一种浮式钻井BOP移运装置

申请号 CN201710131376.X 申请日 2017-03-07 公开(公告)号 CN106703730A 公开(公告)日 2017-05-24
申请人 四川宏华石油设备有限公司; 发明人 吕岩;
摘要 本 发明 涉及石油工程设备领域,具体涉及一种浮式钻井BOP移运装置,包括基体,试压装置,升降装置,平移装置,缓冲装置,移动平台,锚定装置, 导向管 ,防倾翻装置, 锁 紧装置,试压装置、升降装置、平移装置、缓冲装置、移动平台、锚定装置、导向管、防倾翻装置、锁紧装置分别与基体连接,BOP与 齿条 连接。升降装置包括 齿轮 ,齿轮驱动齿条实现BOP升降;锁紧装置包括液缸和锁紧 块 ,需要时液缸驱动锁紧块锁紧齿条。这种BOP移运装置通过升降装置和锁紧装置的共同作用,可以快速方便的调节BOP高度,达到了提高效率,降低成本的目的。
权利要求

1.一种浮式钻井BOP移运装置,包括
BOP;
基体;
试压装置;
其特征在于:还包括
升降装置;
齿条
所述升降装置与所述基体连接;
所述齿条与所述BOP连接;
紧机构;
锁紧液缸;
所述锁紧机构与所述基体连接;
所述锁紧机构与所述锁紧液缸连接;
所述锁紧液缸与所述基体连接。
2.根据权利要求1所述的一种浮式钻井BOP移运装置,其特征在于:
还包括
第一拉杆;
至少一个第二拉杆;
所述第一拉杆与所述基体连接;
所述第二拉杆与所述基体连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种浮式钻井BOP移运装置,其特征在于:
所述升降装置包括
齿轮
达;
所述齿轮与所述马达连接。
4.根据权利要求3所述的一种浮式钻井BOP移运装置,其特征在于:
所述锁紧机构为与所述齿条相配合的锁紧
5.根据权利要求4所述的一种浮式钻井BOP移运装置,其特征在于:
所述升降装置还包括平移液缸;
所述平移液缸与所述马达连接;
所述平移液缸与所述基体连接。

说明书全文

一种浮式钻井BOP移运装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用以移运防喷器的装置,尤其是一种浮式钻井BOP移运装置。

背景技术

[0002] 半潜式钻井平台或钻井船是用于钻探井的海上结构物,主要包括钻井平台设备、动、通讯、导航等设备。
[0003] 钻井平台设备包括钻井设备、动力设备、固井设备、试油设备、起重、锚泊设备及其他辅助设备,其中的钻井设备主要包括下防喷器、隔水管(RISER)、LMRP及其他附属设备。
[0004] 水下防喷器的关键井控设备为水下防喷器,即BOP,是用于试油、修井、完井等作业过程中关闭井口,防止井喷事故发生的安全密封井口装置。BOP的主体结构主要是承受高压,内部关键部件是件、闸板,BOP通过法兰连接其他设备,法兰可以承受整个BOP的重量,用于BOP的下放作业。但由于BOP的其他部件不可以承受较大外力,因此通常情况下,在BOP上套装有BOP框架,以对BOP下放时进行导向和保护作用,不仅可以支撑BOP的整个重量,还可防止BOP本体因为船体摇摆产生的运动使其与船体发生碰撞。BOP框架整体呈四周开放的框架结构,包括四个竖直方向的框架立柱,在框架立柱上设置有用以定位的支撑,支撑块设置在框架立柱上,并沿水平方向伸出至框架立柱的外围。在将BOP下放至海水中时,BOP上连接有隔水管、及用于连接BOP和隔水管的LMRP。
[0005] 浮式钻井平台上设置有月池、井口等,BOP和LMRP通常布置在月池端部,并在月池的两侧安装有滑道和小车,供防喷器组的下放回收。防喷器组通常需要进行储存、移运、试压等操作,将防喷器组送达或移离井口位置,以完成下放或回收作业。
[0006] 其中防喷器主要包括以下操作过程:a、储存
在安装之前,防喷器通常储存在钻井平台上;
现有技术通常的做法是在钻井平台上划分专的储存区域、或直接储存在月池区域中。
[0007] b、移运在钻井过程中,需通过移运设备将防喷器从储存位置运送到井口位置,下放、安装;
现有技术中通常的做法是将利用月池侧面的导轨和小车,将防喷器移动至井口后,将小车移开,再利用吊机将防喷器吊入至井口。
[0008] c、试压在防喷器下放之前,需要对防喷器进行试压,试压完毕后进行安装,依次连接防喷器各部件及立管。
[0009] 为了实现上述操作,通常需要多个相互分离的设备配合使用,各设备之间相对独立,在布置时需占用较大空间,同时,操作流程较为繁琐。

