CN114909103A - 深海油井救援系统及其救援方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种深海油井救援系统及其救援方法，其涉及海上油气开采领域，救援系统包括：防喷器组件，包括具有第一通道的主防喷器和具有第二通道的副防喷器，第二通道与第一通道相连通；海上作业平台，其用于与主防喷器的第一通道相连；耐高压软管存储装置，其存储有耐高压软管并用于放置在海底防喷器组件附近，耐高压软管能连接在第二通道上，耐高压软管安装有漂浮件；海上救援平台，海上救援平台具有耐高压软管接口和第一水下机器人，第一水下机器人用于在海底寻找并激活漂浮件上浮，以使漂浮件带着耐高压软管上浮至海面，从而与海上救援平台的耐高压软管接口对接。本申请能够针对深海油井进行井控与救援，并大幅度提升救援的效率。

Description

深海油井救援系统及其救援方法

技术领域

本发明涉及海上油气开采领域，特别涉及一种深海油井救援系统及其救援方法。

背景技术

随着海上石油的逐步开采，近海油气资源日益减少，未来海洋石油开发将逐渐聚焦远海区，近些年来深远海油气资源开发在能源发展战略中已经处于重要地位。在不少深远海海域存在大量的油气资源，深海油气的开发对于能源供给具有重要的意义。

针对深海、远海勘探开发面临的井控风险，做好溢流、井喷等突发事件的应对，提高远海勘探作业井控应急处置的能力，在处理突发事件过程中能迅速做出响应，保证工作人员的生命、财产安全、勘探作业的有序进行，最大限度的减少人员伤亡、财产损失和社会影响，因此，需要设计一种适用于深海油井的救援系统及其救援方法，从而进行井控与救援。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明实施例所要解决的技术问题是提供了一种深海油井救援系统及其救援方法，其能够针对深海油井进行井控与救援，并大幅度提升救援的效率。

本发明实施例的具体技术方案是：

一种深海油井救援系统，所述深海油井救援系统包括：

用于安装在海底油井上的防喷器组件，所述防喷器组件包括具有第一通道的主防喷器和具有第二通道的副防喷器，所述第二通道与所述第一通道相连通；

海上作业平台，其用于通过隔水管与所述主防喷器的第一通道相连；

耐高压软管存储装置，其存储有耐高压软管并用于放置在海底所述防喷器组件附近，所述耐高压软管的一端能连接在所述副防喷器的第二通道上，所述耐高压软管的另一端处安装有能够上浮的漂浮件；

海上救援平台，所述海上救援平台具有用于与所述耐高压软管相连接的耐高压软管接口，所述海上作业平台具有第一水下机器人，所述第一水下机器人用于在海底寻找并激活所述漂浮件上浮，以使所述漂浮件带着所述耐高压软管上浮至海面，从而与所述海上救援平台的耐高压软管接口对接。

优选地，所述耐高压软管存储装置包括：耐高压软管缠绕件，所述耐高压软管绕设在所述耐高压软管缠绕件上，所述耐高压软管缠绕件上具有能插入海底砂泥中进行固定的第一固定锚。

优选地，所述漂浮件的体积能够进行增大，从而使得自身能够上浮。

优选地，所述漂浮件为中空状态，其具有能够开闭的水气交换接口；所述第一水下机器人用于与所述漂浮件的水气交换接口对接，并向所述漂浮件中进行注气。

优选地，所述耐高压软管存储装置能通过绳体与所述海上作业平台相连接。

优选地，所述耐高压软管的另一端处安装有能插入海底砂泥中进行固定的第二固定锚。

优选地，所述海上救援平台具有第二水下机器人，所述第二水下机器人用于在海面寻找上浮后的所述漂浮件，以使所述漂浮件带着所述耐高压软管上浮至海面从而与所述海上救援平台的耐高压软管接口对接。

优选地，所述第一水下机器人与所述海上救援平台通过电缆相连接，从而实现对所述第一水下机器人的供电；和/或，所述第二水下机器人与所述海上作业平台通过电缆相连接，从而实现对所述第二水下机器人的供电。

一种深海油井救援方法，所述深海油井救援方法包括以下步骤：

海上作业平台通过隔水管与主防喷器的第一通道相连以进行作业，当安装在海底油井上的防喷器组件中的主防喷器出现失效或抱死状态时，海上作业平台向海上救援平台发出救援信号；

