CN111448361B - 多层井口支撑平台 - Google Patents

Abstract

第一平台(102)被安装到中央立管(104)，中央立管(104)被构造成使流体流入或流出井眼。中央立管(104)流体地并且在结构上附接到井口(106)。第一平台(102)相对于中央立管(104)定位，以允许从第一平台(102)达到中央立管的实质上所有的外部部分。第二平台(108)被定位在第一平台(102)上方并由其支撑。第一平台(102)被定位在第二平台(108)和井口(106)之间。第二平台(108)相对于第一平台(102)是可移动的。

Description

多层井口支撑平台

优先权要求

本申请要求于2017年11月30日提交的美国专利申请No.15/827,247的优先权，其全部内容由此通过引用并入。

技术领域

本公开涉及工人支撑平台，更具体地涉及油气工业中的支撑平台。

背景技术

井口工作平台已用于各种油气作业，例如，一串管子在压力下强行进入井眼的“承压作业(snubbing)”。该工作平台使人员在高空工作时更容易更安全地执行此类操作。井口工作平台可以是自支撑的独立平台，也可以是由井口直接或间接地支撑的井口工作平台。井口工作平台可以是永久性设备或临时性设备。

发明内容

本说明书描述与井口支撑平台有关的技术。

本公开中描述的主题的示例实现是具有以下特征的第一井口工作平台。第一平台被安装到中央立管，该中央立管被构造成使流体流入或流出井眼。中央立管流体地并且在结构上附接到井口。第一平台相对于中央立管定位，以允许从第一平台达到中央立管的实质上所有的外部部分。第二平台被定位在第一平台上方并由第一平台支撑。第一平台被定位在第二平台和井口之间。第二平台相对于所述第一平台是可移动的。

可以单独地或以组合方式与示例实现相组合的示例实现的方面包括以下内容。中央立管包括防喷器。防喷器包括安装第一平台的凸缘。

可以单独地或以组合方式与示例实现相组合的示例实现的方面包括以下内容。梯子或楼梯连接到第一平台(或第二平台)。梯子或楼梯连接第一平台和第二平台。

可以单独地或以组合方式与示例实现相组合的示例实现的方面包括以下内容。梯子或楼梯可拆卸地或可折叠地连接到第一平台(或第二平台)。

可以单独地或以组合方式与示例实现相组合的示例实现的方面包括以下内容。第二平台包括在支撑点处的铰接部。铰接部被构造成允许第二平台折叠。

可以单独地或以组合方式与示例实现相组合的示例实现的方面包括以下内容。铰接部具有水平旋转轴。

可以单独地或以组合方式与示例实现相组合的示例实现的方面包括以下内容。第二平台包括伸缩支撑部，该伸缩支撑部将支撑负载转移到第一平台。

可以单独地或以组合方式与示例实现相组合的示例实现的方面包括以下内容。提升装置附接到第一平台或第二平台。提升装置被构造成提升工具和设备。

可以单独地或以组合方式与示例实现相组合的示例实现的方面包括以下内容。一个或多个安装点附接到第一平台或第二平台。安装点被构造成接纳工具。

可以单独地或以组合方式与示例实现相组合的示例实现的方面包括以下内容。主钢结构附接到中央立管。主钢结构被构造成将负载引导至中央立管。主钢结构从中央附接点向外辐射。格栅横穿主钢结构的至少一部分放置。格栅被构造成支撑设备或工人的重量。

可以单独地或以组合方式与示例实现相组合的示例实现的方面包括以下内容。格栅包括玻璃纤维。

可以单独地或以组合方式与示例实现相组合的示例实现的方面包括以下内容。安全栓系点(tie-off point)被构造成附接到可附接到工人的电缆、绳索或带子上，以为工人提供坠落保护。

可以单独地或以组合方式与示例实现相组合的示例实现的方面包括以下内容。第一平台完全包围中央立管。

本公开中描述的主题的示例实现是具有以下特征的第二井口工作平台。第一平台具有第一宽度和第一长度。第一平台被构造成至少支撑井眼工人的重量。第一平台被安装到连接到井眼的井口的中央立管。第一平台相对于中央立管定位，以允许井眼工人从第一平台达到中央立管的实质上所有的外部部分。第二平台具有分别小于第一宽度和第一长度的第二宽度和第二长度。第二平台由第一平台支撑。第二平台被构造成至少支撑井眼工人的重量。第一平台被定位在第二平台和井口之间。第二平台相对于第一平台是可移动的。

