一种能在深海移动的原位钻井系统及其水下巡检方法技术方案

本发明专利技术公开了一种能在深海移动的原位钻井系统，包括船上系统、水下系统及连接管线，水下系统包括：防沉架，固定于深水下海床上；水下液压站，固定在防沉架上，水下液压站通过连接管线与动力源连接；滑移平台，固定于防沉架上；水下原位钻井装置，安装在滑移平台上，且可在滑移平台上沿多个方向滑移；智能巡检机器人，包括巡检轨道及巡检机器人本体，巡检轨道安装于防沉架上，且位于滑移平台的外围，巡检机器人本体由水下液压站提供动力沿巡检轨道移动，并将巡检信息传送至船上系统的控制室。本发明专利技术还公开了上述原位钻井系统的水下巡检方法。本发明专利技术可以实现水下的智能巡检，且水下原位钻井装置安装在滑移平台上，可沿滑移平台的多个方向滑移，钻井更加便利。钻井更加便利。钻井更加便利。

【技术实现步骤摘要】
一种能在深海移动的原位钻井系统及其水下巡检方法


[0001]本专利技术涉及智能机器人领域，具体为一种原位钻井系统及其水下巡检方法。

技术介绍

[0002]现有的水下钻井平台，如公开号为CN102234999A的专利，包括水面上的补给船和水下钻井平台，海上补给船和水下钻井平台通过一套多功能管道和电线组相连，起到物质和能量的补给和信号传输的作用。水下钻井平台完成钻井、固井到完井的全部上，由水面上的补给船和司钻房提供补给和监测控制。
[0003]现有的监测装置需要动力系统，一般为在水上监测，如何在水下对钻井平台进行监测，是水下钻井平台的一大技术难点。
[0004]公开号为CN111942550B的专利公开了一种海域水合物开采环境立体化移动监测系统，移动监测平台穿梭于各生产井之间，但是该种监测系统为自主式水下潜航器，且需要独立的动力系统，造价高。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种原位钻井系统及其水下巡检方法，可以实现水下的智能巡检，及水下原位钻井装置可实现移动调整。本专利技术采用以下技术方案：本专利技术公开了一种能在深海移动的原位钻井系统，包括船上系统、水下系统及连接管线，所述船上系统包括作业船、控制室及动力源，所述连接管线用于连接船上系统及水下系统；其特征在于，所述水下系统包括：防沉架，固定于深水下海床上；水下液压站，固定在防沉架上，所述水下液压站通过连接管线与动力源连接；滑移平台，固定于防沉架上；水下原位钻井装置，安装在滑移平台上，且可在滑移平台上沿多个方向滑移；智能巡检机器人，包括巡检轨道及巡检机器人本体，所述巡检轨道安装于防沉架上，且位于滑移平台的外围，所述巡检机器人本体由水下液压站提供动力沿巡检轨道移动，并将巡检信息传送至船上系统的控制室。
[0006]优选的，所述滑移平台包括两个X向滑轨、两个Y向滑轨及安装板，所述两个X向滑轨相互平行的固定在防沉架上，所述两个Y向滑轨垂直安装在X向滑轨上且可沿X向滑移，所述安装板安装在Y向滑轨上且可沿Y向滑移，所述水下原位钻井装置设置于安装板上。
[0007]进一步的，所述滑移平台还包括移动钻探控制机构，所述移动钻探控制机构安装在所述安装板上，并与所述水下原位钻井装置底部连接，控制所述水下原位钻井装置沿不同角度方向钻探；所述安装板上设置有供水下原位钻井装置的钻杆穿过的工作洞口。
[0008]一实施例中，所述的安装板包括下板体及上板体，所述上板体一侧与下板体铰接，所述下板体安装在Y向滑轨上且可沿Y向滑移，所述上板体上固定水下原位钻井装置；所述移动钻探控制机构的一端铰接在下板体上，另一端控制上板体沿铰接的一侧旋转。
[0009]其中，所述移动钻探控制机构包括：固定架、第一铰接块、第二铰接块及至少一组第一液压杆，所述固定架固定于下板体上，所述第一铰接块设置于固定架上，所述第二铰接
块设置于下板体下方，所述第一液压杆一端与第一铰接块铰接，另一端与第二铰接块铰接。
[0010]另一实施例中，所述移动钻探控制机构包括至少三组垂直设置的第二液压杆，所述第二液压杆的下端固定在所述安装板上，上端铰接连接于水下原位钻井装置的底部。
[0011]其中，所述第二液压杆设置有三组，且呈等腰三角形或等边三边形排列；所述水下原位钻井装置的底部设置有底板，底板下方固定有第三铰接块，所述第二液压杆的上端与第三铰接块铰接。
[0012]优选的，所述的任一个X向滑轨的两侧安装有X向限位件，所述的任一个Y向滑轨的两侧安装有Y向限位件。
[0013]其中，所述巡检轨道为环形或跑道形；当所述巡检轨道为环形时，所述巡检轨道包括数个圆弧形轨道；当所述巡检轨道为跑道形时，所述巡检轨道包括数个直线形轨道和数个圆弧形轨道；所述直接形轨道和圆弧形轨道的两侧均设置有凹槽，其中一侧凹槽内安装有竖向均匀设置的导向柱；所述巡检机器人本体下方设置有底座，所述底座包括底板、安装于底板上的旋转动力组件、安装于底板下方的一个齿轮及数个导引轮，所述旋转动力组件带动齿轮旋转，所述导引轮可旋转的安装在轨道的凹槽内，所述齿轮转动时与导向柱啮合，带动导引轮沿轨道凹槽内移动。
[0014]优选的，所述导引轮设置有三个，一个与齿轮位于巡检轨道凹槽的一侧，另外两个位于巡检轨道凹槽的另一侧；所述防沉架包括上层架体、下层架体及连接上层架体与下层架体的立柱，所述立柱包括位于边角的圆柱形支柱及位于圆柱形支柱之间的数个工字形支柱。
