CN220539585U - 一种升沉补偿式海底井内泥浆回收系统 - Google Patents
一种升沉补偿式海底井内泥浆回收系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN220539585U CN220539585U CN202321792932.5U CN202321792932U CN220539585U CN 220539585 U CN220539585 U CN 220539585U CN 202321792932 U CN202321792932 U CN 202321792932U CN 220539585 U CN220539585 U CN 220539585U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- return pipeline
- heave
- mobile platform
- mud
- slurry
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002002 slurry Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 63
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 13
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种升沉补偿式海底井内泥浆回收系统，属于钻井平台的海底井内泥浆回收技术领域，它包括泥浆返回管线、举升泵、跨接管和井口吸入模块，在举升泵的作用下，海底井口内的泥浆依次经井口吸入模块、跨接管、泥浆返回管线输送到单井架钻井移动平台上；所述泥浆返回管线吊挂在所述的升沉补偿装置上，所述的升沉补偿装置位于单井架钻井移动平台上的月池处，用以产生与单井架钻井移动平台升沉相反的周期运动。本实用新型利用升沉补偿装置使泥浆返回管线不会跟随单井架钻井移动平台上下起伏，避免海面上的单井架钻井移动平台因沉浮对泥浆返回管线所产生的强迫振动，从而消除了动载荷，降低了泥浆返回管线整体的载荷和失效风险。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种钻井平台的海底井内泥浆回收技术领域，尤其是涉及一种适用于单井架钻井平台的升沉补偿式海底井内泥浆回收系统。
背景技术
在深水环境中，避免地层损害变得越来越具有挑战性，且水深越大作业环境面临的技术挑战更为突出。传统的钻井方法具有效率低、风险大的缺点，这就推动了行业开发替代传统钻井方法的发展方向。其中最突出的钻井方法之一是双梯度钻井。双梯度钻井最早出现在20世纪60年代的研究中，但直到20世纪90年代才得到关注。双梯度钻井的技术原理是在隔水管和井眼环空中使用两种不同梯度的流体液柱。无隔水管钻井（RLD）和双梯度钻井（DGD）是一种新的深水钻井工艺，它们的工艺原理是使用两种不同密度的钻井流体液柱控制井内的井底压力（BHP）。通常深水钻井工艺的井底压力是由填充井眼和隔水管单一密度的流体液柱所产生。
无隔水管钻井不依靠传统的海洋隔水管，而是使用一个小直径泥浆返回管线（MudReturn Line）将钻井液循环返回水面钻井平台。泥浆返回管线设置在偏离井口的位置，泥浆返回管线上安装有一套泥浆举升泵；钻杆穿过开放水柱进入井眼钻井。无隔水管钻井也是一种双梯度钻井，其与有隔水管的双梯度钻井的区别在于，无隔水管钻井的两个流体液柱由海水密度柱和井眼内的泥浆液柱组成，只有井眼内的泥浆液柱可以调节密度。
浅水区域的泥浆返回管线通常使用能够承受严苛海洋环境的软管作为泥浆返回管线，通过若干段软管连接组成，泥浆返回管线软管悬挂在平台的边缘，甲板顶部接入平台的泥浆返回管线。然而，在深水区通常采用刚性管（钻杆或套管）作为泥浆返回管线，从钻井中心部署泥浆返回管线，然后将其从钻井中心移到一边，并悬挂在万向节和卡盘上。
无隔水管泥浆回收系统已在350多口油气井浅层钻井中应用，使用无隔水管泥浆回收系统双梯度钻井系统已成功地将13-5/8寸表层套管下深至2350米，并且取消了20寸套管，从而实现了小井眼钻井，降低了平台可变甲板载荷的要求，并相应地减少了碳排放。