可以单独地或以组合方式与示例第二井口工作平台相组合的示例第二井口工作平台的方面包括以下内容。第一平台围绕中央立管的所有外部部分。

可以单独地或以组合方式与示例第二井口工作平台相组合的示例第二井口工作平台的方面包括以下内容。第一平台被构造成支撑包括端接工具的井具的重量。

可以单独地或以组合方式与示例第二井口工作平台相组合的示例第二井口工作平台的方面包括以下内容。第二平台被构造成支撑井具的重量。

可以单独地或以组合方式与示例第二井口工作平台相组合的示例第二井口工作平台的方面包括以下内容。第二平台可沿横向于中央立管的轴移动。

可以单独地或以组合方式与示例第二井口工作平台相组合的示例第二井口工作平台的方面包括以下内容。中央立管包括防喷器。

可以单独地或以组合方式与示例第二井口工作平台相组合的示例第二井口工作平台的方面包括以下内容。第二平台完全包围中央立管。

本说明书中所描述的主题的一种或多种实现的细节在该公开的附图和描述中阐述。通过说明书、附图和权利要求书，所述主题的其他特征、方面和优点将变得明显。

附图说明

图1是示例井口支撑平台的透视示意图。

图2是示例已部署的上层平台的侧视图。

图3A-图3B是处于缩回状态的示例上层平台的侧视图和前视图。

各附图中相似的附图标记和标志指示相似的元素。

具体实施方式

某些操作(例如，用于电动潜油泵(ESP)的电力电缆导体的无钻架部署)需要在高空工作，以在将井口保持在原位的同时在井中安装ESP系统。电力电缆是部署在井中的连续电缆。电缆通过卷管(coiled tubing)(CT)单元、牵引线(traction wench)或其他类似工具进行部署。在部署ESP之前，在井口或井树的顶部安装防喷器(BOP)或冲压式致动器，以提供对井的控制。在若干个井口紧密排列的海上枯井树平台上，需要构造便携式工作平台，以便在不妨碍周围井口的情况下提供到期望的井的通畅工作通道。

包括若干个长的组件的ESP底部钻具(BHA)在井口的顶部组装并进入井中运行。在将BHA放到井中之前，要先在地面处进行BHA的电气和机械连接。建立这些连接的工作发生在井口和BOP组的顶部(上方)。

该申请公开了用于在井口BOP上方组装设备的临时的多层便携式工作平台。该工作平台提供使人员可以在周围自由移动来组装连接的通道。对于BHA连接，使用下层固定平台。可以将(在下层固定平台上方的)上层平台重新定位在需要被降低到临时工作平台的任何工具的路线之外。在一个示例中，一旦建立了BHA连接，带有剥离器(stripper)的CT注入器头以及连续的电缆就可以降低到工作平台阀芯(spool)上，并且组装对阀芯的耐压密封。然后可以将BHA部署到期望的深度。

工作平台包括具有结构框架的坚固结构，该结构框架可以附接到带凸缘的阀芯处，带凸缘的阀芯闩锁到井口或BOP。在一些实例中，该平台可以被安装在冠状阀(crownvalve)的正上方。顶部凸缘和底部凸缘上包含有凸缘密封环的阀芯受压。通过焊接、闩锁、夹持或其他连接技术将平台附接到阀芯。该平台可在至少两个高度或水平上提供360度人员通道。高架平台预期比主平台高出约10英尺，以允许在上层平台下行走，但升高高度可以在3英尺至12英尺之间。可以通过梯子或楼梯到达高架平台。可以将高架平台重新定位在允许压力控制和卷管部署设备(例如，卷管注入器头)连接到阀芯的上层凸缘的路线之外，以提供整体压力控制组。该平台包括诸如可移除的扶手、梯子、格栅、门通道和用于附接可伸缩的个人坠落保护部的吊杆臂之类的特征。该平台包括可将工作平台放置到位置上的提升眼板。在一些实例中，平台下方的提升眼板用于附接绷绳以增加平台稳定性。井口工作平台通过中央立管(BOP、井树、冠状阀等)而不是通过通常不包括围绕井口的结构构件的海上平台甲板结构来提供所有负载。井口工作平台也可以在陆上井上使用。

