[实用新型]一种井架井口测量对中装置

说明书

技术领域

本实用新型属于海洋石油平台钻井技术领域，具体的说，是涉及一种海洋石油钻井平台陆地及海上调试过程中的井架测量对中作业装置。

背景技术

海洋石油钻机模块主要作用是为海洋石油平台提供钻井服务，钻井工作与井架和井口密切相关。井架与井口均位于钻机设备模块的钻台面上，井架一般分为五段，最下段为井架基段，井架基段四条支腿通过固定螺栓与钻台面连接固定，最上段为天车段，用于安放天车，以及悬挂游车、大钩等起升设备与工具。大钩悬挂钻杆及套管通过井口向下进行钻井作业，钻井作业时要求井架天车中心与井口中心必须严格对中，否则钻杆及套管与井口周围产生摩擦刮碰，钻井作业无法正常进行。

目前，钻机模块中的井架在对中测量偏移量时采用铅坠对中或水平仪、经纬仪测量方式，其中采用铅坠对中的方法需要提前在大钩上悬挂钻杆作为铅坠，以井口中心作为基点，通过人工观察钻杆与井口中心的偏差来调整井架，环境影响大、测绘效率低、准确性较差；而采用水平仪及经纬仪的测量方法，需要在天车上标示出井架正面及侧面的中心线用于观察对比，经纬仪安装在距离井架前方和侧方110m±10m的位置，调整水平，通过经纬仪的数据来调整井架，此项作业需要专业人员的相互配合，对环境要求和测量的位置选择及横向纵向距离要求比较严格，海上石油平台因整体面积限制测量长度不足，测量对中不便。可见，上述方法均需要花费大量的人力和时间才能完成井架井口对中测量工作。

随着海洋石油平台钻井效率的不断提高，井架测量对中作业在海洋石油钻井平台调试中所占用的工时较长和成本比例较高的问题逐渐凸显，缩短工时、降低成本成为井架对中作业中的主要目标。

实用新型内容

本实用新型要解决的是目前井架测量对中作业工时较长、成本较高的技术问题，提供一种井架井口测量对中装置，提高井架对中效率，降低作业成本。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过以下的技术方案予以实现：

一种井架井口测量对中装置，其特征在于，包括激光发射器、激光接收器、液压顶升装置、位移传感器、工作站；

两个所述激光发射器分别安装于井架天车甲板的不同位置，并使所述激光发射器发出的激光竖直向下；以井架天车甲板中心为坐标原点，两个所述激光发射器的发射端口所在的点设定为第一基准坐标和第二基准坐标；

两个所述激光接收器分别以钻台井口中心作为坐标原点按照第一基准坐标和第二基准坐标进行固定放置；

所述液压顶升装置包括液压千斤顶和液压站，四个所述液压千斤顶分别用于顶升井架的四条支腿并通过液压管线与液压站连接，液压站控制四个液压千斤顶的伸缩，以调整井架的偏移量；

四个所述位移传感器分别安装于井架的四条支腿，用于测量出四个所述液压千斤顶的顶升距离；

所述工作站与两个所述激光接收器相连，用于接收所述激光接收器测量的井架坐标数据，并对测量坐标数据求平均值，再与所述工作站内的井架模型数据库内的标准井架坐标数据对比确定井架的最终偏移量，最后以井架的四条支腿需要顶升的距离输出并显示。

其中，所述激光发射器通过磁力基座固定于井架天车甲板。

其中，所述激光发射器的发射功率为95～105mW，且所述激光发射器配置有角度调节模块。

其中，所述激光接收器由接收靶面、光学镜头、光电转换器、数据处理器组成；所述接收靶面用于接收所述激光发射器发射的激光并形成均匀光斑，所述光学镜头用于接收经过所述接收靶面过滤的光斑信号，所述光电转换器用于将光斑信号转换为井架坐标电信号，所述数据处理器用于将井架坐标电信号转换为井架坐标数据并传输到所述工作站。

其中，所述接收靶面尺寸为(450～520)mm×(450～520)mm。

其中，四个所述液压千斤顶分别安装在钻台面大梁上，所述液压千斤顶顶端与井架四条支腿底板接触。

其中，四个所述位移传感器分别固定于钻台面大梁，所述位移传感器中测量位移的拉绳上端与粘贴在井架基段四条支腿底板侧沿的单元板磁柱相连，通过测量该拉绳的拉伸量以测量出液压千斤顶的顶升距离。

本实用新型的有益效果是：

(一)本实用新型的井架井口测量对中装置，利用激光发射器和激光接收器得到井架偏移量，由于激光的集束特性及激光接收器滤光性，整体精度高、准确性高、测量准度好，液压顶升装置与位移传感器配合使用无需再做其它调整，整个步骤一次成型，井架对中效率较高。