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海上鉆探系統(tǒng)、船及方法與流程

文檔序號:12283652閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種海上鉆探系統(tǒng),用于實施海底鉆井孔相關(guān)的作業(yè),例如海底鉆井的鉆探,其中所述鉆探系統(tǒng)包括鉆探船,

所述鉆探船(1)包括:

-經(jīng)受波浪升沉運動的浮動船體(2),該船體包括船井(5,5a,5b),

-鉆塔(10),其在船井處或者在船井附近,

-管柱主起吊設(shè)備,該管柱例如為鉆柱(15),所述主起吊設(shè)備包括:

o主起吊絞車(20,21)和連接至所述絞車的主纜索(22),

o起重定滑輪(23)和動滑輪(24),該動滑輪以所述主纜索多級下落布置的方式懸掛在所述起重定滑輪上,其中動滑輪適配為使管柱,例如鉆柱(15),沿著作業(yè)線(16)懸掛在所述動滑輪上,所述動滑輪例如具有中間頂部驅(qū)動器(18),其被適配為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動鉆柱,

-波浪升沉補償系統(tǒng),其適配為提供動滑輪的波浪升沉補償,該波浪升沉補償系統(tǒng)包括在位于所述主起吊絞車(20,21)與動滑輪(24)之間的路徑上的主纜索波浪升沉補償滑輪(30,31),連接至所述主纜索波浪升沉補償纜索滑輪(30,31)的被動和/或主動波浪升沉運動補償設(shè)備(32,33),

-立管張緊系統(tǒng)(40,41,42,43),其適配為連接至沿著位于海底鉆井孔與船之間的作業(yè)線延伸的立管,立管張緊系統(tǒng)包括張緊環(huán)(40)和連接至所述張緊環(huán)的張緊構(gòu)件(41),

其中所述鉆探系統(tǒng)還包括:

-滑動接頭(50),其具有下部滑動接頭外筒(51)和上部滑動接頭內(nèi)筒(52),其中外筒適配為被連接至延伸至海底鉆井孔的立管(19)的固定長度部段,其中滑動接頭設(shè)置有鎖定機構(gòu)(53),所述鎖定機構(gòu)(53)適配為將所述滑動接頭鎖定在折疊位置上,

其中立管張緊系統(tǒng)的張緊環(huán)(40)適配為連接至滑動接頭的外筒(51),

其特征在于,所述船(1)還設(shè)置有纜索連接系統(tǒng),該纜索連接系統(tǒng)包括:

-滑動接頭內(nèi)筒連接器60,其適配為固定至滑動接頭內(nèi)筒(52),

-連接纜索絞車(61,62)和連接纜索(63),

-頂部滑輪組件(64)和移動底部滑輪組件(65),所述頂部滑輪組件(64)被支撐在船的船體上的位于船井(5)中或者船井(5)上方的固定的操作位置上,所述移動底部滑輪組件固定至滑動接頭內(nèi)筒連接器(60),

其中連接纜索(63)在頂部滑輪組件(64)與底部滑輪組件(65)之間以多級下落布置的方式延伸,

-連接纜索波浪升沉補償滑輪(66,67),其處于連接纜索絞車(61,62)與頂部滑輪組件(64)之間的路徑上,

其中,主纜索波浪升沉補償纜索滑輪(30,31)和連接纜索波浪升沉補償滑輪(66,67)為機械方式地相互連接,從而允許其同步運動。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其中,所述船設(shè)置有豎直移動的工作甲板(70),其在包括下固定位置(71)的移動范圍內(nèi)豎直移動,其中工作甲板用作為固定鉆探底甲板,且滑動接頭未鎖定,所述移動范圍還包括比所述下固定位置更高的波浪升沉補償移動范圍(72)。

3.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項所述的系統(tǒng),還包括上立管部段(80),其安裝在滑動接頭的內(nèi)筒(52)上,并從該滑動接頭(50)向上延伸至少到工作甲板的下固定位置(71)上方,優(yōu)選地到所述波浪升沉補償移動范圍。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng),其中,所述工作甲板(70)適配為放置在上立管部段(80)上,優(yōu)選所述上立管部段是所述工作甲板的唯一的豎直負載支撐。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的系統(tǒng),其中,所述船設(shè)置有鉆機艙甲板(73)和位于所述鉆機艙甲板(73)上的鉆機艙(74),工作甲板的下固定位置處于所述鉆機艙甲板的水平處。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng),其中,所述頂部滑輪組件(64)在其固定的操作位置上處于所述工作甲板(70)下方的水平處,例如在工作甲板(70)處于其下固定位置時的工作甲板下方的水平處。

