单体海上钻探船 |
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| 申请号 | CN201490001058.1 | 申请日 | 2014-08-14 | 公开(公告)号 | CN205707185U | 公开(公告)日 | 2016-11-23 |
| 申请人 | 伊特里克公司; | 发明人 | J·鲁登伯格; D·B·韦宁; | ||||
| 摘要 | 本 申请 涉及一种 单体 海上钻探船，其包括具有船首、船尾的船体和延伸穿过船体的船井，所述船体具有上甲板。包括井架的作业线起吊系统安装在船体上。钻台设置在井架的作业线侧处， 覆盖 船井的一部分，并且作业线延伸穿过所述钻台中的开口。此外，设有船用设备和用于实施钻探辅助操作的或者与钻探相关操作的钻井设备，所述设备主要设置在上甲板下方的船的船体中。根据本申请，钻台与上甲板齐平。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种单体海上钻探船，包括： |
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| 说明书全文 | 单体海上钻探船技术领域[0001] 本申请涉及一种单体海上钻探船，例如用于油气勘探，钻井维护等。 背景技术[0002] 在WO2009/102196和WO2009/102197中，公开了来自本申请人的现有技术的钻探船。该船在商业上被称为Noble Globetrotter。在WO2009/102196中阐述的该船的一个优点是进行了如下改进的设计：其中钻井设备存放在船体中，使得质量重心相对较低。在WO2009/102197中描述的该设计的另一个优点在于移动的工作甲板允许工作甲板较低的工作位置，并允许在工作甲板的不工作的位置上操作BOP。这种整体布置使得钻台布置在上甲板上方的有限高度处，例如，在上甲板上方2米至7米之间，优选为5米的高度处。 [0003] 已知现有技术的单体钻探船包括： [0004] -具有船首和船尾的船体和延伸穿过船体的船井， [0005] -容纳舷侧，其具有船员岗位和桥楼，所述容纳舷侧设置在位于船首处的船体上，[0006] -船体具有在船的容纳舷侧与船尾之间的上甲板， [0007] -作业线起吊系统，其安装在位于所述船井处的船体上，所述作业线起吊系统包括井架，所述井架在钻探船的船井处连接至船体并具有中空结构， [0008] -起吊设备，其由井架支撑并具有可沿着作业线移动的负载附接设备，所述起吊设备在井架的作业线侧的外部延伸并且邻近井架的作业线侧，作业线延伸穿过船井，其中起吊设备适配成用于钻探或者与钻探相关的操作，所述起吊设备包括一个或者多个线缆以及一个或者多个相关联的绞盘，所述绞盘优选为设置在井架的中空结构中，以操纵所述负载附接设备相对于井架的位置， [0009] -钻台，其设置在井架的作业线侧处，并覆盖船井的一部分同时作业线延伸穿过所述钻台中的开口， [0010] -立管张紧器，其用于将来自钻探船的张紧力施加到立管，其中立管张紧器设置在钻台下方， [0011] -船用设备，钻井设备，其用于实施钻探的辅助操作或者与钻探相关的操作。 [0012] 如上所指出的，还已知在在上甲板下方的船的船体中设置钻井设备，其中所述钻井设备包括一个或者多个： [0014] ο立管存放器，其用于将立管存放在大致水平的位置上， [0015] οBOP存放区，其用于存放BOP(防喷器)， [0016] ο筒舱室，其用于容纳物料， [0017] ο泥浆存储容器，其用于存放钻探泥浆， [0019] ο泵舱，其用于容纳泵，例如泥浆泵， [0020] ο燃烧臂。实用新型内容 [0021] 本申请的目的是进一步改进船的设计。根据本申请，这是通过提供如下的单体钻探船而得以实现，所述单体海上钻探船，包括： [0022] -具有船首和船尾的船体以及延伸穿过船体的船井， [0023] -容纳舷侧，其具有船员岗位和桥楼，所述容纳舷侧设置在船首处的船体上，[0024] -所述船体在船的所述容纳舷侧与所述船尾之间具有上甲板， [0025] -作业线起吊系统，其在所述船井处安装在船体上，所述作业线起吊系统包括在钻探船的船井处连接至船体的井架， [0026] -起吊设备，其由井架支撑并具有能够沿着作业线移动的负载附接设备，所述起吊设备在井架的外部延伸并且邻近井架的作业线侧，所述作业线穿过船井延伸，其中，所述起吊设备适合用于钻探或者与钻探相关的操作，起吊设备包括一个或者多个线缆以及一个或者多个相关联的绞盘，用以操纵所述负载附接设备相对于所述井架的位置，[0027] -钻台，其设置在井架的作业线侧处，并覆盖船井的一部分，并且所述作业线延伸穿过所述钻台中的开口， [0028] -立管张紧器，其用于将来自钻探船的张紧力施加到立管，其中，所述立管张紧器设置在钻台下方， [0029] -船用设备， [0030] -用于实施钻探辅助操作或者与钻探相关的操作的钻井设备，其中，所述钻井设备设置在上甲板下方的船的船体中，并包括一个或者多个： [0031] ο管道存放器，其用于将钻杆存放在大致水平的位置上， [0032] ο立管存放器，其用于将在立管存放大致水平的位置上， [0033] ο防喷器存放区，其用于存放防喷器， [0034] ο筒舱室，其用于容纳物料， [0035] ο泥浆存储容器，其用于存放钻探泥浆， [0036] ο存放容器，其用于存放液体， [0037] ο泵舱，其用于容纳泵， [0038] ο燃烧臂， [0039] 该单体钻探船的特征在于钻台与上甲板齐平，并且钻探设备和船用设备设置在位于上甲板下方的船的船体内。 [0040] 通过调整船的整体尺寸，这种具有优点的设计使得上甲板在钻台的相同水平处的较高的水平处(即齐平)。这导致如下构造：建立了重量与强度之间的平衡，同时还能够容易地实施钻探管和其它附属设备的全部的必要操作。钻台与上甲板齐平的优点在于，船员能够简单地从钻探点步行到上甲板，并且滑车(例如在轨道上的)能够从钻台驶向上甲板，而不需要斜坡或类似结构。因此，齐平的钻台和上甲板允许人员和物体在上甲板与钻台之间轻易移动。 [0041] 另一个优点是船的强度增加。船井是穿过船的船体的通孔。船井壁围绕该通孔。在船井周围的船的强度由船体和船井壁的相对尺寸确定。在船井的下部分内部存在水，在船井壁上存在水线。通常，船井壁的上水平设置在距离甲板水平一定距离处，以允许在船井上方操作设备。在船井的周围设置相对较低的上甲板的设计中，存在相对较低的船井壁。有利的是，在较高水平处具有完整的上甲板，并船井壁的 高度增加，这是因为有助于船井周围的船的强度。特别地，可以减小甲板的弯曲力矩。 [0042] 在上甲板下方存放设备具有多种优点。设备，特别是管道和立管，具有特别巨大的重量。通过将管道和立管尽可能深地存放在船的内部，例如在存放部的底板处，船的质量重心与钻杆和立管存放在甲板上的情况相比变得在船中放置得相对较低。低重心能够实现船的相对较轻的构造。 [0043] 此外，可以有效地存放设备，使得船的更为紧凑的整体构形。通常，有利地是，使船的尺寸较小但提供相同的性能。因为船较小，则需要更低的动力用于保持静态以及通行。因此，可以使用更少的推进器和发动机动力，提供更低的燃料消耗。 [0044] 此外，通过在上甲板下方存放钻探和船用设备，上甲板可以用于其他目的。较大空闲的并且平坦的甲板区域对于例如存储额外的管道和/或立管而言是有利的。 [0045] 在根据本申请的第一个方面的单体海上钻探船的实施方案中，船适合用于实施管道铺设操作。特别地，管道铺设设备(例如张紧器)可以适合于安装在作业线中，例如与井架连接。此外，上甲板上的较大空闲的甲板区域优选包括用于管道铺设设备(例如存放用于(柔性)管道的卷筒)的存放区域。作业线可易于接近以及空闲甲板区域较大的优点使得能够在海上钻探船上设置所有需要的管道铺设设备，这进一步扩大了根据本申请的单体海上钻探船的使用选择。 [0046] 根据本申请的单体海上钻探船优选为适合于在多达12000英尺(3650米)的水(可选为北极的水)深中实施操作的动态定位的钻探船。整体长度优选在180至200米之间，宽度在30至35米以下。根据本申请的设计能够使上平甲板面积超过4000m2。 [0047] 根据本申请，船包括船体以及容纳舷侧，所述船体具有船首、船尾和延伸穿过船体的船井；所述容纳舷侧具有船员岗位和桥楼，所述容纳舷侧布置在船尾处的船体上。船体在船的容纳舷侧与船尾之间具有上甲板。优选地是，上甲板在水线上方始终具有均一的高度，允许轻易传送物品以及船员在甲板上行走。应当注意，在离岸工业中，上甲板也经常被称为主甲板，一些钻井设备和/或船用设备通常设置在该 主甲板上。在本申请的船的设计中，上甲板处于相对升高的水平处，允许大多数设备设置在上甲板下方，设置在“二层”甲板上。从而可以想到，该“二层”甲板指的是像“主甲板”一样的包括正常存在于主甲板上的设备。在全部本申请中，“上甲板”是船的最上面的甲板。 [0048] 有利地是，船体具有一个或者多个存放部，所述存放部具有底板和侧壁，其中至少部分钻探和/或船用设备布置在存放部的底板上。 [0049] 此外，有利地是在船的船体的横向侧部设置一个或者多个凹入的存放区用于存放设备，凹入的存放区比上甲板的水平更低，使得设备(例如钻井设备和/或船用设备)存放在其中，不会突出超过船的船体的横向侧部的平面。这种存放区例如适合于存放船用设备(例如快艇)或者钻井设备(例如燃烧臂)。 [0050] 根据本申请的船包括作业线起吊系统，所述作业线起吊系统在所述船井处安装在船体上，所述作业线起吊系统包括井架，井架在钻探船的船井处连接至船体。优选地，所述井架具有矩形截面和中空构造。优选地，井架具有连续的外壁，从而使得其内部免受天气影响。 [0051] 根据本申请，起吊设备由井架支撑，具有能够沿着作业线移动的装载附接设备，该起吊设备在井架的外部延伸且邻近井架的作业线侧，所述作业线延伸穿过船井，其中起吊设备适合用于钻探或者与钻探相关操作。起吊设备包括一个或者多个线缆以及一个或者多个相关联的绞盘，该绞盘优选设置在井架的中空的构造中，以操纵装载附接设备相对于井架的位置。优选地，起吊设备的一个或者多个绞盘布置在井架的下端处。 [0052] 在可能的实施方案中，作业线起吊系统是多作业线起吊系统，包括第一起吊设备和第二起吊设备，第一起吊设备由井架支撑且具有能够沿着第一作业线移动的第一负载附接设备，所述第一起吊设备在井架的外部延伸且邻近井架的第一作业线侧，第二起吊设备由井架支撑且具有能够沿着第二作业线移动的第二负载附接设备，所述第二起吊设备在井架的外部延伸且邻近井架的第二作业线侧；其中井架的第一作业线侧与井架的第二作业线侧是相对的。优选地，第一起吊设备和第二起吊设备中的每一个包括一个或者多个线缆以及一个或者多个相关联的绞盘，该绞盘优选地设置在井架的中空的构造中，以操纵每个 装载附接设备相对于井架的位置。 [0053] 应当注意，井架的第一侧和第二侧优选与井架的前侧和后侧对应，其中第一侧和第二侧哪个是前侧通常没有关系。 [0054] 在一个实施方案中，作业线起吊系统的井架的顶部分是可移除的，例如允许桥楼容易通过。井架的顶部部分能够方便地存放在上甲板的较大的空闲空间上。 [0055] 根据本申请的船包括钻台，其设置在井架的作业线侧处，覆盖船井的一部分同时作业线延伸穿过所述钻台中的开口。在双作业线起吊系统中，两个钻台可以设置在井架的第一作业线侧和第二作业线侧处。根据本申请，钻台与船的上甲板齐平。 [0056] 钻台可以是具有用于允许在作业线中的钻探管子通过钻台的单结构元件，但可替代的为由多个结构元件组成，例如可移动的舱口，它们能够一起形成大致矩形的钻台且在结构元件之间留下空白的开口以用于作业线。 [0057] 钻台是适合于进行特定的钻探操作的工作甲板。人员可以使用钻台靠近作业线。钻台可以或者优选具备一个或者多个以下部件： [0058] -转盘，其具有自动的动力卡瓦，也可以用作为接管孔， [0060] -液压锚架， [0061] -用于管子和立管的猫道机， [0062] -钻探器舱室， [0063] -载人绞盘， [0064] -立管张紧器压力缸上方的舱口，以用于维修或者移除， [0065] -阻流压井管汇，双股管道管汇和固井管汇， [0067] -移动升降台。 [0068] 钻台的水平至少受到船井中的水位和围绕船井的壁的上水平影响，这些由船的整体构形确定。 [0069] 此外，根据本申请，期望在钻台下方设置用于从钻探船向立管施加张紧力的立管张紧器。由于要求立管张紧器的一部分位于水线上方，因而这进一步确定钻台的最小水平。立管张紧器优选包括固定到立管 的顶端的立管环，以及通过线缆滑轮从船向所述立管环延伸的一个或多个线缆，所述线缆滑轮处于张紧作用下意味着张紧力能够施加至线缆。 [0070] 此外，泥浆处理要求从钻台开始具有一定的衰减度。因此，这进一步确定钻台的最小水平。 [0071] 钻台能够是可移除的，用以例如允许相对较大的物体通过。在可能的实施方案中，钻台在钻台的工作的位置与不工作的位置之间移动，在工作的位置上钻台与上甲板齐平且在井架的所述作业线侧覆盖船井的一部分同时作业线延伸穿过在所述钻台中的开口，而所述不工作的位置允许设备处于船井上方的作业线中且由起吊设备操纵。这种移动的钻台增加作业线对所有类型的设备(例如BOP、采油树或者吸泥泵)的可靠近性。 [0072] 在优选的实施方案中，其中BOP(防喷器)存放区邻近船井设置在上甲板下方的船的船体内，并且所述钻台的不工作的位置允许BOP位于船井上方，钻台下方，所述起吊设备适合于将通常特别重的BOP升高或者降低到海底。 [0073] 在可能的实施方案中，单体海上钻探船还适合于实施双梯度钻探。特别地，这种类型的钻探要求将较大且较重的吸泥泵安装在BOP的顶部。有利地是，在本申请的船上还设置用于实施双梯度钻探的设备，特别是吸泥泵。在该实施方案中，钻台在工作的位置与升高的不工作的位置之间移动，其中钻台的升高的不工作的位置允许吸泥泵和BOP(吸泥泵连接至BOP)两者位于船井上方的作业线中并且由起吊设备操纵。此外，在该实施方案中，起吊设备适合于使BOP和连接至BOP顶部的吸泥泵升高和降低到海底。有利地，吸泥泵存放区邻近船井设置。 [0074] 根据本申请的船包括钻井设备，以用于实行钻探的辅助操作或者与钻探相关的操作。优选地，具有整合的钻井设备的船适合于： [0075] -勘探和生产钻探操作， [0076] -卷管操作， [0077] -安装采油树， [0078] -试井 [0079] -完井。 [0080] 设置在船的上甲板下方的船体中的钻井设备优选包括一个或者多个： [0081] -管道存放器，其用于将钻杆在存放大致水平的位置上， [0082] -立管存放器，其用于将立管存放在大致水平的位置上， [0083] -BOP存放区，其用于存放BOP(防喷器)， [0084] -筒舱室，其用于容纳物料， [0085] -泥浆存储容器，其用于存放钻探泥浆， [0086] -存放容器，其用于存放液体，例如原油或者海水， [0087] -泵舱，其用于容纳泵，例如泥浆泵。 [0088] 在可能的实施方案中，通风系统设置在船的船体中，其包括通风进气井和通风排气井，通风进气井和通风排气井在上甲板下方的一个水平处开口。因此，在这样的实施方案中，不存在延伸穿过上甲板的通风井(即，延伸穿过上甲板的通风井是十分常见的)。没有延伸穿过上甲板的通风井进一步有助于提高空甲板的面积，从而能够用于其他目的。 [0089] 在一个实施方案中，单体海上钻探船的上甲板设置有网格式的内凹部，船进一步包括一个或者多个竖直元件。