[发明专利]海洋钻井平台用管具处理系统及连接移运立根的方法

说明书

本发明公开了一种海洋钻井平台用管子处理系统及连接移运立根的方法，本系统包括井架、铁钻工、卡瓦装置、布置在井架外侧的排管装置，井架的内部安装有立根连接机械手、扶持机械手，立根连接机械手包括游动滑车，游动滑车中部的导向机构上安装有回转装置，回转装置的底部通过销轴与机械臂的顶端相连接，回转装置的底部与摆动液缸的底座相连接，机械臂的底端铰接有夹持头。本发明利用立根连接机械手实现对管具的抓取、竖直移运、立根的连接、立根从井架外侧、内侧、井口中心位置的相互移运，立根在移运过程中始终处于竖直状态，降低了立根的变形，保证了立根移运过程中作业的安全性能，极大地减少了能耗，降低了设备的运行成本。

技术领域

本发明涉及海洋钻井设备技术领域，具体的说是一种海洋钻井平台用管具处理系统及连接移运立根的方法。

背景技术

海洋油气资源的勘探开发潜力巨大，是当前和未来油气资源战略接替的重要领域。海洋钻井是一项复杂的系统工程，大量的先进技术在钻井平台上得到广泛体现，具有高技术、高投入、高风险的特点。为了降低海洋钻井的作业成本，平台在设计时会采用多种措施以提高作业效率、降低能耗，增强设备的安全性能。

在管具处理方面，目前深水海洋平台多采用将三根单根钻杆或者四根单根钻杆提前接好组成一个钻杆柱储存在指梁中，当使用时直接用排管机取出移运至井口中心钻井，这样就大大减少了钻杆的处理时间。当前使用的钻杆单根长度一般为31ft（9.4488m），四个单根钻杆组成一根钻杆柱后总长度可达124ft（37.8m），这么长的钻杆竖直站立后刚度很差，极易产生较大变形。目前处理钻杆柱的方法是利用钻杆柱倾斜臂，使钻杆柱下端受力支撑然后倾斜至井架内，由顶驱来完成钻杆柱的组装和下放。这种处理方式一方面对钻杆接头的磨损很大，并且由于钻杆柱会产生较大的变形，安全性和可靠性较差；另一方面是采用顶驱处理，顶驱重量很大，一套顶驱和支撑顶驱的游动系统重量可达70多吨，顶驱频繁地沿井架上下运动处理钻杆会产生大量的功率损耗，生产成本高昂。因此，如何更安全、更可靠、更经济地处理钻杆等管具，提高管具处理效率是目前石油勘探领域科研人员亟需解决的难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种海洋钻井平台用管具处理系统及连接移运立根的方法，以解决现有的海洋钻井平台连接移运立根的操作过程中立根容易发生变形，设备运行成本高，安全性能不高的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案为：

一种海洋钻井平台用管具处理系统，它包括安装在钻台上的井架、铁钻工、卡瓦装置、布置在井架外侧的排管装置，钻台安装在主甲板上，所述井架的内部安装有布置在井口中心与排管装置之间的立根连接机械手，立根连接机械手的下方设有扶持机械手，立根连接机械手包括装卡在固定于井架内侧壁导轨上的游动滑车，游动滑车中部的导向机构上安装有回转装置，回转装置的底部通过销轴与机械臂的顶端相连接，回转装置的底部还与摆动液缸的底座相连接，摆动液缸的活塞端连接在机械臂上，机械臂的底端铰接有夹持头。

优选的，所述夹持头与机械臂之间安装有姿态调整液缸。

优选的，所述回转装置上安装有液压马达驱动回转装置带动机械臂旋转，回转装置能够沿着导向机构上下移动。

优选的，所述游动滑车的顶端安装有钢丝绳，钢丝绳穿过安装在导轨上方的提升组件缠绕在固定于井架外侧的升降绞车上。

优选的，所述回转装置与游动滑车之间设有补偿液缸。

优选的，所述扶持机械手包括上导轨、伸缩液压缸、固定在井架上的下导轨，伸缩液压缸的缸体固定安装在下导轨上，伸缩液压缸的活塞端与上导轨相连接，上导轨上安装有移动扶持头，移动扶持头上连接有钢丝绳，钢丝绳的另一端绕过固定在上导轨端部的导向轮连接到下导轨上。

优选的，所述排管装置的下端安装在主甲板内部的围阱中，排管装置底部与主甲板的上表面之间的距离为6.5-7.5m。