Подводный буровой модуль



Подводный буровой модуль
Подводный буровой модуль
Подводный буровой модуль
Подводный буровой модуль
Подводный буровой модуль

Владельцы патента RU 2669596:

Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ (RU)

Изобретение относится к буровым модулям, предназначенным для бурения нефтяных и газовых скважин на шельфах морей. Техническим результатом является обеспечение режима непрерывного бурения и непрерывной циркуляции бурового раствора, а также транспортировки, установки и замены устьевого оборудования без привлечения дополнительных технических средств. Подводный буровой модуль содержит открытую рамную конструкцию, бурильную машину, закрепленную на буровой вышке, которая снабжена механизмом горизонтального перемещения бурильной машины, обеспечивающим возможность подачи и установки бурильных труб, подъемный механизм, служащий для вертикального перемещения буровой вышки. Дополнительно подводный буровой модуль снабжен средствами для соединения/отсоединения бурильных труб в процессе добавления или удаления бурильных труб в/из бурильной колонны, элементами системы буровых сточных вод и элементами системы циркуляции бурового раствора, механизмом удержания, перемещения и установки устьевого оборудования на устье скважины, неподвижной направляющей, верхней и нижней камерами обмыва, устройством вытеснения. При этом между устьем скважины и бурильной машиной установлена нижняя бурильная машина, служащая для вращения бурильной колонны. Неподвижная направляющая выполнена с возможностью перемещения по ней нижней бурильной машины с помощью подъемного механизма независимо от бурильной машины. При этом выше уровня устья скважины установлены поворотные столы с приводами вращения, служащие для размещения заменяемых кассет с бурильными трубами. Верхняя и нижняя камеры обмыва предназначены для очистки бурильных труб от остатков бурового раствора и шлама. Устройство вытеснения снабжено фланцем для подачи воды или бурового раствора, для бурения или вытеснения в нижнюю полость и установлено над нижней бурильной машиной с возможностью вертикального перемещения совместно с ней. 5 ил.

 

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к буровым модулям, предназначенным для бурения нефтяных и газовых скважин на шельфах морей.

Известно техническое решение «Устройство и способ бурения с непрерывным вращением бура и непрерывной подачей бурового раствора» (см. патент RU 2552743 С2, МПК: Е21В 7/00, Е21В 19/16, Е21В 21/00), где буровая установка, предназначенная для бурения нефтяных и газовых скважин, содержит первую буровую машину с верхним приводом, установленную с возможностью вертикального перемещения вдоль направляющей, и вторую буровую машину, установленную между первой буровой машиной и скважиной с возможностью вертикального перемещения вдоль направляющей независимо от первой буровой машины с верхним приводом и снабженную поворотным столом, способным выдерживать вес бурильной колонны, приводом вращения, обеспечивающим непрерывное вращение бурильной колонны, и жидкостной камерой, способной обеспечивать жидкостное соединение между концом бурильной колонны и блоком подачи бурового раствора, при этом жидкостная камера снабжена отверстиями для бурильной колонны, содержащими устройства, которые могут закрывать отверстия для бурильной колонны с обеспечением непроницаемости для жидкости. Вторая буровая машина снабжена также приводным трубным ключом, который обеспечивает возможность соединения и отсоединения элемента и бурильной колонны, при этом указанный приводной трубный ключ установлен в жидкостной камере и выполнен с возможностью вертикального перемещения для соединения и отсоединения элемента и бурильной колонны.

Недостатком данного технического решения является большая высота буровой вышки, связанная с необходимостью установки верхнего привода, на неподвижную направляющую, что приводит к затруднениям при транспортировке и монтаже данной буровой установки на точке эксплуатации, вызванных большими вертикальными размерами.

Известно техническое решение «Подводный буровой модуль для использования при бурении нефтяных и газовых скважин» (патент WO 2004018826, МПК: Е21В 15/02), взятое за аналог. Согласно изобретению подводный буровой модуль установлен на дне моря, имеет открытую рамную конструкцию, буровую вышку с вертикальными направляющими для бурильной машины, подъемный механизм для перемещения бурильной машины, бурильную машину для вращения бурильной колонны, средства для соединения/отсоединения бурильных труб в процессе добавления или удаления бурильных труб в/из бурильной колонны при спускоподъемных операциях, заменяемую кассету с бурильными трубами, устройство подачи и установки бурильных труб с захватными рычагами, систему циркуляции бурового раствора. Бурильная колонна составлена из бурильных труб, соединяемых с помощью резьбовых соединений. Бурильные трубы размещены в заменяемой кассете для бурильных труб, при этом она установлена таким образом, что обеспечивает подачу и установку каждой бурильной трубы в бурильную колонну при ее монтаже или демонтаже. Передача бурильных труб между заменяемой кассетой с бурильными трубами и положением в буровой вышке обеспечена с помощью устройства подачи и установки бурильных труб с захватными рычагами.

