專利名稱：新型天車補償系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及石油、天然氣勘探鉆井工程技術(shù)領(lǐng)域，特別是用于海洋 浮式鉆井系統(tǒng)的天車補償系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前在深水半潛平臺使用的鉆柱補償系統(tǒng)主要有死繩或快繩恒張力升沉 補償裝置、游車補償系統(tǒng)和另外一種天車補償系統(tǒng)。死繩或快繩恒張力升沉 補償裝置有一套電動自控系統(tǒng)傳遞鋼絲繩上拉力的變化和調(diào)節(jié)儲能器內(nèi)的壓 力，比較復(fù)雜，而且對鋼絲繩的磨損也比較嚴(yán)重，故實際應(yīng)用不多。游車補 償系統(tǒng)雖不需特制井架、天車、游車和大鉤，只要把游車下的框架和大鉤上 的框架分別裝上并連接起來就可使用。但這種裝置的儲能器、儲氣罐、管線 等都裝在甲板上，占用甲板面積較大。另外油缸的密封件多，漏失的液量較 大，管線也較長，液體流動的磨損也大。原有的天車補償裝置，船體甲板上 只有壓氣機、油泵、調(diào)節(jié)控制閥組和不太長的管線。但因主要機構(gòu)都在天車 臺和井架上，需要有強度大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特制天車和井架，另外升沉補償裝 置在天車上，維修保養(yǎng)也不方便，最重要的是由結(jié)構(gòu)所引起的重量和風(fēng)載過 于龐大，故目前應(yīng)用的也不太多。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型目的是設(shè)計一種用于海洋浮動鉆井作業(yè)時，補償鉆柱的上下 運動的新型天車補償系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有補償系統(tǒng)所表露出的問題，減小結(jié)構(gòu)質(zhì)量，減小鋼絲繩磨損，方便維修，節(jié)約鉆機成本。
具體地說，新型天車補償系統(tǒng)，其包括補償系統(tǒng)支撐架、天車梁、天車
導(dǎo)軌、導(dǎo)向裝置、天車、液缸、死繩、快繩、游動繩；天車通過導(dǎo)向裝置安 裝于天車導(dǎo)軌上，液缸一端與天車相連并拉動天車在天車導(dǎo)軌上上下移動， 死繩、快繩通過繞在天車和游車上，液缸通過液壓管線與液壓站連通并在其 控制系統(tǒng)的作用下完成對鉆柱的補償。
在天車梁端部的滑輪和天車之間裝有輔助輪系，輔助輪系通過氣缸與井
架相連；死繩、快繩通過輔助輪系分別與死繩器和絞車相連。死繩、快繩通
過輔助輪系的繞法為s形。
液缸為單級；液缸選用單件或多件組合。
本實用新型一種新型天車補償系統(tǒng)，優(yōu)點是 一、滿足深水海洋平臺的 鉆修井作業(yè)，從結(jié)構(gòu)上制做成依靠液缸推拉天車的上下運動，來補償由于海 浪的運動而引起的鉆柱的升沉波動，改善其他補償系統(tǒng)的不足，而且操作維 護方便。二、優(yōu)化結(jié)構(gòu)及力學(xué)模型，進一步減小井架在工作時的受力，減輕 鉆機重量，節(jié)約制造成本。三、結(jié)構(gòu)上用油缸提升天車，油缸支撐點設(shè)在補 償系統(tǒng)支撐架上，憑借油缸的往復(fù)運動來提升天車鉆柱，安全可靠，操作簡 單。四、用輔助輪系有效的降低了對鋼絲繩的磨損。


圖l為新型天車補償系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2為新型天車補償系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖(圖1側(cè)視圖)；
圖3為新型天車補償系統(tǒng)高位圖(即天車在高位的結(jié)構(gòu)圖)；圖4為新型天車補償系統(tǒng)中位圖(即天車在中間位的結(jié)構(gòu)圖)； 圖5為新型天車補償系統(tǒng)低位圖(即天車在低位的結(jié)構(gòu)圖)； 圖6為新型天車補償系統(tǒng)工作原理示意圖。
圖號說明液缸(1 )、補償系統(tǒng)支撐架(2 )、天車(3 )、輔助輪系(4 )、 氣缸(5 )、天車導(dǎo)軌(6 )、導(dǎo)向裝置(7 )、死繩(8 )、快繩(9 )、游動繩(10 )、 天車梁(11)。
