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专利号: 201611161273X
申请人: 中国地质大学(武汉)
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-02-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种保持钻杆位姿平衡的海洋钻井装备,包括钻井平台,所述钻进平台上开有通孔,所述通孔的上方设有钻机,所述钻机连接检测控制系统,其特征在于,所述钻机包括钻塔、钻进驱动设备和钻杆位姿补偿设备,所述钻塔内设有导轨,所述导轨的长度与钻塔的高度相适配,所述钻进驱动设备滑动安装在导轨上,所述钻杆位姿补偿设备固定在钻进驱动设备的下方,所述钻杆位姿补偿设备夹持钻杆,所述钻杆通过钻进驱动设备的滑动实现向上和向下移动,钻杆向下移动能穿过通孔实现钻井作业,所述钻杆在向上和向下移动时通过钻杆位姿补偿设备的补偿运动保持平衡状态,所述钻杆位姿补偿设备的补偿运动由检测控制系统控制。

2.根据权利要求1所述的保持钻杆位姿平衡的海洋钻井装备,其特征在于,所述钻杆位姿补偿设备包括多自由度稳定平台和钻杆夹持器,所述钻杆夹持器固定在多自由度稳定平台的下方。

3.根据权利要求2所述的保持钻杆位姿平衡的海洋钻井装备,其特征在于,所述多自由度稳定平台包括定平台和运动补偿板,所述定平台和运动补偿板之间连接有数个结构相同的运动补偿件,所述运动补偿件通过伸缩保持运动补偿板的平衡,所述运动补偿板的下方固定钻杆夹持器,所述定平台固定在钻进驱动设备的下方。

4.根据权利要求2或3所述的保持钻杆位姿平衡的海洋钻井装备,其特征在于,所述多自由度稳定平台为六自由度稳定平台。

5.根据权利要求3所述的保持钻杆位姿平衡的海洋钻井装备,其特征在于,所述定平台和运动补偿板均为六边形,所述运动补偿件的数量为六个,所述定平台和运动补偿板的内侧的边角处均固接基座,所述运动补偿件的两端分别铰接在定平台和运动补偿板相应设置的基座上。

6.根据权利要求5所述的保持钻杆位姿平衡的海洋钻井装备,其特征在于,所述运动补偿件的两端均设有球形铰链,所述球形铰链转动安装在基座上,所述运动补偿件包括第一驱动杆和第二驱动杆,所述第二驱动杆通过第一移动副在所述第一驱动杆内做伸缩运动。

7.根据权利要求1所述的保持钻杆位姿平衡的海洋钻井装备,其特征在于,所述钻进驱动设备包括滑块和动力单元,所述滑块滑动安装在导轨,所述动力单元固定在滑块的上方,所述滑块的下方固定钻杆位姿补偿设备,所述动力单元驱动滑块沿导轨滑动。

8.根据权利要求1所述的保持钻杆位姿平衡的海洋钻井装备,其特征在于,所述检测控制系统包括传感器、控制芯片模块和控制信号传输线路,所述传感器检测钻井平台的运动参数,所述钻井平台的运动参数通过控制芯片模块转化为钻杆位姿补偿设备的补偿运动参数,所述钻杆位姿补偿设备的补偿运动参数通过控制信号传输线路传输给钻杆位姿补偿设备。

9.根据权利要求1或8所述的保持钻杆位姿平衡的海洋钻井装备,其特征在于,所述钻井平台为钻井船或浮式钻井平台。