图1是示例井口工作平台100的等距视图。第一下层平台102被安装到中央立管104，中央立管104被构造成使流体流入或流出井眼。中央立管104流体地并且在结构上连接到井口106。在一些实例中，中央立管包括BOP 110。BOP 110包括安装第一平台102的凸缘112。凸缘可以是凸面凸缘、平面凸缘、环形接头凸缘或具有足够强度以支撑井口工作平台100的任何其他凸缘。在一些实例中，BOP 110安装在井树105的顶部。第一平台102相对于中央立管104定位，以允许从第一平台达到中央立管104的实质上所有的外部部分。换言之，在所示出的示例中，第一平台102完全围绕中央立管104。即，第一平台102完全包围中央立管104。在所示出的实现中，第一平台102具有带有宽度和长度的矩形形状。在一些实例中，第一平台102可以具有圆形形状、八边形形状或允许完全达到中央立管104的任何其他形状。第一平台102被构造成至少支撑井眼工人的重量、一个或多个设备或其组合的重量。在一些实例中，井眼工人可以比350磅更重。在一些实例中，设备可以实质上重达五百磅。第一平台102包括可以在现场安装的扶手115。在一些实例中，还可以包括通道门124。在一些实例中，第一平台102还包括格栅118，其被构造成将负载转移和分配给第一平台102的主钢126。格栅118和主钢126的细节稍后在本公开之中进行描述。在本公开的讨论中，主钢126可以被认为是钢、铝或强度足以承载井口工作平台100的负载的复合材料。

第二平台108被定位在第一平台102上方并由其支撑。第二平台108可相对于第一平台102移动。即，第二平台108可相对于中央立管移动。更具体地，第二平台108被构造成旋转、滑动或以其他方式远离中央立管104移动，以允许使用某些工具。在所示出的示例中，梯子114连接第一平台102和第二平台108。梯子114可以被固定到第一平台102或第二平台108。在一些实例中，代替梯子114或除了梯子114之外可以使用楼梯。在一些实例中，例如所示出的示例，可以使用多余一个的梯子114。在一些实例中，梯子114可以移动到路线之外。

如图所示，第二平台108具有矩形形状，其宽度和长度分别小于或等于第一平台102的宽度和长度。在一些实例中，第二平台108可具有圆形形状、八边形形状或允许完全达到中央立管104的任何其他形状。在一些实例中，上层平台可以完全包围中央立管104。在一些实例中，上层平台108可以允许对中央立管104的部分达到。在一些实例中，第二上层平台108可以包括开口120，以允许井眼工具穿过该平台，例如，ESP BHA、长卷管或电缆BHA串(wireline BHA string)；例如，测井工具或MWD工具，它们可能需要在多个位置处使用。可以使用上层平台108来代替工作窗口，在该工作窗口中，高度是由所需要的通道的长度确定的。上层平台108可以通过允许在两个或多个高度上进行工作而无需必须部署或移动BHA来提高BHA组装的效率。在一些实例中，第二平台108可以具有比第一平台102更大的宽度、长度或两者，只要第一平台102能够支撑第二平台108即可。在一些实例中，第二平台108可以具有比第一平台102更大的可用工作表面。第二平台108由第一平台102支撑。在一些实例中，可折叠结构可以在结构安装点122处安装到第二平台108。稍后在本公开中描述关于这种实现的更多细节。第二平台108被构造成至少支撑单个井眼工人的重量、一个或多个设备的重量或其组合。在一些实例中，井眼工人可以比350磅更重。在一些实例中，设备可以实质上重达500磅。第一平台102被定位在第二平台108和井口106之间。第二平台108可相对于第一平台102移动。

井口工作平台100包括附接到第一平台102或第二平台108的提升装置116。提升装置116被构造成提升工具和设备，并且可以包括空气绞盘、吊杆起重机或任何其他合适的提升装置。提升装置116可以是气动、液压或电力驱动的。井口工作平台100包括附接到第一平台102或第二平台108的一个或多个安装点128。安装点被构造成接纳工人在井口工作平台100上使用的工具。在一些实例中，井口工作平台被构造成支撑井工人所需要的任何井具(例如端接工具)的重量。第一平台102和第二平台108均被构造成支撑任何必要的井具的重量。井口工作平台100还包括一个或多个安全栓系点128，安全栓系点128被构造成附接到可附接到工人的电缆、绳索或带子，以向工人提供坠落保护。

