本發明涉及海洋鉆探，尤其涉及一種鉆井系統。

背景技術：

1、目前海洋勘探開發越發頻繁，為了獲取更多海底地層信息需要采取更多的巖心，尤其是大洋科學鉆探需要全孔取心。

2、按照目前的隔水管建造技術水平，工作水深不能超過3000米。原有為海洋石油天然氣勘探開發而設計的鉆井系統配套的提鉆取心方式將無法滿足復雜環境下的取心需求。提鉆取心需要頻繁提出孔內鉆桿，鉆進效率低下，存在再入孔困難，加接鉆桿頻繁，等等一系列的問題。同時，深海鉆井難度大，作業時間窗口宅，單一的提鉆取心方式難以滿足實際需求。

3、因此，亟需一種鉆井系統，以解決上述取心問題。

技術實現思路

1、本發明的目的在于提供一種鉆井系統，其具備多種取心工藝，能夠滿足淺?；蛏詈５榷喾N環境下的取心作業需求，有效提高作業效率。

2、為達此目的，本發明采用以下技術方案：

3、鉆井系統，包括：

4、鉆井平臺，所述鉆井平臺上設置有井架；

5、鉆井組件，包括頂驅和鉆桿組，所述頂驅設置于所述井架上，所述鉆桿組連接于所述頂驅的輸出端，所述頂驅驅動所述鉆桿組沿所述井架的中心線移動；

6、提鉆取心組件、繩索取心組件和氣舉反循環取心組件，所述提鉆取心組件、所述繩索取心組件和所述氣舉反循環取心組件均設置于所述鉆井平臺上，并分別可選擇地與所述鉆井組件連接，以使所述鉆井系統在提鉆取心模式、繩索取心模式和氣舉反循環取心模式之間切換。

7、可選地，所述鉆井平臺包括沿船艏艉方向依次設置的取心甲板、鉆井甲板和尾部管子甲板，所述井架設置于所述鉆井甲板的鉆臺面上，所述井架的中心線與所述鉆臺面上井口的中心線同軸，所述取心甲板與所述鉆臺面齊平，所述鉆臺面高于所述尾部管子甲板。

8、可選地，所述鉆井平臺的井口靠近船艏部的一側開設兩個取心鼠洞，兩個所述取心鼠洞沿平行于船艏艉方向的井口中心線對稱分布，所述鉆井平臺上還設置有首部軌道，所述首部軌道設置于所述取心鼠洞靠近船艏部的一側，且沿船艏艉方向延伸。

9、可選地，所述提鉆取心組件包括取心器輸送機和輸送機軌道，所述輸送機軌道可拆卸設置于所述鉆井平臺，且與所述首部軌道銜接，所述取心器輸送機設置于所述輸送機軌道上，當所述鉆井系統處于所述提鉆取心模式時，所述取心器輸送機能夠沿所述輸送機軌道和所述首部軌道移動，以將取心器在所述取心鼠洞和船舶巖心處理系統之間傳遞。

10、可選地，所述鉆井平臺的井口靠近船艏部的一側開設兩個取心鼠洞，兩個所述取心鼠洞沿平行于船艏艉方向的井口中心線對稱分布；

11、所述繩索取心組件包括取心絞車、繩索和打撈器，所述取心絞車設置于所述井架的一側，所述井架的頂部設置有中心滑輪，所述繩索繞設于所述中心滑輪，所述繩索的兩端分別連接所述取心絞車和所述打撈器，當所述鉆井系統處于所述繩索取心模式時，所述取心絞車能夠通過所述繩索帶動所述打撈器沿所述井架的中心線移動，還能夠通過所述繩索帶動所述打撈器在所述井口和所述取心鼠洞之間移動。

12、可選地，所述鉆井平臺上還設置有首部軌道，所述首部軌道設置于所述取心鼠洞靠近船艏部的一側，且沿船艏艉方向延伸；

13、所述繩索取心組件還包括取心器輸送機和輸送機軌道，所述輸送機軌道可拆卸設置于所述鉆井平臺，且與所述首部軌道銜接，所述取心器輸送機設置于所述輸送機軌道上，所述取心器輸送機能夠沿所述輸送機軌道和所述首部軌道移動，以將取心器在所述取心鼠洞和船舶巖心處理系統之間傳遞。

14、可選地，所述繩索取心組件還包括鋼絲繩防噴器，所述鋼絲繩防噴器安裝于所述頂驅的主軸的上端。

15、可選地，所述氣舉反循環取心組件包括巖心分離裝置、空壓機、雙通道水龍頭和反循環沖管，當所述鉆井系統處于所述氣舉反循環取心模式時，所述巖心分離裝置可拆卸地設置于所述鉆井平臺，且通過所述反循環沖管連通于所述頂驅的主軸的頂端，所述頂驅的主軸的底端通過所述雙通道水龍頭與所述鉆桿組相連，所述空壓機與所述雙通道水龍頭的頂端連通。

16、可選地，所述巖心分離裝置的固體輸出端與船舶巖心處理系統連通，所述巖心分離裝置的液體輸出端與泥漿處理系統連通。

17、可選地，所述鉆井平臺上還設置有貓道機和貓道機軌道，所述貓道機軌道位于所述井架靠近船艉部的一側，并沿船艏艉的方向延伸，所述貓道機可移動地設置于所述貓道機軌道上，所述貓道機用于傳輸鉆具。

