海洋钻井平台自动化猫道机设计.docx

2011年第40卷第2期第20页2011,40(2):20～23石油矿场

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OILFIELDEQUIPMENT

o设计计算。

文章编号：1001-3482(2011)02-0020-04

海洋钻井平台自动化猫道机设计

崔学政，刘平全，肖文生，张艳敏

(中国石油大学(华东)机电工程学院，山东东营257061)

摘要：传统的海洋石油钻机通常采用小绞车、绳索实现钻杆上、下钻台，存在工作安全性差、工作效率低等问题。设计了一种自动化猫道机，采用全液压驱动，所有操作均可通过遥控来实现，并且可以一次传送多根钻杆，提高了工作安全性，降低了作业成本。

关键词：钻井平台；猫道机；设计

中图分类号：TE951文献标识码：A

DesignofAutomatedCatwalk-MachineforOffshoreDrillingPlatform

CUIXue-zheng,LIUPing-quan,XIAOWen-sheng,ZHANGYan-min

(CollegeofMechanicalandElectronicEngineering,ChinaUniversityofPetroleum,Dongying257061,China)

Abstract:Pipesareuploadedorreturnedbyusingwinchesandcablesontraditionaloffshoredrill-ingplatforms.Thismethodhasmanyunfavorablefactorslikelower-reliability,lower-efficiencyandsoon.Akindofautomaticcatwalk-machinewasdesigned.Withthehydraulicpressureaspower,thecatwalk-machinehandledseveraldrillingpipesonce,andallfunctionscouldberealizedwithremotecontrollingonthedrillfloor,thusenhancingsafety,reducingdrillingoperationcost.Keywords:drillingplatform;catwalk-machine;design

传统的海洋石油钻机多数采用绞车、钢丝绳等实现钻杆的水平传送与上、下钻台1,这种传统的操作方式需要人员与钻杆的直接接触，手动操作器械，工作效率低。由于海上风浪巨大，这种操作方式存在较大的危险性，并且1次只能移送1个单根。随着海洋石油钻井技术的进步，人们对钻杆传送与上下钻台方式进行了全面创新，包括整个钻井过程都进行了全面自动化改造。自动化钻井是目前海洋石油钻井技术的主要发展方向[2-7]。自动化猫道机(Catwalk-Machine)是钻杆和其他钻具(以下统称钻杆)的水平传送设备，可以在钻台和甲板之间安全可靠地往复传送钻杆[1-6]。

笔者设计了一种自动化猫道机，采用全液压驱

动，所有操作均可通过遥控来实现，并且可以1次传送多根钻杆，提高了工作安全性，降低了作业成本。

1总体机械结构组成

自动化猫道机总体结构包括猫道机主体和支架结构2部分，如图1所示，其主要功能是在甲板和钻台之间水平传送钻杆。

猫道机主体部分由猫道机本体、本体运行机构、梭车及其驱动机构、翻转机构、进给机构、举升机构等组成。

支架结构采用型钢焊接而成，上面安装有导轨和齿条，用以引导和驱动猫道机主体。支架结构的高度等于钻台高度，安装时，将其一端通过销钉与钻

收稿日期：2010-08-18

基金项目：国家高技术研究发展计划(863计划)“深水半潜式钻井船设计与建造关键技术”(2006AA09A104)部分成果。

作者简介：崔学政(1961-),男，山东安丘人，教授，硕士，主要从事机械设计及理论、石油机械设计教学与科研工作，E-mail:cuixz@hdpu.edu.cn。

第40卷第2期崔学政，等：海洋钻井平台自动化猫道机设计·21·

台铰接，底座通过高强度螺栓固定于甲板。

1—梭车驱动机构；2—梭车；