專(zhuān)利名稱：一種防臺(tái)風(fēng)鉆井隔水管浮力罐裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及浮力罐裝置，尤其涉及一種用于海上油氣鉆井領(lǐng)域的防臺(tái)風(fēng)鉆井隔水管浮力罐裝置。
背景技術(shù)：
深水油氣勘探開(kāi)發(fā)已成為石油工業(yè)的熱點(diǎn)，然而深水海域海洋環(huán)境十分惡劣，快速成長(zhǎng)的海況以及頻繁發(fā)生的臺(tái)風(fēng)等災(zāi)害性天氣嚴(yán)重影響鉆井作業(yè)。鉆井隔水管是海底井口與鉆井平臺(tái)之間最薄弱最重要的連接單元，極易受到惡劣天氣條件的影響，導(dǎo)致隔水管頻頻發(fā)生失效事故。事故的主要原因是常規(guī)深水鉆井隔水管的回收相當(dāng)費(fèi)時(shí)且成本昂貴，在惡劣天氣來(lái)臨的前幾天就需要對(duì)隔水管進(jìn)行脫離回收，在緊急情況下還面臨無(wú)法回收隔水管的風(fēng)險(xiǎn)。為了解決常規(guī)鉆井隔水管回收費(fèi)時(shí)等問(wèn)題，提出了防臺(tái)風(fēng)鉆井隔水管系統(tǒng)概念。防臺(tái)風(fēng)鉆井隔水管可在臺(tái)風(fēng)來(lái)臨時(shí)實(shí)現(xiàn)緊急脫離，脫離后只需將近海面脫離總成上部的隔水管收回到甲板上，余下的大部分隔水管則不需要回收，在浮力罐裝置的作用下安全的自由站立于海底。臺(tái)風(fēng)過(guò)后只需重新安裝幾百米而非上千米的隔水管，大大節(jié)省了作業(yè)時(shí)間，提高海上鉆完井作業(yè)效率和經(jīng)濟(jì)效益。新興的防臺(tái)風(fēng)鉆井隔水管系統(tǒng)技術(shù)不成熟，其浮力罐裝置還處于概念設(shè)計(jì)階段，還沒(méi)有形成一套合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于設(shè)計(jì)一套安裝簡(jiǎn)便、安全可靠、可用于深水和超深水防臺(tái)風(fēng)鉆井隔水管的浮力罐裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種防臺(tái)風(fēng)鉆井隔水管浮力罐裝置，其特征在于:它包括兩個(gè)浮力罐單元，該浮力罐單元為半圓柱體，所述浮力罐單元由4個(gè)相互獨(dú)立的浮力罐腔室組成，所述浮力罐單元通過(guò)螺栓連接為一個(gè)完整的浮力罐裝置；所述浮力罐單元上部設(shè)置有一鵝頸管，該鵝頸管設(shè)置有一支撐梁；所述浮力罐腔室上部設(shè)置有一進(jìn)氣管，進(jìn)氣管的另一端與所述鵝頸管相連，所述進(jìn)氣管具有獨(dú)立的閥門(mén)控制開(kāi)關(guān)；所述浮力罐腔室下部設(shè)置有一排水管，該排水管呈倒“L”形狀。所述浮力罐單元在中心軸線處設(shè)置有與常規(guī)隔水管單根配合的軸孔。所述浮力罐單元在中心軸線周?chē)O(shè)置有與常規(guī)隔水管單根輔助管線配合的軸孔。所述鵝頸管的材料為鋼。所述浮力罐腔室的上部和下部均設(shè)置有一密度感應(yīng)器。所述排水管內(nèi)部設(shè)置有一過(guò)濾網(wǎng)。本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn):1、本專(zhuān)利設(shè)計(jì)了與常規(guī)隔水管單根及其輔助管線配合的軸孔，安裝簡(jiǎn)便，安裝效率高。2、本專(zhuān)利將每個(gè)浮力罐單元?jiǎng)澐譃?個(gè)相互獨(dú)立的浮力罐腔室，防止個(gè)別腔室失效影響其他腔室的工作性能，提高了浮力罐裝置的安全可靠性。3、本專(zhuān)利設(shè)計(jì)排水管呈倒“L”形狀，當(dāng)浮力罐偏轉(zhuǎn)時(shí)能有效地防止浮力損失，同時(shí)排水管內(nèi)部設(shè)計(jì)了濾網(wǎng)，防止異物進(jìn)入浮力罐，提高了浮力罐裝置的安全可靠性。
