CN102505925A - 用于深水钻井的工具传送装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于深水钻井的工具传送装置。该传送装置包括至少一个空心柱体、闸门和连接器，所述空心柱体的一个开口端依次与所述闸门和连接器相连接；所述闸门和连接器均与动力系统相连接；所述空心柱体的另一个开口端上设有绞车。本发明提供的用于深水钻井的工具传送装置，可为钻井及修井工作运送工具，在钻井及修井时在海底直接更换油气井相关工具，避免了传统钻井作业中在更换钻井配件时反复出水/入水过程，使得系统能够在海底直接更换钻完井工具以及测井取芯设施，且不产生污染及安全隐患，达到了加快钻井速度、降低成本、提高油气井质量的目的。另外，服务船可应用单筒型工具传送装置为海底管线输送和回收清管器及管道检测装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于深水钻井的工具传送装置，属于海底工具更换技术领域。
背景技术
随着海洋石油走向深海，越来越多的油气远景区急待钻探和评价，越来越多的油气田急待建设；以及大面积可燃冰矿区等待进一步调查分析，由此可见，发展更高效的深水钻探及施工技术是当务之急。
在海上钻井作业中，会经常遇到钻头选型不合适、钻头泥包或损坏，有时还需要扩眼。在海上测井取芯作业中，需要下放钻杆测试仪、电缆测井装置、取芯装置等。在海上完井作业中会由于频繁的起下工具耽误大量的时间，例如在完井作业中需要扩眼，还要下放各种测试仪器、通径规、换电潜泵等，上述问题均需要由起下钻来解决。
现行的高效钻井技术有一个半井架技术、主辅钻机技术和双井架(双钻机)技术。一个半井架技术可以将钻杆接成多根一柱的立根，放在立根盒中。顶驱可直接从立根盒中取，这种方式只能在一定程度上减少起下钻时间。主辅钻机系统的效率更高。装配有两套提升系统、钻进系统和管子处理系统，但只有一套隔水管系统和一个防喷器。当辅钻机钻表层时，主机可以下隔水管，以缩短施工时间。效率最高的是双钻机(双井架)系统，它装备有两套独立的隔水管、防喷器、钻进系统、提升系统和管子处理系统。但是造价高昂、设备多、交叉作业程序复杂。虽然后两种方案有较好的投资回报率，但却要付出高昂的专利费。
综上所述，需要提供一种深水钻井海底钻完井工具更换系统，以实现在海底上卸钻完井工具、测井工具以及井下设施的功能。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于深水钻井的工具传送装置，以实现在海底直接更换钻完井工具，以省去在工作水深中起下钻所耗费的时间。
本发明提供的一种用于深水钻井的工具传送装置，包括至少一个空心柱体、闸门和连接器，所述空心柱体的一个开口端依次与所述闸门和连接器相连接；所述闸门和连接器均与动力系统相连接；所述空心柱体的另一个开口端上设有微型绞车。
上述的工具传送装置中，所述传送装置可包括至少两个所述空心柱体，所述空心柱体内可容纳一定长度的打捞工具和/或送入工具，具体可为钻井工具、完井工具、修井工具、取芯工具和/或测井设备，上述设备可顺利进出所述空心柱体。
上述的工具传送装置中，所述空心柱体可为空心圆柱体。
上述的工具传送装置中，所述闸门可为水密闸门，其是在所述传送装置与海底防喷器或其它海底设施解脱后起密封作用，以避免所述传送装置中的钻井液或修井液排海，造成污染。
上述的工具传送装置中，所述连接器可为液压连接器，其驱动方式为液压驱动，其作用是将所述传送装置与海底防喷器或其它海底设施连接起来。
上述的工具传送装置中，所述动力系统可为液压动力系统，以液压驱动方式驱动所述闸门、连接器和绞车。
上述的工具传送装置中，所述绞车的绳端可连接有打捞工具或送入工具，用于回收旧钻具或者下放新钻具。
使用上述工具传送装置时，与油井配合的防喷器的全封闸板下可设有与钻具相配合的卸扣专用闸板，该卸扣闸板的闸板芯由耐磨性较强的材料制作，具体可为铸铁，从而可以抵抗扭矩和一定的冲击；当卸扣闸板抱住钻具时，钻柱便可通过反转或其它方式与底部工具脱离；钻具与钻柱的接头可为方螺纹安全接头也可为可回收式井底钻具组合的锁紧装置。
本发明提供的用于深水钻井的工具传送装置，可为钻井及修井工作运送工具，在钻井及修井时在海底直接更换油气井相关工具，避免了传统钻井作业中在更换钻井配件时反复出水/入水过程，使得系统能够在海底直接更换钻完井工具以及测井取芯设施，且不产生污染及安全隐患，达到了加快钻井速度、降低成本、提高油气井质量的目的。另外，服务船可应用单筒型工具传送装置为海底管线输送和回收清管器及管道检测装置。
附图说明