Недостатком данного технического решения является то, что в процессе бурения подводной скважины при добавлении или удалении бурильных труб в/из бурильной колонны при спускоподъемных операциях не обеспечивается непрерывное вращение бура и непрерывная подача бурового раствора, что увеличивает вероятность аварий и осложнений при строительстве скважин, не обеспечивается герметизация открытого конца бурильной колонны при спускоподъемных операциях, что нарушает технологические и экологические требования о предотвращении попадания бурового раствора в окружающую водную среду.

Известно техническое решение «Подводный буровой модуль для бурения нефтяных и газовых скважин» (см. патент RU 2624841 С1 МПК: Е21В 15/02, Е21В 21/01), взятое за прототип. Согласно изобретению подводный буровой модуль установлен на дне моря, имеет открытую рамную конструкцию, включает буровую вышку с вертикальными направляющими для бурильной машины, подъемный механизм для перемещения бурильной машины, бурильную машину для вращения бурильной колонны, средства для соединения/отсоединения бурильных труб в процессе добавления или удаления бурильных труб в/из бурильной колонны при спускоподъемных операциях, заменяемую кассету с бурильными трубами, устройство подачи и установки бурильных труб с захватными рычагами, элементы системы циркуляции бурового раствора, устройство вытеснения окружающей водной среды в систему буровых сточных вод и бурового раствора в систему циркуляции бурового раствора, элементы системы буровых сточных вод, которые закреплены на буровой вышке.

Недостатками данного технического решения являются:

- в процессе бурения при спускоподъемных операциях при добавлении или удалении бурильных труб в/из бурильной колонны происходит остановка вращательного и поступательного движения бурильной колонны, прекращается подача бурового раствора в скважину, что увеличивает вероятность аварий и осложнений при строительстве скважин;

- большая высота буровой вышки, связанная с необходимостью установки бурильной машины, на неподвижную буровую вышку, что может привести к затруднениям при транспортировке и монтаже данного подводного бурового модуля на точке эксплуатации, вызванных большими вертикальными размерами;

- размещение заменяемых кассет на уровне устья скважины под буровой вышкой, что может привести к существенным затруднениям при их замене в процессе эксплуатации;

- наличие дополнительных механизмов, обеспечивающих подачу труб на ось скважины, что требует дополнительных мероприятий по обеспечению соосности подаваемых бурильных труб и переводника бурильной машины;

- отсутствие очистки бурильных труб от остатков бурового раствора и шлама, что может привести к нарушению экологических требований о предотвращении попадания бурового раствора в окружающую водную среду и затруднениях при возвращении бурильных труб в заменяемые кассеты;

- необходимость привлечения дополнительных технических средств для доставки, установки или замены устьевого оборудования.

Задачей изобретения является создание подводного бурового модуля, обеспечивающего:

- уменьшение высоты буровой вышки до размеров, обеспечивающих транспортировку и монтаж/демонтаж на точке эксплуатации;

- непрерывное движение бурильной колонны и циркуляция бурового раствора в процессе бурения при спускоподъемных операциях при добавлении или удалении бурильных труб в/из бурильной колонны;

- отказ от дополнительных механизмов, обеспечивающих подачу труб на ось скважины;

- размещение заменяемых кассет в зонах, обеспечивающих минимальные затруднения при их замене в процессе эксплуатации;

- очистку бурильных труб от остатков бурового раствора и шлама;

- транспортировку, установку и замену устьевого оборудования без привлечения дополнительных технических средств.

Поставленная задача достигается тем, что подводный буровой модуль содержит открытую рамную конструкцию, бурильную машину, закрепленную на буровой вышке, средства для соединения/отсоединения бурильных труб в процессе добавления или удаления бурильных труб в/из бурильной колонны при спускоподъемных операциях, заменяемые кассеты с бурильными трубами, устройство вытеснения окружающей водной среды, элементы системы буровых сточных вод и элементы системы циркуляции бурового раствора.

При этом, буровая вышка снабжена механизмом горизонтального перемещения бурильной машины, обеспечивающего возможность подачи и установки бурильных труб.

