[实用新型]一种用于海洋浮式钻井平台被动式升沉补偿装置

说明书

本实用新型涉及一种用于海洋浮式钻井平台被动式升沉补偿装置，包括空压机、气瓶、活塞式蓄能器、钢丝绳和补偿油缸，补偿油缸包括活塞、杆腔和缸筒，补偿油缸的活塞与钢丝绳的一端连接，钢丝绳的另一端与外部用于钻井作业的钻柱连接，空压机用于压缩气瓶内的空气，气瓶用于存储压缩后的空气，气瓶与活塞式蓄能器连通连接，活塞式蓄能器与补偿油缸的杆腔连通连接，活塞式蓄能器用于向补偿油缸的杆腔内补充油液或接收来自杆腔内排出的油液，补偿油缸的活塞的下端位于杆腔内，补偿油缸的活塞与缸筒之间形成杆腔。本实用新型能够有效补偿由于海浪带来钻柱下降和上升的影响，较好地维持钻柱的位置，抵消升沉影响。

技术领域

本实用新型涉及海洋工程升沉补偿技术领域，具体涉及一种用于海洋浮式钻井平台被动式升沉补偿装置。

背景技术

在海洋地质钻探过程中，钻井平台受到风、浪、流等载荷的作用，会发生升沉、纵荡、横荡等六个自由度的运动，其中升沉运动对地质钻探作业的影响最大，升沉运动是钻井平台相对于海面的上下起伏运动。当钻井平台在海上钻井作业遇到大风和波浪时，导致钻柱系统上的大钩的负荷大幅度波动，这将影响钻头在井底的钻压，严重时甚至会使钻头损坏或脱离井底，引起钻井事故，增加作业成本、降低钻井效率。为避免或减少以上情况出现，必须采取一定的措施对钻井系统的升沉运动进行补偿，因此需要一种能克服以上问题的升沉补偿装置。

现有的升沉补偿装置一般分为三类：主动式、半主动式、被动式。主动式补偿精度最高，结构相对简单，但能耗较大；半主动式补偿精度次之，能耗较小，但结构一般比较复杂，需要特制的游车系统；被动式完全不消耗能量，依靠机械结构对其进行补偿，利用气体的弹性来对平台的上下往复运动完成抵消，只在初始时对蓄能器进行充气即可，但现有的被动补偿油缸都直接安装在游车上，导致游车的结构复杂，不仅增加了操作的难度，而且减少了顶驱的钻井能力。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的提供一种用于海洋浮式钻井平台被动式升沉补偿装置，其能够解决钻柱升沉补偿的问题。

实现本实用新型的目的的技术方案为：一种用于海洋浮式钻井平台被动式升沉补偿装置，包括空压机、气瓶、活塞式蓄能器、钢丝绳和补偿油缸，

所述补偿油缸包括活塞、杆腔和缸筒，补偿油缸的活塞与钢丝绳的一端连接，钢丝绳的另一端与外部用于钻井作业的钻柱连接，空压机用于压缩气瓶内的空气，气瓶用于存储压缩后的空气，气瓶与活塞式蓄能器连通连接，活塞式蓄能器与补偿油缸的杆腔连通连接，活塞式蓄能器用于向补偿油缸的杆腔内补充油液或接收来自杆腔内排出的油液，补偿油缸的活塞的下端位于杆腔内，补偿油缸的活塞与缸筒之间形成所述杆腔。

进一步地，所述补充油缸设置有两个，两个油缸分别通过钢丝绳与外部用于钻井作业的钻柱连接，两个油缸分别设置在钻柱的两端。

进一步地，还包括隔离阀，隔离阀安装在活塞式蓄能器和补偿油缸之间的油路上，用于关闭切断活塞式蓄能器与补充油缸之间的油路。

进一步地，还包括用于向活塞式蓄能器与补偿油缸补充油液的补油泵。

进一步地，还包括锁定油缸，锁定油缸用于锁定控制补偿油缸的活塞。

进一步地，还包括上行程挡块和下行程挡块，上行程挡块用于控制补偿油缸的活塞上行的行程，下行程挡块用于控制补偿油缸的活塞下行的行程。

进一步地，还包括锁定挡板，锁定挡板连接在补偿油缸活塞的上端，锁定挡板用于当锁定挡板触碰到上行程挡块和下行程挡块后，分别控制补偿油缸的上行程和下行程。