在所述海上救援平台未到达所述海上作业平台所在位置时，所述海上作业平台向海中下放第一水下机器人；

控制所述第一水下机器人下潜在海底寻找耐高压软管存储装置，将所述耐高压软管的另一端处安装的漂浮件激活以使其带着所述耐高压软管上浮至海面，所述耐高压软管的一端连接在副防喷器的第二通道上，所述第二通道与所述第一通道相连通；

搜寻到所述漂浮件，并将所述耐高压软管的另一端连接至所述海上救援平台的耐高压软管接口；

待所述耐高压软管与所述海上救援平台的耐高压软管接口连接以后，在所述海上救援平台上通过所述耐高压软管泵入压井液或压井水泥浆，当所述压井液或所述压井水泥浆达到副防喷器时，打开副防喷器的开关，继续泵入所述压井液或者所述压井水泥浆至井筒，待地层井筒中气体稳定时，在所述耐高压软管内带压下入钻杆，以建立所述压井液或所述压井水泥浆的循环，直至井控结束。

优选地，所述漂浮件为中空状态，其具有能够开闭的水气交换接口；

控制第一水下机器人通过所述水气交换接口向所述漂浮件中充入气体并排出所述漂浮件中的水，从而激活所述漂浮件上浮。

本发明的技术方案具有以下显著有益效果：

1、本申请中的防喷器组件采用主副双防喷器的模式，主防喷器用于常规钻井，副防喷器用于救援，该防喷器组件只需在原有海上作业平台的主防喷器上直接进行改造添加副防喷器即可，不需要额外单独制作。

2、通过将存储有耐高压软管的耐高压软管存储装置设置在海底油井上的防喷器组件附近，并预先将耐高压软管的一端能连接在所述副防喷器的第二通道上，所述耐高压软管的另一端处安装有能够上浮的漂浮件，当遇到主防喷器出现失效或抱死状态无法实现井控时，可以立刻呼叫海上救援平台，并在海上救援平台未赶到时就通过激活漂浮件使其带着耐高压软管的另一端上浮，这样能够最快速度的实现耐高压软管与海上救援平台的耐高压软管接口对接，从而省时省力的通过海上救援平台对海底油井实现井控。整个过程具有快速有效且成本低的优势。

参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。

图1为本发明实施例中深海油井救援系统中海上作业平台正常作业时的示意图；

图2为本发明实施例中深海油井救援系统救援时的示意图；

图3为本发明实施例中深海油井救援系统中耐高压软管与海上救援平台的耐高压软管接口对接后的示意图；

图4为本发明实施例中深海油井救援系统中防喷器组件的正视图；

图5为本发明实施例中深海油井救援系统中防喷器组件的侧视图。

以上附图的附图标记：

1、第二水下机器人；2、海上救援平台；3、第一水下机器人；4、海上作业平台；5、防喷器组件；51、主防喷器；511、第一通道；512、闸板防喷器；513、环形防喷器；52、副防喷器；521、第二通道；522、闸板防喷器；523、第三通道；524、配重块；6、耐高压软管；7、耐高压软管存储装置；8、第一固定锚；9、漂浮件；91、水气交换接口；10、第二固定锚；11、电缆；12、隔水管；13、耐高压软管接口；14、绳体；15、泥线；16、海面。

具体实施方式

结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

远海油气资源丰富，开发利用潜力巨大，但同时面临诸多技术挑战，其主要来源于以下几个方面：一、离岸距离遥远。远海油气勘探开发一般远离港口，导致补给困难，周期过长，保障难度极大，难以满足快速高效应急的基本要求。第二、地质构造复杂、井控难度大。远海含油气盆地具有特有的地质演化模式，远海沉积速率高；海底地形复杂，海震、火山、泥石流、沉降等构造活动剧烈；海底坡度变化大，岛礁周缘陡峻，海床不稳定，易造成深水水下井口下沉、失稳等事故。第三、救援井施工难度大周期长，难碰撞。救援井与常规定向井的区别主要是通过定向井作业建立与事故井之间的连接通道，通过向事故井泵入压井液来控制事故井，并对事故井进行弃井作业。从1933年美国打成世界上第一口救援井至今，救援井存在于石油工业发展的整个历程。由于基本功能不同，救援井和常规定向并作业主要存在以下区别：

