本申请公开了一种挠性连接机构、海底钻井系统和作业方法,其中,挠性连接机构包括第一支撑部件;第二支撑部件,所述第二支撑部件包括支撑部和连接部,所述连接部内沿高度方向设有通道,所述连接部上设有与所述通道相连通的接口;管道,所述管道连通于所述通道;缓冲组件,所述缓冲组件的一端与所述第一支撑部件相连,所述缓冲组件的另一端活动连接于所述支撑部。该挠性连接机构能够实现钻柱与钻机本体之间的柔性连接,使用该挠性连接机构的海底钻井系统能够实现深水海底的钻井作业,使用该海底钻井系统的作业方法能够实现深水海底钻完井液循环、下放部署及作业方法。
背景技术
目前,基于海域水合物埋藏较浅特点,结合连续管钻井的优点,把连续管式深水海底钻机主体放置在海底,把泥浆泵、固井泵、司钻房等少部分放在工程船上,将极大降低作业成本及钻井周期。目前海底钻机主要用于海底地质勘查用海底浅钻,依据钻深需求有从钻深1米到200米不同系列,这些钻井通常井眼直径较小、钻深较浅,水下海底钻机本体重量较小,一般不超过15吨,不需要专门防沉装置,只需几个支腿完成调平及防倾倒。不需要固井、不需要井控,只需使用海底海水作为钻井液,不需要通过船载泥浆泵、固井泵往海底钻机灌输钻完井液,钻井液循环系统直接集成在海底钻机本体上。采用船载A架和脐带缆绞车实现下放部署及通信供电。
然而,对于深水海底钻井系统在天然气水合物区域钻井,若是没有防沉板或者吸力锚当防沉基座,将因重量太重、海床表层太软而陷入,导致设备无法作业及无法起拔回收;若采用常规钢丝绳绞车下放部署,考虑1200多米钢丝绳湿重及防沉基座的重量,整体水下系统重量将达到250吨左右,且若采用常规海底浅钻作业方式将存在以下问题:常规海底浅钻用的船载A架和脐带缆绞车下放部署方案将无法满足使用,目前还没有能够承载250吨重量的脐带缆及船载A架。只能采用满足250吨吊重的大型升沉补偿海工吊下放部署,再加一台用于通信供电的脐带缆绞车,将造成作业更加复杂及成本高昂,综上所述,现有结构并不适用于深水海底钻井作业。
实现思路