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1、10申请公布号CN103946474A43申请公布日20140723CN103946474A21申请号201280056257822申请日201211222011162920111125NOE21B19/0920060171申请人阿克MH股份有限公司地址挪威克里斯蒂安桑72发明人拉尔斯波赫纳74专利代理机构北京康信知识产权代理有限责任公司11240代理人余刚李静54发明名称补偿器57摘要用于控制浮式船3A和细长元件5之间的相对运动的运动补偿系统，其中，细长元件在第一端处由船悬挂并且延伸进入浮式船下面的水域。主动运动补偿器8通过布置在直立支撑结构2的上部区域中的元件10连接至细长元件第一端并且被。
2、动运动补偿器12A,B通过元件10连接至细长元件第一端。运动补偿器8，12A,B是结构上和操作上分开且独立的单元，并且构造成分开且互相独立地操作。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014051586PCT国际申请的申请数据PCT/EP2012/0733892012112287PCT国际申请的公布数据WO2013/076207EN2013053051INTCL权利要求书1页说明书3页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图1页10申请公布号CN103946474ACN103946474A1/1页21用于控制在浮式船3A和细长元件5之间的相。
3、对运动的运动补偿系统，其中，所述细长元件在第一端处由船悬挂并且延伸进入所述浮式船下面的水域中；其特征在于主动运动补偿器8，通过布置在直立支撑结构2上部区域中的元件10连接至细长元件第一端，和被动运动补偿器12A,B，通过所述元件10连接至细长元件第一端，其中，所述运动补偿器8，12A,B是结构上和操作上分开且独立的单元，并且构造成分开且互相独立地操作，并且其中，所述主动运动补偿器8构造成，当所述被动运动补偿器12A,B处于操作状态时，所述主动运动补偿器在静态状态中静止，并且反之亦然。2根据权利要求1所述的运动补偿系统，其中，所述被动运动补偿器12A,B包括一个或多个被动运动补偿气缸12A,B。。
4、3根据前述权利要求的任一项所述的运动补偿系统，其中，所述主动运动补偿器8包括布置在所述浮式船的甲板3B上的主动补偿绞车8。4根据前述权利要求的任一项所述的运动补偿系统，其中，所述被动运动补偿器12A,B包括与所述元件10连接的第一端和与所述直立支撑结构连接的第二端，并且其中，所述元件10在导向结构11中能运动。5根据权利要求4所述的运动补偿系统，其中，所述直立支撑结构包括用于所述元件10的支撑构件9，当所述被动运动补偿器不在操作状态且所述主动补偿器处于操作状态时所述元件10搁置在所述支撑构件上。6根据前述权利要求的任一项所述的运动补偿系统，其中，所述被动运动补偿器12A,B由所述直立支撑结构支。
5、撑在所述主动运动补偿器8上方的一竖直距离H处。7根据前述权利要求的任一项所述的运动补偿系统，其中，当所述细长元件5的第二端固定至所述水域的底部时，所述主动运动补偿器8处于静止状态并且所述被动运动补偿器12A,B处于操作中。权利要求书CN103946474A1/3页3补偿器技术领域0001本发明涉及用浮式结构钻探油气，以及相关操作。更具体地，本发明涉及如权利要求1的序言所述的运动补偿系统。背景技术0002浮式船船舶、平台，等通常用于海底油气井的钻探、服务和维护。通常，立管悬挂在钻台下面并且延伸至海床上的海底井口。钻柱可由钻探起重机DRILLINGDERRICK，钻塔悬挂并且在立管中延伸通过井口并。
