CN102116148A

CN102116148A - 一种浮式钻井装置使用的机采测试管串

Info

Publication number: CN102116148A
Application number: CN2009102439953A
Authority: CN
Inventors: 唐海雄; 张俊斌; 林海春; 彭作如; 王跃曾
Original assignee: China National Offshore Oil Corp CNOOC; CNOOC China Ltd Shenzhen Branch
Current assignee: China National Offshore Oil Corp CNOOC; CNOOC China Ltd Shenzhen Branch
Priority date: 2009-12-30
Filing date: 2009-12-30
Publication date: 2011-07-06

Abstract

本发明涉及一种浮式钻井装置使用的机采测试管串，包括从上到下依次连接在一起的流动头、电缆桥、悬挂器、单次循环阀、破裂盘式循环阀、封隔器、以及电潜泵组件；其中，所述悬挂器为可调长度悬挂器，所述悬挂器的上部通过油管与所述电缆桥连接，所述悬挂器为纺锤形，所述悬挂器具有用于油气流通的油气通道和用于电缆穿越的电缆通道。本发明的浮式钻井装置使用的机采测试管串克服了现有技术的缺点，可以在浮式钻井装置上实现机采测试，利用该机采测试管串，可以更好的对海上油田进行评价和开发，具有巨大的经济效益和社会效益。

Description

一种浮式钻井装置使用的机采测试管串

技术领域

本发明涉及油气开采作业的机采测试管串，更具体地说，涉及一种浮式钻井装置使用的机采测试管串。

背景技术

目前，在世界范围内，近海水深在100～500米之间的海上探井和评价井的钻井装置主要是半潜式钻井平台或半潜式钻井船等浮式钻井装置承钻的。由于受到底层的压力系数、原油油品性质、底层孔渗等因素的影响，许多构造因无法利用天然能量进行自喷求产而使储层无法得到评价，必须采用机采测试才能对发现的储层进行评价。但是，由于在浮式钻井装置上进行机采测试还没有成熟配套的技术和应用经历，受浮式钻井装置的升沉、移位以及水下防喷器组等因素的影响，机采测试在浮式钻井装置上一直未得到成功应用。

国内外在浮式钻井装置上进行机采测试作业的尝试中，由于浮式钻井装置的升沉问题、电缆穿越问题、封隔器坐封等问题引起断电缆卡钻、掉电缆卡子卡钻、电子压力计落井、坐封失效后不得不重新起出管柱等复杂事故，导致大修、打捞甚至井眼报废，造成多达数千万巨额的经济损失。

浮式钻井装置上机采测试失败的主要原因在于现有的机采测试存在以下缺点：

1、由于大幅度的平台升沉和移动引起泥面以上、隔水管以内的测试管柱与隔水管出现交互碰撞和振动，出现断电缆卡钻、掉电缆卡子卡钻等事故。

2、由于机采泵在开泵过程中出现振动而引起电子压力计落井、断电缆、掉电缆卡子出现卡钻等复杂事故，引起套铣、打捞等大修作业，甚至导致井眼报废，造成巨额的经济损失。

3、浮式钻井装置与测试管柱间的相对运动造成管柱补偿、连接困难和高空安装作业风险，引起落物卡钻、电缆损坏、导致人身伤害。

4、为机采泵提供电能的动力电缆在通过防喷器和穿越悬挂器时的连接和密封出现漏电和失封，导致作业失败。

5、在关防喷器进行环空操作井下测试工具时，挤伤和挤断电缆。

6、采用常规的钢丝作业下堵头、打压坐封方式。成功率低，耗时长。下入井下安全阀及控制管缆，工序复杂，耗时长，作业风险大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种浮式钻井装置使用的机采测试管串。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种浮式钻井装置使用的机采测试管串，包括从上到下依次连接在一起的流动头、电缆桥、悬挂器、单次循环阀、破裂盘式循环阀、封隔器、以及电潜泵组件；其中，

