CN109072674A - 钻井设备与控制和信号线路部署模块的组合及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于钻井的钻井设备与控制和信号线路部署模块的组合，其中钻井设备包括钻井平台滑移装置，该钻井平台滑移装置适配成从井中心口清除以在井中心口周围形成清空空间。所述组合进一步包括临时工作区平台，该临时工作区平台适配成在钻井平台表面下方的水平处安装在清空空间中并且为站立在位于所述工作空间平台上的所述清空空间中的操作者提供工作区平台，从而允许所述操作者在固定水平处将所述一个或多个控制和/或信号线路从外部固定至从模块滑移装置悬吊的第二钻管柱。

Description

钻井设备与控制和信号线路部署模块的组合及使用方法

技术领域

本发明涉及用于钻井的钻井设备与控制和信号线路部署模块的组合以及一种使用钻井设备来钻井以部署第二钻管柱的方法，一个或多个控制和/或信号线路从外部固定至所述第二钻管柱。所述钻井设备包括钻塔、钻井平台和钻井平台滑移装置，所述钻井平台具有井中心口和钻井平台表面，所述钻井平台滑移装置适配成设置在所述井中心口处并且从井中心口处将第一钻管柱悬吊到井中。

背景技术

在一些情况下，期望第二钻管柱通过所述井中心口部署到井中，一个或多个控制和/或信号线路从外部固定到所述第二钻管柱。值得注意的是，提及第一钻管柱涉及从钻井平台滑移装置悬吊的钻柱，并提及第二钻管柱涉及一个或多个控制和/或信号线路从外部固定至其的钻管柱。钻管的类型(例如钻杆、套管、生产管路)可能是相同的：不同的是线路是否固定至该钻管。

这种第二钻管柱的典型例子是生产管柱。通过钻入到地下的井来生产的石油和天然气以及其他矿物质借由被称为生产管柱的管柱通过井而输送到井表面。使用生产管的完井需要安装控制线路，以便将各种井下装置电力地、液压地或光学地连接到地面。控制线路可以用于接收来自井下仪器的数据，例如，以监测、调节和促进经过生产管柱的流体的流动，例如，通过从表面选择性地操作诸如阀门、开关、传感器、继电器或其他装置的井下装置。控制线路和信号线路可以携带电信号、电力、液压信号和/或液压动力、光信号、气动信号和/或气动力等。

例如在制作生产管柱并将其运入井内或将其从井中移出的过程中如果被用来夹持和支撑第二根钻管柱的滑移装置紧压或挤压，则固定到钻管柱的控制线路容易损坏并失效。

通常的做法是使用夹具在滑移装置下方的水平处通过操作者沿着第二钻管柱以预定间隔将控制管线路固定到第二钻管柱。

为此，控制和信号线路部署模块是已知的，其适配成部署第二钻管柱(一个或多个控制和/或信号线路从外部固定到第二钻管柱)穿过所述井中心口进入到井中，所述第二钻管柱在操作位置(在该操作位置上所述控制和信号线路部署模块位于所述井中心口上方)与远程停放位置之间是可移动的，所述控制和信号线路部署模块包括：

-支撑结构，其适配成在所述操作位置上定位在所述井中心口上方；

-工作平台，其由所述支撑结构支撑，所述工作平台在所述控制和信号线路部署模块的操作位置中位于在钻井平台表面上方的一定高度处；

-模块滑移装置，其由所述支撑结构支撑，所述模块滑移装置在所述模块的操作位置中位于在钻井平台表面上方的一定高度处，并且适配成穿过所述井中心口悬吊第二钻管柱，使得所述模块滑移装置的顶端部在站立在位于所述工作平台上的操作者的可及范围内；

-一个或多个线路引导件，其在所述工作平台下方，并且适配成将一个或多个控制和/或信号线路从一个或多个供应线轴沿着路径引导至位于所述模块滑移装置下方的固定水平处，从而允许操作者将所述一个或多个控制和/或信号线路从外部固定至从所述模块滑移装置悬吊的所述第二钻管柱。

这种控制和信号线路部署模块是例如由US 6,131,664和US4,208,158可知的，其中操作者站立在钻井平台上，或者为操作者提供升高的工作区平台。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的控制和信号线路部署模块。例如，已知的控制和信号线路部署模块的缺点在于已知模块的高度。

本发明通过以下方式实现了这一目的：钻井平台滑移装置适配成从所述井中心口清除以在井中心口周围产生清空空间；并且所述组合进一步包括临时工作区平台，所述临时工作区平台适配成在所述钻井工作平台下方的水平处安装在清空空间中，并且为站立在工作空间平台上的所述清空空间中的操作者提供工作区平台，从而允许所述操作者在所述固定水平处将所述一个或多个控制和/或信号线路从外部固定至从所述模块滑移装置悬吊的所述第二钻管柱。

这具有以下优点：与已知的控制和信号线路部署模块相比，可以将工作平台设置在钻井平台上方相对减小或有限的距离处，同时确保类似的操作者的工作区。考虑到钻塔的总高度和钻管存放装置相对于钻井平台的位置，高度降低会是有利的。由于模块的高度降低，优化的长钻管立柱可以从存放装置在模块滑移装置上方移动，而不需要增加塔的高度和/或不需要将钻管存放装置设置在相对于钻井平台的增加的高度处。这些效果转化为使得船舶的稳定性增强、部署效率较高等。同样，从钻管柱的组装和拆卸的可见性以及操作者从司钻室(例如设置在钻井平台附近)协助固定控制线路及信号线路来看，降低的高度是有益的。而且，由于支撑结构必须承受从模块滑移装置悬吊的整个钻管柱的载荷，与现有技术较高的设计相比，降低的高度有利于支撑结构的相对轻量的结构。

