[实用新型]半主动天车升沉补偿装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油及天然气钻探技术领域，特别涉及一种适应于海洋浮式钻井的新型半主动天车升沉补偿装置。

背景技术

海洋钻井采用的浮式钻井平台在波浪的作用下将产生周期性的升沉运动，从而使钻柱产生往复运动引起井底钻压的变化，甚至会使钻头脱离井底，影响钻进效率，降低钻头和钻杆寿命, 造成操作安全隐患，在恶劣天气下甚至导致无法钻进和停工，天车升沉补偿装置应用于海洋浮式钻井系统，可以补偿钻柱升沉运动，保持钻压稳定，减少停工期，降低钻井成本。

浮式钻井平台上升沉补偿方式主要有伸缩钻杆升沉补偿、死绳上装设升沉补偿装置、游车与大钩间装设升沉补偿装置、天车上装设升沉补偿装置、绞车升沉补偿、Ram-Rig 液压钻机提升系统升沉补偿等多种形式，现主要分为主动补偿和被动补偿方式，主动补偿方式所需过程比较复杂，所需能量较多，被动补偿方式精度较低，其中天车升沉补偿装置安装在井架顶端，重心较高；而且快绳滑轮上的钢丝绳由于绞车布置、船体的运动、快绳特性容易脱槽，影响效率。

为解决上述问题，需要发明一种半主动天车升沉补偿装置，以保持钻压稳定，减少停工期，降低钻井成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种补偿过程简单，补偿精度较高的半主动天车升沉补偿装置道。

为了达到上述目的，本实用新型提供了如下技术方案。

半主动天车升沉补偿装置，其包括：天车台，与所述天车台固定连接的蓄能器、导轨组件、主动补偿缸和被动补偿缸，与所述天车台活动连接的摇摆臂总成，与所述导轨组件滑动连接的浮动滑轮组，与所述浮动滑轮组活动连接的游车。

作为本实用新型的优选方案，所述主动补偿缸为2个且对称分布在所述天车台的两侧，所述被动补偿缸为2个且对称分布在所述天车台的两侧及2个所述主动补偿缸之间，2个所述主动补偿缸和被动补偿缸的缸体分别与所述天车台的台面固定连接，所述天车台、2个所述主动补偿缸和2个所述被动补偿缸的中心面在同一个平面内，所述浮动滑轮组位于2个所述被动补偿缸的中间，所述2个所述被动补偿缸之间的距离大于所述游车的尺寸，2个所述主动补偿缸的缸体通过万向铰安装在所述天车台上，所述主动补偿缸的活塞杆端部与所述浮动滑轮组通过销轴连接，补偿工作过程中，通过2个所述主动补偿缸克服补偿装置系统内部的摩擦损耗，从而提高补偿精度，以适用对补偿精度要求较高的钻井工况，2个所述被动补偿缸和主动补偿缸对称布置在所述浮动滑轮组的两侧，同时2个所述被动补偿缸之间的间距大于所述游车的本体尺寸，避免所述游车工作时与2个所述被动补偿缸干涉，该种布置也可降低井架高度，降低了重心。

作为本实用新型的优选方案，所述摇摆臂总成包括死绳侧摇摆臂、快绳侧摇摆臂、钢丝绳、导向轮和夹紧轮，所述死绳侧摇摆臂的一端与所述天车台通过销轴活动连接，所述天车台上固定连接有死绳侧摇摆臂安装座，所述死绳侧摇摆臂通过销轴与所述死绳侧摇摆臂安装座活动连接，所述死绳侧摇摆臂的另一端与所述浮动滑轮组通过销轴活动连接，所述快绳侧摇摆臂的一端与所述天车台通过销轴活动连接，所述天车台上固定连接有快绳侧摇摆臂安装座，所述快绳侧摇摆臂通过销轴与所述快绳侧摇摆臂安装座活动连接，所述快绳侧摇摆臂的另一端与所述浮动滑轮组通过销轴活动连接，所述导向轮与所述快绳侧摇摆臂通过螺栓固定连接，所述导向轮用于限定所述钢丝绳的运动，防止所述钢丝绳脱槽，所述夹紧轮与所述天车台固定连接，所述夹紧轮的轮柄的一端与所述快绳侧摇摆臂安装座固定连接，所述夹紧轮的轮柄的另一端通过夹紧轮安装座与所述天车台台面连接，所述夹紧轮用于限制所述钢丝绳的快绳侧在使用工况下防止所述钢丝绳脱槽。

作为本实用新型的优选方案，所述钢丝绳的一端与死绳固定器固定连接，经所述死绳侧摇摆臂缠绕在所述浮动滑轮组和游车上，然后经所述快绳侧摇摆臂缠绕在钻井绞车的滚筒上。所述游车通过所述钢丝绳与所述浮动滑轮组活动连接，所述浮动滑轮组包含有多个滑轮，所述钢丝绳缠绕其中，所述游车也包含多个滑轮，数量与所述浮动滑轮组相匹配，所述钢丝绳缠绕其中。

作为本实用新型的优选方案，所述浮动滑轮组的两边分别与2个所述主动补偿缸、2个所述被动补偿缸的顶部通过销轴连接，所述浮动滑轮组与所述轨道组件滑动连接。

工作描述：