自升式海洋平臺安全可控噴沖系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自升式海洋平臺安全可控噴沖系統(tǒng)，屬于海洋工程技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]海上自升式平臺比處于相同海水環(huán)境中的固定平臺面臨的風(fēng)險更大，在所有類型的海洋移動平臺中，自升式平臺發(fā)生事故的頻率最高，導(dǎo)致事故發(fā)生的主要原因都與土質(zhì)條件有關(guān)，特別是多層土地質(zhì)。其中三種事故情況受到重視:
其一:自升式平臺插粧時，依靠平臺自身重量加載，可能發(fā)生粧腿粧靴穿透上部硬土層，并在下伏軟土層中快速沉降形成穿刺，導(dǎo)致平臺結(jié)構(gòu)受損，造成重大經(jīng)濟(jì)損失；
其二:自升式平臺插粧時，可能發(fā)生粧腿粧靴插不進(jìn)去，在風(fēng)浪流的作用下，發(fā)生土體液化，產(chǎn)生地基淘空滑坡災(zāi)害。如2010年9月7日，勝利石油管理局作業(yè)三號平臺作業(yè)時插粧深度僅為0.5米，遭遇“瑪瑙”臺風(fēng)過境，風(fēng)速7?8級，陣風(fēng)9級，掀起的巨浪高達(dá)
3.5?4.5m，導(dǎo)致平臺發(fā)生傾斜事故，36人遇險，其中2人溺水死亡。事后總結(jié)教訓(xùn)，要求對粧腳未全部入泥的平臺應(yīng)采取防掏空措施，8級以上大風(fēng)后應(yīng)組織水下探摸，采取投沙等防范措施；
其三:自升式平臺拔粧時，由于噴沖系統(tǒng)壓力不足以克服粧靴底部吸附力和上部覆土重力，導(dǎo)致拔粧困難。歷史上曾經(jīng)發(fā)生過多起自升式鉆井平臺的拔粧事故，如勝利六號鉆井平臺，因噴沖系統(tǒng)不能發(fā)揮作用，粧靴底部的吸附力將平臺牢牢地陷住，時間長達(dá)半年之久，海洋專家們研宄了各種實施方案，都不能將其“解救”，最后在海軍的幫助下才終將平臺“挖掘”出來。
[0003]隨著自升式平臺的鉆探區(qū)域向更深更廣的區(qū)域拓展，尤其向邊緣危險地帶發(fā)展，事故發(fā)生的頻率也在不斷上升。在這種情況下，迫切需求開發(fā)一套自升式海洋平臺安全可控噴沖系統(tǒng)，是一個急需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供自升式海洋平臺安全可控噴沖系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明要解決的問題是現(xiàn)有海洋平臺拔插粧存在眾多缺陷的不足。
[0006]為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
自升式海洋平臺安全可控噴沖系統(tǒng)，包括海水艙、液壓油箱、油水壓力傳遞機(jī)構(gòu)、液壓動力站、變量液壓泵、電接點壓力表、電磁換向閥、液壓截止閥、單向閥、粧、上噴沖閥、下噴沖閥、上噴沖管、下噴沖管、上噴沖截止閥、下噴沖截止閥、液壓缸、水壓缸和壓力流量智能控制器，所述液壓動力站上連接多組油水壓力傳遞機(jī)構(gòu)，油水壓力傳遞機(jī)構(gòu)的高壓水出口上連接上噴沖管、下噴沖管，上噴沖管、下噴沖管分別與粧內(nèi)的上噴沖閥、下噴沖閥上管路相連接，上噴沖管、下噴沖管分別安裝有上噴沖截止閥、下噴沖截止閥。
[0007]所述液壓動力站包括液壓油箱、變量液壓泵、電接點壓力表、電磁換向閥相互連接而成，變量液壓泵、電接點壓力表與壓力流量智能控制器相連接，使得流量和壓力實現(xiàn)可調(diào)。
[0008]所述油水壓力傳遞機(jī)構(gòu)包括液壓截止閥、單向閥、液壓缸、水壓缸和海水艙，液壓缸、水壓缸的伸縮桿相互連接，水壓缸的進(jìn)出水口管安裝有兩個并聯(lián)的單向閥，一個連接進(jìn)入上噴沖管、下噴沖管，另一個連接進(jìn)入海水艙，從而實現(xiàn)自動抽水并形成高壓，液壓缸通過管路和電磁換向閥相連接實現(xiàn)動力的輸入，液壓缸的管路上安裝有液壓截止閥，實現(xiàn)動力輸入的開關(guān)。
[0009]所述粧的粧靴上部對稱安裝有四個上噴沖閥，下部均布有六個下噴沖閥。
[0010]所述上噴沖截止閥、下噴沖截止閥和上噴沖閥、下噴沖閥的配合實現(xiàn)上下噴沖的切換作業(yè)。
[0011]所述水壓缸呈氣筒結(jié)構(gòu)，單側(cè)進(jìn)出水。
