[发明专利]一种中继水箱式电潜泵钻管联作深海水抽取系统及方法

说明书

本发明公开了一种中继水箱式电潜泵钻管联作深海水抽取系统及方法，系统包括钻管放收模块、中继转储模块、抽取模块和储水模块，钻管放收模块包括若干首尾连通设置的钻管，中继转储模块包括中继水箱和设置在中继水箱中的出水管，抽取模块包括水泵组件，中继水箱的底部开设有通孔，出水管通过通孔与钻管的输出端连接，出水管远离钻管的一侧开设有若干出水孔，储水模块通过水泵组件与出水孔连接。在本发明中，利用内外压力平衡原理，使得中继水箱和下钻管与海洋形成一个连通器，当中继水箱中的水被抽走时，海洋受大气压的影响，驱使深海中的海水自动从深海通过钻管上升到中继水箱内，再利用简单的水泵组件即可对中继水箱中的海水抽取存储。

技术领域

本发明涉及海洋工程技术领域，尤其涉及一种中继水箱式电潜泵钻管联作深海水抽取系统及方法。

背景技术

海洋深层水处于无阳光进入的海洋“无光层”，并且远离来自人类、陆地以及大气等化学物质的影响和污染，具有低温安定性、成分丰富且稳定性、易被人体吸收和无菌清洁性等特性。经研究表明，深海水可以帮助克服健康问题，尤其是与生活方式相关的疾病，如心血管、糖尿病、肥胖症、癌症和皮肤问题等，具有极高的科学研究和商业利用价值。

开发和利用海洋深层水需要良好的装备技术作为支撑，但国内在海洋深层水开发和利用方面起步较晚，尤其缺乏自主化核心技术及装备。现有的深层海洋水取水装置存在以下问题：(1)取水方式主要通过以软管-潜水泵、硬管-海水塔为主的埋管取水法，受制于潜水泵和海水塔装置的深度潜入能力，以及台风地震等自然灾害影响，主要是岸基近海取水，不能满足远洋大深度取水要求；(2)当前还没有针对远洋深海取水的装置，既有岸基取水装备难以应用在深海海域。(3)现有的取水设备和技术以国外居多，价格昂贵，维修保养后期花费大；(4)现有深海取水装置取水量有限，取水容量/流量不能满足商业化开采需求。如中国专利CN202020140112.8一种海洋深层水采集装置中采用集水箱方式从海底采集海水，此装置无法满足大容量深海水开采要求，且该装置作业效率低，不适合进行商采；如中国专利CN201921924333.8一种深海取水装置和深海取水系统中利用水泵使得密闭边舱形成负压直接抽取深海水，该装置存在抽取难度大，对水泵抽取能力提出很大挑战，且实际应用性不强，商业化成本较高；如中国专利CN201610372653.1一种用于深海取水管道的防护方式以及该防护形式下的管道敷设施工工艺中采用在海底铺设管道的方式收取海水，该方法一方面海水抽取深度有限，一方面海底地形复杂，管道铺设成本高，且受到波浪洋流等环境影响，后期维护成本高，同时，固定式装置，一旦水质环境不满足要求，不具备移动转场能力，造成装备资源浪费。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种中继水箱式电潜泵钻管联作深海水抽取系统，其能解决现有技术中深海取水技术受离岸距离影响无法满足远洋大深度的要求以及开采成本高昂的问题。

本发明的目的之二在于提供一种中继水箱式电潜泵钻管联作深海水抽取方法，其能解决现有技术中深海取水技术受离岸距离影响无法满足远洋大深度的要求以及开采成本高昂的问题。

为了达到上述目的之一，本发明所采用的技术方案如下：

一种中继水箱式电潜泵钻管联作深海水抽取系统，包括钻管放收模块、中继转储模块、抽取模块和储水模块，所述钻管放收模块包括若干首尾连通设置在中继转储模块的下方的钻管，所述中继转储模块包括设置有气孔的中继水箱，所述抽取模块包括水泵组件，所述中继水箱的底部开设有通孔，所述钻管通过通孔与中继水箱连接，所述储水模块通过水泵组件与中继水箱连接。

优选的，所述钻管放收模块还包括设置在钻井平台上的钻井架和吊装夹具，所述钻井架通过吊装夹具与钻管连接；所述钻井架，用于通过吊装夹具将钻管下放至深海。

优选的，还包括呈中空结构的集水器，所述集水器的外壁沿圆周方向开设有若干方孔，所述集水器的输出端与钻管的输入端连接。

优选的，所述中继转储模块还包括设置通孔中的螺纹连接器，所述螺纹连接器与钻管通过螺纹连接。