一种浮式钻井BOP移运装置的制作方法

本实用新型涉及一种用以移运防喷器的装置，尤其是一种浮式钻井BOP移运装置。

背景技术：

半潜式钻井平台或钻井船是用于钻探井的海上结构物，主要包括钻井平台设备、动力、通讯、导航等设备。

钻井平台设备包括钻井设备、动力设备、固井设备、试油设备、起重、锚泊设备及其他辅助设备，其中的钻井设备主要包括水下防喷器、隔水管(RISER)、LMRP及其他附属设备。

水下关键井控设备为水下防喷器,即BOP，是用于试油、修井、完井等作业过程中关闭井口，防止井喷事故发生的安全密封井口装置。BOP的主体结构主要是承受高压，内部关键部件是阀件、闸板，BOP通过法兰连接其他设备，法兰可以承受整个BOP的重量，用于BOP的下放作业。但由于BOP的其他部件不可以承受较大外力，因此通常情况下，在BOP上套装有BOP框架，以对BOP下放时进行导向和保护作用，不仅可以支撑BOP的整个重量，还可防止BOP本体因为船体摇摆产生的运动使其与船体发生碰撞。BOP框架整体呈四周开放的框架结构，包括四个竖直方向的框架立柱，在框架立柱上设置有用以定位的支撑块，支撑块设置在框架立柱上，并沿水平方向伸出至框架立柱的外围。在将BOP下放至海水中时，BOP上连接有隔水管、及用于连接BOP和隔水管的LMRP。

浮式钻井平台上设置有月池、井口等，BOP和LMRP通常布置在月池端部，并在月池的两侧安装有滑道和小车，供防喷器组的下放回收。防喷器组通常需要进行储存、移运、试压等操作，将防喷器组送达或移离井口位置，以完成下放或回收作业。

其中防喷器主要包括以下操作过程：

a、储存

在安装之前，防喷器通常储存在钻井平台上；

现有技术通常的做法是在钻井平台上划分专门的储存区域、或直接储存在月池区域中。

b、移运

在钻井过程中，需通过移运设备将防喷器从储存位置运送到井口位置，下放、安装；

现有技术中通常的做法是将利用月池侧面的导轨和小车，将防喷器移动至井口后，将小车移开，再利用吊机将防喷器吊入至井口。

c、试压

在防喷器下放之前，需要对防喷器进行试压，试压完毕后进行安装，依次连接防喷器各部件及立管。

为了实现上述操作，通常需要多个相互分离的设备配合使用，各设备之间相对独立，在布置时需占用较大空间，同时，操作流程较为繁琐。

技术实现要素：

有鉴于此，有必要提供一种快速方便的浮式钻井BOP移运装置。

一种浮式钻井BOP移运装置，包括

BOP；

基体；

试压装置；

其特征在于：还包括

升降装置；

齿条；

所述升降机构与所述基体连接；

所述齿条与所述BOP连接；

锁紧机构；

锁紧液缸；

所述锁紧机构与所述基体连接；

所述锁紧机构与所述锁紧液缸连接；

所述锁紧液缸与所述基体连接。

浮式钻井BOP移运装置还包括

第一拉杆；

至少一个第二拉杆；

所述第一拉杆与所述基体连接；

所述第二拉杆与所述基体连接。

所述升降装置包括

齿轮；

马达；

所述齿轮与所述马达连接。

所述锁紧机构为与所述齿条相配合的锁紧块。

所述升降装置还包括平移液缸；

所述平移液缸与所述马达连接；

所述平移液缸与所述基体连接。

当BOP需要升高或降低高度时，通过BOP升降装置升或降完成；当BOP需要停留在某一高度时，由BOP锁紧装置承重时，BOP锁紧装置锁紧BOP。这样，就可以实现BOP不同位置的停放，从而适应不同操作工况（试压、下放和存储）。快速将BOP从储存状态转为试压状态，试压完成后又可以快速转为储存状态。减少了设备体积，缩短了操作时间，提高了钻井效率，降低了钻井成本。

