專利名稱：一種深水多功能水中泵鉆井系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種海上鉆井系統(tǒng)，特別是關(guān)于一種深水多功能水中泵鉆井系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，海上鉆井使用的主要是常規(guī)單梯度鉆井技術(shù)。常規(guī)單梯度鉆井技術(shù)在井眼中只有一個(gè)液柱梯度，即井底壓力是由海面到井底的鉆井液柱壓力來(lái)產(chǎn)生，鉆井液柱壓力梯度均以海面為參考點(diǎn)。在深水鉆井中，由于海底疏松的沉積物和海水柱影響，地層壓力和破裂壓力之間的間隙很小，使得鉆井非常困難。國(guó)外上世紀(jì)90年代發(fā)展的雙梯度鉆井 (Dual-Gradient Drilling，DGD)、可控泥漿帽鉆井(Controlled Mud Cap Drilling，CMCD)、 隔水管稀釋雙密度鉆井(Dual-Density Drilling,DDD)等多種控制壓力鉆井技術(shù)很好地解決了這個(gè)問(wèn)題。采用雙梯度鉆井技術(shù)時(shí)，海底以上隔水管內(nèi)流體密度與海水密度相近，鉆井液柱的壓力計(jì)算以海底為參考點(diǎn)，地層孔隙壓力和破裂壓力之間區(qū)域就相對(duì)變寬。井涌、井噴和井漏事故大大減少，不再需多層套管體系，節(jié)省下套管時(shí)間和固井時(shí)間，縮短建井周期，減少鉆井時(shí)間和降低處理鉆井事故的時(shí)間和成本，大大降低對(duì)鉆井平臺(tái)和鉆機(jī)等鉆井裝備的要求。同時(shí)，更為重要的是該技術(shù)能在任何水深開(kāi)展地質(zhì)目標(biāo)鉆探，如可用Φ311πιπι的鉆頭直接鉆至目標(biāo)層，這樣的井眼尺寸能采用更有效的完井方法，如水平井和多支井技術(shù)；還可用Φ 178mm的油管來(lái)開(kāi)采，最終獲得高產(chǎn)量的油氣藏。國(guó)外目前已開(kāi)展多個(gè)雙梯度鉆井系統(tǒng)的研究和應(yīng)用=Conoco領(lǐng)導(dǎo)的工業(yè)聯(lián)合項(xiàng)目組研究的海底泥漿舉升鉆井，美國(guó)Baker Hughes和Transocean公司研究的De印Vision雙梯度鉆井系統(tǒng)，Shell的海底泵系統(tǒng)， Maurer公司的空心微球雙梯度鉆井系統(tǒng)，AGR Subsea公司的無(wú)隔水管鉆井液回收系統(tǒng)，路易斯安那州立大學(xué)研究的隔水管氣舉、稀釋雙梯度鉆井系統(tǒng)等。其中海底泥漿舉升鉆井系統(tǒng)于2001年底在墨西哥灣進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，并獲得成功，目前已開(kāi)始投入工業(yè)應(yīng)用，具有良好的工業(yè)應(yīng)用前景?？煽啬酀{帽鉆井通過(guò)一個(gè)泥漿泵調(diào)節(jié)泥漿帽的液面高度來(lái)更好的控制井底壓力， CMCD系統(tǒng)隔水管單根通過(guò)高壓閥與泥漿舉升泵相連，泵系統(tǒng)通過(guò)回流管線和灌漿液輸送管線與泥漿池相連，泵可以增加或減少隔水管中泥漿的體積，調(diào)節(jié)隔水管中泥漿的液面高度， 實(shí)現(xiàn)井底壓力控制。隔水管稀釋雙密度鉆井是在隔水管中注入低密度流體，降低隔水管環(huán)空內(nèi)返回流體的密度，使之與海水相當(dāng)，在整個(gè)鉆井液返回回路中保持雙密度鉆井液體系，有效控制井眼環(huán)空壓力、井底壓力，克服深水鉆井中遇到的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)安全、經(jīng)濟(jì)地鉆井。