[实用新型]海上无隔水管钻井钻井液回流系统

说明书

本公开提供了一种海上无隔水管钻井钻井液回流系统，该系统包括：钻井液体积控制单元、开放水域钻井钻杆、钻井液回流管线及安装于其上的钻井液回流泵、以及钻井液处理装置。钻井液体积控制单元直接安装于井口头上或安装于无隔水管防喷器上方，其顶部向海水敞开。钻杆自钻井平台延伸穿过体积控制单元，并经由体积控制单元内部进行钻井作业。钻井液回流管线与体积控制单元通过软管进行连接，钻井液回流泵沿着轴向顺序安装于回流管线中的一管段，用于将从体积控制单元流入回流管线的钻井液泵送回钻井平台，并经钻井液处理装置处理后进行循环使用。该系统不受钻井船大小和水深的限制，能有效回收钻井液，适用于全水深的钻井作业。

技术领域

本公开属于海上能源开采技术领域，涉及一种海上无隔水管钻井钻井液回流系统。

背景技术

在海上实施的钻井作业能够实现海底能源的开发和利用，可以进行石油、天然气以及可燃冰等能源的开采。为了实现深水钻井和超深钻井，在深水钻井作业中可以采用无隔水管钻井技术。然而，对于超深水钻井作业，现有的大型钻井设备使用大孔径隔水管，需要安装高压井控管线，并且是在水下实现安装，无法保证安装的安全性，同时成本较高。

具体而言，大孔径隔水管的主要功能是实现钻井液的回流和节流压井操作，通过隔水管附带的连接于船上井控系统和防喷器之间的节流压井管线来实现。通常而言，浅水域的无隔水管钻井的井控管线通过在钻井船与防喷器之间建立一条独立的操作管线来实现。然而，在超深水作业中，安装这样的高压井控管线在经济上是不可取的，在实际中也无法进行安全的安装。

目前1000米～2000米的深水无隔水管钻井技术现已比较成熟，一般应用于安装防喷器(blowout preventer，BOP)之前的表层钻井。但是无隔水管钻井技术的应用水深具有局限性，随着水深增加，无论在测试使作业水深增加至2000米以上时，还是通过在BOP顶部安装旋转控制头(rotary control head，RCD)，钻井液的回流都受到了一定的限制，由于较长的钻井液回流管线对井眼产生的静水压力将极大的影响井眼稳定性，因此在较深海域使用该方法存在明显的局限性。无隔水管钻井过程中的钻井液泵入井眼，再携带着钻屑由就近的钻井液回流管线回流至钻井船的操作，使用水下旋转控制头的方法是不可行的，在水深超过1500到2000米的深海钻井或者更深的钻井场景中，泵的泵送能力受到了限制，无法将足够量和比重的钻井液泵送回钻井船。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本公开提供了一种海上无隔水管钻井钻井液回流系统，能够适用于全水深的水域(包括水深为低于2600米的深水水域，或者水深高于2600米的超深水水域)的海上能源开采，以至少部分克服现有的钻井液回收系统在较深海域的局限性。

(二)技术方案

本公开的一个方面提供了一种海上无隔水管钻井钻井液回流系统。上述海上无隔水管钻井液回流系统包括：钻井液体积控制单元212、开放水域钻井钻杆211、钻井液回流管线221、安装于钻井液回流管线221的一管段的钻井液回流泵222、以及钻井液处理装置206。钻井液体积控制单元212位于海水内且钻井液体积控制单元212的顶部朝向海水敞开，钻井液体积控制单元212的底部朝向钻井位置。开放水域钻井钻杆211用于自一浮动式钻井平台201下放，并穿过钻井液体积控制单元212进行钻井作业，并且钻井液自钻井平台201通过钻杆211内部孔洞被泵送至井眼31。钻井液回流管线221与钻井液体积控制单元212通过软管连接。钻井液回流泵222用于将从钻井液体积控制单元212流入钻井液回流管线221的钻井液50泵送回钻井平台201，并经钻井液处理装置206处理后进行循环使用。