一种用于海上钻井的升沉补偿装置的制作方法

本实用新型涉及石油钻井设备技术领域，具体领域为一种用于海上钻井的升沉补偿装置。

背景技术：

海洋石油钻井所采用的浮式钻井装置在风浪等自然因素的作用下将产生周期性的升沉运动，从而带动钻井装备和钻柱进行升沉运动，影响了钻进效率，增加了钻井成本，甚至造成安全事故。因此浮式钻井平台或钻井船上必须配备一套升沉补偿系统，用来稳定井底钻压，减轻钻机动载荷。现有的海上钻井相关的升沉补偿装置种类很多，可是它们基本上都需要液压缸，基本上没有利用海水来进行升沉补偿的，液压缸需要液压油，而当液压缸损坏时，液压油会从液压缸中泄露，从而对海洋造成污染，为此，我们提出一种用于海上钻井的升沉补偿装置来解决这些问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于海上钻井的升沉补偿装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于海上钻井的升沉补偿装置，包括游车，所述游车的后侧壁对称设有空心杆，所述空心杆的外侧壁均设有外套管，所述外套管的内腔的靠近所述游车一侧的侧壁均设有限位槽，所述空心杆的下端面均设有限位块，所述限位块和所述限位槽之间均滑动连接，所述空心杆的前后侧壁之间的上部贯穿转动安装有链轮轴，所述链轮轴的外侧壁均键连接有链轮，所述链轮均位于所述空心杆的前侧，右侧的所述外套管的右侧壁设有加速度传感器，所述外套管的远离所述游车一侧的侧壁的下部均设有进水管，所述进水管上均设有抽水泵，所述外套管的靠近所述游车一侧的侧壁的下部均设有排水管，所述排水管上均设有排水阀，所述游车的下方设有横梁，所述横梁的下侧壁设有大钩，所述游车和所述横梁之间对称设有链条，同侧的所述链轮和所述链条之间均相互啮合，所述进水管的下端均设有外罩，所述外罩的上端面均设有外罩通孔，所述外罩的内腔从下往上分别设有第一过滤网和第二过滤网。

优选的，所述外套管和所述空心杆均采用45号钢制成。

优选的，所述限位块的外表面和所述限位槽的内表面均经过抛光处理。

优选的，所述进水管和所述排水管的下端均伸入海洋。

优选的，所述游车的内腔设有电控箱，所述抽水泵为电磁泵，所述排水阀为电磁阀。

优选的，所述外罩的形状为圆台状，所述第一过滤网的滤孔比所述第二过滤网的滤孔大。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过进水管连通外套管的设置可实现使海水进入外套管的效果，通过抽水泵的设置可实现控制海水顺着进水管向上进入外套管的效果，通过排水管连通外套管的设置可实现使海水从外套管排向海洋的效果，通过排水阀的设置可实现控制海水顺着排水阀排向海洋的效果，通过外套管和空心杆的配合设置可实现升沉补偿的效果，通过限位块和限位槽之间的滑动连接可实现防止空心杆旋转或脱离外套管的效果，通过外罩的设置可实现固定第一过滤网和第二过滤网的效果，通过第一过滤网和第二过滤网的设置可实现多级过滤从而防止海洋中的生物或杂质进入外套管的效果，本实用新型利用抽水泵和排水阀对外套管内海水的高度控制空心杆的高度，从而实现升沉补偿，不易对海洋造成污染。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中空心杆和外套管的结构示意图；