但是上述控制壓力鉆井方法，當(dāng)海底泵下入水下1500米以下后，泵系統(tǒng)會(huì)遇到很多難以克服的問(wèn)題，比如泵系統(tǒng)的可靠性問(wèn)題難以得到保證；各控制管線的響應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)；發(fā)生故障時(shí)下放、回收海底泵的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種適用水深范圍廣，可靠性高，各控制管線響應(yīng)時(shí)間短，方便回收海底泵的深水多功能水中泵鉆井系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案一種深水多功能水中泵鉆井系統(tǒng)，其特征在于它包括設(shè)置在鉆井平臺(tái)上的提升機(jī)構(gòu)和控制中心；所述提升機(jī)構(gòu)通過(guò)纜繩連接一浮筒，所述浮筒內(nèi)設(shè)置有由海底泥漿泵組成的水中泵組，所述水中泵組分別連接控制管線、注入/回流管線和若干撓性管線，所述控制管線的另一端連接所述控制中心，所述注入/回流管線的另一端連接設(shè)置在所述鉆井平臺(tái)上的泥漿池，各所述撓性管線的另一端連接一旋轉(zhuǎn)分流注入裝置，所述旋轉(zhuǎn)分流注入裝置的頂部連接上隔水管，所述上隔水管的另一端設(shè)置在鉆井平臺(tái)上，所述旋轉(zhuǎn)分流注入裝置的底端連接海底防噴器，所述海底防噴器設(shè)置在海底井口處；所述鉆井平臺(tái)上設(shè)置的鉆桿依次穿過(guò)所述上隔水管、旋轉(zhuǎn)分流注入裝置和海底防噴器下入井底，位于井底的所述鉆桿外設(shè)置有套管，所述套管外設(shè)置有導(dǎo)管。所述旋轉(zhuǎn)分流注入裝置與所述海底防噴器之間設(shè)置有下隔水管，所述鉆桿依次穿過(guò)所述上隔水管、旋轉(zhuǎn)分流注入裝置、下隔水管和海底防噴器下入井底。所述旋轉(zhuǎn)分流注入裝置包括一與所述上隔水管連接的上部短節(jié)，所述上部短節(jié)上設(shè)置有側(cè)向流道，所述側(cè)向流道通過(guò)其中一所述撓性管線連接所述水中泵組；所述上部短節(jié)底端連接一外殼體，所述外殼體內(nèi)設(shè)置有一旋轉(zhuǎn)總成，所述外殼體上設(shè)置有用于鎖緊所述旋轉(zhuǎn)總成的液壓鎖緊機(jī)構(gòu)，所述液壓鎖緊機(jī)構(gòu)連接液壓系統(tǒng)，位于所述液壓鎖緊機(jī)構(gòu)下方的所述外殼體上設(shè)置有側(cè)向流道，該所述側(cè)向流道通過(guò)其中一所述撓性管線連接所述水中泵組，所述外殼體底部連接所述海底防噴器和所述下隔水管中的其中之一。所述旋轉(zhuǎn)總成為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，其包括一內(nèi)筒體，所述內(nèi)筒體的頂部和底部分別通過(guò)一膠芯連接結(jié)構(gòu)連接一密封膠芯；所述內(nèi)筒體通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸承系統(tǒng)設(shè)置在一外筒體內(nèi)，所述外筒體外壁對(duì)稱設(shè)置有與兩所述液壓鎖緊機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)的鎖緊槽，所述外筒體與所述外殼體之間設(shè)置有靜密封結(jié)構(gòu)。所述旋轉(zhuǎn)軸承系統(tǒng)包括軸承、軸承腔室和軸承密封系統(tǒng)，所述軸承腔室連接潤(rùn)滑液注入裝置。所述旋轉(zhuǎn)分流注入裝置的所述上部短節(jié)與所述上隔水管通過(guò)法蘭連接，所述上部短節(jié)底部與所述外殼體通過(guò)法蘭連接，所述外殼體底端與所述海底防噴器和所述下隔水管其中之一通過(guò)法蘭連接。所述上部短節(jié)上設(shè)置的側(cè)向流道，所述外殼體上設(shè)置的液壓鎖緊機(jī)構(gòu)和側(cè)向流道均為兩個(gè)。本實(shí)用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本實(shí)用新型由于將由泥漿舉升泵組成的水中泵組安裝在浮筒中，在控制系統(tǒng)作用下，水中泵組通過(guò)浮筒可以設(shè)置在海底，也可以潛浮在海水中，因此，具有適用水深范圍廣，各控制管線響應(yīng)時(shí)間短，海底泥漿舉升泵回收方便等優(yōu)點(diǎn)，解決了常規(guī)海底泵鉆井水深能力不足的問(wèn)題，而且浮筒能夠有效地保護(hù)泥漿舉升泵，減少鉆井系統(tǒng)在海底的意外故障。