优选的，所述基体上设置有两组导向管。

BOP 由外部吊运设备下放到移运装置时，BOP 的导向柱与导向管对齐并插入导向管中，避免BOP与移运装置干涉或碰撞。

优选的，所述基体上设置有四组滚子滑移装置。

通过滚子滑移装置，可以减少移运装置的摩擦力，降低能源需求。

优选的，所述基体上设置有移动平台。

所述移动平台用来方便操作人员工作。

优选的，所述基体上设置有缓冲装置。

所述缓冲装置设置在所述BOP移运装置前端，用以减缓冲击。

优选的，所述基体上设置有防倾翻装置。

所述防倾翻装置用来防止BOP移运装置因为船体的运动而发生倾翻。

优选的，所述基体上设置有锚定装置。

所述锚定装置在所述BOP移运装置移运相应位置进行锚定，用于固定BOP移运装置。

优选的，所述基体上设置有试压装置。

所述试压装置用来对所述BOP进行测试。

由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

通过升降装置和锁紧装置的共同作用，可以快速方便的调节BOP的高度，从而可以方便的进行BOP的储存，BOP与试压装置进行连接，BOP的移动。快速将BOP从储存状态转为试压状态，试压完成后又可以快速转为储存状态。减少了设备体积，缩短了操作时间，提高了钻井效率，降低了钻井成本。

附图说明

图1是本实用新型一种浮式钻井BOP移运装置总体示意图；

图2是本实用新型一种浮式钻井BOP移运装置总体正视图；

图3是本实用新型一种浮式钻井BOP移运装置带齿条的BOP示意图；

图4是本实用新型一种浮式钻井BOP移运装置的图2的U局部示意图；

图5是本实用新型一种浮式钻井BOP移运装置的图2的V局部示意图；

图6是本实用新型一种浮式钻井BOP移运装置的总体后视图；

图7是本实用新型一种浮式钻井BOP移运装置的图6的X局部示意图；

图8是本实用新型一种浮式钻井BOP移运装置的图6的T局部示意图；

图9是本实用新型一种浮式钻井BOP移运装置的图6的Y局部示意图；

图10是本实用新型一种浮式钻井BOP移运装置的图2的A-A剖视图；

图11是本实用新型一种浮式钻井BOP移运装置的基体示意图；

图12是本实用新型一种浮式钻井BOP移运装置的图11的B-B剖视图；

图13是本实用新型一种浮式钻井BOP移运装置的升降装置工作位置示意图；

图14是本实用新型一种浮式钻井BOP移运装置的升降装置非工作位置示意图；

图15是本实用新型一种浮式钻井BOP移运装置的锁紧装置工作位置示意图；

图16是本实用新型一种浮式钻井BOP移运装置的锁紧装置非工作位置示意图；

图17是本实用新型一种浮式钻井BOP移运装置的移运或储存状态示意图；

图18是本实用新型一种浮式钻井BOP移运装置的升降状态示意图；

图19是本实用新型一种浮式钻井BOP移运装置的试压状态示意图；

图20是本实用新型一种浮式钻井BOP移运装置的下放状态示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型做进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例

如图1至图20所示，该BOP移运装置包括基体1、升降装置2、驱动装置3、缓冲装置4、移动平台5、锚定装置7、导向管8、滑移滚子装置9、防倾覆装置10、锁紧装置11、试压装置12、齿条6c，升降装置2与基体1连接，驱动装置3与基体1连接，缓冲装置4与基体1连接，移动平台5与基体1连接，锚定装置7与基体1连接，导向管8与基体1连接，滑移滚子装置9与基体1连接，防倾覆装置10与基体1连接，锁紧装置11与基体1连接，试压装置12与基体1连接。

BOP6包括导向柱6a，BOP主体6b。

齿条6c与BOP6固定连接。

驱动装置3驱动基体1沿导轨9c运动，防倾覆装置10可防止BOP移运装置倾覆，缓冲装置4对BOP移运装置进行缓冲，防止刚性碰撞，到达规定位置后，锚定装置7固定BOP移运装置，防止BOP移运装置产生不希望的运动。

升降装置2包括齿轮2a，马达2b，齿轮2a与马达2b连接。

锁紧装置11包括锁紧液缸11c，锁紧块11a，锁紧液缸11c一端与锁紧块11a连接，锁紧液缸11c另一端与基体1连接，锁紧液缸11c伸出，带动锁紧块11a进入齿条6c锁住BOP6；锁紧液缸11c缩回，带动锁紧块11a离开齿条6c。

BOP移运装置还包括第一拉杆14a、两个第二拉杆14b，第一拉杆14a在与移动平台5相对的一边与基体1连接，两个第二拉杆14b在相对的两边分别与基体1连接。

升降装置2还包括平移液缸2f，平移液缸2f一端与马达2b连接，平移液缸2f另一端与基体1连接。

需要升降BOP6时，升降装置2的平移液缸2f伸出，齿轮2a与齿条6c啮合，此时，锁紧液缸11c处于缩回状态，带动锁紧块11a离开齿条6c，马达2b工作，齿轮2a驱动齿条6c上升或下降以带动BOP6上升或下降。