在无隔水管泥浆回收系统中，泥浆返回管线是连接海底井口吸入模块和钻井平台的关键装备。由于泥浆返回管线必须偏离钻进井口，其在单井架钻井平台上无法使用钻机的补偿或是隔水管悬挂系统，泥浆返回管线与钻井平台只能采用刚性连接的方式。钻井平台在波浪升沉作用下作周期性竖向运动，泥浆返回管线在硬连接方式受钻井平台升沉影响作强迫振动，产生较大的动载荷，海况越恶劣，泥浆返回管线受到的动载荷越大，越容易发生结构失效。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种升沉补偿式海底井内泥浆回收系统，该系统中的泥浆返回管线不会跟随单井架钻井移动平台上下起伏，从而消除了动载荷，降低了泥浆返回管线整体的载荷和失效风险。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：
一种升沉补偿式海底井内泥浆回收系统，用于单井架钻井移动平台,包括泥浆返回管线、举升泵、跨接管和井口吸入模块，泥浆返回管线的下端通过跨接管与海底井口吸入模块连接，在举升泵的作用下，海底井口内的泥浆依次经井口吸入模块、跨接管、泥浆返回管线输送到单井架钻井移动平台上；所述泥浆返回管线吊挂在所述的升沉补偿装置上，所述的升沉补偿装置位于单井架钻井移动平台上的月池处，用以产生与单井架钻井移动平台升沉相反的周期运动，使泥浆返回管线与海底保持相对静止。
单井架钻井移动平台漂浮在海面上，在海浪的作用下，单井架钻井移动平台会作上下起伏的动作，如果泥浆返回管线跟随单井架钻井移动平台移动，就会使泥浆返回管线产生动载荷，从而对泥浆返回管线本身以及连接部造成一定的损伤，从而影响泥浆返回管线的正常工作，所以升沉补偿装置能抵销单井架钻井移动平台的上下起伏，确保泥浆返回管线不会跟随单井架钻井移动平台上下起伏，使泥浆返回管线与海底保持相对静止，以消除动载荷，使泥浆返回管线能正常的工作。
进一步地，还包括海底锚，所述海底锚用以约束泥浆返回管线的下部运动，避免泥浆返回管线受洋流作业自由漂动。
进一步地，所述泥浆返回管线为刚性管。
进一步地，所述刚性管为钻杆。
进一步地，所述举升泵设有若干个，若干个举升泵分布安装在泥浆返回管线上。
进一步地，所述升沉补偿装置与单井架钻井移动平台上井架中钻柱的距离为10—50m。
进一步地，所述升沉补偿装置包括升降液压缸、补偿工作台和控制器，泥浆返回管线吊挂在补偿工作台的挂件上，补偿工作台支撑在升降液压缸上，升降液压缸固定在机架上，机架设在单井架钻井移动平台上，所述控制器用以对升降液压缸的升降进行适时控制。
进一步地，所述升沉补偿装置包括电机、旋转臂、悬挂短节和控制器，泥浆返回管线吊挂在悬挂短节的挂件上，悬挂短节通过铰轴与旋转臂的一端铰接，旋转臂的另一端固定在电机的输出轴上且与输出轴垂直，所述控制器用以对电机的转动角度和转动方向进行适时控制。
本实用新型的有益效果在于：
本实用新型适用于单井架钻井移动平台，利用钻杆作为泥浆返回管线提供泥浆上返至单井架钻井移动平台的循环通道，利用举升泵克服泥浆在通道内流动的阻力损失，利用升沉补偿装置使泥浆返回管线不会跟随单井架钻井移动平台上下起伏，避免海面上的单井架钻井移动平台因沉浮对泥浆返回管线所产生的强迫振动，从而消除了动载荷，降低了泥浆返回管线整体的载荷和失效风险。
附图说明
利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图：
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为图1所示升沉补偿装置的实施例1的结构示意图；
图3为图1所示升沉补偿装置的实施例2的结构示意图。
图中：1、泥浆返回管线；2、举升泵；3、跨接管；4、井口吸入模块；5、单井架钻井移动平台；6、井架；7、钻柱；8、升沉补偿装置；9、海底锚；10、升降液压缸；11、补偿工作台；12、控制器；13、挂件；14、机架；15、旋转臂；16、悬挂短节；17、控制器；18、挂件；19、铰轴；20、输出轴；21、电机。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细的描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上表面”、“下表面”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“正转”、“反转”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
如图1所示，一种升沉补偿式海底井内泥浆回收系统，用于单井架钻井移动平台5,包括泥浆返回管线1、举升泵2、跨接管3和井口吸入模块4，单井架钻井移动平台5上井架6中的钻柱7向下从井口吸入模块4中穿过。泥浆返回管线1的下端通过跨接管3与海底井口吸入模块4连接，所述举升泵2设有若干个，若干个举升泵2分布安装在泥浆返回管线1上。在举升泵2的作用下，海底井口内的泥浆依次经井口吸入模块4、跨接管3、泥浆返回管线1输送到单井架钻井移动平台5上；所述泥浆返回管线1吊挂在所述的升沉补偿装置8上，所述的升沉补偿装置8位于单井架钻井移动平台5上的月池处，用以产生与单井架钻井移动平台5升沉相反的周期运动，使泥浆返回管线1与海底保持相对静止。