发明内容

[0010] 有鉴于此,有必要提供一种快速方便的浮式钻井BOP移运装置。
[0011] 一种浮式钻井BOP移运装置,包括BOP;
基体;
试压装置;
其特征在于:还包括
升降装置;
齿条
所述升降机构与所述基体连接;
所述齿条与所述BOP连接;
紧机构;
锁紧液缸;
所述锁紧机构与所述基体连接;
所述锁紧机构与所述锁紧液缸连接;
所述锁紧液缸与所述基体连接。
[0012] 浮式钻井BOP移运装置还包括第一拉杆;
至少一个第二拉杆;
所述第一拉杆与所述基体连接;
所述第二拉杆与所述基体连接。
[0013] 所述升降装置包括齿轮
达;
所述齿轮与所述马达连接。
[0014] 所述锁紧机构为与所述齿条相配合的锁紧块。
[0015] 所述升降装置还包括平移液缸;所述平移液缸与所述马达连接;
所述平移液缸与所述基体连接。
[0016] 当BOP需要升高或降低高度时,通过BOP升降装置升或降完成;当BOP需要停留在某一高度时,由BOP锁紧装置承重时,BOP锁紧装置锁紧BOP。这样,就可以实现BOP不同位置的停放,从而适应不同操作工况(试压、下放和存储)。快速将BOP从储存状态转为试压状态,试压完成后又可以快速转为储存状态。减少了设备体积,缩短了操作时间,提高了钻井效率,降低了钻井成本。
[0017] 优选的,所述基体上设置有两组导向管
[0018] BOP 由外部吊运设备下放到移运装置时,BOP 的导向柱与导向管对齐并插入导向管中,避免BOP与移运装置干涉或碰撞。
[0019] 优选的,所述基体上设置有四组滚子滑移装置。
[0020] 通过滚子滑移装置,可以减少移运装置的摩擦力,降低能源需求。
[0021] 优选的,所述基体上设置有移动平台。
[0022] 所述移动平台用来方便操作人员工作。
[0023] 优选的,所述基体上设置有缓冲装置。
[0024] 所述缓冲装置设置在所述BOP移运装置前端,用以减缓冲击。
[0025] 优选的,所述基体上设置有防倾翻装置。
[0026] 所述防倾翻装置用来防止BOP移运装置因为船体的运动而发生倾翻。
[0027] 优选的,所述基体上设置有锚定装置。
[0028] 所述锚定装置在所述BOP移运装置移运相应位置进行锚定,用于固定BOP移运装置。
[0029] 优选的,所述基体上设置有试压装置。
[0030] 所述试压装置用来对所述BOP进行测试。
[0031] 由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:通过升降装置和锁紧装置的共同作用,可以快速方便的调节BOP的高度,从而可以方便的进行BOP的储存,BOP与试压装置进行连接,BOP的移动。快速将BOP从储存状态转为试压状态,试压完成后又可以快速转为储存状态。减少了设备体积,缩短了操作时间,提高了钻井效率,降低了钻井成本。
附图说明
[0032] 图1是本发明一种浮式钻井BOP移运装置总体示意图;图2是本发明一种浮式钻井BOP移运装置总体正视图;
图3是本发明一种浮式钻井BOP移运装置带齿条的BOP示意图;
图4是本发明一种浮式钻井BOP移运装置的图2的U局部示意图;
图5是本发明一种浮式钻井BOP移运装置的图2的V局部示意图;
图6是本发明一种浮式钻井BOP移运装置的总体后视图;
图7是本发明一种浮式钻井BOP移运装置的图6的X局部示意图;
图8是本发明一种浮式钻井BOP移运装置的图6的T局部示意图;
图9是本发明一种浮式钻井BOP移运装置的图6的Y局部示意图;
图10是本发明一种浮式钻井BOP移运装置的图2的A-A剖视图;
图11是本发明一种浮式钻井BOP移运装置的基体示意图;
图12是本发明一种浮式钻井BOP移运装置的图11的B-B剖视图;
图13是本发明一种浮式钻井BOP移运装置的升降装置工作位置示意图;
图14是本发明一种浮式钻井BOP移运装置的升降装置非工作位置示意图;
图15是本发明一种浮式钻井BOP移运装置的锁紧装置工作位置示意图;
图16是本发明一种浮式钻井BOP移运装置的锁紧装置非工作位置示意图;
图17是本发明一种浮式钻井BOP移运装置的移运或储存状态示意图;
图18是本发明一种浮式钻井BOP移运装置的升降状态示意图;
图19是本发明一种浮式钻井BOP移运装置的试压状态示意图;
图20是本发明一种浮式钻井BOP移运装置的下放状态示意图。

