專利名稱：多重作業(yè)海上勘探和/或開發(fā)鉆井的方法和設(shè)備的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種進(jìn)行海上鉆井作業(yè)的新方法和設(shè)備。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種采用一個(gè)單一井架來(lái)進(jìn)行海上勘探鉆井的方法和設(shè)備，在此單一井架中，主要的和輔助的勘探鉆井作業(yè)可同時(shí)進(jìn)行，以縮短主要鉆井操作的關(guān)鍵路線。此外，本發(fā)明還涉及一種可對(duì)單一井架加以操作以同時(shí)進(jìn)行多重鉆井、開發(fā)和徹底檢查等作業(yè)的方法和設(shè)備。
在過(guò)去，探明的主要石油和天然氣貯量都位于墨西哥灣、北海、蒲福海、世界的遠(yuǎn)東地區(qū)、中東、西非等的地下。在海上勘探和/或開發(fā)鉆井的初始階段，作業(yè)是沿著墨西哥灣的近海地區(qū)和地帶，在幾英尺至上百英尺左右的相對(duì)淺的水中進(jìn)行的。近幾年來(lái)，海灣和世界其它地區(qū)已被大量勘探，淺水中已知的石油和天然氣貯量已被發(fā)現(xiàn)和鉆勘。但由于全世界對(duì)成本有效性能源的需求繼續(xù)增加，因而，開始在大陸架上的水深為3至5千英尺或以上地區(qū)尋找另外的石油和天然氣貯量。例如，近來(lái)在路易西安那海岸外的2千8百英尺的水中存在著一個(gè)活躍的生產(chǎn)油田，而不久在新奧爾良以外約3千至7千5百英尺的水中也預(yù)計(jì)會(huì)有鉆探業(yè)務(wù)。此外在一萬(wàn)英尺的油田中也已有多塊出租，而在2000年之前，預(yù)見(jiàn)將有希望在12000英尺或更深的水中進(jìn)行鉆井。
深水勘探不僅源于一般主張的日益增長(zhǎng)的尋找新貯量的要求，也源于尖端三維地震勘探成像法的進(jìn)展和對(duì)含沙量與深水沙層特征的了解的增進(jìn)，現(xiàn)在確信，在墨西哥灣之內(nèi)以及在1萬(wàn)英尺或以上的水深的另一些地方，也會(huì)有相當(dāng)高產(chǎn)量的油、氣貯量。
沿近海地區(qū)和大陸斜坡，石油貯量已通過(guò)采用固定塔架和諸如海上鉆井平臺(tái)的移動(dòng)裝置加以鉆探和開采。固定塔架或平臺(tái)通常在陸上生產(chǎn)、然后裝在駁船上，以運(yùn)輸至鉆探現(xiàn)場(chǎng)，或采用塔架立柱內(nèi)的浮力腔，以自行漂浮至鉆探現(xiàn)場(chǎng)。在站臺(tái)上，塔架被豎立和固定至海床上。一個(gè)海上鉆井平臺(tái)通常包括一個(gè)用于將鉆機(jī)漂浮至鉆臺(tái)的駁船或自推進(jìn)平臺(tái)。在現(xiàn)場(chǎng)，駁船或自推進(jìn)平臺(tái)角上的主柱下降至進(jìn)入海床，從而將平臺(tái)頂起至統(tǒng)計(jì)風(fēng)暴海浪高度以上的適當(dāng)工作距離。海上鉆井平臺(tái)的一個(gè)實(shí)例披露于里查遜(Richardson)的美國(guó)專利No.3,412,981中。海上鉆井駁船則說(shuō)明于摩爾(Moore)等的美國(guó)專利No.3,628,336中。
組裝完畢的塔架、海上鉆井駁船和平臺(tái)一旦到位，它們就通過(guò)一個(gè)短立管以不同于陸地運(yùn)行的方式進(jìn)行鉆井。很容易體會(huì)到，雖然固定平臺(tái)和海上鉆井鉆機(jī)適于在幾百英尺左右的水深中工作，但它們?cè)谏钏袇s是完全無(wú)用的。
在較深的水中，已經(jīng)預(yù)計(jì)的一種海上鉆井塔架是，其中一個(gè)平臺(tái)用于漂浮，然后，將一個(gè)或多個(gè)立柱下降至海床而頂起。這些海上鉆井平臺(tái)的基礎(chǔ)可劃分成兩種類型(1)樁柱支承設(shè)計(jì)和(2)重力基準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。在美國(guó)霍爾曼(Herrmann)等的專利No.4,265,568中介紹了垂力基準(zhǔn)、海上鉆井塔架的一個(gè)實(shí)例。同樣，雖然單一立柱海上鉆井在幾百英尺的水深中有優(yōu)越性，但它對(duì)深水現(xiàn)場(chǎng)就不是一個(gè)適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)。
對(duì)于深水鉆井，已經(jīng)設(shè)計(jì)了如在美國(guó)的瑞(Ray)等人的專利No.3,919,957中披露的半潛式平臺(tái)。此外，諸如在美國(guó)斯蒂仲姆(Steddum)的專利No.3,982,492中披露的應(yīng)力立柱平臺(tái)也已經(jīng)加以應(yīng)用。一個(gè)應(yīng)力立柱平臺(tái)包括一個(gè)平臺(tái)和若干向下延伸至進(jìn)入海中的相對(duì)大的立柱。一些錨被固定至每一立柱底下的海床上，若干永久性的錨泊纜繩延伸在這些錨與每一立柱之間。這些錨泊纜繩受到應(yīng)力，以部分地克服這些立柱的浮力，將它們拉入海中，為平臺(tái)提供穩(wěn)定性。應(yīng)力立柱平臺(tái)的一個(gè)實(shí)例在美國(guó)的瑞(Ray)等人的專利No.4,281,613中得至了說(shuō)明。
在更深的水下現(xiàn)場(chǎng)中，已經(jīng)采用了轉(zhuǎn)盤錨泊鉆探船和動(dòng)態(tài)定位鉆探船。在美國(guó)的里查遜(Richardson)等的專利No.3,191,201和No.3,279,404中對(duì)轉(zhuǎn)盤錨泊鉆探船進(jìn)行了描述。
動(dòng)態(tài)定位鉆探船與轉(zhuǎn)盤錨泊鉆探船相似，其中鉆井作業(yè)是穿過(guò)一個(gè)通過(guò)船只中央的豎直的大中心孔或月形開口來(lái)進(jìn)行的。船首和船尾助推器組件與多個(gè)傳感器共同應(yīng)用，而計(jì)算機(jī)則動(dòng)態(tài)地將船只保持在要求的緯度和經(jīng)度的站臺(tái)上。在美國(guó)的狄恩(Dean)的專利No.4,317,174中對(duì)一個(gè)動(dòng)態(tài)定位鉆探船及提升器角度定位系統(tǒng)進(jìn)行了說(shuō)明。
上述各發(fā)明專利都轉(zhuǎn)讓給了本申請(qǐng)的申請(qǐng)人。
盡管在淺水至中等水深的鉆井中取得了長(zhǎng)足成就，但仍認(rèn)為在7千至一萬(wàn)二千英尺或以上的深水底下存在著驚人的能量貯藏。然而，為發(fā)掘這樣的貯藏而進(jìn)行油井鉆井勘探所提出的挑戰(zhàn)，以及對(duì)若干油井之上開發(fā)性鉆井的改進(jìn)卻是棘手的。對(duì)此深信，過(guò)去存在的方法和設(shè)備對(duì)新的深水區(qū)域在經(jīng)濟(jì)上是不適合的。
當(dāng)鉆井深度成倍、成三倍地增加時(shí)，鉆井效率必須提高，和/或必須預(yù)計(jì)新技術(shù)，以抵銷為運(yùn)行能從事深水作業(yè)的設(shè)備所必須的高的日消耗量。對(duì)于油田開發(fā)鉆井，由于那里常常要求鉆探和完成20或更多的油井，使這一困難更為加劇。此外，在深水中的檢查工作或修復(fù)工作，諸如曳引采油樹或敷設(shè)管道、酸化油井、灌漿、重新完井，替換泵等，也會(huì)占據(jù)鉆機(jī)很長(zhǎng)的時(shí)間。
因此，要求提出一種新的方法和設(shè)備，它適于所有海上作業(yè)，但特別適用于深水勘探和/或開發(fā)性鉆井作業(yè)，它將高效地應(yīng)用鉆探船、半潛式平臺(tái)、應(yīng)力立柱平臺(tái)等，以抵銷深水勘探所伴隨的固有的成本增大。發(fā)明目的因此，本發(fā)明的總的目的是，提出一種海上油、氣貯量，特別是深水區(qū)域海上油、氣貯量的勘探和/或油田開發(fā)鉆井的新方法和設(shè)備。
