专利名称：步行组装自升式钻井平台的制作方法
技术领域：
本发明属于石油钻井平台领域，具体涉及一种步行组装自升式钻井平台。
背景技术：
目前，绝大多数的石油钻井平台通常都要配用由在作业环境周围建立的专业造船 厂进行制造，然后由拖船直接将钻井平台拖到含油海区。因此，当钻井平台需要在内陆海域 和湖泊地区进行钻井作业时，设立专业造船厂的成本高，局限性大；并且在这种地区很少有 大的船坞，致使钻井平台无法进入含油海(湖)区。于2008年12月17日公告的专利号为200820(^8555. 7的《用于沼泽和滩涂地区 的步行式钻井平台》专利文件中披露了将钢制沉箱并行排列并且箱体之间通过销板连接组 成钻井平台的主平台和辅助平台，通过钻井平台的主平台、辅助平台的交替移位实现了钻 井平台的整体移动。而当钻井平台设立在内陆海域时，需要抵御海上恶劣的作业环境，例如 需要经受海上巨风或巨浪的考验，钻井平台的沉箱之间仅仅应用销连接其刚度不能够满足 钻井作业的要求。上述专利文件中所述的钻井平台仅仅能够直行移位，当钻井平台需要固定于1 2米的浅水区的海(湖)面上时，由于浅水区的浮力较小而不能使钻井平台漂移，需要钻井 平台能够转向移位以使其更加准确的定位。
发明内容
本发明提供了一种步行组装自升式钻井平台，其解决了现有技术中的结构庞大， 运输不便；或刚度不能够满足钻井作业的要求的技术问题。本发明的技术解决方案如下—种步行组装自升式钻井平台，包括主平台1和辅助平台2，所述的主平台1和辅 助平台2的底部分别设置有沉箱，所述的辅助平台2上设置有移位导轨20，所述的移位导轨 20上设置有移动车体201，所述的移动车体201连接有供其水平向移位的移位液缸202，所 述的移动车体201还连接有供其垂直向升降的升降液缸203 ；所述的主平台1上固定设置 有承重梁5，所述升降液缸203固定设置于承重梁5上；其特殊之处在于所述的主平台1 和辅助平台2分别由两个、三个或多个平台单元6组成，所述的沉箱由两个、三个或多个沉 箱单元3组成；所述的沉箱单元3之间通过钢结构立柱平板4连接构成沉箱排，所述的各沉 箱排相应的钢结构立柱平板4相互连接构成沉箱，所述平台单元6设置于钢结构立柱平板 4上；以上所述的辅助平台2设置于主平台1的两侧，整体构成“川”型结构；或所述辅 助平台2设置于主平台1的三个侧面，整体构成“山”型结构；或所述的辅助平台2为“回” 型结构，所述的主平台1设置于辅助平台2 “回”型结构内；以上所述的承重梁5通过销轴53连接有摇臂51，所述的升降液缸203固定设置于 摇臂51上，所述的承重梁5上固定设置有转向液缸52，所述的转向液缸52的柱塞与摇臂51相连接；以上所述的主平台1与辅助平台2之间设置有至少3组锁紧装置8，所述的锁紧装 置8包括伸缩液缸82以及与伸缩液缸82的柱塞固定连接且可移动至固定套80内的伸缩 套81 ；所述的固定套80和伸缩液缸82分别设置于主平台1和辅助平台2上；以上所述的平台单元6与沉箱单元3之间还设置有提高刚度的斜拉筋7，所述斜拉 筋7的一端与平台单元6连接，所述斜拉筋7的另一端与沉箱单元3连接；以上所述的斜拉筋7与平台单元6以及沉箱单元3的连接、相邻的平台单元6之 间的连接、相邻的沉箱单元3之间的连接、沉箱单元3与钢结构立柱平板4的连接、用于连 接各沉箱排的钢结构立柱平板4之间的连接、主平台1与承重梁5的连接，其均是通过螺栓 相连接；以上所述的辅助平台2上设置有空心套22，所述辅助平台2周边均勻设置有至少 三个二级或多级伸缩液缸21，所述二级或多级伸缩液缸21的柱塞通过空心套22连接有桩 柱23。本发明的优点如下本发明采用单元式结构设计便于运输、易于生产制造、降低了原材料和生产制造 的成本、缩短了步行组装自升式钻井平台的制造周期；采用沉箱单元以及平台单元与钢结构立柱平板的固定连接，提高了步行组装自升 式钻井平台的刚度，使得步行组装自升式钻井平台能够经受恶劣的作业环境的考验；采用转向液缸驱动摇臂，使得步行组装自升式钻井平台能够整体转向移位，增强 了步行组装自升式钻井平台固定于水深为1 2米海(湖)面上时定位的准确性。