[0012]所述液壓動力站上連接有兩組或四組油水壓力傳遞機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)高壓水的連續(xù)輸出。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點:針對不同的海底地質(zhì)承載力情況，通過水液壓力平穩(wěn)安全轉(zhuǎn)化調(diào)節(jié)，保證自升式鉆井平臺在預(yù)定作業(yè)井位“插得進(jìn)，拔得出”，避免上述重大事故的發(fā)生，有效的防止了地基穿刺和平臺傾斜帶來傾覆事故，應(yīng)具有廣泛的市場前景。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明自升式海洋平臺安全可控噴沖系統(tǒng)的整體示意圖；
圖2是本發(fā)明自升式海洋平臺安全可控噴沖系統(tǒng)粧放大的示意圖；
圖中:1、海水艙2、液壓油箱3、油水壓力傳遞機(jī)構(gòu)4、液壓動力站5、變量液壓泵
6、電接點壓力表7、電磁換向閥8、液壓截止閥9、單向閥10、粧11、上噴沖閥12、下噴沖閥13、上噴沖管14、下噴沖管15、上噴沖截止閥16、下噴沖截止閥17、液壓缸18、水壓缸19、壓力流量智能控制器。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0016]自升式海洋平臺安全可控噴沖系統(tǒng)，包括海水艙1、液壓油箱2、油水壓力傳遞機(jī)構(gòu)3、液壓動力站4、變量液壓泵5、電接點壓力表6、電磁換向閥7、液壓截止閥8、單向閥9、粧10、上噴沖閥11、下噴沖閥12、上噴沖管13、下噴沖管14、上噴沖截止閥15、下噴沖截止閥16、液壓缸17、水壓缸18和壓力流量智能控制器19，所述液壓動力站4上連接多組油水壓力傳遞機(jī)構(gòu)3，提供動力水；油水壓力傳遞機(jī)構(gòu)3的高壓水出口上連接上噴沖管13、下噴沖管14，上噴沖管13、下噴沖管14分別與粧10內(nèi)的上噴沖閥11、下噴沖閥12上管路相連接，上噴沖管13、下噴沖管14分別安裝有上噴沖截止閥15、下噴沖截止閥16。
[0017]所述液壓動力站4包括液壓油箱2、變量液壓泵5、電接點壓力表6、電磁換向閥7相互連接而成，變量液壓泵5、電接點壓力表6與壓力流量智能控制器19相連接，使得流量和壓力實現(xiàn)可調(diào)。
[0018]所述油水壓力傳遞機(jī)構(gòu)3包括液壓截止閥8、單向閥9、液壓缸17、水壓缸18和海水艙1，液壓缸17、水壓缸18的伸縮桿相互連接，水壓缸18的進(jìn)出水口管安裝有兩個并聯(lián)的單向閥9，一個連接進(jìn)入上噴沖管13、下噴沖管14，另一個連接進(jìn)入海水艙1，從而實現(xiàn)自動抽水并形成高壓，液壓缸17通過管路和電磁換向閥7相連接實現(xiàn)動力的輸入，液壓缸17的管路上安裝有液壓截止閥8，實現(xiàn)動力輸入的開關(guān)。
[0019]所述粧10的粧靴上部對稱安裝有四個上噴沖閥11，下部均布有六個下噴沖閥12，使其具備插粧和拔粧的雙重功能，向上噴為拔粧，向下噴為插粧。
[0020]所述上噴沖截止閥15、下噴沖截止閥16和上噴沖閥11、下噴沖閥12的配合實現(xiàn)上下噴沖的切換作業(yè)。
[0021]所述水壓缸18呈氣筒結(jié)構(gòu)，單側(cè)進(jìn)出水；壓力流量智能控制器19為現(xiàn)有通用型的液壓控制系統(tǒng)，具有較高的可靠性。
[0022]所述液壓動力站4上連接有兩組或四組油水壓力傳遞機(jī)構(gòu)3或者更多組，根據(jù)實際情況而定，實現(xiàn)高壓水的連續(xù)輸出。
[0023]工作原理:啟動變量液壓泵5，通過電磁換向閥7將壓力油供入油水壓力傳遞機(jī)構(gòu)3，電磁換向閥7的不斷換向，可以推動液壓油缸17水平往復(fù)運(yùn)動，從而完成從海水艙吸水和排水的動作。根本排水量的大小要求，壓力傳遞機(jī)構(gòu)3可以設(shè)置兩組以上。
[0024]當(dāng)插粧時，打開下噴沖截止閥16，排出的水通過下噴沖管14和下噴沖閥12而噴出。由于變量液壓泵5供出的壓力油可以通過電接點壓力表6和壓力流量智能控制器19調(diào)節(jié)流量和壓力的大小，進(jìn)而使得噴出水的壓力和流量大小可調(diào)控，這樣就避免了目前粧靴噴沖系統(tǒng)僅靠水泵工作的缺陷，水泵不但壓力有限，不能克服噴沖阻力，而且水泵流量不可調(diào)節(jié)，在遇有堅硬土層時，通過變量液壓泵5的小流量高壓輸出噴沖水，可緩慢均衡地破壞堅硬土層，避免依靠水泵大流量噴沖造成粧靴刺穿后的地基破壞。當(dāng)拔粧時，打開下噴沖截止閥16和上噴沖截止閥15，排出的水通過下噴沖管14和上噴沖管13分別進(jìn)入下噴沖閥12和上噴沖閥11而噴出，由于變量液壓泵5可以將流量變小而噴沖壓力變大，從而可以完全克服粧靴的地基吸附力和上部覆土壓力，解決目前水泵噴沖壓力不足的缺陷。
