一种用于海上勘探作业的护孔套管架升降系统技术方案

本发明专利技术涉及海洋勘察钻探技术领域，具体涉及一种用于海上勘探作业的护孔套管架升降系统，用于海上勘探作业的护孔套管架升降系统包括机架、套管架和升降机构，机架上设置有安装孔，套管架能够沿竖直方向上下滑动地插装在安装孔内，套管架内能够沿竖直方向上下滑动地插装有钻杆，钻杆用以钻探海床，升降机构设置在机架上，升降机构包括缓冲组件和驱动组件，缓冲组件用以减少套管架与海床接触时受到的冲击力；驱动组件用以提供套管架沿竖直方向上下滑动的驱动力。通过设置缓冲组件，在套管架与海床接触的过程中减小套管架受到的冲击力，避免套管架件被直接压垮，保证钻杆的正常工作。保证钻杆的正常工作。保证钻杆的正常工作。

【技术实现步骤摘要】
一种用于海上勘探作业的护孔套管架升降系统


[0001]本专利技术涉及海洋勘察钻探
，特别是涉及一种用于海上勘探作业的护孔套管架升降系统。

技术介绍

[0002]在开展海上勘探作业时，钻杆需要钻进入海床一定深度；但在勘探取样时，钻杆容易受到海浪、潮汐、水流、天气等水文气象因素的影响，导致钻杆损坏或无法下放至海床完成勘探作业，尤其是水深超过50m，水流冲击更强，作业难度更大，因此，在勘探作业时，须先下放保护套管对海水进行隔离，以确保钻杆顺利下放至海床。
[0003]公开号为CN111003113A的中国专利技术专利公开了一种海上勘探平台，该海上勘探平台包括船体，船体上设置有第一勘探平台和第二勘探平台，第一勘探平台位于船体的一侧，第二勘探平台抬高设置于船体上，第一勘探平台和第二勘探平台伸出船体的一侧的平台上均开设有安装孔，两个安装孔内均插设有钻杆，钻杆上套设有保护套管，钻杆与保护套管均伸入海底，第二勘探平台上设置有卷扬机，卷扬机上的钢丝绳与钻杆的顶部固定连接，保护套管位于第二勘探平台的部分设置有升降组件，船体的底部设置有若干配重组件，升降组件和配重组件电连接；上述海上勘探平台通过设置升降组件，具有能够快速升降保护套管，以提高海底勘探精度的效果。
[0004]实际使用过程中发现，在保护套管接触海底时，海床对保护套管的支持力逐渐增大，此时如果不及时停止升降组件的电机的旋转，升降组件继续运转会导致升降组件对保护套管向上的支持力转变为下压力，并逐渐增大，进而导致保护套管被压垮，影响钻杆的正常工作。
专利
技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对目前的保护套管接触海底时所存在的海床对保护套管的支持力逐渐增大，此时如果不及时停止升降组件的电机的旋转，升降组件继续运转会导致升降组件对保护套管向上的支持力转变为下压力，并逐渐增大，进而导致保护套管被压垮，影响钻杆正常工作的问题，提供一种用于海上勘探作业的护孔套管架升降系统。
[0006]上述目的通过下述技术方案实现：一种用于海上勘探作业的护孔套管架升降系统，所述用于海上勘探作业的护孔套管架升降系统包括：机架，所述机架上设置有安装孔；套管架，所述套管架能够沿竖直方向上下滑动地插装在所述安装孔内，所述套管架内能够沿竖直方向上下滑动地插装有钻杆，所述钻杆用以钻探海床；升降机构，所述升降机构设置在所述机架上，所述升降机构包括缓冲组件和驱动组件，所述缓冲组件用以减小所述套管架与海床接触时受到的冲击力；所述驱动组件用以提供所述套管架沿竖直方向上下滑动的驱动力。
[0007]进一步地，所述套管架采用三角桁架式。
[0008]进一步地，所述套管架的一条棱上能够沿竖直方向上下滑动地设置有传动齿条；所述缓冲组件包括第一磁铁和第二磁铁，所述第一磁铁设置在所述套管架上；所述第二磁铁设置在所述传动齿条上，所述第二磁铁和所述第一磁铁处于相吸状态，所述第二磁铁和所述第一磁铁相吸使所述传动齿条沿竖直方向相对运动；在所述第二磁铁和所述第一磁铁的相吸作用下，所述驱动组件通过所述传动齿条带动所述套管架同步沿竖直方向运动。
[0009]进一步地，所述套管架的另外任一条棱上能够沿竖直方向上下滑动地设置有支撑齿条；所述缓冲组件还包括第三磁铁和电磁铁，所述第三磁铁设置在所述套管架上；所述电磁铁设置在所述支撑齿条上，所述电磁铁通电时，所述电磁铁和所述第三磁铁处于相斥状态，所述电磁铁和所述第三磁铁相斥使所述支撑齿条沿竖直方向相对运动。
[0010]进一步地，所述套管架的数量为多个，多个所述套管架上下堆叠，相邻的所述套管架之间固定连接，所述电磁铁的磁力和所述套管架的数量正相关。
[0011]进一步地，所述驱动组件包括驱动电机，所述驱动电机设置在所述机架上，所述驱动电机的电机轴上设置有第一齿轮，所述第一齿轮能够和所述传动齿条啮合。
[0012]进一步地，所述用于海上勘探作业的护孔套管架升降系统还包括锁紧机构，所述锁紧机构用以锁定所述套管架的位置。
[0013]进一步地，所述锁紧机构包括升降环和固定杆，所述升降环能够沿竖直方向上下滑动地套接在所述套管架的外部；所述固定杆的数量为多个，多个所述固定杆均能够沿径向方向滑动地插装在所述升降环的外圆周壁面上。