还包括海底锚9，所述海底锚9用以约束泥浆返回管线1的下部运动，避免泥浆返回管线1受洋流作业自由漂动。所述泥浆返回管线1为刚性管，所述刚性管为钻杆，所述升沉补偿装置8与单井架钻井移动平台5上井架6中钻柱7的距离为10—50m。
如图2所示，所述升沉补偿装置8的实施例1如下：
所述升沉补偿装置8包括升降液压缸10、补偿工作台11和控制器12，泥浆返回管线1吊挂在补偿工作台11的挂件13上，补偿工作台11支撑在升降液压缸10上，升降液压缸10固定在机架14上，机架14设在单井架钻井移动平台5上，所述控制器12用以对升降液压缸10的升降进行适时控制。
如图3所示，所述升沉补偿装置8的实施例2如下：
所述升沉补偿装置8包括电机21、旋转臂15、悬挂短节16和控制器17，泥浆返回管线1吊挂在悬挂短节16的挂件18上，悬挂短节16通过铰轴19与旋转臂15的一端铰接，旋转臂15的另一端固定在电机21的输出轴20上且与输出轴20垂直，所述控制器17用以对电机21的转动角度和转动方向进行适时控制，确升沉补偿装置8产生与单井架钻井移动平台5升沉相反的周期运动，使泥浆返回管线1与海底保持相对静止。
此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (8)
1.一种升沉补偿式海底井内泥浆回收系统，用于单井架钻井移动平台,包括泥浆返回管线、举升泵、跨接管和井口吸入模块，泥浆返回管线的下端通过跨接管与海底井口吸入模块连接，在举升泵的作用下，海底井口内的泥浆依次经井口吸入模块、跨接管、泥浆返回管线输送到单井架钻井移动平台上；其特征在于：所述泥浆返回管线吊挂在升沉补偿装置上，所述的升沉补偿装置位于单井架钻井移动平台上的月池处，用以产生与单井架钻井移动平台升沉相反的周期运动，使泥浆返回管线与海底保持相对静止。
2.根据权利要求1所述的升沉补偿式海底井内泥浆回收系统，其特征在于：还包括海底锚，所述海底锚用以约束泥浆返回管线的下部运动，避免泥浆返回管线受洋流作业自由漂动。
3.根据权利要求2所述的升沉补偿式海底井内泥浆回收系统，其特征在于：所述泥浆返回管线为刚性管。
4.根据权利要求3所述的升沉补偿式海底井内泥浆回收系统，其特征在于：所述刚性管为钻杆。
5.根据权利要求1所述的升沉补偿式海底井内泥浆回收系统，其特征在于：所述举升泵设有若干个，若干个举升泵分布安装在泥浆返回管线上。
6.根据权利要求1所述的升沉补偿式海底井内泥浆回收系统，其特征在于：所述升沉补偿装置与单井架钻井移动平台上井架中钻柱的距离为10—50m。
7.根据权利要求1至6任一项所述的升沉补偿式海底井内泥浆回收系统，其特征在于：所述升沉补偿装置包括升降液压缸、补偿工作台和控制器，泥浆返回管线吊挂在补偿工作台的挂件上，补偿工作台支撑在升降液压缸上，升降液压缸固定在机架上，机架设在单井架钻井移动平台上，所述控制器用以对升降液压缸的升降进行适时控制。
8.根据权利要求1至6任一项所述的升沉补偿式海底井内泥浆回收系统，其特征在于：所述升沉补偿装置包括电机、旋转臂、悬挂短节和控制器，泥浆返回管线吊挂在悬挂短节的挂件上，悬挂短节通过铰轴与旋转臂的一端铰接，旋转臂的另一端固定在电机的输出轴上且与输出轴垂直，所述控制器用以对电机的转动角度和转动方向进行适时控制。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202321792932.5U CN220539585U (zh) | 2023-07-10 | 2023-07-10 | 一种升沉补偿式海底井内泥浆回收系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202321792932.5U CN220539585U (zh) | 2023-07-10 | 2023-07-10 | 一种升沉补偿式海底井内泥浆回收系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN220539585U true CN220539585U (zh) | 2024-02-27 |
Family