4、本專(zhuān)利將浮力罐裝置劃分為一系列獨(dú)立的浮力罐腔室，可選擇其中若干個(gè)腔室進(jìn)行充排氣，任意組合，可達(dá)到控制浮力的目的，滿足深水和超深水鉆井作業(yè)要求。


圖1為本發(fā)明浮力罐結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的浮力罐俯視圖。圖3為本發(fā)明鵝頸管結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明浮力罐進(jìn)氣管結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明浮力罐排水管結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1.浮力罐單元；2.浮力罐腔室；3.隔板；4.法蘭；5.鵝頸管；6.浮力罐腔室進(jìn)氣管；7.排水管；8.浮力罐與隔水管單根配合軸孔；9.浮力罐與隔水管輔助管線配合軸孔；10.支撐梁；11.輸氣管線；12.密度感應(yīng)器；13.閥門(mén)；14.過(guò)濾網(wǎng)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。如圖1所示，防臺(tái)風(fēng)鉆井隔水管浮力罐裝置包括兩個(gè)浮力罐單元1，浮力罐單元I為半圓柱體，浮力罐單元I由四個(gè)相互獨(dú)立的浮力罐腔室2組成，各個(gè)腔室由隔板3隔開(kāi)，防止個(gè)別腔室失效影響其他腔室的工作性能；浮力罐單元I的兩側(cè)各有四個(gè)法蘭4，通過(guò)法蘭4和螺栓可以將兩個(gè)浮力罐單元I連接為一個(gè)完整的浮力罐裝置；每個(gè)浮力罐單元I上部設(shè)置有一鵝頸管5，鵝頸管5下端與浮力罐腔室2的進(jìn)氣管6相連，每個(gè)浮力罐腔室2下部設(shè)置有一排水管7。如圖1和圖2所示，浮力罐單元I在中心軸線處設(shè)置有與常規(guī)隔水管單根配合的軸孔8，浮力罐單元I在中心軸線周?chē)O(shè)置有與常規(guī)隔水管單根輔助管線配合的軸孔9。如圖1和圖3所示，鵝頸管5設(shè)置有一支撐梁10，以增大鵝頸管5強(qiáng)度，鵝頸管5上端與輸氣管線11相連，鵝頸管5下端與浮力罐腔室2的進(jìn)氣管6相連。如圖1和圖4所示，浮力罐腔室2上部設(shè)置有一進(jìn)氣管6和密度感應(yīng)器12，每個(gè)進(jìn)氣管6具有獨(dú)立的閥門(mén)13控制其開(kāi)關(guān)。如圖1和圖5所示，所述浮力罐腔室2下部設(shè)置有一排水管7和密度感應(yīng)器12，排水管呈倒“L”形狀，當(dāng)浮力罐偏轉(zhuǎn)時(shí)能有效地防止浮力損失；排水管7內(nèi)部設(shè)置有一過(guò)濾網(wǎng)14，防止異物進(jìn)入浮力罐腔室2。本發(fā)明工作時(shí)，包括以下兩種情況:浮力罐裝置進(jìn)行充氣作業(yè)時(shí)，輸氣管線11與鵝頸管5相連，打開(kāi)閥門(mén)13進(jìn)行充氣，空氣通過(guò)進(jìn)氣管6進(jìn)入浮力罐腔室2，浮力罐腔室2內(nèi)的海水通過(guò)排水管7排出，當(dāng)密度感應(yīng)器12感應(yīng)到空氣完全充滿浮力罐腔室2后停止充氣，并關(guān)閉此浮力罐腔室2的閥門(mén)13 ;若提供的浮力不足，則繼續(xù)打開(kāi)下一個(gè)浮力罐腔室2的閥門(mén)13進(jìn)行充氣，直至滿足浮力要求。