[发明专利]海底钻机钻井系统及方法

权利要求书

1.一种海底钻机钻井系统，其特征在于，包括：驳船(1)、脐带缆(2)、海底装置(3)和钻井装置(4)；

所述驳船(1)上装载有气电液控制装置(11)和泥浆处理装置(12)，气电液控制装置(11)和泥浆处理装置(12)分别通过脐带缆(2)与海底装置(3)连接，驳船(1)用于作为泥浆、水泥循环基站及控制中心；

所述海底装置(3)包括海底行走装置(31)、连续管滚筒(32)、井架(33)、集中阀座(34)、钻头更换装置(35)、井口装置(36)和套管架(37)，连续管滚筒(32)、井架(33)、集中阀座(34)、钻头更换装置(35)、井口装置(36)和套管架(37)都装载在海底行走装置(31)上；集中阀座(34)与脐带缆(2)连接，用于将脐带缆(2)传输来的包括泥浆、水泥和电信号进行分路；连续管滚筒(32)用于存储和释放连续管；井架(33)安装于井口装置(36)上方，分别与钻头更换装置(35)和套管架(37)配合，用于进行钻头更换作业和输送、收回套管作业；

所述钻井装置(4)与连续管连接，用于进行钻进作业。

2.根据权利要求1所述的海底钻机钻井系统，其特征在于，所述海底行走装置(31)设有至少两组履带轮(311)。

3.根据权利要求1所述的海底钻机钻井系统，其特征在于，所述海底行走装置(31)包括可充排水浮箱和动力定位装置；

可充排水浮箱用于通过充排水实现浮起和坐底；

动力定位装置用于为海底行走装置(31)提供动力以驱动其行走，以及对海底行走装置(31)进行定位。

4.根据权利要求1-3任一项所述的海底钻机钻井系统，其特征在于，所述井架(33)包括钻进用井架(331)和下套管井架(332)，钻进用井架(331)设有注入头(3311)，用于接收从连续管滚筒(32)出来的连续管并传输至井口装置(36)，下套管井架(332)设有套管装卸装置(3321)，用于从套管架(37)上抓取套管进行下套管作业。

5.根据权利要求1-4任一项所述的海底钻机钻井系统，其特征在于，所述套管装卸装置(3321)采用电驱动。

6.根据权利要求1-5任一项所述的海底钻机钻井系统，其特征在于，所述钻井装置(4)包括井下钻井永磁电机(41)和钻头(42)，井下钻井永磁电机(41)一端与连续管连接，用于驱动钻头(42)进行钻进作业。

7.根据权利要求6所述的海底钻机钻井系统，其特征在于，所述井下钻井永磁电机(41)输出端直接与钻头(42)连接。

8.根据权利要求1-7任一项所述的海底钻机钻井系统，其特征在于，所述海底行走装置(31)和连续管滚筒(32)采用液压马达驱动或电驱动。

9.根据权利要求1-8任一项所述的海底钻机钻井系统，其特征在于，所述集中阀座(34)和钻头更换装置(35)均置于密闭防水箱中。

10.一种海底钻机钻井方法，其特征在于，包括以下步骤：

驳船(1)装载包括脐带缆(2)、海底装置(3)和钻井装置(4)并运输至指定海域；

驳船(1)将海底装置(3)和钻井装置(4)下放至海底，气电液控制装置(11)控制海底行走装置(31)移动至指定位置；

启动泥浆处理装置(12)进行钻进和下套管作业时的泥浆循环处理工作；

气电液控制装置(11)控制套管装卸装置(3321)从套管架(37)抓取套管，完成下表层套管工作；之后控制钻头更换装置(35)完成钻头更换工作；之后控制井下钻井永磁电机(41)驱动钻头(42)完成钻进作业；

气电液控制装置(11)控制泥浆处理装置(12)经脐带缆(2)传输水泥完成固井工作。