CN113565445A - 钻井装置、搬运系统、用于独立作业的方法 - Google Patents
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Abstract
一种钻井装置,该钻井装置包括具有用于执行钻井作业的钻台的悬臂梁;该钻井装置还包括布置为用于独立于钻台上的钻井作业来搬运钻台下方的设备的独立作业搬运系统,其中独立作业搬运系统包括用于与待搬运的设备协作的搬运元件,其中搬运元件可在悬臂梁下方延伸。
Description
技术领域
本发明涉及钻井装置。
背景技术
已知钻井装置用于陆上或海上位置钻取水、油和/或钻天然气井。钻井装置可以是移动式装置,例如移动式海上自升式钻塔,或者可以是安装在卡车上的移动式装置。钻井装置还可具有更固定的特征,例如固定的基于陆地的结构,或固定的基于海上的结构(例如钻井平台)。海上钻井装置通常可称为钻探装置。因此,术语钻井装置和钻探装置可互换使用。
钻井装置通常包括钻台。钻台是钻井装置在钻井作业期间进行活动的层。钻台通常是操纵和连接用于钻井的管件或钻柱的层。钻台包括钻柱通过其向下行进到地底部的孔。井架可位于钻台上方,钻柱可从井架垂下以通过钻台中的孔朝向地表下降。钻柱可以是具有某一长度的管,所述管将进行组装以形成可插入到地底部的连续钻管。钻柱在钻台处组装。钻台上具有大量的活动和设备,特别是钻井作业期间。由于钻台处由重型设备作业、在有钻井流体的情况下进行作业并且位于油井或天然气井的上方,因此它是危险区域。钻台通常被认为是对钻井装置上的工人最危险的区域之一。
使用钻井装置是相当昂贵的,所以在油田或天然气田开发期间,具有初次就钻取正确的井的目标。随后,在井维护期间,具有在有限时间内执行维护的目标。
在油田或天然气田的开发期间,从一个位置钻出多个井。然后,井成扇形散开以遍布油储层和/或天然气储层。在海上储层的情况下,井口可均设置在水平面上方,通常设置在如图1所示的诸如桩架 (jacket)18的永久固定的结构处。
井的开采期期间对井进行维护。这亦称之为“井干预作业”。执行井干预作业以例如确保或延长井的生产。井干预作业被认为是改变井的状态和/或井的几何形状的任何作业,所述作业可提供井的判断和/ 或管理井的生产。井干预作业通过钻井装置执行或在钻井装置上执行。使用钻井装置或井干预设备的井干预作业通常在钻台上完成。为此,钻井作业本身被中断,这即费钱又费时。然后,从钻台、通过钻台中的孔至相应的井来执行诸如线缆作业或连续油管作业或编织绳作业或钢丝绳作业的井干预作业。这表明用于井干预作业的设备放置钻台自身上,这可导致增加钻台上工人的危险。此外,可执行修井作业以维护或维护井。
井干预作业在井投入生产之后执行,并且优选地在井的生产期间执行。井的暂时关闭是一项复杂、危险并且昂贵的作业,并且因此不是优选的作业。井干预作业可能需要用于执行诸如连续油管、清洁、回收、钻井、线缆作业、监控、打捞等作业的设备。
此外,当井资源耗尽时,其报废通过钻井装置执行。
由于钻井装置的高成本率以及钻台上的危险作业,在提高钻井装置的作业效率和提供相对安全的工作环境方面存在不断的挑战。
存在对用于避免上述缺点中的至少之一的钻井装置的需求。
发明内容
因此,本发明提供钻井装置,该钻井装置包括用于执行钻井作业的钻台,其中,钻台位于可延伸到钻井装置外部的悬臂梁上;钻井装置还包括独立作业搬运系统,该独立作业搬运系统布置为独立于钻台上的钻井作业来搬运悬臂梁下方的设备;其中,独立作业搬运系统包括用于与待搬运的设备协作的搬运元件;其中,搬运元件能够在悬臂梁下方移动;其中,搬运系统安装至悬臂梁的侧部。
通过在悬臂梁下方设置附加的搬运系统,可在钻井作业期间执行同时作业或没有不中断的连续作业。例如,在一个井上的钻井作业期间,可能存在对另一井的井干预作业,例如连续油管作业或线缆作业。这与现有技术的井干预作业是相反的,其中连续油管经由穿过其执行钻井作业的同一月池完成。因此,当连续油管将完成时,此外当连续油管设备不位于钻台上时,都需要中断钻井作业。
附加的搬运系统可安装至悬臂梁,并且因此,可以与悬臂梁一起缩回。
通过设置连接至悬臂梁的搬运系统,可获得紧凑的系统。当将悬臂梁缩回到位于平台上方的缩回状态时,搬运系统也一起缩回。因此,对平台不必进行结构修改或进行最小的结构修改,并且在悬臂梁的缩回状态中,附加的搬运系统不延伸到平台的外部并且与悬臂梁一起缩回。
通过提供钻井期间同时作业的可能性,可增大钻井装置在使用时的效率等,和/或可在有限的时间范围期间使用钻井装置在井上执行更加复杂的作业。在作业期间,悬臂梁至少部分地伸出到多个井口的具有井湾的桩架上方。通过设置附加的搬运系统,可更加容易地完成在位于悬臂梁下方的桩架(井湾)上的材料搬运或在桩架与钻井装置的主甲板之间的材料搬运,减少从一个起重机到另一起重机的传递,并且因此减少主甲板起重机作业的量,这可增大安全性。另外,可减少盲的起重机作业和/或盲的起重机作业可能变得多余,也增大了安全性,其中盲的起重机作业即起重机作业员与升降的载荷没有视觉接触的作业。另外,主甲板的起重机活动可以与悬臂梁的滑动作业分离。
此外,通过设置附加的搬运系统,在不干扰钻台上的设备的情况下,可在悬臂梁下方执行井干预作业、彻底检查作业或其它作业。因此,这些作业可独立于钻井作业来执行,并且可与钻井作业同时执行或不同时执行。
在实施方式中,搬运系统可在钻台下方的一定距离处安装至悬臂梁,以干扰钻台上的钻井作业并且最佳地能够执行同时作业。
另外,通过将搬运系统设置在悬臂梁的侧部,无需额外使用钻台。用于井干预作业的设备可位于钻台下方,并且在钻台下方搬运。
优选地,搬运系统安装至悬臂梁的横向侧,例如悬臂梁的左舷侧或右舷侧。通过将搬运系统设置到悬臂梁的横向侧,悬臂梁在钻井装置外部的所及范围或延伸可保持不变,而同时作业由于可在悬臂梁下方移动的搬运元件而变得可能。此外,通过将搬运系统设置在悬臂梁的横向侧,可使用有限的额外空间,并且当悬臂梁缩回到钻井装置的主甲板上方时,搬运系统变得可易于接近的。可选地,搬运系统可安装至悬臂梁的后侧。这在具有例如大桩架的情况下可能是有利的。
在实施方式中,搬运系统可安装在悬臂梁的横向侧处的固定位置处。在另一实施方式中,搬运系统可相对于悬臂梁安装成可平移的,例如搬运系统可安装在水平轨道或滑轨上并且然后可沿着轨道向前和向后滑动。这可为悬臂梁下方的搬运系统获得较大的所及范围。此外,它可允许搬运系统用于具有井湾的桩架与主甲板之间的额外的材料搬运。