本發(fā)明的特定目的是，提出一種使用能高效地用于深水的、海上勘探和/或油田開發(fā)鉆井作業(yè)用的多重作業(yè)井架的新方法和設(shè)備。
本發(fā)明的另一目的是，提出一種能應(yīng)用單一井架同時(shí)進(jìn)行主要、次要和更次要的管道作業(yè)的海上勘探和/或油田開發(fā)鉆井的新方法和設(shè)備本發(fā)明的相關(guān)目的是，提出一種能在單一井架內(nèi)同時(shí)進(jìn)行多重鉆井作業(yè)，從而使某些管道作業(yè)能從主要鉆井作業(yè)的關(guān)鍵路線移走的新的海上勘探鉆井方法和設(shè)備。
本發(fā)明的又一目的是，提出一種能由單一井架進(jìn)行多重管道作業(yè)，而主要鉆井或輔助管道作業(yè)可通過(guò)單一井架內(nèi)的若干管道裝卸輸送位置同時(shí)進(jìn)行的新方法和設(shè)備。
本發(fā)明的又另一目的是，提出一種海上勘探和/或油田開發(fā)鉆井作業(yè)用的新的井架系統(tǒng)，該井架系統(tǒng)可由鉆探船、半潛式平臺(tái)、應(yīng)力立柱平臺(tái)、海上鉆井平臺(tái)、固定增架等有效和經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行作業(yè)，以提高上述這些已知設(shè)備的鉆井效率。
本發(fā)明的再另一目的是，提出一種能可靠而有效地用于深水勘探和/或生產(chǎn)鉆井作業(yè)的新方法和設(shè)備。
本發(fā)明的又一目的是，提出一種用于深水油田開發(fā)鉆井或修復(fù)作業(yè)的、多口油井能同時(shí)從一個(gè)單一井架進(jìn)行工作的新方法和設(shè)備。本發(fā)明較佳實(shí)施例的簡(jiǎn)要綜述旨在至少完成上述一些目的的本發(fā)明的較佳實(shí)施例包括一個(gè)多重作業(yè)鉆井組件，在運(yùn)行時(shí)，該鉆井組件被安裝在鉆探船、半潛式平臺(tái)、應(yīng)力立柱平臺(tái)、海上鉆井平臺(tái)、固定塔架等的一個(gè)甲板上，以用于支持通過(guò)甲板、進(jìn)入水體海床的勘探和/或開發(fā)鉆井作業(yè)。
多重作業(yè)鉆井組件包括一個(gè)井架，該井架用于同時(shí)支持通過(guò)鉆井甲板的勘探和/或生產(chǎn)鉆井作業(yè)以及敷設(shè)管道或其它輔助于鉆井作業(yè)的作業(yè)。第一管道臺(tái)位于井架范圍之內(nèi)，用于通過(guò)鉆井甲板進(jìn)行鉆井作業(yè)。第二管道臺(tái)位于井架范圍之內(nèi)，被設(shè)置在第一管道臺(tái)的近旁，但與該第一管道臺(tái)隔開一定距離，以進(jìn)行輔助于主要鉆井作業(yè)的作業(yè)。
采用上述多重作業(yè)的井架，主要鉆井作業(yè)可通過(guò)第一管道臺(tái)進(jìn)行，而輔助鉆井和/或相關(guān)作業(yè)則可在同一井架內(nèi)通過(guò)第二管道臺(tái)同時(shí)進(jìn)行，以便有效地將某些作業(yè)從主要鉆井關(guān)鍵路線中去除。附圖概述本發(fā)明的其它目的和優(yōu)越性將從其較佳實(shí)施例的結(jié)合附圖的下述詳細(xì)說(shuō)明中變得更為清晰，其中

圖1是鉆探船的一幅軸測(cè)圖，該類型的鉆探船適于優(yōu)異地使用本發(fā)明提出的勘探和/或油田開發(fā)鉆井的多重作業(yè)方法和設(shè)備；圖2是如圖1所示的多重作業(yè)鉆探船的側(cè)向立視圖，其月形開口區(qū)域被剖開，以披露從一個(gè)單一鉆井井架伸出的兩個(gè)管狀鉆柱；圖3是如圖1和2所示的，構(gòu)成本發(fā)明較佳實(shí)施例的鉆探船的平面圖；圖4是如圖3所示的鉆探船的機(jī)械設(shè)備甲板的平面圖，它公布了本發(fā)明的若干運(yùn)行特點(diǎn)；圖5是本發(fā)明的較佳實(shí)施例的安裝在鉆探船底部結(jié)構(gòu)或井口甲板上的多重作業(yè)鉆井井架的右舷立視圖；圖6是圖5所示的多重作業(yè)井架的后視圖；圖7根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例的多重作業(yè)鉆井井架的鉆井底平面的平面圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例的、在運(yùn)行中用于旋轉(zhuǎn)和推進(jìn)管道的頂部驅(qū)動(dòng)器的立視圖；圖9至22示出了采用所述方法和設(shè)備的在一個(gè)勘探鉆井工序中所進(jìn)行的主要和輔助管道作業(yè)的示意工序圖；以及圖23a和23b公布了一個(gè)示例性勘探探井作業(yè)的時(shí)間線路，其中，常規(guī)鉆井作業(yè)的關(guān)鍵路線描繪于圖23a中，而按照本發(fā)明提出的方法和設(shè)備進(jìn)行的同一鉆井作業(yè)的相似關(guān)鍵路線則描繪于圖23b中。圖23b示出了采用本發(fā)明使勘探鉆井效率急劇提高這一事實(shí)。詳細(xì)說(shuō)明發(fā)明內(nèi)容現(xiàn)請(qǐng)參考附圖，其中用相同的數(shù)字來(lái)表示相同的零件。首先請(qǐng)參考圖1，由此圖可看到根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例的海上鉆探船的軸側(cè)圖。該動(dòng)態(tài)定位的鉆探船披露了專利申請(qǐng)人目前預(yù)計(jì)的實(shí)施本發(fā)明的最佳模式。更具體地講，所論多重作業(yè)鉆探船30包括油輪狀船體32，該船體在輪首36和輪尾38之具有一個(gè)大的月形開口34。一個(gè)多重作業(yè)井架40安裝在月形開口34之上的鉆探船的底部結(jié)構(gòu)上，運(yùn)行時(shí)，該井架40可以進(jìn)行主要管道作業(yè)，并從單一的井架通過(guò)月形開口同時(shí)進(jìn)行輔助于主要管道作業(yè)的作業(yè)。在此申請(qǐng)中，術(shù)語(yǔ)管道是在鉆探工業(yè)中使用的導(dǎo)管的通用說(shuō)法，并包括各種直徑的相對(duì)大的立管管道、套管和鉆探鉆具組。
鉆探船30可通過(guò)下錨，即通過(guò)上述Richardson的美國(guó)專利No.3,191,201和No.3,279,404披露的轉(zhuǎn)盤下錨，以保持在站臺(tái)上。在一個(gè)較佳實(shí)施例中，鉆探船30通過(guò)動(dòng)態(tài)定位而精確地保持在站臺(tái)上。動(dòng)態(tài)定位是應(yīng)用若干船首助推器42和船尾助推器44進(jìn)行的，這些助推器根據(jù)輸入數(shù)據(jù)由計(jì)算機(jī)加以精確控制，以控制浮動(dòng)船只的在周圍風(fēng)力、洋流、浪涌等變化條件下的多個(gè)自由度。動(dòng)態(tài)定位相對(duì)而言是很精確的，應(yīng)用衛(wèi)星作為參照物可十分準(zhǔn)確地按要求的緯度和經(jīng)度將鉆探船保持在井口之上的站臺(tái)上。多重作業(yè)鉆探船請(qǐng)參考圖1至4，由此可看到披露根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例的多重作業(yè)鉆探船的細(xì)節(jié)的若干視圖。這里，圖2公開了多重作業(yè)鉆探船的右舷立視圖，它包括一個(gè)位于船舶艙位50和主發(fā)動(dòng)機(jī)房52之上的船尾直升飛機(jī)機(jī)場(chǎng)46。立管存儲(chǔ)支架54位于輔發(fā)動(dòng)機(jī)房56之上。第一管道支架58和第二管道支架60位于立管存儲(chǔ)區(qū)域54之前，并位于輔助機(jī)器房62、倉(cāng)庫(kù)和麻袋庫(kù)房64及泥漿房66之上。振動(dòng)機(jī)屋68延伸在泥漿房66之上，并鄰近于多重作業(yè)井架40的后部。具有150英尺懸臂的第一75噸吊車70和第二75噸吊車72安裝在多重作業(yè)井架40之后，并可根據(jù)，例如正在運(yùn)行的鉆探船的立管和管道的裝卸輸送要求，加以操作應(yīng)用。
