钻探船和使用所述钻探船的方法技术

本发明专利技术涉及用于在地表中钻探的钻探船，包括双作业线和悬挂托架从而使钻管柱在两个作业线之间移动，其中悬挂托架设置有静止的第一悬挂设备和可移动的第二悬挂设备，使得第二悬挂设备仅需要相对少量的侧向移动用以通过存在于作业线中的钻管柱并且允许第一悬挂设备接近和接合所述钻管柱。本发明专利技术还涉及用于将钻管柱更换成另一个钻管柱的方法，其中使用根据本发明专利技术的钻探船。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及从钻探船在地表中钻探例如石油或天然气的钻探船。所述船例如通过本申请人名下的国际专利公开WO 99/11901已知。
技术介绍
在WO 99/11901中公开了钻探船，所述钻探船包括船体，所述船体具有延伸通过船体的船井；钻探塔或钻探桅杆；和紧挨着钻探塔或钻探桅杆设置的辅助塔或辅助桅杆。钻探塔或钻探桅杆限定了竖直延伸通过船井的钻探作业线，沿着所述钻探作业线可以进行钻探。辅助塔或辅助桅杆限定了竖直延伸通过船井的建造作业线，沿着所述建造作业线可以建造或拆卸钻管柱，例如钻柱或套管柱。钻探船进一步包括具有托架的悬挂组件，所述托架可以在第一位置和第二位置之间移动，所述第一位置靠近钻探塔或钻探桅杆，所述第二位置靠近辅助塔或辅助桅杆。托架上设置可旋转夹具块，所述可旋转夹具块支撑第一和第二夹具，所述第一和第二夹具两者被构造成固定悬挂在海中的钻管柱。第一和第二夹具允许同时固定两个钻管柱并且通过夹具块相对于托架的旋转而迅速地将在钻探作业线中的钻管柱更换成另一个钻管柱，如WO 99/11901的图2和3中所示。在旋转夹具块之后，之前位于钻探作业线中的钻柱可以朝向建造作业线移动从而被拆卸。钻探作业线和建造作业线彼此紧挨着并且能够在所述钻探作业线和所述建造作业线之间迅速地交换钻柱的优点在于，相对于设置用于钻探和建造的单个作业线并且不能同时进行钻探、建造或拆卸的情况，其节省了大量时间。悬挂组件的缺点在于，在如现有技术文献WO99/11901中所述的更换操作的过程中，来回移动大量的质量。当将一个钻柱更换成另一个钻柱时，钻柱、夹具块和两个夹具均移动。这需要大量的驱动动力，更不用提由于钻柱的长度使得移动明显位于上端处的钻柱可能造成位于下端处的钻柱的不希望的行为(例如缠结行为或振荡行为)的事实。
技术实现思路
因此本专利技术的目的是在通过悬挂组件更换或交换钻管柱的过程中减少所述钻管柱的移动。该目的通过根据权利要求1的钻探船实现。根据本专利技术的钻探船的优点在于，除了钻管柱在第一和第二作业线之间的平移移动之外，仅需要第二悬挂设备的相对少量的侧向移动从而使得第二悬挂设备(有可能包括钻管柱)通过在第一或第二作业线中的钻管柱，因此减少进行更换操作所需的动力的量。在该操作过程中不需要第一悬挂设备的额外移动。这完全不同于WO99/11901中公开的已知钻探船，在所述已知钻探船中，第一和第二悬挂设备设置在夹具块的相对侧上，这从旋转观点来看是有利的，但是其不允许悬挂设备的缩回使得可以到达另一个悬挂设备而不用不适当地移动整个夹具块。在WO99/11901中，第一和第二夹具始终一起移动。第一和第二悬挂设备能够固定和支撑管柱并且可以被构造成夹具的形式，但是在此需要特别提及的是，将悬挂设备构造成夹具的形式不是本专利技术必须的，而是任选的。在一些应用中可能是这样的情况，一个悬挂设备相比于另一个悬挂设备始终固定相对轻的负载。则有可能将第一悬挂设备构造成固定相对重的负载而第二悬挂设备固定相对轻的负载。因此，重的负载尽可能地保持静止，使得当应用本专利技术时可以降低移动的质量、所需的动力和第二悬挂设备的复杂度。钻管柱可以为通过在钻探操作中使用的钻柱元件形成的任何管柱，并且因此可以例如为具有安装在一端处的钻头的钻柱。