井孔钻挖系统的利记博彩app
【技术领域】
[0001]本发明涉及井孔钻挖系统以及钻挖方法。
【背景技术】
[0002]在油气钻井钻挖工业中，使用一般称为“管件”的多种类型的管道系统。管件例如包括钻管、套管、以及其他可连接的(例如，通过螺纹)油气钻井管道元件。
[0003]通常，钻管或其他管件的多个单独接头在钻挖操作过程中、例如在脱扣(tripping)操作过程中被保持在一起。大多数的现代钻机能够处理称为“三角支架(triple) ”的三接头支架(three-joint stand)或甚至是称为“四角支架(quad) ”四接头支架(quadruple stand) (135 英尺)。
[0004]本申请的申请人已经例如在WO 02/18742中公开井孔钻挖系统，这种井孔钻挖系统包括装配至钻井船的船体并邻近船井的塔架。塔架具体设置成钻架。
[0005]这种系统包括位于船井上方的钻台，其具有供钻柱沿作业线穿过其中的钻井中心。钻柱旋转驱动装置(例如，顶驱动器)被提供来旋转钻柱，以便实现钻挖操作。
[0006]为了存储钻挖管件、优选地是制成的支架(如三角支架)，在钻架的相对侧上提供两个钻挖管件存储机架，其中多个钻挖管件沿竖直方向进行存储。
[0007]邻近每个钻挖管件存储机架安装的是管件放置装置，所述管件放置装置具有至少一个下部第一管件放置器组件以及至少一个第二管件放置器组件，所述第二管件放置器组件可在高于所述第一管件放置器组件的高度处进行操作。每个管件放置装置包括基部、连接至基部的运动臂、以及连接至运动臂并适于夹持管件的管件夹持构件。运动臂包括臂构件和致动器布置。
[0008]每个管件放置装置适于通过管件放置器组件来夹持并保持钻挖管件，其中管件重量分布在管件放置装置的运动臂上。因此，该运动臂非常稳固，并且至少能够支撑若干吨的重量。管件放置装置适于将管件放入对应钻挖管件存储机架中以及从该对应的钻挖管件存储机架中移除管件。
[0009]每个管件放置装置具有可及范围，这个可及范围至少允许在钻挖管件存储机架与管件在钻井中心上方同作业线对准的位置之间传送由第一管件放置器组件和第二管件放置器组件所夹持的管件，从而允许管柱(例如，钻柱或套管柱)的搭建和拆卸。
[0010]因此，旋转机架用作例如用于钻管支架的收进部分(setback)。在实际中，这意味着对于某些钻挖操作，尤其是在脱扣操作过程中，多接头式管件在作业线与收进部分之间的传送是以高频率进行的。
[0011]通常，钻挖操作需要使用一个或多个钻井中心工具，每个钻井中心工具适于在钻台的钻井中心上方操作，例如，用于带螺纹的管件接头的组装和拆卸的铁钻工工具。在W002/18742中，该铁钻工被放置于在钻台上方延伸至钻井中心的轨道上。
[0012]除了将铁钻工布置在该钻台上方的轨道上，同样已知的是将铁钻工支撑在支撑机器人的专用钻井中心工具上，该机器人包括适于支撑钻井中心工具重量的运动臂。该运动臂使得铁钻工在回缩位置与位于钻井中心上方的操作位置之间移动。运动臂的示例在US7，178,612中公开。虽然支撑机器人的这个钻井中心工具允许去除用于铁钻工的钻台轨道并且也用于与其他钻井中心工具一起使用，但是该机器人并不是完全令人满意的。
【发明内容】
[0013]本发明的目的在于提出使系统操作效率增加和/或系统多功能性的解决方案。
[0014]根据本发明的第一方面，提出一种井孔钻挖系统，所述井孔钻挖系统包括:
[0015]-钻塔，
[0016]-钻台，所述钻台具有钻井中心，钻柱沿作业线穿过所述钻井中心，
[0017]-钻挖管件存储机架，所述钻挖管件存储机架适于沿竖直方向来存储多个钻挖管件，优选为多接头式管件，
