本发明属于一种海洋石油钻井平台。 目前世界各国的近海石油钻井装置,有坐底式钻井平台,自升式钻井平台,半潜式钻井平台和钻井船(驳)等。但由于泥沙质海滩一般比较平坦,海陆过渡带(包括海滩沼泽地带,潮间带和船舶容易搁浅的极浅海等)比较宽阔,对于这一海陆过渡带上述钻井平台、钻井船(驳)等都无法进入作业。
本发明的目的是要提供一种步行坐底式钻井平台,它可使石油钻井工作在海陆过渡带中顺利地进行与完成。
本发明采用具有内体[1]和外体[2]的双体结构形式,并借助于一套液压步行机械实现步行动作,内体[1]和外体[2]可以交替地坐底或举升,互为依托地沿上、下方向和前、后方向作相对运动,由于近海石油钻井平台的自重一般在千吨甚至更大,而海床基底的承载力往往有限,故本发明采用了具有大支承面积的内体沉垫[3]与外体沉垫[6]。内体沉垫[3]是呈长方形的箱形结构,外体沉垫[6]是长方环形的箱形结构套在内体[1]的外围,内体[1]和外体[2]之间可以作上下、前后相对运动。外体沉垫[6]的平面图形可以是一个长的环形或是长的环形带一个或若干个缺口,也可以是左右两长条。内外沉垫制成左、右对称以避免步行过程中产生横向倾斜。附图说明:
图1、侧视图,图2、横剖面图,图3、沉垫图,图4、步行原理图。
1、内体 2、外体 3、内体沉垫 4、内体支柱 5、内体甲板 6、外体沉垫 7、外体支柱 8、外体甲板 9、井架 10、生活楼 11、悬臂支架 12、顶升油缸 13、导向柱 14、运行台车 15、车轮组 16、牵引油缸 17、导向机构 18、抗滑桩 19、锁紧装置 20、上、下轨道。
以下结合附图对发明作进一步的详细描述:
本发明由内体[1]和外体[2]组成。内体[1]包括内体沉垫[3]、内体支柱[4]和内体甲板[5]。外体[2]包括外体沉垫[6]、外体支柱[7]和外体甲板[8]它们分别构成内体空间桁架及外体空间桁架。这样不仅能够保证平台在坐底后甲板及上层建筑处于海平面和波浪之上,而且空间桁架保证了内体[1]和外体[2]结构在步行、漂浮等各种工况的强度和刚度。井架[9]、生活楼[10]及各种其它设备都布置在内体甲板[5]和外体甲板[8]上,内体沉垫[3]和外体沉垫[6]中各设有泵舱、压载水舱、生活用水舱、钻井用水舱、燃油舱等。内体[1]左、右舷对称地布置有四只悬臂支架[11],其中各装有一只顶升油缸[12],顶升油缸[12]的缸体用双向球面铰与悬臂支架[11]相连,缸体外围套有箱形导向柱[13]。顶升油缸[12]活塞杆的下端和运行台车[14]连接,台车的车轮组[15]是全浮式的,在任何情况下都能均匀地分配载荷,在两只牵引油缸[16]地牵引下,车轮组[15]可在外体[2]上的上、下轨道[20]中作纵向滚动,从而实现内体[1]和外体[2]的活动连结。顶升油缸[12]使内体[1]和外体[2]之间产生垂直方向的相对运动,而牵引油缸[16]使内体[1]和外体[2]之间产生纵向的水平相对运动。在内体沉垫[3]与外体沉垫[6]上设置有导向机构[17],则可保证内外体作相对运动时有一定的侧向间隙。
内体[1]与外体[2]的连接也可以反过来安装,可将悬臂支架[11]、顶升油缸[12]安装在外体[2]上,而将上、下轨道[20]安装在内体[1]上,内体[1]和外体[2]的连结也可以采用导轨滑块式。
为保证钻井作业时平台不略诜缋肆鞯韧饬ψ饔孟路⑸轿灰疲ɑ疲┠谔錥1]上还设有四根抗滑桩[18],钻井作业开始前将抗滑桩[18]插入基底,以防钻井平台移动,钻井作业完成后拔出。
顶升油缸[12]牵引油缸[16]等均由液压站进行驱动,顶升和牵引装置也可以制造成电动的、气动的、齿轮齿条式的、卷杨机式的、复滑轮式或其它形式的。
当平台拖航时以及在水中坐底钻井时内体[1]和外体[2]可以用锁紧装置[19]锁紧成为一体,这时内体[1]和外体[2]之间相对固定。
结合图4步行原理图详细的描述本平台步行工作程序如下:
把步行坐底式钻井平台拖航到搁浅或接近搁浅,这时将平台的前进方向调整到对准井位,卸开锁紧装置使内体[1]和外体[2]分离。
A、以内体[1]坐底为依托,四只顶升油缸[12]下腔进油,同步地举升起外体[2]。
B、牵引油缸[16]的无杆腔进油,使已悬空了的外体[2]前移一个步距。(外体[2]的全部重量压在运行台车[14]的车轮上,车轮沿上轨道滚动前移)。
C、这时顶升油缸[12]的上腔进油,其活塞杆同步下降,外体[2]下降直到坐底,顶升油缸[12]的上腔继续进油,外体[2]成为逐步举升内体[1]的依托。
D、内体[1]离地之后,牵引油缸[16]的有杆腔进油使内体[1]向前移动一个步距(此时运行台车[14]的车轮沉下轨道运行)。
如此不断循环平台就可一步一步地前行。如果将牵引油缸[16]的无杆腔进油和有杆腔进油颠倒一下则钻井平台可以实现后退。
本发明的实现,它可使钻井平台,钻井船(驳)等都无法进入作业的海陆过渡带钻井成为现实。它是在海中可以拖航,在水深和波浪高度不超过空间桁架高度的极浅海中坐底钻井,在海滩上搁浅之后,自己步行,涉水前进,走上无水干滩,到达指定井位的一种水陆两栖式的近海钻井平台,使石油钻井工作在海陆过渡带中顺利地进行。