如圖2所示，機(jī)械設(shè)備房和油井試驗(yàn)區(qū)域74安裝并設(shè)置在鄰近于多重作業(yè)鉆井井架40的前邊緣處，而輔助立管存儲(chǔ)區(qū)域76和船員宿舍78則位于油井試驗(yàn)區(qū)域74之前。另一具有150英尺懸臂的75噸吊車82位于多重作業(yè)井架40之前，并可加以操作，以為鉆探船的前面部分服務(wù)。
請(qǐng)參考圖3和4，這里將看到鉆探船30的較佳實(shí)施例的管道甲板和機(jī)械設(shè)備甲板的平面圖。請(qǐng)先看圖3，這是鉆探船30的平面圖，船尾直升飛機(jī)機(jī)場(chǎng)46位于船舶艙位50之上，及在立管存儲(chǔ)區(qū)域54之后。第二立管存儲(chǔ)區(qū)域55位于存儲(chǔ)區(qū)域54的近旁，而管道支架63和65則按相似的方式相應(yīng)地布置在前述管道支架58和60的近旁。振動(dòng)機(jī)屋68位于管道支架之前，并鄰近于多重作業(yè)井架40，所示的泥漿紀(jì)錄儀67位于泥漿房66之上。一條架空棧道伸展在立管和管道支架之間，以加速立管段、套管及鉆管從存儲(chǔ)區(qū)域至多重作業(yè)井架40的輸送。
油井試驗(yàn)區(qū)域74和75位于井架40的附近，并在約另10000英尺管道的存儲(chǔ)支架76和77之后。前直升飛機(jī)機(jī)場(chǎng)80位于前述的船員宿舍78之上，圖4中所示的是機(jī)械設(shè)備甲板的平面圖，它包括位于右舷側(cè)的帶有燃料貯槽的發(fā)動(dòng)機(jī)房56和位于左舷側(cè)的壓縮空氣和制水系統(tǒng)84。諸如機(jī)械車間、焊接車間和空調(diào)車間的輔助機(jī)器房62位于轉(zhuǎn)換齒輪、控制艙和SCR房86的近旁。在SCR房之前，在機(jī)械設(shè)備甲板上是空調(diào)倉(cāng)庫(kù)88及前述的堆垛庫(kù)房64。泥漿泵房6 6包括若干基本相同的鉆探泥漿和水泥泵90及混合和存儲(chǔ)槽92。
所示位于油井口甲板的井架著陸點(diǎn)94、96、98和100相對(duì)于月形開口34是對(duì)稱的。一條平行通道101在月形開口之上延伸，并放置在后部海底采油樹系統(tǒng)區(qū)域和前部海底空間區(qū)域之間。所示立管壓縮機(jī)房102位于前機(jī)械設(shè)備區(qū)域74的近旁，該區(qū)域包括一個(gè)井噴防護(hù)設(shè)備控制區(qū)域104。
鉆探船的船體可長(zhǎng)850英尺，其結(jié)構(gòu)與北海(North Sea)往復(fù)油輪的相似。各種部件的橫塊式套裝設(shè)備使其很容易安放在這一容量的船只內(nèi)，該動(dòng)態(tài)定位鉆探船為深水鉆井作業(yè)提供了一個(gè)穩(wěn)定的大平臺(tái)。前述多重作業(yè)鉆探船及運(yùn)行部件在一個(gè)示例設(shè)備中進(jìn)行了披露，但是，其它裝備也可使用，并可放置于不同的位置、其它的船只或平臺(tái)中。不過(guò)，前述設(shè)施是試圖包含在本發(fā)明的所述多重作業(yè)鉆探船中的典型主要作業(yè)設(shè)施。多重作業(yè)井架現(xiàn)請(qǐng)參考圖5至7，這里將看到根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的多重作業(yè)井架40。井架40包括一個(gè)與鉆探船底部結(jié)構(gòu)112相連接、并對(duì)稱地位于月形開口34之上的底座110。該底座110最好是正方形的，并向上伸展至鉆井底平面114。在鉆井底平面上設(shè)有一個(gè)絞車平臺(tái)116和一個(gè)絞車平臺(tái)屋頂118。井架立柱120、122、124和126由分段管狀導(dǎo)管組成，并由鉆井底平面114向上、向內(nèi)傾斜地伸出。井架的終端是一個(gè)通常為矩形的井架頂部結(jié)構(gòu)或甲板128。立柱由短柱130構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行立體固定，以形成一個(gè)剛性的鉆井井架，從而進(jìn)行根據(jù)本發(fā)明的繁重的管道裝卸輸送和多重作業(yè)功能。
由圖5可具體看到，井架頂部128用于裝載引導(dǎo)滑車和液壓運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)的第一微型井架132和第二微型井架134。
如圖5至7所示，多重作業(yè)井架40最好包括常規(guī)結(jié)構(gòu)的第一絞車140和第二絞車142。纜繩144從絞車140向上伸展，并繞過(guò)位于井架140頂部的滑輪146和148以及補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)滑輪150。請(qǐng)?jiān)賲⒖磮D5，絞車?yán)|繩在井架內(nèi)向下伸展至第一和第二游動(dòng)滑車152和154。每一絞車140和142分別由性質(zhì)不同的鉆機(jī)操縱臺(tái)156和158加以獨(dú)立的控制。
井架鉆井底平面114包括第一和第二管道送進(jìn)臺(tái)160和162，在一個(gè)實(shí)施例中，它們包括第一轉(zhuǎn)盤和基本相同的第二轉(zhuǎn)盤。在同一個(gè)實(shí)施例中，這些轉(zhuǎn)盤對(duì)稱地、相互分隔地放置在井架之內(nèi)，并且沿著鉆探船30的中心線進(jìn)行設(shè)置。
在另一些預(yù)計(jì)的實(shí)施例中包括轉(zhuǎn)盤，各轉(zhuǎn)盤可橫跨船只進(jìn)行放置，甚至可以偏置。絞車140放置在與第一管道送進(jìn)臺(tái)160的相鄰處，絞車142則放置在與第二管道送進(jìn)臺(tái)162的相鄰處，并可進(jìn)行操作，以通過(guò)鉆探船的月形開口34進(jìn)行鉆井作業(yè)和/或鉆井的輔助作業(yè)。在一個(gè)實(shí)施例中，每一管道送進(jìn)臺(tái)包括旋轉(zhuǎn)機(jī)、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器、主套筒、方鉆桿驅(qū)動(dòng)套筒及滑道。此外，每一管道送進(jìn)臺(tái)160和162還包括可以操作的、以通常方式裝配和拆卸管道用的鐵制糙面縮頸、管道鉗、自旋鏈、方鉆桿以及旋轉(zhuǎn)接頭。
在同一實(shí)施例中，第一管道裝卸輸送裝置164和第二管道裝卸輸送裝置166被安裝在一條從第一管道送進(jìn)臺(tái)160的鄰近位置伸向第二管道送進(jìn)臺(tái)162的軌道168上。第一導(dǎo)管排立外殼170鄰近于所述第一管道裝卸輸送裝置164，而第二導(dǎo)管排立外殼172鄰近于第二管道裝卸輸送裝置166。第三導(dǎo)管排立外殼174可安放在第一排立外殼170和第二排立外殼172之間，并可進(jìn)行操作，當(dāng)其被輸送至軌道168上時(shí)，可以接通來(lái)自所述第一管道裝卸輸送裝置164的導(dǎo)管，也可以接通來(lái)自所述第二管道裝卸輸送裝置166的導(dǎo)管，鄰近于第一管道送進(jìn)臺(tái)160的是一個(gè)鐵制糙面縮頸180，而第二鐵制糙面縮頸181則鄰近于第二管道送進(jìn)臺(tái)1 6 2。鐵制糙面縮頸在運(yùn)行中可相應(yīng)與旋轉(zhuǎn)臺(tái)160和162配合，以裝配和拆卸管道。