[0018]-管件放置装置，所述管件放置装置具有至少一个下部第一管件放置器组件以及至少一个第二管件放置器组件，所述第二管件放置器组件可在高于所述第一管件放置器组件的高度处进行操作，每个管件放置器组件包括基部、连接至所述基部的运动臂、以及连接至或能够连接至所述运动臂并适于夹持管件的管件夹持构件，
[0019]其中，所述管件放置装置适于通过所述管件放置器组件来夹持和保持钻挖管件，所述管件的重量沿着所述管件放置器组件的运动臂分布，并且所述管件放置装置适于将管件放入所述钻挖管件存储机架中以及从所述钻挖管件存储机架中移除管件，
[0020]并且，所述管件放置装置具有可及范围，从而至少允许在所述钻挖管件存储机架与所述管件在钻井中心上方与所述作业线对准的位置之间传送由所述第一管件放置器组件和所述第二管件放置器组件所夹持的管件，以便允许搭建和拆卸管柱，例如钻柱或套管柱，
[0021]其中，所述系统进一步包括一个或多个钻井中心工具，每个钻井中心工具适于在所述钻台的所述钻井中心上方操作，例如，用于带螺纹的管件接头的组装和拆卸的铁钻工工具，
[0022]所述井孔钻挖系统特征在于:
[0023]所述第一管件放置器组件的所述基部能够在降低的操作位置与升高的位置之间竖直移动，其中，在所述降低的操作位置中，对应的夹持构件可将管件放入所述钻挖管件存储机架中以及从所述钻挖管件存储机架移除管件，
[0024]并且特征在于，所述管件放置装置包括第三管件放置器组件，其包括基部、连接至所述基部的运动臂、以及连接至或能够连接至所述运动臂并适于夹持管件的管件夹持构件，
[0025]其中，如果所述第一管件放置器组件移动至升高的位置，那么所述第三管件放置器组件的所述基部能够至少在钻井中心维护位置、即位于所述第一管件放置器组件的所述基部的所述降低的操作位置下方的位置与所述第一管件放置器组件的所述基部的所述降低的操作位置之间竖直移动，
[0026]其中，在所述第三管件放置器组件的所述基部位于所述第一管件放置器组件的所述基部的所述降低的操作位置并且管件夹持构件连接至所述运动臂的情况下，所述第三管件放置器组件能够例如在所述第一管件放置器组件故障的情况下，与所述第二管件放置器组件组合进行操作以用于在所述作业线与所述钻挖管件存储机架之间传送管件，
[0027]并且特征在于，至少一个钻井中心工具适于连接至所述第三管件放置器组件的所述运动臂，
[0028]并且特征在于，在所述第三管件放置器组件的所述基部位于所述钻井中心维护位置并且钻井中心工具连接至其运动臂的情况下，所述钻井中心工具能够在所述钻台上方操作，同时所述第一管件放置器组件和第二管件放置器组件可组合地进行操作，用于在所述作业线与所述钻挖管件存储机架之间传送管件。
[0029]因此，本发明的第一方面设想提供第三管件放置器组件，所述第三管件放置器组件设置成具有“双重功能”，即作为钻井中心工具机器人以及作为所述管件放置装置的一部分，例如，在修理时临时替换所述第一管件放置器组件，或使管件放置装置负载容量增加，例如在搬运极重管件时。一般来说，一个可能的优点是增加了钻挖操作的效率。这将会存在较少的平直时间，这是因为能够在管件传送(放置操作)过程中准备钻井中心工具。另一个优点在于安全性的增加，例如，这是因为在钻台上不再需要由钻井中心工具钻台轨道来将钻井中心工具传送至作业线。
[0030]该系统的多功能性可以通过设置邻近管件存储机架的两个管件放置装置来增加，每个管件放置装置包括三个管件放置器组件。例如，在使用渐缩柱的操作中，能够使得一个工具适用于设置在一个管件放置装置处的大直径柱，并使得另一个工具适用于设置在另一管件放置装置处的更小直径的柱。提供两个工具“备用”使得不再需要更换工具。
