[发明专利]海洋钻井双绞车升沉补偿及自动送钻系统

摘要

本发明公开了一种海洋钻井双绞车升沉补偿及自动送钻系统，该系统包括钻井补偿绞车、自动送钻绞车、液压盘刹、拉力传感器、平台加速度传感器、旋转编码器及PLC控制器，其中，钻井补偿绞车连接在钻井钢丝绳的快绳端，自动送钻绞车与钻井钢丝绳的死绳端连接，拉力传感器置于游车下方，平台加速度传感器固定在钻井平台上，旋转编码器与钻井补偿绞车的滚筒轴相连，拉力传感器、平台加速度传感器和旋转编码器的电信号接入PLC控制器，PLC控制器输出控制信号与矢量变频系统连接。本发明利用两台绞车带动游动系统分别实现升沉补偿与自动送钻功能，实现了海洋钻井运动的解耦控制；利用柱塞马达、柱塞泵与液气蓄能器装置实现了对钻柱重力势能的回收利用，降低了补偿绞车的能耗。

主权项

一种海洋钻井双绞车升沉补偿及自动送钻系统，包括钻井补偿绞车(5)、自动送钻绞车(4)、拉力传感器(3)、平台加速度传感器(6)、旋转编码器(9)、PLC控制器(7)、矢量变频系统(8)，其特征在于，钻井补偿绞车(5)连接在钻井钢丝绳的快绳端，自动送钻绞车(4)与钻井钢丝绳的死绳端连接，拉力传感器(3)置于游车(2)下方，平台加速度传感器(6)固定在钻井平台上，旋转编码器(9)与钻井补偿绞车(5)的滚筒轴相连，拉力传感器(3)、平台加速度传感器(6)和旋转编码器(9)的电信号接入PLC控制器(7)，PLC控制器(7)输出控制信号与矢量变频系统(8)连接；所述钻井补偿绞车(5)包括单级齿轮减速器(10)、变频电机(12)、联轴器(14)、液压盘刹(15)、柱塞泵(16)、柱塞马达(17)、电磁换向阀(18)、液气转换器(19)、高压气瓶(20)、油箱(21)和滚筒(22)，其中，变频电机(12)、柱塞泵(16)、柱塞马达(17)通过联轴器(14)与单级减速器外圈小齿轮(11)分别相连，单级减速器的大齿轮(13)通过联轴器(14)与滚筒(22)相连，柱塞泵(16)、柱塞马达(17)通过电磁换向阀(18)与液气转换器(19)相连，液气转换器(19)与高压气瓶(20)相连；当钻井补偿绞车(5)下放负载时，柱塞泵(16)处于工作状态、柱塞马达(17)处于浮动状态，回收负载重力势能；补偿绞车举升负载时，柱塞马达(17)处于工作状态、柱塞泵(16)处于浮动状态，释放能量；所述矢量变频系统(8)采用带电机转速反馈的矢量控制模式，配置独立风机强迫冷却，并配置制动电阻。