井口工作平台100包括可用于提升、操纵、安装、卸载和以其他方式移动工作平台100的提升点113。提升点被构造成承受适用于构建井口工作平台的任何规范和标准的井口工作平台的重量的至少一部分。提升点113被固定到主钢126上。

井口工作平台100的第一平台102包括连接到中央立管的主钢126。主钢126被构造成将负载从井口工作平台100引导至中央立管中。在一些实例中，主钢126可以按照规定的标准和规范(例如，ISO14122128)建造。在这种实例中，规范或标准可以规定所使用的主钢126的类型。例如，主钢126可被设计和建造成从中央附接点径向向外延伸。在一些实例中，可以使用主钢桁架结构。为了节省重量，格栅118横穿主钢结构的至少一部分放置。格栅118被构造成支撑一个或多个设备、一个或多个工人或其组合的重量。在一些实例中，井眼工人可以比350磅更重。在一些实例中，设备可以实质上重达500磅。格栅被构造成满足任何指定标准或规范的要求。在一些实例中，格栅118通过螺栓或其他紧固机构固定到主钢126。在一些实例中，格栅118可以包括玻璃纤维或其他复合材料。第二上层平台108也包括格栅118。可以通过焊接、闩锁或适用标准或规范允许的任何其他连接机构来组装主钢结构。在一些实例中，井眼工作平台100可以在现场组装以减小运输集装箱的大小。在一些实例中，井眼工作平台100可被完全或部分组装以减少组装的劳动时间。

图2是示例已部署第二平台108的详细侧视图。如前所述，第二上层平台108由第一下层平台102支撑。第二平台108可利用永久性钢支撑件202、可折叠结构204或两者连接到第一平台102。在该示例中，可折叠结构204包括可折叠的伸缩支柱205。通过止动销206将支柱205在其伸出位置固定到位。利用铰接部208将可折叠结构204固定到第二平台108。当处于伸出位置时，可折叠结构204将第二平台108的负载传递到第一平台102。可折叠结构204被构造成根据设计和建造平台100的任何标准或规范将负载施加到在第一平台102之中所承载的主钢126。另外的设计和构造细节稍后在本公开中进行描述。

在所示出的实现中，第二平台108可利用第二铰接部210沿横向于中央立管104的中央轴线的轴折叠。即，铰接部210具有水平旋转轴。关于第二平台108的确切操作机制的细节稍后在本公开中进行描述。尽管所示出的示例示出了用于折叠第二平台108的水平铰接部210，但是竖直取向的铰接部也可以被用于使平台在路线之外摆动。在一些实例中，梯子114(或楼梯)可拆卸地或可折叠地连接到第一平台102或第二平台108。在这种情况下，可以在第二平台108被移动到折叠位置之前或之后移除梯子114。

图3A-图3B示出处于折叠位置的第二平台108的侧视图和前视图。在所示出的实现中，可折叠结构204已经缩回并且被折叠到第二上层平台108中。平台108已经围绕铰接部210朝向第一下层平台102折叠。在所示出的实现中，已折叠的第二平台108由支撑结构202和铰接部210支撑。在一些实例中，梯子114通过梯子铰接部302附接到支撑结构202。梯子114围绕梯子铰接部302旋转以在不需要时移开。在一些实例中，梯子可以完全被移除。在一些实例中，可以使用可移除、可折叠或可旋转的楼梯代替梯子114。

以下是可以利用井口工作平台100的示例场景。一旦到达深度，就将CT注入器头从阀芯上松开并抬起，以提供用于电缆端接的电缆通道。在表面的电缆的端部在下层平台102上方大约10英尺处，以允许组装上层连接。在下层平台上方10英尺的高度处，从下层平台102进行电缆的端接和连接的组装是不实际的。为了达到更高的高度，将第二上层平台108升高到位。放置可移动支撑支柱205(可折叠结构204)以使上层平台108保持到位并且提供承载能力。梯子114(或楼梯)可能已经到位，也可以被移动允许达到上层平台108的位置中。