每个内凹部适合于容纳协同作用的竖直元件。在齐平的上甲板上的这种组合型网格提高上甲板区的使用选择性。例如，多个相对地隔开的竖直元件可以形成支架，用以例如存放管道或者立管。也可以想到设置在上甲板上的船用、钻探和/或管道铺设设备设有能够由内凹部容纳的竖直元件。例如，管道铺设卷筒能够设置有突出来的竖直销。 [0090] 为了保持齐平的上甲板区域，内凹部设置在最上面的甲板水平下方。可选择地，设置凸缘以限定内凹部，该凸缘以沉头孔的形式设置，使得凸缘与上甲板齐平。 [0091] 此外，为了增加船的使用选择性，优选设置一个或者多个起重机，这些起重机安装在上甲板上或者与上甲板整体形成。 [0092] 本申请的第二个方面涉及一种用于使钻探泥浆循环的系统，其中钻探泥浆穿过钻孔向下泵送且返回到钻孔的表面，其中返回到表面的钻探泥浆被传送到串联的振动筛设备和泥浆处理单元的组合，振动筛 设备与泥浆处理单元通过流体连接部连接。 [0093] 在钻探油井和气井中，无论是离岸还是陆上，在钻探过程中旋转钻探技术要求使用通过钻孔循环的钻探泥浆。典型地，钻探泥浆被从泥浆容纳存放容器泵送通过泥浆供应管线，向下泵送穿过钻孔并返回至钻孔的表面。循环的钻探泥浆由于返回到钻孔的表面而被用于将产生的钻探切除物从先前的钻孔底部运回到表面进行处理。 [0094] 返回到表面的钻探泥浆与携带的钻探切除物一起被传送到振动筛设备(也称为筛分设备)，该设备用于从钻探泥浆去除携带的钻探切除物。没有了已去除的钻探切除物的钻探泥浆在再次循环至钻孔之前，在泥浆处理单元中进一步处理。通常将通过振动筛设备去除的钻探切除物收集，以用于在钻具中进一步处理或者存放于处理盒或者处理容器用以在日后处理。钻探泥浆可以通过在泥浆处理单元于钻孔的进口之间的传送舱。 [0095] 应当注意到，为了使根据本申请的系统中的钻探泥浆循环，优选在系统中设置泵。此外，也可以借助重力实现不同的钻探泥浆流。优选地，钻探泥浆在重力的作用下从振动筛设备流进并穿过泥浆处理单元。 [0096] 钻探切除物在振动筛设备中去除。典型地，设置筛网和/或过滤器。振动筛设备可能包括多个振动筛，例如2至4个。在泥浆处理单元中进一步对泥浆进行清理，例如通过去除沙子，去除气等。泥浆处理单元通常包括各种相互连接的存放容器，例如砂槽、脱气装置容器、脱气清理容器、离心容器和清理容器。 [0097] 这种振动筛设备和泥浆处理单元需要定期维护，以清理和/或更换筛网、过滤器、存放容器等。在进行油基泥浆和水基泥浆之间转换时也需要进行维护。 [0098] 在现有技术的用于使钻探泥浆循环的系统中，需要停止所有的钻探泥浆循环以用于维护振动筛设备和/或泥浆处理单元。因此，在维护期间，不能够进行钻探操作。 [0099] 本申请的目的是通过提供用于使钻探泥浆循环的系统而改进整体效率，该系统包括串联的第一振动筛设备和第一泥浆处理单元，第一振动筛设备和第一泥浆处理单元通过第一流体连接部连接；以及串联 的第二振动筛设备和第二泥浆处理单元，第二振动筛设备和第二泥浆处理单元通过第二流体连接部连接，第二组合与第一组合并联设置，允许返回到表面的钻探泥浆被传送到第一组合和/或第二组合。 [0100] 因此，设有两个并行的泥浆清理管线，增加整体处理能力。此外，根据本申请，在第一振动筛设备与第二泥浆处理单元之间设置横向流体连接部。所述横向流体连接允许将钻探泥浆从第一振动筛设备传送到第二泥浆处理单元。 [0101] 因此，振动筛设备和/或泥浆处理单元能够关闭，同时其他的振动筛设备和/或泥浆处理单元保持运行。因此，在维护关闭的振动筛设备和/或泥浆处理单元期间，确保持续使钻探泥浆循环。因而根据本申请的用于使钻探泥浆循环的系统的优点在于，由于在清理过程中钻探操作能够持续进行，因而能够同时进行维护以及进行钻探泥浆循环。这对于整体效率是有利的。在一个实施方案中，可以想到在维护期间不得不使钻探泥浆循环的能力降低，但有利地是钻探泥浆循环可以完全继续。 [0102] 在一个实施方案中，在第一流体连接部与第二流体连接部之间设置横向流体连接部。有利地是，在第一振动筛设备和第二振动筛设备的下游设置泥浆槽，该泥浆槽在第一流体连接部与第二流体连接部之间形成横向流体连接部。 [0103] 在可替换的实施方案中，在第一振动筛设备与第二泥浆处理单元之间且在第二振动筛设备与第一泥浆处理单元之间设置两个横向的流体连接部。可能的是，两个流体连接部从第一(或者第二)振动筛设备出发：一个到达第一(或者第二)泥浆处理单元，并且一个到达第二(或者第一)泥浆处理单元。来自第一振动筛设备的钻探泥浆可以根据需要而传送到第一泥浆处理单元或者第二泥浆处理单元，而同时对另一者进行维护。来自第二振动筛设备的钻探泥浆从而可以根据需要传送到第一泥浆处理单元或者第二泥浆处理单元，而同时对另一者进行维护。而且，在将钻探泥浆传送到第一振动筛设备时，第二振动筛设备和第二泥浆处理单元也可以用于进行钻探泥浆循环。因此，设置如下系统，使得其允许对第一振动筛设备或者第二振动筛设备和/或第一泥浆处理单元或者第二泥浆处理单元中的任一者进行维护，并同 时经由另一个振动筛设备和泥浆处理单元继续进行泥浆循环。 [0104] 在另一个可替换的实施方案中，横向流体连接部由第一流体连接部和第二流体连接部的共用部分形成。因此，可以允许在第一振动筛设备单元与第一泥浆处理单元之间的流体连接部和在第二振动筛设备单元与第二泥浆处理单元之间的流体连接部在一些部分处重合，从而允许来自第一振动筛设备的泥浆流向第二泥浆处理单元，并且来自第二振动筛设备的泥浆流向第一泥浆处理单元。这种方式还允许系统在通过另一个振动筛设备和泥浆处理单元持续进行泥浆循环时对第一振动筛设备或者第二振动筛设备和/或第一泥浆处理单元或者第二泥浆处理单元中的任一者进行维护。 [0106] 本申请的第二个方面还涉及一种方法，其中使用使钻探泥浆循环的系统，其中钻探泥浆穿过钻孔而被向下泵送并返回到钻孔的表面，其中返回到表面的钻探泥浆被传送到串联的振动筛设备和泥浆处理单元的组合，所述振动筛设备和泥浆处理单元通过流体连接部连接，其中所述系统包括： [0107] -串联的第一振动筛设备和第一泥浆处理单元的第一组合，所述第一振动筛设备和第一泥浆处理单元通过第一流体连接部连接；以及 [0108] -串联的第二振动筛设备和第二泥浆处理单元的第二组合，所述第二振动筛设备和第二泥浆处理单元通过第二流体连接部连接；所述第二组合并联于所述第一组合设置，[0109] -在第一组合与第二组合之间的横向流体连接部。 [0110] 优选地，所述方法包括以下步骤： [0111] -将返回到表面的钻探泥浆传送到第一振动筛设备和/或第二振动筛设备，[0112] -通过第一流体连接部、第二流体连接部和/或横向流体连接部将钻探泥浆从第一和/或第二振动筛设备传送到第一泥浆处理单元和/或第二泥浆处理单元， [0113] -在将钻探泥浆从第一振动筛设备和/或第二振动筛设备中的另一 者传送到第一浆处理单元和/或第二泥浆处理单元的过程中，关闭并维护第一振动筛设备和第二振动筛设备与第一泥浆处理单元和第二泥浆处理单元中的至少一个。 [0114] 根据本申请的系统不仅允许振动筛设备和泥浆处理单元的第一组合或第二组合关闭，还可以想到仅将振动筛设备中的一个或者泥浆处理设备中的一个关闭。还可替代地，能够关闭与第二泥浆处理单元组合的第一振动筛设备，或者关闭与第一泥浆处理单元组合的第二振动筛设备。 [0116] 将结合附图来对本申请进一步阐述，其中： [0117] 图1a表示根据本申请的第一方面的单体海上钻探船的实施方案的侧视图； [0118] 图1b表示图1a的船的实施方案的截面侧视图； [0119] 图1c表示图1a的船的实施方案的俯视图； [0120] 图2a和2b表示图1a-1c的船的实施方案的横截面图； [0121] 图3a和3b表示根据本申请的第一方面的单体海上钻探船的实施方案的俯视图和局部截面侧视图，其适用于实施管道铺设操作； [0122] 图4表示根据本申请的第一方面的单体海上钻探船的实施方案的局部截面侧视图，其适用于实施双梯度钻井； [0123] 图5表示根据本申请的第二方面的系统的用于钻探泥浆循环的部分的示意性的流程图； [0124] 图6a、b和c表示根据本申请的第二方面的横向流体连接部的三个不同的实施方案。 具体实施方式[0125] 在图1a、1b、1c、2a和2b中，显示了根据本申请的第一方面的单体海上钻探船1的实施方案。在图1a中，可见的是侧视图，而在图1b中可见的是船的截面的类似的侧视图。在图1c中显示俯视图，同时 图2a和2b表示在船的船井附近的垂直于船的纵向轴线的两个不同的截面。 [0126] 所示的单体海上钻探船1包括船体2，所述船体2具有船首2a和船尾2b。在位于船首2a处的船体2上设置容纳舷侧，一般用附图标记3表示。所述容纳舷侧至少包括船员岗位和桥楼，并可选地包括医院、医疗室、电影放映室、数据监控室、咖啡室、吸烟区、桑拿室等。在船首2a处，还设置有用于直升机5b的直升机平台5a。 [0127] 在船的船体2的横向侧部处(在此为船的右舷侧)设置有凹入的存放区4a，在此用于存放救生艇4b。在船的横向侧部处，优选地设置更多的这种类型的存放区用以存放设备，使得不会突出超过船的船体的侧部平面，并同时方便靠近(是救生艇4b的首要条件)。 [0128] 船体2具有位于在船的容纳舷侧3与船尾2b之间的上甲板6。船1包括船井10，其延伸穿过船体2(在这里是上甲板6的中间部分)，其中上甲板的前上甲板部分6a在船井10的前方延伸，而上甲板的后上甲板部分6b在船井10的后方延伸。上甲板是最上面的甲板，覆盖船体。在船体内部，可以设置多个其它的甲板，常常被称为“二层”甲板。 [0129] 根据本申请的第一方面，多数钻探和/或船用设备设置在船的上甲板下方的船体中。特别地，存放在上甲板下方的钻探设备包括一个或者多个： [0130] -管道存放器，其用于将钻杆存放在大致水平的位置上， [0131] -立管存放器7，其用于将立管存放在大致水平的位置上， [0132] -BOP存放区，其用于存放BOP(防喷器)；在图2b中示出的实施方案中可见两个BOP12。 [0133] -吸泥泵(MLP)11， [0134] -筒舱室，其用于容纳筒舱， [0135] -泥浆存储容器14，其用于存放钻探泥浆， [0136] -存放容器，其用于存放液体，例如原油或者海水， [0137] -泵舱9，其用于容纳泵，例如泥浆泵， [0138] -燃烧臂13b。 [0139] 此外，如在图1b中所示，也可以在船体2内部靠近舱底设置压载 舱8。 [0140] 如在图1a中所示，在船的船体2的右舷侧部，设置另一个凹入的存放区23a，在此用于存放快艇23b。将快艇23b存放为使得不会突出超过船的船体的侧部的平面，同时保持可易于接近。 [0141] 而且，存放区13a设置用于存放燃烧臂13b，使得所存放的燃烧臂13b不会突出超过从船的船体的侧部的平面。燃烧臂常见于钻探船，以允许在需要的时候点燃油气产物。所述船优选为具有两个枢转的燃烧臂13b，每个燃烧臂具有枢转安装在船体的侧部的内部分且所述臂的外部部分支撑一个或者多个燃烧器。每个燃烧臂能够在一般平行于船体的侧部的存放位置与操作位置之间枢转，其中在操作位置上所述臂离开船体2，优选为燃烧器超出船的船尾从而使得火焰远离上甲板6。 [0142] 根据优选的特征，每个燃烧臂在低于上甲板6的水平的高度处存放在存放位置中，燃烧臂最优选位于船体的侧部的后部，从而总体位于后上甲板部分6b的水平下方。从而不需要用于燃烧臂的甲板空间，并且燃烧臂(在存放位置中)不会阻碍例如用起重机在后甲板部放置物体的工作。 [0143] 最优选地是，如在船1中，船体的侧部具有凹入的存放空间13a以用于燃烧臂13b，使得存放的燃烧臂部不会突出超过船的船体的侧部的平面。从而燃烧臂有效地收藏在船的船体内部且不会受到损坏。此外，燃烧臂不会阻碍船上的其它工作。可能地，燃烧臂是悬臂杆，即仅在其经由枢转结构枢转安装至船体的内部部分处受到支撑，该枢转结构支撑吊杆的全部重量。 [0144] 还可以在图1a中可见凹入区24a，其用于设置传送管24b。与救生艇4b和快艇23b相似，传送管24b存放成使得传送管不会突出超过船的船体的侧部的平面，同时保持为可易于接近。不同于救生艇4a和快艇23a的凹入的存放区，所述传送管存放区24a没有被上甲板覆盖。因此，在传送管存放区24a的位置处，上甲板6a没有沿着船体的全部宽度延伸，而是包括凹入部。传送管例如适合于传送油、钻探水、海水、饮用水、液体泥浆、块体泥浆、钻探切除物等等。 [0145] 作业线起吊系统15安装在船体2上，所述作业线起吊系统15包括井架16，该井架16在钻探船1的船井处连接至船体2。所示的实施 方案的作业线起吊系统15是双作业线起吊系统，但是也可以想到设置单作业线起吊系统或任选地多条(超过两条)作业线起吊系统。第一起吊设备17由井架支撑且具有能够沿着第一作业线18移动的负载附接设备，其在船的船尾侧处在井架的外部并且邻近井架的第一作业线侧延伸，并且所述作业线延伸穿过船井 10。第二起吊设备由井架支撑且具有能够沿着第二作业线20移动的负载附接设备，其在与井架的第一作业线侧相对的船的船首侧处在井架的外部且邻近井架的第二作业线侧延伸，所述作业线20延伸穿过船井10。优选地是，起吊设备17、19均适合用于钻探或者与钻探相关的操作。 [0146] 能够想到船1在井架16的前侧和后侧处具有钻探站。钻探站在前部的船井区域上方包括钻探甲板或者钻台。在井架的第一作业线18侧处，即在船的船尾侧处，设置钻台21b，其覆盖船井10的船尾侧部分，同时作业线18延伸穿过所述钻台21b中的开口。在井架的第二作业线20侧处，即在船的船首侧处，设置钻台21a，其覆盖船井10的船首侧部分，同时作业线20延伸穿过所述钻台21中的开口。钻探甲板可以为固定甲板或者可选为移动的。如所指出的，钻台具有用于管(包括伸缩的连接部)通道的开口，该管子能够用起吊设备升起和下降。 优选地，钻台可以设置有转盘和铁钻工。 [0147] 根据本申请的第一方面，钻台21a、21b与上甲板6b、6a齐平。特别地，钻台21a、21b两者、前上甲板部分6a和后上甲板部分6b彼此齐平，即他们都在相同的水平上延伸。 [0148] 在图2a中可见的立管张紧器22设置用于将来自钻探船1的张紧力施加到立管，该立管张紧器22设置在钻台21b下方。在此，立管张紧器系统包括多个(在这里是8个)金属线索类型的立管张紧器。立管张紧器压力缸22a在船体内部的钻台下方竖直安装。压力容器单元22b在二层甲板22c上紧靠船井10安装。应该注意到，立管张紧器22的水平面W上方的(特别是设置在船井内立管张紧器的部分的)尺寸决定了船井10上方的钻台的水平。除了立管张紧器的该部分的高度之外，减少泥浆处理的需求也有助于确定所需的钻台水平，其在该实施方案中与上甲板的水平相同。 [0149] 优选地是，钻探甲板设置有立管悬吊设备(例如立管卡盘)，其允 许从甲板悬吊立管串，最为优选地具有附接至立管串的下端的BOP。 [0150] 从图1c的俯视图清楚可见，全部上甲板6a、6b设置有网格式的内凹部25，这些内凹部25设置成使得上甲板保持齐平。根据本申请的实施方案，每个内凹部25适合于接收协同作用的竖直元件。在该附图中示出的实施方案中，多个支架26安装在后上甲板部分6b和前上甲板部分6a上。有利地，支架26由容纳在内凹部25中的多个相对地间隔的竖直元件形成。竖直元件是从支架设置的(例如撑杆或者栅栏)，以便例如存放管道或者立管。在一个实施方案中(未示出)，设置凸缘用以限定内凹部，所述凸缘以沉头孔的形式设置，使得凸缘与上甲板6a、6b齐平。 [0151] 船1还设置有多个起重机，这些起重机设置在上甲板上并安装于上甲板。在图1和2的实施方案中，基座式起重机30正好安装在作业线起吊系统15机尾侧。该起重机30例如用于卸载补给船只、一般的甲板操作并且可以用于离开井架16的顶部起吊以用于通过桥楼。井架的该顶部可以存放在上甲板上。在该实施方案中第二基座式起重机31正好设置在容纳部3的后方。该起重机31可以用于卸载补给船只和一般的甲板操作。用于管道操作的折臂式起重机32邻近猫道设备27安装在井架16的前方。猫道机27a沿纵向方向布置在前上甲板6a用以将管子(例如钻杆)给送至前作业线20。猫道设备27b沿纵向方向布置在后上甲板6b上用以将管子(例如钻杆)给送至后作业线18。用于管道操作的折臂式起重机32用于将管子装载在前方的猫道设备27上。在示出的实施方案中，门式起重机33安装在后上甲板部分6b上。 门式起重机33优选能够覆盖全部的后部的上甲板部分6b且能够行进至井架16的机尾侧，在这里是作业线起吊系统15的第一作业线18侧。门式起重机33能够用于将管子装载在后部的猫道机器27b上、立管操作以及一般的甲板操作。在立管存放处7中，可以设置桥式起重机 34。 [0152] 用于存放钻杆接头，例如大约40米的四接头的两个后退装置(在这里是转盘)29布置在井架16的相对的侧部处。 [0153] 在图3a和3b中，显示出根据本申请的第一个方面的单体海上钻探船60的实施方案，该实施方案适用于实施管道铺设操作。在图3a中，可见具有全部上甲板61的船的俯视图，而在图3b中仅示出船60 的侧视图的一部分。 [0154] 单体海上钻探船60包括船体62，该船体具有船首62a和船尾62b。在船体的船首62a上，设置有容纳舷侧(一般用附图标记63表示)，包括船员岗位和桥楼。 [0155] 船井64延伸穿过船体。船体具有在船的容纳舷侧63与船尾62b之间延伸的上甲板61。在图中，可以看出上甲板的前上甲板部分61a和上甲板的后上甲板部分61b，所述前上甲板部分61a向船井64的前方延伸，而后上甲板部分61b向船井64的后方延伸。 [0156] 在船体上，在船井64处安装有双作业线起吊系统65，该作业线起吊系统65包括井架66，所述井架66在钻探船60的船井64处连接至船体。双作业线起吊系统65包括第一起吊设备68，其由井架支撑且具有能够沿着作业线69移动的装载附接设备，所述第一起吊设备68在井架的外部延伸且邻近井架的第一作业线侧，该作业线延伸穿过船井64，其中起吊设备适合用于钻台或者与钻探相关的操作。双作业线起吊系统65还包括第二起吊设备70，其由井架支撑且具有能够沿着作业线67移动的装载附接设备，所述第二起吊设备70在井架的外部延伸且邻近井架的第二作业线侧，该作业线延伸穿过船井64，其中起吊设备适合用于钻探或者与钻探相关的操作。 [0157] 在示出的实施方案中，设置管道铺设设备，特别是张紧器71，该管道铺设设备适合用于安装在作业线中，在这里安装在井架的第一作业线侧，在示出的机构中用于实施柔性管道铺设。此外，上甲板包括用于存放管道的卷筒的存放区。在示出的实施方案中，包括柔性管线73的多个卷筒72安装在上甲板61上，特别是后上甲板部分61b上。 [0158] 从在图3a中的俯视图清楚可见，全部上甲板61a、6b设置有网格式的内凹部75，这些内凹部设置成使得上甲板保持齐平。根据本申请的实施方案，每个内凹部适合于容纳协同作用的竖直元件。在该附图中示出的实施方案中，多个卷筒72安装在后上甲板部分61b上。有利地是，卷筒72设置有竖直元件(未示出)，其适合于被容纳在设置在上甲板61b上的内凹部75中，以便于安装卷筒。在示出的实施方案中，支架76安装在前上甲板部分61a。有利地，支架76由多个相对的间隔的竖直元件(例如撑杆)形成，这些竖直元件共同形成支架，用以例 如存放管道或者立管。在一个实施方案中(未示出)，凸缘设置成用以限定内凹部，该凸缘以沉头孔的形式设置，使得凸缘与上甲板61齐平。 [0159] 可易于接近的作业线和空闲甲板面积较大的优点使得能够在海上钻探船上设置所有需要的管道铺设设备，这进一步扩大了根据本申请的单体海上钻探船的使用选择。 [0160] 图4表示根据本申请的第一方面的单体海上钻探船的实施方案的截面局部侧视图，其适合用于实施双梯度钻井。在该图中，可见船体81的一部分，并且船井82延伸穿过船体81。船体包括上甲板83。井架85在船的船井82处连接至船体81。井架85是多作业线起吊系统的一部分，包括第一起吊设备86和第二起吊设备91，所述第一起吊设备86由井架支撑且具有能够沿着第一作业线90移动的第一装载附接设备87，该第二起吊设备91在井架的外部延伸且邻近井架的第一侧，所述第二起吊设备91由井架支撑且具有能够沿着第一作业线93移动的第二装载附接设备92，所述第二起吊设备91在井架的外部延伸且邻近井架的第二侧。第一起吊设备86和第二起吊设备91中的每一个包括一个或者多个线缆以及一个或者多个相关联的绞盘，该绞盘(不可见)设置在井架的中空的构造中，用以操纵每个装载附接设备相对于井架的位置。 [0161] 移动钻台88设置在井架的第一作业线90侧处。