[0015]本专利技术还公开了一种原位钻井系统的水下巡检方法，采用上述的能在深海移动的原位钻井系统，将所述巡检轨道划分为第一轨道段和第二轨道段，控制巡检机器人本体在第一轨道段上往复移动数次后进入第二轨道段往复移动数次，在第一轨道段和第二轨道段上交替进行巡检监控。
[0016]其中，所述巡检轨道为跑道形，沿跑道形的宽度方向对称划分为两半，分别为所述的第一轨道段和第二轨道段。
[0017]由于采用了上述结构，本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术可以实现水下的智能巡检，且智能巡检机器人与水下原位钻井装置共用水下液压站的动力，经济实用。
[0018]2、本专利技术将水下原位钻井装置安装在滑移平台上，可沿滑移平台的多个方向移动，使得水下原位钻井装置可以在不同位置的井口之间移动，快速方便。
[0019]3、在滑移平台上设置移动钻探控制机构，可控制水下原位钻井装置上下移动一定距离或者旋转一定的角度，调整水下原位钻井装置撬动一定高度，快速实现钻探方向改变。
[0020]4、本专利技术巡检方法，可防止连接管线缠绕，且可以实现对水下原位钻井装置的360
°
全方位无死角监控。
附图说明
[0021]图1为本专利技术的结构示意图。
[0022]图2为本专利技术水下系统的立体示意图。
[0023]图3为图2的主视示意图。
[0024]图4为图2的分解示意图。
[0025]图5为防沉架的立体剖面示意图。
[0026]图6为滑移平台的结构示意图。
[0027]图7为安装板及移动钻探控制机构的结构示意图。
[0028]图8为图7的主视示意图。
[0029]图9为图8中液压杆伸出的状态示意图。
[0030]图10为圆环形巡检轨道的示意图。
[0031]图11为跑道形巡检轨道的示意图。
[0032]图12为巡检机器人本体与巡检轨道的安装示意图。
[0033]图13为图12另一角度的结构示意图。
[0034]图14为巡检机器人本体与巡检轨道的安装剖面示意图。
[0035]图15为巡检机器人本体的立体图。
[0036]图16为水下巡检方法的巡检走向示意图。
[0037]图17为实施例二中移动钻探控制机构与安装板及水下原位钻井装置的连接结构示意图。
[0038]图18为图17的主视示意图。
[0039]图19为图18中三组第二液压杆的轴杆收缩状态的示意图。
[0040]图20为图18中一组第二液压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能在深海移动的原位钻井系统，包括船上系统、水下系统及连接管线，所述船上系统包括作业船、控制室及动力源，所述连接管线用于连接船上系统及水下系统；其特征在于，所述水下系统包括：防沉架，固定于深水下海床上；水下液压站，固定在防沉架上，所述水下液压站通过连接管线与动力源连接；滑移平台，固定于防沉架上；水下原位钻井装置，安装在滑移平台上，且可在滑移平台上沿多个方向滑移；智能巡检机器人，包括巡检轨道及巡检机器人本体，所述巡检轨道安装于防沉架上，且位于滑移平台的外围，所述巡检机器人本体由水下液压站提供动力沿巡检轨道移动，并将巡检信息传送至船上系统的控制室。2.如权利要求1所述的能在深海移动的原位钻井系统，其特征在于：所述滑移平台包括两个X向滑轨、两个Y向滑轨及安装板，所述两个X向滑轨相互平行的固定在防沉架上，所述两个Y向滑轨垂直安装在X向滑轨上且可沿X向滑移，所述安装板安装在Y向滑轨上且可沿Y向滑移，所述水下原位钻井装置设置于安装板上。3.如权利要求2所述的能在深海移动的原位钻井系统，其特征在于：所述滑移平台还包括移动钻探控制机构，所述移动钻探控制机构安装在所述安装板上，并与所述水下原位钻井装置底部连接，控制所述水下原位钻井装置沿不同角度方向钻探；所述安装板上设置有供水下原位钻井装置的钻杆穿过的工作洞口。4.如权利要求3所述的能在深海移动的原位钻井系统，其特征在于：所述的安装板包括下板体及上板体，所述上板体一侧与下板体铰接，所述下板体安装在Y向滑轨上且可沿Y向滑移，所述上板体上固定水下原位钻井装置；所述移动钻探控制机构的一端铰接在下板体上，另一端控制上板体沿铰接的一侧旋转。5.如权利要求4所述的能在深海移动的原位钻井系统，其特征在于：所述移动钻探控制机构包括：至少一组的固定架、第一铰接块、第二铰接块及第一液压杆，所述固定架固定于下板体上，所述第一铰接块设置于固定架上，所述第二铰接块设置于下板体下方，所述第一液压杆一端与第一铰接块铰接，另一端与第二铰接块铰接。6.如权利要求3所述的能在深海移动的原位钻井系统，其特征在于：所述移动钻探控制机构包括至少三组垂直设置的第二液压杆，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄泽灿，陈道毅，罗飞，
申请(专利权)人：深圳优艾智合机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：