一种深水半潜式钻井平台的海浪补偿装置的控制方法制造方法及图纸

技术编号:12736533 阅读:106 留言:0更新日期:2016-01-20 20:34
本发明专利技术公开了一种深水半潜式钻井平台的海浪补偿装置,包括设置在钻井平台下船体上的并露出海平面的三个呈等边三角形状分布的刚性立柱,刚性立柱上表面通过球铰连接有液压缸,液压缸的活塞杆端部通过销轴与上工作台的下表面设置的轴承座相连接,液压缸与液压控制系统相连接且各个液压缸由液压控制系统单独控制。本发明专利技术提供了一种上述深水半潜式钻井平台的海浪补偿装置的控制方法。本深水半潜式钻井平台的海浪补偿装置能够有效地补偿上平台主甲板的垂荡运动以及横摇和纵摇、从而保证深海钻井过程中钻头与井底的恒定接触。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种海上钻井平台,具体涉及在海上作业时能够对平台姿态进行自动矫正的深水半潜式钻井平台的海浪补偿装置,属于海洋工程装备。
技术介绍
海洋油气资源的勘探开发不断向深水进军,半潜式钻井平台具有优良的稳定性能,能适应恶劣海洋环境条件,优良的运动性能、巨大的甲板面积和装载容量、高效的作业效率等特点,其在深海能源开采中具有其他形式平台无法比拟的优势而得到广泛应用,且作业效率高。半潜式钻井平台在海上作业时,受到海上风浪的影响,特别是海上台风的影响,虽然风浪对上平台的横摇和纵摇幅值较小,但对上工作台产生的升沉落差,即垂荡运动的影响较大。对海上平台的作业,特别是深海钻井过程中钻头与井底的恒定接触状态产生较大的影响。现有一种技术可效地减小风浪对平台的横摇和纵摇幅值的影响,如中国专利:一种深水半潜式钻井平台,专利号:ZL200910181058.X,“它包括浮箱、立柱、横撑杆和主甲板,主甲板中部的月池上方设置有一钻台,钻台上设置有一井架……采用锚泊定位和动力定位组合定位系统,锚泊定位系统由布置在主甲板左、右舷的前、后4组锚机组成,每组锚机配有3根锚链,动力定位系统由设置在两浮箱的底部前、后四个角落的8台360°全回转的动力推进器组成。”该专利技术虽然能够有效地减小风浪对平台的横摇和纵摇幅值的影响,但是对主甲板的垂荡运动没有控制。为了在深海钻井作业过程中保持钻头恒定接触井底,设法补偿平台由于风浪作用而产生的升沉落差,目前主要采用天车补偿、游车补偿以及绞车补偿等方法。这些方法的本质是通过气动弹簧的充放气来补偿,属于随动补偿或半主动补偿。它们缺点是:(1)补偿精度低,滞后较大,补偿性能不稳定;(2)只解决了钻头的补偿问题,而没有解决上工作台的稳定问题;
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是:提供一种能够有效地补偿上工作台主甲板的垂荡运动以及横摇和纵摇、从而保证深海钻井过程中钻头与井底的恒定接触的深水半潜式钻井平台的海浪补偿装置。为解决上述技术问题,本专利技术所采用的技术方案为:一种深水半潜式钻井平台的海浪补偿装置,包括设置在钻井平台下船体上的并露出海平面的三个呈等边三角形状分布的刚性立座,刚性立座上表面通过球铰连接有液压缸,液压缸的活塞杆端部通过销轴与上工作台的下表面设置的轴承座相连接,液压缸与液压控制系统相连接且各个液压缸由液压控制系统单独控制。本专利技术另一个所要解决的技术问题是:提供一种上述深水半潜式钻井平台的海浪补偿装置的控制方法,其步骤为:a、测量海面环境参数:采用安装在上工作台上的风速风向传感器测量风速及风向,并把数据传送给计算机;采用声学波浪仪测量平台工作海域的海平面高度、海浪波高及波浪周期,并把数据传送给计算机;采用流速、流向仪测量平台工作海域的水流速度及方向,并把所测参数传送给计算机;采用拉力传感器测量锚泊系统张力,并把所测参数传送给计算机;b、通过计算机运用有限元软件根据步骤a所测参数计算出上工作台在该环境下、在一个设定周期t内的理论运动姿态,并计算出上工作台上正对三个刚性立柱的外接圆圆心处位置的运动晃角、摆动周期及竖直方向的位移曲线,在周期t曲线上均匀取m点,其各点的数值序列分别表示为θ={θ1,θ2…θm本文档来自技高网
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一种深水半潜式钻井平台的海浪补偿装置的控制方法

【技术保护点】
一种深水半潜式钻井平台的海浪补偿装置,包括设置在钻井平台下船体上的并露出海平面的三个呈等边三角形状分布的刚性立座,刚性立座上表面通过球铰连接有液压缸,液压缸的活塞杆端部通过销轴与上工作台的下表面设置的轴承座相连接,液压缸与液压控制系统相连接且各个液压缸由液压控制系统单独控制。

【技术特征摘要】
2015.04.28 CN 20151020932551.一种深水半潜式钻井平台的海浪补偿装置,包括设置在钻井平台下船体
上的并露出海平面的三个呈等边三角形状分布的刚性立座,刚性立座上表面通
过球铰连接有液压缸,液压缸的活塞杆端部通过销轴与上工作台的下表面设置
的轴承座相连接,液压缸与液压控制系统相连接且各个液压缸由液压控制系统
单独控制。
2.一种上述深水半潜式钻井平台的海浪补偿装置的控制方法,其步骤为:
a、测量海面环境参数:采用安装在上工作台上的风速风向传感器测量风速
及风向,并把...

【专利技术属性】
技术研发人员:梁潇张可可唐文献李秀娟高泽喻长江郑正顺苏世杰
申请(专利权)人:江苏科技大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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