[发明专利]一种防台风钻井隔水管浮力罐装置

说明书

技术领域

本发明涉及浮力罐装置，尤其涉及一种用于海上油气钻井领域的防台风钻井隔水管浮力罐装置。

背景技术

深水油气勘探开发已成为石油工业的热点，然而深水海域海洋环境十分恶劣，快速成长的海况以及频繁发生的台风等灾害性天气严重影响钻井作业。钻井隔水管是海底井口与钻井平台之间最薄弱最重要的连接单元，极易受到恶劣天气条件的影响，导致隔水管频频发生失效事故。事故的主要原因是常规深水钻井隔水管的回收相当费时且成本昂贵，在恶劣天气来临的前几天就需要对隔水管进行脱离回收，在紧急情况下还面临无法回收隔水管的风险。

为了解决常规钻井隔水管回收费时等问题，提出了防台风钻井隔水管系统概念。防台风钻井隔水管可在台风来临时实现紧急脱离，脱离后只需将近海面脱离总成上部的隔水管收回到甲板上，余下的大部分隔水管则不需要回收，在浮力罐装置的作用下安全的自由站立于海底。台风过后只需重新安装几百米而非上千米的隔水管，大大节省了作业时间，提高海上钻完井作业效率和经济效益。

新兴的防台风钻井隔水管系统技术不成熟，其浮力罐装置还处于概念设计阶段，还没有形成一套合理的结构设计方案。

发明内容

本发明的主要目的在于设计一套安装简便、安全可靠、可用于深水和超深水防台风钻井隔水管的浮力罐装置。

本发明的技术方案是：一种防台风钻井隔水管浮力罐装置，其特征在于：它包括两个浮力罐单元，该浮力罐单元为半圆柱体，所述浮力罐单元由4个相互独立的浮力罐腔室组成，所述浮力罐单元通过螺栓连接为一个完整的浮力罐装置；所述浮力罐单元上部设置有一鹅颈管，该鹅颈管设置有一支撑梁；所述浮力罐腔室上部设置有一进气管，进气管的另一端与所述鹅颈管相连，所述进气管具有独立的阀门控制开关；所述浮力罐腔室下部设置有一排水管，该排水管呈倒“L”形状。

所述浮力罐单元在中心轴线处设置有与常规隔水管单根配合的轴孔。

所述浮力罐单元在中心轴线周围设置有与常规隔水管单根辅助管线配合的轴孔。

所述鹅颈管的材料为钢。

所述浮力罐腔室的上部和下部均设置有一密度感应器。

所述排水管内部设置有一过滤网。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本专利设计了与常规隔水管单根及其辅助管线配合的轴孔，安装简便，安装效率高。2、本专利将每个浮力罐单元划分为4个相互独立的浮力罐腔室，防止个别腔室失效影响其他腔室的工作性能，提高了浮力罐装置的安全可靠性。3、本专利设计排水管呈倒“L”形状，当浮力罐偏转时能有效地防止浮力损失，同时排水管内部设计了滤网，防止异物进入浮力罐，提高了浮力罐装置的安全可靠性。4、本专利将浮力罐装置划分为一系列独立的浮力罐腔室，可选择其中若干个腔室进行充排气，任意组合，可达到控制浮力的目的，满足深水和超深水钻井作业要求。

附图说明

图1为本发明浮力罐结构示意图。

图2为本发明的浮力罐俯视图。

图3为本发明鹅颈管结构示意图。

图4为本发明浮力罐进气管结构示意图。

图5为本发明浮力罐排水管结构示意图。

图中，1.浮力罐单元；2.浮力罐腔室；3.隔板；4.法兰；5.鹅颈管；6. 浮力罐腔室进气管；7. 排水管；8.浮力罐与隔水管单根配合轴孔；9. 浮力罐与隔水管辅助管线配合轴孔；10. 支撑梁；11. 输气管线；12. 密度感应器；13. 阀门；14. 过滤网。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1所示，防台风钻井隔水管浮力罐装置包括两个浮力罐单元1，浮力罐单元1为半圆柱体，浮力罐单元1由四个相互独立的浮力罐腔室2组成，各个腔室由隔板3隔开，防止个别腔室失效影响其他腔室的工作性能；浮力罐单元1的两侧各有四个法兰4，通过法兰4和螺栓可以将两个浮力罐单元1连接为一个完整的浮力罐装置；每个浮力罐单元1上部设置有一鹅颈管5，鹅颈管5下端与浮力罐腔室2的进气管6相连，每个浮力罐腔室2下部设置有一排水管7。

如图1和图2所示，浮力罐单元1在中心轴线处设置有与常规隔水管单根配合的轴孔8，浮力罐单元1在中心轴线周围设置有与常规隔水管单根辅助管线配合的轴孔9。

如图1和图3所示，鹅颈管5设置有一支撑梁10，以增大鹅颈管5强度，鹅颈管5上端与输气管线11相连，鹅颈管5下端与浮力罐腔室2的进气管6相连。