包括钻机和悬臂的海上系统技术方案

一种海上系统，具有钻机(1)和悬臂(20)，所述悬臂(20)具有包括操作端部的刚性悬臂结构。钻机设置有第一支撑轨道(10)，所述第一支撑轨道(10)沿着甲板(3)支撑结构的侧面延伸。行进和转动组件设置在第一支撑轨道(10)和悬臂梁(27)之间。钻机设置有一个或多个第二支撑轨道(35)，所述第二支撑轨道(35)在甲板上在横向于第一支撑轨道的方向上延伸。系统具有悬臂内端部承载设备(40)，所述悬臂内端部承载设备(40)在所述一个或多个第二支撑轨道上行进并且接合在所述一个或多个第二支撑轨道上。该设备在其内端部处或靠近其内端部经由竖直枢转轴线转环(41)连接至刚性悬臂结构的连接器部件，从而在相对于结构的固定位置处提供旋转轴线用于悬臂的旋转运动，悬臂内端部承载设备相对于甲板保持所述悬臂内端部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括钻机和悬臂的海上系统
本专利技术涉及包括钻机和悬臂的海上系统，所述钻机具有甲板，所述悬臂以可移动方式安装在甲板上。在一个实施方案中，悬臂具有在悬臂的操作端部处的钻探站，所述悬臂可以设置在船外延伸位置从而使用钻探站进行钻探和/或其它钻孔活动。钻探站可以为悬臂的整体部分，例如单火线或双火线钻探站，或移动钻探站，当待使用所述钻探站进行钻探活动或钻孔相关的活动时所述移动钻探站设置在操作端部处。
技术介绍
在悬臂类型的钻探钻机的领域中，一种已知的设计具有安装在一对支撑轨道上的X-Y可移动悬臂，所述支撑轨道平行于钻机的一侧延伸从而允许悬臂沿着钻机的一侧平移。悬臂可以相对于这些支撑轨道以直角移动从而改变悬臂的船外延伸。例如美国专利6729804描述了一种钻探钻机，所述钻探钻机具有包括甲板的自升式甲板支撑结构、悬臂和设置在悬臂和甲板之间的支撑推车。支撑推车沿着甲板的一侧滑动而悬臂在支撑推车上在四个减磨轴承上相对于甲板的一侧以直角滑动。美国专利7083004描述了X-Y可移动悬臂的替代形式，其旨在增加钻探包络线，即可以使用悬臂上的钻探设备或钻孔装备通过将悬臂移动至延伸位置而达到的甲板外的面积。该已知的海上钻探系统具有带有甲板的钻机、悬臂和设置在悬臂和甲板之间的支撑推车。支撑推车可枢转地围绕设置在钻机的甲板上的竖直轴线转环，而悬臂可以在其纵向方向上在支撑推车上滑动。公开了转环(swivel)设置在甲板上的固定位置处或者可以沿着轨道移动，所述轨道在甲板的中心上平行于甲板的船外侧延伸。在这些替代形式的设计中，悬臂安装在甲板上从而可以在悬臂的纵向方向上、旋转方向上及其组合方向上移动。文献US2010/0260555(权利要求1的前序部分基于所述文献)也涉及海上钻探系统，所述海上钻探系统具有包括甲板的钻机和悬臂，其中悬臂安装在甲板上从而可以在悬臂的纵向方向上、旋转方向上及其组合方向上移动。在该文献中，钻机具有一对基本上平行的支撑轨道，所述支撑轨道沿着甲板的一侧延伸。悬臂设置有两个平行的悬臂梁，所述悬臂梁在悬臂结构的纵向方向上延伸。行进和转动组件设置在两个支撑轨道和两个悬臂梁的每个交叉点处。在该文献中，每个组件包括上方滑动块、下方滑动块和转动构件，所述转动构件使上方滑动块和下方滑动块互相连接，使得组件可以相对于相关轨道和悬臂梁移动从而使悬臂相对于甲板平移和/或旋转。在悬臂类型的钻探钻机中，悬臂的重量和悬臂在钻探操作或钻孔操作的过程中所经受的负载在系统的相关部件上导致巨大的机械负载。
技术实现思路
本专利技术的第一个方面旨在提供海上系统的改进的结构设计，所述海上系统具有钻机和悬臂，所述悬臂安装在甲板上从而可以在悬臂的纵向方向上、旋转方向上及其组合方向上移动。根据其第一方面，本专利技术通过提供根据权利要求1的前序部分的海上钻探系统实现所述目的，其中钻机设置有一个或多个第二支撑轨道，所述第二支撑轨道在甲板上在横向于第一支撑轨道的方向上延伸，并且其中系统包括悬臂内端部承载设备，所述悬臂内端部承载设备在所述一个或多个第二支撑轨道上行进并且接合在所述一个或多个第二支撑轨道上，并且其中悬臂内端部承载设备在其内端部处或靠近其内端部经由竖直枢转轴线环连接至刚性悬臂结构的连接器部件，从而在相对于刚性悬臂结构的固定位置处提供旋转轴线用于悬臂的旋转运动，悬臂内端部承载设备相对于甲板保持所述悬臂内端部。在本专利技术的第一方面，独立于悬臂在侧面上的延伸，在刚性悬臂结构的内端部处或靠近刚性悬臂结构的内端部的竖直枢转轴线转环的枢转轴线在离悬臂的操作端部的固定距离处。