有利地是,搬运系统设置有搬运元件。搬运元件布置为搬运用于同时作业的设备。搬运元件可布置为用于引导诸如线缆或连续油管的独立作业的设备,和/或可布置为用于保持诸如井干预堆叠、防喷器或采油树(X-mas tree)的设备。
通过设置在悬臂梁下方可移动的搬运元件,搬运系统可容纳在钻台下方的相对有限的空间里。在实施方式中,搬运元件可在悬臂梁下方的XY平面内移动。搬运系统可例如设置为在钻台下方的轨道上运行的托架,或者可例如设置为在悬臂梁下方水平延伸的梁。可能有许多实施方式。优选地,搬运系统的设置有搬运元件的部分可在XY平面内移动,例如通过延伸臂、或滑动托架或铰接臂等。搬运系统在一端处连接至悬臂梁,并且在另一自由端处设置搬运元件。将XY平面认为是悬臂梁下方的与悬臂梁的底侧大致平行的平面。在正常使用情况下,XY平面可以大致是水平的。优选地,搬运元件可在XY平面内移动,以允许系统的具有有限竖直高度的比较大的有效范围。XY 平面内的运动可以是平移运动、旋转运动和/或它们的组合。搬运系统可安装至悬臂梁的侧部,或者可在悬臂梁的侧部或底部处设置凹口以接纳搬运系统。可能有多种变型。
通过设置可在悬臂梁下方移动的搬运元件,搬运元件可用于在钻井作业期间在不干扰钻台上的作业的情况下执行同时作业,以及在桩架与悬臂梁之间获得的有限的自由空间中执行同时作业。有利地是,搬运元件设置在水平可延伸臂的自由端处,其中,水平可延伸臂的相对端可连接至悬臂梁。为了提供在悬臂梁下方的运动,该臂可在XY 平面内移动,并且可例如实施为分段式吊杆或伸缩式吊杆等,鉴于可获得的有限空间这是有利的。
在实施方式中,搬运系统包括支承结构,其中支承结构配置为安装至悬臂梁。另外,搬运系统可包括可连接至支承结构的连接臂。连接臂可固定地连接至支承结构,和/或可以是相对于支承结构竖直地可调节的,和/或可移除地连接至支承结构。在连接臂的下端处,可设置水平可延伸臂,水平可延伸臂在其自由端处包含搬运元件。水平可延伸臂可实施为分段梁或可伸缩延伸臂等。水平可延伸臂通常可经由回转机构连接至连接臂,然而经由其它的铰链连接件或接头也是可能的。有利地是,水平可延伸臂围绕连接臂的下端枢转360度。连接臂还可被称作为“基架”。通过向水平可延伸臂提供这种360度的作用半径,该臂的作业所及范围可相对较大,并且因此,可最佳地利用同时作业的可能性。
在优选实施方式中,搬运元件相对于悬臂梁竖直地可调节。更加优选地,连接臂可相对于搬运系统的支承结构竖直地可调节。在可选实施方式中,水平可延伸臂可相对于连接臂和/或支承结构竖直地可调节。通过设置竖直地可调节的搬运系统,搬运元件可例如被降下以将诸如堆叠或采油树的设备降下。当缩回悬臂梁时,可向上调节搬运元件及其安装至的臂,使得搬运元件可变成处于悬臂梁旁边的位置,例如为了在停用期间的储存。此外,在缩回悬臂梁期间,搬运系统可用来运送具有例如容器的额外设备。因此,可减少额外的甲板起重机作业,这样可节省时间。由于搬运系统的竖直可调节性,带有设备的搬运元件可在悬臂梁缩回之前或缩回期间向上移动,使得设备可避开诸如悬臂梁的后侧滑轨的障碍物,并且在缩回期间可保持在主甲板上方。一旦悬臂梁处于缩回状态,可使带有设备的搬运元件下降直到设备可到达主甲板并且可与搬运元件分离。
有利地,由于搬运系统的竖直调节,在不中断钻井作业和/或悬臂梁的缩回的情况下,通过搬运系统的在桩架与主甲板之间材料搬运或设备搬运能够成为可能。通过使用用于在桩架与主甲板之间的独立作业设备搬运的搬运系统,可能变得需要更少的主甲板起重机作业,这增强了安全性。当搬运元件到达悬臂梁下方时,它可下降至桩架例如以拾起负载。然后,搬运元件可通常水平地移动到悬臂梁的侧部。当搬运元件位于悬臂梁旁边时,搬运元件可以在高度上竖直地调节到包括负载的搬运元件可位于主甲板和障碍物上方的位置。然后,搬运元件可朝向主甲板移动,有利地水平地移动,以使负载下降到主甲板上。优选地,搬运系统在悬臂梁的横向侧上的位置确定为允许桩架的最佳所及范围和到主甲板上的所及范围。
搬运元件可通过竖直地调节搬运系统而竖直地可调节,和/或通过在搬运系统上提供允许竖直移动搬运元件的起重装置而竖直地可调节。连接臂或基架相对于支承结构和悬臂梁的竖直调节可以以多种方式实施。优选地,通过齿条和小齿轮系统来提供竖直调节。可选地,当臂和/或搬运元件位于悬臂梁旁边时,搬运元件和/或水平可延伸臂和 /或分段式吊杆中的至少一段可向上枢转,例如通过致动器围绕水平轴铰链向上枢转。可选地,可设置起重索,起重索向上和/或向下升降水平臂和/或搬运元件。
在优选实施方式中,搬运元件可包括用于搬运诸如线缆的第一设备的第一搬运部,并且可包括用于搬运诸如线缆堆叠或采油树等的第二设备的第二搬运部。有利地,搬运元件专用于确定的作业。例如,对于线缆作业,可设置作为第一搬运部的滑轮以搬运线缆,并且可设置作为第二搬运部的升降挂钩或起重滑车以保持线缆堆叠。在另一实施方式中,可设置作为搬运元件的夹持块以保持例如井干预堆叠或采油树。在另外的实施方式中,由于连续油管通常需要比线缆作业更大的负载容量,因此可为连续油管设置专用的搬运工具。
搬运系统还可设置有用于不同的专用作业的两个或更多个搬运元件。
在有利的实施方式中,通过设置保持线缆的第一搬运部和保持线缆堆叠(线缆装备)的第二搬运部,在线缆作业期间可在大致恒定的张力下保持线缆装备。第二搬运部可以是起重元件,具有在升降绞盘上张紧的起重索。这是有利的,因为线缆装备通常在其自身的重力下折叠,所以通过使用设置在搬运系统上的起重索来拉紧线缆装备,可避免额外的起重活动以及其它设备的使用。有利地是,装备的第二搬运部设置有双起重索/缆线和双滚筒。两个起重缆线可连接至装备的上侧的外边缘,各连接至相对的侧,然后引导线缆的第一搬运部可布置在这些缆线之间,并且因此,线缆可相对容易地引导到线缆装备的入口的中心。如此,线缆装备可被拉起并紧密地保持至引导线缆的第一搬运部,与正常的线缆作业相比这节省了空间。
有利地是,线缆至少部分地经过搬运系统。在有利的实施方式中,连接臂可配置为接纳线缆,使得线缆可经过连接臂。另外,线缆可朝向辅助的搬运元件沿水平臂前行。通过引导线缆经过连接臂,与在搬运元件处直接牵引主甲板上的线缆卷轴相比,可减少线缆上的力。通过沿着搬运系统引导线缆,线缆卷轴可安装到例如悬臂梁的顶部上或悬臂梁的侧部处。
钻井装置或钻探装置可以是自升式平台、固定式海上平台、自升式船舶或半潜式平台或钻井船等。可能有钻井装置的多种实施方式。
