[发明专利]存放管状件的装置和处理管状件的装置

说明书

技术领域

本发明涉及如在权利要求1的前序部分所陈述的在浮动船只(或浮 船或者浮动平台)的甲板上存放管状件的装置。本发明也涉及在如权利 要求7到9的前序部分所陈述的在存储装置与井架(或钻塔)之间处理 管状件的设备。

背景技术

水上的石油和天然气的勘探和生产依赖于由浮动的可以半沉入水 中的平台或钻井船进行钻井。在70年代建造了许多在直到1500英尺 (500米)的水深进行钻井的钻井单元(第二代和第三代产品)，随着 勘探进入越来越深的深度，后来已经建造了许多钻井单元在超过5000 英尺(1500米)的水深工作，现在水深纪录达到接近10000英尺(3000 米)(“超深水”)(第四代和第五代产品)。

到大约50000英尺的深度，钻机可以通过链条和钢丝绳或合成绳索 的组合来实现锚定，而在更深的水中主要用方位推进螺旋桨和通过动态 定位将钻井单元保持在其位置。由于这些钻井单元有很高的甲板负载能 力、并适宜于进行动态定位，所以大多数超深水钻井单元是钻井船。

钻井单元采用21英寸(533.5毫米)直径的钢制提升器，以把钻井 泥桨和切削物循环回到地面，为的是很好地进行控制，清洁和再循环。 把提升器用螺栓固定在一起或者夹紧在一起，成为50英尺到80英尺 (15-24米)长的连接体(joints)，这些连接体典型地装备有复合泡沫 材料的浮动装置，以获得接近海水中的中性重量。

典型地，在钻井地板(drill floor)上把提升器连接体单独地添加到 提升器钻具组(riser string)上或者由钻具组拆下，同时把提升器钻具组 的悬伸的下部，包括防爆裂装置(blow out preventer)(BOP)，悬挂 在一个设置在旋转盘(rotate table)上方的叉形架(a spider)上(钻井 平台的开孔使得钻井钻具组和其它的管状件可以通过)。典型地用吊车 或者其它的管道(或管)处理装置把提升器连接体运送到甲板上的水平 存储装置上，或者运送到甲板高度或者甲板高度以上的竖直或倾斜的存 储架上。在任何一种情况下，钻井单元必须对于体积很大的提升器管道 提供空间，浮力和稳定能力。

市场中由第四代和第五代深水钻井单元达到的更高的日钻井速率 使得更新有较浅水深能力的钻井单元成为有吸引力的选择。

所有的深水更新意味着在钻机上有更重的重量，并且要求有更高的 有效载荷。在浮动船只的使用中最大的瓶颈是提升器的体积和重量也是 显然的。

当前的第四代深水钻机的位移达到大多数浅水(1500英尺水深) (500米水深)钻机的位移的两倍，这与更高的建造成本相关联。

已经知道几种不同的用于管状件的存放和处理系统。这些系统中某 些系统的目标是把体积和重量的分布转移到较低高度，为的是改进稳定 性。

美国专利No.3339747示出了一种用于钻井设备的管架，其中，一 个用于竖直存放管的管井由钻井平台向下悬伸。该管井包括在底部的一 个楔子类型的布置，为的是使提升器在竖直方向上运动。

美国专利No.3987910示出了一种设备，用来在浮动器类型的平台 上将钻井管装架。这是一种与位于浮动平台的子结构区域(the substructure area)的一个容器相结合起来的X-Y装架设备，用来支撑管。 在一个实施例中，容器为被关闭的类型，为的是在钻井船上使用。它突 伸到海平面以下，并且也在船体的底部以下，以便获得较高的稳定性。 在另一实施例中，容器的结构类型为使用在可半沉入水中的装置上，把 该容器布置在一个高度，在该高度，介质的剧烈的波动不会对容器有严 重的冲击。

上述系统与提升器存储和处理系统例如Borgland Dolphin，Bideford Dolphin以及许多其它的钻机非常类似。