[發明專利]在用于生產碳氫化合物的油井的環狀空間中操作的自動模塊化維修設備

無效

• 申請號: 201080063417.2
• 申請日: 2010-12-16
• 公開（公告）號: CN102753783A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: D·迪倫佐;R·菲諾特羅
• 申請（專利權）人: 艾尼股份公司
• 主分類號: E21B23/00
• 分類號: E21B23/00;E21B47/01
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 范莉

技術領域

本發明涉及一種在用于生產碳氫化合物的油井的環狀空間中操作的自動模塊化維修設備。

更具體地，本發明涉及一種在用于陸上和海上豎直地或者在有限的偏離下提取石油或者氣體的油井的環狀空間中操作的自動模塊化維修設備。

甚至更具體地，本發明涉及一種自動設備或者機器人，其設計成用于在位于生產管與油管之間的環形空間中操作，并且通過封隔器在下部分中定界，以允許傳感器和閥的維修和/或替換和/或操作，所述傳感器和閥已知為特殊設計的服務元件或者部件。尤其，本發明的自動目標設備能夠在環狀空間內自動地運動，還被夾持到油管的外表面，并且到達沿著油管的外表面并沿著套管的內表面安裝、或者簡單地安裝在包裝機的上部分上的服務元件，以便實現例如所述服務元件的替換和/或維修操作。

背景技術

如公知的，在構造用于生產碳氫化合物的油井期間，所述油井的壁的連續加強在油井加深期間對于防止油井倒塌是必要的。所謂“套管”的加強結構基本上由金屬的圓筒形本體構成，所述金屬的圓筒形本體插入腔體中并且借助水泥粘附到油井的壁。

當油井開始生產時，石油借助已知為生產管道或者“油管”的特定管道而回收。所述管道是鋼管，所述鋼管插入油井中，直到該鋼管達到油藏的高度水平為止。油管借助具有所謂“包裝機”的結合的液壓和機械密封件的系統而保持在油井底部處，所述結合的液壓和機械密封件迫使石油在不觸到套管的壁的情況下升高到油管內側的表面。

在油井的壽命期間，油管和套管借助諸如壓力傳感器、溫度傳感器、插頭、流量閥、數據通信控制單元等一組服務元件而保持在控制下，所述一組服務元件在構造油井期間安裝。適當地設計的這些服務元件例如定位在環狀空間中、油管的外表面上。然而，如為了使由儲蓄器在油井底部處所施加的壓力平衡，環狀空間由已知為完井液的液體填充，所述液體具有從1.1kg/1到1.8kg/1的范圍內的密度，不容易實現存在于環狀空間中的所述服務元件的維修和/或替換操作。完井液通常由無機鹽水溶液構成。

相對于當前可用的技術，本設備表現了一種真正的創新，如本設備允許實現存在于環狀空間中的服務部件的維修操作，還自發地避免以下說明的缺點。

用于監測的當前技術和在油井的壽命期間在油管上的操作使用傳統的“鋼絲繩”操作，在所述“鋼絲繩”操作中維修系統在油管內側下降，其中維修系統借助電纜進行維修和驅動。這需要油井生產的臨時懸掛。

傳統的干預方法也暴露于這樣的風險中，即，除了硬積聚物以外的沿著油管存在的蠟和石蠟的沉積物，所述沉積物可以局部地阻隔通道面積并且危及操作的成功。

近年來，用于油井的適當儀器的獲得已經變成對于油井的更好監測和控制以及儲蓄器的優化管理日益重要的要求。為該目的迄今為止發展的新技術（智能服務元件、流量計和油井底部P/T傳感器等）沒有滿足可靠性的基本要求來保證在油井底部的條件下操作許多年的這些服務元件的可用性。

該危急程度通過本發明的目標設備解決，所述目標設備提供了在不中斷油井生產的情況下進行控制、實現維修和根據需要替換安裝在在套管與油管之間的環狀空間中的服務部件的可能性。相對于當前可用的技術，這導致在出現故障的情況下更容易、更快且更經濟的油井功能性恢復，并且最重要的是，保證服務部件在油井的整個壽命期間的性能。

油井中的服務部件的可靠性對于石油公司而言是極端重要的：已經采用多種主動措施來解決該問題。然而，這些主動措施中沒有一個已經曾經考慮到，在不中斷生產的情況下，在油井自身的操作階段期間，控制、實現維修和可能地通過環狀空間替換服務部件的可能性。

發明內容

因此，在所附權利要求中較好說明的本發明的目的涉及一種在用于生產碳氫化合物的油井的環狀空間中操作的自動模塊化維修設備，所述環狀空間由生產管和油管之間的環形空間構成，并且通過包裝機在底部處定界，以允許適當地設計成用于與本發明的設備相互作用的服務部件的維修和/或替換和/或操作。

本發明的目標設備在油井的生產階段期間使用，由于該目標設備是完全自發的，由于該目標設備能夠通過在完井液中基本自動地運動而浮動和達到操作位置，并且不必需要與表面的任何物理連接。該設備確實能夠提供其自身的推進器和電源，自發地在完井液中浮動以達到在上述元件處的操作位置，并且將維修儀器和待替換的元件運輸到油井中。

尤其，本發明的目的，在用于生產碳氫化合物的油井的環狀空間中操作的自動模塊化維修設備能夠：

a.也在套管和油管之間的完井液中自動地運動，實現計劃的任務；