Подводный буровой модуль снабжен подъемным механизмом, служащего для вертикального перемещения буровой вышки, нижней бурильной машиной, служащей для вращения бурильной колонны, установленную между устьем скважины и бурильной машиной, неподвижной направляющей с возможностью перемещения по ней нижней бурильной машины с помощью подъемного механизма независимо от бурильной машины, поворотными столами с приводами вращения, служащими для размещения заменяемых кассет, устанавливаемыми выше уровня устья скважины, механизмом удержания, перемещения и установки устьевого оборудования на устье скважины, верхней и нижней камерами обмыва, предназначенными для очистки бурильных труб от остатков бурового раствора и шлама.

Устройство вытеснения снабжено фланцем для подачи воды или бурового раствора, для бурения или вытеснения, в нижнюю полость и установлено над нижней бурильной машиной с возможностью вертикального перемещения совместно с ней.

Подъемный механизм для перемещения буровой вышки обеспечивает изменение высоты при транспортировке и монтаже/демонтаже на точке эксплуатации подводного бурового модуля и вертикальное перемещение бурильной машины, закрепленной на буровой вышке.

Неподвижная направляющая и нижняя бурильная машина обеспечивает непрерывное движение бурильной колонны в процессе бурения при спускоподъемных операциях при добавлении или удалении бурильных труб в/из бурильной колонны.

Закрепление устройства вытеснения над нижней бурильной машиной с возможностью вертикального перемещения совместно с ней и подвод бурового раствора в нижнюю камеру устройства вытеснения обеспечивают непрерывную циркуляцию бурового раствора в процессе бурения при спускоподъемных операциях при добавлении или удалении бурильных труб в/из бурильной колонны.

Механизм для перемещения верхней бурильной машины в горизонтальном направлении обеспечивает возможность подачи труб на ось скважины из заменяемых кассет с помощью бурильной машины без дополнительных механизмов и мероприятий по обеспечению соосности подаваемых труб.

Поворотные столы для установки заменяемых кассет с приводами вращения обеспечивают выбор необходимых труб и инструмента.

Размещение заменяемых кассет выше уровня устья скважин позволяют производить их замену в процессе эксплуатации без использования специальных технических средств конструкций.

Верхняя и нижняя камеры обмыва обеспечивают очистку бурильных труб от остатков бурового раствора и шлама.

Механизм удержания, перемещения и установки устьевого оборудования на устье скважины обеспечивает транспортировку устьевого оборудования в составе подводного бурового модуля и монтаж/демонтаж его на устье скважины без привлечения дополнительных технических средств.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

- на фиг. 1 изображен фронтальный вид подводного бурового модуля, установленного на опорное основание в транспортном положении;

- на фиг. 2 изображен вид слева подводного бурового модуля, установленного на опорное основание в транспортном положении;

- на фиг. 3 изображен фронтальный вид подводного бурового модуля, установленного на опорное основание в эксплуатационном положении с установленными заменяемыми кассетами;

- на фиг. 4 изображен вид слева подводного бурового модуля, установленного на опорное основание в эксплуатационном положении, заменяемые кассеты не показаны;

- на фиг. 5 изображено устройство вытеснения.

Подводный буровой модуль состоит из открытой рамной конструкции 1, буровой вышки 2 с механизмом горизонтального перемещения 3 бурильной машины 4 с переводником 23, подъемного механизма 5 для перемещения буровой вышки 2, неподвижной направляющей 8 нижней бурильной машины 9, подъемного механизма 10 для перемещения нижней бурильной машины 9, устройства вытеснения 11 с буровым ключом 12, поворотных столов 13, приводов вращения 14 поворотных столов 13, заменяемых кассет 15 с бурильными трубами 6 (не являются объектом изобретения), механизмов удержания, перемещения и установки устьевого оборудования 16, устьевого оборудования 17, верхней камеры обмыва 19, нижней камеры обмыва 20.

На буровой вышке 2 и устройстве вытеснения 11 размещены элементы системы циркуляции бурового раствора 21 и элементы системы буровых сточных вод 22, системы циркуляции бурового раствора и буровых сточных вод в полном объеме на чертежах не показаны.

Бурильная колонна 7 составлена из бурильных труб 6, соединяемых с помощью резьбовых соединений.

Бурильная машина 4, нижняя бурильная машина 9, устройство вытеснения 11 с буровым ключом 12, в том числе служат средствами соединения/отсоединения бурильных труб в процессе добавления или удаления бурильных труб в/из бурильной колонны при спускоподъемных операциях.