图3为本实用新型中外罩的剖视图。

图中：1-游车、2-空心杆、3-外套管、4-限位槽、5-限位块、6-链轮轴、7-链轮、8-加速度传感器、9-进水管、10-抽水泵、11-排水管、12-排水阀、13-横梁、14-大钩、15-链条、16-外罩、17-外罩通孔、18-第一过滤网、19-第二过滤网。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种用于海上钻井的升沉补偿装置，包括游车1，所述游车的后侧壁对称设有空心杆2，所述空心杆的外侧壁均设有外套管3，通过外套管和空心杆的配合设置可实现升沉补偿的效果，所述外套管的内腔的靠近所述游车一侧的侧壁均设有限位槽4，所述空心杆的下端面均设有限位块5，所述限位块和所述限位槽之间均滑动连接，通过限位块和限位槽之间的滑动连接可实现防止空心杆旋转或脱离外套管的效果，所述空心杆的前后侧壁之间的上部贯穿转动安装有链轮轴6，所述链轮轴的外侧壁均键连接有链轮7，所述链轮均位于所述空心杆的前侧，右侧的所述外套管的右侧壁设有加速度传感器8，通过加速度传感器的设置可实现检测加速度并通过CPU控制抽水泵和排水阀的效果，所述外套管的远离所述游车一侧的侧壁的下部均设有进水管9，通过进水管连通外套管的设置可实现使海水进入外套管的效果，所述进水管上均设有抽水泵10，通过抽水泵的设置可实现控制海水顺着进水管向上进入外套管的效果，所述外套管的靠近所述游车一侧的侧壁的下部均设有排水管11，通过排水管连通外套管的设置可实现使海水从外套管排向海洋的效果，所述排水管上均设有排水阀12，通过排水阀的设置可实现控制海水顺着排水阀排向海洋的效果，所述游车的下方设有横梁13，所述横梁的下侧壁设有大钩14，所述游车和所述横梁之间对称设有链条15，同侧的所述链轮和所述链条之间均相互啮合，通过链条的设置可实现升沉补偿的效果，所述进水管的下端均设有外罩16，通过外罩的设置可实现固定第一过滤网和第二过滤网的效果，所述外罩的上端面均设有外罩通孔17，进水管通过外罩通孔连通外罩的内腔，所述外罩的内腔从下往上分别设有第一过滤网18和第二过滤网19，通过第一过滤网和第二过滤网的设置可实现多级过滤从而防止海洋中的生物或杂质进入外套管的效果。

具体而言，所述外套管和所述空心杆均采用45号钢制成。

具体而言，所述限位块的外表面和所述限位槽的内表面均经过抛光处理，通过这样的设置可实现减小限位块和限位槽之间磨损的效果。

具体而言，所述进水管和所述排水管的下端均伸入海洋。

具体而言，所述游车的内腔设有电控箱，通过电控箱的设置可实现控制抽水泵和排水阀的效果，电控箱的内腔设有CPU，电控箱的内腔设有控制抽水泵开启和关闭的开关，电控箱的内腔设有控制排水阀开启和关闭的开关，控制抽水泵开启和关闭的开关和控制排水阀开启和关闭的开关均通过电导体电连接CPU，所述CPU通过电导体电连接加速度传感器，所述加速度传感器通过电导体电连接有外接电源，所述抽水泵为电磁泵，所述排水阀为电磁阀，抽水泵、排水阀和加速度传感器均通过电导体电连接有外接电源。

具体而言，所述外罩的形状为圆台状，所述第一过滤网的滤孔比所述第二过滤网的滤孔大。

工作原理：本实用新型中，当浮式海洋钻井平台随波浪下沉时，井架会带着游车和外套管下降，这时加速度传感器检测到平台的运动加速度，并通过电控箱内腔的CPU控制抽水泵开启和关闭的开关控制抽水泵将海水顺着进水管抽入外套管的内腔，其中第一过滤网和第二过滤网对抽入进水管的海水进行过滤，防止海洋中的生物或杂质进入外套管，随着外套管内水位的上升，空心杆也上升，从而使游车相对于平台上行，以维持其空间的绝对位置不变；反之，当浮式海洋钻井平台随波浪上升时，井架会带着游车和外套管上升，加速度传感器检测到平台的运动加速度，并通过电控箱内腔控制排水阀开启和关闭的开关控制排水阀将外套管内的海水顺着排水管排向水池，随着外套管内水位的下降，空心杆也下降，从而使游车相对于平台上行，以维持其空间的绝对位置不变。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。