CN110892132A - 油管悬挂器安装工具 - Google Patents

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Abstract

一种用于液压控制水下装置的系统，该系统包括设置在井系统的腔体内的补偿器、处于所述补偿器和所述水下装置之间的液压连接、被布置成调节提供至所述水下装置的液压压力的压力调节器以及用于释放所述水下装置处的压力的通气工具。

Description

油管悬挂器安装工具
技术领域
本发明涉及一种水下井干预方法，特别地涉及油管悬挂器工具的安装和油管悬挂器安装工具的运转。
背景技术
由于与海面的船只或平台之间的距离，在井口处控制水下工具具有挑战性。脐带缆可用于从海面向井口输送动力和控制信号。水下工具的一个示例是油管悬挂器送入工具。油管悬挂器是生产油管或套管的支撑装置，并被设置在采油树、专用油管四通或井口中。油管悬挂器还可具有用于液压或电子控制线路或化学注入线路的开口。油管悬挂器还可为悬挂器下方的环形空间和生产区域提供密封。油管悬挂器送入工具用于安装油管悬挂器，并通过液压动力来运转。传统上，液压动力被包含在从海面的船只或平台延伸至油管悬挂器送入工具的脐带缆中。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种用于液压控制水下(海底)装置的系统，该系统包括设置在井系统的腔体内的补偿器、处于所述补偿器和所述水下装置之间的液压连接、被布置成调节提供至所述水下装置的液压压力的压力调节器以及用于释放所述水下装置处的压力的通气工具。
该系统还可以包括第二压力调节器，该第二压力调节器用于控制所述腔体中的压力，并且可选地，该压力调节器可以设置在节流(扼流)管线的下方。所述腔体可以设置在防喷器内或防喷器上方的环形空间内或油管(管道)悬挂器上方的环形空间内。该腔体可以设置在上部环形阀的下方。
所述补偿器可以是囊袋或活塞。所述水下装置是油管悬挂器送入工具或油管悬挂器。备选地，所述水下装置可以是井口清洁工具。
该系统还可以包括用于确定已经流向所述水下装置的流体的量的流量计。
根据本发明的第二方面，提供了液压控制水下装置的方法，该方法包括在井系统的腔体内设置补偿器、在所述补偿器和所述水下装置之间设置液压连接、控制所述腔体内的压力以及调节从所述补偿器提供至所述水下装置的液压压力。
所述腔体可以设置在防喷器内。控制所述腔体内的压力可以包括关闭阀。调节从所述补偿器提供至所述水下装置的液压压力可以包括控制提供至朝向所述水下装置的多个出口的压力，并且所述多个出口中的每一个可以控制所述水下装置的一功能。该方法还可以包括测量流向所述水下装置的流体的量。
附图说明
现在将仅通过示例并参考附图来描述本发明的一些实施例，其中：
图1示出了包括液压控制系统的井口系统；
图2示出了液压控制系统；
图3更详细地示出了液压控制系统；和
图4是方法的流程图。
具体实施方式
发明人已经认识至需要在井口处局部供应液压动力，特别是对于油管(管道)悬挂器送入工具的应用来说，需要在井口处局部供应液压动力。井口系统中的腔体可用于建立压力。例如，防喷器或采油树中的腔体或井口上方的管状件中的环形空间可以与它们各自的出口隔离，从而由于流体进入腔体而无法离开腔体而建立压力。一补偿器被设置在腔体内并连接至液压管线，以使得腔体与补偿器和液压管线内的液压流体之间的压力差是固定的，并且在特定示例中，该压力差接近于零或为零。补偿器的示例是由合适的柔性材料制成的囊袋或活塞。
加压的液压管线在耦接至工具之前连接至调节器，以驱动工具运转。用于驱动工具运转的液压控制系统还包括用于释放工具处的液压压力的通气工具。通气工具被设置在压力比系统的液压压力低的区域(例如，防喷器的环形件上方的区域)中，以使得可以释放压力。
此外，可在所述送入工具之前设置流量计。该流量计将指示有多少流体已通过液压管线流向所述送入工具，并且操作人员或控制系统可以从这些数据确定送入工具的运动部分已经由于液压流而行进了多远。
使用防喷器(BOP)的腔体来提供加压流体而非海面钻机上的液压压力单元(HPU)以及脐带缆降低了复杂性和成本。不同于将液压压力从海面向下带到井口，本系统基于使用BOP来产生压力。此外，水深不会对本系统的工作方式产生直接影响，因为液压压力仅由BOP腔体压力决定。
与液压压力系统的通讯可以通过BOP或通过钻台的通讯电缆进行。
在图1中示出了一个特定的实施例。其中示出了BOP 11，其包括若干标准密封元件，即：全封闭剪切闸板(BSR)、套管剪切闸板(CSR)、上管闸板(UPR)、中管闸板(MPR)和下管闸板(LPR)。其中还示出了节流(扼流)管线(12)和压井管线(13)。
在一腔体内设置有囊袋13，该囊袋充当用于驱动送入工具的补偿器。该囊袋被设置在MPR和环形件(环形部分)之间的腔体中，但是也可以使用其他腔体。
在图2中示出了液压压力系统，其中为清楚起见省略了BOP的其余部分。其中示出了与图1中的囊袋13相同的囊袋21。该囊袋通过液压管线22连接至控制单元23。控制单元23具有若干朝向送入工具的液压出口24，以便控制送入工具的不同功能。当需要干预时，可以可选择地使用远程操作载具(ROV)通过合适的连接来访问装置。但是，作为ROV的替代或ROV的补充，也可以使用从海面朝向控制单元延伸的通讯电缆。通讯电缆可以穿过上部环形件的光滑(切开)部分延伸。液压释放管线25向上朝向通气工具26延伸。在该示例中，通气工具被设置在BOP的环形件的上方。
图3示出了液压控制装置的控制单元的更多细节。如图2所示，设置了囊袋21和液压释放管线25。控制器23用于朝向送入工具分配和控制液压压力出口。该输出由液压控制阀30控制。所示实施例的输出被连接至送入工具，以便实现以下功能：送入工具闩锁(31)，送入工具解锁(32)，油管悬挂器解锁(33)，油管悬挂器锁定(34)和油管悬挂器验证(35)。此外，设置了可编程逻辑控制器(PLC)和/或电池(36)。设置了可用于确定油管悬挂器部件或油管悬挂器送入工具的行进距离的流量计37。信号可以通过控制电缆从海面提供至控制单元，或者备选地可以使用ROV来指示控制单元。
图1至图3中示出的液压压力系统的液压输出可用于任何基于液压压力来运转的相关装置。其他示例如下。一种液压井口清洁工具，其可用于清洁井口密封表面。用于BOP的液压激活工具自身可以基于该液压压力系统，但应注意的是，在图1的配置中，如果激活一个剪切闸板，则所示腔体中的压力将下降。
在图4中示出了一种方法，其包括以下步骤：在腔体中设置补偿器(S1)，在补偿器和水下(海底)装置之间设置液压连接(S2)，控制腔体中的压力(S3)，以及调节提供至(相对于)水下装置的液压压力(S4)。
尽管已经根据如上所述的优选实施例描述了本发明，但是应当理解，这些实施例仅是说明性的，并且权利要求不限于那些实施例。本领域技术人员将能够鉴于本公开做出修改和备选方案，这些修改和备选方案被认为落入所附权利要求的范围内。本说明书中公开或示出的每个特征可以单独地或与本文中公开或示出的任何其他特征以任何合适的组合并入本发明。

