钻井管柱的扶正装置、深水钻井装置及扶正方法与流程

本技术涉及大洋钻探，特别涉及一种钻井管柱的扶正装置、深水钻井装置及扶正方法。

背景技术：

1、深水钻井装置在开路作业起下管柱的过程中，容易受到海浪和水流的影响，导致管柱发生偏移，影响井口作业的准确度和管柱的安全，因此通常在月池区域的台车上设置扶正装置。但对于管柱外有监测缆或动力电缆的使用场景而言，由于线缆自钻台底部向下延伸并通过固定卡固定在管柱外，使得管柱的外部尺寸变大及不规则，在通过月池区域的扶正装置时，固定于管柱外周的固定卡与线缆会与扶正装置碰撞，容易造成线缆和固定卡损坏的问题。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题的至少之一，本技术提供了一种钻井管柱的扶正装置、深水钻井装置及扶正方法，能够在确保管柱扶正效果的同时，提高管柱外固定线缆的可靠性，扩大适用范围。

2、为实现上述目的，第一方面，本技术公开了一种钻井管柱的扶正装置，应用于深水钻井装置，所述深水钻井装置包括钻台和月池甲板，所述钻台位于所述月池甲板的上方，所述钻井管柱的扶正装置包括：

3、固定筒，所述固定筒安装于所述钻台，所述固定筒的中心设有第一通孔；

4、扶正管，所述扶正管连接于所述固定筒的靠近海面的一端，所述扶正管的中心设有连通所述第一通孔的第二通孔，所述第一通孔与所述第二通孔的内径大于或等于管柱的外径。

5、这样，通过将固定筒安装于深水钻井装置的钻台，并将扶正管连接于固定筒的靠近海面的一端，扶正管的第二通孔连通固定管的第一通孔，且第一通孔与第二通孔的内径大于或等于管柱的外径，从而使得管柱通过扶正装置的第一通孔和第二通孔时，能够通过第一通孔与第二通孔约束管柱的偏移，以达到扶正管柱的效果。同时，由于固定筒安装于钻台，钻台位于月池甲板的上方，即管柱通过位于月池甲板上方的扶正装置进行扶正，当管外线缆自钻台伸出并固定于管柱的外周时，线缆与管柱连接的位置实际上是管柱已通过扶正装置的部分，此时即使管柱外部的尺寸变大也不会影响扶正效果，以使扶正装置不会损坏管外线缆，从而能够提高管柱外固定线缆的可靠性，使得扶正装置能够适用于管柱外有线缆或没有线缆的应用场景，以达到扩大适用范围的效果。

6、作为一种可选的实施方式，在本技术第一方面的实施例中，所述深水钻井装置还包括转盘和分流器基座，所述转盘安装于所述钻台，所述分流器基座连接于所述转盘的靠近海面的一端，所述转盘与所述分流器基座均位于所述月池甲板的上方，所述分流器基座设有第三通孔，且所述分流器基座设有锁定装置和连通所述第三通孔的第一固定孔，所述固定筒的外周设有第二固定孔，所述固定筒安装于所述第三通孔内，所述锁定装置依次可活动连接于所述第一固定孔与所述第二固定孔。

7、这样，利用深水钻井装置原有的转盘和分流器基座固定扶正装置，同时利用分流器原有的锁定装置实现固定筒与分流器基座的连接，不需重新设计扶正装置的安装接口或锁定装置，能够合理利用现有资源，节省重新设计的时间和费用，同时还能提高结构复用率，有利于深水钻井装置的更新升级，以应用于不同的作业场景。此外，通过锁定装置将固定筒固定于分流器基座，能够限制固定筒的转动和沿第三通孔的中心线方向上的位移，以使扶正装置的位置相对稳定可靠，以有利于支撑管柱，为管柱提供足够的侧向扭矩，从而提高对管柱扶正的效果。

8、作为一种可选的实施方式，在本技术第一方面的实施例中，所述第三通孔的侧壁设有承托部，所述承托部用于承托所述固定筒。

9、这样，通过承托部承托固定筒，能够在固定筒放置于第三通孔内时对固定筒进行支撑和定位，限制固定筒沿第一通孔的中心线方向上的位移，以有利于第一固定孔与第二固定孔的对位，从而便于扶正装置的安装。

10、作为一种可选的实施方式，在本技术第一方面的实施例中，所述承托部设有第一圆锥面，所述固定筒的底部外周设有第二圆锥面，所述第二圆锥面用于与所述第一圆锥面配合抵接，且自所述钻台至所述月池甲板的方向上，所述第一圆锥面逐渐向所述第三通孔的中心线方向靠拢。

11、这样，通过设置第一圆锥面和第二圆锥面，不仅能够在固定筒放置于第三通孔内时对固定筒进行支撑和定位，还能有利于引导固定筒沿第三通孔的中心线方向上对中布置，避免安装偏心的情况，从而确保对管柱的扶正效果。

12、作为一种可选的实施方式，在本技术第一方面的实施例中，所述第三通孔的侧壁设有用于密封分流器的密封面，所述固定筒对应所述密封面向内凹陷形成避让部。

13、这样，在海浪或水流驱使固定柱撞击或挤压第三通孔的侧壁时，固定柱的避让部能够避让密封面，使得固定柱的外周面与密封面之间具有间隙，以避免固定柱对密封面施加挤压力或碰撞力的情况，从而保护密封面，有利于确保分流器基座用于分流时的密封效果。