因此，根据本发明，当从外部固定有一个或多个控制和/或信号线路的第二钻管柱通过作业线进入到井中时，临时工作区平台设置在钻井平台下方的水平处。有利的是，临时工作区平台位于钻井平台表面下方的1-2米(优选1.50米)处。有利的是，因此操作者的头部和视线位于钻井平台表面上方。固定水平位于操作者的操作高度处，即离临时工作区平台约1.5米处。其结果是，固定水平与钻井平台表面基本上齐平。在上方设置用于生产管路的线路引导件和模块滑移装置。

根据本发明，钻井平台滑移装置适配成从所述井中心口清除以在作业线周围形成清空空间。有利地，清空空间具有至少2米的直径，例如，一个大约4x4m²的方形空间，以允许操作者在工作区平台上行走并围绕在作业线中从所述模块滑移装置悬吊的钻管柱移动。

可能的是，钻井平台滑移装置可以向上提升并远离作业线。可选地，可以设置滑动系统以将钻井平台滑移装置从井中心口移开。在实施方案中，钻井平台滑移装置包括两个夹紧部件，这两个夹紧部件沿着相反的方向远离井中心口移动。

在实施方案中，钻井平台滑移装置可沿着水平轨道移动，并且其中工作区平台适配成定位在轨道上。

有利的是，设置梯子，该梯子适配成设置在工作区平台与钻井平台之间。

在实施方案中，设置一个或多个供应线轴。供应线轴可以具有水平轴线，并且优选地被支撑在钻井平台表面正上方的水平处。在实施方案中，控制和信号线路部署模块进一步包括由支撑结构支撑的一个或多个供应线轴。在替代实施方案中，所述一个或多个供应线轴设置在钻井平台表面上。

在实施方案中，控制和信号线路部署模块进一步包括一个或多个固定工具，其由支撑结构支撑在所述固定水平处。

控制线路和信号线路的直径通常相对于固定它们的钻管柱的直径更小，并且通常其直径在0.5cm至8cm之间。多条控制线路可以聚合成直径可能超过15cm的单个控制管缆。

在实施方案中，设置了猫道装置，其用于在钻井平台表面处进行处理的钻管的供应和在控制和信号线路部署模块的工作平台处进行处理的钻管的供应。

在实施方案中，所述一个或多个线路引导件包括单独的或组合的一个或多个成形引导件、辊子引导件、滑动件、漏斗形电缆接头等。

在实施方案中，处于第一操作位置的所述控制和信号线路部署模块的支撑结构适配成静止地立在所述井中心口上方的所述钻井平台上，和/或其中处于第二操作位置的所述控制和信号线路部署模块的支撑结构被提供在所述井中心口上方的海浪升沉补偿。

在实践中，控制和信号线路部署模块的支撑结构在特定操作中静止地定位在钻井平台上，其中临时工作区平台在钻井平台表面下方的水平处安装在清空空间中。除此之外或取而代之的，可以期望对控制和信号线路部署模块的支撑结构提供海浪升沉补偿。在这样的构造中，可以设想临时工作区平台被省去。还可以想象的是，临时工作区平台也与支撑结构一起海浪升沉补偿，例如，由于临时工作区平台从支撑结构悬吊。

在第二操作位置的实施方案中，设置支撑结构在井中心口上方的海浪升沉补偿，可以想到的是，控制和信号线路部署模块的支撑结构由通过所述钻塔以海浪升沉补偿方式支撑的刚性隔水管张紧框架支撑，以及可以想象的是，控制和信号线路部署模块的支撑结构由通过钻塔支撑的内部海浪升沉补偿隔水管张紧框架支撑。

实际上，由例如钻塔的塔架支撑的所谓隔水管张紧框架提供海浪升沉补偿是已知的。刚性隔水管张紧框架是已知的，当它们以海浪升沉补偿的方式(例如通过海浪升沉补偿缆绳和绞盘系统)悬吊时，刚性隔水管张紧框架提供海浪升沉补偿。可选地，内部海浪升沉补偿隔水管张紧框架是已知的，例如，其设置有缸以提供海浪升沉补偿。

在第二操作位置的替代实施方案中，支撑结构在井中心口上方提供海浪升沉补偿，控制和信号线路部署模块的支撑结构经由钻井平台上的海浪升沉补偿缸支撑。

在实施方案中，模块进一步包括临时工作区平台，该临时工作区平台在所述钻井平台表面上方的升高的停放水平与下降的操作位置之间能够移动，从而允许所述操作者将所述一个或多个控制和/或信号线路从外部固定至从所述模块滑移装置悬吊的所述钻管柱，在所述下降的操作位置允许所述操作者站立在所述井中心口处并位于所述工作空间平台上。在实施方案中，当临时工作区平台位于钻井平台表面下方的水平处的清空空间中时，临时工作区平台仍从控制和信号线路部署模块悬吊并由控制和信号线路部署模块支撑。

本发明还涉及一种用于部署从外部固定一个或多个控制和/或信号线路的钻管柱进入到井中的方法，其中使用如本文所述的组合和/或部署模块。

本发明还涉及一种用于部署从外部固定一个或多个控制和/或信号线路的钻管柱进入到井中的方法，其中使用具有钻井平台的钻井设备，所述钻井平台具有井中心口和钻井平台表面，其中设置能够布置在所述井中心口处的钻井平台滑移装置，其中所述方法包括：

-从所述井中心口清除钻井平台滑移装置；

-将临时工作区平台安装在清空的井中心口处并位于钻井平台表面下方的水平处，从而为站立在所述工作区平台上的所述井中心口处的操作者提供工作区平台；

-将控制和信号线路部署模块置于操作位置上，其中控制和信号线路部署模块的支撑结构位于井中心口上方，使得由支撑结构支撑的工作平台位于钻井平台表面上方的一定高度处，其中所述模块包括模块滑移装置，所述模块滑移装置由所述支撑结构支撑在所述钻井平台表面上方的一定高度处；