2、本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置一套水中泵組，可以將水下泥漿舉升到平臺(tái)，也可以將平臺(tái)的流體注入到隔水管中，因此，可以實(shí)現(xiàn)雙梯度鉆井、可控泥漿帽鉆井、隔水管稀釋雙密度鉆井等多種控制壓力鉆井功能，并可針對(duì)不同的地質(zhì)環(huán)境和作業(yè)要求，實(shí)現(xiàn)不同的功能。3、本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置在鉆井平臺(tái)上的起升機(jī)構(gòu)連接內(nèi)置有水中泵組的浮筒，利用舷外作業(yè)，因此，不占用井口時(shí)間，另外可方便的將本實(shí)用新型鉆井系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為常規(guī)鉆井系統(tǒng)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)設(shè)置巧妙，操作方便，能夠?qū)崿F(xiàn)雙梯度鉆井、可控泥漿帽鉆井、隔水管稀釋雙密度鉆井等多種控制壓力鉆井功能，因此， 可廣泛用于海上鉆井過(guò)程中。

圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖圖2是本實(shí)用新型旋轉(zhuǎn)分流注入裝置結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。如圖1所示，本實(shí)用新型包括設(shè)置在海面的鉆井平臺(tái)1，鉆井平臺(tái)1上設(shè)置有提升機(jī)構(gòu)2和控制中心3，提升機(jī)構(gòu)2通過(guò)纜繩4連接一浮筒，浮筒內(nèi)設(shè)置有由泥漿舉升泵組成的水中泵組5。鉆井平臺(tái)1的鉆井月池上設(shè)置有上隔水管6，上隔水管6底端連接旋轉(zhuǎn)分流注入裝置7，旋轉(zhuǎn)分流注入裝置7的底端連接下隔水管8，下隔水管8的底端連接海底防噴器9，海底防噴器9設(shè)置在海底井口 10處，海底防噴器9的底端連接有套管11，套管11外周向設(shè)置有導(dǎo)管12。從鉆井平臺(tái)1下放的鉆桿13依次通過(guò)上隔水管6、旋轉(zhuǎn)分流注入裝置 7、下隔水管8和海底防噴器9通向井底。鉆井平臺(tái)1上還設(shè)置有下放到水下的控制管線14和注入/回流管線15?？刂乒芫€14 一端連接控制中心3，另一端連接水中泵組5。注入/回流管線15的一端通過(guò)控制閥連接設(shè)置在鉆井平臺(tái)1上的泥漿池，另一端連接水中泵組5。水中泵組5通過(guò)若干撓性管線 16連接旋轉(zhuǎn)分流注入裝置7。 如圖2所示，旋轉(zhuǎn)分流注入裝置7包括一上部短節(jié)71，一外殼體72，一旋轉(zhuǎn)總成73 和兩液壓鎖緊機(jī)構(gòu)74。上部短節(jié)71的上法蘭711連接上隔水管6，上部短節(jié)71的下法蘭712連接外殼體72的上法蘭721，外殼體72的下法蘭722連接下隔水管8。上部短節(jié)71周向設(shè)置有側(cè)向流道713，側(cè)向流道713通過(guò)撓性管線16連接水中泵組5。外殼體72周向可以設(shè)置有兩個(gè)側(cè)向流道723、724，其中一個(gè)通過(guò)撓性管線16連接水中泵組5，另一個(gè)可以備用。旋轉(zhuǎn)總成73設(shè)置在外殼體72內(nèi)，兩液壓鎖緊機(jī)構(gòu)74對(duì)稱設(shè)置在兩側(cè)向流道723、 724上方的外殼體72上，并通過(guò)機(jī)械式聯(lián)接結(jié)構(gòu)75固定在外殼體72上，液壓鎖緊機(jī)構(gòu)74 連接液壓系統(tǒng)，通過(guò)液壓系統(tǒng)的控制實(shí)現(xiàn)鎖緊旋轉(zhuǎn)總成73。旋轉(zhuǎn)總成73為上下左右對(duì)稱結(jié)構(gòu)，其包括一內(nèi)筒體731，內(nèi)筒體731頂部和底部分別通過(guò)一膠芯連接結(jié)構(gòu)732連接一密封膠芯733，上、下兩密封膠芯733用于抱緊穿設(shè)在旋轉(zhuǎn)總成73內(nèi)的鉆桿13。