[发明专利]自升式钻井平台的悬臂梁滑移系统

说明书

技术领域

本发明涉及海洋石油钻井平台设备技术领域，特别是自升式钻井平台的悬臂梁滑移系统。 

背景技术

目前，自升式钻井平台主要用于海洋石油、天然气钻探。打丛式井时，为了节约钻井费用，自升式钻井平台的悬臂梁需承载并移动钻机到不同指定位置。悬臂梁滑移系统属于自升式钻井平台三大核心系统之一。在石油、天然气钻探作业时，传统的悬臂梁需要纵向滑移到船舷外并准确定位锁紧在指定位置，钻机可在悬臂梁上横向滑移和锁紧。在不同纵向指定位置钻机都可以横向打多口井，这样整体就可完成打从式井的要求。整个作业完成后，悬臂梁滑移回到船体上。 

作业过程中，悬臂梁是否能平稳、准确定位于井口位置，能否快速处置各种突发情况，取决于悬臂梁滑移系统，并直接影响钻探进度和自升式钻井平台作业费用。而传统的悬臂梁滑移系统存在如下问题：不能很好保证悬臂梁移动的同步性，严重影响滑移效率；悬臂梁换向移动时，工人的劳动强度较大，非作业时间过长；不能快速处置各种突发情况，特别是滑移启动时泵组出现过载或其他元件损坏时，不能快速应对。 

现有的悬臂梁滑移系统，通过同步控制位于悬臂梁两侧的执行元件推动或拉动悬臂梁滑移，包括：至少两套相同类型的液压执行元件，分布在悬臂梁两侧对称位置；至少两套相同类型的控制阀组，分别与每个所述液压执行元件对应连接；将所述液压执行元件与所述控制阀组连接的液压管线；安装在所述液压管线中，用于控制和实现所述液压执行元件工作的动力单元、阀、仪器以及油源。 

该悬臂梁滑移系统中，液压执行元件的同步控制有两种： 

一种是单个液压阀控制单个执行元件，通过手动控制两个液压阀的流量，来控制两个执行元件的同步；然而手动调节液压阀的流量误差比较大，很难实现高精度的同步；至少需要一人操作，二个人来观察，观察人员通过对讲机告知操作人员两个执行元件的工作量，以方便操作人员调节液压阀流量；

另一种是完全依靠同步马达来实现两个执行元件的同步；如果两个执行元件严重偏载，则可造成两个执行元件在行程中不同步，并且没有办法进行补偿。

另外，该悬臂梁滑移系统中，执行元件推动或拉动悬臂梁滑移时，都是插销方式完成力的传递。悬臂梁桁板上设置有圆孔，插销的前端是半圆柱面和斜锥面结合体。虽然这样能使插销更容易插入悬臂梁的圆孔中，但插销只能单向传递力，在悬臂梁换向移动时，需人工交换插销半圆柱面和斜锥面，劳动强度大而且工作效率低。 

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种滑移平稳、安全的悬臂梁滑移系统；本发明的一些优选实施方式不仅能够确保钻井平台悬臂梁快速滑移到船舷外，而且能保证能准确定位于井口位置。 

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为： 

一种自升式钻井平台的悬臂梁滑移系统，包括：

至少两套液压执行元件，其分布在悬臂梁两侧对称位置；

与所述各液压执行元件配合的控制阀组，分别与对应的所述液压执行元件连接；

液压管线总成，其连接所述液压执行元件与所述控制阀组；

安装在所述液压管线总成中，用于控制和实现所述液压执行元件工作的动力单元、阀、仪器以及油源；其特征在于，

所述动力单元包括至少两个双联泵组，所有双联泵组互为备份。

由于采用双联泵组作为动力单元，并且二者互为备份连接，使得各组双联泵组输出的液压流量达到自动平衡的状态，确保悬臂梁两边执行元件中不会偏载，保证悬臂梁顺利往返滑移，不会出现偏载导致悬臂梁扭转卡住，无法进行补偿的情况。并且，双联泵组并互为备份，可以快速处理悬臂梁在滑移启动开始时泵组出现过载或其他液压站元件损坏等突发情况，其中任意至少一个双联泵组能正常工作就能保证悬臂梁滑移系统运行，减少因突然情况就造成整个勘探作业都将受到严重影响；还可以在启动静摩擦力最大的时候，同时启动多台双联泵组共同驱动悬臂梁滑移启动。 

本发明的一些优选技术方案如下： 

优选地，所述每个双联泵组包括两个负载传感泵，和所述负载传感泵的驱动装置；所述负载传感泵与其他双联泵组中的负载传感泵一对一连接。

采用这种方式，能通过负载传感泵之间的连接平衡负载传感泵工作口流量，达到双联泵组能同时平稳驱动悬臂梁两边的执行元件。 

优选地，所述控制阀组包括3个电液比例换向阀和相应的比例换向阀控制单元，各双联泵组向每个电液比例换向阀供液压油，且各电液比例换向阀的主阀芯基本相同。