具体实施方式

[0033] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明做进一步说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。实施例
[0034] 如图1至图20所示,该BOP移运装置包括基体1、升降装置2、驱动装置3、缓冲装置4、移动平台5、锚定装置7、导向管8、滑移滚子装置9、防倾覆装置10、锁紧装置11、试压装置12、齿条6c,升降装置2与基体1连接,驱动装置3与基体1连接,缓冲装置4与基体1连接,移动平台5与基体1连接,锚定装置7与基体1连接,导向管8与基体1连接,滑移滚子装置9与基体1连接,防倾覆装置10与基体1连接,锁紧装置11与基体1连接,试压装置12与基体1连接。
[0035] BOP6包括导向柱6a,BOP主体6b。
[0036] 齿条6c与BOP6固定连接。
[0037] 驱动装置3驱动基体1沿导轨9c运动,防倾覆装置10可防止BOP移运装置倾覆,缓冲装置4对BOP移运装置进行缓冲,防止刚性碰撞,到达规定位置后,锚定装置7固定BOP移运装置,防止BOP移运装置产生不希望的运动。
[0038] 升降装置2包括齿轮2a,马达2b,齿轮2a与马达2b连接。
[0039] 锁紧装置11包括锁紧液缸11c,锁紧块11a,锁紧液缸11c一端与锁紧块11a连接,锁紧液缸11c另一端与基体1连接,锁紧液缸11c伸出,带动锁紧块11a进入齿条6c锁住BOP6;锁紧液缸11c缩回,带动锁紧块11a离开齿条6c。
[0040] BOP移运装置还包括第一拉杆14a、两个第二拉杆14b,第一拉杆14a在与移动平台5相对的一边与基体1连接,两个第二拉杆14b在相对的两边分别与基体1连接。
[0041] 升降装置2还包括平移液缸2f,平移液缸2f一端与马达2b连接,平移液缸2f另一端与基体1连接。
[0042] 需要升降BOP6时,升降装置2的平移液缸2f伸出,齿轮2a与齿条6c啮合,此时,锁紧液缸11c处于缩回状态,带动锁紧块11a离开齿条6c,马达2b工作,齿轮2a驱动齿条6c上升或下降以带动BOP6上升或下降。
[0043] BOP6上升或下降动作完成后,锁紧装置11锁紧液缸11c可以伸出,带动锁紧块11a进入齿条6c锁住BOP6,升降装置2的平移液缸2f可以缩回,齿轮2a离开齿条6c。
[0044] 基体1为一个C型焊接结构,包括右箱型梁1a,后箱型梁1b,左箱型梁1c,以及四个基座1d,中间留有BOP 6存储及操作空间,BOP 6可从基体1的上方吊入至空腔内部实现安装及存储,基体1的C型焊接钢结构,为前端不完全封闭结构,可为隔水管13从基体1空腔内移出预留通道,移动平台5安装在右箱型梁1a和左箱型梁1c的前端位置,用于操作人员的使用,隔水管13从基体1空腔内移出之前,需翻转移动平台5。
[0045] 四组升降装置2,分别对应安装在基体1中的基座1d上,升降装置2还包括支撑架2c、限位板2d、固定板2e、以及固定销轴2g;升降装置2通过限位板2d实现其导向和限位,升降装置2可通过平移油缸2f滑移,实现齿轮2a以及齿条6c啮合或脱开操作,以适应不同BOP 6操作工况要求。
[0046] 四组锁紧装置11,分别对应安装在基体1的基座1d上,锁紧装置11还包括锁紧销轴11b,锁紧装置11可通过锁紧液缸11c滑移,实现锁紧块11a与齿条6c啮合或脱开操作,以适应BOP 6 不同操作工况。
