[發明專利]用于管件驗證的方法和系統

有效

• 申請號: 201580044266.9
• 申請日: 2015-04-03
• 公開（公告）號: CN107075921B
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發明（設計）人: 克里斯多佛·馬格努森
• 申請（專利權）人: 那伯斯工業公司
• 主分類號: E21B15/00
• 分類號: E21B15/00;E21B19/02;E21B19/15
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 蔡石蒙;車文

系統、裝置和方法包括排放架裝置和過道，其在結構上布置用以使管件或立根圍繞鉆井鉆機地點移動。感測裝置與所述排放架裝置和過道中的至少一個協作地相關聯并且構造用以在所述管件在鉆井鉆機處正被操作的同時感測所述管件的方面并且輸出代表所述管件的方面的信號。管件驗證系統構造用以接收由所述感測裝置獲得的所述管件的被感測的方面并且基于所述被感測的方面確定所述管件的規格特性。這可以與規格標準比較，以確定所述管件或立根是否應該被丟棄。

技術領域

本公開涉及一種用于驗證要在井下應用中使用的管件的規格的系統、裝置和方法。更具體地，本公開涉及一種用于通過在管件操作期間對管件或管件構成的立根(stand)進行測量來驗證一個或多個管件規格的系統、裝置和方法。

背景技術

烴的勘探和生產需要使用也稱為管的許多類型的管件。管件包括但不限于鉆管、套管、管道、立管(riser)和在井結構中使用的其它可螺紋連接的元件。結合的管件的“鉆柱(strings)”或鉆柱的連接常常用于鉆出井眼，并且關于套管，防止在鉆井之后井眼的塌陷。這些管件正常地在兩個或更多個通常稱為“立根”構成的組中組裝，以便豎直地存儲在鉆塔或井架(mast)中。鉆塔或井架可包括通常稱為指板的存儲結構。指板典型地包括各自能夠接收多個“立根”的多個水平地伸長的支撐結構或“指狀件”。

旋轉鉆井和頂部驅動鉆井系統常常采用這些立根，而不是單個管件，以通過減少在井眼中或直接在井眼上建立鉆柱所需的連接的量來增加鉆井操作的效率。然而，將管件從水平位置操縱到豎直位置、組裝立根和將立根提供到指板和井中心之間是危險的并且可能是相當無效率的操作。

因為管件可能在相同的井上從鉆柱添加和移除多次，并且因為某些管件在不同的井處再使用，所以某些管件可能重復地暴露于高應力情況，導致比預期失效更早。管件失效延遲井進程并且增加鉆井成本。

在鉆井過程期間，管件依賴于它們在鉆柱內的定位而經受不同的負載。當在張力下經受負載時，這些管件關于所施加的負載線性地延長并且當移除負載時恢復到它們的初始尺寸。然而，如果管件的彈性極限被超出，則其將不會返回到其初始尺寸并且造成潛在的失效點。此外，某些管件由于研磨性鉆井流體的流動而在內部變得磨損。這些磨損點常常從鉆管外部是不可見的，并且也存在潛在的失效點。

為了識別可能已經受到過量應力或磨損的管件，通過在井之間的獨立檢查并且在被引入到鉆井鉆機之前來驗證預期在鉆機上再使用的管件。驗證要求檢查者手動地測量和記錄管件的尺寸和規格。

呈現出過量水平的延長或變形的管件可被認為不適合于繼續使用。然而，因為管件是可消耗的商品并且極其昂貴，因此期望盡可能多地利用它們的使用壽命。然而，通過針對尺寸差異手動地測量每一個管件來驗證的過程可能是耗時的且乏味的工作。

要求鉆機在現場鉆出多個井的墊塊鉆井(pad drilling)對確保鉆管的安全且正確的驗證提出了另外的挑戰。從鉆機移除管件以進行測量和質量控制所需的時間可能減慢該過程且降低鉆井操作的效率。

本公開涉及克服現有技術的缺陷中的一個或多個缺陷的系統和方法。

附圖說明

本公開在與附圖一起閱讀時從以下詳細說明被最佳地理解。應強調，根據工業中的標準實踐，各種特征未按比例繪制。實際上，為了論述的清楚，各種特征的尺寸可以被任意地增加或減小。

圖1是根據本公開的一個或多個方面的示例性設備的示意圖。

圖2是根據本公開的一個或多個方面的示例性設備的過道(catwalk)部分的示意圖。

圖3是根據本公開的一個或多個方面的示例性排放架裝置設備的示意圖。

圖4是根據本公開的一個或多個方面的示例性排放架裝置設備的示意圖。

圖5是根據本公開的一個或多個方面的示例性設備的框圖。