[发明专利]钻井平台重心测试系统及其测试方法

权利要求书

1.一种钻井平台重心测试系统，其特征在于：包括供电电源、对被测钻井平台进行同步平行顶升和下降的多个并行且独立工作的液压驱动机构、分别对多个液压驱动机构所承受压力进行实时检测的多个压力传感器(1)、分别对所述多个液压驱动机构的提升或下降位移进行实时检测的位移传感器，以及根据压力传感器(1)和位移传感器的检测数据相应分析处理得出被测钻井平台重心坐标的控制系统(3)；所述压力传感器(1)和位移传感器所检测信号，经A/D转换电路(4)后传送至控制系统(3)；所述控制系统(3)对所述多个液压驱动机构的动力机构进行控制。

2.按照权利要求1所述的钻井平台重心测试系统，其特征在于：所述液压驱动机构为液压伺服千斤顶。

3.按照权利要求1或2所述的钻井平台重心测试系统，其特征在于：所述液压驱动机构由多个并行且独立工作的液压伺服千斤顶组成，且组成所述液压驱动机构的多个液压伺服千斤顶共用一个油源。

4.按照权利要求1或2所述的钻井平台重心测试系统，其特征在于：所述控制系统(3)为PLC可编程控制器。

5.按照权利要求3所述的钻井平台重心测试系统，其特征在于：所述油源的供油压力由安装在供油管路上的径向泵(6)提供，所述径向泵(6)由三相异步电动机(9)进行驱动；所述三相异步电动机(9)由控制系统(3)进行控制，三相异步电动机(9)与变频调速器(12)相接；

所述多个液压伺服千斤顶的进油管路和回油管路之间安装有一用于改变油液流向的电磁换向阀(7)，并且所述液压伺服千斤顶的进油管路和回油管路之间均安装有一平衡阀(10)；

所述位移传感器为安装在所述液压伺服千斤顶上的光栅尺(2)；压力传感器(1)为对所述液压伺服千斤顶供油管路中的油液压力进行实时检测的传感器。

6.按照权利要求5所述的钻井平台重心测试系统，其特征在于：所述液压驱动机构的数量为4个，且所述液压驱动机构由2个并行且独立工作的液压伺服千斤顶组成。

7.按照权利要求5所述的钻井平台重心测试系统，其特征在于：还包括对所述油源的供油压力进行指示的压力表(8)。

8.按照权利要求1所述的钻井平台重心测试系统的测试方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、准备：将所述多个液压驱动机构分别对应移放至被测试钻井平台下方对应的顶升位置上；同时在水平面上建立二维直角坐标系，分别测量所述多个液压驱动机构的二维平面坐标(X_i，Y_i)，并将测量结果输送至控制系统(3)，其中i＝1、2、3...n，n为所述多个液压驱动机构的数量；

步骤二、置零：

首先，通过控制系统(3)为所述多个液压驱动机构均设定一置零吨位T₀，其中每一液压驱动机构的置零吨位T₀为该液压驱动机构需承担重载重量的10％-30％；

再由控制系统(3)控制所述多个液压驱动机构分别进行顶升，直至所述多个液压驱动机构各自所承受的压力均达到对应所设定的置零吨位T₀，此时所述多个液压驱动机构顶部均与所述被测试钻井平台底部相接触；顶升过程中，压力传感器(1)实时将其所检测信号反馈至控制系统(3)，控制系统(3)根据压力传感器(1)所检测信号对所述多个液压驱动机构的动力机构进行控制；

步骤三、同步平行顶升和称重：

首先，通过控制系统(3)设定一顶升位移L₀；再由控制系统(3)控制所述多个液压驱动机构同步对所述重载进行平行顶升，直至所述多个液压驱动机构的同步顶升位移达到所设定的顶升位移L₀；同步平行顶升过程中，所述位移传感器实时将其所检测信号反馈至控制系统(3)，控制系统(3)根据所述位移传感器所检测信号对所述多个液压驱动机构的动力机构进行控制；

当所述多个液压驱动机构的同步顶升位移达到所设定的顶升位移L₀时，控制系统(3)控制所述多个液压驱动机构自动停止顶升进行称重，即此时由控制系统(3)记录所述多个液压驱动机构上所安装的压力传感器(1)所检测的压力值T_i；

步骤四、测重心：

由控制系统(3)根据公式：计算得出所述被测试钻井平台即重载的二维平面坐标(X，Y)。

9.按照权利要求8所述的钻井平台重心测试系统的测试方法，其特征在于：步骤一中所述的建立二维直角坐标系时，以所述被测试钻井平台底部所在平面上的任一点为坐标原点。