CN105317404A - 水下钻井基盘底座、水下钻井基盘及其安装结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水下钻井基盘底座、水下钻井基盘和水下钻井基盘安装结构，所述水下钻井基盘底座包括钻井基盘框架以及安装在所述钻井基盘框架上的井口套(1)和桩管导向套(2)，其中，所述井口套(1)的下端连接有第一引导部(11)，所述第一引导部(11)的内壁从所述井口套(1)的下端向下且向外扩张而形成开口。该水下钻井基盘底座能够更稳定更可靠地安装于海底预定位置。

Description

水下钻井基盘底座、水下钻井基盘及其安装结构

技术领域

本发明涉及海洋石油工程领域，具体地，涉及一种水下钻井基盘底座、水下钻井基盘和水下钻井基盘安装结构。

背景技术

海洋石油工程是一个庞大的系统工程，其专业性强，技术含量高，可靠性要求高。在海洋油气开发中钻井基盘是一种重要设备，在实施预钻井或保留有开采价值的勘探井时起着很重要的作用。而由于海上环境恶劣，将钻井基盘从建造场地运输到钻井船所处位置，并用吊索吊具将钻井基盘固定到钻井船上，拖往井位下放并安装到海底井口处的过程中，很容易受到风、浪、流作用影响。在海底安装过程中，如果钻井基盘与预留井口发生严重碰撞，极有可能引起井口套的变形破坏，导致钻井基盘无法安装。

鉴于此，有必要提供一种新型的水下钻井基盘底座，以克服或缓解上述缺陷。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种水下钻井基盘底座，该水下钻井基盘底座能够更稳定更可靠地安装于海底预定位置。

本发明的另一个目的是提供一种水下钻井基盘，该水下钻井基盘使用本发明提供的水下钻井基盘底座。

本发明的再一个目的是提供一种水下钻井基盘安装结构，该水下钻井基盘安装结构包括本发明提供的水下钻井基盘。

为了实现上述目的，本发明提供一种水下钻井基盘底座，包括钻井基盘框架以及安装在所述钻井基盘框架上的井口套和桩管导向套，其中，所述井口套的下端连接有第一引导部，所述第一引导部的内壁从所述井口套的下端向下且向外扩张而形成开口。

优选地，所述第一引导部形成为横截面为圆形的喇叭状结构。

优选地，所述井口套周围连接有多个加强板，所述井口套通过所述多个加强板连接在所述钻井基盘框架内部。

优选地，所述桩管导向套的数量为三个，且三个所述桩管导向套连接在所述钻井基盘框架周围。

优选地，所述桩管导向套通过互成角度的两根支撑梁连接于所述钻井基盘框架。

优选地，所述钻井基盘框架形成为长方体框架结构，三个所述桩管导向套中的一个桩管导向套连接于所述长方体框架结构的沿长度方向的一侧，另外两个桩管导向套分别对称地连接于所述长方体框架结构的沿长度方向的另一侧的两个边角的位置。

优选地，所述长方体框架结构包括横杆、纵杆和立杆，所述横杆、纵杆和立杆分别沿所述长方体框架结构的宽度、长度和高度方向延伸，所述纵杆与立杆连接而形成的对角之间设置有加强杆。

优选地，所述桩管导向套的上端连接有第二引导部，所述第二引导部从所述桩管导向套的上端向上且向外扩张而形成开口。

优选地，所述第二引导部形成为横截面为圆形的喇叭状结构。

优选地，所述钻井基盘框架上安装有水平仪和陀螺仪。

此外，本发明提供一种水下钻井基盘，其中，该水下钻井基盘包括根据上述技术方案中所述的水下钻井基盘底座和桩管，所述桩管安装在所述桩管导向套内。

优选地，所述桩管的外周壁上设置有止档部和环形密封件，且所述止档部和环形密封件沿所述水下钻井基盘的桩管的长度方向间隔布置，所述止档部和环形密封件间隔的距离小于所述桩管导向套的长度，所述止挡部止挡于所述桩管导向套的一端。