BOP6上升或下降动作完成后，锁紧装置11锁紧液缸11c可以伸出，带动锁紧块11a进入齿条6c锁住BOP6，升降装置2的平移液缸2f可以缩回，齿轮2a离开齿条6c。

基体1为一个C型焊接钢结构，包括右箱型梁1a，后箱型梁1b，左箱型梁1c，以及四个基座1d，中间留有BOP 6存储及操作空间，BOP 6可从基体1的上方吊入至空腔内部实现安装及存储，基体1的C型焊接钢结构，为前端不完全封闭结构，可为隔水管13从基体1空腔内移出预留通道，移动平台5安装在右箱型梁1a和左箱型梁1c的前端位置，用于操作人员的使用，隔水管13从基体1空腔内移出之前，需翻转移动平台5。

四组升降装置2，分别对应安装在基体1中的基座1d上，升降装置2还包括支撑架2c、限位板2d、固定耳板2e、以及固定销轴2g；升降装置2通过限位板2d实现其导向和限位，升降装置2可通过平移油缸2f滑移，实现齿轮2a以及齿条6c啮合或脱开操作，以适应不同BOP 6操作工况要求。

四组锁紧装置11，分别对应安装在基体1的基座1d上，锁紧装置11还包括锁紧销轴11b，锁紧装置11可通过锁紧液缸11c滑移，实现锁紧块11a与齿条6c啮合或脱开操作，以适应BOP 6 不同操作工况。

基体1中的后箱型梁1b上，设置有两个导向管8，与BOP 6上的导向柱6c插入导向管8内，可限制BOP 6在基体1空腔内运动，避免BOP 6与基体1碰撞或损伤。

四组滑移滚子装置9安装基体1的下底面，其中滑移滚子装置9包括滚子总成9a及导向装置9b，四组滑移滚子装置9放置在安装在船体上的导轨9c之上，支撑BOP移运装置。滚子总成9a与导轨9c的接合面位于导轨9c的顶面，导向装置9b的数量为四组，每组导向装置分别设置在导轨9c两侧，并将导轨9c夹持在中间，起到导向作用，防止基体1跑偏。

防倾覆装置10，用于防止因为船体运动使基体1发生倾翻。防倾覆装置10的数量为6组，右箱型梁1a和左箱型梁1c上分别通过螺栓安装有三组防倾覆装置10。

基体1上设置有驱动装置3，驱动装置3的数量及间距与导轨9c相适配，并设置在后箱型梁1b上，驱动装置3包括马达3a、齿轮3b及齿条3c，马达3a与后端箱型梁1b通过螺栓连接，马达3a的输出端设置有齿轮3b，相应的，在船体上设置有与导轨9c方向相同的齿条3c，齿条3c与船体螺栓连接，通过齿轮3b与齿条3c的相对运动实现BOP移运装置运动。

两组锚定装置7，包括BOP移运装置锚定耳板7a、船体锚定耳板7b，锚定销轴7c，其中BOP移运装置锚定耳板7a设置在后箱型梁1b的后部，相应的船体锚定耳板7b固定在船体上，通过锚定销轴7c连接BOP移运装置与船体，用于BOP储运装置的拖航、存储等工况，防止基体1因受船体运动带来的惯性力造成齿轮3b或齿条3c的损坏。

后箱型梁1b后部设置有两个缓冲装置4，避免BOP移运装置与船体发生刚性碰撞，产生船体或BOP移运装置损坏。

升降装置工作时，齿轮与齿条啮合产生的力造成基体变形，第一拉杆和两个第二拉杆增强基体刚度，减少变形量。

BOP移运装置通过锁紧装置11和升降装置2完成BOP锁紧、存储、移运、上升、试压及下放等功能操作。

1、BOP装载

BOP 6由起吊设备从外部吊入BOP移运装置之前， BOP移运装置停靠在锚定位置，并由锚定耳板7通过锚定销轴7c固定在船体上，防止因船体运动产生的惯性力使BOP移运装置沿导轨9c方向滑移，避免齿轮3b或齿条3c冲击；平移油缸2f驱动升降装置2缩回至升降装置2非工作位置，支撑架2c中非工作位置销孔2c-1与固定耳板2e销孔重合，插入固定销轴2g，升降装置2固定在非工作位置；锁紧液缸11c动作使锁紧装置11缩回至锁紧装置11非工作位置，锁紧装置11的锁紧块11a的锁紧销孔11e与基座1d上销孔对齐，插入锁紧销轴11b，固定锁紧装置11；将BOP 6吊入基体1内腔中，BOP 6上的导向柱6a插入基体1上导向管8，导向管8导向BOP6进入基体1内腔的中心位置，避免因船体运动造成BOP 6与基体1的碰撞。当BOP 6下放到合适位置后，拔掉锁紧销轴11b，锁紧液缸11c工作驱动锁紧块11a与齿条6c啮合，锁紧块11a的锁紧销孔11d与基座1d上销孔重合，插入锁紧销轴11b完成锁紧装置11的固定。解除起吊设备，BOP 6的重量由锁紧结构11承受，完成BOP 6装载。