特別是，參考圖7可看到，軌道168使第一管道裝卸輸送組件164得以排立和接收來(lái)自任一導(dǎo)管排立外殼170、172和174的導(dǎo)管。但是，管道裝卸輸送組件164主要應(yīng)用于排立外殼170和174。同樣，軌道168使第二管道裝卸輸送組件166得以在第二旋轉(zhuǎn)臺(tái)162與管道排立外殼172、174和170之間傳送諸如立管、套管或鉆管等的導(dǎo)管，但是，管道裝卸輸送組件166最頻繁地是與導(dǎo)管排立外殼172和174一起應(yīng)用。雖然在圖7中所示的是軌道支持的管道裝卸輸送系統(tǒng)，但是，本發(fā)明還設(shè)想了諸如位于井架40內(nèi)的結(jié)實(shí)的高空吊車結(jié)構(gòu)物的其它管道裝卸輸送設(shè)備。但是，所有系統(tǒng)中的共同要素是，有能力在第一和第二兩個(gè)管道臺(tái)上裝配和拆卸管道，以便通過(guò)月形開口送進(jìn)管道。此外，管道裝卸輸送系統(tǒng)的特征是，有能力如前所述地，在通過(guò)月形開口送進(jìn)管道的第一臺(tái)和送進(jìn)管道的第二臺(tái)及排立外殼之間往復(fù)傳送管道段。
請(qǐng)?jiān)僮⒁鈭D5，在上前的這一較佳實(shí)施例中，由第一和第二頂部驅(qū)動(dòng)裝置182和183對(duì)管道施加了旋轉(zhuǎn)功能。每一頂部驅(qū)動(dòng)裝置都是相似的，且在圖8中更為具體表示了組件182。頂部驅(qū)動(dòng)器與游動(dòng)滑車152相連接，并由液壓平衡氣缸184加以平衡。導(dǎo)向輪軸185支承動(dòng)力齒輪系186，它驅(qū)動(dòng)鉆井底面114之上的管道裝卸輸送組件188。
雖然以上對(duì)送進(jìn)管道的轉(zhuǎn)盤系統(tǒng)和頂部驅(qū)動(dòng)器都進(jìn)行了披露和討論，但在目前，頂部驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是較佳的。在某些場(chǎng)合，甚至兩個(gè)系統(tǒng)都可安裝在鉆探船上。另外，最終還可預(yù)計(jì)有其它的系統(tǒng)，但是，所有管道送進(jìn)系統(tǒng)的一個(gè)運(yùn)行特征是，有能力獨(dú)立地裝卸輸送、裝配或拆卸管道、排立管道、以及通過(guò)月形開口之上的多個(gè)站臺(tái)，將管道送進(jìn)至進(jìn)入海床。
通過(guò)參考并比較圖5、6和8將意識(shí)到，多重作業(yè)井架40包括位于單一的多用途井架內(nèi)的兩個(gè)相同的頂部驅(qū)動(dòng)器和/或分離的轉(zhuǎn)盤、絞車運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償和游動(dòng)滑車。
因此，本發(fā)明使主要鉆井作業(yè)和輔助作業(yè)能同時(shí)進(jìn)行，這樣，通過(guò)月形開口34進(jìn)行的鉆井作業(yè)的關(guān)鍵路線就可優(yōu)化。另外，盡管設(shè)想的組件不一定在尺寸甚至在功能方面相同，但不管如何，它們能裝卸輸送管道，并在單一井架內(nèi)的管道送進(jìn)臺(tái)之間往復(fù)傳送管道。此外，在一個(gè)較佳實(shí)施例中，多重作業(yè)井架的支承結(jié)構(gòu)物是一個(gè)形為四面體的井架。但是，本發(fā)明還設(shè)想包括其它的上層結(jié)構(gòu)設(shè)施，諸如三角架組合件，甚至是兩個(gè)相鄰但相互連接的框架，以及這樣的一些上層結(jié)構(gòu)，在運(yùn)行中它們能通過(guò)鉆探船、半潛式平臺(tái)、應(yīng)力立柱平臺(tái)等的甲板為一個(gè)以上同時(shí)進(jìn)行的管道鉆井作業(yè)或活動(dòng)實(shí)現(xiàn)支承功能。運(yùn)行方法現(xiàn)在請(qǐng)?zhí)貏e參考圖9至22，那里將看到所述多重作業(yè)井架和鉆探船的一個(gè)運(yùn)行次序，其中，第一或主管道送進(jìn)臺(tái)在運(yùn)行中進(jìn)行主要鉆井活動(dòng)，而第二或輔助管道送進(jìn)臺(tái)則在對(duì)鉆井過(guò)程起關(guān)鍵作用之處加以應(yīng)用，但其優(yōu)點(diǎn)在于，能脫離鉆井的關(guān)鍵路線，以大大縮短整個(gè)鉆井時(shí)間。
具體請(qǐng)轉(zhuǎn)看圖9，此處用示意圖表示了一個(gè)安裝在上述類型的鉆探船、半潛式平臺(tái)、應(yīng)力立柱平臺(tái)等的鉆井甲板190這上的多重作業(yè)井架40。
鉆井甲板中的月形開口孔192使諸如立管、套管或鉆管的管道能在井架40之內(nèi)裝配，并通過(guò)水體194伸出，以進(jìn)行鉆井作業(yè)和/或與海床196之內(nèi)和之上的與鉆井有關(guān)的作業(yè)。
主鉆井臺(tái)160用于接受和裝配一個(gè)噴射鉆入海床用的30英寸的噴射鉆井組件，以及若干26英寸的鉆井組件，并將它們放置在井架排立外殼中，以便輔助臺(tái)162在30英寸的套管內(nèi)運(yùn)行。然后，主鉆井進(jìn)而裝配18.75英寸的表層套管頂部法蘭，并在井架中將其豎立地退回，以便進(jìn)行20英寸的管道套管運(yùn)行。
同時(shí)，輔助臺(tái)162被用于接受30英寸套管，從主鉆機(jī)接收噴射組件，并將整套組件運(yùn)送至海床，在那里它開始進(jìn)行30英寸的套管噴射運(yùn)行。
請(qǐng)參考圖10，主鉆機(jī)將井噴防護(hù)設(shè)備豎管200急劇下降至鉆機(jī)底平面下，并對(duì)豎管及其控制系統(tǒng)完成功能性試驗(yàn)。同時(shí)，輔助鉆機(jī)和旋轉(zhuǎn)臺(tái)162用于噴射鉆進(jìn)，并設(shè)置30英寸的套管。然后，輔助鉆機(jī)將下送工具與表層套管的頂部法蘭卸開，向前進(jìn)行26英寸孔截面的鉆孔。
在圖11中，主鉆井用于開始將井噴防護(hù)設(shè)備豎管200及鉆井立管下送至海床。同時(shí)，輔助鉆機(jī)，包括第二旋轉(zhuǎn)臺(tái)162在內(nèi)，被用于完成26英寸孔截面的鉆孔，然后，將26英寸鉆井組件拉至水面。接著，安裝輔助臺(tái)和下放20英寸管狀套管202，在該20英寸套管下放至井口中后，輔助鉆機(jī)于是聯(lián)接水泥線路，將20英寸套管用水泥粘合在位。然后，輔助鉆機(jī)收回20英寸套管下放鉆桿。
在圖12中，主鉆機(jī)和旋轉(zhuǎn)160將井噴防護(hù)設(shè)備200下放在表層套管頂部的法蘭上，并試驗(yàn)表層套管頂部法蘭的連接。同時(shí)，輔助旋轉(zhuǎn)臺(tái)162被用于鋪設(shè)30英寸射鉆井和26英寸鉆井組件。在此作業(yè)完成后，輔助旋轉(zhuǎn)臺(tái)162被用于裝配一個(gè)17.5英寸的井底鉆具組件，并將該組件安放在井架中，以便主旋轉(zhuǎn)組件去接受。
在圖13中，主旋轉(zhuǎn)組件接受先前由輔助鉆機(jī)裝配的17.5英寸孔截面的井底鉆具組件204，并將此組件及鉆管下放至孔中，開始17.5英寸截面的鉆孔。同時(shí)，輔助旋轉(zhuǎn)臺(tái)從鉆探船管道支架接受單根的13.375英寸套管，并將它們裝配成125英尺長(zhǎng)的套管段，然后，將這些套管管段豎立地在井架外殼中退回，以準(zhǔn)備13.375英寸套管的運(yùn)行。
在圖14中，主旋轉(zhuǎn)站160完成17.5英寸孔截面的鉆孔。然后，鉆井組件通過(guò)月形開口被回收并返回至水面，接著，安裝主旋轉(zhuǎn)站和下放先前在井架內(nèi)裝配和排立的13.375英寸的套管段。當(dāng)套管下放至井口中后，鉆機(jī)將套管用水泥粘合在位。同時(shí)，輔助旋轉(zhuǎn)站162從鉆探船管道支架接受單根的9.625英寸套管，將它們裝配成三倍長(zhǎng)，然后，將這些套管段豎立地退回在井架管道排立外殼中，以準(zhǔn)備9.625英寸套管的運(yùn)行。
在圖15中，主旋轉(zhuǎn)臺(tái)在設(shè)置13.375英寸的密封組件后，試驗(yàn)井噴防護(hù)設(shè)備的豎管，而輔助旋轉(zhuǎn)臺(tái)將井底鉆井組件從17.5英寸改變成12.25英寸的組件。接著，12.25英寸的組件被排立在井架管道裝卸輸送外殼的能被主旋轉(zhuǎn)臺(tái)接受的位置上。