14、作为一种可选的实施方式，在本技术第一方面的实施例中，所述扶正管的远离所述固定筒的一端向远离所述第二通孔的中心线的方向延伸，以使所述第二通孔的底部形成喇叭口；和/或，

15、沿所述第二通孔的中心线方向上，所述第二通孔的最小内径小于或等于所述第一通孔的内径。

16、这样，通过设喇叭口能够有利于引导管柱的提升和下放，减小管柱相对扶正装置升降运动的摩擦力，以便于管柱钻井作业。并且，通过限定第二通孔的最小直径小于或等于第一通孔的内径，即扶正管的最小内径小于固定筒的内径，从而能够确保对管柱起到扶正作用的是扶正管，通过更换不同尺寸的扶正管，以使扶正装置能够适配不同尺寸的管柱，以扩大扶正装置的适用范围，并确保对管柱的扶正效果。作为一种可选的实施方式，在本技术第一方面的实施例中，所述扶正管的外周设有法兰盘，所述法兰盘与所述固定筒的底部可拆卸连接，所述扶正装置还包括支撑板，所述支撑板的两端分别连接于所述法兰盘与所述扶正管的远离所述固定筒的一端。

17、这样，通过法兰盘固定以提高固定筒与扶正管的连接可靠性，能够为管柱扶正提供较大的扭矩，从而确保扶正效果，同时，通过支撑板能够加强扶正管的强度，提高扶正装置的结构可靠性，并提高侧向抵抗力，以确保扶正装置对管柱的扶正效果。

18、第二方面，本技术公开了一种深水钻井装置，所述深水钻井装置包括钻台、月池甲板以及如上述第一方面所述钻井管柱的扶正装置，所述钻台位于所述月池甲板的上方，所述固定筒安装于所述钻台。

19、从而能够在确保管柱扶正效果的同时，提高管柱外固定线缆的可靠性，扩大适用范围。

20、第三方面，本技术公开了一种扶正方法，采用如上述第一方面所述的扶正装置进行扶正，所述方法包括：

21、提供所述扶正装置，所述扶正装置安装于钻台；

22、安装管柱，使其自上至下依次穿过所述固定筒、所述扶正管以及所述月池甲板；

23、所述管柱发生偏移时，所述扶正管对所述管柱提供侧向支撑力以扶正所述管柱。

24、采用本技术提供的扶正方法，能够在确保管柱扶正效果的同时，提高管柱外固定线缆的可靠性，扩大适用范围。

25、作为一种可选的实施方式，在本技术第三方面的实施例中，所述深水钻井装置还包括转盘和分流器基座，所述转盘安装于所述钻台，所述分流器基座连接于所述转盘的靠近海面的一端，所述转盘与所述分流器基座均位于所述月池甲板的上方，所述分流器基座设有第三通孔和锁定装置，所述第三通孔的侧壁设有承托部，所述提供所述扶正装置，所述扶正装置安装于所述钻台的步骤，包括：

26、提升所述扶正装置；

27、将所述扶正装置自所述转盘内部放入所述分流器基座的所述第三通孔内，以使所述固定筒抵接于所述承托部；

28、通过所述锁定装置连接所述固定筒与所述分流器基座。

29、这样，在安装扶正装置时，首先通过承托部承托支撑固定筒，以对固定筒进行支撑和定位，能够在扶正装置未安装完毕时承托扶正装置的自重，并限制固定筒沿第一通孔的中心线方向上的位移，以有利于第一固定孔与第二固定孔的对位，便于锁定装置的对位和连接，从而有利于扶正装置的安装。并且，通过锁定装置将固定筒固定于分流器基座，能够限制固定筒的转动和沿第三通孔的中心线方向上的位移，以使扶正装置的位置相对稳定可靠，以有利于支撑管柱，为管柱提供足够的侧向扭矩，从而提高对管柱扶正的效果。此外，采用分流器基座原有的锁定装置连接固定筒，不需重新设计扶正装置的安装接口或锁定装置，能够合理利用现有资源，节省重新设计的时间和费用，同时还能提高结构复用率，有利于深水钻井装置的更新升级，以应用于不同的作业场景。

30、与现有技术相比，本技术的有益效果在于：

31、本技术实施例提供的一种钻井管柱的扶正装置、深水钻井装置及扶正方法，钻井管柱的扶正装置包括固定筒与扶正管，通过将固定筒安装于深水钻井装置的钻台，并将扶正管连接于固定筒的靠近海面的一端，扶正管的第二通孔连通固定管的第一通孔，且第一通孔与第二通孔的内径大于或等于管柱的外径，从而使得管柱通过扶正装置的第一通孔和第二通孔时，能够通过第一通孔与第二通孔约束管柱的偏移，以达到扶正管柱的效果。同时，由于固定筒安装于钻台，钻台位于月池甲板的上方，即管柱通过位于月池甲板上方的扶正装置进行扶正，当管外线缆自钻台伸出并固定于管柱的外周时，线缆与管柱连接的位置实际上是管柱已通过扶正装置的部分，此时即使管柱外部的尺寸变大也不会影响扶正效果，以使扶正装置不会损坏管外线缆，从而能够提高管柱外固定线缆的可靠性，使得扶正装置能够适用于管柱外有线缆或没有线缆的应用场景，以达到扩大适用范围的效果。