內(nèi)筒體731通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸承系統(tǒng)734設(shè)置在外筒體735內(nèi)，且旋轉(zhuǎn)軸承系統(tǒng)734包括軸承、軸承腔室736和軸承密封系統(tǒng)737，軸承腔室736連接潤(rùn)滑液注入裝置，通過(guò)潤(rùn)滑液注入裝置向內(nèi)筒體731和外筒體735之間的軸承腔室736內(nèi)注入潤(rùn)滑脂，并通過(guò)軸承密封系統(tǒng)737密封，潤(rùn)滑脂用于潤(rùn)滑軸承和旋轉(zhuǎn)動(dòng)密封件等。外筒體735外壁對(duì)稱設(shè)置有與兩液壓鎖緊機(jī)構(gòu)74對(duì)應(yīng)的鎖緊槽738，外筒體735與外殼體72之間設(shè)置有靜密封結(jié)構(gòu)739。上述實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)分流注入裝置7的底端也可以直接連接海底防噴器9。上述實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)軸承系統(tǒng)734中的軸承可以采用兩個(gè)圓錐滾子軸承。上述實(shí)施例中，上部短節(jié)71的側(cè)向流道713的數(shù)目可以是兩個(gè)，或者更多；外殼體 72周向設(shè)置的側(cè)向流道也可以是一個(gè)，或者多個(gè)。上述實(shí)施例中，液壓鎖緊機(jī)構(gòu)74的數(shù)目也可以是三個(gè)，或者更多。上述實(shí)施例中，液壓鎖緊機(jī)構(gòu)74、機(jī)械式聯(lián)接結(jié)構(gòu)75，以及液壓系統(tǒng)均屬于現(xiàn)有技術(shù)，在此不再詳細(xì)說(shuō)明。根據(jù)不同的作業(yè)需要，本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)以下主要功能1)本實(shí)用新型裝置不使用水中泵組5時(shí)，具有向常規(guī)鉆井方式轉(zhuǎn)化的能力。2)本實(shí)用新型的水中泵組5和旋轉(zhuǎn)分流注入裝置7可以設(shè)置在海底，其實(shí)現(xiàn)雙梯度鉆井的過(guò)程和常規(guī)的海底泵舉升泥漿實(shí)現(xiàn)雙梯度鉆井基本相同，本實(shí)用新型可以通過(guò)小直徑的注入/回流管線15舉升從隔水管環(huán)空分流出的鉆井液，實(shí)現(xiàn)雙梯度鉆井(DGD)； 本實(shí)用新型還可以通過(guò)水下泵組控制隔水管中鉆井液的液面高度，實(shí)現(xiàn)可控泥漿帽鉆井 (CMCD)；本實(shí)用新型也可以通過(guò)注入低密度流體稀釋隔水管中鉆井液密度，實(shí)現(xiàn)雙密度鉆井(DDD)。將水中泵組設(shè)置在海底方案受水深的影響比較大，一般工作水深500 1500米。3)本實(shí)用新型安裝在浮筒中的水中泵組5可以潛浮在水中，其一般距離海面 500 1500米，工作水深可以達(dá)到3000米，本實(shí)用新型可以通過(guò)小直徑的注入/回流管線 15舉升從隔水管環(huán)空分流出的鉆井液，實(shí)現(xiàn)雙梯度鉆井(DGD)；本實(shí)用新型還可以控制隔水管中鉆井液的液面高度，實(shí)現(xiàn)可控泥漿帽鉆井(CMCD)；本實(shí)用新型也可以通過(guò)注入低密度流體稀釋隔水管中鉆井液密度，實(shí)現(xiàn)雙密度鉆井(DDD)。本實(shí)用新型裝置設(shè)置在海底的安裝方法為當(dāng)本實(shí)用新型設(shè)置在海底時(shí)，不同鉆井階段，旋轉(zhuǎn)分流注入裝置7可以與不同海底井口設(shè)備連接。鉆表層井眼時(shí)，旋轉(zhuǎn)分流注入裝置7與海底基盤或低壓井口頭連接，而鉆表層井眼外的其余井眼段時(shí)，旋轉(zhuǎn)分流注入裝置7則與海底防噴器9上端連接。由于在不同鉆井階段，旋轉(zhuǎn)分流注入裝置7的安裝及功能基本相同，在此僅以旋轉(zhuǎn)分流注入裝置7與海底防噴器9連接為實(shí)施例說(shuō)明，即鉆表層井眼外的其余井眼段。