这导致所述系统的比美国专利7083004设计更简单和更强健的结构，在所述美国专利7083004设计中，悬臂连同支撑推车形成伸缩结构，所述支撑推车围绕甲板上的枢转点枢转。相比于US2010/026055，本专利技术的结构还至少相对性地减少了甲板支撑结构或甲板箱的机械负载，在US2010/026055中，悬臂负载由两个相对紧密地隔开的平行于甲板的相关侧面的轨道和所述两个轨道下方的甲板支撑结构吸收。在一个实施方案中，钻机设置有一对平行的第二支撑轨道，并且悬臂内端部承载设备在每个所述第二支撑轨道上行进并且接合在每个所述第二支撑轨道上。这允许将机械负载分布在甲板支撑结构的大部分上并且维持承载设备在悬臂的所有延伸位置中的稳定安装。在一个实施方案中，竖直枢转轴线环在一对平行的第二支撑轨道之间在中心安装在悬臂内端部承载设备上，优选不可移动地固定至承载设备。在一个实施方案中，甲板支撑结构设置有在甲板下方的沿着每个第二支撑轨道的下侧的横向隔板，从而从所述第二支撑轨道将力传递至隔板中。正如优选的，两个轨道安装在两个平行的横向隔板(例如在自升式钻机的甲板箱的高度上延伸的隔板)的顶部上。在一个实施方案中，第一支撑轨道设置在甲板支撑结构的外侧壁的上方从而从所述第一支撑轨道将力传递至所述侧壁，所述侧壁连接至所述一个或多个横向隔板从而形成T形或TT形布置的隔板，所述隔板吸收和分布悬臂负载。在一个实施方案中，刚性悬臂结构具有两个平行的悬臂梁。在第一支撑轨道和每个悬臂梁之间设置行进和转动组件。在一个实际实施方案中，钻机为自升式钻机，所述自升式钻机具有作为甲板支撑结构的甲板箱和三个或多个自升式支柱。在悬臂的操作端部处的钻探站可以包括任何合适的装备用于实现海上油气工业中与钻探或钻孔操作相关的活动。这些装备可以包括例如钻探工具、维修工具或井介入工具、用于降低或取回海底装备的提升装备，例如井口装备等。钻探站优选包括钻探支座、塔或设置在悬臂的操作端部处的井架。优选地，在悬臂上安装多用途塔。所述多用途塔例如可以包括钻探装备、提升装备等。钻探站可以为当需要时能够设置在悬臂的操作端部处的移动钻探站。钻台可以设置在悬臂的悬臂顶部甲板上，顶部甲板的一部分从上方打开从而允许例如借助于安装在钻机的甲板上的一个或多个起重机将钻探管等装载在顶部甲板上。本专利技术的第二方面涉及具有悬臂的钻机的多功能性。如上所述，已知的悬臂通常被设计成用于进行钻探活动和其它钻孔相关的活动。正如已知的，悬臂可以包括例如沿着火线操作的BOP(防喷器)，鉴于BOP的重量需要在钻探站中存在显著的提升能力。还已知在悬臂的顶部上提门式起重机从而在所述悬臂顶部上操纵钻探管，例如包括所述管的板条箱。为了在悬臂的轮廓之外进行提升操作，已知在钻机的甲板上的固定位置处安装一个或多个基座起重机。这些起重机通常具有超过钻机的甲板的轮廓的所及范围，例如允许从靠近钻机的易倾船上拾取负载。同样地，一个或多个所述起重机可以通常达到悬臂的上方从而在悬臂上放置负载，例如钻探装备和/或管。本专利技术的第二方面旨在增强具有悬臂的钻机的多功能性。本专利技术的第二方面通过提供钻机而实现所述目的，其中悬臂设置有起重机，所述起重机具有起重机底座和主起重机吊杆，所述主起重机吊杆可以围绕竖直轴线扭转，优选可以围绕360°旋转，并且所述主起重机吊杆可以围绕水平轴线例如通过升降缆线和绞盘枢转，其中悬臂结构设置有一对平行的起重机支撑轨道，所述起重机支撑轨道在悬臂的纵向方向上延伸，并且其中起重机底座在每个所述起重机支撑轨道上行进并且接合在每个所述起重机支撑轨道上，其中所述起重机具有操作所及范围，所述操作所及范围延伸超过悬臂的轮廓，至少超过悬臂的操作端部。相比于在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海上系统，包括：‑钻机(1)，所述钻机(1)具有甲板支撑结构(2)，所述甲板支撑结构(2)设置有甲板(3)，所述甲板支撑结构具有侧面(5)，‑悬臂(20)，所述悬臂(20)具有带有操作端部(21)的刚性悬臂结构，所述操作端部包括钻探站(22)或适配成接收移动钻探站(60)，所述刚性悬臂结构具有与操作端部相对的内端部(26)并且所述刚性悬臂结构具有在悬臂的纵向方向上的一个或多个悬臂梁(27)，其中悬臂安装在甲板(3)上从而能够在悬臂的纵向方向上、旋转方向(A、B)上及其组合的方向上移动，允许悬臂在收缩位置和延伸位置之间移动，其中所述悬臂的操作端部在所述侧面(5)上延伸超过甲板支撑结构，其中所述钻机设置有第一支撑轨道(10