尽管本说明书包含许多特定的实现细节，但这些细节不应被解释为对可以要求保护的范围上的限制，而是作为专用于特定实现的特征的描述。在独立实现的上下文中在本说明书中描述的特定特征也可以在单个实现中组合实现。反之，在单个实现的上下文中描述的各种特征也可以在多个实现中分开地或以任何合适的子组合来实现。此外，尽管在上文将特征描述为以特定组合起作用并且甚至最初要求如此保护，但是在一些情况下，来自所要求保护的组合的一个或多个特征可以从组合中删除，并且所要求保护的组合可以针对子组合或子组合的变化。

此外，在上文所描述的实现中的各种系统组件的分离不应被理解为在所有实现中都要求这样的分离，并且应理解，所描述的组件和系统一般可以一起被集成在单个产品中或被封装成多个产品。

因此，已经描述了本主题的特定实现。其他实现在下文的权利要求的范围之内。

Claims (14)

1.一种井口工作平台(100)，包括：

第一平台(102)，被安装到中央立管(104)，所述中央立管被构造成使流体流入或流出井眼，所述中央立管流体地并且在结构上附接到井口(106)，所述第一平台相对于所述中央立管定位，以允许从所述第一平台达到所述中央立管的实质上所有的外部部分，其中，所述中央立管包括防喷器(110)，所述防喷器(110)包括安装所述第一平台的凸缘；

第二平台(108)，被定位在所述第一平台上方并由所述第一平台支撑，所述第一平台被定位在所述第二平台和所述井口之间，所述第二平台相对于所述第一平台是能够移动的，所述第二平台被配置为在一种配置中横向于中央立管，并且在另一种配置中朝向所述第一平台折叠；以及

固定到所述第二平台的可折叠结构，可折叠结构被配置为在所述第一平台和所述第二平台之间延伸，以在所述第二平台横向于所述中央立管时支撑所述第二平台，并且在所述第二平台朝向所述第一平台折叠时折叠到所述第二平台中。

2.根据权利要求1所述的井口工作平台，还包括：连接到所述第一平台或所述第二平台的梯子(114)或楼梯，所述梯子或楼梯连接所述第一平台和所述第二平台。

3.根据权利要求2所述的井口工作平台，其中，所述梯子或楼梯能够拆卸地或能够折叠地连接到所述第一平台或所述第二平台。

4.根据权利要求1所述的井口工作平台，其中，所述第二平台包括在支撑点处的铰接部(210)，其中，所述铰接部被构造成允许所述第二平台折叠，其中，所述铰接部具有水平旋转轴。

5.根据权利要求1所述的井口工作平台，其中，所述可折叠结构包括伸缩支柱(205)，所述伸缩支柱被构造成将支撑负载转移到所述第一平台。

6.根据权利要求1所述的井口工作平台，还包括：附接到所述第一平台或所述第二平台的提升装置(116)，所述提升装置被构造成提升工具和设备。

7.根据权利要求1所述的井口工作平台，还包括：附接到所述第一平台或所述第二平台的一个或多个安装点(128)，所述安装点被构造成接纳工具。

8.根据权利要求1所述的井口工作平台，其中，所述第一平台包括：

附接到所述中央立管的主钢结构(126)，所述主钢结构被构造成将负载引导至所述中央立管，所述主钢结构从中央附接点向外辐射；以及

横穿所述主钢结构的至少一部分放置的格栅(118)，所述格栅被构造成支撑设备或工人的重量，其中，所述格栅包括玻璃纤维。

9.根据权利要求1所述的井口工作平台，还包括：安全栓系点，所述安全栓系点被构造成附接到能够附接到工人的电缆、绳索或带子上，以为工人提供坠落保护。

10.根据权利要求1所述的井口工作平台，其中，所述第一平台完全包围所述中央立管。

11.根据权利要求1所述的井口工作平台，其中，

所述第一平台具有第一宽度和第一长度，所述第一平台被构造成至少支撑井眼工人的重量；以及

所述第二平台具有分别小于所述第一宽度和所述第一长度的第二宽度和第二长度，所述第二平台被构造成至少支撑井眼工人的重量。

12.根据权利要求11所述的井口工作平台，其中，所述第一平台还被构造成支撑包括端接工具的井具的重量。

13.根据权利要求12所述的井口工作平台，其中，所述第二平台被构造成支撑所述井具的重量。

14.根据权利要求11所述的井口工作平台，其中，所述第二平台完全包围所述中央立管。

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