一种半潜式开采设备制造技术

本发明专利技术公开了一种半潜式开采设备，包括半潜式船体、防泄漏舱、脐带缆和开采管柱。半潜式船体能够置于海面以下，在一定程度上减弱天气和风浪对半潜式开采设备的影响，改善半潜式开采设备的工作环境，降低海洋环境对半潜式开采设备的影响，提高半潜式开采设备的工作范围和使用寿命，同时易于实现与空气的隔绝，能够在一定程度上提高半潜式开采设备的防火和防爆的安全等级，降低天然气水合物开采对设备和工作人员带来的风险；同时利用防泄漏舱在井筒周围的天然气水合物地层区域形成一个独立的空间，开采过程中产生的气体可以聚集在防泄漏舱内，同时减少可能因开采引起的地层滑坡造成的水合物的无控制分解，进一步降低天然气水合物开采带来的风险。

【技术实现步骤摘要】
一种半潜式开采设备
本专利技术涉及海洋油气开采
，特别涉及一种半潜式开采设备。
技术介绍
天然气水合物的开采受海洋环境影响，在开采过程中会遇到开采海域风大、浪高或者气候多变的情况，增大了天然气水合物的开采难度。天然气水合物的开采设备浮在海面上，面对恶劣的工作环境，如果控制不当，极易造成天然气水合物分解出的气体发生泄漏，甚至诱发火灾和爆炸，不仅会危害到设备的生命，对工作人员的生命安全也构成极大威胁。因此，如何降低海洋环境对开采设备的影响，降低天然气水合物开采对设备和工作人员带来的风险，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种半潜式开采设备，以降低海洋环境对开采设备的影响，降低天然气水合物开采对设备和工作人员带来的风险。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种半潜式开采设备，包括半潜式船体、防泄漏舱、脐带缆和开采管柱，所述半潜式船体能够位于海面以下；所述脐带缆用于连通所述防泄漏舱和所述半潜式船体；所述开采管柱能够留置在天然气水合物地层的井筒内，作为生产管柱；所述防泄漏舱的下端为开放端，所述防泄漏舱通过开放端罩设在所述天然气水合物地层上且能够将所述防泄漏舱覆盖范围内的所述天然气水合物地层与外界隔离，所述防泄漏舱通过防喷器与所述开采管柱的上端连接，所述防泄漏舱通过脐带缆安装座与所述脐带缆连接，所述防泄漏舱用于聚集所述开采管柱开采出的气体以及所述防泄漏舱覆盖的所述天然气水合物地层释放出的气体。优选的，在上述半潜式开采设备中，所述防泄漏舱包括棱柱形舱体和密封底座，所述棱柱形舱体的上端具有棱锥形顶，所述棱锥形顶通过脐带缆安装座与所述脐带缆连接，所述棱锥形顶通过所述防喷器与所述开采管柱连接，所述棱柱形舱体的下端为开放端；所述密封底座与所述棱柱形舱体的开放端连接，用于实现所述棱柱形舱体的开放端与所述天然气水合物地层之间的密封，所述密封底座的个数与所述棱柱形舱体的棱柱面的数量相等，所述密封底座能够沉座在所述天然气水合物地层上。优选的，在上述半潜式开采设备中，所述密封底座为合成橡胶底座，相邻所述合成橡胶底座之间密封连接。优选的，在上述半潜式开采设备中，所述防泄漏舱的个数为多个，每个所述防泄漏舱的开放端均设置所述密封底座，相邻所述防泄漏舱通过所述密封底座连接。优选的，在上述半潜式开采设备中，所述开采管柱包括钻具和管柱，所述管柱通过所述防喷器与所述防泄漏舱连接，所述钻具包括旋转喷射钻头和井底动力钻具，所述井底动力钻具与所述旋转喷射钻头连接，所述管柱包括内管、外管和筛管，所述内管、所述外管和所述筛管均为柔性管，所述外管的一端通过所述防喷器与所述棱柱形舱体连接，所述外管的另一端与所述筛管连接，所述筛管与所述井底动力钻具的外壳连接，所述内管位于所述外管和所述筛管内，所述内管内设置有回压凡尔，所述回压凡尔位于所述投球丢手的下方，所述内管的另一端与所述井底动力钻具的高压流体入口连通，所述内管与所述外管之间、以及所述内管与所述筛管之间均设置有填充层，所述内管与所述外管以及所述内管与所述筛管通过所述填充层连接，所述填充层用于滤除天然气水合物分解出的砂粒。优选的，在上述半潜式开采设备中，所述筛管与所述内管之间的所述填充层内预埋有电加热器，所述电加热器用于为所述天然气水合物的分解提供热量，所述电加热器通过加热电缆与电源连接。优选的，在上述半潜式开采设备中，所述棱柱形舱体的封闭端设置有用于安装所述防喷器的安装孔，所述防喷器包括外防喷组件和内防喷组件，所述外防喷组件安装在所述棱柱形舱体外，所述内防喷组件安装在所述棱柱形舱体内，所述外防喷组件包括安装座和防喷罩，所述安装座安装在所述棱柱形舱体外且与所述安装孔位置对应，所述安装座上开设有用于供所述外管穿过的第一通孔，所述安装座内设置有第一通道和第二通道，所述第一通道能够与所述脐带缆内用于供给化学剂的第一管路连通，所述第二通道能够与所述脐带缆内用于供给高压流体的第二管路连通；防喷罩罩设在所述安装座的远离所述棱柱形舱体的一端，用于阻止外界海水进入所述棱柱形舱体，所述防喷罩套设在所述外管上，所述外管通过所述防喷罩固定在所述安装座上，所述防喷罩与所述安装座通过止动环锁紧连接，所述防喷罩上开设有与所述第一通孔位置对应的第二通孔，所述防喷罩内设置有第三通道和第四通道，所述第三通道的一端与所述第一通道连通，所述第三通道的另一端能够与所述内管连通，所述第四通道的一端与所述第二通道连通，所述第四通道的另一端能够与所述内管连通；所述内防喷组件包括法兰底座、多个莲瓣形爪瓣和多个蹼型爪瓣，所述法兰底座与所述安装座同轴布置，多个所述莲瓣形爪瓣和多个所述蹼型爪瓣沿着所述法兰底座的周向设置且所述莲瓣形爪瓣和所述蹼型爪瓣间隔排布，多个所述莲瓣形爪瓣和多个所述蹼型爪瓣的一端与所述法兰底座通过弹性铰链连接，多个所述莲瓣形爪瓣和多个所述蹼型爪瓣远离所述法兰底座的一端为自由端，所述蹼型爪瓣的自由端能够沿所述法兰底座的周向方向发生伸缩，带动与所述蹼型爪瓣连接的所述莲瓣形爪瓣的自由端沿着垂直于所述法兰底座的轴线方向运动，多个所述莲瓣形爪瓣的自由端和多个所述蹼型爪瓣的自由端能够在所述弹性铰链的回弹力和所述舱体内气体压力的共同作用下与所述外管的外壁贴合。优选的，在上述半潜式开采设备中，所述脐带缆还包括用于将所述防泄漏舱内的气体输送至所述半潜式船体的输气管路和用于对所述输气管路加热的伴热电缆。从上述技术方案可以看出，本专利技术提供的半潜式开采设备，包括半潜式船体、防泄漏舱、脐带缆和开采管柱。半潜式船体能够置于海面以下，在一定程度上减弱天气和风浪对半潜式开采设备的影响，改善半潜式开采设备的工作环境，降低海洋环境对半潜式开采设备的影响，提高了半潜式开采设备的工作范围和使用寿命，同时，半潜式船体主要置于海面以下，易于实现与空气的隔绝，能够在一定程度上提高半潜式开采设备的防火和防爆的安全等级，降低天然气水合物开采对设备和工作人员带来的风险；同时利用防泄漏舱在井筒周围的天然气水合物地层区域形成一个独立的空间，开采过程中产生的气体可以聚集在防泄漏舱内，同时减少可能因开采引起的地层滑坡造成的水合物的无控制分解以及向周边海水中的泄漏，进一步降低天然气水合物开采带来的风险。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的半潜式开采设备的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的开采管柱的结构示意图；图3为图2中A-A的剖视图；图4为图2中B-B的剖视图；图5为本专利技术第一种实施例提供的防泄漏舱的结构示意图；图6为本专利技术第一种实施例提供的防泄漏舱的侧视图；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半潜式开采设备，其特征在于，包括半潜式船体(1)、防泄漏舱(2)、脐带缆(5)和开采管柱(3)，/n所述半潜式船体(1)能够位于海面以下；/n所述脐带缆(5)用于连通所述防泄漏舱(2)和所述半潜式船体(1)；/n所述开采管柱(3)能够留置在天然气水合物地层的井筒内，作为生产管柱；/n所述防泄漏舱(2)的下端为开放端，所述防泄漏舱(2)通过开放端罩设在所述天然气水合物地层上且能够将所述防泄漏舱(2)覆盖范围内的所述天然气水合物地层与外界海水隔离，所述防泄漏舱(2)通过防喷器(4)与所述开采管柱(3)的上端连接，所述防泄漏舱(2)通过脐带缆安装座与所述脐带缆(5)连接，所述防泄漏舱用于聚集所述开采管柱(3)开采出的气体以及所述防泄漏舱(2)覆盖的所述天然气水合物地层释放出的气体。/n

【技术特征摘要】
1.一种半潜式开采设备，其特征在于，包括半潜式船体(1)、防泄漏舱(2)、脐带缆(5)和开采管柱(3)，
所述半潜式船体(1)能够位于海面以下；
所述脐带缆(5)用于连通所述防泄漏舱(2)和所述半潜式船体(1)；
所述开采管柱(3)能够留置在天然气水合物地层的井筒内，作为生产管柱；
所述防泄漏舱(2)的下端为开放端，所述防泄漏舱(2)通过开放端罩设在所述天然气水合物地层上且能够将所述防泄漏舱(2)覆盖范围内的所述天然气水合物地层与外界海水隔离，所述防泄漏舱(2)通过防喷器(4)与所述开采管柱(3)的上端连接，所述防泄漏舱(2)通过脐带缆安装座与所述脐带缆(5)连接，所述防泄漏舱用于聚集所述开采管柱(3)开采出的气体以及所述防泄漏舱(2)覆盖的所述天然气水合物地层释放出的气体。


2.根据权利要求1所述的半潜式开采设备，其特征在于，所述防泄漏舱(2)包括棱柱形舱体(21)和密封底座(22)，
所述棱柱形舱体(21)的上端具有棱锥形顶，所述棱锥形顶通过脐带缆安装座与所述脐带缆(5)连接，所述棱锥形顶通过所述防喷器(4)与所述开采管柱(3)连接，所述棱柱形舱体(21)的下端为开放端；
所述密封底座(22)与所述棱柱形舱体(21)的开放端连接，用于实现所述棱柱形舱体(21)的开放端与所述天然气水合物地层之间的密封，所述密封底座(22)的个数与所述棱柱形舱体(21)的棱柱面的数量相等，所述密封底座(22)能够沉座在所述天然气水合物地层上。


3.根据权利要求2所述的半潜式开采设备，其特征在于，所述密封底座(22)为合成橡胶底座，相邻所述合成橡胶底座之间密封连接。


4.根据权利要求2所述的半潜式开采设备，其特征在于，所述防泄漏舱(2)的个数为多个，每个所述防泄漏舱(2)的开放端均设置所述密封底座(22)，相邻所述防泄漏舱(2)通过所述密封底座(22)连接。


5.根据权利要求4所述的半潜式开采设备，其特征在于，所述开采管柱(3)包括钻具(31)和管柱(32)，所述管柱(32)通过所述防喷器(4)与所述防泄漏舱(2)连接，
所述钻具(31)包括旋转喷射钻头(311)和井底动力钻具(312)，所述井底动力钻具(312)与所述旋转喷射钻头(311)连接，
所述管柱(32)包括内管(321)、外管(322)和筛管(323)，所述内管(321)、所述外管(322)和所述筛管(323)均为柔性管，所述外管(322)的一端通过所述防喷器(4)与所述棱柱形舱体(21)连接，所述外管(322)的另一端与所述筛管(323)连接，所述筛管(323)与所述井底动力钻具(312)的外壳连接，所述内管(321)位于所述外管(322)和所述筛管(323)内，所述内管(321)内设置有回压凡尔，所述回压凡尔位于所述投球丢手的下方，所述内管(321)的另一端与所述井底动力钻具(312)的高压流体入口连通，
所述内管(321)与所述外管(322)之间、以及所述内管(321)与所述筛管(323)之间均设置有填充层(324)，所述内管(321)与所述外管(322)以及所述内管(321...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘刚，
申请(专利权)人：刘刚，
类型：发明
国别省市：山东;37