6、进入地下油气储层HYDROCARBONRESERVOIR。海床井口和储层之间的距离并且因此产生的钻柱长度可能是相当大的。在这种构造中，立管经由井口固定至海床，而钻柱不固定。由于钻柱在立管中延伸，因此出故障的钻柱或钻柱补偿器一般不会危害井的整体性。立管确保井不会对海水开放。0003立管和船之间以及钻柱和船之间的各自连接必须补偿船在水中的运动。引起船运动的主要因素是波浪和潮汐流，但如果船没有稳固地锚固定至海床，则漂流也应该是一个因素。船上的固定点与海床井口之间的距离会根据这些因素的大小而改变。0004补偿器总体上基于液压气动系统中的增压气缸。这种所谓的被动补偿器实际上是具有预定虽然可调节力的弹簧。。
7、原则上，被动补偿器在操作期间不要求外部功用例如，电力、控制系统、空气或石油供应。立管一般由张力器系统悬挂在钻台下面。钻柱一般由钻柱补偿器因此经常称作“DSC”悬挂在起重机顶部“顶部安装式补偿器”处，这在本领域中通常是已知的。0005在另一操作构造中，钻柱或套管在船和海床之间延伸而不具有立管。钻柱可被连接至采油树并且在补偿的情况下可认为被固定至海床。在这种所谓的“固定至底部”式构造中，由于钻柱仅延伸至海床但不进入井，补偿器能力需求被相当大的减少。然而，在固定至底部式构造中具有无立管钻柱是不安全PRECARIOUS，不稳定的情况，因为如果钻柱例如由于补偿器故障而失效则井会对周围的海水开放。因此，补。
8、偿器系统的可靠度是这种构造中极重要的因素。0006现有技术的钻柱补偿器包括布置在起重机顶部的被动顶部安装式钻柱补偿器DSC。这种钻柱补偿器连接至定滑轮因此也经常称作“滑轮安装式补偿器”，或“CMC”。因此，该钻柱补偿器直接处理吊钩载荷变化并且能够在钻探期间将钻压WEIGHTONBIT变化降低至最小。顶部安装式DSC/CMC经常由主动式升沉补偿器气缸补充，当起吊海底装置诸如BOP、采油树时并在扩孔UNDERREAMING期间和要求最小运动的其他向下钻进操作期间使用该主动式升沉补偿器气缸。主动式升沉补偿器气缸机械地连接至定滑轮。起重操作由合格的非补偿绞车执行。CMC一般包括双摇臂系统用于起重绞车并。
9、且能够处理动态载荷，该动态载荷与起重机和定滑轮装置的静态能力相比是明显的。例如，对于起重机而言，绞车和CMC每一个均具有大约1279公吨的静态能力，CMC动态和主动能力一般为大约680公吨，即，为静态能力的大约50。CMC被动气缸通常为大约76米。0007对于上述DSC/CMC的另一个已知的替代是主动补偿绞车，即，不具有顶部安装式说明书CN103946474A2/3页4DSC/CMC。这种类型的绞车通常由液压装置或电动马达驱动，并且通过马达和/或液压装置泵、控制阀，等的基于源自例如船运动记录单元的输入数据的控制操作而执行主动补偿并且使绞车放出或卷入线缆。这种系统具有非被动模式。主动补偿式绞车还。
10、易受机械故障的影响，导致钻柱补偿的完全损失。然而，主动补偿绞车与顶部安装式DSC/CMC相比在重量和平衡性方面分别是有优势的DSC/CMC较重且布置在起重机顶部，而主动补偿绞车更轻且布置在甲板水平面DECKLEVEL，甲板高度处。0008为了克服现有技术的缺点并获得进一步的优点，本申请人设计并实施了本发明。发明内容0009在独立权利要求中陈述了本发明并描述了本发明的特征，而从属权利要求描述了本发明的其他特征。0010因此，提供了用于控制浮式船与细长元件之间相对运动的运动补偿系统，其中，细长元件在第一端处由船悬挂并且延伸进入浮式船下面的水域中；其特征为，主动运动补偿器，通过布置在直立支撑结构的上。
11、部区域中的元件连接至细长元件第一端；以及被动运动补偿器，通过该元件连接至细长元件第一端，其中，主动运动补偿器和被动运动补偿器是结构上和操作上分开且独立的单元，并且构造成分开且互相独立地操作，并且其中，当被动运动补偿器处于操作状态时，主动运动补偿器构造成在静态状态中静止，并且反之亦然。0011在一实施方式中，被动运动补偿器包括一个或多个被动运动补偿气缸。0012主动运动补偿器优选地包括布置在浮式船的甲板上的主动补偿绞车。0013在一实施方式中，被动运动补偿器包括第一端和第二端，所述第一端连接至元件，所述第二端连接至直立支撑结构，并且其中，所述元件在导向结构中能运动。0014直立支撑结构包括用于元。
