[发明专利]用于深水钻井水合物声波共振分解的隔水管短节

说明书

本发明为一种用于深水钻井水合物声波共振分解的隔水管短节，包括贯通的管状短节本体，管状短节本体的外壁面上固定设有多个声波换能器；管状短节本体外侧包覆有隔水绝缘层，所述多个声波换能器密封设置在管状短节本体与隔水绝缘层之间，隔水绝缘层上还设置有能与电源连接的通电接口，多个声波换能器与通电接口电连接。本发明用于深水钻井水合物声波共振分解的隔水管短节，通过连续通电，使隔水管内部产生与水合物简谐振动频率相近的声波使管内的水合物发生共振，可有效避免在管道内部形成水合物；在管道内部形成水合物后，隔水管短节的声波换能器通电，借助声波引起堵塞管道的水合物发生共振以打破其平衡状态，使其发生分解以实现解堵。

技术领域

本发明是关于一种海洋深水钻井设备，尤其涉及一种用于深水钻井水合物声波共振分解的隔水管短节。

背景技术

随着海上油气资源的深入开发，油气勘探开发重点区域逐渐由陆地及近海浅水区转向了远海深水区域。一方面，海洋深水区域钻进时，由于泥线附近高压低温的环境条件极易引起管柱及设备中的流体形成水合物，从而堵塞管柱造成流体无法流通；另一方面，深水钻井区域由于水深较深，一但水下管柱内部形成水合物发生堵塞，很难对管柱内部进行解堵以恢复井内循环。当水下管柱及设备发生水合物堵塞时，将会极大的影响钻井作业时效并增加钻井作业成本。对于深水钻井来说，极易形成水合物堵塞的位置主要有两处：一处是靠近水下井口上端的隔水管，另一处是与水下井口下部配合的隔水管段，本段隔水管一部分在泥面以上，另一部分在泥面以下。

对于现场深水钻井，通常会通过向井内注入热流体、动力学或热力学抑制剂等方法来抑制水合物在钻井管柱及设备的内部通道中形成，但是目前的方法仅仅只能起到预防的作用，并不能完全阻止水合物在管柱及设备中形成，而且目前现场所用的动力学、热力学抑制剂的成本非常高，同时此类添加剂并非环保型产品，极易污染海洋环境，从而对海洋生态系统造成不可修复的损害。当水合物已经形成并堵塞循环通道之后，目前尚未有一种能够高效、经济、环保的解堵方法。因此研制一套经济、高效、环保的工具对于解决深水钻井泥线附近水合物堵塞难题是相当有必要的。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种用于深水钻井水合物声波共振分解的隔水管短节，以克服现有技术的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于深水钻井水合物声波共振分解的隔水管短节，当深水钻井循环通道内部形成水合物之后，可以通过隔水管短节实现解堵。

本发明的另一目的在于提供一种用于深水钻井水合物声波共振分解的隔水管短节，该隔水管短节可以防止水合物的形成。

本发明的目的是这样实现的，一种用于深水钻井水合物声波共振分解的隔水管短节，包括贯通的管状短节本体，管状短节本体的两端具有与隔水管连接的第一连接端和第二连接端，管状短节本体的外壁面上固定设有多个声波换能器；管状短节本体外侧包覆有隔水绝缘层，所述多个声波换能器密封设置在管状短节本体与隔水绝缘层之间，隔水绝缘层上还设置有能与电源连接的通电接口，多个声波换能器与通电接口电连接。

在本发明的一较佳实施方式中，所述声波换能器沿着管状短节本体长度方向间隔地设置多组，每组中声波换能器沿着管状短节本体周向均布有多个。

在本发明的一较佳实施方式中，所述电源为由水面钻井平台下放的外置电缆。

在本发明的一较佳实施方式中，所述电源为设置在管状短节本体外侧的供电系统。

在本发明的一较佳实施方式中，所述供电系统包括一旁通管道，旁通管道的一端与管状短节本体的一端内腔连通，旁通管道的另一端与管状短节本体的另一端内腔连通；旁通管道的一端和另一端分别设置一第一单向闸板阀，第一单向闸板阀的开启方向是使流体由旁通管道的另一端流向其一端方向，所述第一单向闸板阀设有第一开启压力；旁通管道中部设有一密封壳体，一水轮发电装置的叶轮设置在该密封壳体内；水轮发电装置连接一输电接口，该输电接口与所述通电接口能密封连接。