專利名稱：海底油井干預系統(tǒng)和方法
技術領域：
本公開總體上涉及油井控制和干預方法及系統(tǒng)。更特別地，本公開涉及如下的油 井控制和干預方法及系統(tǒng)該油井控制和干預方法及系統(tǒng)用于進行完井、流量測試、油井增 產(chǎn)、修井、油井診斷工作、擠入操作、堵塞油井和/或放棄油井，海底采油樹或井口安裝在所 述油井處。在一實施例中，例如，這些系統(tǒng)和方法使用試井鋼絲、e管線、連續(xù)油管或接管來 展開部署。
背景技術：
對于利用水平式海底采油樹完成的油井，當前用于油井控制和干預的實踐是使用 海底測試采油樹(SSTT)系統(tǒng)。對于垂直式海底采油樹，通常使用完井修井立管(CWOR)系 統(tǒng)。SSTT和CWOR系統(tǒng)在機械上復雜，且不易獲得。對于SSTT，每次油井干預的租用成本大 約為500萬到1000萬美元，而通常不租用的CWOR的購買成本為5500萬到7500萬美元。美國專利No. 6，053，252公開了一種干預設備，據(jù)說該干預設備基本上復制了防 噴器(BOP)組的壓力控制功能。該干預總成由五個主要部件組成下方第一井口連接器， 其連接到采油樹緊軸的外部；圓柱形殼體，其由下殼體和上殼體形成，并且該上殼體和下殼 體限定了與該采油樹緊軸的內徑基本相同的內徑；上方第二采油樹連接器；海底測試采油 樹，其具有位于所述殼體的上部并且還位于上方連接器內的兩個球閥；以及專有采油樹帽 干預工具，其布置在所述殼體的下部和第一連接器的頂部。殼體部件通過諸如Cameron夾 鉗的圓形連接器夾鉗聯(lián)接到一起，而頂部連接器聯(lián)接到形成油管立管底端的應力接頭；該 應力接頭還接收連續(xù)油管。如US專利No. 6，053，252中說明的，在對系統(tǒng)的壓力完善性進行測試之后，將測試 采油樹閥打開，鋼絲繩工具運轉以將塞子從采油樹帽中拉出，并進行第二次運轉以將塞子 從油管懸掛器中拉出。如果需要，鋼絲繩能延展以例如插入閥中，從而促進流動或提供測井 功能。通過環(huán)空與水面的連通是通過使油管環(huán)空橋在鋼絲繩上延展而實現(xiàn)的復雜程序。這 允許水平式采油樹內的環(huán)空端口在與主孔分離的同時連接到干預總成內的環(huán)空孔隙，從而 允許經(jīng)由采油樹帽運轉工具中的轉換器具、環(huán)空端口和連續(xù)油管立管到水面的環(huán)空控制， 以用于諸如泵送或增產(chǎn)操作等的各種功能。該油管環(huán)空橋通常是圓柱形的并且具有不同長 度的第一和第二同心元件。內側的較長元件和外側的長度較短的元件限定了一環(huán)形空腔， 該環(huán)形空腔在橋的頂端處是敞口的，以與布置在油管懸掛器運轉/采油樹帽干預工具的底 部中的孔口對準。此孔口可由套筒封閉，該套筒可由液壓驅動，以在環(huán)形空腔內縱向移動，以便覆蓋或露出該孔口。 如果開發(fā)出如下這種油井干預系統(tǒng)和方法，則是有利的該油井干預系統(tǒng)和方法 達到或超過現(xiàn)有技術的系統(tǒng)和方法，而且操作不復雜，制造和租用成本沒有現(xiàn)存的現(xiàn)有技 術系統(tǒng)和方法昂貴。本公開的系統(tǒng)和方法致力于這些需求。
發(fā)明內容
根據(jù)本發(fā)明公開，已開發(fā)了油井干預系統(tǒng)和方法，該油井干預系統(tǒng)和方法減少或 克服了先前已知系統(tǒng)和方法的很多局限性或缺點。在本發(fā)明的特定實施例中，這些系統(tǒng)和 方法也可以是無立管的。本公開的第一方面是一種海上立管油井干預回接系統(tǒng)，包括a)下部立管總成(LRP)，該下部立管總成(LRP)包括采油樹連接器、連接器和密封 插頭(stab)轉接器(CSSA)、以及下部立管總成本體(LRP本體)，該采油樹連接器包括上凸 緣，該上凸緣具有用于與該CSSA的下端匹配的墊圈形輪廓，該CSSA包括至少一個密封插頭 組件，該至少一個密封插頭組件位于所述CSSA的下端，用于與海底采油樹流體連接，該LRP 本體包括一個或多個LRP密封元件以及具有至少一個環(huán)空隔離閥的整體式環(huán)空，該一個或 多個LRP密封元件在受到指令時密封并且/或能夠在受到指令時密封(即，具有在受到指 令時密封的能力)，例如，在受到由操作者啟動的控制信號時密封。在特定實施例中，該LRP 密封元件可包括但不限于剪切閘板(由配備有設計用于切割的硬質工具鋼刀片的剪切/ 切割元件構成)、密封閘板(由液壓和/或氣動操作的密封閘板構成)、剪切閘板和密封閘 板(獨立剪切或密封的分離式閘板)或剪切密封閘板(既剪切又密封的閘板)，并且還可選 地包括閘閥、球閥、或另一類型的閥、或另一剪切閘板和密封閘板、或剪切密封閘板或其組 合，所述LRP本體包括與緊急斷開總成(EDP)連接器相符的上部轂形輪廓以及與所述CSSA 流體匹配或連接的下部凸緣輪廓；b)緊急斷開總成(EDP)，該緊急斷開總成(EDP)以可拆裝方式連接到所述LRP，該 EDP包括本體(EDP本體)、一個或多個EDP密封元件(在特定實施例中，它可以是切割并從 上方保持流體的倒置全封閉剪切閘板)以及至少一個環(huán)空隔離閥，所述EDP本體的下端上 具有快速斷開連接器，該EDP本體具有內部回接輪廓；c)內部回接工具(ITBT)，該內部回接工具(ITBT)經(jīng)由內部回接輪廓以可拆裝方 式連接到所述EDP本體；以及d)抗折柔性軟管，該抗折柔性軟管將所述LRP與海底采油樹流體連接。在一實施例中，在條件合適的情況下，例如當存在危險的鉆探、完井、油井診斷工 作、修井操作，或存在危險的油井或操作條件，或者當鉆機的動態(tài)定位系統(tǒng)存在故障(如果 有的話)，或存在可能就要到來的允許離開該區(qū)域的天氣狀況(例如逼近的風暴或颶風) 時，操作者可以啟動該EDP的斷開特征。此外，在一實施例中，進行剪切和密封的是同一閘板。在另一實施例中，進行剪切 的閘板與進行密封的閘板不同。另外，在一實施例中，閘板是成套的，即彼此相對的成對閘 板。此外，在一實施例中，剪切閘板和密封閘板和/或剪切密封閘板由液壓操作，但例如也 可以具有例如由ROV操作的機械式超馳裝置。在特定實施例中，該系統(tǒng)包括現(xiàn)有的海上立管；現(xiàn)有的立管緊軸，該立管緊軸將所述海上立管連接到現(xiàn)有的柔性接頭；柔性接頭，該柔性接頭連接到所述EDP的本體；以及 承壓管，該承壓管通過這些部件插入并使用內部回接工具匹配地連接到所述EDP的內部回 接輪廓。該ITBT和承壓管的組合提供了從海底到水面的承壓系統(tǒng)。該ITBT通過重量坐封 裝置、旋轉或壓力輔助裝置或通過ROV干預而鎖定和密封到EDP本體中。在特定實施例中， 該系統(tǒng)還包括將現(xiàn)有的海上立管轉接器與所述EDP上的環(huán)空隔離閥連接的軟管。在特定實 施例中，一個軟管將海上立管的壓井或節(jié)流管線連接到整體式環(huán)空隔離閥(圖3中的52A)。 