1、作业风险不同，除常规钻井作业需要考虑的风险外，救援井作业必须考虑由事故井所带来的风险，主要包括有毒气体、热辐射、羽状流(因海底高压喷出物形成的带有初速度的海流)侵害等，因而救援井作业必须考虑选择合适的井口位置，作业难度更大；

2、中靶精度不同，井眼轨迹主要通过随钻测量(MWD)

随钻测量是测斜仪器所测量的井斜、方位等数据，结合测深进行相应的计算后获得。由于存在计算方法误差和测量误差(传感器精度、磁场重力场不均匀、BHA磁干扰、工具非线性误差等)，通过计算所获得的井眼位置和实际井眼位置之间存在一定的不确定性(水平方向和垂直方向)，且该不确定性随着轨迹的延伸而增加。

因此，从上述分析可以看出通过采用救援井的方式对事故井进行救援面临着各种不同的问题，其也未必是一种高效低成本的救援方式，基于上述问题，需要一种新的方式对深海油井进行井控与救援。

为了能够针对深海油井进行井控与救援，并大幅度提升救援的效率，在本申请中提出了一种深海油井救援系统，图1为本发明实施例中深海油井救援系统中海上作业平台正常作业时的示意图，图2为本发明实施例中深海油井救援系统救援时的示意图，图3为本发明实施例中深海油井救援系统中耐高压软管与海上救援平台的耐高压软管接口对接后的示意图，图4为本发明实施例中深海油井救援系统中防喷器组件的正视图，图5为本发明实施例中深海油井救援系统中防喷器组件的侧视图，如图1至图5所示，深海油井救援系统可以包括：用于安装在海底油井上的防喷器组件5，防喷器组件5包括具有第一通道511的主防喷器51和具有第二通道521的副防喷器52，第二通道521与第一通道511相连通；海上作业平台4，其用于通过隔水管12与主防喷器51的第一通道511相连；耐高压软管存储装置7，其存储有耐高压软管6并用于放置在海底防喷器组件5附近，耐高压软管6的一端能连接在副防喷器52的第二通道521上，耐高压软管6的另一端处安装有能够上浮的漂浮件9；海上救援平台2，海上救援平台2具有用于与耐高压软管6相连接的耐高压软管接口13，海上作业平台4具有第一水下机器人3，第一水下机器人3用于在海底寻找并激活漂浮件9上浮，以使漂浮件9带着耐高压软管6上浮至海面16，从而与海上救援平台2的耐高压软管接口13对接。

如图4和图5所示，防喷器组件5用于安装在海底油井的井筒上，其主要用于防止油井防喷。防喷器组件5可以包括具有第一通道511的主防喷器51和具有第二通道521的副防喷器52。主防喷器51在常规钻井期间处于打开状态，以使井筒敞开。副防喷器52在常规钻井期间处于关闭状态，其主要用于在救援时进行开启。主防喷器51的第一通道511沿竖直方言延伸，直接与井筒相连通。副防喷器52的第二通道521沿倾斜方向延伸，与第一通道511相连通。作为可行的，主防喷器51可以由上到下依次可以包括闸板防喷器512、环形防喷器513和至少一个闸板防喷器512。当处于钻井作业期间，主防喷器51的闸板防喷器512、环形防喷器513等均处于打开状态。副防喷器52包括闸板防喷器522，副防喷器52的闸板防喷器522连接在主防喷器51的上方，副防喷器52还具有沿竖直方向延伸的第三通道523，第三通道523与第一通道511相连通，且呈同一直线。副防喷器52的闸板防喷器522用于控制第二通道521的开启和关闭。当处于钻井作业期间，副防喷器52的闸板防喷器522处于关闭状态。

如图5所示，由于副防喷器52的闸板防喷器522的重心没有与主防喷器51的闸板防喷器512、环形防喷器513等处于同一竖直的直线上，因此，在副防喷器52上安装有配重块524以使整个副防喷器52的重心与主防喷器51的闸板防喷器512、环形防喷器513等处于同一竖直的直线上，从而确保整个防喷器组件5的在水平方向上的平衡。

