专利名称：一种海洋水下装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及 一 种用于深海石油钻井的海洋水下装置。
背景技术：
目前在国际海洋石油界，使用半潜式平台(或钻井船)，从事深海石油的勘探与开发，是一种传统技术；其发展过程也较为完善。然而，由于用于 深海石油勘察的半潜式平台(或钻井船)，造价昂贵，故使用这种方法，形成深海石油勘^:的成本巨大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种海洋水下装置，该装置能够大大降 低建造成本。
为了解决上述问题，本发明提供了一种海洋水下装置，包括空心罐体、 隔水管、防喷器和回接管，防喷器设置在空心罐体上，隔水管的上端连接至 钻井船，隔水管的下端安装在防喷器上，回接管的上端固定在所述空心罐体 上，该回接管的下端通过水下井口装置安装在海床的井口，并通过该水下井 口装置与采集贮藏于地层中的石油或天然气的套管相连，所述空心罐体上还 设置有连通所述防喷器与所述回接管的通道。
优选地，还包括一浮力调节装置，所述空心罐体通过该浮力调节装置调 节其的浮力大小。
优选地，所述浮力调节装置包括压缩机组、管缆和进气阀，压缩机组安 装在所述钻井船上，进气阀安装在所述空心罐体上，管缆连接在压缩机组与 进气阀之间，压缩机组通过管缆将气体送至空心罐体，并通过进气阀控制进
优选地，所述空心罐体上还设置有用于排放罐体内气体的排气岡。
本发明具有如下优点
1、 通过安装在海床上的水下井口装置，将输送油气以及钻探过程的钻 屑与泥浆的管道设置为两段，即分为回接管和套管，从而即保证钻探过程的
钻井平台或钻井船的安全，又使整个生产系统具有更强的可操作性；
2、 回接管的上端固定于浮筒，下端固定于安装在海床上的水下井口装 置，并通过海床井口装置，连接海床以下具有输送油气以及输送钻探过程的 钻屑与泥浆的套管，因此在实际钻探作业过程中，增加回接管的设施，可以 使作业过程更加紧凑，即可以在完成安装套管，并使用水泥将套管与海床固 定联接后，再安装回接管，从而使安装过程更加从容，更加安全；
3、 回接管下端是固定在海床上，上端固定在浮筒上，因此空心罐体承 担回接管的大部分重量，将浮力调节装置可以对空心浮筒的悬浮力进行调 节，从而使得空心浮筒能够更好地承担回接管在海水中的重量；并大大减少 了钻井船的载荷。
图1为本发明安装在海洋中的结构示意图。
具体实施例方式
如图l所示，本发明包括空心罐体5、隔水管3、防喷器4和回接管 6，防喷器4设置在空心罐体5上。空心罐体5可以为一个或是一组，悬浮 于海面2与海床8之间位置。隔水管3的上端连接至钻井船1 (或半潜式钻 井平台等)，隔水管3的下端安装在防喷器4上，回接管6的上端固定在空 心罐体5上，回接管6的下端通过水下井口装置7安装在海床8的井口，并 通过该水下井口装置7与采集贮藏于地层中的石油或天然气10的套管9相 连。空心罐体5上还设置有连通防喷器4与回接管6的通道17。套管9在 采集石油或天然气10后，输送至回接管6,回接管6再通过隔水管3进一 步输送到海面2的钻井船1上，从而完成整个油气的开采。设置防喷器4的
作用是为了在钻探过程中，当钻头遇到地层的高压油气时，处于海床8以上
的位置的防喷器4可以迅速关闭，切断地层高压油气通过钻井的井孔，向上 喷出井口的通道，以保障钻探作业中，设备与人员的安全。