與凸緣墊圈形輪廓和整體式環(huán)空(圖3中的86)相結合，此軟管提供了采油孔防漏部和環(huán) 空路徑，用于經(jīng)由所述EDP本體進行循環(huán)。將該LRP本體連接到海底采油樹的抗折軟管使 用節(jié)流或壓井管線來提供經(jīng)由該采油樹的循環(huán)路徑。在另一實施例中，如果采油樹CSSA包 括能與海底采油樹內的另一適當輪廓相接的另一密封插頭組件，則可省略該抗折軟管。本 公開的其它系統(tǒng)可包括所述EDP中的一個或多個閘板(例如，倒置全封閉剪切閘板)。本公開的系統(tǒng)可利用現(xiàn)有BOP組的現(xiàn)有部件，例如柔性接頭、立管轉接器緊軸以 及包括BOP液壓泵送單元(HPU)的柔性軟管。而且，該海底采油樹的現(xiàn)有的安裝修井控制 系統(tǒng)(IWOCS)臍帶纜和HPU可與海底控制系統(tǒng)相結合使用，該海底控制系統(tǒng)包括臍帶纜終 端組件(UTA)、ROV面板、蓄能器和電磁閥、聲學備份子系統(tǒng)、海底緊急斷開組件(SEDA)Jf 壓引線/電引線等，或者包括為該系統(tǒng)提供的這些部件中的一個或多個。本發(fā)明的另一方面是一種油井干預方法，該方法包括 a)將EDP/LRP組在海底布置在經(jīng)由ROV連接到油井的海底采油樹上，該EDP/LRP 組位于海上立管的末端；b)通過該海上立管來布置附接有ITBT的承壓管；c)將該承壓管連接到表面流采油樹；d)將所述ITBT置于EDP本體中，并將該ITBT鎖定到EDP本體；以及e)使用所述EDP/LRP、ITBT和承壓管對油井執(zhí)行干預操作。這些油井干預操作可經(jīng)由試井鋼絲、e管線、連續(xù)油管或接管來進行(如果水面布 置結構包括液壓修井單元)。本發(fā)明公開的方法可用于如下干預，例如但不限于完井、油 井清洗、流量測試、修井、油井增產(chǎn)、油井診斷工作、擠入操作、壓井或關井、以及用于堵塞油 井和/或放棄油井。某些系統(tǒng)實施例可包括EDP/LRP組與海底防噴管部及轉接器的組合，以使用來自 多支撐鉆機(MSR)的試井鋼絲或e管線來實現(xiàn)無立管油井干預的方法。某些其它的系統(tǒng)實施例可包括EDP/LRP組與開放水域完井修井立管系統(tǒng)的組合， 該開放水域完井修井立管系統(tǒng)包括錐形應力接頭、立管接頭、水面張緊接頭、水面終端接頭 和水面采油樹。這些系統(tǒng)能從近海移動式鉆井裝置(MODU)或修井船(WOV)上布置，以允許 使用試井鋼絲、e管線、連續(xù)油管或接管進行的油井干預方法。這些方法可用于如下干預， 例如但不限于油井清洗、流量測試、油井增產(chǎn)、油井診斷工作、擠入操作、壓井或關井、堵塞 油井和/或放棄油井。此處描述的系統(tǒng)和方法可提供其它益處，并且用于油井干預的方法不限于所指出 的方法，也可采用其它方法。在查閱
具體實施方式
和后附的權利要求之后，本公開的系統(tǒng)和方法的 這些及其它特征將變得更顯而易見。
在下文的描述和附圖中對能實現(xiàn)本公開的目的和其它預期特征的方式進行說明， 在附圖中 圖IA是本公開內的一個系統(tǒng)實施例的示意性側視圖，而圖IB示出了在實施與本 公開內的系統(tǒng)相結合的方法中有用的、某些現(xiàn)有技術的水面系統(tǒng)部件的一些細節(jié)；圖2A部分地以截面形式示意性示出了現(xiàn)有技術的BOP系統(tǒng)的側視圖，而圖2B示 意性示出了根據(jù)本公開的系統(tǒng)實施例的側視圖；圖3部分地以截面形式示意性示出了根據(jù)本公開的一個系統(tǒng)實施例的更詳細的 側視圖；圖4示出了使用圖3的實施例的方法的邏輯圖；圖5A、圖5B和圖6是本發(fā)明內的三個其它系統(tǒng)實施例的示意圖；并且圖7示意性示出了在本公開的系統(tǒng)和方法中有用的、現(xiàn)有的聲學停機裝置 (acoustic deadman)總成。然而，應當注意，附圖不是按比例繪制的，并且僅示出了本公開的典型實施例，因 此不應認為限制本公開的范圍，對于本發(fā)明而言，應承認其它等效實施例。在所有幾幅附圖 中，使用相同的附圖標記來表示相同或相似的元件。
具體實施例方式定義此處使用的以下術語可定義如下管——如此處使用的，術語“管”包括管子、管、導管、管線、流動管線等的管道或系 統(tǒng)，其用于容納任何液體和/或氣體以及任何附帶的顆粒物或固體或者將其從一個位置傳 輸?shù)搅硪晃恢?。擠入操作——如此處使用的，術語“擠入”或“擠入操作”被定義為意指并包括將 流體強制泵送到地層中的動作，并且在油井控制事件期間，此地層流體已進入井眼中。如果 正常的循環(huán)沒能出現(xiàn)，例如在鉆孔塌陷之后，則可執(zhí)行擠入。另外，擠入是有風險的；主要風 險在于鉆井隊對流體流向何處失去控制，并且可能導致開孔，其具有使海床流體化和不穩(wěn) 定的效果。緊急停機(ESD)控制器——如此處使用和定義的，ESD控制器由便于或能夠啟動 緊急停機的控制器構成。緊急快速斷開(EQD)控制器——如此處使用和定義的，EQD控制器由便于或能夠 啟動所涉及部件的緊急快速斷開的控制器構成。緊急斷開總成(EDP)——如此處使用的，術語“緊急斷開總成(EDP) ”提供了一種 在緊急情況下或例如當鉆機由于惡劣天氣而被迫偏離位置時，將承壓立管與LRP斷開，使 LRP和采油樹在海床中保持封閉的方式?！熬o急斷開總成(EDP)/下部立管總成(LRP)組”或“EDP/LRP組”——如此處使用 的，短語“緊急斷開總成(EDP)/下部立管總成(LRP)組”或“EDP/LRP組”意指并包括緊急 斷開總成(EDP)與下部立管總成(LRP)組的組合。
內部回接工具(ITBT)——如此處使用和定義的，內部回接工具是一種包括遠端區(qū) 域的工具，該遠端區(qū)域將承壓管匹配連接到EDP本體的內部回接輪廓。 凸緣——如此處使用和定義的，術語“凸緣”指外部或內部的肋條或邊緣。內部回接輪廓——如此處使用和定義的，術語“內部回接輪廓”指由EDP本體限定 的內部區(qū)域的形狀，該內部回接輪廓匹配連接到內部回接工具的對應遠端區(qū)域。倒置全封閉密封閘板(或倒置密封全封閉閘板)指一種全封閉密封閘板，其安裝 為使得它能夠例如在油井干預操作期間封閉或密封與油井的連接(本質上，并不封閉油 井)。倒置全封閉剪切閘板(在本領域中有時也稱為全封閉剪切閘板、剪切全封閉閘板 或SBR)——如此處使用和定義的，術語“倒置全封閉“剪切閘板”或“剪割閘板””指一種裝 配有硬質工具鋼刀片的剪切或切割元件，其設計為當閥或BOP關閉時切割/剪切管子(和 /或其它物件)；剪切閘板通常用作恢復自流油井的壓力控制的最后手段；全封閉剪切閘板 沒有用于管子的空間，而是被堵住以便能夠封閉不包含鉆管的油井；能使用倒置全封閉剪 切閘板來保持處于該倒置全封閉剪切閘板之上的流體或壓力。整體式環(huán)空——如此處使用和定義的，當涉及環(huán)空時，術語“整體式”指視情況被 鑄造或加工成EDP或LRP本體的環(huán)空，而術語“環(huán)空”指兩個基本同心物體之間(或者，EDP 本體或LRP本體的兩個基本同心區(qū)域之間)、例如井眼與套管之間或者套管與流體能夠流 動的管道之間的空間。整體式環(huán)空閥——如此處使用的，短語“整體式環(huán)空閥”指一種具有整體式環(huán)空的 閥，其消除了用于使用和取下環(huán)塞的昂貴鋼絲繩操作。緊軸——如此處使用和定義的，術語“緊軸”指一種夾住或夾緊其它工具部件的工 具部件。多支撐鉆機(MSR)——如此處使用的，術語“多支撐鉆機(MSR)”包括鉆井船、浮 船、平臺、深水浮筒、半潛式鉆井船、浮動系統(tǒng)或其它浮動的或為本領域技術人員所知的結 構，這些結構對于油井的鉆探、完井、油井診斷工作、修井、擠入、維護、堵塞、放棄或關閉是 有用的。承壓管一如此處使用和定義的，術語“承壓管”指按照操作者的期望，管向EDP/ LRP組或從EDP/LRP組傳送加壓流體的能力。在一個示例中，承壓管的內部壓力例如可高達 15Ksi (103MPa)，并且也可具有更高或更低的壓力額定值。輪廓——如此處使用和定義的，術語“輪廓”指物體的最外面的形狀、概觀或邊緣?？焖贁嚅_連接器——如此處使用的，術語“快速斷開連接器”由一種便于或能夠啟 動所涉及或當前所連接組件或部件的快速斷開的連接器。剪切密封閘板——如此處使用的，術語“剪割密封閘板”或“剪切密封閘板”指這樣 一種閘板，該閘板能夠剪切或切割管子(或其它物件)，然后在一次關閉中或在一個步驟中 密封?？墒褂靡粋€或多個剪切密封閘板。在以下描述中，對許多細節(jié)進行闡述，以提供所公開的方法和設備的理解。然而， 對于本領域技術人員來說，應當理解，這些方法和設備可在沒有這些細節(jié)的情況下實施，并 且，根據(jù)所述實施例的許多變形或修改是可能的。明顯地，此處使用的、尤其是所附權利要求中的所有短語、引申語、搭配和多詞表達不限于名詞和動詞。顯而易見的是，不僅僅通過名詞和動詞或單個詞語來表達含義。語 言使用各種方式來表達內容。發(fā)明構思的存在和表達這些發(fā)明概念所用的方式隨語言文化 而變化。例如，德語中的很多詞匯化復合詞經(jīng)常表達為形容詞-名詞組合、名詞-介詞-名 詞組合或浪漫語言中的引申語。對于高質量的專利來說，在權利要求中可以包括短語、引申 語和搭配是很關鍵的，從而能夠減少專利構思內容的表達，并且，與此內容相符的詞語的所 有可能概念組合(在一種語言內或跨語言)都預期包括在所用的短語中。如上所述， 已開發(fā)了海上立管油井干預回接系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)和方法減少或克 服了先前已知系統(tǒng)和方法的局限性或缺點?，F(xiàn)在，將參照圖1-6對本公開的系統(tǒng)和方法的主要特征進行描述，之后，將對某些 操作細節(jié)進行說明。在各圖中始終使用相同的附圖標記來表示相同的項。此處公開的系統(tǒng) 和方法能用在一個或多個操作中，所述操作涉及完井、流量測試、油井增產(chǎn)、修井、油井診斷 工作、擠入操作、堵塞油井和/或放棄油井，海底采油樹或井口安裝在所述油井處。根據(jù)本 公開，如圖IA中所示，典型的海底干預裝置包括補償鉤1、提環(huán)絞車2、提環(huán)4、吊卡5、表面 流采油樹6、以及連續(xù)油管或鋼絲繩BOP 9，它們全部位于近海移動式鉆井裝置(M0DU-未示 出)的鉆臺10之上。這些部件為技術人員所知并且無需進一步說明。其它現(xiàn)存部件包括海 上立管張緊器12、海上立管16、柔性接頭20 (此處也稱為撓性接頭)20、海底采油樹26和井 口 30，該海上立管16穿過海平面14向下突出，經(jīng)過海水到達立管緊軸18，這些部件也為技 術人員所知。由本公開的系統(tǒng)和方法提供的部件包括承壓管8、緊急斷開總成(EDP) 22和下 部立管總成(LRP)24。該下部立管總成提供了采油樹組件與EDP之間的液壓接口。參照圖 2至圖6對內部回接管柱8、EDP 22,LRP 24和其它部件及其操作進行更完全的說明。圖IB 示出了更多細節(jié)，例如海上立管張緊器7、節(jié)流管線11、壓井管線13、IWOCS卷軸15和IWOCS 臍帶纜40、ESD (緊急停機)控制器29和EQD (緊急快速斷開)控制器31、IWOCS MCS (主控 站)/HPU 33、化學注入(Cl)單元35、液壓管線23和卷軸25。卷軸15和25、HPU 27、MCS/ HPU 33和CI 35可在MODU的甲板3上。在深入研究本公開的系統(tǒng)和方法的細節(jié)之前，將本公開的一個系統(tǒng)與先前已知 的、傳統(tǒng)BOP組進行比較是有益的。圖2A中部分地以截面形式、以側視圖示出了傳統(tǒng)的BOP 組，而本公開的一個系統(tǒng)實施例200在圖2B中示出。該傳統(tǒng)的BOP組連接到海上立管16、 立管轉接器或緊軸18和柔性接頭20，該立管轉接器或緊軸18分別具有壓井和節(jié)流連接部 19和21。BOP組34通常包括一系列閘板38a至38e和井口連接器36。此外還示出了井口 30和泥線32。BOP組34的高度通常為43英尺(13米)，但根據(jù)BOP的設計，該高度可更高 或更低，當然，在本發(fā)明中，構思出其它高度的這種BOP組也是有益的。相比之下，圖2B中示意性示出的實施例200包括兩個主要部件，LRP 70和EDP 80，在一實施例中，它們總共具有大約18.5英尺(5.6米)的高度90。當然，在本發(fā)明中， 構思出其它高度的這種部件也是有益的。實施例200包括臍帶纜40，它有時被稱為“安裝 修井控制系統(tǒng)”臍帶纜或此處被稱為“ IW0CS”臍帶纜，該臍帶纜40連接到臍帶纜終端組件 48，該臍帶纜終端組件48又與液壓流體管線50和56 (在此視圖中，管線56的一部分被管 線50遮蔽)和電引線(flying lead)51相連。而管線50又連接到液壓控制系統(tǒng)54。柔 性軟管42將壓井或節(jié)流管線連接部21連接到EDP 80中的環(huán)空控制閥52，該柔性軟管42 例如由諸如已知的商標為C0FL0N 的高強度柔性材料或者其它為技術人員所知的高強度柔性材料制成。COFLON 是法國巴黎的Coflexip公司的商標。在此實施例中，一個或多個 EDP密封元件由倒置全封閉剪切閘板和倒置全封閉密封閘板或剪切密封閘板44構成，并且 在此實施例中，快速釋放連接器46完成了 EDP 80。此外，在此實施例中，LRP70包括一個或 多個LRP密封元件，所述LRP密封元件包括下剪切間板和密封間板或剪切密封間板套件58 以及下隔離閥60，該下隔離閥60可以是閘閥或其它閥。在其它實施例中，下隔離閥60可 用第二剪切閘板和密封閘板或第二剪切密封閘板套件代替。該剪切元件可切割鋼絲繩、e 管線、連續(xù)油管和接管等。