半主动天车升沉补偿装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106837207A(43)申请公布日2017.06.13(21)申请号201710089767.X(22)申请日2017.02.20(71)申请人四川宏华石油设备有限公司地址618300四川省德阳市广汉市中山大道南二段90号(72)发明人吕岩赵红梅(51)Int.Cl.E21B19/09(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图11页(54)发明名称半主动天车升沉补偿装置(57)摘要本发明涉及石油及天然气钻探技术领域，尤其涉及了一种半主动天车升沉补偿装置，其包括：天车台，与所述天车台固定连接的蓄能器、导轨组件、主动补偿缸和被动补偿缸，与所述天车台活动连接的摇摆臂总成，与所述导轨组件滑动连接的浮动滑轮组，与所述浮动滑轮组活动连接的游车，该装置可使得游车在所述主动补偿缸和被动补偿缸之间进行运动，从而降低了井架或天车升沉补偿装置结构本身的高度、重量和重心，改善了船体的受力情况。CN106837207ACN106837207A权利要求书1/1页1.半主动天车升沉补偿装置，其包括：天车台，与所述天车台固定连接的蓄能器、导轨组件、主动补偿缸和被动补偿缸，与所述天车台活动连接的摇摆臂总成，与所述导轨组件滑动连接的浮动滑轮组，与所述浮动滑轮组活动连接的游车。2.根据权利要求1所述的半主动天车升沉补偿装置，其特征在于：所述主动补偿缸为2个且对称分布在所述天车台的两侧，所述被动补偿缸为2个且对称分布在所述天车台的两侧及2个所述主动补偿缸之间，2个所述主动补偿缸和被动补偿缸的缸体分别与所述天车台的台面固定连接，所述天车台、2个所述主动补偿缸和2个所述被动补偿缸的中心面在同一平面内，所述浮动滑轮组位于2个所述被动补偿缸的中间，2个所述被动补偿缸之间的距离大于所述游车的尺寸。3.根据权利要求2所述的半主动天车升沉补偿装置，其特征在于：所述摇摆臂总成包括死绳侧摇摆臂、快绳侧摇摆臂、钢丝绳、导向轮和夹紧轮，所述死绳侧摇摆臂的一端与所述天车台活动连接，所述死绳侧摇摆臂的另一端与所述浮动滑轮组活动连接，所述快绳侧摇摆臂的一端与所述天车台活动连接，所述快绳侧摇摆臂的另一端与所述浮动滑轮组活动连接，所述导向轮与所述快绳侧摇摆臂固定连接，所述夹紧轮与所述天车台固定连接。4.根据权利要求3所述的半主动天车升沉补偿装置，其特征在于：所述钢丝绳的一端与死绳固定器固定连接，经所述死绳侧摇摆臂缠绕在所述浮动滑轮组和游车上，然后经所述快绳侧摇摆臂缠绕在钻井绞车的滚筒上，所述游车通过所述钢丝绳与所述浮动滑轮组活动连接。5.根据权利要求4所述的半主动天车升沉补偿装置，其特征在于：所述浮动滑轮组的两边分别与2个所述主动补偿缸、2个所述被动补偿缸的顶部通过销轴连接，所述浮动滑轮组的中间部位与所述轨道组件滑动连接。2CN106837207A说明书1/4页半主动天车升沉补偿装置技术领域[0001]本发明涉及石油及天然气钻探技术领域，特别涉及一种适应于海洋浮式钻井的新型半主动天车升沉补偿装置。背景技术[0002]海洋钻井采用的浮式钻井平台在波浪的作用下将产生周期性的升沉运动，从而使钻柱产生往复运动引起井底钻压的变化，甚至会使钻头脱离井底，影响钻进效率，降低钻头和钻杆寿命,造成操作安全隐患，在恶劣天气下甚至导致无法钻进和停工，天车升沉补偿装置应用于海洋浮式钻井系统，可以补偿钻柱升沉运动，保持钻压稳定，减少停工期，降低钻井成本。[0003]浮式钻井平台上升沉补偿方式主要有伸缩钻杆升沉补偿、死绳上装设升沉补偿装置、游车与大钩间装设升沉补偿装置、天车上装设升沉补偿装置、绞车升沉补偿、Ram-Rig液压钻机提升系统升沉补偿等多种形式，现主要分为主动补偿和被动补偿方式，主动补偿方式所需过程比较复杂，所需能量较多，被动补偿方式精度较低，其中天车升沉补偿装置安装在井架顶端，重心较高；而且快绳滑轮上的钢丝绳由于绞车布置、船体的运动、快绳特性容易脱槽，影响效率。[0004]为解决上述问题，需要发明一种半主动天车升沉补偿装置，以保持钻压稳定，减少停工期，降低钻井成本。发明内容[0005]本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种补偿过程简单，补偿精度较高的半主动天车升沉补偿装置道。[0006]为了达到上述目的，本发明提供了如下技术方案。[0007]半主动天车升沉补偿装置，其包括：天车台，与所述天车台固定连接的蓄能器、导轨组件、主动补偿缸和被动补偿缸，与所述天车台活动连接的摇摆臂总成，与所述导轨组件滑动连接的浮动滑轮组，与所述浮动滑轮组活动连接的游车。[0008]作为本发明的优选方案，所述主动补偿缸为2个且对称分布在所述天车台的两侧，所述被动补偿缸为2个且对称分布在所述天车台的两侧及2个所述主动补偿缸之间，2个所述主动