优选地，所述桩管与所述桩管导向套之间填充有水泥。

此外，本发明还提供一种水下钻井基盘安装结构，该水下钻井基盘安装结构包括根据上述技术方案中所述的水下钻井基盘，该水下钻井基盘安装在海底，所述桩管包括插入所述海底的第一桩管、第二桩管和第三桩管，当所述第一桩管的位于所述海底以上的部分的长度为A、所述第二桩管的位于所述海底以上的部分的长度为B且所述第三桩管的位于所述海底以上的部分的长度为C时，满足1m≤B-A≤4m，且1m≤C-B≤4m。

通过上述技术方案，由于井口套的下端连接有第一引导部，所述第一引导部的内壁从所述井口套的下端向下且向外扩张而形成开口，所以在将本发明提供的水下钻井基盘底座安装于水下井口的过程中，能够通过第一引导部的引导作用使得井口套逐渐地靠近水下井口，最后实现水下井口与井口套的对接，第一引导部能够至少缓解井口套与水下井口发生碰撞而变形，因此该水下钻井基盘底座能够更稳定更可靠地安装于海底预定位置，而且第一引导部还方便定位安装水下钻井基盘底座。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明的实施方式的水下钻井基盘的立体结构图。

图2是根据本发明的实施方式的水下钻井基盘底座的正视图。

图3是显示了根据本发明的实施方式的井口套的立体结构图。

图4是根据本发明的实施方式的桩管的立体结构图。

附图标记说明

1井口套2桩管导向套

3支撑梁4止档部

5环形密封件6梯子

7导向筋8水平仪

9桩管11第一引导部

12加强板21第二引导部

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

根据本发明的一个方面，从图2中可以看出，提供一种水下钻井基盘底座，该水下钻井基盘底座包括钻井基盘框架以及安装在钻井基盘框架上的井口套1和桩管导向套2，其中，井口套1的下端连接有第一引导部11，第一引导部11的内壁从井口套1的下端向下且向外扩张而形成开口，当然，井口套1的上端也可以形成有类似于第一引导部11的结构。

如上所述，由于井口套1的下端连接有第一引导部11，第一引导部11的内壁从井口套1的下端向下且向外扩张而形成开口，所以在将本发明提供的水下钻井基盘底座安装于水下井口的过程中，能够通过第一引导部11的引导作用使得井口套1逐渐地靠近水下井口，最后实现水下井口与井口套1的对接，第一引导部11能够至少缓解井口套1与水下井口发生碰撞而变形，因此该水下钻井基盘底座能够更稳定更可靠地安装于海底预定位置。

第一引导部11的具体形状结构并不受特别地限制，例如，第一引导部11形成为横截面可以为圆形的喇叭状结构。

此外，从图3中可以更好地看出，井口套1周围连接有多个加强板12，井口套1通过多个加强板12连接在钻井基盘框架内部，该加强板12可以沿井口套1的外周均布设置。为了使得井口套1与钻井基盘框架之间的连接更加牢固，第一引导部11的外壁上也可设置多个加强板12，使得第一引导部11也通过多个加强板12连接于钻井基盘框架。且井口套1的形成的类似于第一引导部11的结构的外壁上也可以设置多个加强板12，使得该类似于第一引导部11的结构也通过多个加强板12连接于钻井基盘框架，如此一来，由于沿井口套1的长度方向布置了多层(这里为3层，但本发明不限于此)加强板12结构，因此极大地提高了水下钻井基盘底座的强度、稳定性和安全可靠性。在未做相反说明的情况下，以上所述的钻井基盘框架内部是指的钻井基盘框架所占用的空间的内部。

