钻杆的运动补偿制造技术

本发明专利技术公开了用于执行钻杆运动补偿的系统和方法。系统可以包括钻杆和海洋立管，并且所述海洋立管可以配置为支撑钻杆的重量。杆托可以联接至所述钻杆和所述海洋立管并且可以配置为将所述钻杆悬置在所述海洋立管上。钻杆支撑系统可以联接至所述杆托和所述海洋立管。所述钻杆支撑系统连同所述杆托可以配置为将所述钻杆的重量转移到所述海洋立管。所述系统还可以包括联接至所述海洋立管的多条线材。一个或者多个张紧器可以配置为通过控制在联接至所述海洋立管的所述多条线材中的一条或者多条线材上的张力来补偿所述钻杆上的运动。

Motion compensation of drill rod

The invention discloses a system and a method for performing drill pipe motion compensation. The system can include drill pipe and marine riser, and the marine riser can be configured to support the weight of the drill pipe. The rod support can be connected to the drill pipe and the marine riser and can be configured to mount the drill pipe on the marine riser. The drill pipe support system can be connected to the pole support and the marine riser. The drill pipe support system, together with the lever support, can be configured to transfer the weight of the drill pipe to the marine riser. The system can also include a plurality of wires connected to the marine riser. One or more tensioners can be configured to compensate for the movement on the drill rod by controlling the tension on one or more wires in the plurality of wire rods connected to the marine riser.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】钻杆的运动补偿相关专利申请的交叉引用本申请要求EdwardPeterKennethBourgeau等人于2015年4月21日提交的标题为“MotionCompensationforDrillPipe”的美国临时专利申请第62/150,725号的优先权权益，该案以引用的方式并入本文。
本公开涉及用于执行钻杆（drillpipe）运动补偿的方法和系统。更具体地，本公开涉及用于用海洋立管张紧系统来执行钻杆运动补偿的方法和系统。
技术介绍
用于海上钻井作业的钻杆通常出于许多原因来加以测试。例如，在对井进行钻孔和套管之后，可以对钻杆进行测试作为钻杆测试（DST，DrillStemTest）中的部分以检查地层的压力、渗透性、和生产能力。测试还有助于确定井是否已经找到商业可行的油气藏。在DST期间，连接的钻杆和/或连接至钻杆的管道必须相对于井保持静止。因为支撑钻杆的钻塔或者船只是浮动的，所以需要补偿船只在支撑钻柱的负载路径上的运动。DST可能需要数月才能完成并且补偿系统必须在测试期间可靠地操作。补偿系统的故障可能损坏设备，导致应急对策的激活，并且需要重新开始DST，这会花费大量时间。传统上，在行业中使用多种技术来补偿船只运动，所有技术都涉及在支撑钻柱的负载路径中的专用补偿系统。一种传统技术包括使用绞车来与船只运动同步收起和放出支撑钻杆或者管道的线缆。这种技术通常被称为主动补偿，因为其主动使用电力来使绞车运动。另一传统技术包括使用受到保持钻杆或者管道上的张力不变的大型气储层的压力的液压活塞。该系统（通常被称为钻柱补偿器）被安装到井架上并且由绞车游动滑车支撑。又一传统技术包括使用受到特殊框架中的大型气储层的压力的液压活塞，该特殊框架专门为支撑DST期间使用的管道而设计。这种技术被称为补偿连续管道起吊架（CCTLE，CompensatingCoilTubingLiftFrame）。众多缺点都与上述传统技术相关联。例如，在主动补偿技术和钻柱补偿器技术中，因为使用绞车来实施补偿系统，所以绞车可能会影响DST。另外，在CCTLF技术中，必须将特殊框架安装在船只上以实施补偿系统。
技术实现思路
通过用海洋立管支撑钻杆的重量并且通过控制在联接至海洋立管的多条线材中的一条或者多条线材上的张力来补偿钻杆上的运动，在没有传统运动补偿系统的固有缺点的情况下，可以执行钻杆运动补偿。具体地，根据一个实施例，用于执行钻杆运动补偿的方法包括：用海洋立管支撑钻杆的重量。根据实施例，海洋立管可以联接至海床上的井口。在一些实施例中，用海洋立管支撑钻杆的重量可以包括：用杆托（pipeholder）将钻杆悬置在海洋立管上。用海洋立管支撑钻杆的重量还可以包括：将钻杆的重量转移到海洋立管。根据实施例，将钻杆的重量转移到海洋立管包括：将钻杆支撑系统机械地联接至杆托和海洋立管，其中，钻杆支撑系统和杆托配置为将钻杆的重量转移到海洋立管。方法还可以包括：通过控制在联接至海洋立管的多条线材中的一条或者多条线材上的张力来补偿钻杆上的运动。在一些实施例中，控制在多条线材中的一条或者多条线材上的张力可以包括：保持在多条线材中的所述一条或者多条线材上的张力不变。在一些实施例中，方法还可以包括：感测指示在钻杆上的负载或者在多条线材中的一条或者多条线材上的张力的信号。根据实施例，控制在多条线材中的一条或者多条线材上的张力可以包括：响应于感测到信号来调整在多条线材中的一条或者多条线材上的张力。