在工作的位置上(未示出)，钻台与上甲板83齐平且覆盖船井82的一部分，同时作业线延伸穿过在所述钻台88中的开口。在图中，钻台88移动至不工作的位置以允许设备到达船井82上方的作业线90中并由第一起吊设备86操纵。 [0162] 特别地，在该图中，移动钻台88已经移动至升高的水平处，其中起吊设备86将要用于降低全体的海底旋转装置(SRD)95、固体处理单元(SPU)96、吸泥泵(MLP)97和BOP(在这里由下部船用立管组件(LMRP)98和下部防喷器(LBOP)99组成)。应当注意，在该图中，SRD 95、SPU 96、MLP 97、LMRP 98和LBOP 99全体都位于船井上方。移动钻台和可易于接近的作业线优点使得能够在船井上方并在钻台下方的作业线中设置如此巨大的全部设备，这进一步扩大了根据本申请的单体海上钻探船的使用选择。 [0163] 在图5中，示例性地示出根据本申请的第二方面的用于使钻探泥浆循环的系统100。由位于该图中的上部分处的箭头101表示返回到钻孔的表面的钻探泥浆。可能地是，该钻探泥浆已经通过分流器。示出了所谓的细屑单元102，通过该细屑单元102钻探泥浆选择性地循环以去除细屑。钻探泥浆经由分流器103而允许通过磁铁104a用于去除金属部分。随后，钻探泥浆经由汇流箱104b而传送至振动筛设备105。在示出的实施方案中，用附图标记A和B示意性地表示振动筛设备装置。在示出的实施方案中清楚可见，每个振动筛设备装置包括磁铁104a、汇流箱104b和三个振动筛设备105。其他数量的振动筛设备也是可以想到的。 [0165] 在振动筛设备A和B中，泥浆与切除物分开。来自振动筛设备A的切除物被引导至切除物钻机107a，而来自振动筛设备B的切除物被传送到切除物钻机107b。切除物从切除物钻机107a、107b被传送到切除物处理装置108。 [0166] 来自第一振动筛设备的钻探泥浆经由第一流体连接部109而被传送到串联设置的第一泥浆处理单元C。来自第二振动筛设备B的钻探泥浆经由第二流体连接部110而被传送到串联设置的第二泥浆处理单元D。振动筛设备C与泥浆处理单元D的第二结合方式设置为与振动筛设备A与泥浆处理单元C的第一结合方式并联设置。 [0167] 来自第一振动筛设备A和第二振动筛设备C两者的钻探泥浆被导入泥浆槽106。该泥浆槽106在第一组合A、C与第二组合B、D之间形成横向流体连接。该泥浆槽106允许钻探泥浆从第一振动筛设备A传送到第二泥浆处理单元D，和/或从第二振动筛设备B传送到第一泥浆处理单元C。设置阀门111用以根据需要对泥浆流引导。结果是，振动筛设备A、B和/或泥浆处理单元C、D能够关闭，并且同时其他的振动筛设备和/或泥浆处理单元保持运行。 [0168] 泥浆处理单元C、D两者包括多个存放容器：沙收集器C1、D1，脱气装置容器C2、D2，脱气装置清理容器C3、D3，离心容器C4、D4和清理容器C5、D5。在示出的实施方案中选择性额外的离心器115 连接至离心容器D4。 [0169] 来自单元C的钻探泥浆经由传送容器120而被传送回到钻孔122，并且来自单元D的钻探泥浆经由传送容器121而被传送到钻孔122。 [0170] 在图6a、b和c中，示意性地示出第一组合与第二组合之间的横向流体连接的三个不同的实施方案。所有的三个不同的实施方案公开了根据本申请的横向流体连接，其允许钻探泥浆从第一振动筛设备传送到第二泥浆处理单元，和/或从第二振动筛设备传送到第一泥浆处理单元。结果是，振动筛设备和/或泥浆处理单元能够关闭，并且同时其他的振动筛设备和/或泥浆处理单元保持运行，用以允许持续进行钻探泥浆循环和钻探操作。 [0171] 在所有的实施方案中，钻探泥浆以流101进入系统并通过流122离开系统。泥浆可以流过串联的第一振动筛设备A和第一泥浆处理单元C的第一组合(第一振动筛设备A和第一泥浆处理单元C经由流体连接部109连接)。可选地或者额外地，可以流过串联的第二振动筛设备B和第二泥浆处理单元D的第二组合(第二振动筛设备B和第二泥浆处理单元D经由流体连接部110连接)。 [0172] 在图6a中，图5的实施方案示意性地示出：在第一流体连接部109与第二流体连接部110之间设置包括阀门111的横向流体连接部106。 [0173] 在图6b中，示意性地示出可替代的实施方案。泥浆经由流体连接部109a、j109b、109c而流过第一振动筛设备A与第一泥浆处理单元C的第一组合。泥浆经由流体连接部 110a、110b、110c而流过第二振动筛设备B与第二泥浆处理单元D的第二组合。横向流体连接部由第一流体连接部和第二流体连接部的共用部分109b、110b形成。 [0174] 在图6c中，示意性地示出根据本申请的系统的另一可替代的实施方案。泥浆经由流体连接部109而流过第一振动筛设备A与第一泥浆处理单元C的第一组合。泥浆经由流体连接部110而流过第二振动筛设备B与第二泥浆处理单元D的第二组合。根据本申请，在第一振动筛设备A与第二泥浆处理单元D之间设置横向流体连接部125。另外，在示出的实施方案中，在第二振动筛设备B与第一泥浆处理单元D之间设置横向流体连接部126。 |
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