Подводный буровой модуль устанавливается на дне на заранее установленное опорное основание 18, не входящее в данное изобретение.

Устройство вытеснения 11 состоит из, корпуса верхней полости 25, в котором установлен уплотнительный элемент 26 и поршень 27, фланца 28 для подачи воды или бурового раствора для вытеснения, перекрывающего устройства 29, корпуса нижней полости 30, в котором установлен уплотнительный элемент 31 и поршень 32, фланца 33 для подачи воды или бурового раствора для бурения или вытеснения, бурового ключа 12, установленного между корпусами верхней 25 и нижней 30 полостей. На устройстве вытеснения 11 закреплены верхняя камера обмыва 19 и цетратор 24.

Подводный буровой модуль работает следующим образом.

Режим транспортировки и монтажа.

Подводный буровой модуль доставляется на точку эксплуатации с помощью носителя (не входит в данное изобретение) и устанавливается с помощью технических средств носителя на опорное основание 18. При этом буровая вышка 2 находится в крайнем нижнем положении, что обеспечивает минимальный вертикальный размер подводного бурового модуля.

Режим подготовки к бурению.

На поворотные столы 13 подводного бурового модуля устанавливаются заменяемые кассеты 15, с помощью приводов вращения 14 производится вращение поворотных столов 13 и заменяемые кассеты 15 переходят в положение подачи необходимой бурильной трубы 6 или инструмента.

Механизмы удержания, перемещения и установки устьевого оборудования 16 подают на ось скважины устьевое оборудование 17.

Подъемный механизм 5 поднимает буровую вышку 2, механизм горизонтального перемещения 3 переводит бурильную машину 4 в положение для захвата инструмента, обеспечивающего установку устьевого оборудования на устье скважины (не является предметом данного изобретения), из заменяемой кассеты 15, подъемный механизм 5 опускает буровую вышку 2 в положение, обеспечивающее ввод переводника 23 в заменяемую кассету 15 для соединения с инструментом, обеспечивающим установку устьевого оборудования на устье скважины, бурильная машина 4 начинает вращаться и свинчивает переводник 23 и инструмент, обеспечивающий установку устьевого оборудования на устье скважины.

Далее, подъемный механизм 5 поднимает буровую вышку 2, механизм горизонтального перемещения 3 переводит бурильную машину 4 на ось скважины, подъемный механизм 5 опускает буровую вышку 2 до момента подсоединения инструмента, обеспечивающего установку устьевого оборудования на устье скважины, с устьевым оборудованием 17, бурильная машина 4 начинает вращаться и свинчивает инструмент, обеспечивающий установку устьевого оборудования на устье скважины, с устьевым оборудованием 17. После этого подъемный механизм 5 опускает буровую вышку 2 в положение установки устьевого оборудования 17 на устье скважины, где происходит его закрепление общепринятыми способами. Затем производится возврат инструмента, обеспечивающего установку устьевого оборудования на устье скважины, в заменяемую кассету 15.

Режим наращивания бурильной колонны 7 и бурения.

Режим наращивания бурильной колонны 7 и бурения состоит из нескольких операций:

1. Выбор бурильной трубы 6 (далее по тексту выбор).

Выбор осуществляется в следующей последовательности.

С помощью приводов вращения 14 производится вращение поворотных столов 13 и заменяемые кассеты 15 устанавливаются в положение подачи необходимой бурильной трубы 6.

Подъемный механизм 5 поднимает буровую вышку 2 в верхнее положение и механизм горизонтального перемещения 3 переводит бурильную машину 4 в положение для захвата бурильной трубы, подъемный механизм 5 опускает буровую вышку 2 в положение, обеспечивающее ввод переводника 23 в заменяемую кассету 15 для соединения с бурильной трубой 6, бурильная машина 4 начинает вращаться и свинчивает переводник 23 и бурильную трубу 6, подъемный механизм 5 поднимает буровую вышку 2, механизм горизонтального перемещения 3 переводит бурильную машину 4 на ось скважины.

При выполнении вышеперечисленных операций удержание бурильной колонны 7 и бурение осуществляется нижней бурильной машиной 9.

2. Наращивание бурильной колонны 7 и перевод процесса бурения с нижней бурильной машиной 9 на бурильную машину 4

Наращивание бурильной колонны 7 производится в процессе бурения нижней бурильной машины 9, подачей бурового раствора в корпус нижней полости 30 устройства вытеснения 11 и осуществляется в следующей последовательности.

