[发明专利]海上钻探系统、船及方法

说明书

海上钻探系统包括钻塔(10)，带有定滑轮(23)和从所述定滑轮以多重下降布置而悬吊的动滑轮(24)的管柱起吊装置，适配成提供动滑轮(24)的升沉补偿的升沉补偿系统。升沉补偿系统包括液压滑车轮补偿器(32、33)。所述系统进一步包括可移动工作甲板(70)，所述可移动甲板在包括升沉补偿移动范围(72)的移动范围内可相对于钻塔(10)移动。升沉补偿系统还适配成通过液压甲板补偿器(60)提供可移动工作甲板(70)的升沉补偿，所述液压甲板补偿器经由液压导管(65、66)而液压连接至液压滑车轮补偿器(32、33)，从而使得在操作中甲板补偿器(60)与升沉补偿系统的滑车轮补偿器(32、33)同步移动。

技术领域

本发明涉及用于进行海底钻井孔相关活动(例如钻出海底钻井孔)的海上钻探系统，其包括由于海浪而经受升沉运动的浮船式钻探船。

背景技术

本发明还涉及适配成用于所述系统的浮船式钻探船，并且涉及使用该系统而实施的方法。

在本领域中，例如由本申请人市售的海上钻探船已知包括：

-浮船式船体，其经受升沉运动，所述船体包括船井，

-钻塔，其位于船井处或在船井附近，

-管柱起吊装置，所述管柱例如为钻柱，

-起吊装置，其包括：

○主起吊绞盘以及连接至所述绞盘的主缆索，

○定滑轮和处于所述主缆索的多重下降布置中的由所述定滑轮悬吊的动滑轮，所述动滑轮适配成例如使用中间顶部驱动器从该动滑轮沿作业线悬吊管柱，例如，钻柱，所述中间顶部驱动器适配成为钻柱提供旋转驱动，

-升沉补偿系统，其适配成提供动滑轮的升沉补偿，所述升沉补偿系统包括在所述主起吊绞盘与动滑轮之间的路径上的主缆索升沉补偿滑车轮，被动和/或主动升沉运动补偿器设备连接至所述主缆索升沉补偿缆索滑车轮，

-立管张紧系统，其适配成连接至沿着作业线在海底钻井孔与船之间延伸的立管，所述立管张紧系统包括张紧环和连接至所述张紧环的张紧器构件。

在已知的实施方案中，例如US6595494中公开的，动滑轮升沉补偿系统包括两个主缆索升沉补偿滑车轮，每个处于所述主起吊绞盘中的一个与动滑轮之间的路径上。这些滑车轮中的每个安装在补偿器缸的杆上，并且这些缸能够经由中间液压/气体分离器缸而连接至本领域已知的气体缓冲器。

在海上钻探领域，还已知利用滑动接头，也称为伸缩接头。通常，滑动接头具有下方外部滑动接头筒形件和上方内部滑动接头筒形件，其中下方外部筒形件适配成被连接至立管的从而立管延伸至海底钻井孔的固定长度部段。在已知的实施方案中，滑动接头设置有锁定机构(例如具有液压激活卡爪)，该锁定机构适配成将滑动接头锁定在收缩的位置。已知的滑动接头在收缩位置和锁定位置提供比动态行程模式时更高的压力等级。例如滑动接头已知具有在收缩位置和锁定位置上运行的是一个或更多个金属对金属的高压密封件，而在动态模式下，液压激活的一个或更多个低压密封件运行。

在海上钻探领域，已知立管张紧系统的张紧环连接至滑动接头的外部筒形件。已知的张紧系统包括钢丝绳张紧系统，其中钢丝绳从张紧环延伸至船上的张紧器。还已知直接作用的立管张紧系统，其中多个缸单元直接接合在张紧环上。

WO2010/071444公开了一种具有立管张紧系统的浮船式装置。立管张紧系统被设置为当浮船式装置在水中移动时在立管中维持近似恒定的张力。这里张紧系统表示第一组升沉补偿设备。浮船式装置进一步包括布置在钻台的开口中的工作甲板。该工作甲板能够通过第二组升沉补偿设备相对于钻台移动，从而使工作甲板保持距海底近似恒定的距离。