-构建钻管柱，其包括将所述钻管柱从所述模块滑移装置悬吊穿过所述井中心口；

-将所述工作平台下方的一个或多个控制和/或信号线路从一个或多个供应线轴沿着一条或多条路径引导至位于所述模块滑移装置与所述工作区平台之间的固定水平处，例如，在钻井平台表面的高度处；

-将所述一个或多个控制和/或信号线路从外部固定至从所述模块滑移装置悬吊的所述钻管柱。

本发明还涉及使用用于钻井的钻井设备来部署第二钻管柱的方法，一个或多个控制和/或信号线路从外部固定至所述第二钻管柱，所述方法包括以下步骤：

-通过钻井设备钻井，所述钻井设备具有钻井平台和钻井平台滑移装置，所述钻井平台具有井中心口和钻井平台表面，所述钻井平台滑移装置设置在所述井中心口处；

-在钻井之后，从所述井中心口清除钻井平台滑移装置；

-将临时工作区平台安装在清空的井中心口处并位于钻井平台表面下方的水平处，从而为站立在所述工作空间平台上的所述井中心口处的操作者提供工作区平台；

-将控制和信号线路部署模块从停放位置移动到操作位置；

-将所述控制和信号线路部署模块的支撑结构定位在所述井中心口上方，使得由所述支撑结构支撑的工作平台处于所述钻井平台上方的一定高度处；

-将第二钻管在所述钻井平台表面上方的一定高度处提供至由所述支撑结构支撑的模块滑移装置；

-站在所述工作平台上的操作者能够到达滑移装置的顶端部；

-构建第二钻管柱，并从所述模块滑移装置悬吊所述第二钻管柱穿过所述井中心口；

-将所述工作平台下方的一个或多个控制和/或信号线路从一个或多个供应线轴沿着路径引导至所述模块滑移装置下方的固定水平处；

-允许所述操作者将所述一个或多个控制和/或信号线路从外部固定至从所述模块滑移装置悬吊的所述钻管柱。

本发明的第二方面涉及用于钻井的钻井设备与控制和信号管线路部署模块的组合，其中钻井设备包括：

-钻塔；

-钻井平台，其具有井中心口和钻井平台表面，

其中所述控制和信号线路部署模块适配成部署钻管柱穿过所述井中心口进入到井中，一个或多个控制和/或信号线路从外部固定至所述钻管柱；

所述控制和信号线路部署模块包括：

-支撑结构，其适配成在所述操作位置中定位在所述井中心口上方；

-工作平台，其由所述支撑结构支撑，所述工作平台在所述控制和信号线路部署模块的操作位置中位于所述钻井平台表面上方的一定高度处；

-一个或多个线路引导件，其在所述工作平台下方，并且适配成将一个或多个控制和/或信号线路从一个或多个供应线轴沿着路径引导至所述模块滑移装置下方的固定水平处，从而允许操作者将所述一个或多个控制和/或信号线路从外部固定至从所述模块滑移装置悬吊的所述第二钻管柱；

其特征在于：

处于操作位置的控制和信号线路部署模块在井中心口上方被提供海浪升沉补偿。

在实施方案中，处于操作位置的控制和信号线路部署模块的支撑结构从由所述钻塔海浪升沉补偿的支撑的刚性隔水管张紧框架悬吊或从由钻塔支撑的内部海浪升沉补偿隔水管张紧框架悬吊。

在替代实施方案中，操作位置中的控制和信号线路部署模块经由钻井平台上的海浪升沉补偿缸支撑。

在实施方案中，控制和信号线路部署模块进一步包括工作区平台，其中在控制和信号线路部署模块的操作位置上允许操作者站立在所述工作空间平台上，从而允许所述操作者在所述固定水平处将所述一个或多个控制和/或信号线路从外部固定至从所述模块滑移装置悬吊的所述钻管柱。

本发明的第二方面还涉及一种用于部署从外部固定一个或多个控制和/或信号线路的钻管柱进入到井中的方法，其中使用如上所述的组合。

结合本发明的第一方面所描述的可选方面也适用于本发明的第二方面。

附图说明

将结合附图来进一步阐述本发明，其中：

图1a示出了根据本发明的钻井设备与控制和信号线路部署模块的组合的可能实施方案的立体图，其中控制和信号线路部署模块处于远程停放位置；

图1b以相同的立体图示出了图1a的组合，其中控制和信号线路部署模块处于操作位置；

图2为根据本发明的钻井设备与控制和信号线路部署模块的组合的截面侧视图，其中控制和信号线路部署模块在操作位置；

图3为根据本发明的钻井设备与为第二实施方案的控制和信号线路部署模块的组合的截面侧视图，其中控制和信号线路部署模块在操作位置；

图4为处于第一操作位置的根据本发明的钻井设备与第三实施方案的控制和信号线路部署模块的组合的截面侧视图；

图5为图4的控制和信号线路部署模块的俯视图；

图6a和图6b分别为图4的控制和信号线路部署模块的侧视图和截面图；

图7a和图7b分别为图4的控制和信号线路部署模块的主视图和截面图；

图8为钻井设备与处于第二操作位置由刚性隔水管张紧框架支撑的图4的控制和信号线路部署模块的组合的截面侧视图；

图9a和图9b分别为钻井设备与处于第二操作位置由钻井平台上的海浪升沉补偿缸支撑的图4的控制和信号线路部署模块的组合的截面主视图和俯视图。

具体实施方式

在图1a和图1b中示出了用于钻井的钻井设备1与控制和信号线路部署模块20的组合。可能的是，钻井设备位于单体船或半潜船上。

所示钻井设备1包括钻塔2，所述钻塔在此实施为封闭结构的井架。

在钻塔2附近具有钻管存放架3a、3b，其适配成以竖直取向储放多个钻管(优选多节钻管立柱)。

移动臂组件4、14有利地沿竖直方向可移动地安装至钻塔2。每个组件包括沿竖直轨道可上下移动的基座4b、14a。竖直轴线轴承将伸缩移动臂4b'、14b连接至所述基座。