如图1所示，海上作业平台4位于海底油井上方的海面16上。海上作业平台4用于与主防喷器51的第一通道511相连。具体而言，海上作业平台4通过隔水管12与主防喷器51的第一通道511相连，例如，海上作业平台4通过隔水管12连接至副防喷器52的第三通道523处，从而通过第三通道523与第一通道511相连通。通过隔水管12，海上作业平台4可以下入各种工具以进行钻井作业。

如图1所示，耐高压软管存储装置7可以存储有耐高压软管6。耐高压软管存储装置7用于放置在海底防喷器组件5附近。耐高压软管存储装置7存储的耐高压软管6的一端用于连接在副防喷器52的第二通道521上。耐高压软管6的另一端处安装有能够上浮的漂浮件9。

作为可行的，如图1所示，耐高压软管存储装置7可以包括：耐高压软管6缠绕件，耐高压软管6绕设在耐高压软管6缠绕件上。耐高压软管6缠绕件的轴线沿竖直方向延伸，也就是说，耐高压软管6缠绕件竖直的设置在海底防喷器组件5附近。通过上述方式，随着漂浮件9的上浮，耐高压软管6可以自己快速方便的从耐高压软管6缠绕件的上端处解开脱离。

如图1所示，耐高压软管6缠绕件上具有能插入海底砂泥中进行固定的第一固定锚8。第一固定锚8安装在耐高压软管6缠绕件的下端，第一固定锚8可以沿竖直方向插入至海底砂泥中进行固定。

如图1所示，为了避免耐高压软管存储装置7受到海水冲击漂离防喷器组件5，耐高压软管存储装置7可以通过绳体14与海上作业平台4相连接。作为优选地，绳体14与耐高压软管存储装置7的连接处需要不干扰耐高压软管6自己快速方便的从耐高压软管6缠绕件的上端处解开脱离。例如，绳体14与耐高压软管存储装置7的连接处位于耐高压软管6缠绕件的下端，低于耐高压软管6。

如图1所示，耐高压软管6的另一端处安装的漂浮件9能够上浮，在上浮时可以带动耐高压软管6一起，从而使得耐高压软管6上升至海面16处，以便操作人员发现后与海上救援平台2相连接。在正常钻井期间，漂浮件9位于海底处，其体积较小或产生的浮力等较小，无法带动耐高压软管6上浮。在需要使漂浮件9进行上浮时，可以对漂浮件9进行激活操作。

在一种可行的实施方式中，对漂浮件9进行激活，从而使得漂浮件9的体积进行增大，浮力增加，进而使得自身能够上浮。例如，漂浮件9内部安装有气体发生装置和对气体发生装置进行远程遥控的控制装置。操作人员可以在海上作业平台4或者海上救援平台2对其进行远程控制，从而使得气体发生装置产生气体，使得漂浮件9的体积增大。气体发生装置可以采用装有液化气体的耐高压罐体，当耐高压罐体出口阀门打开时，内部液化的气体释放变成气态，将漂浮件9的体积增大。漂浮件9可以选用各种柔性的不透气的材料制成，如做成气囊样式，内部无气体时，可以被压缩呈很小的体积。气体发生装置还可以是激发后能够通过化学反应产生气体的物质A，例如汽车安全气囊内产生气体的一类物质，也可以是被分隔开的物质B和物质C等，当需要生成气体时，通过激发气体发生装置使得被分隔开的物质B和物质C接触混合，从而通过化学反应产生气体。

在另一种可行的实施方式中，漂浮件9为中空状态，漂浮件9具有一定强度的壳体，壳体上具有能够开闭的水气交换接口91。在正常钻井期间，漂浮件9位于海底处，壳体内部充入海水，从而使其不会上浮。海上作业平台4上可以具有第一水下机器人3，第一水下机器人3用于在海底寻找并激活漂浮件9上浮，以使漂浮件9带着耐高压软管6上浮至海面16，从而与海上救援平台2的耐高压软管接口13对接。在需要使漂浮件9进行上浮时，控制第一水下机器人3离开海上作业平台4，潜入海中，在海底寻找到漂浮件9，之后，控制第一水下机器人3与漂浮件9的水气交换接口91对接，并向漂浮件9中进行注气。在注气过程中，注入的气体将漂浮件9中的海水挤出排出，待漂浮件9中充满气体后，将水气交换接口91关闭。此时，漂浮件9受到的浮力远大于自身的重力，其能够带动耐高压软管6进行上浮。

