CN112681992B - 一种海上作业*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种船载式连续油管设备及海上作业***，该船载式连续油管设备包括船舶以及安装在船舶上的盘管滚筒、牵引机构和第一动力机构；盘管滚筒设置为在第一动力机构的驱动下盘绕连续油管；牵引机构设置为在第一动力机构的驱动下将连续油管拉向或拉出盘管滚筒。海上作业***包括平台和井口设备、上述的船载式连续油管设备，连续油管保持松弛状态，平台的边缘设有导向架。本发明涉及石油勘探开发领域，提供了一种船载式连续油管设备及海上作业***，可扩展连续油管在海上平台的应用场所，同时，可以保障连续油管的作业安全，满足7级风浪下的作业环境，应急状态下实现封井***漏，保证人员、设备安全、满足环保要求。

Description

一种海上作业***

技术领域

本发明涉及石油勘探开发领域，更具体地，涉及一种船载式连续油管配套设备及海上作业***。

背景技术

国内海上油田平台，往往受到吊车能力、甲板面积的限制而导致无法开展连续油管相关业务，尤其是在渤海一些小旧平台，若想采取连续油管措施，只能尽量减小连续油管的尺寸、长度，并采取先切割后焊接的方式，小直径管限制了连续油管所能采取的工艺措施，只能开展简单工艺措施，而且焊接后的连续油管由于强度弱、耐腐性差、焊接工艺不稳定，导致了不能进行高强度的作业，也出现了很多作业问题。因此，目前无法真正发挥出连续油管在海上油田服务中的优势，业务开展大大受限，综合业务发展停滞不前。

发明内容

本发明实施例提供了一种海上作业***，包括平台和设置在平台上的井口设备，还包括船载式连续油管设备，所述船载式连续油管设备包括船舶以及安装在船舶上的盘管滚筒、牵引机构和第一动力机构；所述井口设备包括注入器和第二动力机构，所述第二驱动机构设置成驱动所述注入器拉出井下连续油管；

所述盘管滚筒设置为在所述第一动力机构的驱动下盘绕连续油管；

所述牵引机构设置在所述盘管滚筒的输入端一侧，所述牵引机构设置为在所述第一动力机构的驱动下将连续油管拉向或拉出所述盘管滚筒；所述盘管滚筒通过滚筒旋转座旋转安装在所述船舶上，用以调整所述盘管滚筒的输入端方向；所述船舶上设有升降台，所述牵引机构设置在所述升降台上；所述牵引机构在背向所述盘管滚筒的一侧设有防喷器，用以在紧急情况下切割连续油管并封住连续油管内部的压力；

所述船舶与平台分隔，连续油管由所述井口设备延伸至所述牵引机构且保持松弛状态，所述牵引机构与所述注入器方向运转同步，使所述船舶和平台之间的连续油管处于松弛状态；

所述平台的边缘设有导向架，用以引导所述连续油管伸向所述船载式连续油管设备。

一种可能的设计，所述导向架包括铰接的导向部和支撑部，所述支撑部固定在所述平台上，所述导向部设有用以引导所述连续油管的轨道，所述导向部和支撑部之间设有可伸缩的升降支架，用以折叠或展开所述导向架。

一种可能的设计，还包括控制模块，所述控制模块分别与所述第一动力机构和第二动力机构电连接或无线连接，用以分别控制所述第一动力机构和第二动力机构动作。

一种可能的设计，所述船舶上设有吊车，用以起吊所述升降台而调整所述牵引机构的位置，所述滚筒旋转座旋转调节好朝向后，所述吊车吊起所述升降台并放置在所述盘管滚筒的前端，使得所述牵引机构设置为与所述导向架和所述盘管滚筒处于同一平面内。

一种可能的设计，所述平台上设有回收机构，所述回收机构设置为在极端海况下将所述盘管滚筒上连续油管拉回平台。

一种可能的设计，所述滚筒旋转座包括旋转连接的固定座和转动座，所述固定座固定在所述船舶上，所述盘管滚筒安装在所述转动座上，所述第一动力机构设置为驱动所述转动座的转动。

本发明实施例的船载式连续油管设备可降低对平台吊机能力的要求，从而极大扩展连续油管在海上平台的应用场所，同时，可以保障连续油管的作业安全，满足7级风浪下的作业环境，应急状态下实现封井***漏，保证人员、设备安全、满足环保要求。

本发明实施例的导向架可防止平台上其它设备或设施阻碍、刮伤或磕碰到连续油管而降低连续油管的使用寿命，为连续油管在平台上的传输提供一个安全的通道。

本发明实施例的防喷器可在紧急情况下，有效切割连续油管，并封堵连续油管内所存在的流体，防止次生灾害的发生。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。

图1为根据本发明的一实施例的海上作业***示意图；

图2为图1中的船载式连续油管设备示意图；

图3为图1中的平台示意图；

图4为图2中的盘管滚筒示意图；

图5为图2中的牵引机构示意图；

图6为图3中的导向架示意图；

图7为图1中的海上作业***控制示意图。

附图标记：100-平台、101-第二动力机构、102-控制模块、200-船舶、201-推力活塞、202-第二动力机构、300-连续油管、400-盘管滚筒、401-滚筒、402-滚筒架、500-牵引机构、501-防喷器、600-井口设备、700-导向架、701-导向部、702-支撑部、703-升降支架、704-轨道、705-滚轮、800-升降台、900-滚筒旋转座、901-转动座、902-固定座。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

请参阅图1至图6的本发明实施例的海上作业***，该海上作业***主要分为平台和船舶两部分，两部分共同协作完成连续油管作业，不再受平台上吊装能力影响，其中，该海上作业***具体包括平台100和设置在平台100上的井口设备600，以及船载式连续油管设备，船舶200飘在海面且与平台分隔，连续油管300由井口设备600延伸至船载式连续油管设备的牵引机构500且保持松弛状态，该平台100的边缘设有导向架700，该导向架700可引导连续油管300伸向船载式连续油管设备。由此，该海上作业***将连续油管引至船舶200上，无需再将盘管的设备吊装在平台上，降低了对平台100吊机能力的要求，从而极大扩展连续油管在海上平台的应用场所。

如图1、图3和图6所示，该平台100上对应井口设有井口设备600，该井口设备600包括塔架、注入器、第二动力机构101等，第二动力机构101可提供动力可将连续油管300从井下拉出。井口设备600的塔架设有引导件，以将连续油管300引向所述导向架700，上述导向架700架设在平台100的边缘，可架起连续油管300，防止平台100上的其它设备或设施阻碍、刮伤或磕碰到连续油管300而降低连续油管300的使用寿命，该导向架700为连续油管300在平台100上的传输提供一个安全的通道。该导向架700包括铰接的导向部701和支撑部702，该支撑部702的底部固定在平台100上，顶部与弧状的导向部701的一端铰接；该导向部701和支撑部702之间设有可伸缩的升降支架703，升降支架703的两端分别与支撑部702和导向部701铰接；该升降支架703为液压伸缩杆，该升降支架703可在第二动力机构101的驱动下伸缩，从而折叠收起或展开该导向架700；该导向部701设有用以引导连续油管300的轨道704，该轨道704沿导向部701长度方向布置，且在轨道704内设有多个滚轮705，多个滚轮705沿轨道704布置，可减小连续油管300在轨道704内的摩擦损耗。

如图1、图2、图4、图5和图7所示，该船载式连续油管设备包括船舶200以及安装在船舶200上的盘管滚筒400、牵引机构500和第一动力机构202，其中，盘管滚筒400设置为在第一动力机构202的驱动下盘绕连续油管300，收起连续油管300，该牵引机构500设置在盘管滚筒400的输入端一侧，该牵引机构500设置为在第一动力机构202的驱动下将连续油管300拉向或拉出盘管滚筒400。该盘管滚筒400包括滚筒架402和滚筒401，该滚筒401旋转安装在滚筒架402内，且可在第一动力机构202驱动下转动而将连续油管300缠绕在其上，该盘管滚筒400的输入端即为盘管滚筒400上连续油管300伸入该滚筒架402的一端。同时，该盘管滚筒400通过滚筒旋转座900旋转安装在船舶上，从而可调整盘管滚筒400的输入端方向，以适应不同角度的连续油管作业，克服作业船海面漂移所产生的角度偏移问题。该滚筒旋转座900包括旋转连接的固定座902和转动座901，该固定座902固定在船舶的甲板上，该盘管滚筒400的滚筒架402安装在转动座901上，该第一动力机构202可驱动转动座901左右各旋转90度，该转动座901的轴承转向承载能力大于40吨，满足在载重情况旋转的要求。该牵引机构500由链条驱动，可夹持连续油管300实现正向与反向牵引，其与上述注入器方向运转同步，使船与平台之间的连续油管300处于松弛状态，而非张紧状态，且保持适当的张力和运转速度，防止连续油管300受到损伤。同时，该牵引机构500在背向盘管滚筒400的一侧设有防喷器501，由此，连续油管300需依次贯穿防喷器501和牵引机构500才能延伸至盘管滚筒400，该防喷器501在紧急情况下切割连续油管300并封住连续油管300内部的压力，即封堵连续油管300内所存在的流体，防止次生灾害的发生。另外，该船舶200上设有升降台800，防喷器501和牵引机构500设置在升降台800上，可上下升降调整位置，而且升降台800在传输连续油管的过程中，与滚筒401处的连续油管300位于同一水平面内，并与连续油管300在滚筒401上的实际左右排布情况保持同布。

在一些示例性实施例中，如图7所示，该海上作业***还包括控制模块102，井口设备600设有用以驱动注入器拉出井下连续油管的第二动力机构101，该控制模块102分别与第一动力机构202和第二动力机构101无线连接，可分别控制第一动力机构202和第二动力机构101动作，实现远程控制。

在一些示例性实施例中，如图2所示，该船舶200上装有吊车201，该吊车201起吊升降台800而调整牵引机构500的位置。由此，在滚筒旋转座900旋转调节好朝向后，该吊车201可吊起升降台800并放置在盘管滚筒400的前端，使得牵引机构400、导向架700和盘管滚筒400处于同一平面内，完成安装就位。