ID=89961791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202321792932.5U Active CN220539585U (zh) | 2023-07-10 | 2023-07-10 | 一种升沉补偿式海底井内泥浆回收系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN220539585U (zh) |
-
2023
- 2023-07-10 CN CN202321792932.5U patent/CN220539585U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AP1278A (en) | Multi-activity offshore exploration and /or development drilling method and apparatus. | |
| US7513310B2 (en) | Method and arrangement for performing drilling operations | |
| EP3690182B1 (en) | Sediment core-boring drilling process suitable for submarine rope core-boring drill | |
| US9500046B2 (en) | System for conveying fluid from an offshore well | |
| US20110005768A1 (en) | Method and apparatus for motion compensation during active intervention operations | |
| CN105019831A (zh) | 海上钻井设备以及用于海上钻井的方法 | |
| CN201963231U (zh) | 一种实现无隔水管泥浆回收钻井的海底泥浆吸入系统 | |
| CN110067512A (zh) | 一种双梯度钻井系统及其钻井方法 | |
| CN102080510A (zh) | 实现无隔水管泥浆回收钻井的海底泥浆吸入系统及方法 | |
| WO2012015315A1 (en) | Riserless, pollutionless drilling system | |
| EP0952301B1 (en) | Method and apparatus for drilling an offshore underwater well | |
| CN112878904B (zh) | 一种双层管双梯度钻井技术的井身结构优化方法 | |
| CN220539585U (zh) | 一种升沉补偿式海底井内泥浆回收系统 | |
| WO2019022601A1 (en) | TUBING DRILLING SYSTEM AND METHOD COMPRISING A SUBMARINE TUBING DRIVE MECHANISM | |
| CN108086924B (zh) | 一种深水钻井平台悬挂隔水管移井位的方法 | |
| CN218062251U (zh) | 一种用于无隔水管钻井泥浆回收的海底基盘 | |
| US11624238B1 (en) | Deepwater subsea coiled tubing drilling rig | |
| CN102654023B (zh) | 一种用于深水钻井的主辅水下系统及其设置方法 | |
| US20220307322A1 (en) | Maritime drilling with fluid reverse circulation without using drilling riser | |
| CN114837587A (zh) | 一种无隔水管泥浆闭路循环钻井可回收式井口模块 | |
| US11773653B2 (en) | Double-layer coiled tubing double-gradient drilling system | |
| KR101665478B1 (ko) | 드릴링 시스템 및 방법 | |
| CN117868726A (zh) | 一种井口吸入模块海底上下对接结构 | |
| US11781385B1 (en) | Subsea coiled tubing drilling system and subsea drilling device thereof | |
| KR101481419B1 (ko) | 해양구조물의 위치조절형 드릴시스템 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |