[發明專利]錯位耐受的井場連接器組件、系統和方法

有效

• 申請號: 201380023484.5
• 申請日: 2013-04-04
• 公開（公告）號: CN104271870B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: T.J.米勒;K.A.格雷賓;M.E.波拉德;F.B.斯普林格特
• 申請（專利權）人: 國民油井華高公司
• 主分類號: E21B33/038
• 分類號: E21B33/038
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 趙燕青

技術領域

本公開一般地涉及在井場作業中使用的連接器。更具體地，本公開涉及連接組件，例如井口和/或海底連接器，以及用于連接各井場部件的其他設備和方法，例如鉆井部件和/或扼流壓井系統。

背景技術

可以進行各種油田作業以定位和收集有價值的井下流體。石油鉆塔位于井場，并且例如鉆探工具的井下工具被部署到土地中以到達地下儲層。一旦井下工具形成的井孔(或鉆孔)到達所需儲層，套管(casings)可在井孔內膠合到位，并且將所述井孔完成以啟動來自所述儲層的流體的生產。可提供多個管(或管柱)以用于傳遞地下流體到地面。

井口可以被設置靠近井孔的頂部，用于支撐在井口中的套管和/或管。可提供井口連接器用于連接所述井口至地面部件，例如防噴器(BOP)和/或采油樹(a Christmas tree)。在一些井中，管狀井口位于海床上。在鉆井作業期間，立管從地面的船舶上下降至所述井口。井口連接器連接所述立管的底端至所述井口。井口連接器也可用于連接海底采油樹至所述井口。

連接器可在水下應用中使用。水下連接器被用于連接在海底棧中的各水下設備。在適當的條件下，如果來自水底的氣體遷移至水下連接器，在所述連接器內，所述氣體可形成水合物，其是烴氣和水的固體。所述水合物可以成在所述連接器中積累到其干擾連接器的鎖緊機構的操作的程度。為了避免或控制在所述連接器中水合物的形成，可使用水合物密封件以防止或控制氣體到所述連接器的遷移。連接器的一些示例被提供在美國專利/申請編號4,557,508；8,016,042；7,614,453；4,902,044；2010/0006298；4606555；4606555以及5332043中。

發明內容

在至少一個方面中，本文中的技術可涉及一種用于連接井場的部件的連接組件。所述井場具有延伸至地下地層的井口。所述連接組件包括：凹型連接器，其具有可操作地連接至第一部件的端部并且有在其中延伸的腔；浮倉，其可定位于所述凹型形連接器的腔內并且可在其中橫向移；以及凸型連接器，其可操作地連接至第二部件。所述凸型連接器可容納在所述凹型連接器的腔內并且可操作地連接至所述浮倉，以使所述凸型連接器和所述凹型連接器通過所述浮倉相對于彼此是移動地可定位的，從而井場各部件之間的錯位是可忍受的。

所述凹型連接器可包括具有孔穿過其中的殼體，所述孔與第一部件連通。所述殼體可包括上殼體和下殼體，其間具有界面。所述浮倉可安置在上殼體和下殼體中的一個內。所述凸型連接器具有穿過其中的孔，所述孔與第二部件流體連通。所述凹型連接器具有穿過其中的孔，所述孔與第一部件以及所述凸型連接器的孔流體連通。

所述連接組件也可包括磨損插入件，其可位于凹型連接器內。所述磨損插入件具有穿過其中的孔，所述孔與所述凹型連接器的孔和所述凸型連接器的孔流體連通。所述磨損插入件位于安置在所述上殼體與所述浮倉之間。所述浮倉具有小于所述下殼體內徑的一外徑，其小于所述下殼體的內徑。所述凸型連接器具有一可定位外徑相鄰鄰近定位所述浮倉的內徑的外徑。所述浮倉的相對端可定位于所述凹型連接器的腔內，并且抵靠所述凹型連接器的內壁以限制其軸向運動。所述浮倉的一端定位抵靠凹型連接器中的磨損插入件以限制其軸向運動。所述連接組件也可包括至少一個密封件。所述凹型連接器中或凸型連接器的端部中的一個是固定的，并且凹型連接器和凸型連接器的端部中的另一個是可移動的。

另一方面，本發明公開涉及一種用于連接井場的各組件部件的井場系統。所述系統包括第一井場組件部件、第二井場組部件以及連接組件。所述各井場部組件包括各扼流壓井管線、低位水下海洋立管泵、防噴器、立管以及它們的和其組合。

另一方面，本發明涉及一種連接井場各組件部件的方法。所述方法涉及提供連接組件，操作性的地連接所述凹型連接器的端部至第一組第一部件，并且操作性的地連接凸型連接器至第二組第二部件，操作性的地連接所述凸型連接器的一端至凹型連接器內的浮倉，并且通過所述浮倉的運動，相對于彼此可移動地定位所述凸型連接器以及和凹型連接器相對于彼此移動定位，從而井場各組部件之間的偏差錯位是可以接受的。

所述方法也涉及通過在凹型連接器的腔內放置磨損插入件的方式而預防磨損，或者提供至少一個密封件靠近所述凹型連接器、凸型連接器、浮倉以及它們的組合中之一。