在图1a、图1b的图示中，臂4b'承载铁钻工装置4b”，而臂14b承载钻管夹持器构件(不可见)，该钻管夹持器构件与沿钻塔向上更高的另外的组件14组合作为管件排放装置来操作。如果需要，并且如本领域中已知的那样，在组件4的上方设置一个或多个(例如两个)另外的组件，其可以等同地作为管件排放装置来操作。

这种钻管排放装置中的每个都适配成夹持并保持钻管(例如多节钻管(例如三节或更多节制成的钻管)、例如钻杆或套管)，并且将钻管放置在相应的钻管存放架3a、3b中并从相应的钻管存放架3a、3b中取出钻管。钻管排放装置具有至少允许在钻管存放架3a、3b与某一位置之间传递钻管的作用范围，所述某一位置为在井中心上方钻管与作业线5对齐以便允许构建和拆卸第一钻管柱(例如钻柱或套管)的位置。

钻井设备1进一步包括钻井平台，所述钻井平台具有围绕作业线5的井中心口12和钻井平台表面11。在所示实施方案中，钻塔2位于钻井平台附近。在实施方案中，船井设置在钻井平台下方。

钻井平台滑移装置13a、13b适配成设置在所述井中心口12处，这里是在所述钻井平台表面11的下方，并且将第一钻管柱悬吊在井中，例如，如本领域已知的，进入在海底井口与船舶之间延伸的海底隔水管中。这种情况没有在附图中示出，但是例如，其描述于为同一申请人的WO2014/182160中。

在钻井过程中，所示的两个钻井平台滑移装置13a、13b中的一个布置在井中心口12处并位于作业线5中。在该位置上，钻井平台滑移装置适配成悬吊第一钻管柱(例如套钻管柱或钻杆柱)。

值得注意的是，“钻井平台”意味着实际的地面结构，而“钻井平台地面11”意味着钻井平台的实际水平表面。

在图1a中，可以看到，井中心口12在其相对的侧部上延伸，以将滑移装置13a、13b容纳在其缩回或非操作位置中。

可能地，钻井平台包括一个或多个移动和/或可移除盖体(未示出)，其放置在一个或多个滑移装置13a、13b在处于其缩回位置时所在的空间的上方，以便在钻井作业过程中仅使得井中心口12打开并部署第一钻管柱。在图1a中，为了示出一个或多个滑移装置13a、13b的缩回，未示出这些盖体。

如图1a所示，钻井平台滑移装置13a、13b适配成从所述井中心口12清除，以在井中心口内围绕作业线5产生清空的空间10。

可能的是，钻井平台滑移装置不能如此处所示滑动到缩回位置上，而是钻井平台滑移装置适配成从井中心口12提升。在所示的实施方案中，钻井平台滑移装置13a、13b可以沿着水平轨道15移动，所述水平轨道15沿着井中心口12在其相对的侧部上通过。

在图1a和图1b中，还可见司钻室15和辅助起重机16。

还示出了猫道装置30的一部分，其包括轨道31和猫道机架32。如本领域中已知的，使用猫道机器来辅助(例如推进)钻管到作业线。

有利地，猫道装置30适配成供应在钻井平台表面11处进行处理的钻管以及在控制和信号线路部署模块20的工作平台22处进行处理的钻管的供应。

在一些情况下，期望部署第二钻管柱穿过所述井中心口进入到井中，一个或多个控制和/或信号线路从外部固定至第二钻管柱。应该注意的是，提及第一钻管柱涉及从钻井平台滑移装置悬吊的钻柱，提及第二钻管柱涉及从外部固定一个或多个控制和/或信号线路的钻管柱。钻管的类型(例如钻杆、套管、生产管路)可能是相同的：不同之处在于线路是否固定在钻管上。

设置控制线路及信号线路部署模块20，其适配成部署这样的第二钻管柱穿过所述井中心口进入到井中，一个或多个控制和/或信号线路从外部固定至第二钻管柱。控制和信号线路部署模块20可在操作位置(在该操作位置上控制和信号线路部署模块20位于井中心口12上方的钻井平台上)(如图1b所示)与远程停放位置P(例如图1a所示)之间移动。

控制和信号线路部署模块20包括支撑结构21，该支撑结构21适配成在井中心口12上方的操作位置上立在钻井平台上。

工作平台22由支撑结构21支撑，该工作平台在模块的操作位置中位于钻井平台表面11上方的一定高度处。

支撑结构21和工作平台22一起形成台状结构。在工作平台的外轮廓处设置有围栏23。此外，从钻井平台水平到工作平台22设置梯子24以允许工作人员进入工作平台22。

模块滑移装置25由支撑结构21支撑，在此通过或邻近工作平台22，该模块滑移装置25在模块的操作位置中位于钻井平台上方的一定高度处，并且适配成穿过井中心口12将第二钻管柱悬吊在作业线5中。

优选地，所述模块滑移装置25的顶端部25a位于站立在所述工作平台22上的操作人员可及的范围内，例如，在构建所述第二钻管柱过程中的组装钻管过程。

支撑结构21还支撑位于所述工作平台22的下方的一个或多个线路引导件，其在图1a和图1b中不可见，所述线路引导件适配成将一个或多个控制和/或信号线路28从一个或多个供应线轴27沿着路径引导至位于所述模块滑移装置25下方的固定水平处。允许操作者在该固定水平处将所述一个或多个控制和/或信号线路从外部固定到从所述模块滑移装置25悬吊的所述第二钻管柱。

在图1a和图1b的实施方案中，尽管不可见，所述固定水平与钻井平台表面(11)基本平齐(+/-50cm)。

根据本发明，组合1进一步包括临时工作区平台(不可见)，该临时工作区平台适配成在低于钻井平台表面11的水平处安装在清空空间10中并且为站立在所述工作空间平台上的所述清空空间10中的操作者提供工作区平台，从而允许所述操作者在所述固定水平处将所述一个或多个控制和/或信号线路从外部固定至从所述模块滑移装置25悬吊的所述第二钻管柱。