12、件的支撑构件，当被动运动补偿器未处于操作状态且主动补偿器处于操作状态时该元件搁置在所述支撑构件上。0015在一实施方式中，被动运动补偿器由直立支撑结构支撑在主动运动补偿器上方的一竖直距离处。0016当细长元件的第二端固定至水域下面的底部时，主动运动补偿器处于静止状态并且被动运动补偿器处于操作中。0017因此，通过利用主动补偿绞车和与传统顶部补偿器相比能力减少的被动顶部补偿器的组合，消除了在“固定至底部”式操作中损失补偿能力的风险。主动补偿绞车会处理钻柱未“固定至底部”的情况的操作。在这种模式中，被动运动补偿器不处于使用状态并且定滑轮搁置在泻水台上，使得载荷直接传递进入起重机且不通过被动运动补偿。
13、器。附图说明0018参考附图以非限制性实例给出优选形式的实施方式的下面的说明会使本发明的这些特征和其他特征更清楚，附图中0019图1示出了处于主动补偿模式的本发明的系统；以及0020图2示出了处于被动补偿模式的本发明的系统。具体实施方式说明书CN103946474A3/3页50021图1是根据本发明的处于主动模式的运动补偿器系统的示意图。起重机2由具有甲板结构3B的浮式船示意地以3A表示支撑。钻机1由起重机悬挂并且控制钻柱5，所述钻柱延伸通过月池4、进入水中且延伸至海床未示出。这种布置在本技术领域中众所周知。0022钻柱5经由钻机1和线缆滑轮装置7、15B、15C由定滑轮10悬挂。在这种主动补。
14、偿模式中，定滑轮10搁置在并优选地螺纹连接至起重机中的泻水台9上。绞车8连接至甲板结构3B并且经由穿过滑轮15A至15D延伸的线缆7连接至钻机1并且连接至甲板结构上的连接点6已经在图中省略了所需要的供能设备和控制设备、液压软管等，因为这些项目在本技术领域中众所周知。因此，钻管5的运动和因此产生的钻管的运动补偿通过绞车8的受控操作而实现。绞车8优选地是主动补偿绞车并且其尺寸制定成当钻柱不是“固定至底部”时用于处理与例如向下钻进操作关联的大载荷。这种运动由图1中的双向箭头MA表示。0023以两个被动补偿器气缸12A、12B形式示意地示出的被动运动补偿器连接在定滑轮10和起重机的支撑平台14之间已经。
15、在图中省略了所需要的供能设备和控制设备、液压软管等，因为这些项目在本技术领域中众所周知。当根据本发明的运动补偿器系统处于主动模式时，被动运动补偿器12A、12B处于静止状态且不使用。定滑轮10搁置在泻水台9上并且优选地牢固连接至泻水台。0024图2是根据本发明的处于被动模式的运动补偿器系统的示意图，该运动补偿器系统用于钻柱的“固定至底部”式构造中。这里，定滑轮已经从泻水台9释放并且在导向结构11中自由地上下移动。被动运动补偿器12A、12B处于操作中由双向箭头MP表示并且设置为补偿船运动。在这种构造中，绞车8像传统绞车一样操作。因此，仅在“固定至底部”式操作期间，钻柱由被动补偿器12A、12B。
16、补偿。0025被动运动补偿器12A、12B设计成仅处理与“固定至底部”式操作关联的比较小的载荷。当系统处于主动补偿模式时例如对于向下钻进操作而言，见图1，被动运动补偿器12A、12B不处理任何载荷通过搁置在泻水台上的定滑轮将载荷传递至起重机。因此，被动运动补偿器12A、12B可设计成比传统钻柱补偿器更纤细且更轻。与已知的CMC相比，减少了对于气缸冲程和载荷处理能力的要求。也不再需要摇臂。新型被动运动补偿器的尺寸不需要像已知补偿器的情况那样设计为用于起重机最大载荷。参考已知起重机、绞车和CMC组合的上述实例，现有技术和本发明的系统之间的差异由下面的实例数据示出0026现有技术本发明0027起重机能力公吨127012700028绞车能力公吨127012700029顶部补偿器0030O静态能力公吨127012700031O动态能力公吨6801500032O主动能力公吨680N/A0033O冲程米765说明书CN103946474A1/1页6图1图2说明书附图CN103946474A。