[0047] 基体1中的后箱型梁1b上,设置有两个导向管8,与BOP 6上的导向柱6c插入导向管8内,可限制BOP 6在基体1空腔内运动,避免BOP 6与基体1碰撞或损伤。
[0048] 四组滑移滚子装置9安装基体1的下底面,其中滑移滚子装置9包括滚子总成9a及导向装置9b,四组滑移滚子装置9放置在安装在船体上的导轨9c之上,支撑BOP移运装置。滚子总成9a与导轨9c的接合面位于导轨9c的顶面,导向装置9b的数量为四组,每组导向装置分别设置在导轨9c两侧,并将导轨9c夹持在中间,起到导向作用,防止基体1跑偏。
[0049] 防倾覆装置10,用于防止因为船体运动使基体1发生倾翻。防倾覆装置10的数量为6组,右箱型梁1a和左箱型梁1c上分别通过螺栓安装有三组防倾覆装置10。
[0050] 基体1上设置有驱动装置3,驱动装置3的数量及间距与导轨9c相适配,并设置在后箱型梁1b上,驱动装置3包括马达3a、齿轮3b及齿条3c,马达3a与后端箱型梁1b通过螺栓连接,马达3a的输出端设置有齿轮3b,相应的,在船体上设置有与导轨9c方向相同的齿条3c,齿条3c与船体螺栓连接,通过齿轮3b与齿条3c的相对运动实现BOP移运装置运动。
[0051] 两组锚定装置7,包括BOP移运装置锚定耳板7a、船体锚定耳板7b,锚定销轴7c,其中BOP移运装置锚定耳板7a设置在后箱型梁1b的后部,相应的船体锚定耳板7b固定在船体上,通过锚定销轴7c连接BOP移运装置与船体,用于BOP储运装置的拖航、存储等工况,防止基体1因受船体运动带来的惯性力造成齿轮3b或齿条3c的损坏。
[0052] 后箱型梁1b后部设置有两个缓冲装置4,避免BOP移运装置与船体发生刚性碰撞,产生船体或BOP移运装置损坏。
[0053] 升降装置工作时,齿轮与齿条啮合产生的力造成基体变形,第一拉杆和两个第二拉杆增强基体刚度,减少变形量。
[0054] BOP移运装置通过锁紧装置11和升降装置2完成BOP锁紧、存储、移运、上升、试压及下放等功能操作。
[0055] 1、BOP装载BOP 6由起吊设备从外部吊入BOP移运装置之前, BOP移运装置停靠在锚定位置,并由锚定耳板7通过锚定销轴7c固定在船体上,防止因船体运动产生的惯性力使BOP移运装置沿导轨9c方向滑移,避免齿轮3b或齿条3c冲击;平移油缸2f驱动升降装置2缩回至升降装置2非工作位置,支撑架2c中非工作位置销孔2c-1与固定耳板2e销孔重合,插入固定销轴2g,升降装置2固定在非工作位置;锁紧液缸11c动作使锁紧装置11缩回至锁紧装置11非工作位置,锁紧装置11的锁紧块11a的锁紧销孔11e与基座1d上销孔对齐,插入锁紧销轴11b,固定锁紧装置11;将BOP 6吊入基体1内腔中,BOP 6上的导向柱6a插入基体1上导向管8,导向管8导向BOP6进入基体1内腔的中心位置,避免因船体运动造成BOP 6与基体1的碰撞。当BOP 6下放到合适位置后,拔掉锁紧销轴11b,锁紧液缸11c工作驱动锁紧块11a与齿条6c啮合,锁紧块11a的锁紧销孔11d与基座1d上销孔重合,插入锁紧销轴11b完成锁紧装置11的固定。解除起吊设备,BOP 6的重量由锁紧结构11承受,完成BOP 6装载。
[0056] 2、BOP存储工况BOP 6存储工况适用于钻井等待工况和拖航运输工况。
[0057] BOP移运装置停靠在锚定位置,并由锚定耳板7通过锚定销轴7c固定在船体上,升降装置2处于非工作位置,锁紧装置11处于工作位置,BOP 6的重量全部由锁紧装置11承受。