上面为了减少钻井船1的载荷以及更好地承担回接管6在海水中的重 量，本发明还设计了一浮力调节装置11，空心罐体5可以通过该浮力调节 装置11调节其的浮力大小。如图1所示，浮力调节装置11包括压缩机组 16、管缆13、管缆控制绞车12和进气阀14，管缆控制绞车12和压缩机组 16安装在钻井船1上，进气阀14安装在空心罐体5上，管缆13连接在压 缩机组16与进气阀14之间，压缩机组16通过管缆13将气体送至空心罐体 5,并通过进气阀14控制进气。管缆控制绞车12用于控制管缆13的长度。 空心罐体5上还设置有排气阀15。当需要增加浮力时，开启压缩机组16和 进气阀14，向空心罐体5内输送气体，气体可以是空气，也可以是氮气等 气体。当需要降低浮力时，开启排气阀15排出适量的气体就可以减少浮力 了。
通常情况下，回接管的设计长度约有1000多米，不可能由海床承担其 重量，利用空心罐体5的浮力，可以起到支撑其下面回接管6的重量的作用。 与此同时，固定于海床8上的水下井口装置7又可以通过回接管6将空心罐 体5固定在水中适当位置。水下井口装置7的固定是利用其下面的套管9与 海床8下的岩石的水泥固结所产生的巨大胶结力，从而保持水下井口装置7 的固定，同时也保证海水中空心罐体5的相对固定。水下井口装置7起到了 联接其下部的套管9以及其上部位于海水中的回接管6的作用。前述的套管 9、回接管6和隔水管3可均为单根空心管道，依次互相联通，可以使钻井 作业所需的流体从海面2上的钻井船1 (或是半潜式石油钻井平台)通过这 些管道流到地层。
本发明利用空心罐体5的海水浮力承担深海石油勘探作业中的回接管6 的重量，从而可以大大减少钻井船l (或半潜式平台)的载荷，从而降低钻 井船l (或半潜式平台)的建造成本，最终降低了深海石油勘探的成本与费 用。
权利要求
1、一种海洋水下装置，其特征在于，包括空心罐体、隔水管、防喷器和回接管，防喷器设置在空心罐体上，隔水管的上端连接至钻井船，隔水管的下端安装在防喷器上，回接管的上端固定在所述空心罐体上，该回接管的下端通过水下井口装置安装在海床的井口，并通过该水下井口装置与采集贮藏于地层中的石油或天然气的套管相连，所述空心罐体上还设置有连通所述防喷器与所述回接管的通道。
2、 如权利要求1所述的一种海洋水下装置，其特征在于，还包括一浮 力调节装置，所述空心罐体通过该浮力调节装置调节其的浮力大小。
3、 如权利要求2所述的一种海洋水下装置，其特征在于，所述浮力调 节装置包括压缩机组、管缆和进气阀，压缩机组安装在所述钻井船上，进气 阀安装在所述空心罐体上，管缆连接在压缩机组与进气阀之间，压缩机组通 过管缆将气体送至空心罐体，并通过进气阀控制进气。
4、 如权利要求3所述的一种海洋水下装置，其特征在于，所述空心罐 体上还设置有用于排放罐体内气体的排气阀。
全文摘要
本发明公开了一种海洋水下装置，包括空心罐体、隔水管、防喷器和回接管，防喷器设置在空心罐体上，隔水管的上端连接至钻井船，隔水管的下端安装在防喷器上，回接管的上端固定在所述空心罐体上，该回接管的下端通过水下井口装置安装在海床的井口，并通过该水下井口装置与采集贮藏于地层中的石油或天然气的套管相连，所述空心罐体上还设置有连通所述防喷器与所述回接管的通道。本发明通过安装在海床上的井口装置，将输送油气以及钻探过程的钻屑与泥浆的管道设置为两段，即回接管和套管，从而既保证钻探过程的钻井平台或钻井船的安全，又使整个生产系统具有更强的可操作性。
文档编号E21B7/12GK101191408SQ200710304438
公开日2008年6月4日 申请日期2007年12月27日 优先权日2007年12月27日
发明者唐长全, 纪少君, 郭永峰 申请人:中国海洋石油总公司;中海油田服务股份有限公司