1)將旋轉(zhuǎn)分流注入裝置7的上部短節(jié)71頂端通過(guò)法蘭連接上隔水管6，上部短節(jié) 71的底端通過(guò)法蘭連接外殼體72，將液壓鎖緊機(jī)構(gòu)74設(shè)置在外殼體72上，外殼體72底端通過(guò)法蘭連接海底防噴器9，海底防噴器9設(shè)置在海底井口 10上。2)將水中泵組5通過(guò)提升機(jī)構(gòu)2下入海底，海底水下機(jī)器人(ROV)將上部短節(jié)71 的側(cè)向流道713通過(guò)撓性管線16連接水中泵組5，將水中泵組5連接注入\回流管線15， 將外殼體72的側(cè)向流道723或7 通過(guò)撓性管線16連接水中泵組5的入口。3)開(kāi)始鉆井作業(yè)時(shí)，將旋轉(zhuǎn)總成73通過(guò)鉆桿13放入外殼體72中，并利用液壓鎖緊機(jī)構(gòu)74將其鎖緊固定，繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)鉆井作業(yè)。本實(shí)用新型裝置潛浮在水中的安裝方法為1)將旋轉(zhuǎn)分流注入裝置7安裝在隔水管預(yù)定高度，水下500 1500米，旋轉(zhuǎn)分流注入裝置7的上部短節(jié)71頂端通過(guò)法蘭連接上隔水管6，上部短節(jié)71的底端通過(guò)法蘭連接外殼體72，將液壓鎖緊機(jī)構(gòu)74設(shè)置在外殼體72上，外殼體72底端通過(guò)法蘭連接下隔水管8，下隔水管8的底端連接海底防噴器9，海底防噴器9設(shè)置在海底井口 10上。 2)將水中泵組5通過(guò)提升機(jī)構(gòu)2下入水下設(shè)計(jì)預(yù)定高度500 1500米，調(diào)節(jié)浮筒
浮力使水中泵組5潛浮。3)海底水下機(jī)器人(ROV)將上部短節(jié)71的側(cè)向流道713通過(guò)撓性管線16連接水中泵組5，將水中泵組5連接注入\回流管線15，將外殼體72的側(cè)向流道723或7 通過(guò)撓性管線16連接水中泵組5的入口。4)在開(kāi)始鉆井作業(yè)時(shí)，將旋轉(zhuǎn)總成73通過(guò)鉆桿13放入外殼體72中，并利用液壓鎖緊機(jī)構(gòu)74將其鎖緊固定，繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)鉆井作業(yè)。上述安裝方法中，當(dāng)進(jìn)行起下鉆、下套管等鉆井作業(yè)時(shí)，液壓鎖緊機(jī)構(gòu)74在液壓系統(tǒng)控制下釋放旋轉(zhuǎn)總成73，鉆桿13將旋轉(zhuǎn)總成73提升到海面鉆井船。當(dāng)上述起下鉆、下套管等鉆井作業(yè)完畢后，再次使用鉆桿13安裝旋轉(zhuǎn)總成73，繼續(xù)鉆進(jìn)。本實(shí)用新型各種功能具體實(shí)施方法如下實(shí)施例一雙梯度鉆井實(shí)施例本實(shí)用新型進(jìn)行雙梯度鉆井作業(yè)時(shí)，鉆井液沿鉆桿13內(nèi)流入，通過(guò)鉆頭進(jìn)入井眼，沿井眼環(huán)空上返至外殼體72中。旋轉(zhuǎn)總成73利用內(nèi)筒體731頂部和底部的密封膠芯 733抱緊鉆桿13，上返的鉆井液和外部海水隔離在外殼體72中，被迫從外殼體72周向的側(cè)向流道723或7 側(cè)向流道進(jìn)入水中泵組5，在水中泵組5的作用下，通過(guò)注入/回流管線 15將井眼環(huán)空鉆井液舉升返回海面到鉆井船，循環(huán)利用?？刂浦行?調(diào)節(jié)海底井口處的鉆井液壓力，使其等于海底井口處的海水靜壓力，實(shí)現(xiàn)雙梯度鉆井。實(shí)施例二 可控泥漿帽鉆井實(shí)施例進(jìn)行可控泥漿帽鉆井作業(yè)時(shí)，鉆井液沿鉆桿13內(nèi)環(huán)空流下，由鉆頭進(jìn)入井眼，然后，鉆井液沿井眼環(huán)空上返。高密度鉆井液從海面通過(guò)注入\回流管線15進(jìn)入水中泵組5， 水中泵組5驅(qū)動(dòng)高密度鉆井液通過(guò)撓性管線16注入旋轉(zhuǎn)分流注入裝置7的側(cè)向流道713， 與從井眼環(huán)空上返的鉆井液在上隔水管6內(nèi)相遇，形成泥漿帽?？刂葡到y(tǒng)3通過(guò)旋轉(zhuǎn)分流注入裝置7上的壓力傳感器測(cè)量壓力，調(diào)節(jié)注入泥漿排量和密度，進(jìn)而控制泥漿帽的高度來(lái)控制井眼壓力，實(shí)現(xiàn)可控泥漿帽鉆井。