Бурильная машина 4 находится на оси скважины в верхнем положении с закрепленной в переводнике 23 бурильной трубой 6. Подъемный механизм 5 опускает буровую вышку 2 со скоростью превышающей скорость перемещения нижней бурильной машины 9 до тех пор, пока нижний конец бурильной трубы 6, закрепленной в переводнике 23 верхней машины 4 не попадает в буровой ключ 12, расположенный в устройстве вытеснения 11, после этого скорости перемещения буровой вышки 2 и нижней бурильной машины 9 выравниваются, при этом в момент ввода бурильной трубы 6 в устройство вытеснения 11 уплотнительный элемент 26 открыт, а уплотнительный элемент 31 закрыт.При опускании бурильной машины 4 с помощью подъемного механизма 5 для перемещения буровой колонны 2 нижний открытый конец бурильной трубы попадает через центратор 24 в корпус верхней полости 25 устройства вытеснения 11. Поршень 27 перемещается вверх, тем самым сдавливая уплотнительный элемент 26, который плотно обхватывает бурильную трубу 6. При этом перекрывающее устройство 29 находится в закрытом состоянии. Затем через фланец 33 подается буровой раствор, который заполняет корпус верхней полости 25 устройства вытеснения 11 и через открытый конец бурильной трубы 6 вытесняет окружающую воду в бурильную машину 4, откуда она попадает в систему буровых сточных вод. После выдавливания всего объема воды, находящегося в бурильной трубе 6, открывается перекрывающее устройство 29 и поданная бурильная труба 6 за счет перемещения бурильной машины 4 опускается вниз и с помощью бурильной машины 4 и бурового ключа 12 свинчивается с бурильной колонной 7. Нижняя бурильная машина 9 переводится в пассивное вращение и перестает удерживать бурильную колонну 7. При этом буровой раствор начинает подаваться в бурильную колонну 7 через бурильную машину 4. Начинается бурение бурильной машиной 4.

3. Бурение бурильной машиной 4.

Бурение бурильной машиной 4 осуществляется следующим образом. Вращательное движение и удержание бурильной колонны 7 обеспечивается бурильной машиной 4. Поступательное движение бурильной колонны 7 обеспечивается перемещением буровой вышки 2 с помощью подъемного механизма 5. Подача бурового раствора в бурильную колонну 7 осуществляется через бурильную машину 4.

4. Бурение нижней бурильной машиной 9.

Бурение нижней бурильной машиной 9 осуществляется следующим образом. Вращательное движение и удержание бурильной колонны 7 обеспечивается нижней бурильной машиной 9. Поступательное движение бурильной колонны 7 обеспечивается перемещением нижней бурильной машины 9 с помощью подъемного механизма 10 по неподвижной направляющей 8.

Подача бурового раствора в бурильную колонну 7 осуществляется через фланец 33 в корпус нижней полости 30 устройства вытеснения 11.

5. Переход с бурения бурильной машиной 4 на бурение нижней бурильной машиной 9.

Переход с бурения бурильной машины 4 на бурение нижней бурильной машиной 9 производится в процессе бурения и удержания бурильной колоны бурильной машиной 4 и осуществляется в следующей последовательности.

Нижняя бурильная машина 9 находится в крайнем верхнем положении в режиме ожидания. Бурение и удержания бурильной колоны 7 производится бурильной машиной 4.

Подъемный механизм 5 опускает буровую вышку 2 со скоростью бурения до тех пор, пока верхний конец бурильной трубы, закрепленной в переводнике 23 бурильной машины 4 не попадает в буровой ключ 12, расположенный в устройстве вытеснения 11, после этого начинается перемещение нижней бурильной машины 9 с помощью подъемного механизма 10 по неподвижной направляющей 8 со скоростью равной скорости перемещения буровой вышки 2. При этом уплотнительные элементы 26 и 31 устройства вытеснения 11 открыты, перекрывающее устройство 29 находится в открытом состоянии, в момент ввода переводника 23 бурильной машины 4 в устройство вытеснения 11 уплотнительные элементы 26 и 31 закрываются (описание порядка работы приведено выше), через фланец 33 подается буровой раствор в корпус нижней полости 30, происходит вытеснение забортной воды из устройства вытеснения 11 в систему буровых сточных вод. Нижняя бурильная машина 9 начинает удерживать и вращать бурильную колонну 7, бурильная машина 4 переводится в пассивное вращение, с помощью бурильной машины 4 и бурового ключа 12 производится отсоединение переводника 23 бурильной машины 4 от бурильной колонны 7, после этого подъемный механизм 5 начинает поднимать буровую вышку 2, при попадании переводника 23 бурильной машины 4 в корпус верхней полости 25 устройства вытеснения 11, происходит закрытие перекрывающего устройства 29 и через фланец 28 в корпус верхней полости 25 устройства вытеснения 11 подается забортная вода, происходит вытеснение бурового раствора из устройства вытеснения 11 в систему циркуляции бурового раствора 21.