此外，為本領域技術人員所知的、在具有或不具有二次彈性支承 (secondary elastomeric backup)的情況下提供金屬-金屬密封面的其它密封元件能用作 此處公開的實施例中的LRP密封元件和/或EDP密封元件。 圖3部分地以截面形式示意性示出了根據(jù)本公開的一個系統(tǒng)的更詳細的側視圖。 圖3的實施例300詳細示出了 EDP 80和LRP 70以及連接到內部回接工具(ITBT)64的內 部立管62。在一實施例中，EDP80包括本體81、上部倒置全封閉剪切閘板68，該本體81在 其下端上具有快速斷開連接器88，EDP本體81具有內部回接輪廓83，用于與ITBT 64的遠 端區(qū)域相匹配。在一實施例中，該EDP和/或LRP的本體是能夠承受壓力的本體并且還能 收容、包含、保持或容納壓力控制或密封元件，例如閥、閘板或剪切元件(在某些實施例中， 剪切和密封功能可由同一元件執(zhí)行)。在又一實施例中，該EDP本體和/或LRP本體可由 滑閥體構成。在閥塊71中，實施例300分別包括第一環(huán)空控制閘閥52a、第二環(huán)空控制閘 閥52b和第三環(huán)空控制閘閥52c。柔性軟管42將壓井或節(jié)流管線21與第一環(huán)空控制閘閥 52a相連。LRP 70包括本體73、連接器和密封插頭轉接器(CSSA) 76、以及采油樹連接器74。 采油樹連接器74包括上凸緣61a和下端61b，該上凸緣61a具有與CSSA 76匹配的墊圈形 輪廓，該下端61b用于連接到海底采油樹26。CSSA 76包括至少一個密封插頭組件77，該 至少一個密封插頭組件77位于CSSA 76的下端，用于與海底采油樹26流體連接；以及上 凸緣和墊圈形輪廓79，該上凸緣和墊圈形輪廓79用于與LRP本體73匹配。本體73包括 下密封閘板58和下隔離閥60、下凸緣91以及具有相同輪廓的上凸緣63，該下凸緣91具有 用于與CSSA 76的上凸緣79匹配連接的輪廓。LRP本體73通過快速斷開連接器88與EDP 本體81匹配。實施例300包括抗折軟管跨接器78以及壓力和溫度測量單元82，該抗折軟 管跨接器78將采油樹26與另一間閥84流體連接，用于通過整體式環(huán)空86進行流動循環(huán)。 在一實施例中，壓力和溫度測量單元82安裝到所述LRP的本體。在一實施例中，該壓力和 溫度測量單元通過凸緣安裝方式安裝到所述本體。海底采油樹26的細節(jié)不被視作此處公開的系統(tǒng)和方法的一部分；對于技術人員 來說，海底采油樹是公知的。然而，為了充分公開，圖3示出了表1中列出的部件及其附圖 標記。此外，還繪出了轉換導管92和采油導管94。圖4示出了本發(fā)明的方法實施例400的邏輯圖。實施例400在框402中示出了將 該EDP/LRP組安裝在海上立管的末端，該LRP包括一個連接器和密封插頭轉接器(CSSA)。 該轉接器是重要的，因為它允許此處公開的系統(tǒng)和方法用于多種海底采油樹，從而提供先 前已知的EDP/LRP組中未曾見到的、另外的油井干預靈活性。接下來在框404中，該方法包 括將該EDP/LRP組在海底布置在與油井連接的海底采油樹上。在接下來的步驟、框406中， 通過海上立管來布置附接有ITBT的承壓管。接下來在框408中，將該承壓管連接到表面流采油樹，然后將該ITBT置于EDP的內部本體中并將該ITBT鎖定到EDP本體(框410)。在實施例400中，最后，使用該EDP/LRP、ITBT和承壓管對油井執(zhí)行油井干預操作(框412)。表1.海底采油樹部件海底采油樹部件名附圖標記AAV-環(huán)空入 口 閥26aAIV-環(huán)空隔離閥26bACV-環(huán)空循環(huán)閥26cAWV-環(huán)空翼閥26dAMV-環(huán)空主閥26eAVV-環(huán)空通氣閥26fPMV-采油主閥26gPWV-采油翼閥26hPCV-采油節(jié)流閥26iPIV-采油隔離閥26 jPTT-壓力溫度傳感器26kXOV-轉換閥26mCT4-化學注入閥26η如先前提及的，某些系統(tǒng)實施例可包括EDP/LRP組與海底防噴管部和轉接器的組 合，以使用來自多支撐鉆機(MSR)的試井鋼絲或e管線來實現(xiàn)無立管油井干預的方法。在 圖5A中作為實施例500示出了此實施例的示意性圖示。與海底采油樹26連接的井口 30 不被視作本發(fā)明的系統(tǒng)和方法的一部分。海底采油樹26與EDP 70連接，如圖3中更詳細 描述的，該EDP 70又連接到LRP 80。在一些實施例中，快速斷開連接器可通過ROV或其它 裝置鎖定。實施例500與圖3的實施例300的不同之處在于具有防噴管92，該防噴管92 通過轉接器90流體連接到LRP 80，從而使鋼絲繩或試井鋼絲93能夠進入油井。在本領域 中，防噴管和適當?shù)霓D接器是公知的，但迄今為止，它們與根據(jù)本公開的EDP/LRP的組合仍 是未知的。在2001年4月12日公布的PCT專利申請No.PCT/N000/00318中公開了一種海 底防噴管以及用于使流體在海底防噴管中循環(huán)的系統(tǒng)和方法，其海底防噴管裝置的公開內 容在此通過引用的方式并入?？梢允褂闷渌绹姽苎b置。圖5B示出了另一實施例510，該 實施例510包括與圖5A的實施例500相同的部件，但用轉接器150和連續(xù)油管152代替了 轉接器90、防噴管92以及鋼絲繩或試井鋼絲93。實施例510允許對海底油井執(zhí)行多種油 井干預，包括但不限于油井清洗、流量測試、油井增產(chǎn)、修井、油井診斷工作、擠入操作、壓 井或關井、以及堵塞油井和/或放棄油井。如圖6所示，某些其它的系統(tǒng)實施例可包括諸如此處描述的EDP/LRP組(80、70) 與諸如可從美國得克薩斯州休斯敦市的FMC技術公司和其它海底設備供應商獲得的開放 水域(開放海域)完井修井立管(CWOR)系統(tǒng)250的組合。這些修井立管系統(tǒng)可包括各種 接頭和張緊系統(tǒng)、水面終端接頭和水面采油樹204。合適的接頭和張緊系統(tǒng)包括但不限于 錐形應力接頭206、立管接頭208、和水面張緊接頭210。這些接頭和張緊系統(tǒng)以該項目對總 體長度、壁厚和錐體長度的具體要求為基礎進行設計。例如，它們可包括耐疲勞沖擊凸緣和 帶螺紋的立管連接，并且可由鋼開模鍛造構造并設計用于高疲勞應用、高斷裂韌度和大彎矩。合適的張緊接頭210包括但不限于簡單的固定鎖閉式張緊器系統(tǒng)或者更奇特的“上 拉”(如圖中“210”處所圖示的)或“上推”式的液壓_氣動式張緊器系統(tǒng)。該固定鎖閉式可 包括與電子測力計相接的上和下被動式負載環(huán)，以允許進入和維護，并且該固定鎖閉式可 包括調節(jié)螺母，以允許立管的張力調節(jié)。這些系統(tǒng)可從近海移動式鉆井裝置(MODU) 200 (如 圖6所示)或從修井船(WOV) 202布置，以允許使用試井鋼絲、e管線、連續(xù)油管(212)或接 管來執(zhí)行油井干預方法。