参见图1或图2，根据本发明的优选实施方式，桩管导向套2的数量可以为三个，且三个桩管导向套2连接在钻井基盘框架周围。从而形成了更稳定的三角结构，进一步地，桩管导向套2还可以通过互成角度的两根支撑梁3连接于钻井基盘框架，从而互成角度的两根支撑梁3与钻井基盘框架又形成了稳定的三角结构，正由于这些三角结构使得钻井基盘底座稳定性更强，因此可以将钻井基盘底座的尺寸或者某些组成部分的尺寸适当地减小，从而在满足钻井基盘底座的强度、稳定性和安全性的前提下，缩小了钻井基盘底座的整体尺寸并减小了其重量。从而使得钻井基盘底座运输更加方便，具体而言，由于现有技术中的水下钻井基盘结构通常结构复杂且重量大，所以需要采用驳船运输，从而提高了操作的繁琐程度，而本发明提供的钻井基盘底座因其整体尺寸小且重量小，所以可以将钻井船吊车把钻井基盘底座吊上钻井船，然后将钻井船开到井位，最后直接把钻井基盘底座从钻井船月池(由于本发明提供的钻井基盘底座因其整体尺寸小，可以小于月池的尺寸)下放即可。这样减少了运输过程中的风险，减小了占用资源且对天气和海况的要求较小，而且正由于该钻井基盘底座整体尺寸小，所以使用自升式钻井平台、半潜式钻井平台和钻井船的吊车即可将其吊装在甲板上。

参见图2，根据本发明的优选实施方式，钻井基盘框架可以形成为长方体框架结构，三个桩管导向套2中的一个桩管导向套2可以连接于长方体框架结构的沿长度方向的一侧，另外两个桩管导向套2分别对称地连接于长方体框架结构的沿长度方向的另一侧的两个边角的位置。具体地，该长方体框架结构可以包括横杆、纵杆和立杆，横杆、纵杆和立杆分别沿长方体框架结构的宽度、长度和高度方向延伸，纵杆与立杆连接而形成的对角之间设置有加强杆。可以理解的是，上述对钻井基盘框架的具体结构描述仅出于示例性的目的，并不用于限制本发明。

此外，桩管导向套2的上端可以连接有第二引导部21，第二引导部21从桩管导向套2的上端向上且向外扩张而形成开口。该第二引导部21用于引导钻具进入桩管导向套2，能够至少缓解钻具与桩管导向套2桩套碰撞而致使桩管导向套2发生变形。其中，与第一引导部11类似，第二引导部21可以形成为横截面为圆形的喇叭状结构，且本发明不限于此，其它类似的或等同的结构都将落入本发明的保护范围中，这里不再赘述。

此外，钻井基盘框架上安装有水平仪和陀螺仪8，从而确保钻钻井基盘底座在水下安装中的水平度和方位，钻井基盘框架上还可以安装有梯子6，便于水下作业。

仍参见图1，根据本发明的另一个方面，提供一种水下钻井基盘，其中，该水下钻井基盘包括上述技术方案中所述的水下钻井基盘底座和桩管9，桩管9安装在桩管导向套2内。

优选地，桩管9的外周壁上可以设置有止档部4和环形密封件5，且止档部4和环形密封件5沿水下钻井基盘的桩管9的长度方向间隔布置，止档部4和环形密封件5间隔的距离小于桩管导向套2的长度，止挡部4止挡于桩管导向套2的一端。桩管9与桩管导向套2之间填充有水泥。在该水下钻井基盘的实际安装过程中，先将桩管9安装至桩管导向套2内，然后在桩管9与桩管导向套2之间灌注水泥浆，由于止档部4和环形密封件5间隔的距离小于桩管导向套2的长度，所以使得环形密封件5能够位于桩管9与桩管导向套2之间，从而防止水泥浆漏出。此外，桩管9的外周壁上还可以设置有导向筋7，从而在将桩管9安装至桩管导向套2内的过程中，该导向筋7能够与桩管导向套2的内壁接触而起到引导作用。

本发明的再一个方面还提供一种水下钻井基盘安装结构，其中，该水下钻井基盘安装结构包括根据上述技术方案中所述的水下钻井基盘，该水下钻井基盘安装在海底，桩管9包括插入海底的第一桩管、第二桩管和第三桩管，当第一桩管的位于海底以上(本领域技术人员也称为泥面以上)的部分的长度为A、第二桩管的位于海底以上的部分的长度为B且第三桩管的位于海底以上的部分的长度为C时，满足1m≤B-A≤4m，且1m≤C-B≤4m。这样地设置(不同的桩管的位于海底以上的部分的高度不同)，是因为充分地考虑了导管架就位需求、海水潮汐变化和平台浮沉影响的因素，这使得本发明提供的水下钻井基盘安装结构适应性更强。可以理解的是，以上给出的长度A、B和C之间的关系仅为一种优选的实施方式，在适当地情况下或者在具有不同需求的情况下，完全可以使长度A、B和C之间满足其他尺寸关系，这些尺寸关系理应视为与本发明的中的长度A、B和C的尺寸关系等同或相似，所以都将受到本发明的保护。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (14)