[0014]进一步地，所述用于海上勘探作业的护孔套管架升降系统还包括导向组件，所述导向组件设置在所述机架上，所述导向组件用以导向所述套管架的运动。
[0015]进一步地，所述导向组件包括导向架和导向槽，所述导向架设置在所述机架上；所述导向槽设置在所述套管架上，所述导向槽和所述导向架滑动配合。
[0016]本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的一种用于海上勘探作业的护孔套管架升降系统包括机架、套管架和升降机构，机架上设置有安装孔，套管架能够沿竖直方向上下滑动地插装在安装孔内，套管架内能够沿竖直方向上下滑动地插装有钻杆，钻杆用以钻探海床，升降机构设置在机架上，升降机构包括缓冲组件和驱动组件，缓冲组件用以减少套管架与海床接触时受到的冲击力；驱动组件用以提供套管架沿竖直方向上下滑动的驱动力。通过设置缓冲组件，在套管架与海床接触的过程中减小套管架受到的冲击力，避免套管架件被直接压垮，保证钻杆的正常工作。
[0017]进一步的，通过设置三角桁架式的套管架，在套管架向靠近海床的方向移动时，三角形桁架式的结构能够更好地分散水压，减小水压对单个构件的影响，从而提高套管架的承载能力和稳定性。
[0018]进一步的，通过设置每个套管架的一条棱上均能够沿竖直方向上下滑动地设置有传动齿条，缓冲组件包括第一磁铁和第二磁铁，第一磁铁设置在套管架上，第二磁铁设置在传动齿条上，第二磁铁和第一磁铁处于相吸状态；当套管架接触海床时，传动齿条和套管架能够发生相对移动，升降机构不会产生压垮套管架的下压力，避免了套管架被压垮，影响钻杆的正常工作。
[0019]进一步的，每个所述套管架的另外一条棱上均能够沿竖直方向上下滑动地设置有支撑齿条，缓冲组件还包括第三磁铁和电磁铁，第三磁铁设置在套管架上，电磁铁设置在支撑齿条上，电磁铁通电时，电磁铁和第三磁铁处于相斥状态。当套管架接触海床时，由于套管架受到的斥力和套管架自身的重力方向相反，减小了套管架接触海床时受到的冲击力。
[0020]进一步的，通过设置电磁铁的磁力和套管架的数量正相关，当需要探测的海床的深度越深时，需要的套管架的数量越多，通过增大电磁铁的磁力，增大套管架受到的斥力，从而减小套管架接触海床时受到的冲击力。
[0021]进一步的，通过设置锁紧机构，在套管架接触海床时，通过锁定机构锁定套管架的位置，以减少钻杆转动时套管架的振动。
[0022]进一步的，通过设置导向组件，在升降机构对套管架升降时进行导向，减小套管架的晃动。
附图说明
[0023]图1为本专利技术一实施例提供的用于海上勘探作业的护孔套管架升降系统的立体结构示意图一；图2为本专利技术一实施例提供的用于海上勘探作业的护孔套管架升降系统的立体结构示意图二；图3为本专利技术一实施例提供的用于海上勘探作业的护本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于海上勘探作业的护孔套管架升降系统，其特征在于，所述用于海上勘探作业的护孔套管架升降系统包括：机架，所述机架上设置有安装孔；套管架，所述套管架能够沿竖直方向上下滑动地插装在所述安装孔内，所述套管架内能够沿竖直方向上下滑动地插装有钻杆，所述钻杆用以钻探海床；升降机构，所述升降机构设置在所述机架上，所述升降机构包括缓冲组件和驱动组件，所述缓冲组件用以减小所述套管架与海床接触时受到的冲击力；所述驱动组件用以提供所述套管架沿竖直方向上下滑动的驱动力。2.根据权利要求1所述的用于海上勘探作业的护孔套管架升降系统，其特征在于，所述套管架采用三角桁架式。3.根据权利要求2所述的用于海上勘探作业的护孔套管架升降系统，其特征在于，所述套管架的一条棱上能够沿竖直方向上下滑动地设置有传动齿条；所述缓冲组件包括第一磁铁和第二磁铁，所述第一磁铁设置在所述套管架上；所述第二磁铁设置在所述传动齿条上，所述第二磁铁和所述第一磁铁处于相吸状态，所述第二磁铁和所述第一磁铁相吸使所述传动齿条沿竖直方向相对运动；在所述第二磁铁和所述第一磁铁的相吸作用下，所述驱动组件通过所述传动齿条带动所述套管架同步沿竖直方向运动。4.根据权利要求3所述的用于海上勘探作业的护孔套管架升降系统，其特征在于，所述套管架的另外任一条棱上能够沿竖直方向上下滑动地设置有支撑齿条；所述缓冲组件还包括第三磁铁和电磁铁，所述第三磁铁设置在所述套管架上；所述电磁铁设置在所述支撑齿条上，所述电磁铁通电时，所述电磁铁和所述第三磁铁处于相斥状态，所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：单治钢，牛美峰，王志华，张祖国，刘晓东，郭增卿，孙淼军，方子荣，郑贞明，梁正峰，叶晓平，许启云，唐柳伦，吴有钱，
申请(专利权)人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司上海韦迒船舶科技有限公司，
类型：发明
国别省市：