[發(fā)明專(zhuān)利]海上無(wú)隔水管鉆井鉆井液回流系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110364600.6
• 申請(qǐng)日: 2021-04-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112922548A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 斯邁·格萊迪奇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 派格水下技術(shù)（廣州）有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): E21B21/08
• 分類(lèi)號(hào): E21B21/08;E21B21/10
• 代理公司: 中科專(zhuān)利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 李永葉

本公開(kāi)提供了一種海上無(wú)隔水管鉆井鉆井液回流系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：鉆井液體積控制單元、開(kāi)放水域鉆井鉆桿、鉆井液回流管線(xiàn)及安裝于其上的鉆井液回流泵、以及鉆井液處理裝置。鉆井液體積控制單元直接安裝于井口頭上或安裝于無(wú)隔水管防噴器上方，其頂部向海水敞開(kāi)。鉆桿自鉆井平臺(tái)延伸穿過(guò)體積控制單元，并經(jīng)由體積控制單元內(nèi)部進(jìn)行鉆井作業(yè)。鉆井液回流管線(xiàn)與體積控制單元通過(guò)軟管進(jìn)行連接，鉆井液回流泵沿著軸向順序安裝于回流管線(xiàn)中的一管段，用于將從體積控制單元流入回流管線(xiàn)的鉆井液泵送回鉆井平臺(tái)，并經(jīng)鉆井液處理裝置處理后進(jìn)行循環(huán)使用。該系統(tǒng)不受鉆井船大小和水深的限制，能有效回收鉆井液，適用于全水深的鉆井作業(yè)。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)屬于海上能源開(kāi)采技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種海上無(wú)隔水管鉆井鉆井液回流系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在海上實(shí)施的鉆井作業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)海底能源的開(kāi)發(fā)和利用，可以進(jìn)行石油、天然氣以及可燃冰等能源的開(kāi)采。為了實(shí)現(xiàn)深水鉆井和超深鉆井，在深水鉆井作業(yè)中可以采用無(wú)隔水管鉆井技術(shù)。然而，對(duì)于超深水鉆井作業(yè)，現(xiàn)有的大型鉆井設(shè)備使用大孔徑隔水管，需要安裝高壓井控管線(xiàn)，并且是在水下實(shí)現(xiàn)安裝，無(wú)法保證安裝的安全性，同時(shí)成本較高。

具體而言，大孔徑隔水管的主要功能是實(shí)現(xiàn)鉆井液的回流和節(jié)流壓井操作，通過(guò)隔水管附帶的連接于船上井控系統(tǒng)和防噴器之間的節(jié)流壓井管線(xiàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。通常而言，淺水域的無(wú)隔水管鉆井的井控管線(xiàn)通過(guò)在鉆井船與防噴器之間建立一條獨(dú)立的操作管線(xiàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而，在超深水作業(yè)中，安裝這樣的高壓井控管線(xiàn)在經(jīng)濟(jì)上是不可取的，在實(shí)際中也無(wú)法進(jìn)行安全的安裝。

目前1000米～2000米的深水無(wú)隔水管鉆井技術(shù)現(xiàn)已比較成熟，一般應(yīng)用于安裝防噴器(blowout preventer，BOP)之前的表層鉆井。但是無(wú)隔水管鉆井技術(shù)的應(yīng)用水深具有局限性，隨著水深增加，無(wú)論在測(cè)試使作業(yè)水深增加至2000米以上時(shí)，還是通過(guò)在BOP頂部安裝旋轉(zhuǎn)控制頭(rotary control head，RCD)，鉆井液的回流都受到了一定的限制，由于較長(zhǎng)的鉆井液回流管線(xiàn)對(duì)井眼產(chǎn)生的靜水壓力將極大的影響井眼穩(wěn)定性，因此在較深海域使用該方法存在明顯的局限性。無(wú)隔水管鉆井過(guò)程中的鉆井液泵入井眼，再攜帶著鉆屑由就近的鉆井液回流管線(xiàn)回流至鉆井船的操作，使用水下旋轉(zhuǎn)控制頭的方法是不可行的，在水深超過(guò)1500到2000米的深海鉆井或者更深的鉆井場(chǎng)景中，泵的泵送能力受到了限制，無(wú)法將足夠量和比重的鉆井液泵送回鉆井船。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題

本公開(kāi)提供了一種海上無(wú)隔水管鉆井鉆井液回流系統(tǒng)，能夠適用于全水深的水域(包括水深為低于2600米的深水水域，或者水深高于2600米的超深水水域)的海上能源開(kāi)采，以至少部分克服現(xiàn)有的鉆井液回收系統(tǒng)在較深海域的局限性。

(二)技術(shù)方案

本公開(kāi)的一個(gè)方面提供了一種海上無(wú)隔水管鉆井鉆井液回流系統(tǒng)。上述海上無(wú)隔水管鉆井液回流系統(tǒng)包括：鉆井液體積控制單元212、開(kāi)放水域鉆井鉆桿211、鉆井液回流管線(xiàn)221、安裝于鉆井液回流管線(xiàn)221的一管段的鉆井液回流泵222、以及鉆井液處理裝置206。鉆井液體積控制單元212位于海水內(nèi)且鉆井液體積控制單元212的頂部朝向海水敞開(kāi)，鉆井液體積控制單元212的底部朝向鉆井位置。開(kāi)放水域鉆井鉆桿211用于自一浮動(dòng)式鉆井平臺(tái)201下放，并穿過(guò)鉆井液體積控制單元212進(jìn)行鉆井作業(yè)，并且鉆井液自鉆井平臺(tái)201通過(guò)鉆桿211內(nèi)部孔洞被泵送至井眼31。鉆井液回流管線(xiàn)221與鉆井液體積控制單元212通過(guò)軟管連接。鉆井液回流泵222用于將從鉆井液體積控制單元212流入鉆井液回流管線(xiàn)221的鉆井液50泵送回鉆井平臺(tái)201，并經(jīng)鉆井液處理裝置206處理后進(jìn)行循環(huán)使用。