图1为本发明提供的工具传送装置的结构示意图。
图2为本发明提供的工具传送装置中的绞车的结构示意图。
图中各标记如下：1，2空心圆柱体、3水密闸门、4液压连接器、5液压动力系统、6绞车。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。
实施例1、用于深水钻井时海底钻完井工具更换的工具传送装置
本发明提供的用于深水钻井海底钻完井工具更换的工具传送装置包括两个相对设置的空心圆柱体1和2，其内容纳一定长度的钻井工具、完井工具、修井工具、取芯工具及测井设备并可顺利进出空心圆柱体1和2；空心圆柱体1和2的一个开口端均连接有水密闸门3，用于该工具传送装置与海底防喷器或其它海底设施解脱后起密封作用，以避免其内的钻井液或修井液排海，造成污染；水密闸门3的下端与液压连接器4连接，其为液压驱动，用于将该工具传送装置与海底防喷器或其它海底设施连接起来，可采用隔水管连接器的相关标准；水密闸门3和液压连接器4均与液压动力系统5相连接，用于液压驱动该水密闸门3和液压连接器4和绞车6；空心圆柱体1和2的另一个开口端上设有两个小型绞车6，两个绞车6的绳端连接有打捞工具和送入工具(图中未示出)，用于回收旧钻具和者下放新钻具。
上述的工具传送装置中，空心柱体设置的个数可根据需要设置为1个或多个；其密封作用的闸门还可根据需要设置为其它类型的密封闸门；连接器还可根据需要设置为其它类型的连接器；该传送装置的动力系统还可选择为其它驱动方式的动力系统。
使用上述工具传送装置进行更换钻完井工具时，首先停钻，(与该技术配合的为闸板防喷器，其包括全密封闸板和卸扣闸板，该卸扣闸板由铸铁制成，当卸扣闸板抱住钻具时，可以抵抗扭矩和一定的冲击))，然后起钻至海底井口，上提钻柱，将钻具总成移至闸板防喷器中，使要被更换的钻具总成的最上端恰好处于卸扣闸板处，该卸扣闸板抱住钻具总成，钻柱反转，使粗扣卸扣；上提钻具一小段，使钻柱底部高于闸板防喷器，用全密封闸板实现全密封，隔水管上提，并移开；将工具传送装置下放至海底井口，用ROV调整其位置；然后在ROV的辅助下，空心圆柱体1与闸板防喷器相连接，此时，打开水密闸门3和全密封闸板，空心圆柱体1中的打捞器下入井口防喷器中抓住钻具总成；卸扣闸板打开，钻具总成被提回空心圆柱体1中，然后水密闸门和全封闸板关闭，将液压连接器4解脱，使空心圆柱体1与闸板防喷器分离；在ROV的辅助下，空心圆柱体2与闸板防喷器连接，全密封闸板和卸扣闸板打开，放入新钻具，卸扣闸板抱住钻具，送入工具撤回；全密封闸板关闭，将液压连接器4解脱使空心圆柱体2与闸板防喷器分离，工具传送装置被移走；隔水管复位并与闸板防喷器对接，绳索或钻柱回收工具传送装置，然后放出钻井液并取出旧钻具；全密封闸板打开，钻柱下移至接近钻具总成，钻柱正转并下移与钻具连接，卸扣闸板打开，继续下钻。
使用本发明提供的工具传送装置进行电缆测井仪、大满贯录井仪、需要电缆起下的取芯装置以及其它需要电缆下放或是钢丝绳作业的装置电缆测井装置与取芯装置的下放时，大致可按照上述更换钻完井工具的步骤实施，但其电缆或(钢丝绳)需从传送工具中引出，由钻台处释放和回收。
对于工具传送装置有两种下放方法：第一，由接管机或副钻机系统通过接钻柱下放，钻柱应采用船上所装配的最细型号的钻杆连接而成，钻柱具备输送动力液的功能。第二，由服务船通过缆绳下放和对接定位，该方适除用于更换钻完井相关工具外还可用于连接海底管线的相应接头，下放和回收清管器、管线检验装置等设备。
Claims (7)
1.一种用于深水钻井的工具传送装置，其特征在于：所述传送装置包括至少一个空心柱体、闸门和连接器，所述空心柱体的一个开口端依次与所述闸门和连接器相连接；所述闸门和连接器均与动力系统相连接；所述空心柱体的另一个开口端上设有绞车。
2.根据权利要求1所述的工具传送装置，其特征在于：所述传送装置包括两个相对设置的所述空心柱体。
3.根据权利要求1或2所述的工具传送装置，其特征在于：所述空心柱体为空心圆柱体。
4.根据权利要求1-3中任一所述的工具传送装置，其特征在于：所述闸门为水密闸门；所述连接器为液压连接器。
5.根据权利要求1-4中任一所述的工具传送装置，其特征在于：所述动力系统为液压动力系统。
6.根据权利要求1-5中任一所述的工具传送装置，其特征在于：所述空心柱体内设有打捞工具和/或送入工具。
7.根据权利要求6所述的工具传送装置，其特征在于：所述空心柱体内设有钻井工具、完井工具、修井工具、取芯工具和/或测井设备。
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