[发明专利]一种水下钻机系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种水下钻机系统，特别是关于一种用于变形隔水套管内磨铣的水下钻机系统。

背景技术

隔水套管是从海上钻井平台下到海底浅层的套管，其主要功能是隔离海水，形成钻井液循环通道，同时作为海上井口的持力结构。在海上钻井过程中发现隔水套管管鞋附近时常会产生严重变形，钻头无法通过。不仅造成了直接的处理工期损失，而且造成了宝贵的槽口资源无法使用，极大影响了以后调整井的实施。

现有的修复设备包括：钻机船、钻杆、扩眼钻头（直径略小于套管内径）、磨铣鞋（直径小于扩眼钻头直径）。现有修复方法是：将磨铣鞋通过钻杆连接到钻井船的钻机上，对隔水套管变形处进行磨铣操作。磨铣完成后，将磨铣鞋换成扩眼钻头，进行扩眼操作，扩眼完成后就完成了对隔水套管变形的修复工作。

现有设备及方法修复时间长、费用高，需要订做大尺寸非标准磨鞋和非标扩眼钻头，需要动用租金高昂的钻井船；处理能力有限，只能处理变形不是很严重的隔水套管；操作笨拙，因隔水套管变形处距操作平台较远（入泥深度约50加水面深度加平台高度，约100米），需要连接相应长度的钻杆。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术存在的缺点，而提供一种水下钻机系统，通过自身的胀紧器支撑于套管内部，钻机本体可直接置于隔水套管变形处，启动主马达和进给机构可完成隔水套管内部变形处的磨铣操作。本发明可将套管变形部分磨铣掉，使钻头能够正常通过变形区，恢复槽口的正常功能。本发明结构紧凑，自带动力系统和特制磨铣鞋，可以深入到隔水套管变形处作业，修复套管时无需借助钻井船和钻杆，可大大降低隔水套管修复成本、缩短工期、简化操作，提高了隔水套管修复效率。

本发明的目的是由以下技术方案实现的：

一种水下钻机系统，包括胀紧器、进给机构、钻机主体，其特征在于所述胀紧器底部与所述进给机构顶部连接，所述进给机构底部与所述钻机主体顶部连接，所述胀紧器用于水下钻机系统在隔水套管内部的胀紧与松开，所述进给机构用于钻机的进给和退回，所述钻机主体用于隔水套管的磨铣操作。

所述胀紧器由胀紧油缸、连杆机构、壳体、支撑块组成，所述壳体截面呈凸型，所述连杆机构位于所述壳体的内部，所述连杆机构由中心竖杆及在所述中心竖杆外侧圆周方向均布的平面四杆机构组成，所述胀紧油缸的底座固定在所述壳体的顶板上，所述胀紧油缸的活塞杆与所述连杆机构的中心竖杆连接，所述支撑块顶部自所述壳体的侧面穿入，分别与所述平面四杆机构的竖杆铰接，所述支撑块底部位于所述壳体外侧，所述支撑块与所述壳体通过导向套移动副连接。

所述胀紧器为中心对称结构。

所述进给机构由滚珠丝杠、进给马达、减速器、传动箱、导向柱、进给底座组成，所述进给马达的输出轴与所述减速机的输入轴相连，所述减速机的输出轴与所述传动箱的输入轴相连，所述传动箱的输出轴与所述滚珠丝杠相连，所述滚珠丝杠的丝杠螺母固连在所述进给底座上，所述导向柱一端与所述传动箱底部相连，所述导向柱另一端与所述进给底座的导向套组成圆柱副。

所述钻机主体由主马达、轴承、传动轴、连接筒、连接法兰、磨铣鞋组成，所述主马达、所述传动轴、所述连接法兰、所述磨铣鞋按照自上而下顺序串联；所述连接筒安装在所述主马达的底部及所述轴承的外部；所述传动轴一端伸入所述连接筒的内部连接所述主马达，另一端伸出所述连接筒外与所述连接法兰相连；所述轴承为所述传动轴提供旋转支撑，所述主马达通过所述传动轴、所述连接法兰驱动所述磨铣鞋旋转，以完成磨铣套管操作。

本发明的有益效果：本发明由于采用上述技术方案，通过自身的胀紧器支撑于套管内部，钻机本体可直接置于隔水套管变形处，启动主马达和进给机构可完成隔水套管内部变形处的磨铣操作。本发明可将套管变形部分磨铣掉，使钻头能够正常通过变形区，恢复槽口的正常功能。本发明结构紧凑，自带动力系统和特制磨铣鞋，可以深入到隔水套管变形处作业，修复套管时无需借助钻井船和钻杆，可大大降低隔水套管修复成本、缩短工期、简化操作，提高了隔水套管修复效率。

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

附图说明

图1为水下钻机系统结构示意图；

图2为胀紧器结构示意图；

图3为进给机构结构示意图；

图4为钻机主体结构示意图；

图5为水下钻机系统工作示意图。

图中主要标号说明：