[发明专利]可伸缩钻井平台桩靴结构无效
申请号: | 201110084096.0 | 申请日: | 2011-04-02 |
公开(公告)号: | CN102226344A | 公开(公告)日: | 2011-10-26 |
发明(设计)人: | 杨进;徐国贤;姜伟;刘书杰;谢梅波;汪顺文;黄熠 | 申请(专利权)人: | 中国石油大学(北京) |
主分类号: | E02D5/72 | 分类号: | E02D5/72 |
代理公司: | 北京三友知识产权代理有限公司 11127 | 代理人: | 汤在彦 |
地址: | 102249*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 伸缩 钻井平台 结构 | ||
1.一种可伸缩钻井平台桩靴结构,其特征在于,所述桩靴结构包括封顶板、封底板、可伸缩的钢骨架、可活动的桩靴侧壁外壳及液压装置,其中:
所述封顶板是位于桩腿下方的的上固定板,所述封底板是位于桩靴下部构成桩靴桩脚尖的下固定板;
所述钢骨架位于所述封顶板的下方,是由多个钢构件组成的伸缩式笼体结构;
可活动的桩靴侧壁外壳能够配合桩靴钢骨架的伸缩变形;
所述液压装置的控制系统设置在平台压载控制中心,通过沿桩腿铺设的液压管线将桩靴伸缩指令传给液压装置,配合平台的压载控制实现钢骨架的自动伸缩。
2.如权利要求1所述的可伸缩钻井平台桩靴结构,其特征在于,在桩靴收缩状态,依靠液压装置对桩靴中段钢梁的定位束缚,桩靴上段钢梁的力通过轴向力传递到中段钢梁,然后传递到下段钢梁上,最终传递到地层;在桩靴下入到目的层后,将进行桩靴的张开作业,依靠液压系统破坏桩靴收缩状态的平衡,借助钻井平台的压载,使得桩靴在强的地层束缚下能够进行张开作业,实现新的力的平衡。
3.如权利要求1所述的可伸缩钻井平台桩靴结构,其特征在于,可伸缩钢骨架包括设于中央部位的芯柱以及芯柱外侧环形阵列分布的多组钢梁,各组钢梁能够在液压装置的控制下同步沿径向伸缩地设置。
4.如权利要求3所述的可伸缩钻井平台桩靴结构,其特征在于,每组钢梁至少包括靠近封顶板并可枢转设置的上段钢梁以及靠近封底板并可枢转设置的下段钢梁,且所述上段钢梁及下段钢梁的另一端也是枢转设置。
5.如权利要求4所述的可伸缩钻井平台桩靴结构,其特征在于,所述每组钢梁还包括中段钢梁,所述中段钢梁两端可枢转地连接于所述上段钢梁和下段钢梁之间,所述液压装置的一端设置于所述中段钢梁的内壁面。
6.如权利要求5所述的可伸缩钻井平台桩靴结构,其特征在于,相邻的二中段钢梁的上、下端分别设有上、下活动伸缩环,以便在桩靴笼压扁到一定程度后位于张开状态时加以束缚,使桩靴笼保持整体性和不变形体系。
7.如权利要求5所述的可伸缩钻井平台桩靴结构,其特征在于,所述中段钢梁的内壁面沿轴向设置有滑槽,所述液压装置包括向芯柱的柱身周围水平伸出呈辐射状环形阵列分布的一组液压机构,且各液压机构的一端是通过滑动式铰支座连接于对应的中段钢梁的内壁面滑槽中。
8.如权利要求4所述的可伸缩钻井平台桩靴结构,其特征在于,所述可伸缩钢骨架包括设于各组钢梁顶端的上固定环和设于各组钢梁底端的下固定环,所述上固定环与封顶板组成圆盘状结构,所述桩腿位于所述圆盘状结构的上方,各组钢梁的上段钢梁的上端通过上固定铰支座与上固定环相连而呈环形阵列分布;所述封底板固定在下固定环上构成桩靴的桩脚尖,各组钢梁的下段钢梁的下端是通过下固定铰支座与下固定环相连而呈环形阵列分布。
9.如权利要求3至8任一项所述的可伸缩钻井平台桩靴结构,其特征在于,所述桩靴侧壁外壳包括分块附着在各钢梁上的交错起伏的片状钢板,以满足桩靴结构的伸缩活动性,在桩靴的收缩和张开的整个过程中,各片状钢板通过彼此间的聚拢重叠和散开搭接来形成桩靴的外壳,用以增加桩靴的承压面积并阻挡周围土体大量的进入桩靴内部。
10.如权利要求9所述的可伸缩钻井平台桩靴结构,其特征在于,所述封底板呈平板状或圆锥状,其固定在所述下固定环上构成桩靴的桩脚尖,各组钢梁的下段钢梁是通过所述下固定环沿周向上阵列分布设置的固定铰支座与所述桩脚尖铰接;桩靴内部的芯柱焊接固定在封底板的上端面上。
11.如权利要求9所述的可伸缩钻井平台桩靴结构,其特征在于,所述上、下固定环呈圆形或正多边形;所述上、下固定环中加焊有钢支撑,以增强结构的强度和整体性。
12.如权利要求9所述的可伸缩钻井平台桩靴结构,其特征在于,所述液压装置还包括所述芯柱内竖直安装的千斤顶,所述芯柱与封顶板之间有一段作为千斤顶液压杆伸缩活动的距离,该距离是整个桩靴高度在张开状态和压缩状态间的变化范围。
13.如权利要求5所述的可伸缩钻井平台桩靴结构,其特征在于,该桩靴侧壁外壳包括多个钢板组,每一钢板组由附着在上段钢梁上的上段钢板、附着在中段钢梁上的中段钢板以及附着在下段钢梁上的下段钢板构成可伸缩式结构,相邻的两钢板组相互交错搭接。
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