在圖16中，主旋轉(zhuǎn)臺(tái)160用于將12.25英寸的井底鉆井組件下送至孔中，開始12.25英寸孔截面的鉆孔。同時(shí)，輔助旋轉(zhuǎn)臺(tái)被用于裝配9.625英寸的套管下送工具和注水泥頭，然后，將這將完整的組件豎立退回在井架管道裝卸輸送外殼中，以準(zhǔn)備9.625英寸套管的運(yùn)行。
在圖17中，主旋轉(zhuǎn)臺(tái)160被用于完成12.25英寸孔截面的鉆孔，并將12.5英寸組件收回至水面。然后，主旋轉(zhuǎn)臺(tái)安裝9.625英寸套管，將其下送至孔中，并用水泥將套管粘合在位。同時(shí)，輔助旋轉(zhuǎn)臺(tái)將井底鉆井組件從9.625英寸改變成8.5英寸，并將這些8.5英寸組件豎立地退回在井架中，以便被主旋轉(zhuǎn)臺(tái)接受。
在圖18中，所示主旋轉(zhuǎn)臺(tái)將8.5英寸鉆井組件下送至孔中，用第一旋轉(zhuǎn)頂部驅(qū)動(dòng)器開始8.5英寸截面孔的鉆孔。在此作業(yè)期間，輔助旋轉(zhuǎn)臺(tái)被用于裝配一臺(tái)套管割刀。
在圖19中，主旋轉(zhuǎn)臺(tái)完成8.5孔截面的鉆孔，并將鉆井組件收回返回至水面。于是，主旋轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)而拆下立管，開始回收井噴防護(hù)設(shè)備的豎管200。
如圖20所示，一旦井噴防護(hù)設(shè)備200從井口撤出后，輔助旋轉(zhuǎn)臺(tái)將套管割刀210下送至孔中，以切割套管。
在圖21中，主旋轉(zhuǎn)臺(tái)被用于繼續(xù)回收井噴防護(hù)設(shè)備的豎管200，而輔助旋轉(zhuǎn)臺(tái)被用于回收表層套管頂部的法蘭212。
在圖22中，主旋轉(zhuǎn)臺(tái)準(zhǔn)備移走鉆探船，而輔助旋轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)此作業(yè)進(jìn)行協(xié)助。對(duì)比分析現(xiàn)在請(qǐng)?zhí)貏e參看圖23a，那里示出了一幅根據(jù)常規(guī)鉆井運(yùn)行提出的典型的海上鉆井作業(yè)時(shí)間圖。沿橫坐標(biāo)的涂黑水平線段代表時(shí)間，沿縱坐標(biāo)的則為管道作業(yè)。在起始運(yùn)行中，用8小時(shí)去接取管道，然后，需要27小時(shí)進(jìn)行安裝30英寸套管的噴射鉆井。之后，用3小時(shí)裝配和鋪設(shè)井底鉆具組件及下送工具。接著，需要44.5小時(shí)(以橫線226表示)為20英寸套管鉆孔和用水泥粘合。必須用69小時(shí)(以橫線228表示)下送和試驗(yàn)井噴防護(hù)裝置。需要3小時(shí)裝配和鋪設(shè)井底鉆具組件和下送工具。接著，以橫線234表示的39小時(shí)和以橫線236表示的21小時(shí)依次用于對(duì)13.375英寸套管進(jìn)行下送和用水泥粘合。用4.75小時(shí)(以橫線238表示)裝配和鋪設(shè)井底鉆具組件和下送工具，并用10.5小時(shí)(以橫線240表示)試驗(yàn)井噴防護(hù)裝置。接著，81.5小時(shí)(以橫線242表示)用于為12.25英寸鉆井鉆桿進(jìn)行鉆孔，以22小時(shí)(以橫線244表示)用于對(duì)9.625英寸的套管進(jìn)行下送和用水泥粘合。然后，必須用2.75小時(shí)(以橫線246表示)裝配和鋪設(shè)井底鉆具組件和下送工具，再用14小時(shí)(以橫線248表示)鉆鑿8.5英寸的孔。接著，以橫線250表示的30.5小時(shí)用于回收井噴防護(hù)裝置，以橫線252表示的17小時(shí)用于升起和回收表層套管頂部的法蘭，最后，需要以橫線254表示的8小時(shí)用于敷設(shè)鉆管。
與常規(guī)的鉆井次序不同，圖23b表示的時(shí)間圖對(duì)本發(fā)明提出的相同鉆井作業(yè)進(jìn)行了說(shuō)明，此處，在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，同時(shí)應(yīng)用主要和輔助管道臺(tái)，以大大減少總體鉆井時(shí)間，從而提高鉆井作業(yè)的效率。更具體地說(shuō)，由此將看到，主鉆井作業(yè)可通過(guò)第一管道送進(jìn)臺(tái)進(jìn)行，且鉆井次序的關(guān)鍵路線用實(shí)的時(shí)間橫線描述，而通過(guò)第二管道送進(jìn)臺(tái)進(jìn)行的輔助鉆井作業(yè)則用畫有斜線的時(shí)間橫線表示。
用時(shí)間橫線260表示的起始8.5小時(shí)被主轉(zhuǎn)盤用于裝配井底鉆具組件和接收管道。接著，井噴防護(hù)裝置被急劇下降到位，并加以試驗(yàn)，這用了12小時(shí)，并用時(shí)間橫線262加以表示。然后，如時(shí)間橫線264表示那樣，需要用42小時(shí)將井噴防護(hù)裝置下送至海床，而由時(shí)間橫線266所示的15小時(shí)則用于卸下和試驗(yàn)井噴防護(hù)裝置。其次，如時(shí)間橫線268描繪的那樣，由主旋轉(zhuǎn)臺(tái)和轉(zhuǎn)盤160鉆鑿17.5英寸的孔。此后，如時(shí)間橫線270描繪的那樣，用14小時(shí)對(duì)13.375英寸套管進(jìn)行下放和用水泥粘合在位。
下一步作業(yè)，如時(shí)間橫線272表示的那樣，需要10.5小時(shí)，以試驗(yàn)井噴防護(hù)裝置。如時(shí)間橫線274描繪的那樣，81.5小時(shí)被主旋轉(zhuǎn)臺(tái)和轉(zhuǎn)盤160用于鉆鑿12.25英寸的孔。時(shí)間橫線276表示用16小時(shí)對(duì)9.625英寸套管進(jìn)行下送和用水泥粘合。如時(shí)間橫線278描繪的那樣，一個(gè)8.5英寸的鉆孔又花費(fèi)了14小時(shí)，最后，如時(shí)間橫線280描繪的那樣，主鉆機(jī)用了30.5小時(shí)回收井噴防護(hù)裝置。
在此同一時(shí)間次序期間，第二或輔助管道送進(jìn)臺(tái)162用以畫斜線的時(shí)間橫線282表示的21.5小時(shí)為30英寸套管進(jìn)行噴射鉆孔。然后，如時(shí)間橫線284所示，在44.5小時(shí)期間為20英寸套管鉆孔和布置。接著，輔助鉆機(jī)用5小時(shí)(以時(shí)間橫線286表示)裝配和鋪設(shè)井底鉆具組件和下送工具。如時(shí)間橫線288所示，8.5小時(shí)被用于排立13.375英寸的套管。時(shí)間橫線290表示用4.25小時(shí)以裝配和鋪設(shè)井底鉆具組件和下送工具，而如時(shí)間橫線292所示，需要10小時(shí)以排立9.625英寸的套管。然后，需要4小時(shí)(以時(shí)間橫線300表示)以裝配和鋪設(shè)井底鉆具組件和下送工具，接著，如時(shí)間橫線302所示，用9.5小時(shí)以裝配和下送套管割刀。然后，如時(shí)間橫線304所示，以6.5小時(shí)對(duì)表層套管頂部的法蘭加以回收，最后，如時(shí)間橫線306所描繪的，以8小時(shí)鋪設(shè)鉆井鉆桿。
通過(guò)從常規(guī)鉆井作業(yè)與所述多重作業(yè)鉆井方法和設(shè)備對(duì)同一事件次序的比較，可見(jiàn)關(guān)鍵路線顯然已大大縮短。在此勘探鉆井作業(yè)的具體實(shí)施例中，鉆井作業(yè)所用時(shí)間減少29％。在其它一些情況下，按照不同的水深，此時(shí)間次序的長(zhǎng)短可不同，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員也可看到，隨著水深的增加，本發(fā)明提出的多重作業(yè)鉆井方法和設(shè)備的優(yōu)越性也增加。