钻井装置设置有包括钻台的悬臂梁。悬臂梁通常可延伸到钻井装置的外部。悬臂梁可设置在例如自升式平台上,悬臂梁能够可移动地布置在自升式平台的甲板层上方。此外,自升式船舶、半潜式钻探装置或任何其它的钻探装置可设置有可移动的悬臂梁。设置其上设置有钻台和井架的悬臂梁的有益效果在本领域中是公知的。例如,通过设置可延伸到钻井装置外部的悬臂梁,可在包括井口的桩架上方执行井干预作业或钻井作业。
在实施方式中,独立作业搬运系统设置在钻台下方的一定距离处,其中,钻台位于悬臂梁的定侧。优选地,独立作业搬运系统设置在顶部具有钻台的悬臂梁的下部,使得水平可移动的搬运元件可以在悬臂梁下方可用的相对有限的空间内移动。可在悬臂梁的底侧处连接搬运系统,或者优选地,可在悬臂梁的横向侧处连接搬运系统,例如后侧或右舷侧或左舷侧,或者搬运系统甚至可以连接到月池的侧部中的一个。
在实施方式中,为了储存和/或维护,搬运系统可与悬臂梁分离或者可移动地安装至悬臂梁。例如,作为搬运元件的托架可以是在安装至悬臂梁的底侧的轨道上方可移动的。在另一示例中,诸如伸缩梁或转向梁的水平可延伸的梁可安装至侧部,例如右舷侧或左舷侧或月池侧或后侧,同时该梁可在悬臂梁下方延伸以在钻井作业期间执行井上的同时作业。
搬运元件实施为用于与待搬运的设备协作。设备可以是例如线缆或连续油管。然后,该协作仅将线缆或连续油管设备引导到卷轴/从卷轴引导线缆或连续油管设备。然后搬运元件可实施为引导元件,诸如可调节的或不能调节的香蕉状滑轮。有利地,其上设置有线缆或连续油管的卷轴可位于钻井装置的位于悬臂梁下方的甲板上,或位于钻井装置甲板的后侧处的附加可折叠甲板上。在优选实施方式中,线缆可被引导为至少部分地穿过搬运系统。
搬运元件还可实施为用于与钻台下方的待搬运的设备协作,所述设备例如防喷器或采油树。为此,搬运元件可实施为诸如提升挂钩或夹持装置的保持元件。诸如防喷器或采油树的设备通常从钻井装置的甲板提升到桩架的井口甲板。有利地,这样的提升作业可与钻井作业同时执行,从而节省时间和成本。在实施方式中,搬运系统可因而设置有作为搬运元件的引导元件,或者设置有作为搬运元件的保持元件,或者设置有两者。
在有利的实施方式中,搬运系统和/或搬运元件可以是在竖直方向上(即在与XY平面横切的Z方向上)可调节的。通过设置竖直地可调节的搬运元件和/或搬运系统,用于线缆或连续油管的引导元件的竖直位置或用于待搬运的设备(例如防喷器、或采油树)的保持元件的竖直位置可调节。然后,防喷器或采油树可朝向包括井口的桩架下降。由于竖直调节,起重能力和/或提升能力可由搬运系统提供。可选地,起重能力可由通过搬运系统上或经由搬运系统的滑轮引导的起重缆线提供。搬运系统上可设置绞盘。在有利的实施方式中,搬运系统在第一作业状态与第二作业状态之间竖直地可调节,其中,在第一作业状态中,搬运元件可在悬臂梁下方移动,在第二作业状态中,搬运元件位于悬臂梁旁边。在第一作业状态中,搬运元件在悬臂梁下方是可移动的,并且可例如执行桩架或井上的独立作业。在第二作业状态中,搬运元件位于悬臂梁旁边,例如为了将设备搬运至主甲板/从主甲板搬运设备,或为了搬运系统的储存,或为了在悬臂梁的缩回期间保持容器。
本发明还涉及用于安装在钻井装置上的悬臂梁,其中,悬臂梁在其下端处设置有搬运系统,所述搬运系统用于独立于钻井作业来搬运设备,其中,搬运系统包括布置为在悬臂梁下方运动的搬运元件。
本发明还涉及用于在钻台下方执行独立作业的搬运系统和方法。
进一步的有利实施方式在从属权利要求中呈现。
附图说明
将基于附图中表示的示例性实施方式进一步阐述本发明。示例性实施方式通过非限制性图示的方式给出。
在附图中:
图1示出具有悬臂梁的钻井装置的总体布置的立体图,其中,悬臂梁具有安装至该悬臂梁的搬运系统;
图2示出安装至悬臂梁的侧部的搬运系统的实施方式;
图3示出图2的搬运系统的详图;
图4示出位于悬臂梁的后侧处的搬运系统的实施方式;图5a示出越过井平台的悬臂梁以及安装至悬臂梁的后侧的搬运系统的实施方式的示意性侧视图;
图5b示出图5a的俯视图;
图6a示出安装至悬臂梁的底部的搬运系统的实施方式的侧视图;
图6b示出图6a的搬运系统的仰视图;
图7a示出在悬臂梁下方的搬运系统的实施方式的示意性立体图;
图7b示出图7a的搬运系统的仰视图;
图8a示出在悬臂梁下方的搬运系统的另一实施方式的示意性立体图;
图8b示出图8a的搬运系统的仰视图;
图9示出搬运系统的另一实施方式的示意性立体图;图10示出具有伸缩臂的搬运系统的可选实施方式;
图11示出安装至悬臂梁的侧部的搬运系统的可选实施方式;
图12示出从悬臂梁脱离的图11的搬运系统;
图13a示出具有齿条和小齿轮垂直位移机构的搬运系统的实施方式;
图13b示出图13a的搬运元件的实施方式的细节;图13c示出搬运元件的另一实施方式;
图14示出具有线缆的搬运系统的实施方式,其中线缆被引导通过搬运系统;
图15a示出具有垂直位移机构的搬运系统的可选实施方式;
图15b示出图15a的垂直位移机构的细节;
图16a示出当悬臂梁延伸时在悬臂梁下方持有负载的搬运系统的总体布置的侧视图;图16b示出图16a的搬运系统的总体布置的侧视图,其中当悬臂梁延伸时搬运系统朝向钻井装置枢转;
图16c示出图16a和图16b的搬运系统的总体布置的侧视图,其中搬运系统竖直地向上移动并延伸,使得当悬臂梁延伸时负载在主甲板上方;
图17示出图16a和图16b的搬运系统的总体布置的侧视图,其中在悬臂梁缩回期间搬运系统竖直地向上移动。
应注意的是,附图仅是通过非限制性示例的方式给出的本发明实施方式的示意性表示。附图中,相同的或对应的部件使用相同的附图标记表示。
具体实施方式
图1示出钻井装置1的示意性立体图。这里,钻井装置1实施为自升式平台。这样的钻井装置1通常临时安置在紧挨着井平台18开采油田和/或天然气田的海上位置处。在勘探油田和/或天然气田时,钻井装置1可用于钻井,并且可在井生产期间用于井维护或维修和/或用于井干预。
图1示出包括悬臂梁17的钻井装置1的示意性立体图。此处,井架7位于悬臂梁17上方。钻台8位于悬臂梁17的上侧17a处。悬臂梁17还具有横向侧17b、横向侧17c、后侧17d、前侧17e和底侧17f。
月池10(在图中不可见)设置为穿过悬臂梁17的开口,钻柱可穿过月池10向下朝向地底部行进。在该实施方式中,悬臂梁17可相对于钻井装置1的甲板5通过滑轨37a和滑轨37b在X方向和Y方向上平移。在可选实施方式中,悬臂梁17可相对于甲板5进行旋转,或者可通过仅在X方向上的平移而延伸到钻井装置1的甲板5外部。钻井装置1是具有相对于甲板5可竖直调节的三个或更多个支柱3的自升式平台。支柱3通常可在上位置与下位置之间调节,其中,在上位置支柱主要在甲板5上方延伸,在下位置支柱3主要在甲板5下方延伸。在支柱3的上位置中,自升式平台1可被拖拽或可航行至海上位置。在支柱3的下位置中,支柱可延伸至海底以锚固自升式平台1。在图2的实施方式中,支柱3位于下位置中,并且甲板5位于水位线 6上方。