這些方法可用于如下干預，例如但不限于完井、油井清洗、流量測 試、油井增產(chǎn)、油井診斷工作、擠入操作、壓井或關井、以及堵塞油井和/或放棄油井。根據(jù)本公開，主要興趣在于使用上述方法和系統(tǒng)中的一個或多個來對海底油井執(zhí) 行油井干預操作。熟練的操作者或設計者將會確定此處描述的哪種系統(tǒng)和方法最適合于特 定的油井和地層，以在不進行過度實驗的情況下實現(xiàn)效率最高、最安全且環(huán)保的油井干預。當使用海底采油樹時，本公開的系統(tǒng)和方法可用于完井、修井和/或堵塞和放 棄油井。此處描述的系統(tǒng)取代了使用海底測試采油樹(SSTT)或開放水域完井修井立管 (CffOR)系統(tǒng)的需求，盡管如所提及的，它們可與此處描述的系統(tǒng)和方法相結合使用。所述系 統(tǒng)背后的主要推動力是提供一種油井干預系統(tǒng)，它與目前使用的可替代的SSTT和CWOR油 井干預系統(tǒng)相比更簡單、更安全、可靠且更成本有效。本公開的系統(tǒng)主要使用現(xiàn)有的、已被 證實的設備重新包裝來實現(xiàn)所需的功能性，從而確保在任何的完井、油井干預或油井堵塞 和油井放棄操作期間的油井控制。本公開的特定系統(tǒng)和方法包括使用MODU的現(xiàn)有的海上 立管和張緊系統(tǒng)將海底油井控制總成布置到海底采油樹上。由于本公開的系統(tǒng)可從具有動 態(tài)定位能力的浮動船上布置，所以該海底總成有利地包括緊急斷開特征。在已放置LRP/EDP并進行測試的實施例中，高壓內部回接管柱在立管內延展并鎖 定到EDP中，這種布置結構提供了從井眼到水面的高壓導管并且受到海上立管保護。預計 這種構造比其它油井干預系統(tǒng)提供了更廣的環(huán)境可操作性窗口并提供了使用海上立管的 節(jié)流或所用的壓井管線使立管和海底采油樹的內含物循環(huán)的能力。此外，可使用海上立管 的現(xiàn)有的液壓導管供給和立管升壓管線。該液壓導管供給可用于向海底控制回路供應液壓 壓力，而立管升壓可用于使內部回接管柱與海上立管之間的環(huán)空進行循環(huán)(即，迫使流體 進入主孔中，然后該流體向上循環(huán)回到環(huán)空中，以例如除去碳氫化合物、碎片、碎屑等)。該 內部回接管柱通過經(jīng)由水面采油樹、提環(huán)和吊卡連接的、鉆機的滑輪組(即，主動升沉絞車 或天車運動補償器)支撐在水面處。在實施此處描述的系統(tǒng)和方法中使用的合適的控制系統(tǒng)可以是簡單的液壓/電 動/機械構造，其可使用鉆井立管的液壓管線和現(xiàn)有的IWOCS臍帶纜內的備用管線的組合， 或者，如果不可用的話，則可將適當?shù)哪殠Ю|和卷軸作為本發(fā)明系統(tǒng)的一部分來提供。液壓 驅動的剪切閘板和密封閘板或剪切密封閘板以及隔離閥可通過經(jīng)由IWOCS臍帶纜中的專 用備份管線對海底電磁閥進行導向而起作用。當導向時，該電磁閥將加壓流體從局部蓄能 器引向對應的閥、間板或連接器致動器。局部海底蓄能器可經(jīng)由鉆井立管的液壓管線供應 液壓壓力?？赏ㄟ^直接的電信號或聲學信號來實現(xiàn)緊急關閉和斷開。在一實施例中，由操 作人員來啟動緊急關閉和斷開。該聲學信號可以是如圖7中示意性示出的聲學停機裝置總 成的一部分，圖7示出了聲學收發(fā)器101和103以及聲控單元105。本公開的一個海底系統(tǒng)實施例可包括如下部件-ROV操作的采油樹連接器。在一實施例中，該ROV操作的采油樹連接器是183/4英寸G7.6cm)直徑、MKsi (103MPa)額定壓力的、ROV操作的采油樹連接器，其例如與由 Vetco Gray 制造的 SuperHeavy Duty H4 (SHD-H4) (27 英寸或 30 英寸外徑)(68cm 或 76cm 外徑)連接輪廓或例如由FMC制造的DWFC輪廓相接。此外，還能使用為本領域技術人員所 知的、可商購或與其它可商購的部件相匹配的具有其它大小、直徑、尺寸和其它壓力額定值 的其它部件和組件。-連接器和密封插頭轉接器，其包括至少一個密封插頭組件，該密封插頭組件與海 底采油樹的采油樹連接器和采油孔流體連接(對于采油樹連接器類型和海底采油樹采油 孔輪廓的每個獨特組合，都將需要特定的連接器和密封插頭轉接器，并且技術人員將能夠 容易地設計出具有本公開的益處的這些轉接器)；-LRP本體，在具有環(huán)空入口的采油孔中，該LRP本體包括全封閉剪切閘板和密封 閘板或剪切密封閘板以及隔離閥(或另一組全封閉剪切閘板和密封閘板或另一組全封閉 剪切密封閘板)。在一實施例中，該LRP本體由71/16英寸(17. 9cm)直徑、MKsi (103MPa) 額定壓力的全封閉剪切密封間板或全封閉剪切間板和密封間板組成。該上輪廓具有轂形輪 廓，該轂形輪廓具有同心墊圈形輪廓，所述同心墊圈形輪廓提供了采油孔防漏部和環(huán)空路 徑，該采油孔防漏部和環(huán)空路徑分別經(jīng)由EDP本體連接到節(jié)流或壓井管線。在一實施例中， 該轂形輪廓具有7英寸和11英寸(17. 8cm和27. 9cm)的墊圈形輪廓。此外，還能使用為本 領域技術人員所知的、可商購或與其它可商購的部件相匹配的具有其它大小、直徑、尺寸和 其它壓力額定值的其它部件和組件。具有ROV熱插頭或多個快速連接(MQC)板的高度抗折 軟管將該LRP本體連接到海底采油樹，并使用節(jié)流或壓井管線來提供經(jīng)由該采油樹的另一 期望的循環(huán)路徑。該LRP本體、連接器和密封插頭轉接器、以及連接器都被視為下部立管總 成(LRP)；-EDP本體，在采油孔中，該EDP本體具有快速斷開連接器(QDC)和倒置全封閉剪切 和密封閘板以及內部回接輪廓；隔離閥，其具有提供環(huán)空流路的翼塊。在一實施例中，該快 速斷開連接器(QDC)的直徑為71/16英寸(17. 9cm)，具有MKsi (103MPa)的壓力額定值，而 該隔離閥的直徑為21/16英寸(5.2011)，具有1漲&(10310^)的壓力額定值。在一實施例 中，該下輪廓具有可與上輪廓凸緣匹配的同心墊圈形輪廓。在一實施例中，該下輪廓具有7 英寸和11英寸(17. 8cm和27. 9cm)的同心墊圈形輪廓。在一實施例中，該上輪廓的凸緣具 有183/4英寸G7.6cm)的直徑、MKsi (103MPa)的額定壓力。此外，還能使用為本領域技術 人員所知的、可商購或與其它可商購的部件相匹配的具有其它大小、直徑、尺寸和其它壓力 額定值的其它部件和組件。終止于立管轉接器(Β0Ρ組的現(xiàn)有部件)處的節(jié)流或壓井管線 經(jīng)由柔性C0FL0N 軟管連接到環(huán)空入口閥。在此實施例中，該一體式本體、環(huán)空翼塊和所述 QDC被視為緊急斷開總成(EDP)。