[发明专利]一种无导向绳下入和井间移动防喷器组的高效作业装备及方法有效

专利信息
申请号: 202011122185.5 申请日: 2020-10-20
公开(公告)号: CN112253036B 公开(公告)日: 2021-09-07
发明(设计)人: 孙宝江;张伟国;郭永宾;金颢;刘争;杜庆杰;李波;曹波波;李勇;黄懿强;马溢;谢军华;高永海;王志远;李昊 申请(专利权)人: 中国石油大学(华东);中海石油(中国)有限公司深圳分公司
主分类号: E21B33/064 分类号: E21B33/064
代理公司: 济南金迪知识产权代理有限公司 37219 代理人: 孙倩文
地址: 266580 山东省*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 一种 导向 绳下入 移动 防喷器组 高效 作业 装备 方法
【权利要求书】:

1.一种无导向绳下入和井间移动防喷器组的高效作业装备,其特征在于,包括平台系统和水下系统;

所述平台系统包括深水半潜式钻井平台、推进器、司钻面板、队长面板、信息控制终端、平台吊机和平台动力定位系统,所述司钻面板、队长面板、信息控制终端、平台吊机和平台动力定位系统均位于深水半潜式钻井平台上,所述深水半潜式钻井平台位于水下浮体上,水下浮体在水中产生的浮力用于悬浮深水半潜式钻井平台,所述推进器也位于水下浮体上,由信息控制终端发出指令到推进器,用于控制深水半潜式钻井平台的整体横向位移;

所述信息控制终端一端分别与司钻面板和队长面板连接,另一端分别与平台吊机和平台动力定位系统连接,信息控制终端用于控制接收水下系统和平台系统监测到的信息并发出相关作业指令;

所述司钻面板通过控制电缆与水下机器人连接,用于接收水下机器人的监测信息;

所述深水半潜式钻井平台与海面之间悬空的作业区域为月池,月池包括月池监测系统,用于监测在下入时防喷器组、隔水管的状态;

所述队长面板与平台月池监测系统连接,用于接收月池中防喷器组和隔水管系统下入的情况;

所述水下系统包括隔水管系统、防喷器组、声波发射器、快速连接器、导管头、海底井口和水下机器人,所述隔水管系统包括升沉补偿装置、隔水管和挠性接头,所述平台吊机与隔水管系统连接,用于控制防喷器组的整体下入;

所述隔水管为多根上下串联,相邻隔水管之间通过螺旋丝扣连接,所述升沉补偿装置的一端连接最上端的隔水管,另一端连接深水半潜式钻井平台,用于补偿作业过程中由于风浪流因素影响引起隔水管系统的横向和纵向位移;

所述挠性接头位于隔水管系统的底部,即最底部隔水管的端部,用于连接最底部的隔水管和防喷器组,所述防喷器组下部依次设置所述声波发射器和快速连接器,声波发射器用于发射超短/长基线定位系统的声波信号,快速连接器用于防喷器组与海底井口对接后的连接固定,声波发射器两侧均设置有水听器;

所述海底井口包括声波应答器、永久导向基盘、井口盘和表层导管,表层导管位于海底浅层,所述井口盘位于海底,用于海底井口的固定,井口盘上部依次连接有永久导向基盘、声波应答器和导管头,所述永久导向基盘用于指引防喷器组的下入,导管头用于连接防喷器组的内管,且连接后导管头与表层导管相连通,声波应答器用于接收声波信号。

2.根据权利要求1所述的无导向绳下入和井间移动防喷器组的高效作业装备,其特征在于,相关作业指令包括通过司钻面板接收水下信息,发出移动平台吊机臂的横向和纵向位移指令,以控制水下防喷器组的位移,进行对接作业。

3.根据权利要求1所述的无导向绳下入和井间移动防喷器组的高效作业装备,其特征在于,所述挠性接头为球形挠性接头。

4.一种权利要求1所述的无导向绳下入和井间移动防喷器组的高效作业装备的作业方法,其特征在于,包括无导向绳下入防喷器组过程,所述无导向绳下入防喷器组过程包括以下步骤:

S100、拆除深水半潜式钻井平台上防喷器组的固定,移动防喷器组进入平台叉车,平台叉车带动防喷器组进入月池;

S101、吊送入工具和隔水管上深水半潜式钻井平台,送入工具位于隔水管的内部,与平台吊机相连,通过挠性接头与防喷器组顶端连接,其中挠性接头的内筒接口与送入工具通过旋转卡槽连接,外筒接口与隔水管单根通过旋转卡槽连接,送入工具为钻柱;

S102、采用平台吊机的吊装方式协同下入防喷器组和隔水管系统,并通过声波发射器利用超短基线声学定位原理,实时确定防喷器组下入深度及偏移情况;

S103、待防喷器组接近海底永久导向基盘后,通过水下机器人联合声波发射器来对防喷器组与海底井口对接过程进行实时监测和精确定位;

S104、利用平台动力定位系统及平台吊机的联动控制防喷器组的纵向和横向位移,平台动力定位系统只负责横向位移,平台吊机可同时负责纵向和横向位移,实现防喷器组与海底井口的精准对接;

通过水下机器人的机械臂锁紧防喷器组与永久导向基盘之间的快速连接器,回旋挠性接头的内筒上的钻柱撤回送入工具,同时将深水半潜式钻井平台上的升沉补偿装置连接隔水管顶端。

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