钻台8是进行钻井作业的层。它也是完成管件或钻柱的处理和连接的层。管件是具有标准长度和/或预定长度的管,所述管彼此连接以形成可下降到海底中、用于钻井的连续钻柱。钻台8设置有孔(此处未示出),钻柱可通过该孔向下行进到地底部。此处未示出可存在于甲板5上的其他设备和/或装置。
通常,为了油田和/或天然气田的勘探和/或生产,从一个位置钻出多个井。井可以成扇形散开以遍布储层。因进行此,可存在多个井柱 11。在井柱11的上端处,通常设置有井口(此处未示出)。井口可位于生产平台上的水位之上,称之为表面井口,或者井口可位于水位下方的海床上,称之为水下井口。在井生产期间,通过井口进行维护、维修和/或井干预作业。在钻台8的层处,设置有搬运系统12(这里安装至悬臂梁17下方)。搬运系统12布置成独立于钻台8上的钻井作业执行作业。搬运系统12可搬运位于钻台8下方的设备,例如,用于维护作业或井干预作业的设备。搬运系统12设置有搬运元件13。搬运元件13可以是用于引导线缆或走绳或连续油管等的引导元件。搬运元件13还可实施为配置成用于与待搬运的设备协作的协作元件。这样的设备可以是防喷器或X-采油树或卷轴等。因此,搬运元件13可实施为提升挂钩或夹持机构。
如钻井领域中的广泛认知的那样,钻台8是危险区域。与重型设备、旋转机械和危险流体一起作业。此外,钻台8通常挤满了工人、钻井设备、管件和/或钻柱等。因此,当将执行维护作业或井干预作业时,中断钻井作业,并且将附加的维护设备或井干预设备放置在钻台上。这是耗时的,并且可增大受伤和/或故障的风险。通过设置安装至悬臂梁17的底侧17f或横向侧17b、横向侧17c或后侧17d的搬运系统12,即在钻台8下方的层处设置搬运系统12,可独立于钻井作业执行维护作业和/或井干预作业。例如,可与钻井作业同时执行维护作业和/或井干预作业,因此而不需要中断钻井作业。或者,即使没有钻井作业时,也可在钻台8下方的层处执行维护作业和/或井干预作业,如此对钻台8上的设备和/或活动不存在干扰或存在有限的干扰。通过将这些维护作业和/或井干预作业与钻台上的钻井作业分开,可增强安全性。
在图1的实施方式中,搬运元件13支持连续油管单元27,该连续油管单元27是可用于井干预作业的设备。
搬运系统12的搬运元件13可在钻台下方的XY平面内移动。通常,这样的XY平面在钻台8下方的层处大致与在悬臂梁底侧17f平行。通过提供XY-运动,搬运系统12可以在钻台8下方可用的通常为有限的空间中进行作业。搬运元件13和/或搬运系统12可在XY平面内移动,但是所述运动可以是平移运动和/或旋转运动。
钻井装置1或此处的自升式平台1定位成邻近塔架或井平台18。井平台18包括多个井口19,井柱11从多个井口19向下行进至井中。为了钻探、维护、维修和/或井干预作业,悬臂梁17可延伸到井平台 18上方的甲板5的外部。
在钻台8下方的层处,搬运系统12设置有水平可移动的搬运元件 13。这里,搬运系统12连接至悬臂梁17的横向侧,而水平可移动的搬运元件13可在悬臂梁17下方延伸。这里,搬运系统12实施为通过回转机构21可旋转地连接至悬臂梁17的伸缩梁。从回转机构21处,设置了向上延伸的连接臂22。通过设置例如回转机构21的旋转接头和例如伸缩梁20的水平延伸臂,可为搬运元件13获得较大的范围。
图10中给出了伸缩梁20的实施方式的更加详细的图。伸缩梁20具有可在臂20b的内部或外部平移的臂20a。在臂20a的端部处设置有搬运元件13,这里设置成凸缘。在臂20b上设置了回转机构21,使得臂 20b可围绕Z轴旋转,其中Z轴是在横切于伸缩梁20可移动的XY平面的方向。从回转机构21向上,安装有连接臂22,该连接臂22设置成用于与钻井装置1连接,例如与钻井装置1上的悬臂梁17的侧部连接。
搬运元件13设置在伸缩梁20的自由端处,并且在图1的实施方式中该搬运元件13包括香蕉状滑轮23和保持连接件24。通过能够自身可调节到适当位置的香蕉状滑轮23,可朝向井平台18上的井口19 引导线缆或连续油管或走绳或任何其它的绳索或缆线25。绳索或缆线 25通常卷绕在卷轴26上,该卷轴26优选地定位在钻井装置1的甲板 5上。在可选的位置中,卷轴26可定位在平台甲板5的侧部处可折叠的上部甲板28上。卷轴26可在甲板5上的各种位置。
这里,搬运元件13包括保持连接件24,保持连接件24在将设备 27移动到井平台18和/或从井平台18移走设备27时保持设备27,设备27例如井干预堆叠、防喷器、连续油管单元或采油树。这样的设备 27可定位在平台1上,从而由搬运系统12拾起并提起到井平台18。为此,可设置例如上部甲板28或折叠的甲板或其它进入平台。此处,上部甲板28设置在自升式平台1的后侧处。当不需要时,甲板28可朝向侧部折叠。设备27可通过甲板5上可用的起重机下降至上部甲板 28上。保持连接件24可具有多种实施方式,例如提升挂钩或夹持机构或板连接等。
通过设置搬运系统12,可独立于钻井作业执行诸如维修、维护、井干预、彻底检查等非钻井作业。因此,当执行这样的作业时,不需要中断钻井作业。与钻井作业同时作业变得可能。这个可提供更加安全的工作环境以及钻井装置的更加有效的使用。最终,可减少自升式钻井装置1对特定井平台所需要的时间。
搬运元件13可水平移动以在井平台上方提供最佳的所及范围,并将搬运元件13定位在确定的井口上方,以能够对井执行独立作业。有利地是,搬运元件13的所及范围大于月池区域10以尽可能多地覆盖井平台18上的井口。
通过设置可水平移动的搬运元件13和/或搬运系统12,搬运系统 12可储存在悬臂梁下方,或可在悬臂梁下方进行作业。图3、图5、图6、图7或图8中示出了诸如分段梁、或转向梁或可驱动托架的可选实施方式。
图2示出搬运系统12的更加详细的立体图,该搬运系统12安装至悬臂梁17的侧部,例如,右舷侧或左舷侧或后侧。将搬运系统安装至悬臂梁17的左舷侧或右舷侧的优势可能在于:当缩回悬臂梁时,搬运系统12可来到甲板5上方。这时,为了储存在甲板5上或为了维护,搬运系统12可与悬臂梁17分离。
