[實(shí)用新型]一種帶有自動(dòng)扶正水中防噴器的深水鉆井裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720172926.4
• 申請日: 2007-09-03
• 公開（公告）號: CN201092825Y
• 公開（公告）日: 2008-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜偉;蔣世全;許亮斌
• 申請（專利權(quán)）人: 中國海洋石油總公司中海石油研究中心
• 主分類號: E21B7/12
• 分類號: E21B7/12;E21B33/064
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 徐寧;關(guān)暢

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種海洋石油鉆井裝置，特別是關(guān)于一種帶有自動(dòng)扶正水中防噴器的深水鉆井裝置。

背景技術(shù)

深水鉆井裝置概括起來有三種，包括將防噴器(BOP)設(shè)置在海底泥線處的常規(guī)鉆井裝置、將防噴器設(shè)置在水中的鉆井裝置和將防噴器設(shè)置在水上的鉆井裝置。

常規(guī)鉆井裝置將防噴器放置于海底，鉆井船和海底井口用隔水管連接。隨著水深的增加，常規(guī)水下設(shè)置防噴器的鉆井方式面臨著很大的挑戰(zhàn)。一方面，隨著水深的增加，需要更長的隔水管和鉆桿，由此將耗費(fèi)更多的泥漿、更高壓力等級的設(shè)備，隔水管與防噴器的重量和尺寸也大大增加，所以必須具有足夠的甲板負(fù)荷和甲板空間以便儲存所需的隔水管、鉆桿、套管以及其它散料等，以滿足鉆井施工的要求，于是就要具有更大的作業(yè)設(shè)備，以滿足設(shè)備移運(yùn)的需要。另一方面，水深增加，深水惡劣的作業(yè)環(huán)境加劇，使得起下隔水管、套管和鉆桿會(huì)耗費(fèi)很長時(shí)間，特別是在遇到臺風(fēng)等緊急情況下，隔水管的脫離更加困難，這樣將導(dǎo)致鉆井非生產(chǎn)時(shí)間增多，對設(shè)備的可靠性要求提高，使深水鉆井平臺呈現(xiàn)出大型化的趨勢，包括甲板可變載荷、平臺主尺度、載重量、物資儲存能力等各項(xiàng)指標(biāo)都向大型發(fā)展，這樣一方面使得鉆井作業(yè)的費(fèi)用大幅度增加，也給深水鉆井作業(yè)帶來了很大的風(fēng)險(xiǎn)。

為了克服常規(guī)水下設(shè)置防噴器的深水鉆井裝置的缺點(diǎn)，近年來發(fā)展了一種將防噴器設(shè)置在水上的表面防噴器系統(tǒng)(SBOP)。水上設(shè)置防噴器的鉆井裝置包括水面防噴器、高壓隔水管、水下斷開系統(tǒng)(SID)以及用于這些組件的控制系統(tǒng)等。水上設(shè)置防噴器的鉆井裝置其主要優(yōu)點(diǎn)是，可使用小的輕的隔水管，使便宜的第三代鉆井船能夠進(jìn)入深水，從而大大降低深水作業(yè)的費(fèi)用。但是水上設(shè)置防噴器的鉆井裝置也有自身的缺點(diǎn)，由于防噴器在水面以上，與鉆井船不能分開，因此造成在緊急情況下隔水管脫離困難，使用時(shí)受到海況和地質(zhì)條件的限制較大，只能在海況條件比較好，地層情況比較清楚的井位使用。

另外，挪威ADTH公司提出了一種人工海底鉆井系統(tǒng)(ABS系統(tǒng))，是將一個(gè)直徑為20米、高10米的浮筒安裝于水下250米處，井口與防噴器安置在浮筒上，浮筒下部與回接管(外徑22寸)連接。這樣可方便撤離，能降低對鉆井船的要求，在輔助作業(yè)船的協(xié)助下，可以使便宜的第三代鉆井船進(jìn)入深水。但是這種ABS系統(tǒng)存在以下缺點(diǎn)：1、由于受系統(tǒng)受力狀態(tài)的影響，ABS系統(tǒng)不能承受太大的流速，浮筒安裝于水下較深(250米～300米)，不但對系統(tǒng)的要求很高，而且作業(yè)也不方便。2、由于浮筒本身的重量較大(達(dá)379.1噸)，還需要承受防噴器以及下部回接管的所有重量，這就需要提供足夠的浮力，因此使得浮筒的尺寸很大(直徑近20米，高10米)。3、由于浮筒的尺寸很大，因此安裝作業(yè)非常費(fèi)時(shí)，制造的費(fèi)用也高，使用的水深也受到限制，最大水深為1500米。4、由于防噴器直接坐于浮筒上，而防噴器重量很大，這樣使得浮筒與防噴器組成的系統(tǒng)重心偏高，系統(tǒng)的穩(wěn)性不好，因此對系統(tǒng)的安全及作業(yè)等都帶來了很大的負(fù)面影響。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種穩(wěn)定性好，適用性強(qiáng)、費(fèi)用低廉、可用于較深海域的一種帶有自動(dòng)扶正水中防噴器的深水鉆井裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案：一種帶有自動(dòng)扶正水中防噴器的深水鉆井裝置，其特征在于：它包括一與鉆井平臺連接的隔水管，所述隔水管的中間設(shè)置一上柔性接頭，所述隔水管上設(shè)置一張緊環(huán)，4～6根所述張緊繩的一端分別固定在所述鉆井平臺上，另一端分別連接在所述張緊環(huán)上，所述隔水管穿過一浮力艙與一防噴器連接，所述浮力艙上端設(shè)置一脫離裝置，所述防噴器的下方設(shè)置一壓載艙，所述防噴器與所述壓載艙之間為一上部井口，一連接有扶正器的應(yīng)力接頭的上端深入所述壓載艙中心軸孔內(nèi)與所述上部井口連接，所述應(yīng)力接頭的下端連接一高壓隔水管，所述高壓隔水管外部設(shè)置有浮力塊，高壓隔水管的底端依次連接下柔性接頭、下部井口、導(dǎo)管和套管，所述套管固定于海底，在所述防噴器的周向至少設(shè)置有一個(gè)螺旋推進(jìn)器。

所述螺旋推進(jìn)器為導(dǎo)管螺旋槳或Z型導(dǎo)管螺旋槳；

所述推進(jìn)器的直徑按照下式計(jì)算：