上述實(shí)例是根據(jù)勘探鉆井計(jì)劃而加以說(shuō)明的。對(duì)包括20口或更多油井的開發(fā)性鉆井作業(yè)也有積極需要。這時(shí)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，可在多口油井上同時(shí)進(jìn)行多口油井開發(fā)鉆井作業(yè)或檢查作業(yè)，這也大大縮短了鉆探船在現(xiàn)場(chǎng)停留的時(shí)間。本發(fā)明主要優(yōu)點(diǎn)綜述在結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的上述較佳實(shí)施例進(jìn)行了閱讀和理解之后，顯然可得到所述多重作業(yè)鉆井方法和設(shè)備的若干突出優(yōu)點(diǎn)。
不需提出這一快速方法和設(shè)備的所有令人矚目的特征和優(yōu)點(diǎn)，只要比較一下圖23a和23b，它們形象地示出了本發(fā)明在效率方面的驚人提高，就可至少說(shuō)明本發(fā)明的一些主要優(yōu)點(diǎn)。如上所述，在開發(fā)性鉆井或修復(fù)檢查作業(yè)中還會(huì)有更高的時(shí)間效率。
這一鉆井時(shí)間的縮短，從而節(jié)省了成本，是由多重作業(yè)井架提供的，它具有基本相同的管道送進(jìn)臺(tái)，其中的主要鉆井作業(yè)可在井架內(nèi)進(jìn)行，而輔助作業(yè)也同時(shí)從同一井架通過(guò)同一月形開口進(jìn)行。
井架包括兩個(gè)旋轉(zhuǎn)臺(tái)，而在一個(gè)較佳實(shí)施例中，包括一些頂部驅(qū)動(dòng)器和兩個(gè)管道裝卸輸送系統(tǒng)。若干管道排立外殼被設(shè)置在兩個(gè)旋轉(zhuǎn)臺(tái)附近，第一和第二管道裝卸輸送組件在運(yùn)行中可用于在第一和第二管道送進(jìn)臺(tái)以及任一排立外殼之間傳送立管片段、套管以及鉆管組件。兩臺(tái)井架絞車由安裝在井架鉆井底面上的基本相同的鉆機(jī)操縱臺(tái)獨(dú)立地進(jìn)行控制，這樣，主鉆井旋轉(zhuǎn)臺(tái)可通過(guò)月形開口進(jìn)行獨(dú)立的作業(yè)，與此同時(shí)，輔助作業(yè)可通過(guò)第二旋轉(zhuǎn)臺(tái)及月形開口時(shí)進(jìn)行。
多重鉆臺(tái)井架在鉆鑿頂部井眼時(shí)，鉆機(jī)能將許多諸如下放井噴防護(hù)裝置及立管的旋轉(zhuǎn)作業(yè)移出于關(guān)鍵路線之外；在由主要旋轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行鉆井的同時(shí)，由輔助旋轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)井底鉆具組件或下送工具進(jìn)行裝備；在由主要旋轉(zhuǎn)組件進(jìn)行鉆井的同時(shí)，由輔助旋轉(zhuǎn)臺(tái)裝備和豎立退回套管；在繼續(xù)主要鉆井作業(yè)的同時(shí)，對(duì)鉆井進(jìn)行測(cè)量；以及在主要鉆機(jī)時(shí)間之外，部署高壓第二豎管/立管。此外，本發(fā)明還使操作員得以用主要旋轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行正常作業(yè)的同時(shí)，用輔助旋轉(zhuǎn)臺(tái)安裝和下送采油樹，在完成立管作業(yè)的同時(shí)，用輔助旋轉(zhuǎn)臺(tái)將海底采油樹下送至底部，以及同時(shí)下送兩棵海底采油樹、底座等。
以上通過(guò)本發(fā)明的較佳實(shí)施例及其示例性的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明。特別是，還具體示出和討論了目前作為這一較佳實(shí)施例的大尺寸油輪的鉆探船30。但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將看到，具有多重轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)的所述單一井架的優(yōu)點(diǎn)是，在不偏離本發(fā)明的情況下，還能由諸如海上鉆井平臺(tái)、半潛式平臺(tái)、應(yīng)力立柱平臺(tái)、固定塔架等其它平臺(tái)加以應(yīng)用。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，以及那些熟悉本發(fā)明的內(nèi)容的人員也能分辨出已落入本發(fā)明和權(quán)利要求范圍之內(nèi)的其它補(bǔ)充、刪減、修正、替換、和/或其它改變。
權(quán)利要求
1.一種鉆探船，它具有船首、船尾以及位于船首和船尾之間的中間月形開口，該種鉆探船適用于通過(guò)月形開口進(jìn)入水體海床以進(jìn)行海上鉆井作業(yè)，所述鉆探船包括井架，該井架位于鉆探船的底部結(jié)構(gòu)之上，并在月形開口之上伸展，以同時(shí)支持通過(guò)月形開口的鉆井作業(yè)和輔助于鉆井作業(yè)的作業(yè)；與所述井架連接的第一送入裝置，其將管狀構(gòu)件通過(guò)月形開口送入至水體海床；與所述井架連接的第一裝卸裝置在所述管狀構(gòu)件被所述第一送入裝置通過(guò)月形開口送入時(shí)，裝卸輸送管狀構(gòu)件；與所述井架連接的第二送入裝置，將管狀構(gòu)件通過(guò)月形開口進(jìn)入水體送入至海床；以及與所述井架連接的第二裝卸裝置，在所述管狀構(gòu)件被所述第二送入裝置通過(guò)月形開口送入以進(jìn)行輔助所述鉆井作業(yè)的作業(yè)時(shí)，裝卸輸送管狀構(gòu)件，其中，鉆井作業(yè)由所述第一送入裝置和所述輸送管狀構(gòu)件的第一裝卸裝置通過(guò)所述井架進(jìn)行，而輔助鉆井作業(yè)由所述第二送入裝置和所述裝卸管狀構(gòu)件的第二裝置通過(guò)所述井架同時(shí)進(jìn)行。
2.如權(quán)利要求1所述的鉆探船，其特征在于，所述管狀構(gòu)件的第一和第二送入裝置分別包括第一和第二頂部驅(qū)動(dòng)組件。
3.如權(quán)利要求1所述的鉆探船，其特征在于，所述管狀構(gòu)件的第一和第二送入裝置包括設(shè)置在所述井架內(nèi)的第一和第二轉(zhuǎn)盤。
4.如權(quán)利要求1所述的鉆探船，其特征在于，還包括設(shè)置在所述井架之內(nèi)，用于在所述管狀構(gòu)件的第一送入裝置和所述管狀構(gòu)件的第二送入裝置之間傳送管狀組件的傳送裝置，以加速同時(shí)進(jìn)行的鉆井作業(yè)和輔助于所述鉆井作業(yè)的作業(yè)。
5.如權(quán)利要求4所述的鉆探船，其特征在于，所述傳送裝置包括一個(gè)軌道組件，在運(yùn)行中，它伸展于所述管狀構(gòu)件的第一送入裝置的鄰近位置與所述管狀構(gòu)件的第二送入裝置的鄰近位置之間；所述管狀構(gòu)件的第一裝卸裝置橫向地安裝在所述軌道之上，其中，在運(yùn)行中，導(dǎo)管組件在所述管狀構(gòu)件的第一送入裝置和所述管狀構(gòu)件的第二送入裝置之間傳送，以加速同時(shí)進(jìn)行的鉆井作業(yè)和輔助于所述鉆井作業(yè)的作業(yè)。
6.如權(quán)利要求3所述的鉆探船，其特征在于所述第一轉(zhuǎn)盤和所述第二轉(zhuǎn)盤沿鉆探船的中心線相互隔開地設(shè)置，并位于所述井架范圍之內(nèi)。
7.如權(quán)利要求1所述的鉆探船，其特征在于，還包括第一鉆機(jī)控制臺(tái)，在運(yùn)行中，它控制所述管狀構(gòu)件的第一送入裝置；和第二鉆機(jī)控制臺(tái)，它與所述第一鉆機(jī)控制臺(tái)基本相似，在運(yùn)行中獨(dú)立地控制所述管狀構(gòu)件的第二送入裝置。
8.如權(quán)利要求1所述的鉆探船，其特征在于，還包括設(shè)置在所述管狀構(gòu)件的第一送入裝置鄰近的第一管道排立外殼；和設(shè)置在所述管狀構(gòu)件的第二送裝置鄰近的第二管道排立外殼。