1.一种水下钻井基盘底座，包括钻井基盘框架以及安装在所述钻井基盘框架上的井口套(1)和桩管导向套(2)，其特征在于，所述井口套(1)的下端连接有第一引导部(11)，所述第一引导部(11)的内壁从所述井口套(1)的下端向下且向外扩张而形成开口。

2.根据权利要求1所述的水下钻井基盘底座，其特征在于，所述第一引导部(11)形成为横截面为圆形的喇叭状结构。

3.根据权利要求1所述的水下钻井基盘底座，其特征在于，所述井口套(1)周围连接有多个加强板(12)，所述井口套(1)通过所述多个加强板(12)连接在所述钻井基盘框架内部。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的水下钻井基盘底座，其特征在于，所述桩管导向套(2)的数量为三个，且三个所述桩管导向套(2)围绕所述钻井基盘框架设置。

5.根据权利要求4所述的水下钻井基盘底座，其特征在于，所述桩管导向套(2)通过互成角度的两根支撑梁(3)连接于所述钻井基盘框架。

6.根据权利要求4所述的水下钻井基盘底座，其特征在于，所述钻井基盘框架形成为长方体框架结构，三个所述桩管导向套(2)中的一个桩管导向套(2)连接于所述长方体框架结构的沿长度方向的一侧，另外两个桩管导向套(2)分别对称地连接于所述长方体框架结构的沿长度方向的另一侧的两个边角的位置。

7.根据权利要求6所述的水下钻井基盘底座，其特征在于，所述长方体框架结构包括横杆、纵杆和立杆，所述横杆、纵杆和立杆分别沿所述长方体框架结构的宽度、长度和高度方向延伸，所述纵杆与立杆连接而形成的对角之间设置有加强杆。

8.根据权利要求4所述的水下钻井基盘底座，其特征在于，所述桩管导向套(2)的上端连接有第二引导部(21)，所述第二引导部(21)从所述桩管导向套(2)的上端向上且向外扩张而形成开口。

9.根据权利要求8所述的水下钻井基盘底座，其特征在于，所述第二引导部(21)形成为横截面为圆形的喇叭状结构。

10.根据权利要求1至3中任意一项所述的水下钻井基盘底座，其特征在于，所述钻井基盘框架上安装有水平仪和陀螺仪(8)。

11.一种水下钻井基盘，其特征在于，该水下钻井基盘包括根据权利要求1至10中任意一项所述的水下钻井基盘底座和桩管(9)，所述桩管(9)安装在所述桩管导向套(2)内。

12.根据权利要求11所述的水下钻井基盘，其特征在于，所述桩管(9)的外周壁上设置有止档部(4)和环形密封件(5)，且所述止档部(4)和环形密封件(5)沿所述水下钻井基盘的桩管(9)的长度方向间隔布置，所述止档部(4)和环形密封件(5)间隔的距离小于所述桩管导向套(2)的长度，所述止挡部(4)止挡于所述桩管导向套(2)的一端。

13.根据权利要求11或12所述的水下钻井基盘，其特征在于，所述桩管(9)与所述桩管导向套(2)之间填充有水泥。

14.一种水下钻井基盘安装结构，其特征在于，包括根据权利要求11至13中任意一项所述的水下钻井基盘，该水下钻井基盘安装在海底，所述桩管(9)包括插入所述海底的第一桩管、第二桩管和第三桩管，当所述第一桩管的位于所述海底以上的部分的长度为A、所述第二桩管的位于所述海底以上的部分的长度为B且所述第三桩管的位于所述海底以上的部分的长度为C时，满足1m≤B-A≤4m，且1m≤C-B≤4m。