[发明专利]一种用于海上测试的水下树脐带缆滑轮及其控制方法

权利要求书

1.一种用于海上测试的水下树脐带缆滑轮的控制方法，使用用于海上测试的水下树脐带缆滑轮，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、使气动绞车和气动滑轮处于工作状态；

步骤2、启动所述气动绞车和气动滑轮，使所述脐带缆与管柱同时入井；

步骤3、所述管柱下入到目标井深后停止下入，所述气动绞车和气动滑轮继续工作使所述脐带缆在所述气动滑轮上盘绕目标圈数；

步骤4、关闭所述气动绞车和气动滑轮，将输送滑轮拆卸后穿过所述管柱；

步骤5、按照目标圈数共同旋转所述管柱和输送滑轮完成坐封；

其中，所述用于海上测试的水下树脐带缆滑轮，包括：

气动绞车，其固定在主甲板上，用于脐带缆的一次输送；以及

其中，所述气动绞车包括：

第一底座，其可拆卸的固定在所述主甲板上；

第一转轴，其可拆卸的固定在所述第一底座上；

第一动力端，其与所述第一转轴相连接；

滚筒，其固定在所述第一转轴上，且所述滚筒能够相对所述第一底座转动；

气动滑轮，其固定在钻台上，用于接收所述脐带缆且对所述脐带缆进行二次输送；

所述气动滑轮包括：

第二底座，其固定在所述钻台上；

第二转轴，其可拆卸的固定在所述第二底座上；

第二动力端，其与所述第二转轴相连接；

输送滑轮，其可拆卸的固定在所述第二转轴上，且所述输送滑轮能够相对所述第二底座转动。

2.如权利要求1所述的用于海上测试的水下树脐带缆滑轮的控制方法，其特征在于，所述工作状态为：

所述气动绞车固定于所述主甲板上，所述气动滑轮垂直固定于所述钻台，将液压和压缩空气管线与所述气动绞车和气动滑轮相连接。

3.如权利要求2所述的用于海上测试的水下树脐带缆滑轮的控制方法，其特征在于，所述气动绞车和气动滑轮的转速与所述管柱入井的速度相同。

4.如权利要求3所述的用于海上测试的水下树脐带缆滑轮的控制方法，其特征在于，所述目标井深满足：

式中，L_w为目标井深，ξ为井深调节系数，R₀为管柱外径，r_w为井径，r_u为脐带缆直径，V_S为管柱入井速度，t_p为管柱入井时间，R_z为管柱内径，P_i为管柱内流体压力，P₀为管柱外流体压力。

5.如权利要求4所述的用于海上测试的水下树脐带缆滑轮的控制方法，其特征在于，所述目标圈数满足：

式中，Q为目标圈数，χ为圈数调节系数，ρ₀为管柱外流体密度，M为管柱单位长度的重量，F₁为管柱所受有效轴向力，F₂为输送滑轮下截面所受的实际轴向力，T₀为管柱中的平均温度，T₁为环境温度；

其中，所述管柱所受有效轴向力满足：

F₁＝F_a+P_iA_i-P₀A₀；

式中，F_a为任一井深管柱横截面的实际轴向力，A_i为管柱内圆截面面积，A₀为管柱外圆截面面积。