[发明专利]一种海上套管浪涌补偿双驱动三层套管钻探取芯装置

说明书

本发明公开了一种海上套管浪涌补偿双驱动三层套管钻探取芯装置，包括：具有动力定位系统的钻探船；钻具系统，包括外套管、内套管、钻杆和浪涌补偿器；外套管钻进系统，包括安装在塔架上的游车、安装在游车上的顶驱以及安装在顶驱上的液压吊卡；内套管及钻杆钻进系统，包括立轴式钻机和绞车；泥浆循环系统，包括安装在甲板上的泥浆回收池、泥浆过滤器、泥浆池和泥浆泵。本发明的钻探取芯装置，具有钻探效率高、取芯率高，设备简单，可靠性高，成本低等优点，不仅适用于一般沉积岩地层浅钻，而且适用于难取芯地层，如礁灰岩地层，砂土层。

技术领域

本发明涉及海洋钻探技术领域，具体涉及一种船舶动力定位，双钻进驱动头，并具外套管井口浪涌补偿，套管钻进升沉补偿的海洋浅钻钻探取芯装置。

背景技术

海上取芯钻探工作不同于陆地钻探，风浪大，海底底层复杂，取芯困难，通常需要采取套管护壁。目前，国内针对陆地取芯钻探技术已较为成熟，但对于水上钻探尤其是海洋的取芯钻探技术尚不成熟，尚未见安全适用的深水钻探水上工作平台及安全可靠的深水套管扶正及套管顶部相对于工作平台的防位移系统装置。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具备稳定钻进取芯的海洋钻探取芯装置，使之适用于海底难钻进地层的钻探取芯。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种海上套管浪涌补偿双驱动三层套管钻探取芯装置，包括：

具有动力定位系统的钻探船，钻探船的甲板上设置有月池和塔架，月池顶部设置有月池盖，月池盖中心设置有气动卡瓦，月池中还悬挂有可升降的海底基盘；

钻具系统，包括外套管、内套管、钻杆和浪涌补偿器；浪涌补偿器用于连接外套管，防止外套管冲撞井口设备；

外套管钻进系统，包括安装在塔架上的游车、安装在游车上的顶驱以及安装在顶驱上的液压吊卡；顶驱用于提供外套管旋转动力，游车可上下移动，用于提供纵向进给，实现外套管钻进，液压吊卡，用于捉取外套管，并辅助外套管上扣；

内套管及钻杆钻进系统，包括立轴式钻机和绞车；立轴式钻机活动安装在月池旁，用于提供内套管和钻杆的钻进动力，绞车安装在甲板上，用于起吊内套管和钻杆，绞车配套有牵引头，立轴式钻机的钻机导轨上配套有配重，通过配重与绞车的配合，调节内套管、钻杆的钻进压力；

泥浆循环系统，包括安装在甲板上的泥浆回收池、泥浆过滤器、泥浆池和泥浆泵；内套管通过管道与泥浆回收池相连，泥浆回收池通过管道与泥浆过滤器相连，泥浆过滤器通过管道与泥浆池相连，泥浆池通过管道与泥浆泵相连，泥浆泵通过管道与钻杆相连，构成泥浆循环回路。

作为优选，所述外套管为套管。

作为优选，所述内套管为外径116mm套管。

作为优选，所述钻杆为外径97mm钻杆。

作为优选，所述气动卡瓦为气动活塞连接的楔形块，打开可以使外套管上下活动，关闭可以夹持外套管，限制外套管向下运动。

作为优选，所述海底基盘为H型钢焊接而成的空间塔型钢架，工作时下放海底，用于井口定位和外套管钻进导向，外套管停止钻进时，夹紧外套管。

作为优选，所述泥浆循环系统采用正循环方式，泥浆泵入钻杆内孔，通过内孔到达钻进层位，携带岩屑，从钻杆与内套管之间的间隙流出。

作为优选，所述泥浆泵为往复式泥浆泵。

作为优选，所述泥浆为黄原胶泥浆，用于带走岩屑，润滑钻杆，防止塌孔。

作为优选，所述绞车为起重电动绞车。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1、钻探船使用动力定位系统，适用于任何深度海上取芯作业。