Буровое судно
Иллюстрации
Реферат
Союз Советск их
Социалистических
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
906785 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.03.80 (21) 2889480/27-11 с присоединением заявки.%— (23) Приоритет— (51) М. Кл.
В 63 В 3544
ЯЪаудерстеекным камитет
СССР ао делам изобретений и аткрытий
Опубликовано 23.02.82. Бюллетень № 7 (53) УДK 629.124. ,79 (088.8) Дата опубликования описания 23.02.82
Б. М. Сычев, Б. Д. Лейнов, В. Р; Гороховский и Б. Ш. Людмирский (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) БУРОВОЕ СУДНО
Изобретение относится к техническому флоту и касается конструирования буровых судов.
Известно буровое судно, содержащее корпус и вращатель с буровой колонной, шарнирно закрепленные на опоре (1).
Недостаток известного судна заключается в сложности бурения при волнении моря.
Цель изобретения — обеспечение бурения при волнении моря путем размещения центра шарнира вращателя в районе центра качания судна на волнении.
Эта цель достигается тем, что опора жестко смонтирована на корпусном фундаменте с размещением центра шарнира вращателя на расстояниях от плоскостей корпуса — диаметральной, основной и мидель-шпангоута, соответственно составляющих 0 — 0,15 В, 0,5 — 1,5 Т и 0 — 0,22 Д, где В, Т и Д -- ширина, осадка и длина корпуса судна.
Кроме того, шарнир врагцателя выполнен в виде шарнира кардана, состоящего из двух концентрических колец с общей вертикальной осью, прн этом на внутреннем кольце смонтирован вращатель и выполнено центральное отверстие для буровой колонны, а внешнее колЬцо шарнирно закреплено на опоре.
На фиг. 1 изображено буровое судно, общий вид; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. на фиг, 3 — сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг,4— сечение В-В на фиг. 2 (судно находится на спокойной воде беэ крена и дифферента); на фиг. 5 — сечение В-В на фиг. 2(судно в наклонном положении) .
На фиг. 1 буровое судно 1 погружено по эксплуатационную ватерлинию 2. Судно 1 содержит вращатель 3, укрепленный на судовом фундаменте 4, который в свою очередь смонтирован на подвижном кольце 5 шарнира. Itlapнир выполнен по типу шарнира кардана. Он содержит два подвижных кольца 5 и 6, закрепленных на опорах 7. Кольца 5 и 6 и опоры 7 связаны взаимно перпендикулярными подвесками 8, благодаря чему вращатель 3 может отклоняться вокруг центра 9 в любом направлении.
Опоры 7 жестко закреплены на корпусном фундаменте 10 с размещением центра 9
906785 шарнира вращателя на расстояниях от плоскостей корпуса диаметральной, основной и мидель-шпангоута, соответственно составляющих
0 — 015 В, 05 — 1,5 Т и 0 — 0,22 Д, где В, Т и Д вЂ” ширина, осадка и длина корпуса судна по ватерлинии 2.
Для прохода бурильной колонны 11 через корпус судна 1 в нем выполнена шахта 12.
Подъем бурильной колонны 11 из скважины осуществляется с помощью тягового ор- 10 гана — лебедки 13, установленной на плите 14, Эта плита смонтирована на раскосах 15 верхнего кольца 16 буровой вышки 17.
Лебедка 13 связана с вертлюгом 18 бурильной колонны 11 с помощью каната 19.
Последний пропущен через элемент 20, который канатами 21, проведенными через направляющие блоки 22, связан с силовыми гидроцилиндрами 23.
На судне предусмотрена также система, ре- zp гулирующая подачу рабочей жидкости в гицроцилиндры 23.
Система включает известные гидронасосы, пневмогидроаккумуляторы и управляющую арматуру (не показаны), обеспечивающие пе- 25 ремешение элемента 20 гидроцилиндрами 23 так, что канат 19 при колебаниях судна 1 на волнении все время удерживается над вертлюгом 18 соосно бурильной колонне 11.
Система управляется датчиком 24, который может быть смонтирован, например, на судовом фундаменте 4, сохраняющем свое положение (относительно бурильной колонны 11) неизменным при качке судна 1.
