[实用新型]自升式钻井平台锁紧机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及自升式钻井平台，具体涉及一种用于对自升式钻井平台的桩腿进行锁定的锁紧机构。

背景技术

随着人类对油气资源开发利用的深化，油气勘探开发从陆地转入海洋。因此，钻井工程作业也必须在浩瀚的海洋中进行。在海上进行油气钻井施工时，几百吨重的钻机要有足够的支撑和放置的空间，同时还要有钻井人员生活居住的地方，海上石油钻井平台就担负起了这一重任。由于海上气候的多变、海上风浪和海底暗流的破坏，海上钻井装置的稳定性和安全性更显重要。

海上钻井平台（drilling platform）是主要用于钻探井的海上结构物。平台上装钻井、动力、通讯、导航等设备，以及安全救生和人员生活设施，是海上油气勘探开发不可缺少的手段。海上钻井平台主要分为移动式平台和固定式平台两大类，其中，固定式平台又可分为：导管架式平台、混凝土重力式平台、深水顺应塔式平台等。固定式钻井平台大都建在浅水中，它是借助导管架固定在海底而高出海面不再移动的装置，平台上面铺设甲板用于放置钻井设备。支撑固定平台的桩腿是直接打入海底的，所以，固定式钻井平台的稳定性好，但因平台不能移动，故钻井的成本较高。

为解决平台的移动性和深海钻井问题，又出现了多种移动式钻井平台，主要包括：坐底式钻井平台、自升式钻井平台、钻井浮船、半潜式钻井平台、张力腿式平台、牵索塔式平台等。

自升式钻井平台由平台、桩腿和升降机构组成，平台能沿桩腿升降，一般无自航能力。工作时桩腿下放插入海底，平台被抬起到离开海面的安全工作高度，并对桩腿进行预压，以保证平台遇到风暴时桩腿不致下陷。完井后平台降到海面，拔出桩腿并全部提起，整个平台浮于海面，由拖轮拖到新的井位。1953年美国建成第一座自升式平台，这种平台对水深适应性强，工作稳定性良好，发展较快，约占移动式钻井装置总数的1/2。中国自行制造的自升式钻井平台“渤海一号”平台的四根桩腿是由圆形的钢管做成的，桩腿的高度有七十多米，升降装置是插销式液压控制机构。该型钻井平台造价较低、运移性好、对海底地形的适应性强，因而，中国海上钻井多使用自升式钻井平台。

在自升式钻井平台到达工作地点后，平台由升降系统提升到气隙高度，需要将平台固定，保证平台能够在安全的高度平稳地进行钻完井作业，此时，自升式钻井平台锁紧机构开始发挥作用，它的主要作用就是将平台固定在桩腿上，并且将平台的各种载荷通过锁紧机构传递给桩腿。

中国实用新型专利200920211771.X公开了一种自升式工程平台锁紧装置，包括一与工程平台的桩腿齿条相啮合的齿块，该工程平台锁紧装置还包括复位油缸、插销油缸、上蜗轮蜗杆顶升器、下蜗轮蜗杆顶升器和两个侧蜗轮蜗杆顶升器，所述复位油缸和所述两个侧蜗轮蜗杆顶升器均设置在所述齿块背对于所述桩腿齿条的背面侧，用于驱动所述齿块沿水平方向移动；复位油缸的活塞杆与所述齿块相连；所述上蜗轮蜗杆顶升器和所述下蜗轮蜗杆顶升器分别位于齿块的上方和下方，用于驱动齿块沿垂直方向移动；所述插销油缸设置在所述齿块的侧面，用于阻止所述齿块向所述桩腿齿条方向倾斜转动，该插销油缸设有一插销。在锁紧时，首先要保证齿块与桩腿齿条的齿型对准，使它们能够顺利啮合。该锁紧装置是通过上、下蜗轮蜗杆顶升器的推动使齿块与桩腿齿条对准的，但这样至少存在以下问题：第一、齿块与桩腿齿条对准后，上、下蜗轮蜗杆顶升器对齿块形成夹紧状态，随后用复位油缸推动齿块平移与桩腿齿条啮合时会比较困难；第二、由于齿块在对准时与啮合时的水平位置是不同的，在这两种状态下，上、下蜗轮蜗杆顶升器都需要夹紧齿块，要兼顾齿块的不同位置，这给上、下蜗轮蜗杆顶升器的布置造成困难。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于提供一种结构更加合理、操纵更方便的自升式钻井平台锁紧机构，以克服现有技术的上述缺陷。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种自升式钻井平台锁紧机构，包括桩腿齿条和对称布置在桩腿齿条两侧的两套锁紧机构，所述自升式钻井平台内设有一刚性框架，桩腿齿条竖直贯穿所述刚性框架，每套锁紧机构包括一个齿块、一个上千斤顶、一个下千斤顶、两个水平千斤顶、一个水平油缸和一个倾斜油缸，所述上千斤顶和下千斤顶竖直固定在刚性框架内并分别位于所述齿块的上、下方；所述两个水平千斤顶水平固定在刚性框架内并位于所述齿块的后方；所述水平油缸位于两个水平千斤顶之间，水平油缸的一端与所述齿块相铰接，另一端与刚性框架相铰接；所述倾斜油缸位于上千斤顶和水平千斤顶之间，倾斜油缸的一端与所述齿块相铰接，另一端与刚性框架相铰接，且倾斜油缸的轴线与竖直方向的夹角为锐角。