图1为本发明沉箱单元与钢结构立柱平板及沉箱单元之间的连接示意2为本发明沉箱单元与钢结构立柱平板及平台单元之间的连接示意3为本发明移动车体与移位液缸以及升降液缸之间的连接示意4为本发明锁紧装置剖视5为本发明“川”型步行组装自升式钻井平台步行移位示意6为本发明“川”型步行组装自升式钻井平台步行移位A-A视7为本发明“川”型步行组装自升式钻井平台转向移位示意8为本发明“回”型步行组装自升式钻井平台步行移位示意9为本发明“山”型步行组装自升式钻井平台步行移位示意图附图标号说明1-主平台，2-辅助平台，20-移位导轨，201-移动车体，202-移位液缸，203-升降 液缸，21- 二级或多级伸缩液缸，22-空心套，23-桩柱，3-沉箱单元，4-钢结构立柱平板， 5-承重梁，51-摇臂，52-转向液缸，53-销轴，6-平台单元，7-斜拉筋，8-锁紧装置，80-固 定套，81-伸缩套，82-伸缩液缸，9-螺栓连接柱
具体实施例方式一种步行组装自升式钻井平台，包括多个平台单元6与多个沉箱单元3构成的主平台1和辅助平台2。如图1、图2，各沉箱单元3的箱体之间通过螺栓连接柱9应用螺栓连接，为了便于 在作业现场组装步行组装自升式钻井平台时进行焊接，各沉箱单元之间应保持0. 6米的距 离；另外沉箱单元3之间还通过钢结构立柱平板4应用螺栓连接构成沉箱排，即沉箱排是以 沉箱单元3为点排列而成的线式结构；各沉箱排相应的钢结构立柱平板4应用螺栓连接构 成沉箱，即沉箱是以沉箱单元3为点线排列而成的矩阵式结构；平台单元6通过钢结构立柱 平板4的上端与沉箱单元3应用螺栓连接，且平台单元6和沉箱单元3分别与斜拉筋7螺 栓连接以提高步行组装自升式钻井平台的刚度；各平台单元6之间应用螺栓连接。在作业 现场组装时，为了增强上述螺栓连接的牢靠性，使得步行组装自升式钻井平台在进行钻井 作业时具备更好的安全可靠性，在各连接点处需进行焊接。如图3、图5、图6、图8、图9，辅助平台2上设置有移位导轨20，在移位导轨20上设 置有移动车体201，移动车体201在水平方向上连接有用于驱动钻井平台移动的移位液缸 202，移动车体201在垂直方向上还连接有用于驱动钻井平台的垂直升降的升降液缸203 ； 辅助平台2上还设置有贯通于其通孔的空心套22，辅助平台2周边均勻设置有至少三个二 级或多级伸缩液缸21，该二级或多级伸缩液缸21用于驱动与其柱塞连接的桩柱23固定于 海(湖)床上以及钻井平台升顶至预定高度的海平面上；主平台1上固定设置有与其螺栓 连接的承重梁5，升降液缸203固定设置于承重梁5上。如图7，承重梁5通过销轴53与摇臂51连接，升降液缸203固定设置于摇臂51 上，用于驱动摇臂51转动的转向液缸52的缸筒与承重梁5连接，转向液缸52的柱塞与摇 臂51相连接。如图4、图5、图8、图9，主平台1与辅助平台2之间设置有至少3组包括固定套 80、伸缩液缸82以及与伸缩液缸82的柱塞固定连接的伸缩套81的锁紧装置8，固定套80 设置于主平台1上，伸缩液缸82以及与伸缩液缸82的柱塞固定连接的伸缩套81设置于辅 助平台2上；也可以是固定套80设置于辅助平台2上，而伸缩液缸82以及与伸缩液缸82 的柱塞固定连接的伸缩套81设置于主平台1上；伸缩液缸82用于驱动伸缩套81移动至固 定套80内，以实现主平台1和辅助平台2稳固连接。以下将结合具体的例子和相应的附图对步行组装自升式钻井平台的步行移位、转 向移位、垂直升降、钻井平台被顶升到海(湖)面以及钻进平台固定的工作原理进行详细的 阐述。“川”型步行组装自升式钻井平台包括主平台1和两个辅助平台2。