此处,搬运系统12实施为具有第一臂14和第二臂15的分段梁 20,第一臂14和第二臂15彼此铰链连接以使得自由端12b处的搬运元件13可在水平面内移动。此处,分段梁20包括两个铰链连接的臂,但是还可包括三个或更多个铰链连接的臂。此外,搬运系统12可以是包括铰链连接的臂的混合结构,其中铰链连接的臂中的一个臂可实施为伸缩梁。铰链接头可由回转机构提供或可由液压气缸致动。
在图2的实施方式中,搬运元件13的保持连接件24连接至井干预堆叠27,其中,井干预堆叠27定位在上部甲板28上以上升至平台 18。对于将设备27定位在平台18上,有利的是,搬运系统12在Z 方向上可调节和/或在搬运系统12上可获得提升能力。臂14、臂15 可在XY平面内移动以将保持例如井干预堆叠或引导例如线缆的搬运元件12定位至根据所确定的井(例如待维护或将执行井干预作业的井的井口)的某一位置。该位置可以是位于所确定的井口上方的位置。然后,朝向该井口降下井干预堆叠,有利的是,搬运系统12在Z方向上是可调节的。然后,通过调节(例如通过液压气缸调节)搬运系统12的竖直位置,可将井干预堆叠或相似的设备降下并放置在井平台18上。两个液压气缸29连接至连接臂22以调节连接臂22相对于悬臂梁17的高度。因此,可在由液压气缸29的冲程提供的范围内调节搬运系统12的竖直位置。为了引导连接臂22的竖直运动,设置了两个托架30,这里为滑套30。在实施方式中,提升能力也可由液压气缸 29提供。在另一实施方式中,可设置在滑轮上方运行的起重缆线,滑轮位于搬运系统12上或穿过搬运系统12。滑套30还可提供连接臂22 和搬运系统12与悬臂梁17的相对容易的分离。因而,搬运系统12 可与悬臂梁17分离并储存在甲板5上,例如在航行期间和/或自升式平台1的牵引期间,或出于对搬运系统12维护目的。
例如,井干预堆叠27可连接至搬运元件13的提升挂钩24,并且然后,可通过搬运元件13在水平的XY平面内运动而定位在所确定的、井塔架18的井口19上方。然后,液压气缸29可操作为使连接臂22 下降,并且因此,具有所连接的设备27的搬运系统12朝向井塔架18。
图3示出处于悬臂梁17的横向侧处的处于储存状态的搬运系统 12。这里,搬运系统12也实施为具有第一梁14和第二梁15的分段梁,其中,第一梁14在其端部处具有搬运元件13,第二梁15通过回转轴承21和连接臂22连接至悬臂梁17。梁14和梁15通过回转机构彼此铰链连接,但是也可设置其它的铰链接头。可选地,两个梁之间的旋转运动可由液压气缸启动。连接至连接臂22的两个气缸29可根据气缸的冲程提供对搬运系统12的竖直调节。可选地和/或另外地,提升能力可由气缸29提供和/或由起重系统31提供,起重系统31包括从绞盘33a经由滑轮33b在搬运系统12上行进的起重缆线32。在该实施方式中,用于将布线和/或缆线从甲板5上的卷轴引导至井平台的香蕉状滑轮23可通过位移机构34调节,这里为气缸34。
图4示出连接至悬臂梁17的后侧17d的搬运系统13。在该实施方式中用于提升设备27的提升能力也由从绞盘33a经由滑轮33b行进的起重缆线32提供。这里,当搬运系统12操作为将设备携带至确定的位置时,搬运元件13、提升连接件24和/或香蕉状滑轮23与搬运系统12的第一梁14和第二梁15一起水平地延伸。一旦处于确定的位置,这里,设备27与提升连接件24一起通过起重系统31下降至井平台18。通过使用起重系统31,并非整个搬运系统12竖直地可调节,而仅搬运元件13竖直地可调节。通常,可首先完成XY平面内的定位,然后当需要时可调节竖直方向上的高度。为了使诸如井干预作业的独立作业成为可能,用于从卷轴26引导线缆25的引导元件23可以是充分的。然后,搬运元件13在水平XY平面内的定位且因此搬运系统 12在水平XY平面内的定位可允许在井平台18上方提供较大的所及范围。
图5a和图5b给出位于后侧17d处的搬运系统12的可选实施方式。此处,搬运系统12包括彼此铰链连接的第一梁14和第二梁15,其中,铰链接头使用液压气缸38致动。
图6a和图6b以及图7a和图7b示出安装至悬臂梁17的底侧17f 的搬运系统12的可选实施方式。搬运系统12设置为托架39,托架39 可在环形轨道35上移动。轨道35围绕月池10布置,从而不必中断穿过月池10的作业。托架39可在轨道上移动,并且因此可在悬臂梁17下方的XY平面内移动。在图6a和图6b的实施方式中,托架39设置有延伸臂40,例如可相对于托架39径向移动,从而延伸搬运系统12 的所及范围。另外,具有滑轮33的起重系统31可设置成安装在用于升降设备的托架上。搬运元件12可如图6a中所示设置在延伸臂40的端部,或者可设置在托架39上。如图8a和图8b中所实施的那样,作为环形轨道的替代,XY滑移系统36可设置成配置为围绕月池10。因此,搬运元件13可通过XY滑移系统定位到可到达的确定位置处。
图9示出安装至悬臂梁17后端的搬运系统13的可选实施方式。这里,搬运系统13为分段梁20,该分段梁20具有彼此铰链连接并且通过气缸相对于彼此致动的第一臂14和第二臂15。这里,第一臂14 实施为弯曲梁,其中,弯曲梁可比直的第一臂允许相对更大的所及范围。搬运系统12通过回转机构21和连接臂22连接至悬臂梁17。
图11示出安装至悬臂梁17的横向侧17b的搬运系统12的可选实施方式。这里,搬运系统12包括向上延伸的连接臂22。在连接臂22 的下端处,水平可延伸臂20连接至连接臂22。这里,水平可延伸臂 20通过回转机构21连接至连接臂22,从而为臂20提供360度的所及范围。这里,水平可延伸臂20实施为具有前臂或第一臂14以及基础臂或第二臂15的分段梁20。在臂20的自由端12b处是所设置的搬运元件13。搬运系统12还包括支承结构43,连接臂22安装至该支承结构43。支承结构43安装至悬臂梁的横向侧17b。支承结构43包括用于引导连接臂22的托架30。邻近连接臂以及沿着基础臂15和前臂14,设置阶梯45a和步行桥45b以允许工人进入搬运系统12。
此处,搬运系统12以固定的位置安装至悬臂梁,即支承结构43 固定地连接至悬臂梁17。可选地,支承结构43相对于悬臂梁17可水平延伸,例如,支承结构可在安装至悬臂梁的轨道或滑轨上转移。因此,臂20的水平所及范围可以延伸和/或搬运系统12可另外用于将设备搬运至主甲板和井湾桩架,或从主甲板和井湾桩架搬运设备。
在该实施方式中,连接臂22可相对于支承结构43竖直移动,并且允许连接臂或基座在托架内的滑动,托架30可实施为滑套30。为了提供连接臂22和水平臂20的竖直移位,如图13a所示,可设置齿条和小齿轮位移机构44。