Далее производится бурение нижней бурильной машиной 9 и начинаются операции по выбору бурильной трубы 6 и наращиванию бурильной колонны 7.

Таким образом, подводный буровой модуль обеспечивает режим непрерывного бурения за счет посменного выполнения операций бурения бурильной машиной 4 и бурения нижней бурильной машиной 9, обеспечивает непрерывную циркуляцию бурового раствора за счет подачи бурового раствора в бурильную колонну 7 через буровую машину 4 при бурении буровой машиной 4 и подачу бурового раствора в бурильную колонну через фланец 33 в корпус нижней полости 30 устройства вытеснения 11 при бурении нижней буровой машиной 9, обеспечивает возможность подачи бурильных труб 6 на ось скважины из заменяемых кассет 15 с помощью бурильной машины 4 без дополнительных механизмов и мероприятий по обеспечению соосности подаваемых труб за счет наличия механизма горизонтального перемещения 3.

Режим разборки бурильной колонны 7.

Режим разборки бурильной колонны 7 осуществляется в следующей последовательности.

Нижняя бурильная машина 9 находится в нижнем положении.

Бурильная машина 4 находится на оси скважины с закрепленной в переводнике 23 бурильной колонной 7. Подъемный механизм 5 поднимает буровую вышку 2 до тех пор, пока нижний конец верхней бурильной трубы 6 не попадает в буровой ключ 12, расположенный в устройстве вытеснения 11.

При этом уплотнительные элементы 26 и 31 устройства вытеснения 11 открыты, перекрывающее устройство 29 находится в открытом состоянии, уплотнительные элементы 26 и 31 закрываются, через фланец 33 подается буровой раствор в корпус нижней полости 30, происходит вытеснение забортной воды из устройства вытеснения 11 в систему буровых сточных вод. Нижняя бурильная машина 9 начинает удерживать бурильную колонну 7. С помощью бурильной машины 4 и бурового ключа 12 производится отсоединение бурильной трубы 6 от бурильной колонны 7, после этого подъемный механизм 5 начинает поднимать буровую вышку 2, при попадании нижнего конца бурильной трубы 6 в корпус верхней полости 25 устройства вытеснения 11, происходит закрытие перекрывающего устройства 29 и через фланец 28 в корпус верхней полости 25 устройства вытеснения 11 подается забортная вода, происходит вытеснение бурового раствора из устройства вытеснения 11 в систему циркуляции бурового раствора 21. Открывается уплотнительный элемент 26. Подъемный механизм 5 поднимает буровую вышку 2 в верхнее положение и механизм горизонтального перемещения 3 переводит бурильную машину 4 в положение для установки бурильной трубы 6 в заменяемую кассету 15, подъемный механизм 5 опускает буровую вышку 2 в положение, обеспечивающее ввод бурильной трубы 6 в заменяемую кассету 15, бурильная машина 4 начинает вращаться и отвинчивает переводник 23 от бурильной трубы 6, подъемный механизм 5 поднимает буровую вышку 2, механизм горизонтального перемещения 3 переводит бурильную машину 4 на ось скважины.

При этом с помощью приводов вращения 14 производится вращение поворотных столов 13 и заменяемые кассеты 15 устанавливаются в положение, обеспечивающее прием бурильной трубы 6.

При выполнении вышеперечисленных операций производится обмыв бурильных труб 6 в нижней камере обмыва 20 при выводе их из устьевого оборудования 17 и в верхней камере обмыва 19 при выводе их из устройства вытеснения 11, что обеспечивает очистку бурильных труб 6 от остатков бурового раствора и шлама.

