[發(fā)明專利]套管閥

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510425366.8
• 申請日: 2011-07-20
• 公開（公告）號: CN105156052B
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 肖·康普頓·羅斯;萊斯利·大衛(wèi)·賈維斯
• 申請（專利權(quán)）人: 美德龍技術(shù)有限公司
• 主分類號: E21B23/00
• 分類號: E21B23/00;E21B34/00;E21B47/14;E21B47/13
• 代理公司: 北京派特恩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11270
• 代理人: 鄔志岐;武晨燕

一種安全機構(gòu)(401)，包括：(i)阻擋構(gòu)件(412,414)，所述阻擋構(gòu)件能夠在允許流體流動的第一位置和限制流體流動的第二位置之間移動；(ii)移動機構(gòu)(416,418)；(iii)，無線接收器(360)，可選地為收發(fā)器，適合于接收無線信號。移動機構(gòu)(416,418)可操作成響應于由所述無線接收器(360)接收到的所述信號的變化，將所述阻擋構(gòu)件(412,414)從所述第一位置和所述第二位置中的一個位置移動到所述第一位置和所述第二位置中的另一位置。安全機構(gòu)還具有(iv)設(shè)置在套管異徑接頭內(nèi)的閥(401)；所述閥(401)適合于從所述第一位置和所述第二位置中的一個位置移動到所述第一位置和所述第二位置中的另一位置，然后返回到所述第一位置和所述第二位置中的最初位置。

本申請為申請日2011年7月20、申請?zhí)?01180041713.7且發(fā)明名稱為“用于井的安全機構(gòu)、包括該安全機構(gòu)的井及相關(guān)方法”的中國專利申請的分案申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于井的安全機構(gòu)(例如，閥、套筒、封隔器或插塞)、一種包括該安全機構(gòu)的井、以及用于改善井的安全性的方法，尤其但不排他性地涉及海底碳氫化合物井。

背景技術(shù)

近年來，油和氣已經(jīng)從超過1km量級的非常深的水區(qū)中的海底井(subsea well)內(nèi)重新獲得。這對于在這樣深處中鉆探、固定、提取和放棄井提出了許多技術(shù)問題。

在井的完整性上出現(xiàn)問題的情況下，眾所周知使用井口裝置(wellheadapparatus)控制系統(tǒng)來關(guān)閉井，以防止井出現(xiàn)危險的井噴或大量的碳氫化合物損失。防噴器(BOP)位于海底井的頂部處、在海床處，并且可以由控制室激活以關(guān)閉井，或者能夠適合于自動檢測井噴并且關(guān)閉。如果控制室出現(xiàn)了故障，遙控潛水車輛(ROV)將可以直接激活海床處的BOP以關(guān)閉井。

在已竣工的井中，在井的頂部處不是設(shè)置BOP而是設(shè)置“圣誕”樹狀物(tree)，并且在井內(nèi)的“井底”處通常增加地下安全閥(SSV)。如果“圣誕”樹狀物與控制平臺、鉆探裝備或船失去聯(lián)系，則SSV通常被激活以封閉并且關(guān)閉井。

盡管有這些已知的安全控制，事故仍然發(fā)生并且最近的實例是在來自諸如墨西哥灣中的海底井的災難性的井噴，產(chǎn)生巨大的爆炸，造成生命損失、鉆探裝備的損失以及大量和持續(xù)的油流入墨西哥灣，威脅野生動植物和海洋產(chǎn)業(yè)。

盡管該災難的具體原因目前不清楚，但是一些方面可以被觀察到：由鉆探裝備控制的緊急斷開系統(tǒng)未能密封井并且使船與井分離；在海床處的死人(dead-man)/AMF系統(tǒng)未能密封井；隨后的遙控車輛(ROV)干預也未能激活BOP上的安全機構(gòu)。無疑地，在防噴器上主要聚焦的傳統(tǒng)系統(tǒng)在爆炸的時候未激活并且在控制通信與鉆探裝備一起丟失之后也未能遏制油流入海中。

因此，需要改善油井的安全性，尤其是需要改善位于深水區(qū)域中的油井的安全性。

考慮到連通和控制井內(nèi)工具(即，井中的工具)的困難性(尤其在通信被切斷的情況下)，人們可能考慮為位于海床處的BOP提供其他的切斷機構(gòu)。但是，本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)注意到，此時增加更多的設(shè)備將是極其困難的，因為它將增加此時所放置的部件的大小和高度，這一在安裝之前就將對于鉆探裝備是難以適應的。此外，雖然這將增加其他保護措施，但是它在很大程度上具有與現(xiàn)有安全系統(tǒng)相同的概念。甚至，增大控制系統(tǒng)的復雜性以支持這些額外的特征可能潛在地對整個系統(tǒng)的可靠性具有不利影響，而不是增大所提供的安全性水平。

在增加用于裝置的其他傳統(tǒng)控制機構(gòu)(例如，閥或井內(nèi)傳感器)的情況下，本發(fā)明的發(fā)明人還注意到局限性，因為萬一發(fā)生井噴，這些裝置可能由于沒有使壓力波動以控制壓力驅(qū)動的裝置或者由于線路的失控而失去運行能力。

因此，對于普通技術(shù)人員而言，設(shè)計可以實際地增加到已經(jīng)設(shè)置在油井中的安全系統(tǒng)上的其他安全系統(tǒng)是困難的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于緩解現(xiàn)有技術(shù)中的問題，并且更好地改善井中的安全性。