图12示出与支承结构43分离的连接臂22和水平臂20。这里,这通过打开托架30来设置。在托架30的闭合状态下,连接臂22被接纳在托架30中并可在托架30中被引导。在托架30的打开状态下,可从支承结构移除连接臂22。通过提供可移除的连接臂22和/或水平臂20,这可在搬运系统的停用期间便于搬运系统的维护和/或储存,例如,改善悬臂梁的组合载荷特征或改进与上部结构的余隙。然后,搬运系统12可储存在例如甲板5上的临时框架46上。
图13a示出齿条和小齿轮位移机构44,其包括齿条44a和小齿轮 44b。此处,齿条44a是支承结构43的一部分,而小齿轮44b设置在连接臂22上。齿条44a可例如延伸超过大致悬臂梁17的高度。通过设置齿条和小齿轮位移机构44,搬运元件13的竖直位移所及范围可变得更大,从而给予搬运系统12操纵设备和执行作业的更多可能性。在该实施方式中,具有托架30的支承结构43接纳连接臂22,并且连接臂22相对于支承结构43可调节。
在图13a的实施方式中,这里,搬运元件13包括用于保持线缆48的第一搬运部13a和用于保持线缆堆叠的第二搬运部13b。这在图 13b中更详细示出。在图13b中,为了简明,仅示出具有托架30的支承结构43和连接臂22。仅示意性示出了分段臂20的第一臂14和第二臂15。线缆48被引导经过连接臂22,这在图14中更详细地示出。然后,线缆48被引导为沿着或经过水平可延伸臂20的臂15、臂14。另外,设置了滑轮或滚轴58a、58b、58c。此处,搬运元件13的第一搬运部13a实施为用于引导线缆48的滑轮。此处,搬运元件13的第二搬运部13b实施为用于保持诸如线缆堆叠的第二设备的起重元件。该起重元件可以是挂钩或环或将线缆堆叠连接至起重索或绳索的特定结构。还有可为每个起重索提供挂钩或环或其它特定连接件。因此,搬运元件专用于确定的作业,此处专用于线缆作业。图13a和13b中还示出搬运系统12设置有另外的搬运元件13ii,这里为起重滑车。因此,可设置多个搬运元件13,其中每个搬运元件可专用于确定的作业。可选地,搬运元件或搬运元件中的一部分可以是根据待执行的作业能够互换的。
线缆堆叠或线缆装备包括由例如在顶部的填料箱、润滑器和防喷器组成的工具管柱。对于线缆作业,线缆装备的下端连接至井口或采油树,线缆从引导滑轮13a引导到该装备并穿过该装备进入到钻管中。此处,装备的第二搬运部13b设置有在双滚筒47上穿行的双起重索/ 缆线57。两个起重缆线57可连接至装备顶侧的外边缘,并且可通过双滚筒47提升和降下。引导线缆48的第一搬运部、滑轮13a位于这些缆线58之间,并且因此,线缆可较容易地引导到线缆装备的入口中心。因此,在线缆作业期间,可在基本恒定的张力下保持线缆装备。这是有利的,因为线缆装备通常在其自身的重力下失稳,所以通过使用设置在搬运系统上的起重索来拉紧它,可避免额外的升降活动和辅助设备的使用。此外,线缆装备可被拉起并紧密地保持至引导线缆的第一搬运部,这与常规的线缆作业相比这节省了空间。
这里,双滚筒绞盘47设置为靠近转向梁的转向节。此处,另外的搬运元件13ii实施为具有在绞盘或滚筒59上穿行的起重索58的起重滑车,起重滑车适合于诸如容器、采油树或井干预堆叠的负载。
如图13c所示,这里,搬运元件13针对如连续油管的特定井干预作业进行配置。这样的搬运元件13包括用于保持井干预堆叠或连续油管单元27的引导弓和/或引导机构。这里,搬运元件13设置有夹持元件,夹持元件围绕连续油管单元27的保持块进行夹持。搬运系统可布置成具有至少一个搬运元件,并且可布置成具有适用于不同作业的搬运元件,例如适用于线缆作业的搬运元件以及适用于连续油管的搬运元件。
有利地是,如图14所示,线缆48被引导穿过搬运系统12。这里,线缆卷轴49安装在悬臂梁17的横向侧17b上。线缆48被引导经过连接臂22并且然后被沿着水平臂20引导,直到其到达搬运元件13,从而经过线缆装备和井口被引导到钻管中。通过在搬运系统12的内部和沿着搬运系统12来为线缆规定路线,可减少线缆上的力,并且可进一步保护线缆免受外界影响,这可提高线缆的寿命。
图15a示出齿条和小齿轮位移机构44的另一实施方式。在图12 的实施方式中,尽管竖直位移较大,但是仍然受到固定托架30的位置的限制。这里,在图15a的实施方式中,托架30连接至连接臂22,并且托架30设置有在支承结构43的齿条上可移动的小齿轮。作为支承结构43的一部分的托架30,现在形成托架50,为了支承连接臂22,连接臂22接纳在托架50中。通过沿着齿条移动托架50,连接臂22 和水平臂20还向前移动。因此,可增大搬运系统12的竖直位移所及范围。甚至,例如在悬臂梁缩回期间,现在诸如容器的设备可被提升并且携带到钻井装置1的板上。此外在该实施方式中,出于储存和/ 或维护的目的,托架30还可调整为开放状态以允许连接臂22可从支承结构43移除。可选地,仅水平臂可在回转机构处与连接臂分离。通过使连接臂和/或水平臂分离,在某些情形下可改善悬臂梁的组合载荷特征。此外,在某些情形下,可改进与甲板的余隙。连接臂或基架22 顶部安装至悬臂梁17的侧部,并且吊杆或水平臂20可围绕基架的下端回转360°。图15b中示出具有托架30和连接臂22的支承结构43 的俯视图。小齿轮44b连接至托架30并且可相对于齿条44a移动。齿条44a位于支承结构43的固定安装的部分上,而托架30形成支承结构43的接纳连接臂22的可移动部分。支承结构43的固定安装的部分至少包括U形引导件60,其中齿条44a设置在U形件的一个腿上。在U形引导件的腿之间设置滚轮61和滚轮62,以在位移期间将具有接合至齿条44a的小齿轮44的托架50置于中心以及将负载传递至支承结构43或传递来自支承结构43的负载。小齿轮44a可由任何适合的驱动源驱动,例如电机、液压驱动等。
作为齿条和小齿轮位移机构的替代,可设置用于沿着支承结构43 竖直升降连接臂的绞盘,或已经提及的液压气缸。
引导件60可具有各种实施方式,例如每一组具有包围轮子的三个轨道的T形件或具有由轨道包围的两个轮子的U形轨道,如图15b中所示。每个U形竖直引导件的前侧壁设置有齿条以与小齿轮中的一个相互作用。可选地以及在T形轨道的情况下,中心齿条可附接至支承结构43以与安装至托架30或托架50或连接臂22的至少一个小齿轮相互作用。
