[发明专利]用于地质勘探钻井的钻井系统

权利要求书

1.一种用于地质勘探钻井的钻井系统，包括：

钻井平台(17)，其能够在水面(20)上浮动和移动；

开采部分(4)，其包括：

钻孔(40)，其形成于海底地层(13)中；

钻杆(42)，其从所述钻井平台(17)向下延伸至所述钻孔(40)中；

无隔水管水下防喷器(15)，其设置在所述钻孔(40)的井口处且所述钻杆(42)延伸穿过所述无隔水管水下防喷器(15)以进行钻井；以及

钻井液体积控制器(14)，其设置在所述无隔水管水下防喷器(15)的顶部，

其中，所述无隔水管水下防喷器(15)被构造为基于所述钻孔(40)中的压力状态而允许或阻止所述钻孔(40)中的钻井液进入到所述钻井液体积控制器(14)；以及

钻井液回流系统(1)，其连接至所述钻井平台(17)且与所述开采部分(4)隔开，其包括：

双层管(2)，其包括外层管(65)和内层管(3)，在所述外层管(65)和所述内层管(3)之间形成环形空间(5)；以及

终端模块(9)，其连接至所述双层管(2)的下端且包括设置在所述环形空间(5)和所述钻井液体积控制器(14)之间的第一管线(6)；连接在所述内层管(3)和所述环形空间(5)之间的第二管线(7)；以及连接在所述内层管(3)和所述无隔水管水下防喷器(15)之间的第三管线(8)，其中，能够基于所述钻孔(40)中的压力状态而打开或关闭所述第一管线(6)、所述第二管线(7)以及所述第三管线(8)，以实现不同的功能。

2.根据权利要求1所述的钻井系统，所述终端模块(9)包括可拆卸地连接在一起的第一部分(23)和第二部分(24)，所述第一部分(23)连接至所述双层管(2)的下端，且所述第二部分(24)通过第一柔性管道(10)连接至所述钻井液体积控制器(14)，且通过第二柔性管道(12)连接至所述无隔水管水下防喷器(15)，其中所述第一柔性管道(10)和所述第二柔性管道(12)均位于所述终端模块(9)的外部。

3.根据权利要求2所述的钻井系统，其中，所述终端模块(9)的第一管线(6)包括设置在所述第一部分(23)中的钻井液转移泵(28)和钻井液控制阀(29)，以及所述第一柔性管道(10)，其中

所述钻井液控制阀(29)连接在所述钻井液转移泵(28)和所述双层管(2)的环形空间(5)之间，其能够打开或关闭以导通或阻断所述第一管线(6)；以及

其中，所述钻井液转移泵(28)连接在所述钻井液控制阀(29)和所述第一柔性管道(10)之间且被构造为在所述钻井液控制阀(29)打开以导通所述第一管线(6)的状态下通过所述第一柔性管道(10)从所述钻井液体积控制器(14)中抽吸钻井液。

4.根据权利要求3所述的钻井系统，其中，所述终端模块(9)的第一管线(6)还包括设置在所述第一部分(23)中的钻井液管线压力控制器(33)，

所述钻井液管线压力控制器(33)连接在所述钻井液控制阀(29)和所述钻井液转移泵(28)之间，且被构造为将从所述钻井液转移泵(28)的出口流出的钻井液的压力保持为高于海水静水压力，从而避免因U型管效应导致海水从所述钻井液体积控制器(14)吸入所述钻井液回流系统(1)。

5.根据权利要求3所述的钻井系统，其中，所述终端模块(9)的第二管线(7)包括设置在所述第一部分(23)中的旁通管线(21)，所述旁通管线(21)连接在所述内层管(3)中的内部空间与所述环形空间(5)之间，其中，旁通阀(32)设置在所述旁通管线(21)中且其能够打开或关闭以导通或阻断所述第二管线(7)。