7.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項所述的系統(tǒng),其中,所述主起吊設(shè)備包括第一主起吊絞車(20)和第二主起吊絞車(21),其中所述主纜索(22)在其每一端處分別連接至第一主起吊絞車和第二主起吊絞車中的一個。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng),其中波浪升沉運動補償設(shè)備包括,處于第一主起吊絞車(20)與動滑輪(24)之間的路徑上的第一主纜索波浪升沉補償滑輪(30);連接至所述第一主纜索波浪升沉補償纜索滑輪(30)的被動和/或主動第一波浪升沉運動補償設(shè)備(32),并且所述波浪升沉運動補償設(shè)備包括,處于第二主起吊絞車(21)與動滑輪(24)之間的路徑上的第二主纜索波浪升沉補償滑輪(31);連接至所述第二主纜索波浪升沉補償纜索滑輪(31)的被動和/或主動第二波浪升沉運動補償設(shè)備(33)。

9.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項所述的系統(tǒng),其中,頂部滑輪組件和底部滑輪組件(64,65)的每一者都具有左側(cè)組件(64a,65a)和右側(cè)組件(64b,65b),所述左側(cè)組件(64a,65a)具有一個或者多個滑輪,所述右側(cè)組件(64b,65b)具有一個或者多個滑輪,所述左側(cè)組件與所述右側(cè)組件布置在作業(yè)線的相對兩側(cè)上并被隔開,以允許立管構(gòu)件(80)在作業(yè)線中且在所述組件之間通過,優(yōu)選地所述組件的滑輪具有共用的滑輪軸線,其與作業(yè)線相交。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng),其中,多組所述底部滑輪組件(65a,b)安裝于承載架(60)或者梁,所述承載架(60)或梁還承載或者形成內(nèi)筒連接器,例如,所述承載架或者裝置在其中具有中心凹部或者開口,允許上立管部段通過。

11.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項所述的系統(tǒng),其中,所述塔是具有頂部和底部的井架(10),所述底部臨近所述船井(5a),其中一個或者多個滑輪運動補償設(shè)備的一個或者多個液壓缸(32,33)例如沿井架(10)的豎直方向布置在所述井架(10)之內(nèi)。

12.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項所述的系統(tǒng),其中,連接器纜索(63)在升高的位置處沿著井架的表面,例如沿著井架的外面的外部沿著井架向下從滑輪(68)延伸至在井架底部的底部滑輪(69a,b),并且所述連接器纜索(63)優(yōu)選地在工作甲板的下固定位置(71)下方從所述底部滑輪延伸直至頂部滑輪組件(64)。

13.用于海底鉆井孔鉆探的方法,其中,使用根據(jù)前述權(quán)利要求一項或者多項所述的系統(tǒng)。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法,其中,所述方法包括:

在海底井口裝置與鉆探船之間布置鉆柱(19,50),所述鉆柱包括滑動接頭(50),

其中,在一個模式下,所述滑動接頭是未鎖定的,

并且在另一個模式下,所述滑動接頭是折疊的且鎖定的,從而連接器纜索系統(tǒng)運行。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法,其中,所述船具有豎直移動的工作甲板,其放置在所述立管上,并且當(dāng)所述滑動接頭鎖定時,所述工作甲板在升沉運動補償范圍內(nèi)進行相對于所述船的升沉運動。

16.根據(jù)權(quán)利要求13-15中的任一項所述的方法,其中,例如在控制壓力鉆探的過程中,所述立管繩索例如在滑動接頭上方,優(yōu)選在工作甲板下方設(shè)置有旋轉(zhuǎn)控制設(shè)備(RCD)。

17.根據(jù)權(quán)利要求13-16任一項所述的方法,其中,所述船包括管件支架系統(tǒng),其設(shè)置有波浪升沉運動同步系統(tǒng),所述波浪升沉運動同步系統(tǒng)適配為使來自鉆管儲存架的鉆管實現(xiàn)與立管的上端的波浪升沉運動同步的豎直運動,所述立管的上端例如為其上放置工作甲板上的立管的上端,從而允許鉆管與從防滑裝置(77)懸掛的鉆管繩索相互連接。

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