技术摘要：
本发明涉及一种钻井隔水管顶部倾角及顶部接头转角的实时监测方法，其步骤：通过预先安装的传感器实时测量其安装平面的倾角；求取两个倾角传感器安装平面的相对倾角；根据相对倾角求取两安装平面的法向量矢量夹角；求取隔水管相对于钻井平台的倾角或隔水管顶部接头转角  全部
背景技术：
在海洋钻完井工程领域，隔水管是连接海底井口与海面作业平台的咽喉要道，其 顶部挠性/铰接接头的转角和隔水管顶部倾角是钻井作业的重要参数。洋流、平台运动等导 致隔水管偏移而产生与竖直方向的夹角，即倾角。钻井过程中，倾角必须控制在钻井作业安 全包络线内，若其超过安全范围，则隔水管与平台发生摩擦、碰撞，严重危及钻井安全。因 此，实时监测隔水管顶部倾角数据，在隔水管结构状态监控与评估、验证设计理论和改进设 计规范等方面有重要作用。国外采用倾角测量方法监测隔水管转角，而隔水管倾角数据的 检测主要由双轴倾角传感器实现。 深水钻井作业期间通过隔水管连接水下井口到浮式钻井平台，建立钻井液在井筒 内的循环通道，当遭遇恶劣海况时，浮式钻井平台可能被迫发生偏移离开既定水下井口位 置的正上方，当偏离过大时，水下井口可能发生因平台偏移造成的弯曲应力过大，导致水下 井口结构的完整性遭到破坏，因此一旦遭遇恶劣海况，隔水管需要与水下井口解脱开来，这 样就保证了井口的安全，上千米(具体长度视水深而定)的隔水管以自由状态悬挂在平台 上。一般情况下解脱后的隔水管悬挂在隔水管悬挂卡盘上，由于悬挂隔水管在恶劣海况下 会发生倾斜，因此在分流器外壳等部位容易发生碰撞，碰撞的冲击载荷可能造成分流器外 罩或者隔水管其它部位的破坏。
技术实现要素：
针对常规作业状态下以及台风期间处于悬挂状态下的深水隔水管倾角过大容易 与平台发生碰撞的问题，本发明的目的是提供一种钻井隔水管顶部倾角及顶部接头转角的 实时监测方法，其能避免隔水管与内部钻杆等发生摩擦和碰撞，在悬挂隔水管防台风时避 免隔水管与平台相对倾角过大，造成隔水管顶部与分流器外壳等发生碰撞。 为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种钻井隔水管顶部倾角及顶部接 头转角的实时监测方法，其包括以下步骤：S1、通过预先安装的传感器实时测量其安装平面 的倾角；S2、求取两个倾角传感器安装平面的相对倾角；S3、根据上述步骤的相对倾角求取 两安装平面的法向量矢量夹角；S4、求取隔水管相对于钻井平台的倾角：由于隔水管和转换 接头位于倾角传感器安装平面的法向量上，因此隔水管相对于钻井平台的倾角即为两安装 平面法向量之间的矢量夹角；S5、通过线缆传输方式，将步骤S1得到的两个部位倾角数据传 输到控制台，控制台依据步骤S2～S4对倾角数据进行处理，并根据相对倾角的大小对平台 的航速、航向参数进行调整。 进一步，所述步骤S1中，传感器采用倾角传感器，分别测量传感器的安装平面X轴 3 CN 111577244 A 说　明　书 2/4 页 和Y轴相对于水平面的倾角数据。 进一步，所述倾角传感器设置有两个，第一倾角传感器的安装平面相对于水平面 的倾角为(x1,y1)，第二倾角传感器的安装平面相对于水平面的倾角为(x2,y2)。 进一步，所述第一、第二倾角传感器的安装方式与待测隔水管或转换接头都为垂 直关系。 进一步，所述步骤S1中，第一、第二倾角传感器的安装方式分为两种状态： (1)常规作业状态：第一倾角传感器加装在转换接头上，传感器安装平面与转换接 头垂直；第二倾角传感器加装在顶部第一节隔水管上，传感器安装平面与隔水管垂直； (2)防台风软悬挂状态：第一倾角传感器加装在平台栏杆上，传感器安装平面与平 台平行，与悬挂短节垂直；第二倾角传感器加装在顶部第一节隔水管上，传感器安装平面与 隔水管垂直。 进一步，所述步骤S2中，两个安装平面的相对倾角为：((x1-x2) ,(y1-y2))，分别为X 轴方向的相对倾角和Y轴方向的相对倾角。 进一步，所述步骤S3中，两安装平面的法向量矢量夹角为两平安装面的相对倾角 ((x1-x2) ,(y1-y2))，该法向量矢量夹角的标量夹角大小为： 求模 相对于X轴方向为： 若y1-y2＞0，则B>0；若y1- y2＜0,则B<0； 其中，A为两传感器安装平面的法向量之间的倾角大小，A的取值范围为  [0°90°]； B为两传感器安装平面的法向量之间的倾角相对于传感器X轴的偏转方向，  B的取值范围为 [-180°180°]。 本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本发明通过在隔水管顶部不同 位置加装两组倾角传感器，测量隔水管上部挠性/铰接接头的转角和隔水管顶部倾角，并将 倾角数据实时传输给钻井平台定位系统，给钻井平台的安全位置控制提供参考，从而在常 规作业状态时避免上部挠性接头转角过大发生破坏，减弱隔水管与内部钻杆等发生摩擦和 碰撞，在台风工况下悬挂隔水管时隔水管与平台相对倾角过大，造成隔水管顶部与分流器 外壳等发生碰撞。 附图说明 图1是本发明的整体流程示意图； 图2是常规作业状态安装位置； 图3是防台软悬挂状态安装位置。