[实用新型]海洋钻井隔水管硬悬挂模拟实验装置

说明书

本实用新型公开了一种海洋钻井隔水管硬悬挂模拟实验装置，其涉及海洋石油钻井技术领域，包括：井口平台,井口平台上具有开口；卡盘机构，卡盘机构位于井口平台上方；安装在井口平台上并位于卡盘机构与井口平台之间的万向节机构；隔水管，隔水管穿设过卡盘机构和井口平台的开口；套设固定在隔水管上的多个传感器固定环，传感器固定环上安装有应力传感器以及位置传感器；计算控制单元，计算控制单元用于收集应力传感器、位置传感器测试得到的数据，并根据数据对万向节机构进行控制，从而调节万向节机构的倾斜角度。本申请能对不同偏移和顶部夹角下隔水管的位移和应力进行实时监测，从而更加合理和准确地规范悬挂隔水管适用范围。

技术领域

本实用新型涉及海洋石油钻井技术领域，特别涉及一种海洋钻井隔水管硬悬挂模拟实验装置。

背景技术

海洋钻井隔水管是在海洋钻井中循环泥浆的安全通道，其上接平台卡盘，下连防喷器，在相邻井位移或遭遇台风时，解脱隔水管是提高作业时效，保证平台和隔水管安全的重要手段。因此，平台悬挂隔水管拖航的稳定性分析对于海洋石油钻探起着重要的作用。

现有的分析都采用数值模拟的方式，不能准确地反应平台悬挂的隔水管的力学行为。随着水深增加，隔水管总体的重量不断增大，再加上海洋环境的恶劣，硬悬挂状态下隔水管的力学性能会变得更为脆弱。因此，建立一套科学高效的海洋钻井隔水管硬悬挂模拟实验装置对于深入研究平台悬挂隔水管的力学行为，更准确合理的设计平台拖航方案具有重要作用。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型实施例所要解决的技术问题是提供了一种海洋钻井隔水管硬悬挂模拟实验装置，其能对不同偏移和顶部夹角下隔水管的位移和应力进行实时监测，从而更加合理和准确地规范悬挂隔水管适用范围。

本实用新型实施例的具体技术方案是：

一种海洋钻井隔水管硬悬挂模拟实验装置，包括：

井口平台,所述井口平台上具有开口；

卡盘机构，所述卡盘机构位于所述井口平台上方；

安装在所述井口平台上并位于所述卡盘机构与所述井口平台之间的万向节机构，所述万向节机构用于支撑所述卡盘机构并能调节所述卡盘机构的各个方向的倾角；

隔水管，所述隔水管穿设过所述卡盘机构和所述井口平台的开口，所述卡盘机构能够夹持住隔水管；

套设固定在所述隔水管上的多个传感器固定环，所述传感器固定环位于不同的高度，所述传感器固定环上安装有应力传感器以及位置传感器；

计算控制单元，所述计算控制单元用于收集所述应力传感器、所述位置传感器测试得到的数据，并根据所述数据对所述万向节机构进行控制，从而调节所述万向节机构的倾斜角度。

优选地，所述卡盘机构包括：底座，设置在所述底座上的多个夹紧单元，所述夹紧单元绕所述开口呈圆周分布，所述夹紧单元包括：夹紧齿，一端与所述夹紧齿相连接的液压伸缩机构，所述液压伸缩机构的另一端与所述底座相连接，所述液压伸缩机构能沿着所述开口的径向方向进行伸缩以带动所述夹紧齿移动。

优选地，所述传感器固定环呈部分圆环状，其中部断开以使其具有相对的第一端和第二端，所述传感器固定环的第一端和所述传感器固定环的第二端之间通过螺栓相连接在一起。

优选地，所述传感器固定环的第一端焊接有第一锁紧块，所述第一锁紧块沿所述传感器固定环的径向方向延伸，所述传感器固定环的第二端焊接有第二锁紧块，所述第二锁紧块沿所述传感器固定环的径向方向延伸，所述第一锁紧块和所述第二锁紧块上开设有通孔，所述螺栓穿设在所述通孔中。

优选地，所述应力传感器和所述位置传感器设置在所述传感器固定环的外侧壁。

优选地，所述计算控制单元与所述应力传感器、所述位置传感器之间通过无线传输方式实现数据传输。