同時(shí)，控制系統(tǒng)控制水下泵組5閥門開(kāi)關(guān)，從井眼環(huán)空返回的鉆井液通過(guò)旋轉(zhuǎn)分流注入裝置7，在水中泵組5的驅(qū)動(dòng)下沿注入\回流管線15 返回海面。實(shí)施例三雙密度鉆井實(shí)施例進(jìn)行雙密度鉆井作業(yè)時(shí)，通過(guò)注入\回流管線15向旋轉(zhuǎn)分流注入裝置7的側(cè)向流道713中注入低密度鉆井液，降低上隔水管6中的鉆井液密度，從而實(shí)現(xiàn)雙密度鉆井，此時(shí)內(nèi)筒體731頂部和底部的密封膠芯733抱緊鉆桿13。當(dāng)內(nèi)筒體731底部的密封膠芯733失效時(shí)，內(nèi)筒體731頂部的密封膠芯733仍可起到密封分流作用，提高設(shè)備的可靠性。上述各實(shí)施例僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型，其中各部件的結(jié)構(gòu)、連接方式等都是可以有所變化的，凡是在本實(shí)用新型技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行的等同變換和改進(jìn)，均不應(yīng)排除在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之外。
權(quán)利要求1.一種深水多功能水中泵鉆井系統(tǒng)，其特征在于它包括設(shè)置在鉆井平臺(tái)上的提升機(jī)構(gòu)和控制中心；所述提升機(jī)構(gòu)通過(guò)纜繩連接一浮筒，所述浮筒內(nèi)設(shè)置有由海底泥漿泵組成的水中泵組，所述水中泵組分別連接控制管線、注入/回流管線和若干撓性管線，所述控制管線的另一端連接所述控制中心，所述注入/回流管線的另一端連接設(shè)置在所述鉆井平臺(tái)上的泥漿池，各所述撓性管線的另一端連接一旋轉(zhuǎn)分流注入裝置，所述旋轉(zhuǎn)分流注入裝置的頂部連接上隔水管，所述上隔水管的另一端設(shè)置在鉆井平臺(tái)上，所述旋轉(zhuǎn)分流注入裝置的底端連接海底防噴器，所述海底防噴器設(shè)置在海底井口處；所述鉆井平臺(tái)上設(shè)置的鉆桿依次穿過(guò)所述上隔水管、旋轉(zhuǎn)分流注入裝置和海底防噴器下入井底，位于井底的所述鉆桿外設(shè)置有套管，所述套管外設(shè)置有導(dǎo)管。
2.如權(quán)利要求1所述的一種深水多功能水中泵鉆井系統(tǒng)，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)分流注入裝置與所述海底防噴器之間設(shè)置有下隔水管，所述鉆桿依次穿過(guò)所述上隔水管、旋轉(zhuǎn)分流注入裝置、下隔水管和海底防噴器下入井底。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種深水多功能水中泵鉆井系統(tǒng)，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)分流注入裝置包括一與所述上隔水管連接的上部短節(jié)，所述上部短節(jié)上設(shè)置有側(cè)向流道， 所述側(cè)向流道通過(guò)其中一所述撓性管線連接所述水中泵組；所述上部短節(jié)底端連接一外殼體，所述外殼體內(nèi)設(shè)置有一旋轉(zhuǎn)總成，所述外殼體上設(shè)置有用于鎖緊所述旋轉(zhuǎn)總成的液壓鎖緊機(jī)構(gòu)，所述液壓鎖緊機(jī)構(gòu)連接液壓系統(tǒng)，位于所述液壓鎖緊機(jī)構(gòu)下方的所述外殼體上設(shè)置有側(cè)向流道，該所述側(cè)向流道通過(guò)其中一所述撓性管線連接所述水中泵組，所述外殼體底部連接所述海底防噴器和所述下隔水管中的其中之一。
