[发明专利]钻探取芯装置及其方法、海上浮动平台

权利要求书

1.一种钻探取芯装置，其特征在于，包括钻台、井架、游车、悬挂在所述游车上的顶驱、用于提升和下放所述游车和所述顶驱的升降绞车、连接在所述顶驱上的钻杆以及取芯绞车，所述游车和所述顶驱均具有能够容纳取芯桶通过的中心通孔，所述游车的中心通孔和所述顶驱的中心通孔同心设置，所述取芯绞车的钢缆从上到下依次穿过所述游车的中心通孔、所述顶驱的中心通孔和所述钻杆的中心通孔，且所述钢缆带有打捞设备的末端深入所述钻杆的底端，以连接取芯桶。

2.根据权利要求1所述的钻探取芯装置，其特征在于，所述游车的中心通孔从所述游车的顶部贯穿到所述游车的底部，所述顶驱的中心通孔从所述顶驱的顶部贯穿到所述顶驱的底部，所述游车的中心通孔和所述顶驱的中心通孔的直径相同，所述直径大于或等于104mm。

3.根据权利要求1所述的钻探取芯装置，其特征在于，所述游车的中心通孔、所述顶驱的中心通孔和所述钻杆的中心通孔上下对齐，且所述游车的中心通孔、所述顶驱的中心通孔和所述钻杆的中心通孔的中心轴位于同一直线。

4.根据权利要求1所述的钻探取芯装置，其特征在于，所述取芯绞车安装在所述井架上或所述钻台上。

5.根据权利要求1所述的钻探取芯装置，其特征在于，所述钻探取芯装置还包括靠近所述井架顶部设置的导向滑轮，所述导向滑轮用于将所述取芯绞车的钢缆引向所述游车和所述顶驱的中心通孔。

6.根据权利要求1所述的钻探取芯装置，其特征在于，所述升降绞车包括主动升降补偿系统，所述主动升降补偿系统包括驱动电机、用于检测海上浮动平台相对运动的传感器以及与所述驱动电机、所述传感器电连接的控制单元，所述控制单元根据所述传感器的检测结果控制所述驱动电机下放或提升所述升降绞车的钢缆，以补偿海平面上升或下降时所述钻杆随海上浮动平台上浮或下降的高度，保持恒定钻压。

7.根据权利要求1所述的钻探取芯装置，其特征在于，所述升降绞车设置在所述钻台上，所述升降绞车的钢缆从所述钻台处向上延伸至设置在所述井架的顶部其中一侧的第一滑轮组上，并通过所述第一滑轮组向下延伸而连接所述游车，经过所述游车后向上延伸并缠绕至天车，然后延伸至设置所述井架的顶部另一侧的第二滑轮组上，经过所述第二滑轮组后向下延伸至所述钻台的死绳锚上，并固定在所述钻台的死绳锚上；

所述升降绞车通过下放或回收钢缆带动所述游车和所述顶驱沿所述井架的高度方向上下移动。

8.根据权利要求1所述的钻探取芯装置，其特征在于，所述顶驱在位于所述顶驱的中心通孔的顶部设置有密封阀组，所述密封阀组设置有供所述取芯绞车的钢缆穿过的开孔，所述密封阀组用于所述顶驱的中心通孔的顶部，确保所述顶驱内保持预定的钻井液循环压力。

9.根据权利要求1所述的钻探取芯装置，其特征在于，所述钻探取芯装置还包括设置在所述钻台上的转盘，所述转盘具有中心开孔用于供所述钻杆穿过，所述转盘及其附件用于悬挂所述钻杆。

10.一种海上浮动平台，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的钻探取芯装置。

11.一种钻探取芯方法，其特征在于，包括：

钢缆穿引过程：将取芯绞车的钢缆依次穿过位于井架顶部的导向滑轮、游车的中心通孔、顶驱的中心通孔和钻杆的中心通孔，并深入所述钻杆的底端；

取芯桶打捞过程：使深入所述钻杆底端的钢缆上的打捞设备打捞取芯桶；

取芯桶回收过程：打捞到所述取芯桶后，使所述取芯绞车回收钢缆并提升所述取芯桶，所述取芯桶依次通过所述钻杆的中心通孔、所述顶驱的中心通孔和所述游车的中心通孔向上回收；

其中，在所述取芯绞车回收钢缆并提升所述取芯桶的过程中时，当取芯桶出现卡滞时，所述顶驱直接驱动所述钻杆旋转或提升所述钻杆，所述钻杆带动所述取芯桶旋转或提升，解除所述取芯桶的卡滞。