9.如權(quán)利要求8所述的鉆探船，其特征在于，還包括設(shè)置在所述第一管道排立外殼和所述第二管道排立外殼之間的第三管道排立外殼。
10.如權(quán)利要求8所述的鉆探船，其特征在于，還包括一個(gè)管道裝卸輸送系統(tǒng)，其在所述第一管道排立外殼和所述第二管道排立外殼以及所述管道構(gòu)件的第一送入裝置和所述管道構(gòu)件的第二送入裝置之間傳送管狀構(gòu)件。
11.一種多重作業(yè)鉆井組件，它被安裝在鉆探船、半潛式平臺(tái)、應(yīng)力立柱平臺(tái)、海上鉆井平臺(tái)及海上塔架等的開口之上，在運(yùn)行中被放置在水體表面之上，以支持通過(guò)鉆井甲板并進(jìn)入水體海床的鉆井作業(yè)，所述多重作業(yè)鉆井組件包括井架，該井架被設(shè)置在開口之上，并在鉆井甲板之上伸展，以同時(shí)支承通過(guò)鉆井甲板的鉆井作業(yè)和輔助于鉆井作業(yè)的作業(yè)；與所述井架連接的第一送進(jìn)裝置，其將管狀構(gòu)件通過(guò)鉆井甲板運(yùn)送進(jìn)入水體海床；與所述井架連接的第一裝卸裝置，在所述管狀構(gòu)件被所述第一送進(jìn)裝置通過(guò)鉆井甲板送進(jìn)時(shí)，裝卸輸送管狀構(gòu)件；與所述井架連接的第二送進(jìn)裝置，其將管狀構(gòu)件通過(guò)鉆井甲板進(jìn)入水體并送進(jìn)至海床；以及與所述井架連接的第二裝卸裝置，在所述管狀構(gòu)件被所述第二送進(jìn)裝置通過(guò)鉆井甲板送進(jìn)以進(jìn)行輔助于所述鉆井作業(yè)的作業(yè)時(shí)，裝卸輸送管狀構(gòu)件，其中，鉆井作業(yè)由所述第一送進(jìn)裝置和所述管狀構(gòu)件的第一裝卸裝置通過(guò)所述井架進(jìn)行，而輔助鉆井作業(yè)由所述第二送進(jìn)裝置和所述管狀構(gòu)件的第二裝卸裝置通過(guò)所述井架同時(shí)進(jìn)行。
12.如權(quán)利要求11所述的多重作業(yè)鉆井組件，其特征在于，所述管狀構(gòu)件的第一和第二送進(jìn)裝置包括；設(shè)置在所述井架內(nèi)的第一和第二頂部驅(qū)動(dòng)組件。
13.如權(quán)利要求11所述的多重作業(yè)鉆井組件，其特征在于，所述管狀構(gòu)件的第一和第二送進(jìn)裝置包括設(shè)置在所述井架內(nèi)的第一和第二轉(zhuǎn)盤。
14.如權(quán)利要求11所述的多重作業(yè)鉆井組件，其特征在于，還包括設(shè)置在所述井架之內(nèi)，用于在所述管狀構(gòu)件的第一送進(jìn)裝置和所述管狀構(gòu)件的第二送進(jìn)裝置之間傳送管狀組件的送進(jìn)裝置，以加速同時(shí)進(jìn)行的鉆井作業(yè)和輔助于所述鉆井作業(yè)的作業(yè)。
15.如權(quán)利要求14所述的多重作業(yè)鉆井組件，其特征在于，所述傳送裝置包括一個(gè)軌道組件，在運(yùn)行中，它伸展于所述管狀構(gòu)件的第一送進(jìn)裝置的鄰近位置與所述管狀構(gòu)件的第二送進(jìn)裝置的鄰近位置之間；所述管狀構(gòu)件的第一裝卸裝置橫向地安裝在所述軌道之上，其中，在運(yùn)行中，導(dǎo)管組件在所述管狀構(gòu)件的第一送進(jìn)裝置和所述管狀構(gòu)件的第二送進(jìn)裝置之間傳送，以加速同時(shí)進(jìn)行的鉆井作業(yè)和輔助于所述鉆井作業(yè)的作業(yè)。
16.如權(quán)利要求13所述的多重作業(yè)鉆井組件，其特征在于，所述第一轉(zhuǎn)盤和所述第二轉(zhuǎn)盤沿鉆探船的中心線相互隔開地放置，并位于所述井架范圍之內(nèi)。
17.如權(quán)利要求11所述的多重作業(yè)鉆井組件，其特征在于，還包括第一鉆機(jī)控制臺(tái)，在運(yùn)行中，它控制所述管狀構(gòu)件的第一送進(jìn)裝置；和第二鉆機(jī)控制臺(tái)，它與所述第一鉆機(jī)控制臺(tái)基本相似，在運(yùn)行中可獨(dú)立地控制所述管狀構(gòu)件的第二送進(jìn)裝置。
18.如權(quán)利要求11所述的多重作業(yè)鉆井組件，其特征在于，還包括設(shè)置在所述管狀構(gòu)件的第一送進(jìn)裝置鄰近的第一管道排立外殼；和設(shè)置在所述管狀構(gòu)件的第二送進(jìn)裝置鄰近的第二管道排立外殼。
19.如權(quán)利要求18所述的多重作業(yè)鉆井組件，其特征在于，還包括設(shè)置在所述第一管道排立外殼和所述第二管道排立外殼之間的第三管道排立外殼。
20.如權(quán)利要求18所述的多重作業(yè)鉆井組件，其特征在于，還包括一個(gè)管道裝卸輸送系統(tǒng)，其在所述第一管道排立外殼和所述第二管道排立外殼以及所述管道構(gòu)件的第一送進(jìn)裝置和所述管道構(gòu)件的第二送進(jìn)裝置之間傳送管狀構(gòu)件。
21.一種多重作業(yè)鉆井組件，它在運(yùn)行時(shí)被安裝在鉆探船、半潛式平臺(tái)、應(yīng)力立柱平臺(tái)、海上鉆井平臺(tái)及海上塔架等的鉆井甲板上，并位于水體表面之上，以支持通過(guò)鉆井甲板并進(jìn)入水體海床的鉆井作業(yè)，所述多重作業(yè)鉆井組件包括井架，在運(yùn)行中，該井架被設(shè)置在鉆井甲板之上，并在鉆井甲板的開口之上伸展，以同時(shí)支承通過(guò)鉆井甲板的鉆井作業(yè)和輔助于鉆井作業(yè)的作業(yè)；位于所述井架范圍內(nèi)的第一頂部驅(qū)動(dòng)臺(tái)；第一絞車，該絞車位于所述井架的鄰近，在運(yùn)行時(shí)，與位于所述井架之內(nèi)并鄰近于所述第一頂部驅(qū)動(dòng)器的第一游動(dòng)滑車相結(jié)合，以通過(guò)鉆井甲板進(jìn)行鉆井作業(yè)；位于所述井架范圍內(nèi)的第二頂部驅(qū)動(dòng)臺(tái)；以及第二絞車，該絞車位于所述井架的鄰近，在運(yùn)行時(shí)，與位于所述井架之內(nèi)，并鄰近于所述第二頂部驅(qū)動(dòng)器的第二游動(dòng)滑車相結(jié)合，以進(jìn)行輔助于所述鉆井作業(yè)的作業(yè)，其中，鉆井作業(yè)在所述井架之內(nèi)通過(guò)所述第一頂部驅(qū)動(dòng)器、所述第一絞車和所述第一游動(dòng)滑車進(jìn)行，而輔助鉆井作業(yè)在所述井架之內(nèi)通過(guò)所述第二頂部驅(qū)動(dòng)器、所述第二絞車和所述第二游動(dòng)滑車同時(shí)進(jìn)行。
22.如權(quán)利要求21所述的多重作業(yè)鉆井組件，其特征在于，包括設(shè)置在所述鉆井井架之內(nèi)，用于在第一頂部驅(qū)動(dòng)臺(tái)和第二頂部驅(qū)動(dòng)臺(tái)之間傳送管件組件的傳送裝置，以加速同時(shí)進(jìn)行的鉆井作業(yè)和輔助于所述鉆井作業(yè)的作業(yè)。
23.如權(quán)利要求22所述的多重作業(yè)鉆井組件，其特征在于，所述傳送裝置包括一個(gè)軌道組件，在運(yùn)行中，它伸展于所述第一頂部驅(qū)動(dòng)臺(tái)的鄰近位置與所述第二頂部驅(qū)動(dòng)臺(tái)的鄰近位置之間；第一管道裝卸輸送裝置，該裝置橫向地安裝在所述軌道上；和第二管道裝卸輸送裝置，該裝置橫向地安裝在所述軌道上，其中，在運(yùn)行中，管道組件在所述第一頂部驅(qū)動(dòng)臺(tái)與所述第二頂部驅(qū)臺(tái)之間傳送，以加速同時(shí)進(jìn)行的鉆井作業(yè)和輔助于所述鉆井作業(yè)的作業(yè)。
24.如權(quán)利要求23所述的多重作業(yè)鉆井組件，其特征在于，還包括設(shè)置在所述第一頂部驅(qū)動(dòng)臺(tái)鄰近的第一管道排立外殼；和設(shè)置在所述第二頂部驅(qū)動(dòng)臺(tái)鄰近的第二管道排立外殼。