图16a示出用于将材料从悬臂梁17下方搬运到主甲板5的顺序。在图16a中,正从钻台执行钻井作业,并且与钻井作业同时的,搬运系统12正执行对在悬臂梁17下方的负载63的搬运。如图16b所示,例如分段梁20的水平活动臂20在水平XY平面内枢转直到负载63朝向钻井装置1,优选地,臂20位于悬臂梁17旁边。然后,如图16c 中所示,搬运系统12竖直向上移动,直到负载63得到与主甲板5的足够余隙。此处,连接臂22相对于支承结构43和托架30竖直向上移动。另外,臂20可延伸直到负载63如图16c中所示到达主甲板5上方。水平臂20可移动并向外伸展以使得臂20到达主甲板5上方。容器或其它设备63可通过经由竖直位移机构34或通过使用搬运元件13 的起重机将臂20降下而放置在甲板5上。可独立于钻台上的作业执行该作业程序,并且钻台上的作业不需要因为在桩架与主甲板5之间搬运材料或设备而中断。通过使用用于设备搬运的搬运系统12,可减少主甲板起重机的活动。
图17给出图16c的步骤的替代方案。这里,悬臂梁17缩回至基本位于主甲板5上方的位置。在缩回期间,搬运系统12的臂20在悬臂梁17的旁边,并且竖直向上移动直到负载63在甲板5和障碍物上方具有足够的自由空间。因而,搬运系统12可用于在悬臂梁缩回期间运送其它设备,由此,可再次减少主甲板起重机的活动。
可选的方案可以延伸搬运系统12的竖直位移。例如,可向上方或下方延伸齿条,其中,基架或连接臂可在该齿条上移动的。在另一示例中,吊杆或臂段(多个臂段)可在竖直平面内枢转,例如当位于悬臂梁的侧面时。另外,可设置水平铰链(多个水平铰链)和合适的致动器。在另一示例中,吊杆前臂可配备有附加臂段,该附加臂段围绕水平铰链在垂直平面内枢转,并且然后可通过任何类型的适当致动器向上倾斜。
出于清楚和简要描述的目的,本文中将特征描述为相同或独立的实施方式的一部分,然而应理解的是,本发明的范围可包括具有所描述的特征中的全部或一部分的组合的实施方式。应理解的是,除了示出的实施方式被描述成不同的之外,示出的实施方式具有相同的或相似的部件。
例如,应理解的是,如上所述的搬运系统可具有各种实施方式以及这些实施方式的元件的组合。此外,应理解的是,无论搬运系统的实施方式如何,搬运系统可位于悬臂梁的横向侧或后侧或底侧。
实施方式的其它方面是钻井装置,钻井装置包括井架和用于执行钻井作业的钻台,其中,钻台位于可延伸到钻井装置外部的悬臂梁上,以及井架位于钻台上方;钻井装置还包括独立作业的搬运系统,该独立作业搬运系统布置为独立于钻台上的钻井作业来搬运悬臂梁下方的设备;其中,独立作业搬运系统包括用于与待搬运的设备协作的搬运元件;其中,搬运元件可在悬臂梁下方的XY平面内移动。
在另一方面,搬运系统包括水平可延伸臂,该水平可延伸臂在臂的自由端处具有搬运元件。
在另一方面,搬运元件配置为例如作为香蕉状滑轮引导诸如线缆和/或连续油管的设备。
作为另一方面,搬运元件配置为例如作为提升挂钩或夹持机构保持诸如井干预堆叠、防喷器和/或采油树的设备。在另一实施方式中,搬运系统和/或搬运元件还布置为在Z方向上运动。
在进一步的实施方式中,搬运系统还设置有起重装置。
在另一实施方式中,搬运系统安装至悬臂梁的底部和/或侧部。
在进一步的实施方式中,钻井装置包括位于钻井装置的甲板上的、面向搬运系统的卷轴,其中卷轴布置为包括待由搬运系统搬运的诸如线缆或连续油管的设备,或还包括位于钻井装置的侧面、面向搬运系统的设备站,设备站例如配置为可折叠的上部甲板。
在另一示例中,搬运系统可移除地连接至悬臂梁以在搬运系统停用期间储存在钻井装置上。
另一方面是用于安装在钻井装置上的悬臂梁,其中悬臂梁设置有位于其下端的、用于独立于钻井作业搬运设备的搬运系统,其中搬运系统包括布置为在悬臂梁下方的XY平面内运动的搬运元件。
另一方面是搬运系统,该搬运系统配置为安装至悬臂梁以搬运在悬臂梁下方的设备,该搬运系统包括用于与设备协作的搬运元件,其中搬运元件布置为在XY平面内运动。
在另一实施方式中,搬运系统包括在XY平面内延伸的分段梁,其中搬运元件布置在分段梁的自由端上。
在进一步的实施方式中,分段梁的与自由端相对的端部连接至悬臂梁。在又一实施方式中,可连接端相对于悬臂梁在与XY平面横切的Z方向上可调节。
在再一实施方式中,搬运系统可分离地安装至悬臂梁。
另外的方面是可延伸到钻井装置外部的悬臂梁独立于钻井装置上的钻井作业使用在井上执行作业的方法,该方法包括:设置用于搬运设备的搬运系统以执行独立作业,其中搬运系统包括用于与设备协作的搬运元件;在悬臂梁下方的XY平面内将搬运元件移动至与确定的井口一致的位置,和/或进一步在Z方向上向下移动搬运系统和/或搬运元件以将诸如井干预堆叠或防喷器的设备降下至确定的井口。
在权利要求中,放置在括号之间的任何附图标记不应解释为限制权利要求。词语“包括”不排除除了权利要求中列出的特征或步骤之外的其它特征或步骤的存在。另外,词语“一(a)”和“一(an)”不应解释为限于“仅一个”,反而用于表示“至少一个”,并且不排除多个。在相互不同的权利要求中叙述的某些措施的单纯事实并不表示这些措施的组合不能用于有益效果。
对本领域技术人员而言许多变型将是显而易见的。所有的变型被理解为包括在所附权利要求中限定的本发明的范围内。
Claims (43)
1.用于安装在钻井装置上的悬臂梁,其中,所述悬臂梁包括用于执行钻井作业的钻台,其中,所述悬臂梁能够延伸到所述钻井装置的外部;
所述悬臂梁还包括:
-独立作业搬运系统,布置为独立于所述钻台上的所述钻井作业来搬运所述悬臂梁下方的设备;
-其中,所述独立作业搬运系统包括用于与待搬运的所述设备协作的搬运元件;
-其中,所述搬运元件能够在所述悬臂梁下方移动;
其中,所述搬运系统安装至所述悬臂梁的侧部。
2.根据权利要求1所述的悬臂梁,其中,所述搬运系统至少在第一状态与第二状态之间能够竖直地调节,其中,在所述第一状态中,所述搬运元件能够在所述悬臂梁下方移动,在所述第二状态中,所述搬运元件位于所述悬臂梁旁边。
3.根据前述权利要求中任一项所述的悬臂梁,其中,所述搬运系统包括用于安装至所述悬臂梁的所述侧部的支承结构。
4.根据权利要求3所述的悬臂梁,其中,所述搬运系统还包括连接至所述支承结构的连接臂,其中,在所述连接臂的下端处设置有水平可延伸臂,在所述水平可延伸臂上,所述搬运元件布置在所述水平可延伸臂的自由端处。
5.根据权利要求3或4所述的悬臂梁,其中,所述连接臂相对于所述支承结构能够竖直地调节。
6.根据权利要求5所述的悬臂梁,其中,所述连接臂通过齿条和小齿轮系统能够竖直地调节。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的悬臂梁,其中,所述搬运元件相对于所述水平可活动臂能够竖直地调节。
8.根据前述权利要求中任一项所述的悬臂梁,其中,所述搬运元件包括用于搬运第一设备的第一搬运部和用于搬运第二设备的第二搬运部,所述第二设备用于专用的独立作业。