-內部回接工具(ITBT)和立管管柱，其通過ROV干預鎖定并密封到EDP本體中；-柔性接頭、立管轉接器緊軸、和柔性軟管(可以是海底BOP組的現(xiàn)有部件)；-海底控制系統(tǒng)，其包括臍帶纜終端組件(UTA)、ROV面板、蓄能器和電磁閥、聲學 備份裝置、海底緊急斷開組件(SEDA)、以及液壓引線/電引線；-表面流采油樹(SFT)，其在豎直管上具有整體式液壓驅動閘閥，在側出口上具 有非整體式液壓驅動間閥。在一實施例中，在該豎直管上，該整體式液壓驅動間閥的直徑 為71/16英寸(17. 9cm)，壓力額定值為MKsi (103MPa)，而非整體式液壓驅動閘閥的直徑為31/16英寸(7.8011)，壓力額定值為1漲81(10310^)。閥出口可設有用于與柔性軟管連 接的彎頭和轂。在一實施例中，可使用Camer0n#6轂來與柔性C0FL0N 軟管連接?？蓪?力變送器并入豎直采油孔中。在一實施例中，壓力變送器經(jīng)由21/16英寸(5.2cm)直徑、 15Ksi(103MPa)額定壓力的API盲法蘭并入。該采油樹可具有尺寸適合于該上部凸緣輪廓 的套管卡頸。在一實施例中，該采油樹可具有133/8英寸(3km)直徑的套管卡頸和71/16 英寸(17. 9cm)直徑、MKsi (103MPa)額定壓力的上部凸緣輪廓。此外，還能使用為本領域技 術人員所知的、可商購或與其它可商購的部件相匹配的具有其它大小、直徑、尺寸和其它壓 力額定值的其它部件和組件。該下輪廓可具有過渡接頭，該過渡接頭以容易組裝的轂連接 器終止。-立管變換接頭，其與內部回接管柱相接到水面采油樹的過渡點；-IffOCS HPU(現(xiàn)有技術)。此部件可能必須進行修改，以經(jīng)由甲板跨接器和鉆機的 緊急停機和/或過程安全系統(tǒng)與SFT相接；-IffOCS臍帶纜卷軸(現(xiàn)有技術)；以及-ESD(緊急停機)和EQD(緊急快速斷開)工作站，其實現(xiàn)了立管的自動的水面和 /或海底關閉和/或緊急斷開。當利用IWOCS臍帶纜和鉆井立管在海底布置時，鉆井操作者將根據(jù)標準操作程序 來布設(land out)該LRP/EDP，并且所述ROV將在立管張力被設定之前鎖定采油樹連接器。 采油樹接口測試將在ROV將液壓和電引線組裝到采油樹之前進行。然后，利用該EDP來布置和布設高壓內部回接管柱工具。在內部管柱布設之前，通 過使用具有容易組裝的轂連接器組件的立管變換接頭將該內部管柱連接到表面流采油樹 的(SFT的)過渡接頭(已經(jīng)被吊起)。而且，該SFT將在布設之前對鉆機柔性軟管進行組 裝和測試。然后ROV將回接工具鎖定到EDP本體。此后，通過經(jīng)由鉆機的泵對采油孔加壓 來校驗接口。然后，水面閥和海底閥對準，然后將立管的內含物(海水)置換為完井液。根 據(jù)采油樹類型，此置換還可以包括通過該采油樹來循環(huán)。然后，能針對密封整體性對EDP屏 障(即，回接部與EDP之間的密封)和LRP油井屏障進行壓力測試。在此接合點處，系統(tǒng)已 準備好經(jīng)由試井鋼絲、e管線、連續(xù)油管或接管(假設水面布置結構包括液壓修井單元)進 行井眼干預?？商娲兀撓到y(tǒng)可用于對油井進行清洗、流量測試或油井增產(chǎn)、油井診斷工 作，或能用于擠入操作以壓井或關井，以及用于堵塞油井和/或放棄油井。在該情形中，本公開的系統(tǒng)需要安全關閉，這能從任何的ESD工作站啟動，并且根 據(jù)情形，它可涉及海底關閉和/或緊急斷開。當需要海底關閉和緊急斷開時，將發(fā)生一系列 關閉關閉該剪切閘板、關閉隔離(閘)閥、和連接器斷開。局部液壓蓄能器用于幫助剪切閘 板關閉和連接器斷開。斷開時間可小于45秒，并且因為立管張力將預先設定為在LRP/EDP 斷開點處提供足夠的超拉力和間隙并同時保持在立管的抗反沖極限內，所以該EDP將被自 動吊起。當斷開時，立管的內含物可在通過ROV重新布設和連接該EDP之前被置換。在某 些無立管的干預實施例中，其中油井干預操作包括使用井眼干預裝置，該井眼干預裝置選 自由試井鋼絲和e管線組成的組，例如圖5A的實施例500，在油井需要安全關閉的情形中， 按順序通過使用該EDP (例如剪切閘板)切斷該井眼干預裝置以及密封該LRP (例如通過使 用閥或閘板)來執(zhí)行一系列關閉步驟。在無立管的干預中，無需斷開該EDP。此處公開的系統(tǒng)和方法能用在一個或多個操作中，所述操作涉及完井、流量測試、油井診斷工作、油井增產(chǎn)、修井、擠入操作、堵塞油井和/或放棄油井，海底采油樹或井口安 裝在所述油井處。本發(fā)明的系統(tǒng)和方法的其它有利特征是更大的作業(yè)范圍，其不限于1度的柔性接頭角度；加入了全封閉剪切，能夠切斷和密封深處的高壓高溫(HPHT)油井干預部件；通過使用已證實的現(xiàn)有部件，簡化了該油井干預系統(tǒng)和方法的構造；降低了井眼彎矩；可需要較少的岸勤人員來運轉和操作該系統(tǒng)；具有在斷開之前和之后使內部立管的內含物循環(huán)的能力；具有在現(xiàn)場的水平采油樹冠插塞之間進行測試和循環(huán)的能力；該方法和系統(tǒng)使用現(xiàn)有的水平式采油樹的IWOCS(臍帶纜和HPU)-不需要額外的 復雜控制系統(tǒng)；該方法和系統(tǒng)能使用所有包括該BOP HPU的海上鉆井立管流體導管(節(jié)流、壓井、 升壓和液壓供給)；以及該系統(tǒng)能容易地從可選的鉆井裝置上布置，無需具有長交付周期的新設備，或無 需支付長期的租用費。根據(jù)上文具體實施例的詳細描述，顯而易見的是，已對可獲得專利的方法和系統(tǒng) 進行了描述。盡管此處已對本公開的具體實施例進行了相當詳細的描述，但這僅僅是為了 描述所述方法和系統(tǒng)的各個特征和方面，并非旨在對這些方法和系統(tǒng)的范圍進行限制。另 外，在實施此處公開的方法和系統(tǒng)時可能有用的組件和部件的大小、尺寸、直徑和壓力額定 值的示例并非旨在限制這些方法和系統(tǒng)的范圍。可以預計的是，在不偏離所附權利要求的 范圍的情況下，可對所描述的實施例進行各種替換、變更和/或修改，包括但不限于已在此 處建議的那些實施變型例。
權利要求
1.一種海上立管油井干預回接系統(tǒng)，包括a)下部立管總成(LRP)，所述下部立管總成(LRP)包括采油樹連接器、連接器和密封插 頭轉接器(CSSA)、以及下部立管總成本體(LRP本體)，其中所述采油樹連接器包括上凸緣，所述上凸緣具有用于與所述CSSA的下端匹配的墊圈 形輪廓，其中，所述CSSA包括至少一個密封插頭組件，所述至少一個密封插頭組件位于所述 CSSA的下端，用于與海底采油樹流體連接，其中，所述LRP本體包括整體式環(huán)空以及一個或多個LRP密封元件，所述一個或多個 LRP密封元件能夠在收到指令時進行密封，所述整體式環(huán)空具有至少一個環(huán)空隔離閥；并 且其中，所述LRP本體還包括與EDP連接器相符的上部轂形輪廓以及與所述CSSA流體匹 配的下部凸緣輪廓；b)緊急斷開總成(EDP)，所述緊急斷開總成(EDP)以可拆裝方式連接到所述LRP，其中所述EDP包括本體(EDP本體)、一個或多個EDP密封元件、以及至少一個環(huán)空隔離閥， 所述EDP本體的下端上具有快速斷開連接器，所述一個或多個EDP密封元件能夠在受到指 令時密封，所述EDP本體具有內部回接輪廓；c)內部回接工具(ITBT)，所述內部回接工具(ITBT)經(jīng)由所述內部回接輪廓以可拆裝 方式連接到所述EDP本體；以及d)抗折柔性軟管，所述抗折柔性軟管將所述LRP與所述海底采油樹流體連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，還包括海上立管；立管緊軸，所述立管緊軸將所述海 上立管連接到柔性接頭；所述柔性接頭，所述柔性接頭連接到所述EDP的本體；以及承壓 管，所述承壓管通過所述海上立管插入并連接到所述ITBT。