2、BOP存储工况

BOP 6存储工况适用于钻井等待工况和拖航运输工况。

BOP移运装置停靠在锚定位置，并由锚定耳板7通过锚定销轴7c固定在船体上，升降装置2处于非工作位置，锁紧装置11处于工作位置，BOP 6的重量全部由锁紧装置11承受。

3、BOP升降工况

BOP 6升降工况适用于试压及连接隔水管13下放工况。

拔掉升降装置2的固定销轴2g，动作平移油缸2f将支撑架2c及齿轮2a推送至工作位置，马达2b驱动齿轮2a与齿条6c啮合，将固定销轴2g插入支撑架2c工作位置销孔2c-2和固定耳板2e销孔中，固定升降装置2，BOP 6重量由升降装置2承受，锁紧液缸11c驱动锁紧块11a脱离齿条6c，拔掉锁紧销轴11b，锁紧液缸11c缩回，锁紧块11a缩回至非工作位置，锁紧销轴11b插入锁紧块11a的销孔11d和基座1d销孔中，固定锁紧装置11。马达2b驱动齿轮2a，齿轮2a驱动齿条6c实现BOP 6上升和下降功能。

4、BOP试压工况

BOP 6下放之前需要进行压力测试，保证安全工作。

拔掉升降装置2的固定销轴2g，动作平移油缸2f将支撑架2c及齿轮2a推送至工作位置，马达2b驱动齿轮2a与齿条6c啮合，将固定销轴2g插入支撑架2c工作位置销孔2c-2和固定耳板2e销孔中，固定升降装置2，BOP 6重量由升降装置2承受，锁紧液缸11c驱动锁紧块11a脱离齿条6c，拔掉锁紧销轴11b，锁紧液缸11c缩回，锁紧块11a缩回至非工作位置，锁紧销轴11b插入锁紧块11a的销孔11d和基座1d销孔中，固定锁紧装置11。马达2b驱动齿轮2a，齿轮2a驱动齿条6c，根据试压装置12的高度确定BOP 6的升降位置，BOP 6下部接口和试压装置12连接后进行试压，试压结束后脱开，马达2b驱动齿轮2a， 齿轮2a驱动齿条6c，BOP 6升到一定高度等待移运工况。

5、BOP移运工况

在移运工况时，BOP移运装置需沿导轨9c在船体的井口与月池之间移动，并完成BOP的下放及BOP移运装置的归位工作。

BOP 6试压结束后，需要将BOP移运装置从锚定位置移运到井口位置，准备BOP6下放。

取掉锚定销轴7c，BOP 6的重量由齿轮2a承受，锁紧装置11缩回至非工作状态，马达3a驱动齿轮3b，齿轮3b与齿条3c啮合产生的力作为驱动力，驱动设置在基体1底部的滑移滚子装置9运动，滑移滚子装置9在导轨9c上运动，实现BOP移运装置移动。采用齿轮齿条驱动装置，可避免因船体运动带来的BOP移运装置滑移；基体1上还设置有防倾覆装置10，可保证基体1在任何工况下，不会因为船体的运动而发生倾翻；在滑移滚子总成9的两侧设置有导向装置9b，可防止运动时走偏。

当BOP移运装置移运到井眼中心后，需要连接隔水管13并下放BOP6。

BOP移运装置下放BOP6的方法如下：

a、调节BOP6的高度以适应于连接隔水管13；

b、连接第一根隔水管13；

c、翻转移动平台5

d、升降装置2缩回；

e、连接其余隔水管；

f、下放BOP6；

g、锚定装置7取消锚定，BOP移运装置朝偏离井眼方向移动。

BOP移运装置归位的方法如下：

驱动装置3驱动BOP移运装置通过滚子滑移装置9沿着导轨9c朝偏离井眼方向移动直至BOP储存位置，锚定装置7进行锚定。

当钻井完成后，需要把BOP6从海底拆掉并储存在BOP移运装置上。其过程与移运和下放BOP程序相反，在此就不再赘述。

总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。