两个辅助平台 2设置于主平台1的两侧，如图5。如图3、图4、图5，图6，当“川”型步行组装自升式钻井平台步行移位时，以两个辅 助平台2为基础，启动升降液缸203，将主平台1升离地面1 1. 5米，然后再启动与移动车 体201在水平方向连接的移位液缸202，移位液缸202被伸缩并带动与升降液缸203连接 的移位车体201下面的滚轮滚动，并通过承重梁5将主平台1向前移动10米。当主平台1 移动成功后，启动与移动车体201在垂直方向上连接的升降液缸203，将主平台1垂直下放， 就将主平台1落到地面；然后再以主平台1为基点，启动升降液缸203使两个辅助平台2上 升，即可将两个辅助平台2提离地面，然后启动与移动车体201在水平方向上连接的移位液 缸202使其伸缩，就带动两个辅助平台2向前移动，当与主平台1靠齐后落到地面，依此反复操作，就可将“川“型步行组装自升式钻井平台一步一步的整体向前动到所需的位置。如图7在承重梁5的两端各设置有由转向液缸52控制做转向运动的摇臂51，以实 现当钻井平台在水深为1 2米的水域时的转向。当钻井平台转向时，以主平台1为基础，摇臂51上的升降液缸203将两个辅助平 台2升顶起来，然后操纵相应转向液缸52，使对应的摇臂51转动，带动两个辅助平台2微转 动一定的角度(大约为1度左右)，此转动操作成功后，下放升降液缸203使两个辅助平台 2落地。再以两个辅助平台2为基础，启动升降液缸203将主平台1顶起，依此反复操作，即 可使“川“型步行组装自升式钻井平台最终转动到所需的方向上。当“川“型步行组装自升式钻井平台行进至预定的海(湖)区时，如图2，启动设置 于桩柱23上方的二级或多级伸缩液缸21，将四根桩柱23推向海(湖)底，待桩柱23下部 的桩鞋接触到海(湖)底时，桩柱23在二级或多级伸缩液缸21的作用下克服钻井平台的 重量，促使桩柱23牢固的固定到海(湖)床上。此时在二级或多级伸缩液缸21的作用下， 又将钻井平台逐步顶升至距离海(湖)面3米上，然后通过沉箱单元3上的固定装置将桩 柱23卡接牢靠，使桩柱23稳稳的固定海(湖)床上以使辅助平台2更加稳定。由于两个辅助平台2和主平台1相对为各自独立的平台，为了进一步确保钻井平 台工作时的安全可靠。如图5，在主平台1和辅助平台2之间对称设置有3对锁紧装置8。 锁紧装置8的固定套80设置于主平台1上，锁紧装置8的伸缩液缸82以及与伸缩液缸82 的柱塞连接的伸缩套81设置于辅助平台2上，固定套80和伸缩套81均用钢板焊制成长方 形框架结构。当钻井平台由海(湖)面升到预定的高度时，启动伸缩液缸82，即可将伸缩套 81穿入主平台1的固定套80内，因此，便可牢牢的将主平台1和辅助平台2固定为一体； 另外，锁紧装置8的固定套80也可设置于辅助平台2上，而锁紧装置8的伸缩液缸82以及 与伸缩液缸82的柱塞连接的伸缩套81设置于主平台1上，当钻井平台由海(湖)面升到 预定的高度时，启动伸缩液缸82，即可将伸缩套81穿入辅助平台2的固定套80内，同样可 以将主平台1和辅助平台2固定为一体。如图8，“回”型步行组装自升式钻井平台，主平台1设置于以辅助平台2为“回” 型结构的“回”框内。“回”型步行组装自升式钻井平台步行移位的工作方式与“川”型步行 组装自升式钻井平台相同。即将主平台1在框内移位10米，然后落地，将辅助平台2升起 移位，依此一步10米的将钻井平台移动到所需的位置。“回”型步行组装自升式钻井平台的 转向移位、钻井平台的升降、钻井平台被顶升到海(湖)面以及钻进平台固定的工作方式与 均与“川”型步行组装自升式钻井平台相同。如图9，“山”型步行组装自升式钻井平台，辅助平台2设置于主平台1的三个侧面。 “山”型步行组装自升式钻井平台的步行移位、转向移位、钻井平台的升降、钻井平台被顶升 到海(湖)面及钻进平台固定的工作方式与“回”型步行组装自升式钻井平台的相同，但主 平台1和辅助平台2的此种排列方式避免了“回”型步行组装自升式钻井平台中空白无用 的面积，能够更好的实现钻井平台的可作为工作区面积的应用。