作为可行的，第一水下机器人3可以具有抽吸充气、照明、视频录制、信号传输、机械手臂操作等功能。第一水下机器人3具有的抽吸充气口可以与漂浮件9的水气交换接口91对接。第一水下机器人3内部可以具有气体发生装置，例如装有液化气体的耐高压罐体，从而能够向漂浮件9进行充气。当然的，在其它可行的实施方式中，气体发生装置也可以采用其它能够通过化学方式产生气体的装置，在本申请中并不对其做任何限定。

为了避免耐高压软管6的另一端随着海水的冲击导致远离耐高压软管存储装置7，耐高压软管6的另一端处安装有能插入海底砂泥中进行固定的第二固定锚10，从而在正常钻井期间，对耐高压软管6的另一端进行固定。当需要使漂浮件9进行上浮时，通过第一水下机器人3将第二固定锚10与耐高压软管6的另一端进行分离，例如通过第一水下机器人3的机械手臂操作使得第二固定锚10与耐高压软管6的另一端分离。

如图1所示，海上救援平台2具有用于与耐高压软管6相连接的耐高压软管接口13。当漂浮件9带着耐高压软管6上浮至海面16，在海面16附近寻找到漂浮件9，从而将漂浮件9上的耐高压软管6的另一端与海上救援平台2的耐高压软管接口13对接。

为了尽快海面16附近寻找到漂浮件9，第一水下机器人3在完成向漂浮件9进行充气后，第一水下机器人3上潜至海面16下，在海面16下寻找可能位于海面16以下的漂浮件9。海上救援平台2上可以具有第二水下机器人1，第二水下机器人1用于在海面16寻找上浮后的漂浮件9，以使漂浮件9带着耐高压软管6上浮至海面16从而与海上救援平台2的耐高压软管接口13对接。第二水下机器人1可以主要用于寻找可能在海面16上的漂浮件9，通过第一水下机器人3和第二水下机器人1配合的方式，可以在短时间内高效率的搜寻到漂浮件9。

作为可行的，第一水下机器人3与海上救援平台2可以通过电缆11相连接，从而实现对第一水下机器人3的供电。同理，第二水下机器人1与海上作业平台4通过电缆11相连接，从而实现对第二水下机器人1的供电。通过上述方式，通过电缆11还可以保证水下机器人与平台之间连接，避免水下机器人在海中运行过程中失灵或者损坏后无法回收至平台的问题。

待耐高压软管6与海上救援平台2的耐高压软管接口13对接以后，在海上救援平台2，可以提前配好压井液或压井水泥浆，通过耐高压软管6泵入压井液或压井水泥浆，当压井液或压井水泥浆达到副防喷器52时，打开副防喷器52的开关，继续泵入压井液或者压井水泥浆至井筒，从而实现井控。由于海上作业平台4进行的是钻井作业，其没有通过耐高压软管6的作业设备，另外，海上作业平台4上的空间有限，海上作业平台4也无法再具有利用耐高压软管6进行井控的能力。

针对上述深海油井救援系统，本申请中提出了一种深海油井救援方法，深海油井救援方法可以包括以下步骤：

如图1所示，海上作业平台4通过隔水管12与主防喷器51的第一通道511相连以进行作业，具体可以为钻井作业，当安装在海底油井上的防喷器组件5中的主防喷器51出现失效或抱死状态时，海上作业平台4向海上救援平台2发出救援信号。

在上述步骤中，海上作业平台4通过隔水管12可以与副防喷器52的第三通道523相连接，从而实现与主防喷器51的第一通道511相连的目的。

在海上救援平台2未到达海上作业平台4所在位置时，海上作业平台4向海中下放第一水下机器人3。

如图2所示，控制第一水下机器人3下潜在海底寻找耐高压软管存储装置7，将耐高压软管6的另一端处安装的漂浮件9激活以使其带着耐高压软管6上浮至海面16，耐高压软管6的一端连接在副防喷器52的第二通道521上，第二通道521与第一通道511相连通。

在上述步骤中，可以通过第一水下机器人3与漂浮件9的水气交换接口91对接，并向漂浮件9中进行注气。在注气过程中，注入的气体将漂浮件9中的海水挤出排出，从而激活漂浮件9上浮，待漂浮件9中充满气体后，将水气交换接口91关闭。之后，漂浮件9受到的浮力远大于自身的重力，其能够带动耐高压软管6进行上浮。在充气完毕后，第一水下机器人3可以通过机械手臂操作使得第二固定锚10与耐高压软管6的另一端分离，从而使得漂浮件9能够上浮。

在上述步骤中，待漂浮件9带着耐高压软管6的另一端上浮后，如图3所示，耐高压软管存储装置7中存储的耐高压软管6不断的脱离进而确保耐高压软管6的不断的向海面16延伸，直至漂浮件9能够到达海面16附近。

待漂浮件9带着耐高压软管6的另一端向上海面16上浮以后，搜寻到漂浮件9，如图3所示，并将耐高压软管6的另一端连接至海上救援平台2的耐高压软管接口13。

在上述步骤中，第一水下机器人3在完成向漂浮件9进行充气后，第一水下机器人3上潜至海面16下，在海面16下寻找可能位于海面16以下的漂浮件9。海上救援平台2上可以具有第二水下机器人1。待海上救援平台2到达需要救援的海上作业平台4附近时，海上救援平台2下放第二水下机器人1，第二水下机器人1在海面16寻找上浮后的漂浮件9，寻找可能在海面16上的漂浮件9。待漂浮件9搜寻到以后，将漂浮件9带着的耐高压软管6与海上救援平台2的耐高压软管接口13对接。

如图3所示，待耐高压软管6与海上救援平台2的耐高压软管接口13连接以后，在海上救援平台2上通过耐高压软管6泵入压井液或压井水泥浆，当压井液或压井水泥浆达到副防喷器52时，打开副防喷器52的开关，继续泵入压井液或者压井水泥浆至井筒，待地层井筒中气体稳定时，在耐高压软管6内带压下入钻杆，以建立压井液或压井水泥浆的循环，直至井控结束。

在上述步骤中，钻杆为可以通过述耐高压软管6的细钻杆。待井控结束后，可以回收位于海底的耐高压软管存储装置7，此时耐高压软管存储装置7中已经没有耐高压软管6了。另外，还需要回收连接在副防喷器52的第二通道521上的耐高压软管6，位于海底的第二固定锚10、第一固定锚8等。回收时，可以利用第一水下机器人3、第二水下机器人1的机械手臂操作从而对海底的装置部件进行回收，例如将绳索等系在第二固定锚10上，再在平台上将其吊起即可。同时，对上述回收的装置部件等进行清洗和测试，为下一次救援做准备。海上救援平台2可以回收第二水下机器人1，并准备撤离。海上作业平台4继续可以进行钻井作业或者可以进行弃井作业。

本申请具体可以取得以下有益效果：1、本申请中的防喷器组件5采用主副双防喷器的模式，主防喷器51用于常规钻井，副防喷器52用于救援，该防喷器组件5只需在原有海上作业平台4的主防喷器51上直接进行改造添加副防喷器52即可，不需要额外单独制作。2、通过将存储有耐高压软管6的耐高压软管存储装置7设置在海底油井上的防喷器组件5附近，并预先将耐高压软管6的一端能连接在副防喷器52的第二通道521上，耐高压软管6的另一端处安装有能够上浮的漂浮件9，当遇到主防喷器51出现失效或抱死状态无法实现井控时，可以立刻呼叫海上救援平台2，并在海上救援平台2未赶到时就通过激活漂浮件9使其带着耐高压软管6的另一端上浮，这样能够最快速度的实现耐高压软管6与海上救援平台2的耐高压软管接口13对接，从而省时省力的通过海上救援平台2对海底油井实现井控。整个过程具有快速有效且成本低的优势。3、常规的救援井需要利用第二个平台在井下进行钻井沟通连接，效率慢、沟通精度低，本申请利用海水的浮力，能够快速将与副防喷器52的第二通道521连通的耐高压软管6上升，以实现救援井与井筒的快速精准连接。相比传统的深水井控模式，本申请可以大幅度缩短时间、提高井控救援成功率。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种深海油井救援系统，其特征在于，所述深海油井救援系统包括：