钻管柱的另一个实例为套管元件柱或立管元件柱。本专利技术因此也适用于这些应用和钻探装备的相应用途。在一个实施方案中，所述船包括适配成沿着第一和第二作业线的一者进行钻探的钻探系统，例如包括塔或桅杆、绞车、顶部驱动、吊重滑车和/或升沉补偿系统。优选地，钻探系统适配成沿着第二作业线进行钻探。在一个实施方案中，钻探系统也被构造成沿着关联的第一或第二作业线建造或拆卸钻管柱。在一个实施方案中，所述船包括适配成沿着第一和第二作业线的另一者建造或拆卸钻管柱的建造系统，例如包括塔或桅杆、绞车、吊重滑车等。优选地，建造系统适配成沿着第一作业线建造或拆卸钻管柱。在一个实施方案中，建造系统也被构造成沿着关联的第一或第二作业线进行钻探。在一个实施方案中，建造系统和钻探系统使用共用的塔或桅杆，例如使得第一和第二作业线分别在塔或桅杆的相对侧上延伸。这例如显示在国际专利公开WO2009/102196和WO2009/102197中，其中共用的桅杆设置在船井上方。通过将所公开的用于在两个作业线之间转移立管柱的支撑托架更换成根据本专利技术的悬挂托架，管柱可以容易地在这些船上交换同时需要最小的动力。在一个实施方案中，船井可以包括两个船井开口，使得第一作业线延伸通过一个船井开口，而第二作业线延伸通过另一个船井开口，其中两个船井开口在塔或桅杆下方彼此连接从而允许悬挂托架从一个船井开口移动至另一个船井开口。在一个实施方案中，第二悬挂设备设置在臂部上，所述臂部围绕竖直延伸的旋转轴线可旋转地安装至悬挂托架，使得第二悬挂设备可以在水平平面中移动。替代性地，臂部围绕水平延伸的旋转轴线可旋转地安装至悬挂托架，使得第二悬挂设备可以在相对于托架方向具有非零角度、优选垂直于托架方向的竖直平面中移动。优选地，第二悬挂设备的取向始终维持使得钻管柱当被第二悬挂设备固定时始终具有竖直取向。在一个实施方案中，悬挂托架包括U形框架，所述U形框架具有两个支腿和连接两个支腿的框架构件，其中第一悬挂设备设置连接U形框架的两个支腿的框架构件上，并且其中第二悬挂设备可移动地安装至U形框架的支腿的一者。U形框架允许第一和第二悬挂设备从相同侧接近钻管柱，同时在固定钻管柱的过程中能够有效地支撑来自船的悬挂托架，因为U形框架的支腿可以用于提供围绕第一和第二悬挂设备的合适的支撑位置，例如围绕第一和第二悬挂设备分布的四个支撑点，当钻管柱被第一和/或第二悬挂设备固定时，所述支撑位置提供稳定的支撑而不在框架和船中引入大量的力或扭矩。在一个实施方案中，U形框架的两个支腿之间的自由空间足够大从而允许通过钻管柱中的例如由防喷器(BOP)造成的局部凸出部分。在其中第二悬挂设备可以在所述空间中移动至第二悬挂设备阻挡局部凸出部分通过的位置的一些实施方案中，第二悬挂设备优选地可以移动至相对于悬挂托架的第三位置从而允许通过钻管柱中的所述局部凸出部分，其中优选地，第二悬挂设备在第三位置下设置在悬挂托架中、上方或下方从而完全利用自由空间。在一个实施方案中，悬挂托架为滑动推车本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于从钻探船在地表中钻探例如石油或天然气的钻探船，所述钻探船包括：‑船体，所述船体具有延伸通过船体的船井；‑第一作业线，所述第一作业线基本上竖直延伸通过船井；‑第二作业线，所述第二作业线基本上竖直延伸通过船井并且远离第一作业线；‑悬挂托架，其中悬挂托架能够在基本上水平的托架方向上移动，‑第一悬挂设备，所述第一悬挂设备设置在悬挂托架上从而固定悬挂在海中的钻管柱；‑第二悬挂设备，所述第二悬挂设备设置在悬挂托架上从而固定悬挂在海中的钻管柱；其中第一悬挂设备固定至悬挂托架从而提供相对于悬挂托架的静置悬挂位置，其中第二悬挂设备能够相对于悬挂托架至少在垂直于托架方向的水平方向上在相对于悬挂托架的第一位置和相对于悬挂托架的第二位置之间移动，其中当在第一位置时，第一悬挂设备和第二悬挂设备两者能够沿着路径通过悬挂托架在托架方向上的移动而移动，其中路径起始于缩回位置并且因此分别与第一作业线和第二作业线交叉，在所述缩回位置下悬挂托架、第一悬挂设备和第二悬挂设备不与在第一和第二作业线中的正常钻探和建造操作干扰，其中在第二悬挂设备相对于悬挂托架的第一位置下，第二悬挂设备能够从缩回位置开始接近和接合在第一或第二作业线中的钻管柱，并且其中在第二悬挂设备相对于悬挂托架的第二位置下，第一悬挂设备能够从缩回位置开始接近和接合在第一或第二作业线中的钻管柱。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.04.20 US 61/636,0131.用于从钻探船在地表中钻探例如石油或天然气的钻探船，所述
钻探船包括：
-船体，所述船体具有延伸通过船体的船井；
-第一作业线，所述第一作业线基本上竖直延伸通过船井；
-第二作业线，所述第二作业线基本上竖直延伸通过船井并且远离
第一作业线；
-悬挂托架，其中悬挂托架能够在基本上水平的托架方向上移动，
-第一悬挂设备，所述第一悬挂设备设置在悬挂托架上从而固定悬
挂在海中的钻管柱；
-第二悬挂设备，所述第二悬挂设备设置在悬挂托架上从而固定悬
挂在海中的钻管柱；
其中第一悬挂设备固定至悬挂托架从而提供相对于悬挂托架的静
置悬挂位置，
其中第二悬挂设备能够相对于悬挂托架至少在垂直于托架方向的
水平方向上在相对于悬挂托架的第一位置和相对于悬挂托架的第二位
置之间移动，
其中当在第一位置时，第一悬挂设备和第二悬挂设备两者能够沿
着路径通过悬挂托架在托架方向上的移动而移动，
其中路径起始于缩回位置并且因此分别与第一作业线和第二作业
线交叉，在所述缩回位置下悬挂托架、第一悬挂设备和第二悬挂设备
不与在第一和第二作业线中的正常钻探和建造操作干扰，
其中在第二悬挂设备相对于悬挂托架的第一位置下，第二悬挂设
备能够从缩回位置开始接近和接合在第一或第二作业线中的钻管柱，
并且其中在第二悬挂设备相对于悬挂托架的第二位置下，第一悬
挂设备能够从缩回位置开始接近和接合在第一或第二作业线中的钻管
柱。
2.根据权利要求1所述的钻探船，包括钻探系统和建造系统，所
述钻探系统适配成沿着第一和第二作业线的一者进行钻探，所述建造

\t系统适配成沿着第一和第二作业线的另一者建造或拆卸钻管柱。
3.根据权利要求2所述的钻探船，其中钻探系统也被构造成沿着
第一和第二作业线的所述一者建造或拆卸钻管柱。
4.根据权利要求2或3所述的钻探船，其中建造系统也被构造成
沿着第一和第二作业线的所述另一者进行钻探。
5.根据权利要求2所述的钻探船，其中钻探系统适配成沿着第二
作业线进行钻探，并且其中建造系统适配成沿着第一作业线建造或拆
卸钻管柱。
6.根据前述权利要求一项或多项所述的钻探船，其中第二悬挂设
备设置在臂部上，所述臂部围绕竖直延伸的旋转轴线能够旋转地安装
至悬挂托架，使得第二悬挂设备能够在水平平面中移动。
7.根据前述权利要求一项或多项所述的钻探船，其中悬挂托架包
括U形框架，其中第一悬挂设备设置在连接U形框架的两个支腿的框
架构件上，并且其中第二悬挂设备能够移动地安装至U形框架的支腿
中的一者。
8.根据权利要求7所述的钻探船，其中U形框架的两个...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·鲁登伯格，D·B·韦宁，
申请(专利权)人：伊特里克公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL