[发明专利]钻探船的通风设备

说明书

技术领域

本发明涉及钻探船(drill ship)，更具体而言，涉及钻探船用通风设备(a ventilating apparatus for a drill ship)，所述钻探船用通风设备使得航行于北极地区周围的钻探船能够维持合适的温度和压力。

背景技术

急速的国际工业化以及工业发展已使得石油等地球资源的使用逐步增多。因此，稳定的石油生产和供应正成为极其重要的全球性问题。

为此，之前因具有较低经济可行性而被忽略的小型边际油田(marginal field)或深海油田的开发最近已备受关注。所以，随着海上钻探技术的发展，配备有适用于开发此类油田的钻探装备的钻探船(drill ship)已开发出来。

在传统海上钻探过程中，主要使用了钻井船(rig ship)或固定式平台，所述钻井船或固定式平台仅可通过拖轮来移动，并且使用系泊裝置而在某一海上位置处抛锚，从而进行石油钻探操作。然而，近年来，所谓的钻探船已开发出来并且已用于海上钻探。钻探船具有先进的钻探装备，并且其结构类似于典型船舶，因此钻探船可使用其自身动力来航行。

同时，月池(moonpool)形成于配备有多种钻探装备的钻探船的中心部份，这使得存在于海床下方的用于钻探石油或天然气的隔水管(riser)或钻杆(drill pipe)可垂直移动。

图1是对在海上执行钻探操作的传统钻探船进行图示的侧视图。

井架(derrick，2)牢固地安装在钻探船1的甲板上。井架2是大型复杂构造物，该构造物具有多根横梁(beam)和多种钻探装备。井架2是一种塔架，该塔架中并入了安装在钻探船1的月池(moon pool，3)周围的所有钻探装备。另外，井架2用于垂直地移动钻杆5等钻探装备。井架2将钻探装备垂直地移动到所需位置，移动方式为，通过绞车操作来缠绕或退绕耦接到钻探装备的钢索。钻探船1可使用一个井架或两个井架。

油井13位于海床(sea bed，6)以下的油层12中，工人钻探储存在油井13中的海底资源的方式为，向下移动隔水管4和钻杆5并使二者穿过形成于钻探船1中央的月池3。

隔水管4部件在钻杆5向下移动至油井13之前移动至海床6，并且隔水管4提供了泥浆回流需通过的通道。在安装好隔水管4之后，钻杆5沿隔水管4内部向下移动，穿过海床层11到达油井13。

在隔水管向下移动至海床6或钻杆5向下移动至油井13的情况中，短隔水管4或短钻杆5耦接在一起并向下移动。防喷器(blowoutpreventer；BOP)7安装在海床6上，以防异常压力沿着钻杆5喷出。套管8通过水泥固定至海床层11，并且具有钻头10的钻杆5插入套管8中。随后便能钻探到海底资源。钻头10可能会过热，因为当钻头10钻凿海底时，会有热量产生。因此，泥浆9会进入钻杆5以防止钻头10过热，并且泥浆9能起到润滑钻头5的作用，从而进一步促进钻探操作。泥浆9会排出钻头10并通过套管8和隔水管4返回。在钻探操作完成之后，钻杆5穿过月池3而被运送至钻台(drill floor)，随后被分离并输送至储存设施中。

在传统钻探船的情况下，如上所述，井架具有开放式结构，在该结构中，钢管耦接在一起，该结构类似于安装在地面上的输电塔。因此，无需任何单独的机械通风设备便可进行自然通风。

然而，如果具有开放式结构的传统井架安装在航行于北极地区周围的钻探船中，那么各种钻探装备会长时间暴露在低于零度的温度下。因此，钻探装备可能无法进行正常操作。

发明的详细说明

技术课题

为了解决传统技术的这些问题，本发明的一个方面涉及一种钻探船用通风设备，在考虑温度和波浪影响的情况下，所述钻探船用通风设备能将月池和井架的温度和压力维持在合适水平，这样，所述钻探船便能在北极地区进行平稳操作。

课题解决手段

根据本发明的一个实施例，钻探船用通风设备包含：井架(derrick)，其形成从外部阻塞的封闭空间；月池(moonpool)，其形成于所述井架下方；空气供应装置，其将外部空气供应到所述月池或所述井架；以及空气排出装置，其将所供应的外部空气排出井架的顶部。

所述空气供应装置可包含加热器，所述加热器对外部空气进行加热。

所述空气供应装置可包含截流气闸，当所述钻探船在航行过程中发生紧急情况时，所述截流气闸截断空气流。