Предлагаемое судно работает следующим образом.
Судно 1 выходит на точку бурения и удерживается на ней с помощью статических или динамических средств удержания (не показаны). Буровые трубы лебедки 13 пооче- 40 редно, через вращатель 3, опускаются в шахту 12. Когда буровой инструмент достигает дна моря, вращатель 3 начинает вращаться, углубляя скважину.
При бурении на спокойной воде, когда судно 1 не качается, ватерлиния 2 сохраняет свое горизонтальное положение, а бурильная колонна 11 — вертикальную ось А. При этом элемент 20 гидроцилиндрами 23 удерживает канат 19 также вертикально по оси А.
При бурении на волнении судно 1 может наклоняться в любом направлении. В качестве примера рассмотрен случай одновременных бортового и продольного наклонений судна 1.
При эт ватерлиния 2 принимает положения
Б в поперечном направлении и В в продольном.
Сохраняя условно положение судна 1 горизонтальным, можно считать, что ось буриль. ной колонны 11 нри таком наклонении судна примет положения Г в поперечном направлении и Д в продольном.
Наклонения судна происходят вокруг центра тяжести площади ватерлинии 2.
Благодаря размещению центра 9 шарнира вращателя 3 в непосредственной близости от укаэанного центра тяжести площади ватерлинии 2, взаимными перемещениями судна 1 и бурильной колонны 11 будут вертикальные (обусловленные вертикальными перемещениями судна 1 на волнении и необходимостью подачи бурильной колонны 11 по мере углубления скважины) и угловые (обусловленные наклонениями судна 1 при волнении).
Вертикальные перемещения учитываются общепринятым на буровых судах способом бурения — с ведущей штангой многогранного сечения, сопрягаемой с зазором с ведущей многогранной втулкой вращателя 3. При этом способе бурения давление на забой скважины осуществляется весом бурильной колонны 11.
Угловые перемещения отрабатываются шарниром вращателя 3.
При наклонениях тумбы 4 датчик 24 выдает сигнал в систему управления гидроцилиндрами 23 Последние перемещают элемент 20 и пропущенный сквозь него канат 19 в положение, соосное буровой колонне 11.
Таким образом, элемент 20 и канат 19 следят за положением вертлюга 18 буровой колонны 11, обеспечивая соосное приложение к ней тяги лебедки 13.
Буровое судно может быть также выполнено в виде катамарана, у которого для уменьшения сопротивления на ходу шарнир вращателя может быть поднят выше ватерлинии 2. Для этой цели могут быть применены балластные цистерны.
Выполнение бурового судна позволит повысить предельные значения балльности моря и ветра, цри которых оно может производить бурильные работы соответственно с 2 и 3 баллов до 4 и 6 баллов, что повысит эффективность работы судна примерно на 60% за счет уменьшения его простоев при неблагоприятной погоде.
Формула изобретени я
1. Буровое судно, содержащее корпус и врашдтель с буровой колонной, и арнирно закрепленные на опоре, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью обеспечения бурения при волнении моря путем размещения центра шарнира вращателя в районе цснтра качания судна на волнении, опора жесгк< смонтирована на корпусном фундаменте с размещением центра шарнира врашателя на |асстояниях от плоскостей корпуса — диаметральной, основной и мидель-шпантоута, соответственно составляющих 0 — 0,15 В, 0,5 — 1,5 Т и
0 — 0,22 Д, где В, Т и Д вЂ” ширина, осадка и длина корпуса судна, 5
2. Судно по п. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что шарнир врашателя выполнен в виде шарнира кардана, состоящего из двух
906785 б концентрических колец с общей вертикальной осью, при этом на внутреннем кольце смонтирован вращатель и выполнено центральное отверстие для буровой колонны, а внешнее кольцо шарнирно закреплено на опоре.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР Р 407030, кл. В 63 В 35/44, 1972 (прототип) 17
Составитель Б. Даньшин
Техред М.Рейвес Корректор О. Билак
Редактор T. Кугрышева
Тираж 463 Подписное
ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„д. 4/5
Заказ 484/20
Филиал ff1111 "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4