[发明专利]一种海洋钻井隔水管张紧器液压控制系统

说明书

本发明涉及一种海洋钻井隔水管张紧器液压控制系统，应用于海工装备制造行业。由隔水管张紧器系统和滑板控制系统两大液压控制系统组成，系统主要包括水平滑移液压油路、升降液压油路、水平锁销液压油路、滑板锁销液压油路、CTU锁销油路、CTU油路和STU油路。系统使用最少的液压控制元器件来实现隔水管张紧器的张紧及辅助的锁紧功能，特别是蓄能器的使用,更好的将自升式钻井平台或钻井船升降运动产生的能量进行存储或转化，犹如一个液压空气弹簧维持着张紧力的稳定,给隔水管张紧器提供了更高的安全使用保障，提高了工作效率，增强了系统的安全，平稳，可靠的工作，也大大的降低了生产制造成本。

技术领域

本发明属于海工装备制造行业。

背景技术

随着我国海洋油气勘探力度的进一步加大,研究钻井隔水管张紧器用于自升式钻井平台或钻井船系统配套对提升我国海洋钻井服务水平有着重要的现实意义。海洋钻井隔水管张紧器的应用和技术革新是随着自升式钻井平台或钻井船的技术发展而发展的。海洋钻井隔水管张紧器是自升式钻井平台或钻井船上的一种关键设备,用于钻井隔水管和自升式钻井平台或钻井船之间的安装连接, 其功能主要为钻井隔水管建立一个顶部恒张力系统,使自升式钻井平台或钻井船上的采油装置随着波浪和风起伏摇摆时,隔水管张紧器就会起到预紧弹簧的作用, 保护隔水管并消除自升式钻井平台或钻井船相对钻井隔水管的升沉运动。

由于隔水管抗弯曲刚度很低,且必须对其施加张力用于承受自重,同时增加横向刚度,限制由于波浪和海流作用力带来的弯曲变形,隔水管张紧系统为隔水管顶部提供的垂向张力,很好的控制隔水管的应力和位移,并能在自升式钻井平台或钻井船在做垂直和水平运动的情况下,使隔水管张力基本保持恒定。

发明内容

本发明用于解决海洋隔水管张紧器液压控制系统问题，由隔水管张紧器系统和滑板控制系统两大液压控制系统组成，主要包括水平滑移液压油路、升降液压油路、水平锁销液压油路、滑板锁销液压油路、CTU锁销油路、CTU油路和STU油路。

隔水管张紧器系统见附图1，主要包括CTU油缸1，压力传感器，蓄能器3，安全阀4，防爆电磁换向插装阀5，第一防爆电磁换向阀6，节流阀7，第一截止阀8，第一压力表9，防爆比例减压阀10，第一单向阀11，第二截止阀 12，STU油缸23，截止换向阀，第二单向阀15，第一带光学压差指示器的过滤器28。液压泵提供动力油，经过第一带光学压差指示器的过滤器28过滤后，通过截止式换向阀触发接通第二单向阀15给主油路供油。

滑板控制系统见附图2。主要包括滑移油缸17，升降油缸18，水平锁销油缸19，滑板锁销油缸20，CTU锁销油缸21，平衡阀22，第一位移传感器23，第二防爆电磁换向阀24，第三截止阀25，第三单向阀26，第二带光学压差指示器的过滤器27，双向减压阀34，第二压力表29，减压阀30，防爆阀31，第二位移传感器32，截止式换向阀33。液压泵提供动力油，经过第二带光学压差指示器的过滤器27过滤后，通过截止式换向阀33出发接通第三单向阀26给主油路供油。滑移油缸17、升降油缸18、水平锁销油缸19、滑板锁销油缸20和CTU 锁销油缸21都是通过单独的第二防爆电磁换向阀24来控制油缸的运动。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

图1为本发明一种海洋钻井隔水管张紧器液压控制系统中隔水管张紧器系统原理图，图2为本发明一种海洋钻井隔水管张紧器液压控制系统中滑板控制系统原理图。

具体实施方式

隔水管张紧器系统中CTU油缸经防爆比例减压阀10，通过第一防爆电磁换向阀6来直接控制CTU油缸1的张紧动作。另一路通过防爆电磁换向插装阀 5来给蓄能器3蓄能。当液压泵停止供油后，蓄能器3通过开启第二截止阀12 来给CTU油缸1保压，从而实现套管张紧器的时时调节张紧作用。而CTU油缸1的对称布置，更好的实现隔水管的对心目的。