【主權(quán)項】
1.自升式海洋平臺安全可控噴沖系統(tǒng)，包括海水艙(1)、液壓油箱(2)、油水壓力傳遞機(jī)構(gòu)(3)、液壓動力站(4)、變量液壓泵(5)、電接點壓力表(6)、電磁換向閥(7)、液壓截止閥(8)、單向閥(9)、粧(10)、上噴沖閥(11)、下噴沖閥(12)、上噴沖管(13)、下噴沖管(14)，上噴沖截止閥(15)、下噴沖截止閥(16)、液壓缸(17)、水壓缸(18)和壓力流量智能控制器(19)，其特征是:所述液壓動力站(4)上連接多組油水壓力傳遞機(jī)構(gòu)(3)，油水壓力傳遞機(jī)構(gòu)(3)的高壓水出口上連接上噴沖管(13)、下噴沖管(14)，上噴沖管(13)、下噴沖管(14)分別與粧(10)內(nèi)的上噴沖閥(11)、下噴沖閥(12)上管路相連接，上噴沖管(13)、下噴沖管(14)分別安裝有上噴沖截止閥(15)、下噴沖截止閥(16)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自升式海洋平臺安全可控噴沖系統(tǒng)，其特征是:所述液壓動力站(4)包括液壓油箱(2)、變量液壓泵(5)、電接點壓力表(6)、電磁換向閥(7)相互連接而成，變量液壓泵(5 )、電接點壓力表(6 )與壓力流量智能控制器(19 )相連接，使得流量和壓力實現(xiàn)可調(diào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自升式海洋平臺安全可控噴沖系統(tǒng)，其特征是:所述油水壓力傳遞機(jī)構(gòu)(3 )包括液壓截止閥(8 )、單向閥(9 )、液壓缸(17 )、水壓缸(18 )和海水艙(I)，液壓缸(17)、水壓缸(18)的伸縮桿相互連接，水壓缸(18)的進(jìn)出水口管安裝有兩個并聯(lián)的單向閥(9)，一個連接進(jìn)入上噴沖管(13)、下噴沖管(14)，另一個連接進(jìn)入海水艙(1)，從而實現(xiàn)自動抽水并形成高壓，液壓缸(17 )通過管路和電磁換向閥(7 )相連接實現(xiàn)動力的輸入，液壓缸(17)的管路上安裝有液壓截止閥(8)，實現(xiàn)動力輸入的開關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自升式海洋平臺安全可控噴沖系統(tǒng)，其特征是:所述粧(10)的粧靴上部對稱安裝有四個上噴沖閥(11)，下部均布有六個下噴沖閥(12)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自升式海洋平臺安全可控噴沖系統(tǒng)，其特征是:所述上噴沖截止閥(15)、下噴沖截止閥(16)和上噴沖閥(11)、下噴沖閥(12)的配合實現(xiàn)上下噴沖的切換作業(yè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自升式海洋平臺安全可控噴沖系統(tǒng)，其特征是:所述水壓缸(I8)呈氣筒結(jié)構(gòu)，單側(cè)進(jìn)出水。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自升式海洋平臺安全可控噴沖系統(tǒng)，其特征是:所述液壓動力站(4)上連接有兩組或四組油水壓力傳遞機(jī)構(gòu)(3)，實現(xiàn)高壓水的連續(xù)輸出。
【專利摘要】自升式海洋平臺安全可控噴沖系統(tǒng)，屬于海洋工程技術(shù)領(lǐng)域，包括海水艙、液壓油箱、油水壓力傳遞機(jī)構(gòu)、液壓動力站、變量液壓泵、電接點壓力表、電磁換向閥、液壓截止閥、單向閥、樁、上噴沖閥、下噴沖閥、上噴沖管、下噴沖管、上噴沖截止閥、下噴沖截止閥、液壓缸、水壓缸和壓力流量智能控制器，所述液壓動力站上連接多組油水壓力傳遞機(jī)構(gòu)，油水壓力傳遞機(jī)構(gòu)的高壓水出口上連接上噴沖管、下噴沖管，上噴沖管、下噴沖管分別與樁內(nèi)的上噴沖閥、下噴沖閥上管路相連接，上噴沖管、下噴沖管分別安裝有上噴沖截止閥、下噴沖截止閥。
【IPC分類】E02D13-08
【公開號】CN104790398
【申請?zhí)枴緾N201510078178
【發(fā)明人】李德堂, 金起熙, 張宏捷, 夏震, 騰勇
【申請人】金海重工股份有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年2月15日