Компенсатор бурильной колонны уменьшает влияние вертикальной качки бурового судна на буровое долото. Компенсаторы бурильной колонны также известны под более общим названием: компенсатор вертикальной качки . Компенсаторы бурильной колонны используются на борту буровых судов и полупогружных буровых установок. Существует два основных типа компенсаторов бурильной колонны:
Компенсаторы бурильной колонны — это просто гигантские пружины между буровой коронкой и буровой установкой. Они состоят из одного или нескольких гидравлических цилиндров и воздушных баллонов. Между ними иногда используется средний сепаратор. Если нет пружинного элемента, движение буровой установки немедленно создаст огромные силы на буровой коронке и оторвет буровую коронку от дна скважины. Пружина имеет кривую силы/перемещения. Чтобы получить только небольшие изменения силы на буровой коронке, гистерезис пружины должен быть небольшим, а кривая должна быть горизонтальной, или объем газа должен быть большим. Это сложнее для компенсатора, устанавливаемого на крюк, чем для компенсатора, устанавливаемого сверху. Несколько патентов используются для решения, чтобы обеспечить эту горизонтальную кривую относительно небольшим объемом газа. Будет ясно, что эти (кинематические) конструкции на самом деле могут использоваться только в компенсаторе вертикальной качки, устанавливаемом сверху.
Для улучшения кривой нагрузка/качка используется полуактивная система. В этом случае большую часть нагрузки берет на себя пассивный компенсатор качки , а дополнительное активное устройство, работающее параллельно, заботится об увеличении кривой нагрузка/качка и гистерезисе.
Комбинация PDSC (пассивная компенсация бурильной колонны) и AHC (активная компенсация вертикальной качки) в настоящее время работает на полупогружной буровой установке Seadrill West Sirius (2008). Системы установлены на более новом поколении полупогружных буровых установок и буровых судов для глубоководного бурения.
Для лучшей точности и для возможности компенсации в широком диапазоне весов можно использовать активную компенсацию вертикальной качки. Затем компенсация будет осуществляться подъемным устройством (лебедкой), которое будет выдавать или подавать трос в соответствии с расчетным положением буровой установки в соответствии с морским дном. Технология выполнения компенсации до фактического изменения веса обеспечивает низкие колебания и лучший контроль как положения, так и веса на долото (WOB).