[发明专利]海上钻探船及方法

说明书

本发明涉及一种海上钻探船及方法，所述海上钻探船(1)包括经受波浪升沉运动的浮动船体。船体包括船井(5)和钻塔。设置钻管存储架(10,11)以用于钻管(15)的存储。船包括波浪升沉运动补偿支撑装置，适配为在实施相对于船的波浪升沉运动的波浪升沉补偿运动的同时支撑滑动装置(30)。支架装置(140)设置有波浪升沉运动同步系统(200)，其适配为使从处于波浪升沉运动的存储架收存的管件竖直运动，该竖直运动与管柱滑动装置的波浪升沉补偿运动同步。支架装置包括竖直轨道(145)和安装在竖直轨道上的至少两个单独的移动臂组件(141，142)。每个移动臂组件包括其自有的竖直驱动器(161，161)，该竖直驱动器(161，161)电连接至波浪升沉运动同步系统。

本申请是中国专利申请号为201580022286.6，发明名称为“海上钻探船及方法”，申请日为2015年3月3日的进入中国的PCT专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种海上钻探船及其使用方法。

背景技术

许多海上钻探活动由海上钻探船进行，海上钻探船具有浮动船体，所述浮动船体经受波浪升沉运动。在通常的设计中，例如在单船体的设计中或者在半潜船体的设计中，船体设置有船井，通过该船井进行钻探。钻探船具有钻塔，其在船井处或者在船井附近设置在船体上。例如，所述塔是具有基部的塔架，所述基部连接至船体并设置在船井上方或者邻近船井设置。在另一个已知的设计中，所述塔为位于船井上方的吊杆式起重设备，例如，具有格状框架的吊杆式起重设备。

通常，设置一个或者多个钻管存储架，例如每个钻管存储架都实施为竖直轴线式圆盘传送带。所述存储架适配为在其竖直方向上存储钻管，例如钻管支架、套管支架等。

一个或多个存储架通常安装在船体上，从而与船体一起经受波浪升沉运动。

为了执行钻探任务，船通常设置有管柱滑动装置，该滑动装置适配为支撑管柱(例如钻柱)的重量，该管柱沿着作业线而被悬挂在滑动装置上。在本领域中，立管通常设置在井眼与船之间，并且管柱延伸到立管中并延伸进入海底构造中。

船通常配备有管件支架系统，该管件支架系统适配为使管道在存储架与作业线位于管柱滑动装置上方的位置之间移动，从而允许形成新管道与悬挂的管柱之间的连接，或者在起下钻作业过程中将管道从管柱移除。

根据本发明的第一方面，船包括波浪升沉运动补偿支撑装置，其适配为支撑滑动装置同时相对于船的波浪升沉运动船体(例如，进行波浪升沉运动补偿的工作甲板)进行波浪波浪升沉补偿运动，

并且支架装置设置有波浪升沉运动同步系统，其适配为将存储架收存的管件形成为竖直运动，该竖直运动与管柱滑动装置的波浪升沉补偿运动同步，从而允许管件与悬挂的管柱连接并同时使滑动装置相对于船的波浪升沉运动船体进行波浪升沉补偿运动。

因此，在滑动装置相对于船的船体处于波浪升沉补偿模式时，可以通过管件支架系统来处理新管件或者要被移除的管件。为了将新管件附接至悬挂的管柱，这涉及例如直接从存储架夹住管件(或者通过另一个管道行进机构将管件首先运送至拾取位置)，然后开始使被夹住的管件形成竖直运动形态，从而最终到达与滑动装置足够同步的竖直运动形态。然后这种同步允许在继续波浪升沉补偿运动时，将管件引入到悬挂的管柱的上端上方附近，并最终实现与悬挂的管柱的上端连接。

这同样适用于例如在起下钻作业过程中，从悬挂的管柱移除管件，但以相反的顺序进行。因而之后使一个或者多个管件支架系统的夹持器形成同步的竖直运动形态，并在这之后，将使仍然连接的管件被夹住，并然后使其从悬挂的管柱脱离连接。然后，脱离连接的管件朝向存储架移动到侧部，并基本形成为相对于船体在竖直方向上静止，用以转移到存储架中。