)，所述第一支撑轨道(10)沿着所述甲板支撑结构(2)的所述侧面(5)延伸，其中一个或多个行进和转动组件(12)设置在所述第一支撑轨道(10)和一个或多个悬臂梁(27)之间，每个组件具有下方构件(13)、上方构件(14)和竖直枢转轴线转环(15)，所述下方构件(13)在所述第一支撑轨道上行进，在所述上方构件(14)上一个或多个悬臂梁在其纵向方向上行进，所述竖直枢转轴线转环(15)设置在组件(12)的所述下方和上方构件之间，其特征在于钻机设置有一个或多个第二支撑轨道(35)，所述第二支撑轨道(35)在甲板(3)上在横向于所述第一支撑轨道(10)的方向上延伸，并且特征在于所述系统包括悬臂内端部承载设备(40)，所述悬臂内端部承载设备(40)在所述一个或多个第二支撑轨道(35)上行进并且接合在所述一个或多个第二支撑轨道(35)上，并且特征在于所述悬臂内端部承载设备(40)在其内端部处或靠近其内端部经由竖直枢转轴线转环(41)连接至刚性悬臂结构的连接器部件(28)，从而在相对于刚性悬臂结构的固定位置处提供旋转轴线(42)用于所述悬臂的旋转运动，所述悬臂内端部承载设备相对于所述甲板保持所述悬臂内端部。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.03.06 NL 2008415;2012.07.06 NL 20091491.一种海上系统，包括：钻机(1)，所述钻机(1)具有甲板支撑结构(2)，所述甲板支撑结构(2)设置有甲板(3)，所述甲板支撑结构具有侧面(5)，悬臂(20)，所述悬臂(20)具有带有操作端部(21)的刚性悬臂结构，所述操作端部包括钻探站(22)或适配成接收移动钻探站(60)，所述刚性悬臂结构具有与操作端部相对的内端部(26)并且所述刚性悬臂结构具有在悬臂的纵向方向上的一个或多个悬臂梁(27)，其中悬臂安装在甲板(3)上从而能够在悬臂的纵向方向上、旋转方向(A、B)上及其组合的方向上移动，允许悬臂在收缩位置和延伸位置之间移动，其中所述悬臂的操作端部在所述侧面(5)上延伸超过甲板支撑结构，其中所述钻机设置有第一支撑轨道(10)，所述第一支撑轨道(10)沿着所述甲板支撑结构(2)的所述侧面(5)延伸，其中一个或多个行进和转动组件(12)设置在所述第一支撑轨道(10)和一个或多个悬臂梁(27)之间，每个组件具有下方构件(13)、上方构件(14)和竖直枢转轴线转环(15)，所述下方构件(13)在所述第一支撑轨道上行进，在所述上方构件(14)上一个或多个悬臂梁在其纵向方向上行进，所述竖直枢转轴线转环(15)设置在组件(12)的所述下方和上方构件之间，其特征在于钻机设置有一个或多个第二支撑轨道(35)，所述第二支撑轨道(35)在甲板(3)上在横向于所述第一支撑轨道(10)的方向上延伸，并且特征在于所述系统包括悬臂内端部承载设备(40)，所述悬臂内端部承载设备(40)在所述一个或多个第二支撑轨道(35)上行进并且接合在所述一个或多个第二支撑轨道(35)上，并且特征在于所述悬臂内端部承载设备(40)在其内端部处或靠近其内端部经由竖直枢转轴线环(41)连接至刚性悬臂结构的连接器部件(28)，从而在相对于刚性悬臂结构的固定位置处提供旋转轴线(42)用于所述悬臂的旋转运动，所述悬臂内端部承载设备相对于所述甲板保持所述悬臂内端部。2.根据权利要求1所述的系统，其中钻机设置有一对平行的第二支撑轨道(35)，并且其中所述悬臂内端部承载设备(40)在每个所述第二支撑轨道上行进并且接合在每个所述第二支撑轨道上。3.根据权利要求2所述的系统，其中竖直枢转轴线环(41)在所述一对平行的第二支撑轨道之间居中安装在所述悬臂内端部承载设备上。4.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其中甲板支撑结构(2)设置有在甲板下方的沿着每个第二支撑轨道(35)的下侧的横向隔板(16、17)，从而从所述第二支撑轨道传递力至隔板。5.根据权利要求4所述的系统，其中第一支撑轨道(10)设置在甲板支撑结构的外侧壁(18)的上方，从而从所述第一支撑轨道传递力至所述侧壁，所述侧壁(18)连接至所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·鲁登伯格，D·B·韦宁，
申请(专利权)人：伊特里克公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL