【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及根据权利要求1的用于在水下产生套管式井孔(casedborehole)的具有可降低平台的水下钻探设备。本专利技术进一步涉及根据权利要求12的用于利用这样的水下钻探设备来在水下产生套管式井孔的方法。
技术介绍
1、ep 2930275 b1公开了一种用于产生用于在水中的结构的地基的钻探设备和方法。引导设备放置于水体的底表面上。支承管布置于引导设备中。借助于插入到支承管中的钻探钻机(drilling rig)来钻探井孔，支承管降低到该井孔中。在移除孔内钻探钻机之后，地基元件能够插入到支承管中。然后拉动支承管，其中，井壁(borewall)与所插入的地基元件之间的中间空间被填充。
2、ep 2615239 b1公开了一种用于产生水下地基的设备和方法。在此情况下，支承管也插入到地面中，在地面中布置有孔内钻探钻机。孔内钻探钻机移除土壤材料，其中，周围的支承管能够被轴向地顺着推动。
3、在ep 3333324 a1中公开了另一种已知的用于产生用于在水中的结构的地基的设备和方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于详述一种能够利用其来在水下特别高效地产生套管式井孔的钻探设备和方法。
2、根据本专利技术，该目的一方面由具有权利要求1的特征的水下钻探设备实现，并且另一方面由具有权利要求12的特征的方法实现。本专利技术的优选实施例在从属权利要求中详述。
3、根据本专利技术的用于在水下产生套管式井孔的水下钻探设备包括：可降低平台，其构造成
4、-钻机基体；
5、-至少一个夹紧装置，其用于将孔内钻探钻机支撑并固接于支承管中；
6、-钻机基体上的钻探驱动器；以及
7、-钻头，其可轴向地移位并且可旋转地安装于钻机基体上并且可借助于钻探驱动器来旋转地驱动，其中，当旋转地驱动支承管时，孔内钻探钻机布置于支承管中并且被轴向地夹紧到支承管。
8、本专利技术的第一方面是在水下钻探设备处提供可降低平台上的至少一个管状驱动器，至少一个管状驱动器用于旋转地驱动支承管，其中，所述管状驱动器构造成将支承管旋转地引入到水体底部中。
9、根据另外的方面，具有管状驱动器的水下钻探设备构造成使得当旋转地驱动支承管时，布置于支承管中的孔内钻探钻机被夹紧到支承管，使得孔内钻探钻机与旋转的支承管一起旋转。这允许支承管和钻探钻机的高效逐步钻探。取决于现场土壤的类型，钻探钻机的钻头或支承管能够前进。在钻头被旋转地驱动时，钻探钻机能够被夹紧到静止的支承管。在利用钻探钻机的钻头的钻探步骤之后，支承管能够通过进一步的前进步骤来被旋转地引入到地面中，其中，孔内钻探钻机保持以旋转固定的方式连接到支承管。当支承管被旋转地驱动时，钻头能够保持相对于钻机基体静止。备选地，钻头能够与支承管同时地、沿相同或相反的旋转方向被旋转地驱动。
10、原则上，可降低平台上的管状驱动器可以构造成以任何合适的方式旋转地驱动支承管。本专利技术的优选实施例是，为了在平台上形成管状驱动器，用于夹紧支承管的夹头(collet)装置布置于其外侧上，以便可旋转或可枢转并且可轴向地移动，其中，管状驱动器的转矩能够传递到支承管。
11、管状驱动器可以构造成类似于套管设备，其中，支承管在外侧上的可释放夹持能够借助于夹头来实现。优选地，借助于液压缸，夹头能够围绕管纵向轴线旋转。
12、根据本专利技术的一个变型，特别有利的是，管状驱动器构造成用于将连续旋转运动传递到支承管。由此，能够提供连续旋转驱动器。此外，可以提供各自具有旋转缸的两个或更多个夹头，其中，每个具有夹头的布置结构执行通过预确定的角度范围的具体扭转。通过由至少两个这样的布置结构进行的协调的、相继的扭转，能够实现支承管的连续旋转或准连续旋转。
13、备选地或另外，根据本专利技术的进一步发展，提供的是，管状驱动器构造成用于将振荡旋转运动传递到支承管。该振荡或逐步旋转运动可以特别地通过具有单个夹头装置的布置结构来实现。
14、孔内钻探钻机可以经由悬挂线缆来悬挂于支承管中，使得进给力的施加能够仅仅通过孔内钻探钻机的重力来实现。根据本专利技术的有利实施例，优选的是，孔内钻探钻机包括轴向进给装置，钻头可利用轴向进给装置来相对于钻机基体轴向地移位。钻机基体可以包括框架结构，该框架结构可优选地借助于可径向地延伸的液压夹紧缸来以旋转固定的方式固接于支承管的内壁中。进给装置可以包括沿轴向方向对齐的一个或多个液压致动缸。由此，被旋转地驱动的钻头能够相对于钻机基体轴向地移位。可以提供可以优选地包括一个或多个液压旋转马达的钻探驱动器，钻探驱动器轴向地固定于基体上，其中，钻探驱动轴能够借助于对应的花键齿接或另一合适的结构来轴向地伸缩。由此，能够实现从钻探驱动器到可轴向地移位的钻头的转矩传递。
15、原则上，进给装置可以以任何合适的方式构造。根据本专利技术的一个变型，特别有利的是，进给装置包括至少一个液压进给缸。进给缸可以是单作用致动缸或双作用致动缸。
16、根据本专利技术的进一步发展，为了高效地使套管式井孔降低，有利的是，两个或更多个支承管可旋转地且轴向地移位地安装于平台上。该平台可以构造为用于支承管在水体底部中的预确定的布置结构的基盘(template)。原则上，专用的孔内钻探钻机可以布置于每个支承管中。备选地，可以提供单个孔内钻探钻机，其最初插入于第一支承管中以产生第一井孔。在已产生第一井孔之后，孔内钻探钻机可以从第一支承管释放和缩回，并且插入到第二支承管中以产生第二套管式井孔。这能够根据存在的支承管的数量而重复。管状驱动器优选地根据所提供的支承管的数量而布置于平台上。
17、在钻探操作期间，孔内钻探钻机经由一个或多个管线(特别是所谓的脐带缆)来在水体表面处连接到供应单元、特别是供应船。经由一个或多个管线来传递能量，特别是电能和/或液压能。当使支承管与紧固于其中的孔内钻探钻机一起旋转时，必须确保不发生一个或多个管线的扭转。出于此目的，至少一个管线可以在孔内钻探钻机的上部区域处借助于对应的旋转耦联器来连接到孔内钻探钻机。特别地，可以提供所谓的旋转联接头(union)，以便使液压流体通过。
18、本专利技术的用于避免至少一个管线的扭转的简化的实施例是，至少一个上夹紧装置布置于钻机基体上，并且至少一个下夹紧装置布置于钻头上。由此，能够发生钻头和/或钻机基体的针对性交替支撑。
19、特别地，根据本专利技术的一个变型，提供的是，当支承管被旋转地驱动时，钻头上的至少一个下夹紧装置径向地延伸并且钻头被夹紧到支承管，并且钻机基体上的至少一个上夹紧装置从支承管径向地缩回和释放。在该状态下，旋转驱动器可以从钻头脱耦，或能够选择自由运转。在该布置结构中，当支承管被旋转地驱动时，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于在水下产生套管式井孔的水下钻探设备，包括：
2.根据权利要求1所述的水下钻探设备，其特征在于，
3.根据权利要求1或2所述的水下钻探设备，其特征在于，
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的水下钻探设备，其特征在于，
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的水下钻探设备，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的水下钻探设备，其特征在于，
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的水下钻探设备，其特征在于，
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的水下钻探设备，其特征在于，
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的水下钻探设备，其特征在于，
10.根据权利要求9所述的水下钻探设备，其特征在于，
11.根据权利要求1至10中的任一项所述的水下钻探设备，其特征在于，
12.一种用于利用根据权利要求1至11中的任一项所述的水下钻探设备(100)来在水下产生套管式井孔的方法，其中，
【技术特征摘要】
1.一种用于在水下产生套管式井孔的水下钻探设备，包括：
2.根据权利要求1所述的水下钻探设备，其特征在于，
3.根据权利要求1或2所述的水下钻探设备，其特征在于，
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的水下钻探设备，其特征在于，
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的水下钻探设备，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的水下钻探设备，其特征在于，
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·芬肯泽勒，J·克利彭斯坦，
申请(专利权)人：包尔机械有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。