在所示实施方案中，工作区平台有利地适配成定位在轨道15上。

在所示优选实施方案中，控制和信号线路部署模块20的支撑结构21还支撑一个或多个(在此为六个)供应线轴27。所示的供应线轴具有水平轴。在此，供应线轴27支撑在位于钻井平台表面11正上方的水平处。

可能的是，但在附图中不可见，支撑结构21还在所述固定水平处支撑固定工具。

图2示出了类似的根据本发明的钻井设备100与控制和信号线路部署模块120的组合，其中控制和信号线路部署模块120处在操作位置上。与图1a和图1b的实施方案类似的部件已被赋予相同的附图标记，已添加了附图标记“100”。

图3示出了又一类似的根据本发明的钻井设备200与控制和信号线路部署模块220的组合，其中控制和信号线路部署模块220处在操作位置上。与图1a和图1b的实施方案类似的部件已经被赋予相同的附图标记，已添加了附图标记“200”。图3的截面是在垂直于图2的截面的平面中截取的。

钻井设备100适配成使用类似于图1a和图1b的钻塔(未示出)而沿作业线105进行井W的钻探。钻井设备100包括钻井平台103，钻井平台103是具有井中心口112和钻井平台表面111的实际支撑结构。

在附图的右侧，设置在钻井平台表面111的猫道装置130是可见的。这样的猫道装置130能够导引钻管到作业线105。

为了进行钻井操作，在钻井平台表面111的下方，在井中心口112处设置钻井平台滑移装置。

此外，在作业线105中设置隔水管张紧系统，其适配成连接至隔水钻管柱的顶端部，以便将隔水钻管柱悬吊在作业线105中。在所示的实施方案中，隔水管张紧系统包括伸缩接头，该伸缩接头有时也被称为滑动接头，其包括内筒165和外筒(在内筒165与外筒之间具有密封件)。隔水管张紧环(未示出)适配成连接到外筒的顶部。

在该实施方案中，隔水管张紧系统还包括位于伸缩接头的内筒165上方的顶部挠性接头168，用以提供侧向约束并通过弹性刚度元件减少旋转。另外，换向器170位于顶部挠性接头168的正上方，并位于钻井平台滑移装置(未示出)的正下方，从而允许带有钻屑的泥浆通过隔水管从井返回以便倾倒至泥浆处理系统。

在附图中，在井中心口112处没有布置钻井平台滑移装置。根据本发明，钻井平台平台滑移装置已经从所述井中心口112清除，用以在井中心口周围形成清空空间110。

相反，根据本发明，该组合还包括临时工作区平台140，该临时工作区平台140在所示构造中在位于钻井平台表面111下方的水平处安装在清空空间110中，从而为站立在所述工作空间平台140上的所述清空空间110中的操作者141提供工作区平台140。

因此，临时工作区平台140位于换向器170的顶部上方且间隔紧密，几乎直接位于换向器170的顶部上。由于其功能，该换向器170没有适配成从所述井中心口清除。

本发明的组合还包括控制和信号线路部署模块120，该控制和信号线路部署模块120适配成部署第二钻管柱150穿过所述井中心口112进入到井W中，一个或多个控制和/或信号线路128从外部固定至该第二钻管柱150。控制和信号线路部署模块120在所示的操作位置与远程停放位置之间是可移动的，在所述操作位置上所述控制和信号线路部署模块120位于井中心口112上方的钻井平台上。

控制和信号线路部署模块120包括支撑结构121，该支撑结构121在井中心口112上方的操作位置立在钻井平台上。所述控制和信号线路部署模块120还包括由支撑结构121支撑的工作平台122，该工作平台在控制和信号线路部署模块120的操作位置中位于钻井平台表面111上方的一定高度处。围绕工作平台122设置围栏123。

控制和信号线路部署模块120还包括由支撑结构支撑的模块滑移装置125，该模块滑移装置在模块的操作位置中位于钻井平台表面111上方的一定高度处，这里为在钻井平台表面正上方，并且该模块滑移装置适配成悬吊穿过井中心口的第二钻管柱150，使得所述模块滑移装置125的顶端部125a位于站立在所述工作平台122上的操作者的可及范围内。

控制和信号线路部署模块120进一步包括一个或多个线路引导件129，其在此实施为引导轮，所述线路引导件129在所述工作平台122下方并且适配成将一个或多个控制和/或信号线路128从一个或多个供应线轴127沿着路径引导至位于所述模块滑移装置下方的固定水平S处，从而允许操作者将所述一个或多个控制和/或信号线路从外部固定至从所述模块滑移装置悬吊的所述第二钻管柱。

工作区平台140允许操作者141站立在所述清空空间110中并且在所述固定水平S处将所述一个或多个控制线路/和/或信号线路128从外部固定至从所述模块滑移装置125悬吊的所述第二钻管柱150。

图3示出了又一个类似的根据本发明的钻井设备200与控制和信号线路部署模块220的组合，其中控制和信号线路部署模块220在操作位置上。与图1a和图1b的实施方案类似的部件已经被赋予相同的附图标记，已添加了附图标记“200’”。图3的截面是在垂直于图2的截面的平面中截取的。

钻井设备200适配成使用类似于图1a和图1b的钻塔(未示出)沿作业线205对井W进行钻探。钻井设备200包括钻井平台203，钻井平台203是具有井中心口212和钻井平台表面211的实际支撑结构。

在附图的左侧，司钻室215是可见的，其设置在钻井平台表面111上。

为了进行钻井操作，在钻井平台表面211下方，在井中心口212处设置有钻井平台滑移装置213a、213b。这并不是图3中所示的情况。

此外，在作业线205中设置有隔水管张紧系统，其适配成连接到隔水钻管柱的顶端部，以便从作业线205中悬吊隔水钻管柱。在所示的实施方案中，隔水管张紧系统包括伸缩接头，该伸缩接头有时也被称为滑动接头，并包括内筒和外筒(在内筒与外筒之间具有密封件)。隔水管张紧环(未示出)适配成连接到外筒的顶部。隔水管张紧系统还包括绳索滑轮266和缸(未示出)，其中绳索通过滑轮266从隔水管张紧环延伸至缸。

在该实施方案中，所述隔水管张紧系统还包括位于伸缩接头的内筒上方的顶部挠性接头268，用以提供侧向约束并通过弹性刚度元件减少旋转。

另外，换向器270位于顶部挠性接头268的正上方，并位于钻井平台滑移装置(未示出)的正下方，从而允许带有钻屑的泥浆通过隔水管从井返回以便倾倒至泥浆处理系统。

在附图中，钻井平台滑移装置213a、213b临近井中心口212设置。根据本发明，钻井平台平台滑移装置213a、213b已经从所述井中心口212清除，以在井中心口周围形成清空空间210。

相反，根据本发明，该组合还包括临时工作区平台240，该临时工作区平台140在所示构造中在钻井平台表面211下方的水平处安装在清空空间210中，从而为站立在所述工作空间平台240上的所述清空空间210中的操作者241提供工作区平台240。

因此，临时工作区平台440位于换向器170的顶部上方且间隔紧密，几乎直接位于换向器770的顶部上。由于其功能，该换向器270没有适配成从所述井中心口清除。

本发明的组合还包括控制和信号线路部署模块220，该控制和信号线路部署模块220适配成部署第二钻管柱250穿过所述井中心口212进入到井W中，一个或多个控制和/或信号线路228从外部固定至该第二钻管柱250。控制和信号线路部署模块220在所示的操作位置与远程停放位置之间是可移动的，其中在所述操作位置上所述控制和信号线路部署模块220位于井中心口212上方的钻井平台上。

控制和信号线路部署模块220包括支撑结构221，该支撑结构221在井中心口212上方的操作位置上立在钻井平台上。所述控制和信号线路部署模块220还包括由支撑结构121支撑的工作平台222，该工作平台在控制和信号线路部署模块120的操作位置中位于钻井平台表面111上方的一定高度处。围绕工作平台122设置围栏123。

控制和信号线路部署模块220还包括由支撑结构支撑的模块滑移装置225，该模块滑移装置225在模块的操作位置中位于钻井平台表面211上方的一定高度处，这里在钻井平台表面正上方，并且适配成悬吊穿过井中心口的第二钻管柱250，使得所述模块滑移装置225的顶端部225a位于站立在所述工作平台222上的操作者的可及范围内。

控制和信号线路部署模块220进一步包括一个或多个线路引导件229，其在此实施为辊子引导件，其在所述工作平台222下方并且适配成将一个或多个控制和/或信号线路228从一个或多个供应线轴227沿着路径引导至位于所述模块滑移装置下方的固定水平S，从而允许操作者将所述一个或多个控制和/或信号线路从外部固定至从所述模块滑移装置悬吊的所述第二钻管柱。供应线轴227也由支撑结构221支撑在所述钻井平台表面211正上方的水平处。

工作区平台240允许操作者241站立在所述清空空间210中并且在所述固定水平S处将所述一个或多个控制和/或信号线路228从外部固定至从所述模块滑移装置225悬吊的所述第二钻管柱250。

在图4至图9中，以不同位置和视图示出控制和信号线路部署模块320的第三实施方案。控制和信号线路部署模块320包括：

-支撑结构321；

-工作平台322，其由支撑结构321支撑，

-模块滑移装置325，其由支撑结构支撑，

-一个或多个线路引导件329，其在所述工作平台下方，并且适配成将一个或多个控制和/或信号线路328从一个或多个供应线轴沿着路径引导至所述模块滑移装置下方的固定水平处，从而允许操作者将所述一个或多个控制和/或信号线路从外部固定至从所述模块滑移装置悬吊的所述第二钻管柱。

支撑结构321和工作平台322一起形成具有向下突出的腿部的台状结构。在工作平台的外部轮廓处设有围栏或栅栏323。此外，设置梯子324，其在此实施为(部分地实施为)笼式梯子，以允许工作人员进入工作平台322。

在控制和信号线路部署模块320的该第三实施方案中，支撑结构321包括允许沿轨道380移动的滑靴326。这提供了控制和信号线路部署模块320在操作位置与远程停放位置之间的可移动性。

此外，控制和信号线路部署模块320的该第三实施方案设置有连接器319，从而允许控制和信号线路部署模块320连接到张紧框架385。这种张紧框架是公知的框架，适配成为由框架支撑的对象提供海浪升沉补偿。刚性隔水管张紧框架(其由钻塔来进行海浪升沉补偿地支撑)和由钻塔支撑的内部海浪升沉补偿隔水管张紧框架都是已知的。张紧框架385设置有引导件385a，引导件385a适配成接合沿钻塔设置的轨道385b并且沿钻塔可移动。

在图4、图8和图9中，控制和信号线路部署模块320被示出为与用于对井W进行钻探的钻井设备301组合。钻井设备301包括：

-钻塔302；

-钻井平台，其具有在作业线305中的井中心口312和钻井平台表面311；

-钻井平台滑移装置313、313a、313b，其适配成设置在所述井中心口处并且从井中心口处将第一钻管柱悬吊在井中。

控制和信号线路部署模块320的工作平台322在控制和信号线路部署模块320的操作位置中位于钻井平台表面311上方的一定高度处。模块滑移装置325还设置在控制和信号线路部署模块的操作位置中位于钻井平台表面311上方的一定高度处，并且适配成将第二钻管柱悬吊穿过井中心口，使得所述模块滑移装置325的顶端部位于站立在所述工作平台322上的操作者的可及范围内。