用于安装在海底油井上的防喷器组件，所述防喷器组件包括具有第一通道的主防喷器和具有第二通道的副防喷器，所述第二通道与所述第一通道相连通；

海上作业平台，其用于通过隔水管与所述主防喷器的第一通道相连；

耐高压软管存储装置，其存储有耐高压软管并用于放置在海底所述防喷器组件附近，所述耐高压软管的一端能连接在所述副防喷器的第二通道上，所述耐高压软管的另一端处安装有能够上浮的漂浮件；

海上救援平台，所述海上救援平台具有用于与所述耐高压软管相连接的耐高压软管接口，所述海上作业平台具有第一水下机器人，所述第一水下机器人用于在海底寻找并激活所述漂浮件上浮，以使所述漂浮件带着所述耐高压软管上浮至海面，从而与所述海上救援平台的耐高压软管接口对接。

2.根据权利要求1所述的深海油井救援系统，其特征在于，所述耐高压软管存储装置包括：耐高压软管缠绕件，所述耐高压软管绕设在所述耐高压软管缠绕件上，所述耐高压软管缠绕件上具有能插入海底砂泥中进行固定的第一固定锚。

3.根据权利要求1所述的深海油井救援系统，其特征在于，所述漂浮件的体积能够进行增大，从而使得自身能够上浮。

4.根据权利要求1所述的深海油井救援系统，其特征在于，所述漂浮件为中空状态，其具有能够开闭的水气交换接口；所述第一水下机器人用于与所述漂浮件的水气交换接口对接，并向所述漂浮件中进行注气。

5.根据权利要求1所述的深海油井救援系统，其特征在于，所述耐高压软管存储装置能通过绳体与所述海上作业平台相连接。

6.根据权利要求1所述的深海油井救援系统，其特征在于，所述耐高压软管的另一端处安装有能插入海底砂泥中进行固定的第二固定锚。

7.根据权利要求1所述的深海油井救援系统，其特征在于，所述海上救援平台具有第二水下机器人，所述第二水下机器人用于在海面寻找上浮后的所述漂浮件，以使所述漂浮件带着所述耐高压软管上浮至海面从而与所述海上救援平台的耐高压软管接口对接。

8.根据权利要求7所述的深海油井救援系统，其特征在于，所述第一水下机器人与所述海上救援平台通过电缆相连接，从而实现对所述第一水下机器人的供电；和/或，所述第二水下机器人与所述海上作业平台通过电缆相连接，从而实现对所述第二水下机器人的供电。

9.一种深海油井救援方法，其特征在于，所述深海油井救援方法包括以下步骤：

海上作业平台通过隔水管与主防喷器的第一通道相连以进行作业，当安装在海底油井上的防喷器组件中的主防喷器出现失效或抱死状态时，海上作业平台向海上救援平台发出救援信号；

在所述海上救援平台未到达所述海上作业平台所在位置时，所述海上作业平台向海中下放第一水下机器人；

控制所述第一水下机器人下潜在海底寻找耐高压软管存储装置，将所述耐高压软管的另一端处安装的漂浮件激活以使其带着所述耐高压软管上浮至海面，所述耐高压软管的一端连接在副防喷器的第二通道上，所述第二通道与所述第一通道相连通；

搜寻到所述漂浮件，并将所述耐高压软管的另一端连接至所述海上救援平台的耐高压软管接口；

待所述耐高压软管与所述海上救援平台的耐高压软管接口连接以后，在所述海上救援平台上通过所述耐高压软管泵入压井液或压井水泥浆，当所述压井液或所述压井水泥浆达到副防喷器时，打开副防喷器的开关，继续泵入所述压井液或者所述压井水泥浆至井筒，待地层井筒中气体稳定时，在所述耐高压软管内带压下入钻杆，以建立所述压井液或所述压井水泥浆的循环，直至井控结束。

10.根据权利要求9所述的深海油井救援方法，其特征在于，所述漂浮件为中空状态，其具有能够开闭的水气交换接口；

控制第一水下机器人通过所述水气交换接口向所述漂浮件中充入气体并排出所述漂浮件中的水，从而激活所述漂浮件上浮。

Images