[发明专利]一种用于深水钻井水中防喷器的浮力装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种水下钻井浮力装置，特别是关于一种用于深水钻井水中防喷器的浮力装置。

背景技术

深水钻井装置概括起来有三种，将防喷器(BOP)设置在海底泥线处的常规钻井装置、将防喷器设置在水中和将防喷器设置在水上的装置。

常规钻井装置将防喷器放置于海底，钻井船和海底井口用隔水管连接。随着水深的增加，常规水下设置防喷器的钻井方式面临着很大的挑战。为了克服常规水下设置防喷器的深水钻井装置的缺点，近年来发展了一种将防喷器设置在水上的钻井装置(SBOP系统)。水上设置防喷器的钻井装置包括水面防喷器、高压隔水管、水下断开系统(SID)以及用于这些组件的控制系统等。水上设置防喷器的钻井装置其主要优点是，可使用小的轻的隔水管，使便宜的第三代钻井船能够进入深水，从而大大降低深水作业的费用。但是水上设置防喷器的钻井装置也有自身的缺点。

另外，挪威ADTH公司提出的人工海底钻井系统(ABS系统)，是将一个直径为20米、高10米的浮筒安装于水下250米处，井口与防喷器安置在浮筒上，浮筒下部与回接管(外径22寸)连接。这样可方便撤离，能降低对钻井船的要求，在辅助作业船的协助下，可以使便宜的第三代钻井船进入深水。但是这种ABS系统存在以下缺点：

(1)由于受系统受力状态的影响，ABS系统不能承受太大的流速，浮筒安装于水下较深(250米～300米)，这样对系统的要求很高，另外作业也不方便。

(2)浮筒的尺寸很大，浮筒的安装作业非常费时，制造的费用也高。

(3)由于浮筒本身的重量较大(达379.1吨)，还需要承受防喷器以及下部回接管的所有重量，这就需要提供足够的浮力，因此使得浮筒的尺寸很大(直径近20米，高10米)，这样其使用的水深受到限制，最大水深为1500米。

(4)由于防喷器直接坐于浮筒上，而防喷器重量很大，这样使得浮筒与防喷器组成的系统重心偏高，系统的稳性不好，因此对系统的安全及作业等都带来了很大的负面影响。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种适用性强、性能良好的用于深水钻井水中防喷器的浮力装置。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种用于深水钻井水中防喷器的浮力装置，其特征在于：它包括一设置在水面以下80～100米的钻井水中防喷器，一连接在所述防喷器之上的浮力舱，所述浮力舱内分隔为若干个相互密闭的舱室，连接钻井平台的常规隔水管穿过所述浮力舱中心，并通过常规脱离装置与所述浮力舱上端连接；一连接在所述防喷器之下的压载舱，所述压载舱中心通过一应力接头的上端连接钻井装置的上部井口，所述应力接头的下端连接一高压隔水管，所述高压隔水管的周向套设有一浮力块，所述压载舱内分隔为若干个相互密闭的舱室，所述压载舱内装有一套常规压载系统，并通过脐带缆连接所述钻井平台的控制系统。

所述浮力舱为圆柱形的密闭金属桶，其中心轴线具有一纵向贯穿供所述普通隔水管穿过的中心轴孔，沿所述浮力舱纵向分割所述密闭舱室。

所述压载舱为椭圆形的密闭金属球体，其中心轴线具有一纵向贯穿供所述应力接头伸入的中心轴孔，沿所述压载舱径向分割所述密闭舱室，所述压载舱上设置有进出水口。

所述压载舱为椭圆形的密闭金属球体，其中心轴线具有一纵向贯穿供所述应力接头伸入的中心轴孔，沿所述压载舱径向分割所述密闭舱室。

所述高压隔水管的外径16”。

所述压载舱的周向设置有至少一个螺旋推进器。

所述螺旋推进器为导管螺旋桨和Z型导管螺旋桨中的一种。

所述螺旋推进器的数量为两个。

所述压载舱的周向连接有至少三根扶正绳的底端，所述扶正绳的顶端分别连接在所述钻井平台的月池开口的下部。

所述扶正绳的数量为四根。