4.如權(quán)利要求3所述的一種深水多功能水中泵鉆井系統(tǒng)，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)總成為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，其包括一內(nèi)筒體，所述內(nèi)筒體的頂部和底部分別通過(guò)一膠芯連接結(jié)構(gòu)連接一密封膠芯；所述內(nèi)筒體通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸承系統(tǒng)設(shè)置在一外筒體內(nèi)，所述外筒體外壁對(duì)稱設(shè)置有與兩所述液壓鎖緊機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)的鎖緊槽，所述外筒體與所述外殼體之間設(shè)置有靜密封結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求4所述的一種深水多功能水中泵鉆井系統(tǒng)，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)軸承系統(tǒng)包括軸承、軸承腔室和軸承密封系統(tǒng)，所述軸承腔室連接潤(rùn)滑液注入裝置。
6.如權(quán)利要求3所述的一種深水多功能水中泵鉆井系統(tǒng)，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)分流注入裝置的所述上部短節(jié)與所述上隔水管通過(guò)法蘭連接，所述上部短節(jié)底部與所述外殼體通過(guò)法蘭連接，所述外殼體底端與所述海底防噴器和所述下隔水管其中之一通過(guò)法蘭連接。
7.如權(quán)利要求4或5所述的一種深水多功能水中泵鉆井系統(tǒng)，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)分流注入裝置的所述上部短節(jié)與所述上隔水管通過(guò)法蘭連接，所述上部短節(jié)底部與所述外殼體通過(guò)法蘭連接，所述外殼體底端與所述海底防噴器和所述下隔水管其中之一通過(guò)法蘭連接。
8.如權(quán)利要求3所述的一種深水多功能水中泵鉆井系統(tǒng)，其特征在于所述上部短節(jié)上設(shè)置的側(cè)向流道，所述外殼體上設(shè)置的液壓鎖緊機(jī)構(gòu)和側(cè)向流道均為兩個(gè)。
9.如權(quán)利要求4或5或6所述的一種深水多功能水中泵鉆井系統(tǒng)，其特征在于所述上部短節(jié)上設(shè)置的側(cè)向流道，所述外殼體上設(shè)置的液壓鎖緊機(jī)構(gòu)和側(cè)向流道均為兩個(gè)。
10.如權(quán)利要求7所述的一種深水多功能水中泵鉆井系統(tǒng)，其特征在于所述上部短節(jié)上設(shè)置的側(cè)向流道，所述外殼體上設(shè)置的液壓鎖緊機(jī)構(gòu)和側(cè)向流道均為兩個(gè)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種深水多功能水中泵鉆井系統(tǒng)，其特征在于它包括設(shè)置在鉆井平臺(tái)上的提升機(jī)構(gòu)和控制中心；提升機(jī)構(gòu)通過(guò)纜繩連接一水中泵組，水中泵組分別連接控制管線、注入/回流管線和若干撓性管線，控制管線的另一端連接控制中心，注入/回流管線的另一端連接設(shè)置在鉆井平臺(tái)上的泥漿池，各撓性管線的另一端連接一旋轉(zhuǎn)分流注入裝置，旋轉(zhuǎn)分流注入裝置的頂部連接設(shè)置在鉆井平臺(tái)上的上隔水管，底端連接下隔水管或海底防噴器，海底防噴器設(shè)置在海底井口處。本實(shí)用新型的水中泵組可以潛浮在海水中，也可以設(shè)置在海底，能夠?qū)崿F(xiàn)雙梯度鉆井、可控泥漿帽鉆井、隔水管稀釋雙密度鉆井等多種鉆井功能。
文檔編號(hào)E21B21/01GK202000892SQ20112005696
公開(kāi)日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2011年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月4日
發(fā)明者周建良, 徐群, 殷志明, 蔣世全, 許亮斌, 陳國(guó)明 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋石油總公司, 中國(guó)石油大學(xué)(華東), 中海石油研究中心