另外，在一些示例性实施例中，该平台100上还设有回收机构(图中未示出)，该回收机构可在第二动力机构101的驱动下拉动船舶200上的连续油管300回收到平台上。由此，在常规海况下，可以使用船载式连续油管设备，大型装备(如盘管滚筒400)均置于船舶200的甲板上进行作业，无需再吊装到平台100上，不再需要依靠吊车能力。而在极端海况条件下，可以通过倒盘连续油管300的方式，把最重的连续油管300倒管到平台100上去，即利用回收机构和牵引机构将缠绕在滚筒401上的连续油管300拉向平台。

目前，对于平台吊车能力小于10T的平台，只能实现1.25寸直径/3600米长度或1.5寸直径/2600米连续油管的作业，不但限制了连续油管的作业类型，同时也限制了作业井深，无法满足工作要求。如果采用盘管分段吊装并管管对焊方式进行连续油管作业，只能进行非受力形式的连续油管作业，否则可能引起连续油管断裂的问题发生。而使用该船载式连续油管设备可降低对平台吊机能力的要求，吊车能力小的平台100也可使用大管径的连续油管300，从而极大扩展连续油管在海上平台的应用场所，同时，可以保障连续油管的作业安全，满足7级风浪下的作业环境，应急状态下实现封井***漏，保证人员、设备安全、满足环保要求。

结合上述实施例，本发明实施例的船载式连续油管设备可降低对平台吊机能力的要求，从而极大扩展连续油管在海上平台的应用场所，同时，可以保障连续油管的作业安全，满足7级风浪下的作业环境，应急状态下实现封井***漏，保证人员、设备安全、满足环保要求。本发明实施例的导向架可防止平台上其它设备或设施阻碍、刮伤或磕碰到连续油管而降低连续油管的使用寿命，为连续油管在平台上的传输提供一个安全的通道。本发明实施例的防喷器可在紧急情况下，有效切割连续油管，并封堵连续油管内所存在的流体，防止次生灾害的发生。

在本发明中的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“一侧”、“另一侧”、“一端”、“另一端”、“边”、“相对”、“四角”、“周边”、““口”字结构”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“直接连接”、“间接连接”、“固定连接”、“安装”、“装配”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；术语“安装”、“连接”、“固定连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定为准。

Claims (6)

1.一种海上作业***，包括平台和设置在平台上的井口设备，其特征在于，包括船载式连续油管设备，所述船载式连续油管设备包括船舶以及安装在船舶上的盘管滚筒、牵引机构和第一动力机构；所述井口设备包括注入器和第二动力机构，所述第二动力机构设置成驱动所述注入器拉出井下连续油管；

所述盘管滚筒设置为在所述第一动力机构的驱动下盘绕连续油管；

所述牵引机构设置在所述盘管滚筒的输入端一侧，所述牵引机构设置为在所述第一动力机构的驱动下将连续油管拉向或拉出所述盘管滚筒；所述盘管滚筒通过滚筒旋转座旋转安装在所述船舶上，用以调整所述盘管滚筒的输入端方向；所述船舶上设有升降台，所述牵引机构设置在所述升降台上；所述牵引机构在背向所述盘管滚筒的一侧设有防喷器，用以在紧急情况下切割连续油管并封住连续油管内部的压力；

所述船舶与平台分隔，连续油管由所述井口设备延伸至所述牵引机构且保持松弛状态，所述牵引机构与所述注入器方向运转同步，使所述船舶和平台之间的连续油管处于松弛状态；

所述平台的边缘设有导向架，用以引导所述连续油管伸向所述船载式连续油管设备。

2.根据权利要求1所述的海上作业***，其特征在于，所述导向架包括铰接的导向部和支撑部，所述支撑部固定在所述平台上，所述导向部设有用以引导所述连续油管的轨道，所述导向部和支撑部之间设有可伸缩的升降支架，用以折叠或展开所述导向架。

3.根据权利要求1所述的海上作业***，其特征在于，还包括控制模块，所述控制模块分别与所述第一动力机构和第二动力机构电连接或无线连接，用以分别控制所述第一动力机构和第二动力机构动作。

4.根据权利要求1所述的海上作业***，其特征在于，所述船舶上设有吊车，用以起吊所述升降台而调整所述牵引机构的位置，所述滚筒旋转座旋转调节好朝向后，所述吊车吊起所述升降台并放置在所述盘管滚筒的前端，使得所述牵引机构设置为与所述导向架和所述盘管滚筒处于同一平面内。

5.根据权利要求1所述的海上作业***，其特征在于，所述平台上设有回收机构，所述回收机构设置为在极端海况下将所述盘管滚筒上连续油管拉回平台。

6.根据权利要求1所述的海上作业***，其特征在于，所述滚筒旋转座包括旋转连接的固定座和转动座，所述固定座固定在所述船舶上，所述盘管滚筒安装在所述转动座上，所述第一动力机构设置为驱动所述转动座的转动。