[發明專利]海底鉆機泥漿循環系統及方法

有效

• 申請號: 201910162084.1
• 申請日: 2019-02-23
• 公開（公告）號: CN109854193B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 崔俊國;肖文生;李康;康永田;梅連朋;劉健;趙海洋;鄒文強;劉思緲;劉廣斗
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: E21B21/00
• 分類號: E21B21/00;E21B21/06
• 代理公司: 北京春江專利商標代理事務所(普通合伙) 11835
• 代理人: 曹潔

1.一種海底鉆機泥漿循環系統，其特征在于，包括：輔助船（1）、臍帶纜（2）、連續油管拉緊段（3）、連續油管泥漿輸入管道（4）、海底泥漿處理裝置（5）、井口泥漿回收管道（6）、連續油管（7）、井口裝置（8）、海底鉆機底座（9）、注入頭（11）和井架（10）；

所述輔助船（1）位于海面上；

所述臍帶纜（2）的一端與輔助船（1）聯接，另一端與所述海底泥漿處理裝置（5）聯接，用于提供向海底注入泥漿和向輔助船（1）返回泥漿的通道；

所述連續油管拉緊段（3）的一端與注入頭（11）連接，另一端與連續油管滾筒段連接，用于傳輸海底泥漿處理裝置（5）向井下注入的泥漿；

所述連續油管泥漿輸入管道（4）的一端與連續油管（7）連接，另一端與海底泥漿處理裝置（5）連接，用于傳輸海底泥漿處理裝置（5）向連續油管（7）注入的泥漿；

所述海底泥漿處理裝置（5）用于將從臍帶纜（2）注入的泥漿輸出至連續油管泥漿輸入管道（4），并將從井口泥漿回收管道（6）返回的泥漿過濾處理后再通過臍帶纜（2）輸出至輔助船（1）；

所述井口泥漿回收管道（6）的一端與井口裝置（8）連接，另一端與海底泥漿處理裝置（5）連接，用于傳輸井口裝置（8）向海底泥漿處理裝置（5）返回的泥漿；

所述海底鉆機底座（9）安裝位于海底，所述井架（10）固定在海底鉆機底座（9）之上，所述連續油管（7）固定在海底鉆機底座（9）上，所述井口裝置（8）固定在海底鉆機底座（9）之上，所述注入頭（11）安裝位于井架（10）上且可在井架（10）上上下移動；

所述海底泥漿處理裝置（5）包括：巖屑收集箱（5-1）、舉升泵一（5-2）、舉升泵二（5-3）、自動換流器（5-4）和過濾池（5-5）；

所述自動換流器（5-4）的進口連接臍帶纜（2）中的向海底注入泥漿的通道，出口連接連續油管泥漿輸入管道（4）；

所述過濾池（5-5）的進口與井口泥漿回收管道（6）的出口連接，過濾出口分別與舉升泵一（5-2）和舉升泵二（5-3）的進口連接，殘渣出口與巖屑收集箱（5-1）的進口連接，用于對從井口泥漿回收管道（6）返回的泥漿進行過濾處理；

所述巖屑收集箱（5-1）用于收集存儲過濾池（5-5）過濾的巖屑；

所述舉升泵一（5-2）和舉升泵二（5-3）的出口分別連接臍帶纜（2）中的向輔助船（1）返回泥漿的通道，用于將過濾池（5-5）過濾處理后的泥漿輸送返回輔助船（1）；

過濾池（5-5）包括：初級過濾池（5-5-1）和S彎道過濾池；井口泥漿回收管道（6）的出口與初級過濾池（5-5-1）的第一進口（5-5-3）連接，初級過濾池（5-5-1）中放置第一過濾層（5-5-6），用于過濾出泥漿中超大顆粒巖屑，沉淀于初級過濾池（5-5-1）的傾斜底部，從殘渣出口（5-5-5）輸出至巖屑收集箱（5-1），初級過濾池（5-5-1）的第一出口（5-5-4）與S彎道過濾池（5-5-2）的第二進口（5-5-7）通過管道連接，S彎道過濾池（5-5-2）中隨彎道放置第二過濾層（5-5-9），用于過濾出泥漿中的生物質，根據生物質活動特性依據仿生學原理設計S彎道過濾池；S彎道過濾池（5-5-2）的第二出口（5-5-8）分別與舉升泵一（5-2）和舉升泵二（5-3）的進口連接，通過臍帶纜輸送至輔助船。

2.根據權利要求1所述的海底鉆機泥漿循環系統，其特征在于，所述臍帶纜內部至少包含三個空腔，一個是用于放置輸電線的輸電腔，一個是用于向海底注入泥漿的注入腔，一個是用于向輔助船（1）返回泥漿的返回腔。