[发明专利]一种具有位姿补偿能力的半潜式钻井平台系统及控制方法

权利要求书

1.一种具有位姿补偿能力的半潜式钻井平台系统，包括浮箱(1)、承载横梁(2)、刚性支柱(3)、钻井平台甲板(10)，其特征在于，所述浮箱(1)为两个，两个浮箱(1)均为长方体结构，且并列设置在半潜式钻井平台下方且悬浮于海水中，所述承载横梁(2)为两个，两个承载横梁(2)均为长方体结构，且并列设置在两个浮箱(1)上，所述两个浮箱(1)与两个承载横梁(2)成“井”字型，所述刚性支柱(3)为六个，六个刚性支柱(3)均为圆柱体结构，所述刚性支柱(3)的轴心分布呈特定外接圆圆周，所述其中一个刚性支柱(3)的轴心点到外接圆圆心与相邻的两个刚性支柱(3)的轴心到外接圆圆心形成的夹角分别为100°和20°，六个刚性支柱(3)形成三组分别设置在两个承载横梁(2)上，

所述刚性支柱(3)上设有位姿调整系统，位姿调整系统包括下轴承座(4)、下虎克铰(5)、推力轴承(6)、直线运动单元(7)、上虎克铰(8)、上轴承座(9)，直线运动单元(7)包括缸筒和缸柱，所述下轴承座(4)设置于刚性支柱(3)上，下虎克铰(5)垂直设置在下轴承座(4)上，所述下虎克铰(5)与下轴承座(4)组成轴线相互垂直的转动关节，所述下虎克铰(5)上设有推力轴承(6)，推力轴承(6)上连接直线运动单元(7)一端，直线运动单元(7)的另一端连接上虎克铰(8)，上虎克铰(8)垂直连接上轴承座(9)，上虎克铰(8)与上轴承座(9)组成轴线相互垂直的转动关节，所述上轴承座(9)与钻井平台甲板(10)固定连接，

所述钻井平台系统还包括海浪识别模块、数据处理单元(13)、控制和驱动模块(14)，所述海浪识别模块包括陀螺仪(11)和声学波浪测试仪(12)，所述陀螺仪(11)和声学波浪测试仪(12)设置在承载横梁(2)上，所述声学波浪测试仪(12)用于测定海浪流向、流速及浪高数据，所述陀螺仪(11)用于测量浮箱(1)相对钻井平台甲板(10)的位置和姿态；所述数据处理单元(13)对海浪识别模块得到的数据进行处理，根据海浪及浮箱(1)位姿数据求解直线运动单元(7)驱动数据；所述控制和驱动模块(14)根据所述数据处理单元(13)得到的直线运动单元(7)驱动数据，驱动直线运动单元(7)移动，实现所述半潜式钻井平台对海浪横移、纵移、垂荡和横摇、纵摇及艏摇的综合补偿，

所述钻井平台甲板(10)上方用于安装钻井设备和人员活动。

2.根据权利要求1所述的一种具有位姿补偿能力的半潜式钻井平台系统，其特征是，所述直线运动单元(7)为液压缸或电动缸。

3.根据权利要求1所述的一种具有位姿补偿能力的半潜式钻井平台系统，其特征是，所述钻井平台甲板(10)为方形。