3.根據(jù)權利要求2所述的系統(tǒng)，還包括第一柔性軟管，所述第一柔性軟管經(jīng)由海上立 管緊軸將所述海上立管連接到所述EDP的環(huán)空隔離閥。
4.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，還包括節(jié)流或壓井管線。
5.根據(jù)權利要求4所述的系統(tǒng)，還包括第二抗折柔性軟管，其中，所述柔性軟管將所述 LRP本體連接到所述海底采油樹，以經(jīng)由所述節(jié)流或壓井管線提供另一循環(huán)路徑。
6.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述一個或多個EDP密封元件包括所述EDP本體 中的一個或多個密封閘板。
7.根據(jù)權利要求6所述的系統(tǒng)，其中，所述一個或多個閘板中的至少一個是倒置全封 閉剪切閘板。
8.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，還包括來自現(xiàn)有BOP系統(tǒng)的一個或多個子系統(tǒng)，所述 一個或多個子系統(tǒng)選自與海底控制系統(tǒng)相結合的、海底采油樹的現(xiàn)有的安裝修井控制系統(tǒng) (IWOCS)臍帶纜和HPU，所述海底控制系統(tǒng)包括臍帶纜終端組件(UTA)、R0V面板、蓄能器、電 磁閥、聲學備份子系統(tǒng)、海底緊急斷開組件(SEDA)、液壓引線/電引線或其組合。
9.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述一個或多個LRP密封元件選自由以下項組成 的組至少一個剪切閘板和至少一個密封閘板、至少一個剪切密封閘板、閘閥、球閥、另一類 型的閥、兩個或更多個剪切和密封間板、兩個或更多個剪切密封間板或其組合。
10.一種無立管油井干預系統(tǒng)，包括a)下部立管總成(LRP)，所述下部立管總成(LRP)包括采油樹連接器、連接器和密封插 頭轉接器(CSSA)、以及下部立管總成本體(LRP本體)，其中，所述采油樹連接器包括上凸緣，所述上凸緣具有用于與所述CSSA的下端匹配的 墊圈形輪廓，其中，所述CSSA包括至少一個密封插頭組件，所述至少一個密封插頭組件位于所述 CSSA的下端，用于與海底采油樹流體連接，其中，所述LRP本體包括整體式環(huán)空以及一個或多個LRP密封元件，所述一個或多個 LRP密封元件能夠在收到指令時密封，所述整體式環(huán)空具有至少一個環(huán)空隔離閥；并且其中，所述LRP本體包括與EDP連接器相符的上部轂形輪廓以及與所述CSSA流體匹配 的下部凸緣輪廓；b)緊急斷開總成(EDP)，所述緊急斷開總成(EDP)以可拆裝方式連接到所述LRP，其中， 所述EDP包括本體(EDP本體)、一個或多個EDP密封元件以及至少一個環(huán)空隔離閥，所述 EDP本體的下端上具有快速斷開連接器，所述一個或多個EDP密封元件能夠在受到指令時 密封；c)轉接器，所述轉接器以可拆裝方式連接到所述EDP，所述轉接器包括下部凸緣連接 部和用于與海底防噴管連接的上部輪廓；d)抗折柔性軟管，所述抗折柔性軟管將所述LRP與所述海底采油樹流體連接；以及e)海底防噴管，所述海底防噴管通過一轉接器與所述EDP流體連接。
11.根據(jù)權利要求10所述的系統(tǒng)，還包括多支撐鉆機(MSR)以及一個或多個油井干預 組件，所述一個或多個油井干預組件從所述MSR通過所述防噴管進入，其中，所述油井干預 組件選自由以下項組成的組試井鋼絲、e管線或其組合。
12.—種海上立管油井干預回接系統(tǒng)，包括a)下部立管總成(LRP)，所述下部立管總成(LRP)包括采油樹連接器、連接器和密封插 頭轉接器(CSSA)、以及下部立管總成本體(LRP本體)，其中，所述采油樹連接器包括上凸緣，所述上凸緣具有用于與所述CSSA的下端匹配的 墊圈形輪廓，其中，所述CSSA包括至少一個密封插頭組件，所述至少一個密封插頭組件位于所述 CSSA的下端，用于與海底采油樹流體連接，其中，所述LRP本體包括整體式環(huán)空以及一個或多個LRP密封元件，所述一個或多個 LRP密封元件能夠在受到指令時密封，所述整體式環(huán)空具有至少一個環(huán)空隔離閥；并且其中，所述LRP本體還包括與EDP連接器相符的上部轂形輪廓以及與所述CSSA流體匹 配的下部凸緣輪廓；b)緊急斷開總成(EDP)，所述緊急斷開總成(EDP)以可拆裝方式連接到所述LRP，其中， 所述EDP包括本體(EDP本體)、一個或多個EDP密封元件、以及至少一個環(huán)空隔離閥，所述 EDP本體的下端上具有快速斷開連接器，所述一個或多個EDP密封元件能夠在受到指令時 密封；c)開放水域完井修井立管系統(tǒng)(CWOR)，所述開放水域完井修井立管系統(tǒng)(CWOR)包括 立管、水面張緊系統(tǒng)和水面采油樹，其中，所述立管將所述水面采油樹以可拆裝方式連接到所述EDP的本體；以及d)抗折柔性軟管，所述抗折柔性軟管將所述LRP與所述海底采油樹流體連接。
13.根據(jù)權利要求12所述的系統(tǒng)，其中，所述CWOR包括至少一個錐形應力接頭，并且， 所述水面張緊系統(tǒng)選自固定鎖閉式張緊器系統(tǒng)和液壓-氣動式張緊器系統(tǒng)。
14.一種油井干預方法，包括a)將緊急斷開總成(EDP)/下部立管總成(LRP)組在海底布置在與油井連接的海底采 油樹上，所述EDP/LRP組位于海上立管的末端；i)其中，所述LRP包括采油樹連接器、連接器和密封插頭轉接器(CSSA)、以及下部立管 總成本體(LRP本體)，其中，所述采油樹連接器包括上凸緣，所述上凸緣具有用于與所述CSSA的下端匹配的 墊圈形輪廓，其中，所述CSSA包括至少一個密封插頭組件，所述至少一個密封插頭組件位于所述 CSSA的下端，用于與所述海底采油樹流體連接，其中，所述LRP本體包括整體式環(huán)空以及一個或多個LRP密封元件，所述一個或多個 LRP密封元件能夠在受到指令時密封，所述整體式環(huán)空具有至少一個環(huán)空隔離閥；并且其中，所述LRP本體包括與EDP連接器相符的上部轂形輪廓以及與所述CSSA流體匹配 的下部凸緣輪廓； )其中，所述EDP以可拆裝方式連接到所述LRP，其中，所述EDP包括本體(EDP本體)、一個或多個EDP密封元件以及至少一個環(huán)空隔離 閥，所述EDP本體的下端上具有快速斷開連接器，所述一個或多個EDP密封元件能夠在受到 指令時密封，并且其中，所述EDP本體具有內部回接輪廓；b)通過所述海上立管來布置附接有內部回接工具(ITBT)的承壓管；c)將所述承壓管連接到表面流采油樹；d)將所述ITBT置于所述EDP的本體中，并將所述ITBT鎖定到所述EDP本體；以及e)使用所述EDP/LRP、所述ITBT和所述承壓管來執(zhí)行油井干預操作。
