钻井平台热量供应系统技术方案

本发明专利技术提供一种钻井平台热量供应系统，包括水箱，固控设备，以及钻井泵，所述水箱内设有盘管，所述盘管包括进口管线和出口管线，所述进口管线与所述固控设备连接，所述出口管线与所述钻井泵连接。本发明专利技术所述的钻井平台热量供应系统，在钻井液循环体系中加入了一个可以进行换热的盘管，并将盘管放置于水箱内，使得水箱内的液体通过所述盘管与钻井液进行热交换，充分利用钻井过程中的地热能对水箱内的液体进行加热，有效的缓解了极地钻井后勤保障的困难，降低了极地钻井后勤保障的成本，且仅需增加盘管和相应的水箱即可，占用空间小，且热量来源于地热能，节能环保。节能环保。节能环保。

【技术实现步骤摘要】
钻井平台热量供应系统


[0001]本专利技术涉及海洋油气开发
，尤其涉及一种钻井平台热量供应系统。

技术介绍

[0002]据美国地质调查局2009年5月公布的最新调查显示：北极地区拥有120
×
108m3的原油储量，石油储量占全球未开采石油的13％，天然气资源为47
×
1014m3，占全球30％，而这些油气储量的84％都分布在海底。目前越来越多的国家和石油公司开始把目光投向北极地区，随着科学与工程技术的不断发展以及北极冰川的不断消融，使北极油气开采变成可能，并逐渐成为油气勘探开发的热点。
[0003]然而相比于常规海洋钻井，极地钻井面临的技术难题更多。北极气候寒冷，冬季温度为-20到-40℃，八月份的平均气温最高也仅有-8℃，所以在北极进行钻井作业首先要做好防寒措施以保证人员的生命安全。此外北极地方偏远，人迹罕，缺少基础设施。大型设备难以运输，后勤保障困难。后勤保障出现问题付出的代价将远高于其他任何地方，可能导致钻井工期大大延长甚至钻完井工程失败。
[0004]常规海洋钻井系统是在后勤保障充足的前提下设计的，并没有考虑到常年极端寒冷气候，因此并不适用于极地寒冷地区的钻井。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对现有技术存的问题，提出一种适用于极地寒冷地区钻井的钻井平台热量供应系统，充分利用钻井过程中返回钻井液所携带的地热能，对钻井平台生活区进行供暖，有效缓解后勤保障的困难。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：<br/>[0007]一种钻井平台热量供应系统，包括水箱，固控设备，以及钻井泵，所述水箱内设有盘管，所述盘管包括进口管线和出口管线，所述进口管线与所述固控设备连接，所述出口管线与所述钻井泵连接。
[0008]作为本专利技术的进一步优化，所述水箱内还设有用于加热的电热件，以及设于平台上的发电机，所述发电机与所述电热件连接。
[0009]作为本专利技术的进一步优化，还包括两端分别与所述进口管线与所述出口管线连接的循环管线，所述进口管线上设有第一阀门，所述循环管线上设有第二阀门，所述循环管线与所述进口管线连接的一端设于所述第一阀门远离所述水箱的一侧。
[0010]作为本专利技术的进一步优化，还包括与所述发电机连接的处理器，以及与所述处理器连接的计算机可读介质，所述处理器与所述钻井泵连接，所述计算机可读介质中存有预设程序，该预设程序被所述处理器执行时能够实现以下步骤：检测所述钻井泵的状态，若所述钻井泵未工作，则启动所述发电机。
[0011]作为本专利技术的进一步优化，该预设程序被所述处理器执行时进一步能够实现以下步骤：计算最小钻井液排量，根据最小钻井液排量和最大钻井液排量，将该排量范围内以预
设排量为步长分为N个节点，计算每个节点的钻井液出口温度。
[0012]作为本专利技术的进一步优化，该预设程序被所述处理器执行时进一步能够实现以下步骤：选取最大的钻井液出口温度与第一预设温度进行比对，若最大的钻井液出口温度小于第一预设温度，则关闭所述第一阀门，开启所述第二阀门，并启动所述发电机。
[0013]作为本专利技术的进一步优化，该预设程序被所述处理器执行时进一步能够实现以下步骤：若最大的钻井液出口温度大于第一预设温度，则开启所述第一阀门，关闭所述第二阀门。
[0014]作为本专利技术的进一步优化，还包括设于所述水箱内的温度检测件，所述温度检测件与所述处理器连接，该预设程序被所述处理器执行时进一步能够实现以下步骤：若在预设时间内水温小于第二预设温度，则启动所述发电机。