浮力罐裝置進(jìn)行排氣作業(yè)時(shí)，輸氣管線11與鵝頸管5相連，打開(kāi)閥門(mén)13進(jìn)行排氣，空氣通過(guò)進(jìn)氣管6排出浮力罐腔室2，海水通過(guò)排水管7進(jìn)入浮力罐腔室2，當(dāng)密度感應(yīng)器12感應(yīng)到海水完全充滿浮力罐腔室2后停止排氣，并關(guān)閉此浮力罐腔室2的閥門(mén)13 ;可選擇其中若干個(gè)腔室進(jìn)行充排氣，任意組合，可達(dá)到控制浮力的目的。
權(quán)利要求
1.一種防臺(tái)風(fēng)鉆井隔水管浮力罐裝置，其特征在于:它包括兩個(gè)浮力罐單元，該浮力罐單元為半圓柱體，所述浮力罐單元由4個(gè)相互獨(dú)立的浮力罐腔室組成，所述浮力罐單元通過(guò)螺栓連接為一個(gè)完整的浮力罐裝置；所述浮力罐單元上部設(shè)置有一鵝頸管，該鵝頸管設(shè)置有一支撐梁；所述浮力罐腔室上部設(shè)置有一進(jìn)氣管，進(jìn)氣管的另一端與所述鵝頸管相連，所述進(jìn)氣管具有獨(dú)立的閥門(mén)控制開(kāi)關(guān)；所述浮力罐腔室下部設(shè)置有一排水管，該排水管呈倒“L”形狀。
2.如權(quán)利要求1所述的一種防臺(tái)風(fēng)鉆井隔水管浮力罐裝置，其特征在于:所述浮力罐單元在中心軸線處設(shè)置有與常規(guī)隔水管單根配合的軸孔。
3.如權(quán)利要求1所述的一種防臺(tái)風(fēng)鉆井隔水管浮力罐裝置，其特征在于:所述浮力罐單元在中心軸線周?chē)O(shè)置有與常規(guī)隔水管單根輔助管線配合的軸孔。
4.如權(quán)利要求1所述的一種防臺(tái)風(fēng)鉆井隔水管浮力罐裝置，其特征在于:所述鵝頸管的材料為鋼。
5.如權(quán)利要求1所述的一種防臺(tái)風(fēng)鉆井隔水管浮力罐裝置，其特征在于:所述浮力罐腔室的上部和下部均設(shè)置有一密度感應(yīng)器。
6.如權(quán)利要求1所述的一種防臺(tái)風(fēng)鉆井隔水管浮力罐裝置，其特征在于:所述排水管內(nèi)部設(shè)置有一過(guò)濾網(wǎng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種防臺(tái)風(fēng)鉆井隔水管浮力罐裝置，其特征在于它包括兩個(gè)浮力罐單元，該浮力罐單元為半圓柱體，所述浮力罐單元由四個(gè)相互獨(dú)立的浮力罐腔室組成，所述浮力罐單元通過(guò)螺栓連接為一個(gè)完整的浮力罐裝置；所述浮力罐單元上部設(shè)置有一鵝頸管，該鵝頸管設(shè)置有一支撐梁；所述浮力罐腔室上部設(shè)置有一進(jìn)氣管，進(jìn)氣管的另一端與所述鵝頸管相連，所述進(jìn)氣管具有獨(dú)立的閥門(mén)控制開(kāi)關(guān)；所述浮力罐腔室下部設(shè)置有一排水管，該排水管呈倒“L”形狀。本發(fā)明安裝簡(jiǎn)便，安全可靠性高，選擇其中若干個(gè)腔室進(jìn)行充排氣，以達(dá)到控制浮力的目的，滿足深水和超深水鉆井作業(yè)要求。
文檔編號(hào)B63B35/44GK103112555SQ201310002050
公開(kāi)日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2013年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月4日
發(fā)明者陳國(guó)明, 郭瑞, 劉秀全, 楊煥麗, 暢元江, 雒曉康, 孟祥瑜 申請(qǐng)人:中國(guó)石油大學(xué)(華東)