[发明专利]一种用于无隔水管钻井泥浆回收的海底基盘及其工作方法

说明书

本发明公开一种用于无隔水管钻井泥浆回收的海底基盘及其工作方法，涉及深水钻井设备技术领域，该基盘包括通过框架固定连接的顶部框架平台和底部框架平台，顶部框架平台上设置有滑轮组件和重返井口，下方固定设置有吸入模块，吸入模块与旋转弯头连接，旋转弯头上端与泥浆上返管线连接，吸入模块底部与穿设于底座上的导管连通；底部框架平台上设置有与检测模块信号连接的水下控制舱，水下控制舱外接有脐带缆；检测模块包括设置于吸入模块内的浊度传感器、设置于顶部框架平台上的摄像头和设置于底部框架平台上的深度计、高度计、压力传感器。基于上述基盘的工作方法，无需ROV进行水下操作，通过水下控制舱远程操控水下工况，降低了成本。

技术领域

本发明涉及深水钻井设备技术领域，特别是涉及一种用于无隔水管钻井泥浆回收的海底基盘及其工作方法。

背景技术

海洋钻探是获取海底地层信息最直接的方法，也是海洋资源勘查最主要的手段之一。目前海洋钻探主要分为开路钻井和隔水管钻井两类，开路钻井时，泥浆不实现循环，而是直接排入大海，其缺点是泥浆消耗量巨大，不仅会导致高昂的钻井成本，还会造成对海洋环境的污染；隔水管钻井是通过下入隔水管将海底井口与钻井平台相连，建立泥浆循环通道，其缺点是隔水管造价昂贵，并且易受海浪洋流等因素影响，作业过程中风险较大。

为了解决上述开路钻井和隔水管钻井存在的问题，无隔水管泥浆闭路循环钻井技术作为一种新兴海洋钻探技术被研发，其核心内容是在开路钻井基础上，下放小直径管线连接井口与钻井平台，建立泥浆上返通道，并通过海底举升泵将泥浆从海底井口举升至钻井平台。虽然从理论上讲，无隔水管泥浆闭路循环钻井技术结合了开路钻井技术与隔水管钻井技术的优点，解决了污染海洋环境及作业风险大的问题，但是现有的无隔水管钻井泥浆回收技术案例都是通过ROV进行水下操作，来控制管线及监控水下工况，成本高，使用不便。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于无隔水管钻井泥浆回收的海底基盘及其工作方法，以解决上述现有技术存在的问题，无需ROV进行水下操作，通过水下控制舱远程操控水下工况，降低了成本。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种用于无隔水管钻井泥浆回收的海底基盘，包括通过框架固定连接的顶部框架平台和底部框架平台，所述顶部框架平台上设置有滑轮组件，所述滑轮组件连接有基盘钢缆，所述顶部框架平台中心位置处设置有重返井口，所述重返井口下方固定设置有吸入模块，所述吸入模块通过举升泵与活动设置于所述顶部框架平台上的旋转弯头连接，所述旋转弯头上端与泥浆上返管线连接，所述吸入模块底部与穿设于所述底座上的导管连通，导管对于保持海底基盘稳定有重要作用，此外还能起到钻孔内部表层套管的作用；所述底部框架平台上固定设置有与检测模块信号连接的水下控制舱，所述水下控制舱外接有脐带缆；所述检测模块包括设置于所述吸入模块内的浊度传感器、设置于所述顶部框架平台上的摄像头和设置于所述底部框架平台上的深度计、高度计、压力传感器，摄像头位置处安装有水下灯，可以为摄像头提供更为清晰的水下视觉环境，水下控制舱分布在吸入模块出浆口对侧，其内部有光端机等元器件，可实现对举升泵、阀门、摄像头、水下灯等设备的控制。本发明中集成了无隔水管钻井泥浆回收工艺所需的吸入模块、泥浆举升泵、水下控制舱以及深海摄像头等电子元器件，并预留泥浆上返管线接口，使其在不使用ROV的情况下实现无隔水管泥浆回收钻井工艺，极大节约经济成本、提高时效。

可选的，所述顶部框架平台包括顶盖，所述底部框架平台包括底座，所述顶盖和底座上分别设置有镂空平面，所述顶盖的竖直投影位于所述底座的竖直投影内，所述框架包括立柱，所述顶盖和底座之间通过多个所述立柱固定连接。

可选的，所述滑轮组件包括竖直设置于所述顶盖两个对角位置处的承重滑轮，两个所述承重滑轮之间的一个边角位置处水平设置有转向滑轮，所述基盘钢缆依次穿过任意一个所述承重滑轮、转向滑轮和另一个承重滑轮后与基盘钢缆绞车连接。

可选的，所述转向滑轮外侧固定设置有三个限位套，穿过所述转向滑轮的基盘钢缆位于所述转向滑轮和所述限位套之间。