18、本發明的有益效果：

19、本發明提供的鉆井系統包括鉆井平臺、鉆井組件、提鉆取心組件、繩索取心組件和氣舉反循環取心組件。其中，鉆井平臺上設置有井架，鉆井組件包括頂驅和鉆桿組，頂驅設置于井架上，鉆桿組連接于頂驅的輸出端，通過頂驅驅動鉆桿組沿井架的中心線移動，即可實現對目標位置的鉆井作業。同時，提鉆取心組件、繩索取心組件和氣舉反循環取心組件均設置于鉆井平臺上，并分別可選擇地與鉆井組件連接。也就是說，根據實際需要，該鉆井組件可分別與提鉆取心組件、繩索取心組件和氣舉反循環取心組件相連，從而使該鉆井系統在提鉆取心模式、繩索取心模式和氣舉反循環取心模式之間切換，進而滿足不同情況下鉆井取心的作業需求，有效提高作業效率。

技術特征：

1.鉆井系統，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的鉆井系統，其特征在于，所述鉆井平臺(1)包括沿船艏艉方向依次設置的取心甲板(12)、鉆井甲板和尾部管子甲板(14)，所述井架(11)設置于所述鉆井甲板的鉆臺面(131)上，所述井架(11)的中心線與所述鉆臺面(131)上井口的中心線同軸，所述取心甲板(12)與所述鉆臺面(131)齊平，所述鉆臺面(131)高于所述尾部管子甲板(14)。

3.根據權利要求1所述的鉆井系統，其特征在于，所述鉆井平臺(1)的井口靠近船艏部的一側開設兩個取心鼠洞(132)，兩個所述取心鼠洞(132)沿平行于船艏艉方向的井口中心線對稱分布，所述鉆井平臺(1)上還設置有首部軌道(133)，所述首部軌道(133)設置于所述取心鼠洞(132)靠近船艏部的一側，且沿船艏艉方向延伸。

4.根據權利要求3所述的鉆井系統，其特征在于，所述提鉆取心組件(3)包括取心器輸送機(31)和輸送機軌道(32)，所述輸送機軌道(32)可拆卸設置于所述鉆井平臺(1)，且與所述首部軌道(133)銜接，所述取心器輸送機(31)設置于所述輸送機軌道(32)上，當所述鉆井系統處于所述提鉆取心模式時，所述取心器輸送機(31)能夠沿所述輸送機軌道(32)和所述首部軌道(133)移動，以將取心器在所述取心鼠洞(132)和船舶巖心處理系統之間傳遞。

5.根據權利要求1所述的鉆井系統，其特征在于，所述鉆井平臺(1)的井口靠近船艏部的一側開設兩個取心鼠洞(132)，兩個所述取心鼠洞(132)沿平行于船艏艉方向的井口中心線對稱分布；

6.根據權利要求5所述的鉆井系統，其特征在于，所述鉆井平臺(1)上還設置有首部軌道(133)，所述首部軌道(133)設置于所述取心鼠洞(132)靠近船艏部的一側，且沿船艏艉方向延伸；

7.根據權利要求6所述的鉆井系統，其特征在于，所述繩索取心組件(4)還包括鋼絲繩防噴器，所述鋼絲繩防噴器安裝于所述頂驅(21)的主軸的上端。

8.根據權利要求1所述的鉆井系統，其特征在于，所述氣舉反循環取心組件(5)包括巖心分離裝置(51)、空壓機(52)、雙通道水龍頭(53)和反循環沖管(54)，當所述鉆井系統處于所述氣舉反循環取心模式時，所述巖心分離裝置(51)可拆卸地設置于所述鉆井平臺(1)，且通過所述反循環沖管(54)連通于所述頂驅(21)的主軸的頂端，所述頂驅(21)的主軸的底端通過所述雙通道水龍頭(53)與所述鉆桿組(22)相連，所述空壓機(52)與所述雙通道水龍頭(53)的頂端連通。

9.根據權利要求8所述的鉆井系統，其特征在于，所述巖心分離裝置(51)的固體輸出端與船舶巖心處理系統連通，所述巖心分離裝置(51)的液體輸出端與泥漿處理系統連通。

10.根據權利要求1-9任一項所述的鉆井系統，其特征在于，所述鉆井平臺(1)上還設置有貓道機(141)和貓道機軌道(142)，所述貓道機軌道(142)位于所述井架(11)靠近船艉部的一側，并沿船艏艉的方向延伸，所述貓道機(141)可移動地設置于所述貓道機軌道(142)上，所述貓道機(141)用于傳輸鉆具。

技術總結
本發明屬于海洋鉆探技術領域，公開了一種鉆井系統，其包括鉆井平臺、鉆井組件、提鉆取心組件、繩索取心組件和氣舉反循環取心組件。鉆井平臺上設置有井架；鉆井組件包括頂驅和鉆桿組，頂驅設置于井架上，鉆桿組連接于頂驅的輸出端，頂驅驅動鉆桿組沿井架的中心線移動；提鉆取心組件、繩索取心組件和氣舉反循環取心組件均設置于鉆井平臺上，并分別可選擇地與鉆井組件連接，以使鉆井系統在提鉆取心模式、繩索取心模式和氣舉反循環取心模式之間切換。該鉆井系統具備多種取心工藝，能夠滿足淺?；蛏詈５榷喾N環境下的取心作業需求，有效提高作業效率。

技術研發人員：田烈余,馮起贈,蔡家品,汪明鑫,謝雪戀
受保護的技術使用者：廣州海洋地質調查局
技術研發日：
技術公布日：2025/4/6