一種防颱風鑽井隔水管浮力罐裝置的製作方法
2023-09-18 04:02:00 4
專利名稱：一種防颱風鑽井隔水管浮力罐裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及浮力罐裝置，尤其涉及一種用於海上油氣鑽井領域的防颱風鑽井隔水管浮力罐裝置。
背景技術：
深水油氣勘探開發已成為石油工業的熱點，然而深水海域海洋環境十分惡劣，快速成長的海況以及頻繁發生的颱風等災害性天氣嚴重影響鑽井作業。鑽井隔水管是海底井口與鑽井平臺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，導致隔水管頻頻發生失效事故。事故的主要原因是常規深水鑽井隔水管的回收相當費時且成本昂貴，在惡劣天氣來臨的前幾天就需要對隔水管進行脫離回收，在緊急情況下還面臨無法回收隔水管的風險。為了解決常規鑽井隔水管回收費時等問題，提出了防颱風鑽井隔水管系統概念。防颱風鑽井隔水管可在颱風來臨時實現緊急脫離，脫離後只需將近海面脫離總成上部的隔水管收回到甲板上，餘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於海底。颱風過後只需重新安裝幾百米而非上千米的隔水管，大大節省了作業時間，提高海上鑽完井作業效率和經濟效益。新興的防颱風鑽井隔水管系統技術不成熟，其浮力罐裝置還處於概念設計階段，還沒有形成一套合理的結構設計方案。
發明內容
本發明的主要目的在於設計一套安裝簡便、安全可靠、可用於深水和超深水防颱風鑽井隔水管的浮力罐裝置。本發明的技術方案是:一種防颱風鑽井隔水管浮力罐裝置，其特徵在於:它包括兩個浮力罐單元，該浮力罐單元為半圓柱體，所述浮力罐單元由4個相互獨立的浮力罐腔室組成，所述浮力罐單元通過螺栓連接為一個完整的浮力罐裝置；所述浮力罐單元上部設置有一鵝頸管，該鵝頸管設置有一支撐梁；所述浮力罐腔室上部設置有一進氣管，進氣管的另一端與所述鵝頸管相連，所述進氣管具有獨立的閥門控制開關；所述浮力罐腔室下部設置有一排水管，該排水管呈倒「L」形狀。所述浮力罐單元在中心軸線處設置有與常規隔水管單根配合的軸孔。所述浮力罐單元在中心軸線周圍設置有與常規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置有一密度感應器。所述排水管內部設置有一過濾網。本發明由於採取以上技術方案，其具有以下優點:1、本專利設計了與常規隔水管單根及其輔助管線配合的軸孔，安裝簡便，安裝效率高。2、本專利將每個浮力罐單元劃分為4個相互獨立的浮力罐腔室，防止個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、本專利設計排水管呈倒「L」形狀，當浮力罐偏轉時能有效地防止浮力損失，同時排水管內部設計了濾網，防止異物進入浮力罐，提高了浮力罐裝置的安全可靠性。
4、本專利將浮力罐裝置劃分為一系列獨立的浮力罐腔室，可選擇其中若干個腔室進行充排氣，任意組合，可達到控制浮力的目的，滿足深水和超深水鑽井作業要求。
圖1為本發明浮力罐結構示意圖。圖2為本發明的浮力罐俯視圖。圖3為本發明鵝頸管結構示意圖。圖4為本發明浮力罐進氣管結構示意圖。圖5為本發明浮力罐排水管結構示意圖。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.密度感應器；13.閥門；14.過濾網。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細的描述。如圖1所示，防颱風鑽井隔水管浮力罐裝置包括兩個浮力罐單元1，浮力罐單元I為半圓柱體，浮力罐單元I由四個相互獨立的浮力罐腔室2組成，各個腔室由隔板3隔開，防止個別腔室失效影響其他腔室的工作性能；浮力罐單元I的兩側各有四個法蘭4，通過法蘭4和螺栓可以將兩個浮力罐單元I連接為一個完整的浮力罐裝置；每個浮力罐單元I上部設置有一鵝頸管5，鵝頸管5下端與浮力罐腔室2的進氣管6相連，每個浮力罐腔室2下部設置有一排水管7。