所述悬挂器为可调长度悬挂器，所述悬挂器的上部通过油管与所述电缆桥连接，所述悬挂器为纺锤形，所述悬挂器具有用于油气流通的油气通道和用于电缆穿越的电缆通道。

在本发明所述的浮式钻井装置使用的机采测试管串中，所述电缆桥为可解脱和回接式电缆桥，所述电缆桥为纺锤形，所述电缆桥具有用于油气流通的油气通道和用于电缆穿越的电缆通道。

在本发明所述的浮式钻井装置使用的机采测试管串中，所述封隔器为可重复坐封封隔器。

在本发明所述的浮式钻井装置使用的机采测试管串中，所述封隔器为插管式液压封隔器。

在本发明所述的浮式钻井装置使用的机采测试管串中，所述电潜泵组件包括电泵、电机、以及串联保护器。

在本发明所述的浮式钻井装置使用的机采测试管串中，所述机采测试管串还包括泵工况监测组件，所述泵工控监测组件连接在电机的下方。

在本发明所述的浮式钻井装置使用的机采测试管串中，所述机采测试管串还包括压力计托筒，所述压力计托筒套设在所述机采测试管串的最下端。

实施本发明的浮式钻井装置使用的机采测试管串，具有以下有益效果：本发明的浮式钻井装置使用的机采测试管串克服了现有技术的缺点，可以在浮式钻井装置上实现机采测试，利用该机采测试管串，可以更好的对海上油田进行评价和开发，具有巨大的经济效益和社会效益。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明的浮式钻井装置使用的机采测试管串的示意图；

图2是本发明的浮式钻井装置使用的机采测试管串中电缆桥和悬挂器的结构示意图。

图中：1、流动头，2、钻杆，3、变扣接头，4、油管，5、变扣接头，6、变扣接头，7、油管短节，8、电缆桥，9、油管短节，10、悬挂器，11、变扣接头，12、油管，13、圆电缆，14、变扣接头，15、油管短节，16、单次循环阀，17、油管短节，18、变扣接头，19、破裂盘式循环阀，20、变扣接头，21、油管短节，22、封隔器，23、油管短节，24、油管短节，25、扁电缆，26、单向剪切阀，27、变扣接头，28、泵出口，29、电泵，30、吸入口，31、串联保护器，32、电机，33、泵工况监测组件，36、变扣接头，37、压力计托筒，38、圆头盲堵，39、电缆密封，40、油管，41、万能防喷器，42、剪切闸板，43、电缆保护器。

具体实施方式

如图1所示，为本发明的浮式钻井装置使用的机采测试管串的一个实施例，该机采测试管串包括从上到下依次连接在一起的：流动头1、钻杆2、变扣接头3、油管4、变扣接头5、变扣接头6、油管短节7、电缆桥8、油管短节9，悬挂器10、变扣接头11、油管12、变扣接头14、油管短节15、单次循环阀16、油管短节17、变扣接头18、破裂盘式循环阀19、变扣接头20、油管短节21、封隔器22、油管短节23、油管短节24、单向剪切阀26、变扣接头27、电泵29、串联保护器31、电机32、泵工况监测组件33、变扣接头36、圆头盲堵38，圆电缆13穿过电缆桥8、封隔器22后改由扁电缆25与电机32连接。

电泵29的动力是由地面动力电源通过圆电缆13向井下机组提供的，为了避免在关剪切闸板42或关万能防喷器41时损坏圆电缆13，参看图2，在机采测试管串中设计一个起保护和密封作用的电缆桥8，确保圆电缆13在水下万能防喷器组工作时电缆能够得到保护。为了使电缆桥8能够顺利通过万能防喷器41而防止出现阻挂，电缆桥8设计为纺锤形，电缆桥8具有用于油气通过的油气通道和用于圆电缆13穿越的电缆通道，油管7由油气通道穿过，圆电缆13穿过电缆密封39以及与电缆密封39相连的小尺寸油管40，小尺寸油管40穿过所述电缆通道。当关万能防喷器41时，万能防喷器41的芯子卡主电缆桥8，建立密封以便通过压井/阻流管汇进行环空压力操作。在本发明中，电缆桥8为可解脱和回接式电缆桥，用于避台风等应急作业。