在图4中，还示出了猫道装置330。在图9a中还可以看到钻管存放装置333，其适配成以竖直取向存放多个钻管(优选多节钻管立柱)。钻管存放装置333设置在钻塔302附近，在该主视图中不可见，其类似于图1a和图1b所示的设置。

此外，在作业线305中设置隔水管张紧系统，其适配成连接至隔水钻管柱的顶端部，以便将隔水钻管柱悬吊在作业线305中。在该实施方案中，隔水管张紧系统还包括位于伸缩接头上方的顶部挠性接头368，以提供侧向约束并通过弹性刚度元件减少旋转。另外，换向器370位于顶部挠性接头368的正上方，并位于钻井平台滑移装置的正下方，从而允许带有钻屑的泥浆通过隔水管从井返回以便倾倒至泥浆处理系统。

在图4中，没有示出钻井平台滑移装置。在图8中为在井中心口处示出的钻井平台滑移装置313，图9中为分开的部件313a和313b，从而清空井中心口312以在井中心口周围形成清空空间。

在图4中，控制和信号线路部署模块320的支撑结构321被示出为处于第一操作位置，在该第一操作位置支撑结构静止地立在井中心口上方的钻井平台上。具体而言，支撑结构321经由滑靴326而通过设置在钻井平台表面311上的轨道380支撑。

在图4和图8中可以看出，张紧框架385由钻塔302支撑。在图4中，由于控制和信号线路部署模块320完全由钻井平台表面支撑，所以该支撑不提供海浪升沉补偿。由钻塔支撑的张紧框架385可以在水平面内提供稳定性，但其是可选地并且也可以省略。

在图8中，控制和信号线路部署模块320不是由钻井平台表面支撑，而是设置在井中心口312上方进行海浪升沉补偿的第二操作位置中由张紧框架385支撑。

此外，如图8所示，张紧框架385还支撑连续管路注入器306，该连续管路注入器306适配成将连续管路供应到或经过控制和信号线路部署模块320的模块滑移装置325，该模块滑移装置325在模块的操作位置中位于钻井平台表面上方的一定高度处，并且适配成悬吊第二钻管柱穿过作业线中的井中心口。

具有注入头306和控制信号线路部署模块320的张紧框架385经由游动滑车307而得到具有海浪升沉补偿的支撑，游动滑车307支撑沿竖直轨道385b引导的滑车308。

在图8中，控制和信号线路部署模块320设置在井中心口312上方海浪升沉补偿的第二操作位置中由钻塔支撑。

在图9a和图9b中，在钻井平台上设置有海浪升沉补偿缸388，其将控制和信号线路部署模块320支撑在井中心口上方的海浪升沉补偿的第二操作位置中。

在图4中，设置了根据本发明的第一方面的临时工作区平台340，在此其安装在清空空间310中并位于钻井平台表面311下方的水平处。清空空间310是从井中心口312处由钻井平台滑移装置(不可见)的间隙产生的。工作区平台340为站立在所述工作空间平台上的清空空间310中的操作者提供工作区平台，从而允许所述操作者在所述固定水平处将所述一个或多个控制和/或信号线路从外部固定至从所述模块滑移装置325悬吊的所述第二钻管柱。

在图8中，还设置了临时工作区平台340，从而为所述工作空间平台上的操作者提供工作区平台，以允许所述操作者在所述固定水平处将所述一个或多个控制和/或信号线路从外部固定至从所述模块滑移装置325悬吊的所述第二钻管柱。在图8的张紧框架385的位置上，因此，根据本发明的第二方面，临时工作区平台340从控制和信号线路部署模块320悬吊在钻井平台表面311上方的升高的水平处。

还可以想象的是，张紧框架385定位成更靠近钻井平台。根据本发明的第一方面，一旦钻井平台滑移装置313从井中心口312清除，将产生清空空间，在所述清空空间中可以设置临时工作区平台340。在这样的未示出的实施方案中，控制和信号线路部署模块以及从其悬吊的临时工作区平台均由张紧框架385提供海浪升沉补偿。

在图9a和图9b中，示出了根据本发明的第二方面的组合的另一实施方案。控制和信号线路部署模块320示出为位于井中心口上方的操作位置上，在该位置中，对其提供海浪升沉补偿。

在这个示例中，通过布置在钻井平台与模块320之间的海浪升沉补偿缸388(在此如图9b所示为四个)来提供海浪升沉补偿。在图9a中，海浪升沉补偿缸388被示出为处于其完全缩回位置和完全伸出位置，在这些位置之间可以进行海浪升沉补偿。在所示实施方案中，在模块的平台下方没有临时工作区平台。在特定的井筒操作过程中，可以想到的是，这种工作区平台可以省去。例如，在模块320支撑滑移装置用以将钻管柱在作业线中保持为海浪升沉补偿模式而不需要附接任何控制线路或信号线路时。

Claims (16)

1.用于钻井(W)的钻井设备(1)与控制和信号线路部署模块(20)的组合，其中所述钻井设备包括：

-钻塔(2)；

-钻井平台，其具有井中心口(12)和钻井平台表面(11)，

-钻井平台滑移装置(13a，13b)，其适配成设置在所述井中心口处并且从所述井中心口处将第一钻管柱悬吊在井中；

其中所述控制和信号线路部署模块(20)适配成部署第二钻管柱穿过所述井中心口(12)进入到井中，一个或多个控制和/或信号线路从外部固定至所述第二钻管柱；

所述控制和信号线路部署模块(20)在操作位置与远程停放位置之间能够移动，在所述操作位置上控制和信号线路部署模块(20)位于井中心口上方；

所述控制和信号线路部署模块(20)包括：

-支撑结构(21)，其适配成在所述操作位置中定位在所述井中心口上方；

-工作平台(22)，其由所述支撑结构(21)支撑，所述工作平台在所述控制和信号线路部署模块(20)的操作位置中位于所述钻井平台表面(11)上方的一定高度处；

-模块滑移装置(25)，其由所述支撑结构支撑，所述模块滑移装置在所述控制和信号线路部署模块的操作位置中位于所述钻井平台表面(11)上方的一定高度处，并且适配成悬吊第二钻管柱穿过所述井中心口，使得所述模块滑移装置(25)的顶端部(25a)位于站立在所述工作平台(22)上的操作者的可及范围内；