25.如權(quán)利要求24所述的多重作業(yè)鉆井組件，其特征在于，還包括一個(gè)管道裝卸輸送系統(tǒng)，其在所述第一管道排立外殼和所述第二管道排立外殼以及所述第一頂部驅(qū)動(dòng)臺(tái)和所述第二頂部驅(qū)動(dòng)臺(tái)之間傳送管狀構(gòu)件。
26.如權(quán)利要求22所述的多重作業(yè)鉆井組件，其特征在于，所述管道裝卸輸送系統(tǒng)包括一個(gè)軌道組件，在運(yùn)行中，它伸展于所述第一頂部驅(qū)動(dòng)臺(tái)的鄰近位置與所述第二頂部驅(qū)動(dòng)臺(tái)的鄰近位置之間；和至少一個(gè)管道裝卸輸送裝置，其在運(yùn)行中在所述軌道組件之上沿著所述軌道組件移動(dòng)管道。
27.一種多重作業(yè)鉆井組件，在運(yùn)行中它被安裝在鉆探船、半潛式平臺(tái)、應(yīng)力立柱平臺(tái)、海上鉆井平臺(tái)及海上塔架等的開口附近，用于通過(guò)鉆井甲板進(jìn)入水體的海床進(jìn)行鉆井作業(yè)，所述多重作業(yè)鉆井組件包括鉆井上層結(jié)構(gòu)，在運(yùn)行中它被安裝在鉆井甲板上，用于通過(guò)鉆井甲板，同時(shí)支持輔助于鉆井作業(yè)的作業(yè)；與所述鉆井上層結(jié)構(gòu)連接的、用于將管狀構(gòu)件通過(guò)鉆井甲板運(yùn)送進(jìn)入水體海床的第一送進(jìn)裝置；和與所述鉆井上層結(jié)構(gòu)連接的、用于將管狀構(gòu)件通過(guò)鉆井甲板運(yùn)送進(jìn)入水體海床的第二送進(jìn)裝置，其中，鉆井作業(yè)從所述鉆井上層結(jié)構(gòu)由所述管狀構(gòu)件的第一送進(jìn)裝置進(jìn)行，而輔助鉆井作業(yè)從所述鉆井上層結(jié)構(gòu)由所述管狀構(gòu)件的第二送進(jìn)裝置同時(shí)進(jìn)行。
28.如權(quán)利要求27所述的多重作業(yè)鉆井組件，其特征在于，還包括設(shè)置在所述管狀構(gòu)件的第一和第二送進(jìn)裝置鄰近的傳送裝置，在所述管狀構(gòu)件的第一送進(jìn)裝置與所述管狀構(gòu)件的第二送進(jìn)裝置之間傳送管狀組件，以加速同時(shí)進(jìn)行的輔助于所述鉆井作業(yè)的作業(yè)。
29.如權(quán)利要求28所述的多重作業(yè)鉆井組件，其特征在于，還包括位于所述管狀構(gòu)件的第一送進(jìn)裝置鄰近的第一管道排立臺(tái)；和位于所述管狀構(gòu)件的第二送進(jìn)裝置鄰近的第二管道排立臺(tái)。
30.如權(quán)利要求27所述的多重作業(yè)鉆井組件，其特征在于，所述管狀構(gòu)件的第一和第二送進(jìn)裝置包括與所述鉆井上層結(jié)構(gòu)相連接的第一和第二頂部驅(qū)動(dòng)組件。
31.如權(quán)利要求27所述的多重作業(yè)鉆井組件，其特征在于，所述管狀構(gòu)件的第一和第二送進(jìn)裝置包括設(shè)置在所述鉆井上層結(jié)構(gòu)鄰近的第一和第二轉(zhuǎn)盤，其支持進(jìn)行鉆井作業(yè)，并同時(shí)支持通過(guò)鉆井甲板進(jìn)行輔助于鉆井作業(yè)的作業(yè)。
32.一種從鉆探船上進(jìn)行海上鉆井作業(yè)的方法，該鉆探船具有一個(gè)月形開口和設(shè)置在月形開口以上的井架，以及第一管道臺(tái)和第二管道臺(tái)，該海上鉆井作業(yè)方法包括的步驟有將管狀構(gòu)件從第一管道臺(tái)通過(guò)月形開口運(yùn)送至進(jìn)入水體的海床；將管狀構(gòu)件從第二管道臺(tái)通過(guò)月形開口運(yùn)送至進(jìn)入水體的海床；和在第一管道臺(tái)和第二管道臺(tái)之間傳送管狀構(gòu)件，其中，主要作業(yè)由第一管道臺(tái)從井架送進(jìn)管狀構(gòu)件來(lái)進(jìn)行，而輔助鉆井作業(yè)由第二管道臺(tái)從井架送進(jìn)管狀構(gòu)件來(lái)進(jìn)行。
33.如權(quán)利要求32所述的進(jìn)行海上鉆井作業(yè)的方法，其特征在于，所述從第一管道臺(tái)送進(jìn)管狀構(gòu)件的步驟包括用在井架上支承著的第一頂部驅(qū)動(dòng)器旋轉(zhuǎn)管狀構(gòu)件。
34.如權(quán)利要求33所述的進(jìn)行海上鉆井作業(yè)的方法，其特征在于，所述從第二管道臺(tái)送進(jìn)管狀構(gòu)件的步驟包括用在井架上支承著的第二頂部驅(qū)動(dòng)器旋轉(zhuǎn)管狀構(gòu)件。
35.如權(quán)利要求32所述的進(jìn)行海上鉆井作業(yè)的方法，其特征在于，所述從第二管道臺(tái)送進(jìn)管狀構(gòu)件的步驟包括用第二轉(zhuǎn)盤和第二絞車裝配新的鉆井組件。
36.如權(quán)利要求35所述的進(jìn)行海上鉆井作業(yè)的方法，其特征在于，所述管狀構(gòu)件的送進(jìn)步驟包括從第一管道送進(jìn)臺(tái)送下井噴防護(hù)組件，與此同時(shí)，從第二管道送進(jìn)臺(tái)進(jìn)行鉆井和送入套管。
37.一種用多重作業(yè)鉆井組件進(jìn)行海上鉆井作業(yè)的方法，在運(yùn)行時(shí)，該多重作業(yè)鉆井組件被安裝在鉆探船、半潛式平臺(tái)、應(yīng)力立柱平臺(tái)、海上鉆井平臺(tái)、海上塔架等之上，并具有第一管道臺(tái)和第二管道臺(tái)，該海上鉆井作業(yè)方法包括的步驟有將管狀構(gòu)件從第一管道臺(tái)運(yùn)送至進(jìn)入水體的海床；將管狀構(gòu)件從第二管道臺(tái)運(yùn)送至進(jìn)入水體的海床；和在第一管道臺(tái)和第二管道臺(tái)之間傳送管狀構(gòu)件，其中，主要作業(yè)從第一管道臺(tái)通過(guò)送進(jìn)管狀構(gòu)件來(lái)進(jìn)行，而輔助鉆井作業(yè)從第二管道臺(tái)通過(guò)送進(jìn)管狀構(gòu)件來(lái)進(jìn)行。
38.如權(quán)利要求37所述的進(jìn)行海上鉆井作業(yè)的方法，其特征在于，所述從第一管道臺(tái)送進(jìn)管狀構(gòu)件的步驟包括用從直立的上層結(jié)構(gòu)支承著的第一頂部驅(qū)動(dòng)器旋轉(zhuǎn)管狀構(gòu)件。
39.如權(quán)利要求38所述的進(jìn)行海上鉆井作業(yè)的方法，其特征在于，所述從第二管道臺(tái)送進(jìn)管狀構(gòu)件的步驟包括用從直立的上層結(jié)構(gòu)支承著的第二頂部驅(qū)動(dòng)器旋轉(zhuǎn)管狀構(gòu)件。
40.如權(quán)利要求37所述的進(jìn)行海上鉆井作業(yè)的方法，其特征在于，所述從第一和第二管道臺(tái)送進(jìn)管狀構(gòu)件的步驟包括在所述第一管道臺(tái)上，用轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)管狀構(gòu)件；和在所述第二管道臺(tái)上，用第二轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)管狀構(gòu)件。
全文摘要
一種多重作業(yè)鉆探船(30)的方法和設(shè)備,它具有一個(gè)單一的井架(40)及位于井架(40)內(nèi)的多個(gè)管道作業(yè)臺(tái),其中,主鉆井作業(yè)可從井架(40)進(jìn)行,而輔助鉆井作業(yè)也可同時(shí)從同一井架(40)進(jìn)行,以減少主鉆井作業(yè)關(guān)鍵路線的長(zhǎng)度。
文檔編號(hào)E21B7/12GK1194679SQ97190599
公開日1998年9月30日 申請(qǐng)日期1997年1月27日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月3日
發(fā)明者羅伯特·J·斯科特, 羅伯特·P·埃爾曼, 唐納德·R·雷 申請(qǐng)人:跨洋近海公司