为了保证机采测试管串的悬挂器10以下部分不受浮式钻井平台升降和位移的影响，悬挂器10上方的流动头1和浮式钻井平台的游动系统连接，通过钻柱补偿器来补偿浮式钻井装置的升沉运动。悬挂器10坐于水下井口，其上部通过油管与电缆桥8连接，下部与油管连接。悬挂器10上同样具有用于油气通过的油气通道和用于电缆穿越的电缆通道。为了防止悬挂器10通过万能防喷器41时出现阻挂，悬挂器10也设计成纺锤形。本发明中的悬挂器10为可调长度的悬挂器，通过旋转悬挂器上下调整长度后通过锁止块锁止。

由于电缆沿封隔器22下行并穿越封隔器22，因此要求封隔器22的坐封方式为既不能旋转也不能在坐封前后出现长度变化，否则，将会出现扭断电缆。在本发明的机采测试管串中，使用了可重复坐封的封隔器22与单向剪切阀26组合，打压坐封后，上提解封再坐上悬挂器10后，打压仍可坐封；坐封、验封完成后，再正向超压打破单向剪切阀26实现完全通经。代替了原有的下工作筒加钢丝作业下堵头打压才能完成坐封的旧组合。该组合既具有高效重复坐封功能和保持电缆穿越功能，并同时可提供正向的挤注通道。该封隔器22可以是插管式液压封隔器。

本发明的机采测试管串采用环空单次循环阀16和破裂盘式循环阀19组合成双压力循环阀，代替现有的使用井下安全阀的方式，现有的方式需要将井下安全阀的控制管线绑扎在管串的外侧，工序繁琐，安装和操作时间长，相对现有的方式，使用环空单次循环阀16和破裂盘式循环阀19组合成双压力循环阀的方式既简化了操作工序，同时又具备安全控制功能和满足施工工艺的要求。达到双循环功能的同时还具有安全上的双保险。

利用本发明的机采测试管串，成功的在我国南中国海的浮式钻井平台上进行了机采测试作业。经历了我国南中国海恶劣的季风季节的天气和海况，经历了台风，经历了浮式钻井装置纵摇15度，横摇10度，最大升沉达3米的情况，证明了本发明的机采测试管串具有很好适用性，适用于浮式钻井船或半潜式钻井平台。

本发明的浮式钻井装置使用的机采测试管串克服了现有技术的缺点，可以在浮式钻井装置上实现机采测试，利用该机采测试管串，可以更好的对海上油田进行评价和开发，具有巨大的经济效益和社会效益。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims

1.一种浮式钻井装置使用的机采测试管串，其特征在于，包括从上到下依次连接在一起的流动头(1)、电缆桥(8)、悬挂器(10)、单次循环阀(16)、破裂盘式循环阀(19)、封隔器(22)、以及电潜泵组件；其中，

所述悬挂器(10)为可调长度悬挂器，所述悬挂器(10)的上部通过油管与所述电缆桥(8)连接，所述悬挂器(10)为纺锤形，所述悬挂器(10)具有用于油气流通的油气通道和用于电缆穿越的电缆通道。

2.根据权利要求1所述的浮式钻井装置使用的机采测试管串，其特征在于，所述电缆桥(8)为可解脱和回接式电缆桥，所述电缆桥(8)为纺锤形，所述电缆桥具有用于油气流通的油气通道和用于电缆穿越的电缆通道。

3.根据权利要求2所述的浮式钻井装置使用的机采测试管串，其特征在于，所述封隔器(22)为可重复坐封封隔器。

4.根据权利要求3所述的浮式钻井装置使用的机采测试管串，其特征在于，所述封隔器(22)为插管式液压封隔器。

5.根据权利要求1所述的浮式钻井装置使用的机采测试管串，其特征在于，所述电潜泵组件包括电泵(29)、电机(32)、以及串联保护器(31)。

6.根据权利要求1所述的浮式钻井装置使用的机采测试管串，其特征在于，所述机采测试管串还包括泵工况监测组件(33)，所述泵工控监测组件(33)连接在电机(32)的下方。

7.根据权利要求1所述的浮式钻井装置使用的机采测试管串，其特征在于，所述机采测试管串还包括压力计托筒(37)，所述压力计托筒(37)套设在所述机采测试管串的最下端。