权利要求
1.一种步行组装自升式钻井平台，包括主平台(1)和辅助平台O)，所述的主平台(1) 和辅助平台( 的底部分别设置有沉箱；所述的辅助平台( 上设置有移位导轨(20)，所 述的移位导轨00)上设置有移动车体001)，所述的移动车体(201)连接有供其水平向移 位的移位液缸002)，所述的移动车体(201)还连接有供其垂直向升降的升降液缸O03)； 所述的主平台(1)上固定设置有承重梁(5)，所述升降液缸Q03)固定设置于承重梁(5) 上；其特征在于所述的主平台(1)和辅助平台( 分别由两个、三个或多个平台单元(6) 组成，所述的沉箱由两个、三个或多个沉箱单元C3)组成；所述的沉箱单元C3)之间通过钢 结构立柱平板(4)连接构成沉箱排，所述的各沉箱排相应的钢结构立柱平板(4)相互连接 构成沉箱，所述的平台单元(6)设置于钢结构立柱平板(4)上。
2.根据权利要求1所述的步行组装自升式钻井平台，其特征在于所述辅助平台(2) 设置于主平台(1)的两侧，整体构成“川”型结构；或所述辅助平台(2)设置于主平台(1) 的三个侧面，整体构成“山”型结构；或所述的辅助平台(2)为“回”型结构，所述的主平台 (1)设置于辅助平台O) “回”型结构内。
3.根据权利要求2所述的步行组装自升式钻井平台，其特征在于所述的承重梁(5) 通过销轴(53)连接有摇臂(51)，所述的升降液缸(203)固定设置于摇臂(51)上，所述的承 重梁( 上固定设置有转向液缸(52)，所述的转向液缸(5 的柱塞与摇臂(51)相连接。
4.根据权利要求3所述的步行组装自升式钻井平台，其特征在于所述的主平台(1) 与辅助平台(2)之间设置有至少3组锁紧装置(8)，所述的锁紧装置(8)包括伸缩液缸(82) 以及与伸缩液缸(82)的柱塞固定连接且可移动至固定套(80)内的伸缩套(81)；所述的固 定套(80)和伸缩液缸(82)分别设置于主平台(1)和辅助平台(2)上。
5.根据权利要求5所述的步行组装自升式钻井平台，其特征在于所述平台单元(6) 与沉箱单元C3)之间还设置有提高刚度的斜拉筋(7)，所述斜拉筋(7)的一端与平台单元 (6)连接，所述斜拉筋(7)的另一端与沉箱单元C3)连接。
6.根据权利要求6所述的步行组装自升式钻井平台，其特征在于所述的斜拉筋(7) 与平台单元(6)以及沉箱单元C3)的连接、相邻的平台单元(6)之间的连接、相邻的沉箱单 元(3)之间的连接、沉箱单元(3)与钢结构立柱平板(4)的连接、用于连接各沉箱排的钢结 构立柱平板(4)之间的连接、主平台(1)与承重梁(5)的连接，其均是通过螺栓相连接。
7.根据权利要求6所述的步行组装自升式钻井平台，其特征在于所述辅助平台(2) 上设置有空心套(22)，所述辅助平台(2)周边均勻设置有至少三个二级或多级伸缩液缸 (21)，所述二级或多级伸缩液缸的柱塞通过空心套0 连接有桩柱03)。
全文摘要
本发明提供一种步行组装自升式钻井平台，涉及石油钻井平台领域，包括由多个平台单元、多个沉箱单元以及钢结构立柱平板连接构成的主平台和辅助平台，在钻井平台上设置有使其步行移位的移位装置、使其垂直升降的升降装置。本发明解决了现有技术中的的钻井平台的结构庞大，运输不便；或刚度不能够满足钻井作业的要求的技术问题，具有便于运输、易于生产制造、降低了成本、缩短了制造周期、提高了钻井平台的刚度等优点。
文档编号B63B35/44GK102039989SQ20091002438
公开日2011年5月4日 申请日期2009年10月19日 优先权日2009年10月19日
发明者王国治, 王庆菊 申请人:王国治, 王庆菊, 陕西石玖科技实业有限公司