一种深水定位信标运送架及其投放装置的制作方法

本技术涉及深水钻井作业，更具体地，涉及一种深水定位信标运送架及其投放装置。

背景技术：

1、深海钻井作业中，需要投放定位信标进行定位作业，钻井作业完成后需要回收定位信标，这些操作在海上钻井深水作业平台上通过平台设备以及水下机器人rov配合实现。

2、海上钻井深水作业平台普遍为动力定位，因此需要在海底布置至少8个定位信标辅助定位。首先定位信标运送架携带定位信标入水，通过释放绞车将运送架下放至距离海床100m左右，rov从定位信标运送架上抓取定位信标，并将定位信标放置在海底指定位置，在进行回收时，则操作相反。现有的定位信标运送架一次最多只能携带4个定位信标，诸如中国专利文献一种海上水声定位信标的收放装置，其中包括用于携带定位信标的篮筐，述篮筐上形成有容纳腔，定位信标可置于所述容纳腔内，通过收放机构将装有第一组定位信标的篮筐下放至水下设定深度，然后水下机器人在篮筐上取下第一组定位信标进行布标，第一组定位信标布标时，收放机构完成回收篮筐至甲板上，再通过篮筐下放第二组定位信标至水下设定深度。

3、由上述方案可知，现在布置定位信标需要rov至少需要两趟起下作业，但是海上作业日费昂贵，多进行一趟起下作业就意味着花费更多资金。因此，想要一次性进行信标的投放，关键在于优化和改进信标运送架的承载能力和结构。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服现有信标运送篮承载能力不足的问题，提供一种深水定位信标运送架及其投放装置。本实用新型一趟起下能够承载至少八个定位信标，一次性完成深水定位信标的投放，节省作业时间，从而节省作业费用。

2、为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

3、一种深水定位信标运送架，包括直棱柱框架，直棱柱框架的上端部设有至少八个用于挂设深水定位信标的挂钩，挂钩围绕直棱柱框架上端部的周向均匀分布；还包括设于直棱柱框架的中轴线上且用于连接外部钢丝绳的拉环。

4、需要说明的是，本实用新型将承载的主体确定为直棱柱框架是为了能达到较为均衡的承受力，当深水定位信标挂设在挂钩上时，深水定位信标的部分部位会贴靠在直棱柱框架上，直棱柱框架是侧棱与底面垂直的棱柱，这样的形状能够保证多个深水定位信标在直棱柱框架挂设后，直棱柱框架的周向受力均衡，且能对每一个深水定位信标都起到支撑作用，同样拉环位于直棱柱框架的中轴线上也能够平衡在入水下放过程中的受力稳定。

5、另需说明的是，本实用新型与传统的篮筐式的承载结构不同，深水定位信标采用挂设的方式悬挂在直棱柱框架周侧，能够有效提高直棱柱框架的一次性挂设数量，且基于这样的结构，可将直棱柱框架的体积做的比传统风的信标篮小很多，降低制造难度和成本的同时大大提高了信标的承载量。

6、进一步的，直棱柱框架包括棱边和中轴杆，相邻棱边之间以及棱边和中轴杆之间还连接有若干加强连接杆。框架式结构能够在水中减少浮力影响，结构简单实用。

7、进一步的，棱边、中轴杆、加强连接杆的两两连接转角处还有设有加强支撑块。深水中存在较大的水压和水流扭矩，同时由于直棱柱框架还需要承载多个信标，其结构强度及其重要，增加加强连接杆和加强支撑块均是为了提高框架结构的连接强度和结构稳定性。

8、进一步的，中轴杆的高度低于棱边中侧棱的高度，拉环设于中轴杆的上端部。将中轴杆低于侧棱设置，装置结构能够更加紧凑，且挂钩挂上深水定位信标后，拉环的提拉重心更加集中，整体重心不会与拉环距离太远，便于外部设备进行牵拉控制。

9、进一步的，直棱柱框架为四棱柱框架，四棱柱框架的棱边中的侧棱上分别设有两个挂钩。

10、进一步的，两个挂钩沿着每个侧棱的轴线对称设置。需要说明的是，作为一种优选方案，一般需要在海底布置至少八个定位信标辅助定位，一般为八个定位信标即可，所以优选四棱柱框架，每个侧棱设置两个挂钩，则一次性下放就能够将所需要的所有信标全部送入深水，同样也可一次性回收一个区域的八个定位信标，八个挂设位置均匀布置，每个信标分布贴靠在四棱柱框架的侧棱两侧，升降稳定可靠。

11、进一步的，挂钩位于四棱柱框架的结构范围内。挂钩的位置位于四棱柱框架的结构范围内，挂钩不朝外部延伸，这样装置整体的结构更加合理，下入到深水后挂钩也不容易钩到其他东西，更加安全有效。