[0058] 3、BOP升降工况BOP 6升降工况适用于试压及连接隔水管13下放工况。
[0059] 拔掉升降装置2的固定销轴2g,动作平移油缸2f将支撑架2c及齿轮2a推送至工作位置,马达2b驱动齿轮2a与齿条6c啮合,将固定销轴2g插入支撑架2c工作位置销孔2c-2和固定耳板2e销孔中,固定升降装置2,BOP 6重量由升降装置2承受,锁紧液缸11c驱动锁紧块11a脱离齿条6c,拔掉锁紧销轴11b,锁紧液缸11c缩回,锁紧块11a缩回至非工作位置,锁紧销轴11b插入锁紧块11a的销孔11d和基座1d销孔中,固定锁紧装置11。马达2b驱动齿轮2a,齿轮2a驱动齿条6c实现BOP 6上升和下降功能。
[0060] 4、BOP试压工况BOP 6下放之前需要进行压力测试,保证安全工作。
[0061] 拔掉升降装置2的固定销轴2g,动作平移油缸2f将支撑架2c及齿轮2a推送至工作位置,马达2b驱动齿轮2a与齿条6c啮合,将固定销轴2g插入支撑架2c工作位置销孔2c-2和固定耳板2e销孔中,固定升降装置2,BOP 6重量由升降装置2承受,锁紧液缸11c驱动锁紧块11a脱离齿条6c,拔掉锁紧销轴11b,锁紧液缸11c缩回,锁紧块11a缩回至非工作位置,锁紧销轴11b插入锁紧块11a的销孔11d和基座1d销孔中,固定锁紧装置11。马达2b驱动齿轮2a,齿轮2a驱动齿条6c,根据试压装置12的高度确定BOP 6的升降位置,BOP 6下部接口和试压装置12连接后进行试压,试压结束后脱开,马达2b驱动齿轮2a, 齿轮2a驱动齿条6c,BOP 6升到一定高度等待移运工况。
[0062] 5、BOP移运工况在移运工况时,BOP移运装置需沿导轨9c在船体的井口与月池之间移动,并完成BOP的下放及BOP移运装置的归位工作。
[0063] BOP 6试压结束后,需要将BOP移运装置从锚定位置移运到井口位置,准备BOP6下放。
[0064] 取掉锚定销轴7c,BOP 6的重量由齿轮2a承受,锁紧装置11缩回至非工作状态,马达3a驱动齿轮3b,齿轮3b与齿条3c啮合产生的力作为驱动力,驱动设置在基体1底部的滑移滚子装置9运动,滑移滚子装置9在导轨9c上运动,实现BOP移运装置移动。采用齿轮齿条驱动装置,可避免因船体运动带来的BOP移运装置滑移;基体1上还设置有防倾覆装置10,可保证基体1在任何工况下,不会因为船体的运动而发生倾翻;在滑移滚子总成9的两侧设置有导向装置9b,可防止运动时走偏。
[0065] 当BOP移运装置移运到井眼中心后,需要连接隔水管13并下放BOP6。
[0066] BOP移运装置下放BOP6的方法如下:a、调节BOP6的高度以适应于连接隔水管13;
b、连接第一根隔水管13;
c、翻转移动平台5
d、升降装置2缩回;
e、连接其余隔水管;
f、下放BOP6;
g、锚定装置7取消锚定,BOP移运装置朝偏离井眼方向移动。
[0067] BOP移运装置归位的方法如下:驱动装置3驱动BOP移运装置通过滚子滑移装置9沿着导轨9c朝偏离井眼方向移动直至BOP储存位置,锚定装置7进行锚定。
[0068] 当钻井完成后,需要把BOP6从海底拆掉并储存在BOP移运装置上。其过程与移运和下放BOP程序相反,在此就不再赘述。
[0069] 总之,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
QQ群二维码
意见反馈