-一个或多个线路引导件，其位于所述工作平台下方，并且适配成将一个或多个控制和/或信号线路从一个或多个供应线轴沿着路径引导至位于所述模块滑移装置下方的固定水平处，从而允许操作者将所述一个或多个控制和/或信号线路从外部固定至从所述模块滑移装置悬吊的所述第二钻管柱；

其特征在于：

所述钻井平台滑移装置(13a，13b)适配成从所述井中心口(12)清除以在井中心口周围形成清空空间(10)；

并且所述组合还包括临时工作区平台(140)，所述临时工作区平台(140)适配成在钻井平台表面(11)下方的水平处安装在清空空间(10)中并且为站立在所述工作空间平台上的所述清空空间(10)中的操作者提供工作区平台，从而允许所述操作者在所述固定水平处将所述一个或多个控制和/或信号线路从外部固定至从所述模块滑移装置(25)悬吊的所述第二钻管柱。

2.根据权利要求1所述的组合，其中，所述支撑结构(21)还支撑用于所述一个或多个控制和/或信号线路的一个或多个供应线轴(27)。

3.根据权利要求2所述的组合，其中，所述供应线轴(27)支撑在位于所述钻井平台表面(11)上方的水平处，例如，位于钻井平台表面正上方。

4.根据前述权利要求任一项所述的组合，其中，所述支撑结构(21)还在所述固定水平处支撑一个或多个可操作的固定工具。

5.根据前述权利要求任一项所述的组合，其中，所述固定水平基本上与所述钻井平台表面(11)处于同一水平。

6.根据前述权利要求任一项所述的组合，其中，所述钻井平台包括沿着所述井中心口在相对的侧部穿过的一对水平轨道，并且所述钻井平台滑移装置(13a，13b)沿所述水平轨道移动(15)在操作位置与缩回位置之间能够移动，并且当所述钻井平台滑移装置处于其缩回位置时，所述工作空间平台适配成被支撑在所述轨道上。

7.根据前述权利要求任一项所述的组合，进一步包括梯子，所述梯子适配成设置在所述临时工作区平台与所述钻井平台表面之间。

8.根据前述权利要求任一项所述的组合，进一步包括猫道装置(30)，其适用于在钻井平台表面(11)处进行处理的钻管的供应以及在控制和信号线路部署模块的工作平台(22)处进行处理的钻管的供应。

9.根据前述权利要求任一项所述的组合，其中，所述一个或多个线路引导件包括单独的或组合的一个或多个成形引导件、辊子引导件、滑动件、漏斗形电缆接头等。

10.根据前述权利要求任一项所述的组合，其中，所述控制和信号线路部署模块进一步包括临时工作区平台，所述临时工作区平台在所述钻井平台表面上方的升高的停放水平与下降的操作位置之间能够移动，从而允许所述操作者将所述一个或多个控制和/或信号线路从外部固定至从所述模块滑移装置悬吊的所述钻管柱，在所述下降的操作位置上允许所述操作者站立在位于所述工作空间平台上的所述井中心口处。

11.根据前述权利要求任一项所述的组合，其中，所述钻井设备包括位于所述钻井平台滑移装置下方的换向器(170)，并且所述临时工作区平台(140)定位在所述换向器上方且间隔紧密。

12.根据前述权利要求任一项所述的组合，其中，处于其第一操作位置上的所述控制和信号线路部署模块(20)适配成静止地立在所述井中心口上方的所述钻井平台上，和/或

处于其第二操作位置上的所述控制和信号线路部署模块(20)被提供在所述井中心口上方的海浪升沉补偿。

13.根据权利要求12所述的组合，其中，处于所述第二操作位置的所述控制和信号线路部署模块(20)由通过所述钻塔以海浪升沉补偿方式支撑的刚性隔水管张紧框架支撑或由通过钻塔支撑的内部海浪升沉补偿隔水管张紧框架支撑。

14.根据权利要求12所述的组合，其中，处于所述第二操作位置的所述控制和信号线路部署模块(20)经由从所述钻井平台向上延伸的海浪升沉补偿缸支撑。

15.用于部署从外部固定一个或多个控制和/或信号线路的钻管柱进入到井中的方法，其中使用根据前述权利要求中的一项或多项的组合。

16.一种用于部署从外部固定一个或多个控制和/或信号线路的钻管柱进入到井中的方法，其中使用具有钻井平台的钻井设备，所述钻井平台具有井中心口和钻井平台表面，其中设置能够布置在所述井中心口处的钻井平台滑移装置，其中所述方法包括如下步骤：

-从所述井中心口清除钻井平台滑移装置；

-将临时工作区平台安装在清空的井中心口中位于钻井平台表面下方的水平处，从而为站立在所述工作区平台上的所述井中心口处的操作者提供工作区平台；

-将控制和信号线路部署模块置于操作位置，其中控制和信号线路部署模块的支撑结构位于井中心口上方，使得由支撑结构支撑的工作平台位于钻井平台表面上方的一定高度处，其中所述模块包括模块滑移装置，所述模块滑移装置由所述支撑结构支撑在所述钻井平台表面上方的一定高度处；

-构建钻管柱，其包括将所述钻管柱从所述模块滑移装置悬吊穿过所述井中心口；

-将所述工作平台下方的一个或多个控制和/或信号线路从一个或多个供应线轴沿着一条或多条路径引导至位于所述模块滑移装置与所述工作区平台之间的固定水平处，例如，在钻井平台表面的高度处；

-将所述一个或多个控制和/或信号线路从外部固定至从所述模块滑移装置悬吊的所述钻管柱。