12、进一步的，四棱柱框架内还设有平行于上下端面的放置板，放置板与棱边(和中轴杆之间形成放置腔。

13、进一步的，放置腔可被加强连接杆分隔成至少两个隔腔。

14、需要说明的是，作为另一种优选方案，为了扩大承载数量，四棱柱框架内部的空间也可利用起来，使其与也能够承载一定数量的定位信标，从而扩大其应用范围。

15、本实用新型还提供一种深水定位信标投放装置，包括设置于深水作业平台上的钢丝绳收卷装置，可拆卸连接钢丝绳收卷装置的如上所述的深水定位信标运送架，设于深水定位信标运送架上且用于定位实时位置的定位器，以及用于拿取和放置深水定位信标的水下机器人。

16、需要说明的是，钢丝绳收卷装置为现有技术，包括钢丝绳、收卷轴筒、收卷电机和牵拉龙门架等，能够实现钢丝绳的收卷和下放，深水定位信标运送架即通过拉环与其中的钢丝绳连接，定位器为深水作业平台上的操作人员提供水定位信标运送架的位置辅助信息，以便于投放位置确定，水下机器人也为现有技术，可将深水定位信标运送架上的定位信标在深水中进行拿取和转移。

17、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

18、(1)本实用新型将承载的主体确定为直棱柱框架是为了能达到较为均衡的承受力，当深水定位信标挂设在挂钩上时，深水定位信标的部分部位会贴靠在直棱柱框架上，直棱柱框架是侧棱与底面垂直的棱柱，这样的形状能够保证多个深水定位信标在直棱柱框架挂设后，直棱柱框架的周向受力均衡，且能对每一个深水定位信标都起到支撑作用，同样拉环位于直棱柱框架的中轴线上也能够平衡在入水下放过程中的受力稳定。

19、(2)本实用新型与传统的篮筐式的承载结构不同，深水定位信标采用挂设的方式悬挂在直棱柱框架周侧，能够有效提高直棱柱框架的一次性挂设数量，且基于这样的结构，可将直棱柱框架的体积做的比传统风的信标篮小很多，降低制造难度和成本的同时大大提高了信标的承载量。

技术特征：

1.一种深水定位信标运送架，其特征在于，包括直棱柱框架(1)，所述直棱柱框架(1)的上端部设有至少八个用于挂设深水定位信标的挂钩(2)，所述挂钩(2)围绕所述直棱柱框架(1)上端部的周向均匀分布；还包括设于所述直棱柱框架(1)的中轴线上且用于连接外部钢丝绳的拉环(3)。

2.根据权利要求1所述的一种深水定位信标运送架，其特征在于，所述直棱柱框架(1)包括棱边(11)和中轴杆(12)，相邻所述棱边(11)之间以及所述棱边(11)和中轴杆(12)之间还连接有若干加强连接杆(13)。

3.根据权利要求2所述的一种深水定位信标运送架，其特征在于，所述棱边(11)、中轴杆(12)、加强连接杆(13)的两两连接转角处还有设有加强支撑块(14)。

4.根据权利要求2所述的一种深水定位信标运送架，其特征在于，所述中轴杆(12)的高度低于所述棱边(11)中侧棱的高度，所述拉环(3)设于所述中轴杆(12)的上端部。

5.根据权利要求2所述的一种深水定位信标运送架，其特征在于，所述直棱柱框架(1)为四棱柱框架，所述四棱柱框架的棱边(11)中的侧棱上分别设有两个所述挂钩(2)。

6.根据权利要求5所述的一种深水定位信标运送架，其特征在于，两个所述挂钩(2)沿着每个侧棱的轴线对称设置。

7.根据权利要求6所述的一种深水定位信标运送架，其特征在于，所述挂钩(2)位于所述四棱柱框架的结构范围内。

8.根据权利要求5所述的一种深水定位信标运送架，其特征在于，所述四棱柱框架内还设有平行于上下端面的放置板(4)，所述放置板(4)与所述棱边(11)和中轴杆(12)之间形成放置腔。

9.根据权利要求8所述的一种深水定位信标运送架，其特征在于，所述放置腔可被所述加强连接杆(13)分隔成至少两个隔腔。

10.一种深水定位信标投放装置，其特征在于，包括设置于深水作业平台上的钢丝绳收卷装置，可拆卸连接所述钢丝绳收卷装置的如权利要求1-9任一所述的深水定位信标运送架，设于深水定位信标运送架上且用于定位实时位置的定位器，以及用于拿取和放置深水定位信标的水下机器人。

技术总结
本技术涉及深水钻井作业技术领域，更具体地，涉及一种深水定位信标运送架及其投放装置，其中深水定位信标运送架包括直棱柱框架，直棱柱框架的上端部设有至少八个用于挂设深水定位信标的挂钩，挂钩围绕直棱柱框架上端部的周向均匀分布；还包括设于直棱柱框架的中轴线上且用于连接外部钢丝绳的拉环。本技术的目的在于克服现有信标运送篮承载能力不足的问题，本技术一趟起下能够承载至少八个定位信标，一次性完成深水定位信标的投放，节省作业时间，从而节省作业费用。

技术研发人员：杜威,郭浩,李虎成,汪俊松,吴俊生
受保护的技术使用者：中海石油（中国）有限公司湛江分公司
技术研发日：20230426
技术公布日：2024/1/13