[发明专利]钻井装置、搬运系统、用于独立作业的方法

说明书

一种钻井装置，该钻井装置包括具有用于执行钻井作业的钻台的悬臂梁；该钻井装置还包括布置为用于独立于钻台上的钻井作业来搬运钻台下方的设备的独立作业搬运系统，其中独立作业搬运系统包括用于与待搬运的设备协作的搬运元件，其中搬运元件可在悬臂梁下方延伸。

技术领域

本发明涉及钻井装置。

背景技术

已知钻井装置用于陆上或海上位置钻取水、油和/或钻天然气井。钻井装置可以是移动式装置，例如移动式海上自升式钻塔，或者可以是安装在卡车上的移动式装置。钻井装置还可具有更固定的特征，例如固定的基于陆地的结构，或固定的基于海上的结构(例如钻井平台)。海上钻井装置通常可称为钻探装置。因此，术语钻井装置和钻探装置可互换使用。

钻井装置通常包括钻台。钻台是钻井装置在钻井作业期间进行活动的层。钻台通常是操纵和连接用于钻井的管件或钻柱的层。钻台包括钻柱通过其向下行进到地底部的孔。井架可位于钻台上方，钻柱可从井架垂下以通过钻台中的孔朝向地表下降。钻柱可以是具有某一长度的管，所述管将进行组装以形成可插入到地底部的连续钻管。钻柱在钻台处组装。钻台上具有大量的活动和设备，特别是钻井作业期间。由于钻台处由重型设备作业、在有钻井流体的情况下进行作业并且位于油井或天然气井的上方，因此它是危险区域。钻台通常被认为是对钻井装置上的工人最危险的区域之一。

使用钻井装置是相当昂贵的，所以在油田或天然气田开发期间，具有初次就钻取正确的井的目标。随后，在井维护期间，具有在有限时间内执行维护的目标。

在油田或天然气田的开发期间，从一个位置钻出多个井。然后，井成扇形散开以遍布油储层和/或天然气储层。在海上储层的情况下，井口可均设置在水平面上方，通常设置在如图1所示的诸如桩架 (jacket)18的永久固定的结构处。

井的开采期期间对井进行维护。这亦称之为“井干预作业”。执行井干预作业以例如确保或延长井的生产。井干预作业被认为是改变井的状态和/或井的几何形状的任何作业，所述作业可提供井的判断和/ 或管理井的生产。井干预作业通过钻井装置执行或在钻井装置上执行。使用钻井装置或井干预设备的井干预作业通常在钻台上完成。为此，钻井作业本身被中断，这即费钱又费时。然后，从钻台、通过钻台中的孔至相应的井来执行诸如线缆作业或连续油管作业或编织绳作业或钢丝绳作业的井干预作业。这表明用于井干预作业的设备放置钻台自身上，这可导致增加钻台上工人的危险。此外，可执行修井作业以维护或维护井。

井干预作业在井投入生产之后执行，并且优选地在井的生产期间执行。井的暂时关闭是一项复杂、危险并且昂贵的作业，并且因此不是优选的作业。井干预作业可能需要用于执行诸如连续油管、清洁、回收、钻井、线缆作业、监控、打捞等作业的设备。

此外，当井资源耗尽时，其报废通过钻井装置执行。

由于钻井装置的高成本率以及钻台上的危险作业，在提高钻井装置的作业效率和提供相对安全的工作环境方面存在不断的挑战。

存在对用于避免上述缺点中的至少之一的钻井装置的需求。

发明内容

因此，本发明提供钻井装置，该钻井装置包括用于执行钻井作业的钻台，其中，钻台位于可延伸到钻井装置外部的悬臂梁上；钻井装置还包括独立作业搬运系统，该独立作业搬运系统布置为独立于钻台上的钻井作业来搬运悬臂梁下方的设备；其中，独立作业搬运系统包括用于与待搬运的设备协作的搬运元件；其中，搬运元件能够在悬臂梁下方移动；其中，搬运系统安装至悬臂梁的侧部。

通过在悬臂梁下方设置附加的搬运系统，可在钻井作业期间执行同时作业或没有不中断的连续作业。例如，在一个井上的钻井作业期间，可能存在对另一井的井干预作业，例如连续油管作业或线缆作业。这与现有技术的井干预作业是相反的，其中连续油管经由穿过其执行钻井作业的同一月池完成。因此，当连续油管将完成时，此外当连续油管设备不位于钻台上时，都需要中断钻井作业。