具體實施方式
如圖l-5所示，本新型天車補償系統(tǒng)主要由補償系統(tǒng)支撐架2、天車 梁ll、天車導(dǎo)軌6、導(dǎo)向裝置7、天車3、液缸l、氣缸5、輔助輪系4、液 壓站、氣源系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、液壓管線、氣路管線死繩8、快繩9、游動繩 IO等組成。天車3通過導(dǎo)向裝置7安裝于天車導(dǎo)軌6上，液缸1拉動天車3 在天車導(dǎo)軌6上上下移動，死繩8、快繩9通過輔助輪系4繞在天車3和游 車上，通過液壓管線、氣路管線在液壓站、氣源系統(tǒng)、控制系統(tǒng)的作用下完 成對鉆柱的補償。
在天車梁11端部的滑輪和天車3之間裝有輔助輪系4,輔助輪系4通過 氣缸5與井架相連；死繩8、快繩9通過輔助輪系4分別與死繩器和絞車相 連。死繩8、快繩9通過輔助輪系4的繞法為S形。 液缸l為單級；液缸選用單件或多件組合。
天車3在液缸1的推拉下沿天車導(dǎo)軌6運動。天車3通過液缸1的推拉 來完成補償作用，液缸1的作用力直接加在補償系統(tǒng)支撐架2上，通過天車 梁ll傳遞至井架。死繩8、快繩9分別于死繩器和絞車的相對長度不變?？炖K輪與死繩輪與天車輪在同一根軸上。
新型天車補償系統(tǒng)工作過程描述當(dāng)船體上升時，天車相對于補償系統(tǒng)
支撐架2向下運動，這時液缸下腔的體積變小，其中的液體就被壓向儲能器， 使儲能器中氣體體積壓縮。當(dāng)船體下降時，情況正好相反，天車相對于補償 系統(tǒng)支撐架2向上運動，儲能器中氣體膨脹，油又被壓回到液缸。起下鉆時，
有鎖緊裝置將天車鎖住不隨起下鉆而上下運動；正常鉆進時，通過氣動調(diào)節(jié) 閥，控制儲能器內(nèi)氣體壓力，以保持井底鉆壓或調(diào)節(jié)鉆壓。正常狀況下，可 通過控制閥停止液缸的工作，使天車固定于天車梁上。
權(quán)利要求1、新型天車補償系統(tǒng)，其特征是包括補償系統(tǒng)支撐架(2)、天車梁(11)、天車導(dǎo)軌(6)、導(dǎo)向裝置(7)、天車(3)、液缸(1)、死繩(8)、快繩(9)、游動繩(10)；天車(3)通過導(dǎo)向裝置(7)安裝于天車導(dǎo)軌(6)上，液缸(1)一端與天車(3)相連并拉動天車(3)在天車導(dǎo)軌(6)上上下移動，死繩(8)、快繩(9)通過繞在天車(3)和游車上，液缸(1)通過液壓管線與液壓站連通并在其控制系統(tǒng)的作用下完成對鉆柱的補償。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型天車補償系統(tǒng)，其特征是在天車梁(11 ) 端部的滑輪和天車(3 )之間裝有輔助輪系(4 ),輔助輪系(4 )通過氣缸(5 ) 與井架相連；死繩(8 )、快繩(9 )通過輔助輪系(4 )分別與死繩器和絞車 相連。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型天車補償系統(tǒng)，其特征是死繩(8)、 快繩(9 )通過輔助輪系(4 )的繞法為S形。
4、 根據(jù)^C利要求1所述的新型天車補償系統(tǒng)，其特征是液缸(1)為 單級；液缸選用單件或多件組合。
專利摘要新型天車補償系統(tǒng)用于海洋浮式鉆井系統(tǒng)，當(dāng)鉆井平臺隨海水上下沉浮時，保證鉆井鉆壓穩(wěn)定。新型天車補償系統(tǒng)，其包括補償系統(tǒng)支撐架、天車梁、天車導(dǎo)軌、導(dǎo)向裝置、天車、液缸、死繩、快繩、游動繩；天車通過導(dǎo)向裝置安裝于天車導(dǎo)軌上，液缸一端與天車相連并拉動天車在天車導(dǎo)軌上上下移動，死繩、快繩通過繞在天車和游車上，液缸通過液壓管線與液壓站連通并在其控制系統(tǒng)的作用下完成對鉆柱的補償。本實用新型依靠液缸推拉天車的上下運動，來補償由于海浪的運動而引起的鉆柱的升沉波動，改善其他補償系統(tǒng)的不足，而且操作維護方便。
文檔編號E21B19/00GK201236640SQ20082002985
公開日2009年5月13日 申請日期2008年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月25日
發(fā)明者于興軍, 景方剛, 王維旭, 王耀華, 閻永宏 申請人:寶雞石油機械有限責(zé)任公司