如圖1和圖2所示，浮力罐單元I在中心軸線處設置有與常規隔水管單根配合的軸孔8，浮力罐單元I在中心軸線周圍設置有與常規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設置有一支撐梁10，以增大鵝頸管5強度，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的進氣管6相連。如圖1和圖4所示，浮力罐腔室2上部設置有一進氣管6和密度感應器12，每個進氣管6具有獨立的閥門13控制其開關。如圖1和圖5所示，所述浮力罐腔室2下部設置有一排水管7和密度感應器12，排水管呈倒「L」形狀，當浮力罐偏轉時能有效地防止浮力損失；排水管7內部設置有一過濾網14，防止異物進入浮力罐腔室2。本發明工作時，包括以下兩種情況:浮力罐裝置進行充氣作業時，輸氣管線11與鵝頸管5相連，打開閥門13進行充氣，空氣通過進氣管6進入浮力罐腔室2，浮力罐腔室2內的海水通過排水管7排出，當密度感應器12感應到空氣完全充滿浮力罐腔室2後停止充氣，並關閉此浮力罐腔室2的閥門13 ;若提供的浮力不足，則繼續打開下一個浮力罐腔室2的閥門13進行充氣，直至滿足浮力要求。浮力罐裝置進行排氣作業時，輸氣管線11與鵝頸管5相連，打開閥門13進行排氣，空氣通過進氣管6排出浮力罐腔室2，海水通過排水管7進入浮力罐腔室2，當密度感應器12感應到海水完全充滿浮力罐腔室2後停止排氣，並關閉此浮力罐腔室2的閥門13 ;可選擇其中若干個腔室進行充排氣，任意組合，可達到控制浮力的目的。
權利要求
1.一種防颱風鑽井隔水管浮力罐裝置，其特徵在於:它包括兩個浮力罐單元，該浮力罐單元為半圓柱體，所述浮力罐單元由4個相互獨立的浮力罐腔室組成，所述浮力罐單元通過螺栓連接為一個完整的浮力罐裝置；所述浮力罐單元上部設置有一鵝頸管，該鵝頸管設置有一支撐梁；所述浮力罐腔室上部設置有一進氣管，進氣管的另一端與所述鵝頸管相連，所述進氣管具有獨立的閥門控制開關；所述浮力罐腔室下部設置有一排水管，該排水管呈倒「L」形狀。
2.如權利要求1所述的一種防颱風鑽井隔水管浮力罐裝置，其特徵在於:所述浮力罐單元在中心軸線處設置有與常規隔水管單根配合的軸孔。
3.如權利要求1所述的一種防颱風鑽井隔水管浮力罐裝置，其特徵在於:所述浮力罐單元在中心軸線周圍設置有與常規隔水管單根輔助管線配合的軸孔。
4.如權利要求1所述的一種防颱風鑽井隔水管浮力罐裝置，其特徵在於:所述鵝頸管的材料為鋼。
5.如權利要求1所述的一種防颱風鑽井隔水管浮力罐裝置，其特徵在於:所述浮力罐腔室的上部和下部均設置有一密度感應器。
6.如權利要求1所述的一種防颱風鑽井隔水管浮力罐裝置，其特徵在於:所述排水管內部設置有一過濾網。
全文摘要
本發明涉及一種防颱風鑽井隔水管浮力罐裝置，其特徵在於它包括兩個浮力罐單元，該浮力罐單元為半圓柱體，所述浮力罐單元由四個相互獨立的浮力罐腔室組成，所述浮力罐單元通過螺栓連接為一個完整的浮力罐裝置；所述浮力罐單元上部設置有一鵝頸管，該鵝頸管設置有一支撐梁；所述浮力罐腔室上部設置有一進氣管，進氣管的另一端與所述鵝頸管相連，所述進氣管具有獨立的閥門控制開關；所述浮力罐腔室下部設置有一排水管，該排水管呈倒「L」形狀。本發明安裝簡便，安全可靠性高，選擇其中若干個腔室進行充排氣，以達到控制浮力的目的，滿足深水和超深水鑽井作業要求。
文檔編號B63B35/44GK103112555SQ201310002050
公開日2013年5月22日 申請日期2013年1月4日 優先權日2013年1月4日
發明者陳國明, 郭瑞, 劉秀全, 楊煥麗, 暢元江, 雒曉康, 孟祥瑜 申請人:中國石油大學(華東)