Подводный буровой модуль, содержащий открытую рамную конструкцию, бурильную машину, закрепленную на буровой вышке, средства для соединения/отсоединения бурильных труб в процессе добавления или удаления бурильных труб в/из бурильной колонны при спускоподъемных операциях, заменяемые кассеты с бурильными трубами, устройство вытеснения окружающей водной среды, элементы системы буровых сточных вод и элементы системы циркуляции бурового раствора, отличающийся тем, что буровая вышка снабжена механизмом горизонтального перемещения бурильной машины, обеспечивающим возможность подачи и установки бурильных труб, а подводный буровой модуль снабжен подъемным механизмом, служащим для вертикального перемещения буровой вышки, нижней бурильной машиной, служащей для вращения бурильной колонны, установленной между устьем скважины и бурильной машиной, неподвижной направляющей с возможностью перемещения по ней нижней бурильной машины с помощью подъемного механизма независимо от бурильной машины, поворотными столами с приводами вращения, служащими для размещения заменяемых кассет, устанавливаемыми выше уровня устья скважины, механизмом удержания, перемещения и установки устьевого оборудования на устье скважины, верхней и нижней камерами обмыва, предназначенными для очистки бурильных труб от остатков бурового раствора и шлама, а устройство вытеснения снабжено фланцем для подачи воды или бурового раствора, для бурения или вытеснения в нижнюю полость, установлено над нижней бурильной машиной с возможностью вертикального перемещения совместно с ней.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области сооружения скважин на большой и сверхбольшой глубине. Способ сооружения скважины (1) для разработки месторождения нефти или газа, включающий следующие этапы: бурение скважины в пласте, расположенном под водой на глубине по меньшей мере 3600 м, достигая указанного пласта с поверхности воды с помощью бурильной водоотделяющей колонны (7) и бурильного инструмента, проходящего внутри указанной бурильной водоотделяющей колонны; установку в пласт эксплуатационной колонны, называемой также эксплуатационным кожухом (300Е); извлечение через бурильную водоотделяющую колонну (7) по меньшей мере одного из следующего: циркулирующую бурильную текучую среду, нефть или природный газ, поступающие из указанных пластов, и образовавшиеся в результате бурения материалы.

Группа изобретений относится к буровому инструменту для бурения отверстий в цементной балластной цистерне буровой платформы для получения доступа к внутреннему пространству в указанной балластной цистерне.

Изобретение относится к способу бурения скважин с судна и судно для него. Судно включает в себя буровую установку для бурения скважины.

Изобретение относится к области горного дела, а именно к разведочному бурению при поисках и разведке месторождений полезных ископаемых на шельфах морей. Подводная буровая установка выполнена в виде подводной лодки с отсеками и межбортным пространством.

Группа изобретений относится к самоподъемным системам для бурения и добычи на морских участках, подверженных воздействию льда. Технический результат – обеспечение поддержки самоподъемного узла, простота демонтажа для повторного использования после завершения бурения необходимых скважин.

Группа изобретений относится к самоподъемным системам для бурения и добычи на морских участках, подверженных воздействию льда. Технический результат – обеспечение поддержки самоподъемного узла.

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена для шельфового бурения. Установка для шельфового бурения содержит платформу, такую как судно, понтон, самоподъемная буровая установка, и бурильную колонну, соединенную с указанной платформой с возможностью передачи приводного усилия и дополнительно снабженную компенсатором вертикальной качки.

Изобретение относится к строительству подводных аппаратов и может быть использовано при выполнении подводных буровых работ. Для строительства подводной буровой системы изготавливают общий корпус с различными робототехническими устройствами и отдельных элементов полых сосудов сферической формы.

Изобретение относится к техническим средствам для отбора проб. Установка для бурения с борта подводного аппарата включает консольную раму с направляющими штангами, подвижный подпружиненный вращатель с выходным валом, подвижную траверсу и колонковую трубу с буровой коронкой.

Группа изобретений относится к области добычи углеводородов в арктических условиях. Мобильная буровая установка содержит верхний элемент, на котором расположена буровая вышка и который выполнен с возможностью транспортировки на плаву для перемещения к различным буровым площадкам и с возможностью разъемного соединения с башенным элементом, расположенным на базовом элементе фундаментного элемента.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к буровым установкам для эксплуатационного и разведочного бурения нефтяных и газовых скважин. Технический результат заключается в предотвращении ослабления подвижной ветви талевого каната в барабане и нарушения навивки каната на барабане при аварийном торможении лебедки.

Группа изобретений относится к захватывающему бурильные штанги устройству и к буровой установке с указанным устройством. Технический результат заключается в эффективном захвате штанги.

Группа изобретений относится к уплотнениям кольцевого зазора между двумя плотно прилегающими элементами. Технический результат – расфиксация опорного кольца с выходом из конфигурации для удаления уплотнительного кольца из кольцевой канавки.