Claims (16)

1.一种用于液压控制水下装置的系统，所述系统包括：
设置在井系统的腔体内的补偿器，
处于所述补偿器和所述水下装置之间的液压连接，
被布置成调节提供至所述水下装置的液压压力的压力调节器，
用于释放所述水下装置处的压力的通气工具。
2.根据权利要求1所述的系统，其还包括第二压力调节器，所述第二压力调节器用于控制所述腔体中的压力。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述腔体被设置在防喷器内。
4.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述腔体被设置在防喷器上方的环形空间内。
5.根据权利要求2所述的系统，其中，所述第二压力调节器被设置在节流管线的下方。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中，所述补偿器是囊袋或活塞。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中，所述水下装置是油管悬挂器送入工具或油管悬挂器。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其还包括用于确定已经流向所述水下装置的流体的量的流量计。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中，所述水下装置是井口清洁工具。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中，所述腔体是处于油管悬挂器上方的环形空间。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中，所述腔体被设置在上部环形阀的下方。
12.一种液压控制水下装置的方法，该方法包括：
在井系统的腔体内设置补偿器，
在所述补偿器和所述水下装置之间设置液压连接，
控制所述腔体内的压力，
调节从所述补偿器至所述水下装置的液压压力。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述腔体被设置在防喷器内。
14.根据权利要求12或13所述的方法，其中，控制所述腔体内的压力包括关闭阀。
15.根据权利要求12至14所述的方法，其中，调节从所述补偿器至所述水下装置的液压压力包括：控制朝向所述水下装置的多个出口的压力，并且其中，所述多个出口中的每一个控制所述水下装置的一功能。
16.根据权利要求12至15中的任一项所述的方法，其还包括测量流向所述水下装置的流体的量。
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