9.根据权利要求8所述的悬臂梁,其中,所述第一搬运部是配置为搬运线缆的滑轮,以及所述第二搬运部是配置为提起用于线缆作业的线缆设备的起重机。
10.根据权利要求8或9所述的悬臂梁,其中,所述搬运元件的所述第二搬运部包括用于保持至少一个起重元件的双起重索。
11.根据前述权利要求中任一项所述的悬臂梁,其中,所述搬运系统包括另外的搬运元件。
12.根据权利要求11所述的悬臂梁,其中,所述另外的搬运元件布置在所述水平可活动臂的自由端上。
13.根据前述权利要求中任一项所述的悬臂梁,其中,所述搬运系统布置为用于引导穿过所述搬运系统中的线缆。
14.根据权利要求13所述的悬臂梁,其中,所述连接臂配置为接纳穿过所述连接臂的线缆,和/或所述搬运系统的臂配置为朝向所述搬运元件在所述搬运系统的臂旁边引导线缆或穿过所述搬运系统的臂引导线缆。
15.根据前述权利要求中任一项所述的悬臂梁,其中,所述搬运系统能够可移除地连接至所述悬臂梁,优选地,其中所述连接臂能够可移除地连接至所述支承结构。
16.钻井装置,所述钻井装置包括用于执行钻井作业的钻台,其中,所述钻台位于能够延伸到所述钻井装置外部的悬臂梁上,其中,所述悬臂梁是根据前述权利要求中任一项所述的悬臂梁。
17.搬运系统,所述搬运系统配置为安装至悬臂梁的侧部以搬运在所述悬臂梁下方的设备,所述搬运系统包括用于与所述设备协作的搬运元件,其中,所述搬运元件配置为能够在所述悬臂梁下方移动。
18.根据权利要求17所述的搬运系统,其中,所述搬运系统包括用于安装至所述悬臂梁的所述侧部的支承结构。
19.根据权利要求18所述的搬运系统,还包括能够连接至所述支承结构的连接臂,优选地,其中所述连接臂相对于所述支承结构能够竖直地调节,优选地通过齿条和小齿轮系统竖直地调节。
20.根据权利要求18或19所述的搬运系统,其中,所述连接臂可移除地连接至所述支承结构。
21.根据权利要求18至20中任一项所述的搬运系统,其中,所述支承结构包括托架,当所述托架处于闭合状态时所述托架接纳所述连接臂,以及其中,当所述托架处于开放状态时所述连接臂能够从所述支承结构移除。
22.根据权利要求18至21中任一项所述的搬运系统,其中,所述连接臂的下端处设置有水平可活动臂,所述水平可活动臂配置为保持所述水平可活动臂的自由端处的所述搬运元件。
23.根据权利要求22所述的搬运系统,其中,所述水平可延伸臂配置为分段梁。
24.一种使用能够延伸到钻井装置外部的悬臂梁独立于所述钻井装置上的钻井作业在井上执行作业的方法,包括:
将用于搬运设备以执行所述独立作业的搬运系统设置到所述悬臂梁的侧部,其中,所述搬运系统包括用于与所述设备协作的搬运元件;
将所述悬臂梁下方的所述搬运元件移动至与确定的井口一致的位置。
25.根据权利要求24所述的方法,进一步相对于所述悬臂梁竖直调节所述搬运系统和/或所述搬运元件。
26.钻井装置,所述钻井装置包括井架和用于执行钻井作业的钻台,其中,所述钻台位于能够延伸到所述钻井装置外部的悬臂梁上,以及所述井架位于所述钻台上方;
所述钻井装置还包括:
-独立作业搬运系统,所述独立作业搬运系统连接至所述悬臂梁,并且布置为用于独立于所述钻台上的所述钻井作业来搬运所述悬臂梁下方的设备,使得所述钻井作业能够继续,而不因所述设备的搬运而中断;
-其中,所述独立作业搬运系统包括用于与待搬运的所述设备协作的搬运元件;
-其中,所述搬运元件能够在所述悬臂梁下方的XY平面内移动。
27.根据权利要求26所述的钻井装置,其中,所述搬运系统包括水平可活动臂,所述水平可活动臂在所述臂的自由端处具有所述搬运元件。
28.根据权利要求26或27所述的钻井装置,其中,所述搬运元件配置为例如作为香蕉状滑轮引导诸如线缆和/或连续油管的设备。
29.根据权利要求26至28中任一项所述的钻井装置,其中,所述搬运元件配置为例如作为提升挂钩或夹持机构用于保持诸如井干预堆叠、防喷器和/或采油树的设备。
30.根据权利要求28所述的钻井装置,其中,所述搬运系统和/或所述搬运元件还布置为在Z方向上运动。
31.根据权利要求28或29所述的钻井装置,其中,所述搬运系统还设置有起重装置。
32.根据权利要求26至31中任一项所述的钻井装置,其中,所述搬运系统安装至所述悬臂梁的底侧和/或横向侧。
33.根据权利要求26至32中任一项所述的钻井装置,还包括位于所述钻井装置的甲板上的、面向所述搬运系统的卷轴,其中,所述卷轴布置为包括待由所述搬运系统搬运的诸如线缆或连续油管的设备。
34.根据权利要求26至33中任一项所述的钻井装置,还包括位于所述钻井装置的侧部的、面向所述搬运系统的设备站,所述设备站例如配置为可折叠的上部甲板。
35.根据权利要求26至34中任一项所述的钻井装置,其中,所述搬运系统可移除地连接至所述悬臂梁以在所述搬运系统停用期间储存在所述钻井装置上。
36.用于安装在钻井装置上的悬臂梁,其中,所述悬臂梁在所述悬臂梁下端处设置有搬运系统,所述搬运系统用于独立于所述悬臂梁上端处的钻台上的钻井作业来搬运设备,其中,所述搬运系统包括布置为在所述悬臂梁下方的XY平面内运动的搬运元件。
37.搬运系统,所述搬运系统配置为安装至悬臂梁以搬运在所述悬臂梁下方的设备,所述搬运系统包括用于与所述设备协作的搬运元件,其中所述搬运元件布置为在XY平面内运动。
38.根据权利要求37所述的搬运系统,其中,所述搬运系统包括在所述XY平面内延伸的分段梁,其中,所述搬运元件布置在所述分段梁的自由端上。
39.根据权利要求38所述的搬运系统,其中,所述分段梁的与所述自由端相对的端部可连接至所述悬臂梁。
40.根据权利要求39所述的搬运系统,其中,所述可连接的端部相对于所述悬臂梁能够在与所述XY平面横切的Z方向上调节。
41.根据权利要求38或39所述的搬运系统,其中,所述搬运系统可分离地安装至所述悬臂梁。
42.一种使用能够延伸到钻井装置外部的悬臂梁独立于所述钻井装置上的钻井作业在井上执行作业的方法,包括:
设置用于搬运设备以执行所述独立作业的搬运系统,其中,所述搬运系统包括用于与所述设备协作的搬运元件;
在所述悬臂梁下方的XY平面内将所述搬运元件移动至与确定的井口一致的位置。
43.根据权利要求42所述的方法,在Z方向上向下进一步移动所述搬运系统和/或所述搬运元件,以使诸如井干预堆叠或防喷器的设备下降到所述确定的井口。
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