[0015]作为本专利技术的进一步优化，该预设程序被所述处理器执行时进一步能够实现以下步骤：根据环空截面积A
a
、钻杆直径D
pipe
、井眼直径D
hole
和机械钻速R
p
，计算出最小钻井液排量
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
[0017]本专利技术所述的钻井平台热量供应系统，在钻井液循环体系中加入了一个可以进行换热的盘管，并将盘管放置于水箱内，使得水箱内的液体通过所述盘管与钻井液进行热交换，充分利用钻井过程中的地热能对水箱内的液体进行加热，有效的缓解了极地钻井后勤保障的困难，降低了极地钻井后勤保障的成本，且仅需增加盘管和相应的水箱即可，占用空间小，且热量来源于地热能，节能环保。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本专利技术钻井平台供热系统的结构示意图；
[0020]图2为水箱的结构示意图。
[0021]以上各图中，1、平台主体；11、上甲板；12、下甲板；2、钻架；3、钻台；4、飞机甲板；5、生活区；6、水箱；61、水箱主体；62、保温层；63、温度传感器；701、钻柱；702、钻头；703、环空；704、井口出口管线；705、固控设备；706、进口管线；707、第一阀门；708、第二阀门；709、出口管线；710、钻井泵；711、立管；712、盘管；713、循环管线；81、水箱入口管线；82、水箱出口管线；83、供暖循环泵；84、供暖循环泵出口管线；91、发电机；92、电缆；93、电热件。
具体实施方式
[0022]下面，通过示例性的实施方式对本专利技术进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。
[0023]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0024]参考图1-2，本专利技术提出一种钻井平台热量供应系统，包括水箱6，固控设备705，以及钻井泵710，所述水箱6内设有盘管712，所述盘管712包括进口管线706和出口管线709，所述进口管线706与所述固控设备705连接，所述出口管线709与所述钻井泵710连接。
[0025]本专利技术所述的钻井平台热量供应系统，在钻井液循环体系中加入了一个可以进行换热的盘管712，并将盘管712放置于水箱6内，使得水箱6内的液体通过所述盘管712与钻井液进行热交换，充分利用钻井过程中的地热能对水箱6内的液体进行加热，有效的缓解了极地钻井后勤保障的困难，降低了极地钻井后勤保障的成本，且仅需增加盘管712和相应的水箱6即可，占用空间小，且热量来源于地热能，节能环保。
[0026]如图1所示，本实施例中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钻井平台热量供应系统，其特征在于，包括水箱，固控设备，以及钻井泵，所述水箱内设有盘管，所述盘管包括进口管线和出口管线，所述进口管线与所述固控设备连接，所述出口管线与所述钻井泵连接。2.根据权利要求1所述的钻井平台热量供应系统，其特征在于，所述水箱内还设有用于加热的电热件，以及设于平台上的发电机，所述发电机与所述电热件连接。3.根据权利要求1所述的钻井平台热量供应系统，其特征在于，还包括两端分别与所述进口管线与所述出口管线连接的循环管线，所述进口管线上设有第一阀门，所述循环管线上设有第二阀门，所述循环管线与所述进口管线连接的一端设于所述第一阀门远离所述水箱的一侧。4.根据权利要求3所述的钻井平台热量供应系统，其特征在于，还包括与所述发电机连接的处理器，以及与所述处理器连接的计算机可读介质，所述处理器与所述钻井泵连接，所述计算机可读介质中存有预设程序，该预设程序被所述处理器执行时能够实现以下步骤：检测所述钻井泵的状态，若所述钻井泵未工作，则启动所述发电机。5.根据权利要求4所述的钻井平台热量供应系统，其特征在于，该预设程序被所述处理器执行时进一步能够实现以下步骤：计算最小钻井液排量，根据最小钻井液排量和最大钻井液排量，将该排量范围内以预...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雪瑞，孙宝江，王志远，高永海，李昊，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：