[0031]由于井孔钻挖系统通常还包括了管件在水平位置的存储，例如，在钻井船的保持器件中的和/或甲板上的存储，因此，常常采用所谓的水平架空步道机器来帮助传送管件，通常是向钻机系统作业线以及从钻机系统作业线传送。对于这两种情况，这种水平架空步道机器以及管件存储和搬运系统优选地放置在作业线附近。
[0032]在一个实施方案中，钻塔被设置成井架结构。可替代地，该钻塔是钻架。
[0033]在一个实施方案中，提供第一钻挖管件存储机架和第二钻挖管件存储机架，并且其中第一管件放置装置被布置成在所述第一钻挖管件存储机架与所述作业线之间传送管件，并且其中第二管件放置装置被布置成在所述第二钻挖管件存储机架与所述作业线之间传送管件。在钻塔被设置成钻架的实施方案中，第一钻挖管件存储机架和第二钻挖管件存储机架优选地设置在所述钻架的相对的侧部上。
[0034]本发明的第一方面在包括两个钻挖管件存储机架和两个管件放置装置的这种实施方案中是最为有利的，两个钻挖管件存储机架和两个管件放置装置的每个各自设有所提及的第一管件放置器组件、第二管件放置器组件、以及第三管件放置器组件。该系统的多功能性可甚至进一步通过提供邻近每个管件存储机架的两个管件放置装置来改进:因此，当提供四个管件放置装置时，其中两个邻近每个钻挖管件存储机架。有利地，每个管件放置装置设有根据本发明的三个管件放置器组件。因此，可最佳地利用第三管件放置器组件的多功能性。
[0035]在一个实施方案中，所述系统进一步包括:钻井中心工具存储结构，所述钻井中心工具存储结构适于在其中存储有可连接至第三管件放置器组件的运动臂的一个或多个钻井中心工具。能够够存储在这种钻井中心工具存储结构中的钻井中心工具是:
[0036]-铁钻工，所述铁钻工用于带螺纹的管件接头的组装和拆卸，
[0037]-升高的备用系统夹具，所述升高的备用系统夹具适于将钻柱顶端夹紧在所述钻台上方的提升的位置处，
[0038]-引导滑轮，所述引导滑轮用于将被引入到所述井孔中的一条或多条管路，
[0039]-螺纹润滑油注射器，所述螺纹润滑油注射器适于清洁带螺纹的管件端部并且将润滑油注入所述带螺纹的管件端部，
[0040]-泥斗，所述泥斗适于在脱扣时捕获泥浆，以便取回泥浆，从而重新使用所述泥浆，
[0041]-任何类型的端部执行器，
[0042]-载人吊斗，
[0043]-栓接工具，
[0044]-多螺栓式扭矩工具，
[0045]-用于立管引导的集中工具，
[0046]-用于钻管的引导件，
[0047]-绞盘和钩。
[0048]有利地，钻井中心工具存储结构适于在至少互相叠置的多个水平面处将钻井中心工具存储在其中。这减少了钻井中心工具存储结构的占用面积，这在钻井中心工具存储结构设在船的甲板上时尤其有利。特别来说，如果所述第一管件放置器组件移至升高位置时，由于所述第三管件放置器组件的所述基部能够至少在钻井中心维护位置、即位于所述第一管件放置器组件的所述基部的所述降低的操作位置下方的位置与所述第一管件放置器组件的所述基部的所述降低操作位置之间竖直移动，因而所述钻井中心工具存储结构的高度在该钻井中心维护位置与至少是降低的操作位置(所述第一管件放置器组件的基部的降低操作位置)之间延伸。
[0049]在一个实施方案中，所述钻井中心工具存储结构布置成使得在其中存储的所述一个或多个钻井中心工具在第三管件放置器组件可及范围内，以便当钻井中心工具存储在钻井中心工具存储结构中时，允许钻井中心工具连接至所述运动臂。因此，所述钻井中心工具可连接