Группа изобретений относится к способу отсоединения концевой штанги от бурильной колонны и к устройству для манипулирования буровыми штангами. Технический результат заключается в эффективном и надежном отсоединении штанг бурильной колонны.

Группа изобретений относится к разделяющимся цилиндровым узлам. Технический результат заключается в быстром и безопасном отсоединении цилиндра.

Изобретение относится к силовому вертлюгу для буровых штанг. Технический результат заключается в снижении износа осевых подшипников силового вертлюга и повышении его ресурса.

Группа изобретений относится к нефтяной промышленности, а именно к способу и устройству для извлечения и спуска керноприемных труб. Технический результат заключается в упрощении процесса извлечения керноприемной трубы с керном из керноотборного снаряда и спуска на приемные мостки, не допуская прогиба керноприемной трубы и разрушения керна, а также в повышении безопасности.

Группа изобретений относится к способу соединения и разъединения труб для добычи битуминозной нефти и устройству для лазерной стыковой сварки и резки труб. Техническим результатом является повышение надежности колонны труб при закачке теплоносителя.

Группа изобретений относится к инструменту и способам подводной установки и испытания фонтанной арматуры. Инструмент для подводной установки и испытания фонтанной арматуры с корабля с использованием корабельного крана выполнен с возможностью быть манипулируемым корабельным краном и содержит подводный блок, содержащий соединительное устройство для разъемного присоединения к подводным устьевым модулям, средства для позиционирования, содержащие движители, систему определения положения опционного пристыкованного подводного аппарата с дистанционным управлением и средства для испытания указанных устьевых модулей, содержащие емкости с текучей средой, а также соединительное устройство для электрического питания и электрического и/или оптического управления.

Изобретение относится к оборудованию, используемому в подземных скважинах. Способ установки узла соединения ствола скважины в скважине включает этапы, на которых вставляют первую трубную колонну в отклонитель.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к буровым модулям, предназначенным для бурения нефтяных и газовых скважин на шельфах морей. Подводный буровой модуль, имеющий открытую рамную конструкцию, включает буровую вышку с вертикальными направляющими для бурильной машины, подъемный механизм для перемещения бурильной машины, бурильную машину для вращения бурильной колонны, средства для соединения/отсоединения бурильных труб в процессе добавления или удаления бурильных труб в/из бурильной колонны при спускоподъемных операциях, заменяемую кассету с бурильными трубами, устройство подачи и установки бурильных труб с захватными рычагами, элементы системы циркуляции бурового раствора, устройство вытеснения окружающей водной среды в систему буровых сточных вод и бурового раствора в систему циркуляции бурового раствора, элементы системы буровых сточных вод, которые закреплены на буровой вышке.

Изобретение относится к буровым модулям, предназначенным для бурения нефтяных и газовых скважин на шельфах морей. Техническим результатом является обеспечение режима непрерывного бурения и непрерывной циркуляции бурового раствора, а также транспортировки, установки и замены устьевого оборудования без привлечения дополнительных технических средств. Подводный буровой модуль содержит открытую рамную конструкцию, бурильную машину, закрепленную на буровой вышке, которая снабжена механизмом горизонтального перемещения бурильной машины, обеспечивающим возможность подачи и установки бурильных труб, подъемный механизм, служащий для вертикального перемещения буровой вышки. Дополнительно подводный буровой модуль снабжен средствами для соединенияотсоединения бурильных труб в процессе добавления или удаления бурильных труб виз бурильной колонны, элементами системы буровых сточных вод и элементами системы циркуляции бурового раствора, механизмом удержания, перемещения и установки устьевого оборудования на устье скважины, неподвижной направляющей, верхней и нижней камерами обмыва, устройством вытеснения. При этом между устьем скважины и бурильной машиной установлена нижняя бурильная машина, служащая для вращения бурильной колонны. Неподвижная направляющая выполнена с возможностью перемещения по ней нижней бурильной машины с помощью подъемного механизма независимо от бурильной машины. При этом выше уровня устья скважины установлены поворотные столы с приводами вращения, служащие для размещения заменяемых кассет с бурильными трубами. Верхняя и нижняя камеры обмыва предназначены для очистки бурильных труб от остатков бурового раствора и шлама. Устройство вытеснения снабжено фланцем для подачи воды или бурового раствора, для бурения или вытеснения в нижнюю полость и установлено над нижней бурильной машиной с возможностью вертикального перемещения совместно с ней. 5 ил.

Наверх