一种井口稳定装置及方法与流程

本发明涉及钻井设备技术领域，尤其涉及一种井口稳定装置及方法。

背景技术：

海上采用自升式钻井平台作业时，在探井施工过程中井口区域主要采用井口张力器提供垂向和轴向约束，没有其它支撑载荷。当依托这样的状态进行长时间的生产作业(如超过6个月)，由于海洋环境复杂、持续时间长，恶劣的海况导致井口装置晃动严重，造成原有的井口张力器液压缸出现倾斜甚至疲劳损坏，难以提供有效的垂向支撑，而且张力器的倾斜将带动上部井口装置(如采油树、生产管线和隔水套管)的转动，严重时造成井口破坏，引发油气泄漏等问题。

因此，亟待需要提供一种新型井口稳定装置及方法来解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种井口稳定装置及方法，以解决现有钻井平台张力器存在不够稳定的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种井口稳定装置，其设于钻井平台上，包括张力器，所述张力器设有支撑环和与所述支撑环连接的多个液压缸，所述支撑环内穿设有井口管线，用于支撑所述井口管线，多个所述液压缸的另一端固设于所述钻井平台上，所述支撑环周设有多个第一眼板，每个所述第一眼板中穿设有导向柱，所述导向柱的底端固设于所述钻井平台上，所述支撑环能相对所述导向柱上下移动。

作为优选，所述导向柱包括上下设置的第一导向柱和第二导向柱，所述第一导向柱和所述第二导向柱之间设有台阶面，所述第一眼板能由所述台阶面向上以沿所述第一导向柱移动。

作为优选，所述第一导向柱的直径小于所述第一眼板的孔径，所述第一眼板的孔径小于所述第二导向柱的直径。

作为优选，所述第一眼板焊接或螺纹连接于所述支撑环上。

作为优选，所述支撑环的上方设有套设于所述井口管线外部的环板，所述环板与所述钻井平台固接，用于扶正所述井口管线。

作为优选，所述环板上周设有多个第二眼板，每个所述第二眼板通过钢丝绳与所述钻井平台固接。

作为优选，所述环板包括两个半圆环板，两个所述半圆环板之间通过螺栓连接。

作为优选，所述第二眼板焊接或螺纹连接于所述环板上。

一种井口稳定方法，包括以下步骤：

在井口管线的外部套设支撑环，并在支撑环的周围设置多个第一眼板；

在钻井平台上固设多个导向柱，使所述导向柱穿设于所述第一眼板中。

作为优选，还包括：

在支撑环的上方且在所述井口管线的外部套设环板，并将所述环板固接于所述钻井平台上，用于扶正所述井口管线。

本发明的有益效果：

本发明利用在张力器的支撑环的周围设置多个第一眼板，并在钻井平台上固设多个导向柱，使导向柱穿设于第一眼板中，以使支撑环相对导向柱上下移动，从而解决了现有钻井平台张力器存在不够稳定的问题。

附图说明

图1是本发明提供的井口稳定装置的结构示意图；

图2是图1中导向柱的主视图。

图中：

10、钻井平台；

1、张力器；11、支撑环；12、液压缸；13、第一眼板；

2、井口管线；

3、导向柱；31、第一导向柱；32、第二导向柱；33、台阶面；

4、环板；41、第二眼板；42、半圆环板；43、螺栓；

5、钢丝绳。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1所示，其为本发明提供的一种井口稳定装置的结构示意图。该井口稳定装置安装于钻井平台10上，且包括张力器1、导向柱3、环板4和钢丝绳5，其中：

张力器1设有支撑环11和与支撑环11连接的多个液压缸12，支撑环11内穿设有井口管线2，用于支撑井口管线2，多个液压缸12的另一端固设于钻井平台10上，支撑环11周设有多个第一眼板13，每个第一眼板13中穿设有导向柱3，导向柱3的底端固设于钻井平台10上，支撑环11能相对导向柱3上下移动。本发明利用在张力器1的支撑环11的周围设置多个第一眼板13，并在钻井平台10上固设多个导向柱3，使导向柱3穿设于第一眼板13中，以使支撑环11相对导向柱3上下移动，从而解决了现有钻井平台张力器不够稳定的问题。

具体地，请参阅图2，导向柱3包括上下设置的第一导向柱31和第二导向柱32，第一导向柱31和第二导向柱32之间设有台阶面33，第一眼板13能由台阶面33向上以沿第一导向柱31移动。进一步地，第一导向柱31的直径小于第一眼板13的孔径，第一眼板13的孔径小于第二导向柱32的直径(即台阶面33的直径)。如此可使张力器1不仅增加了纵向的约束，防止支撑环11和液压缸12发生倾斜，同时还不会因所受约束而导致不能移动的影响，即受到约束后不会对原有液压缸的工作造成干涉。

具体地，请继续参阅图1，第一眼板13焊接或螺纹连接于支撑环11上，优选为焊接，当采用焊接时需根据第一眼板13的材质制定焊接工艺，其工艺需经专业检测工具审核，且需进行热处理及焊后探伤。

具体地，支撑环11的上方设有套设于井口管线2外部的环板4，环板4与钻井平台10固接，用于扶正井口管线2。进一步地，在井口处的外部设为箱体结构，环板4上周设有多个第二眼板41，每个第二眼板41通过钢丝绳5与钻井平台10固接(即与箱体的四个顶角固定)，以对井口管线2进行扶正，降低其可能因恶劣海况而发生倾斜的风险。

具体地，环板4包括两个半圆环板42，两个半圆环板42之间通过螺栓43连接，如此可为井口管线2提供横向支撑力，即对井口管线2进行扶正。第二眼板41焊接或螺纹连接于环板4上，优选为焊接，当采用焊接时需根据第二眼板41的材质制定焊接工艺，其工艺需经专业检测工具审核，且需进行热处理及焊后探伤。

本发明还提供了一种井口稳定方法，上述井口稳定装置是该井口稳定方法的优选实施例，具体地，该井口稳定方法包括以下步骤：

s1、在井口管线2的外部套设支撑环11，并在支撑环11的周围设置多个第一眼板13；

s2、在钻井平台10上固设多个导向柱3，使导向柱3穿设于第一眼板13中。

s3、在支撑环11的上方且在井口管线2的外部套设环板4，并将环板4固接于钻井平台10上，用于扶正井口管线2。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术用户来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明属于钻井设备技术领域，公开了一种井口稳定装置及方法，该井口稳定装置设于钻井平台上，包括张力器，张力器设有支撑环和与支撑环连接的多个液压缸，支撑环内穿设有井口管线，用于支撑井口管线，多个液压缸的另一端固设于钻井平台上，支撑环周设有多个第一眼板，每个第一眼板中穿设有导向柱，导向柱的底端固设于钻井平台上，支撑环能相对导向柱上下移动。本发明利用在张力器的支撑环的周围设置多个第一眼板，并在钻井平台上固设多个导向柱，使导向柱穿设于第一眼板中，以使支撑环相对导向柱上下移动，从而解决了现有钻井平台张力器存在不够稳定的问题。

技术研发人员：罗勇;李三喜;何福耀;李艳飞;葛俊瑞;蔡斌;王涛;吴健
受保护的技术使用者：中国海洋石油集团有限公司;中海石油（中国）有限公司上海分公司
技术研发日：2019.03.27
技术公布日：2019.05.28