15.根據(jù)權利要求14所述的方法，其中，油井干預操作還包括布置另外的油井干預裝 置，所述另外的油井干預裝置選自由以下項組成的組試井鋼絲、e管線、連續(xù)油管、接管或 其組合。
16.根據(jù)權利要求14所述的方法，其中，所述油井干預操作選自由以下項組成的組完 井、油井清洗、流量測試、油井診斷工作、油井增產(chǎn)、修井、擠入操作、壓井、關井、堵塞油井、 放棄油井、或其組合。
17.根據(jù)權利要求16所述的方法，其中，在所述油井需要安全關閉的情形中，按順序使 用用于密封所述LRP的裝置、用于密封所述EDP的裝置、以及所述EDP的快速斷開連接器來 執(zhí)行一系列關閉步驟。
18.—種無立管的油井干預方法，包括a)將緊急斷開總成(EDP)/下部立管總成(LRP)組在海底布置在與油井連接的海底采 油樹上；i)其中，所述LRP包括采油樹連接器、連接器和密封插頭轉接器(CSSA)、以及下部立管 總成本體(LRP本體)，其中，所述采油樹連接器包括上凸緣，所述上凸緣具有用于與所述CSSA的下端匹配的 墊圈形輪廓，其中，所述CSSA包括至少一個密封插頭組件，所述至少一個密封插頭組件位于所述 CSSA的下端，用于與所述海底采油樹流體連接，其中，所述LRP本體包括整體式環(huán)空以及一個或多個LRP密封元件，所述一個或多個 LRP密封元件能夠在受到指令時密封，所述整體式環(huán)空具有至少一個環(huán)空隔離閥；并且其 中，所述LRP本體包括與EDP連接器相符的上部轂形輪廓以及與所述CSSA流體匹配的下部 凸緣輪廓； )其中，所述EDP以可拆裝方式連接到所述LRP，其中，所述EDP包括本體(EDP本體)、一個或多個EDP密封元件以及至少一個環(huán)空隔離 閥，所述EDP本體的下端上具有快速斷開連接器，所述一個或多個EDP密封元件能夠在受到 指令時密封，并且其中，所述EDP本體具有內部回接輪廓；iii)其中，所述EDP具有以可拆裝方式附接到所述EDP本體的轉接器和以可拆裝方式 附接到該轉接器的防噴管；以及b)使用所述EDP/LRP和所述防噴管來執(zhí)行油井干預操作。
19.根據(jù)權利要求18所述的方法，其中，油井干預操作還包括使用井眼干預裝置，所述 井眼干預裝置選自由以下項組成的組試井鋼絲、e管線或其組合。
20.根據(jù)權利要求18所述的方法，其中，所述油井干預操作選自由以下項組成的組油 井清洗、流量測試、油井診斷工作、油井增產(chǎn)、修井、擠入操作、壓井、關井、堵塞油井、放棄油 井或其組合。
21.根據(jù)權利要求20所述的方法，其中，如果必須關閉所述油井，則通過首先切斷井眼 干預裝置，然后通過使用所述一個或多個LRP密封元件密封所述LRP來執(zhí)行一系列關閉步馬聚ο
22.—種油井干預的方法，包括a)將緊急斷開總成(EDP)/下部立管總成(LRP)組在海底布置在與油井連接的海底采 油樹上，其中，所述EDP/LRP組是開放水域完井修井立管系統(tǒng)(CWOR)的子系統(tǒng)，其中，所述CWOR系統(tǒng)包括錐形應力接頭、一個或多個立管接頭、水面張緊接頭、水面終 端接頭、水面采油樹和水面張緊系統(tǒng)，并且其中，所述CWOR系統(tǒng)將所述水面采油樹與所述 EDP的本體(EDP本體)流體連接；i)其中，所述LRP包括采油樹連接器、連接器和密封插頭轉接器(CSSA)、以及LRP本體，其中，所述采油樹連接器包括上凸緣，所述上凸緣具有用于與所述CSSA的下端匹配的 墊圈形輪廓，其中，所述CSSA包括至少一個密封插頭組件，所述至少一個密封插頭組件位于所述 CSSA的下端，用于與所述海底采油樹流體連接，其中，所述LRP本體包括整體式環(huán)空以及一個或多個LRP密封元件，所述一個或多個 LRP密封元件能夠在受到指令時密封，所述整體式環(huán)空具有至少一個環(huán)空隔離閥；并且其 中，所述LRP本體包括與EDP連接器相符的上部轂形輪廓以及與所述CSSA流體匹配的下部 凸緣輪廓； )其中，所述EDP以可拆裝方式連接到所述LRP，并且其中，所述EDP包括本體(EDP 本體)、一個或多個EDP密封元件以及至少一個環(huán)空隔離閥，所述EDP本體的下端上具有快 速斷開連接器，所述一個或多個EDP密封元件能夠在受到指令時密封，所述EDP本體具有內 部回接輪廓；以及b)使用所述EDP/LRP組和所述CWOR系統(tǒng)來執(zhí)行油井干預操作。
23.根據(jù)權利要求22所述的方法，其中，所述油井干預操作還包括使用井眼干預裝置， 所述井眼干預裝置選自由以下項組成的組試井鋼絲、e管線或其組合。
24.根據(jù)權利要求22所述的方法，其中，所述油井干預操作選自由以下項組成的組完 井、油井清洗、流量測試、油井診斷工作、油井增產(chǎn)、修井、擠入操作、壓井、關井、堵塞油井、 放棄油井或其組合。
25.根據(jù)權利要求22所述的方法，其中的一個或多個步驟采用R0V。
26.根據(jù)權利要求M所述的方法，其中，如果必須關閉所述油井，則通過首先密封所述 LRP、密封所述EDP以及使所述EDP的快速斷開連接器斷開來執(zhí)行一系列關閉步驟。
全文摘要
用于油井干預的系統(tǒng)和方法包括下部立管總成(LRP)和緊急斷開總成(EDP)。該LRP包括采油樹連接器、連接器和密封插頭轉接器(CSSA)、以及LRP本體；該采油樹連接器具有用于與所述CSSA匹配的輪廓。該CSSA具有用于與海底采油樹流體連接的至少一個密封插頭組件。該LRP的本體包括一個或多個密封元件、具有環(huán)空隔離閥的整體式環(huán)空、與EDP相符的上部轂形輪廓、以及與所述CSSA匹配的下部凸緣輪廓，所述一個或多個密封元件能在受到指令時密封。該EDP包括快速斷開連接器、至少一個環(huán)空隔離閥、以及一個或多個密封元件，該一個或多個密封元件能在受到指令時密封。在一些實施例中，內部回接工具經(jīng)由EDP內部回接輪廓連接到該EDP。
文檔編號E21B33/076GK102132002SQ200980130484
公開日2011年7月20日 申請日期2009年7月29日 優(yōu)先權日2008年7月31日
發(fā)明者托馬斯·基恩·麥凱, 邁克爾·J·貝德納茨 申請人:Bp北美公司