Буровое судно Советский патент 1982 года по МПК B63B35/44 

(54) БУРОВОЕ СУДНО

1

Изобретение относится к техническому флоту и касается конструирования буровых судов.

Известно буровое суико, 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-щпангоута, 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 вращателя выполнен в виде щарнира кардана, состоящего из двух концентрических колец с общей вертикальной осью, при этом на внутренн(м кольце смонтирован вращатель и выполнено центральное отверстие длябуровой колонны, а внешнее кол цо щарнирно закреплено на опоре.

На фиг. 1 изображено буровое судно, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг, i; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4сечение В-В на фиг. 2 (судно находится на спокойной воде без 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. Шарнир 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 подвес„ ками 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 шарнира вращателя на расстояниях от плоскостей корпуса диаметральной, основной и мидель-итангоута, соответственно составляющ 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 по ватерли1ти 2. Для прохода бурильной колонны 11 чере корпус судна 1 в нем выполнена шахта 12. Подъем бурильной колонны 11 из скважины осуществляется с помощыо тягового ор гама - лебедки 13, установленной на плите Эта плита смонтирована на раскосах 15 верх него кольца 16 буровой выщки 17. Лебедка 13 связана с вертлюгом 18 бурильной колонны 11 с помощью каната 19. Последний пропущен через элемент 20, который канатами 2, проведенными через на правляющие блоки 22, связан с силовыми ти роцилиндрами 23. На судне предусмотрена также система, р гулирующая подачу рабочей жидкости в гидроцилиндры 23. Система включает известные гидронасосы, пневмогидроаккумуляторы и управляющую арматуру (не показаны), обеспечивающие перемещение элемента 20 гидроцилиндрами 23 так, что канат 19 при колебаниях судна 1 на волнении все время удерживается над вертлюгом 18 соосно бурильной колонне П. Система управляется датчиком 24, который может быть смонтирован, например, на судовом фундаменте 4, сохраняющем свое положе ш(е (относительно бурильной колонны 11) не измент)1м 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 поочередно, через вращатель 3, опускаются в шах ту 2. 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 сштать, что ось буриль НОЙ колонны 11 при таком наклонении судна примет положения Г в потгеречном направлении и Д в продолы ом. Наклонения судна происходят вокруг центра тяжести площади ватерлинии 2. Благодаря размещению центра 9 шарнира вращателя 3 в непосредственной близости от указанного центра тяжести площади ватерлинии 2, взаимными перемеще тями 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 угловь1е (обусловленные наклонениями судна 1 при волнении). Вертикальные перемещения учитываются общепринятым на буровых судах способом бурения - с ведущей щтангой 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 щарниром 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 9 следят за положением вертлюга 18 буровой колонны 11, обеспечивая соосное приложение к ней тяги лебедки 13. Буровое судно может быть также вьтолнено 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 одстерны. Выполнение бурового судна позволит повысить предельные значения балльности моря и ветра, при 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 изобретения 1. Буровое судно, содержащее корпус и вращатель с буровой колонной, пшрнирно закрепленные на опоре, отличающееся тем, что, с целью обеспечения бурения при волнении моря путем размещения центра шарнира вращателя в районе центра качания судна на волнении,, опора жесгко смонтирована на корпусном фундаменте с размещением центра щар1шра враиштоля (м | асстояниях от плоскостей корпуса - диаметральной, основной и мидель-шпангоута, соответственно составляющих 0-0,15 В, 0,5-1,5 Т н 0-0,22 Д, где В, Т н Д - цирина, осадка и длина корпуса судна.

-Ч

концентрических колец с общей вертикальной осью, нри этом на внутреннем кольце смонтирован вращатель и вьшолнено центральное отверстие для буровой колонны, а внещнее кольцо шарнирно закреплено на опоре.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР N 407030, кл. В 63 В 35/44, 1972 (прототип).

1 6

Фг/г.г