根据实施例，方法还可以包括：将多条线材配置为共同承载海洋立管和钻杆两者的重量。另外，在实施例中，针对多条线材中的一条或者多条线材中的每条线材，张力可以由液压气动张紧器和电张紧器中的一种控制。在一些实施例中，方法还可以包括：将柔性管联接至钻杆，其中，柔性管弯曲以适应船只运动并且相较于船只运动减少钻杆所经历的运动量。根据另一实施例，设备包括：钻杆；海洋立管，该海洋立管配置为支撑钻杆的重量；多条线材，该多条线材联接至海洋立管；以及一个或者多个张紧器，该一个或者多个张紧器配置为通过控制在联接至海洋立管的多条线材中的一条或者多条线材上的张力来补偿钻杆上的运动。设备还可以包括杆托，该杆托配置为将钻杆悬置在海洋立管上，其中，将钻杆悬置在海洋立管上使得海洋立管支撑钻杆的重量。设备可以进一步包括钻杆支撑系统，该钻杆支撑系统联接至杆托和海洋立管，其中，钻杆支撑系统和杆托配置为将钻杆的重量转移到海洋立管。根据实施例，控制在多条线材中的一条或者多条线材上的张力包括：保持在多条线材中的所述一条或者多条线材上的张力不变。在一些实施例中，设备还包括一个或者多个传感器，该一个或者多个传感器联接至海洋立管并且配置为感测指示在钻杆上的负载或者在多条线材中的一条或者多条线材上的张力的信号。在一个实施例中，一个或者多个传感器包括加速度计和负载测量计（loadcell）中的至少一个。张紧器可以配置为响应于感测到信号来调整在多条线材中的一条或者多条线材上的张力。根据实施例，一个或者多个张紧器中的每一个可以是液压气动张紧器和电张紧器中的一个。在另一实施例，多条线材配置为共同承载海洋立管和钻杆两者的重量，以及其中，海洋立管联接至海床上的井口。根据一些实施例，设备还包括联接至钻杆的柔性管，其中，柔性管配置为弯曲以适应船只运动并且相较于船只运动减少钻杆所经历的运动量。根据又一实施例，设备包括杆托，该杆托连接至钻杆和海洋立管。杆托可以配置为将钻杆悬置在海洋立管上。设备还包括钻杆支撑系统，该钻杆支撑系统联接至杆托和海洋立管，其中，钻杆支撑系统和杆托配置为将钻杆的重量转移到海洋立管。如本公开所使用的，术语“防喷器”包括但不限于单个防喷器以及可以包括一个以上的防喷器的防喷器总成（例如，防喷器组）。术语“联接”被定义为连接，虽然不一定是直接地，并且不一定是机械地；两个“联接”物品可能是彼此单一的。术语“一（a）”和“一（an）”被定义为一个或者多个，除非本公开另外明确要求。术语“大体上”被定义为很大程度上但不一定完全是所指定的情况（并且包括所指定的情况；例如，大体上90度包括90度，并且大体上平行包括平行），如本领域的普通技术人员所理解的。在任何公开的实施例中，术语“大体上”和“近似”可以被“[一定百分比]之内的”所指定情况来替代，其中，该一定百分比包括百分之0.1、1、5、10和20。进一步地，以某种方式配置的装置或者系统以至少这种方式配置，但是其也可以除了具体描述的方式之外的其它方式配置。术语“包括（comprise）”（以及任何形式的“包括（comprise）”，诸如，“包括（comprises）”和“包括（comprising）”）、“具有”（以及任何形式的“具有”，诸如，“具有”和“具有（having）”）、“包含（include）”（以及任何形式的包含（include），诸如，“包含（includes）”和“包含（including）”）、以及“含有”（以及任何形式的“含有”，诸如，“含有（contains）”和“含有（containing）”）是开放式连接动词。结果，“包括（comprises）”、“具有（has）”、“包括（includes）”、或者“包含（contains）”一个或者多个元件的设备拥有那一个或者多个元件，但是不限本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于执行钻杆运动补偿的方法，其包括：用海洋立管支撑钻杆的重量；以及通过控制在联接至所述海洋立管的多条线材中的一条或者多条线材上的张力来补偿所述钻杆上的运动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.21 US 62/1507251.一种用于执行钻杆运动补偿的方法，其包括：用海洋立管支撑钻杆的重量；以及通过控制在联接至所述海洋立管的多条线材中的一条或者多条线材上的张力来补偿所述钻杆上的运动。2.根据权利要求1所述的方法，其中，用所述海洋立管支撑所述钻杆的重量包括：用杆托将所述钻杆悬置在所述海洋立管上。3.根据权利要求2所述的方法，其中，用所述海洋立管支撑所述钻杆的重量包括：将所述钻杆的重量转移到所述海洋立管。4.根据权利要求3所述的方法，其中，将所述钻杆的重量转移到所述海洋立管包括：将钻杆支撑系统机械地联接至所述杆托和所述海洋立管，其中，所述钻杆支撑系统和所述杆托配置为将所述钻杆的重量转移到所述海洋立管。5.根据权利要求1所述的方法，其中，控制在所述多条线材中的所述一条或者多条线材上的所述张力包括：保持在所述多条线材中的所述一条或者多条线材上的所述张力不变。6.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：感测指示在所述钻杆上的负载或者在所述多条线材中的一条或者多条线材上的张力的信号。7.根据权利要求6所述的方法，其中，控制在所述多条线材中的所述一条或者多条线材上的所述张力包括：响应于感测到信号来调整在所述多条线材中的所述一条或者多条线材上的所述张力。8.根据权利要求1所述的方法，其中，针对所述多条线材中的所述一条或者多条线材中的每条线材，所述张力由液压气动张紧器和电张紧器中的一种控制。9.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：将所述多条线材配置为共同承载所述海洋立管和所述钻杆两者的重量。10.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：将柔性管联接至所述钻杆，其中，所述柔性管弯曲以适应船只运动并且相较于所述船只运动减少所述钻杆所经历的运动量。11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述海洋立管联接至所述海床上的井口。12.一种设备，其包括：钻杆；海洋立管，所述海洋立管配置为支撑所述钻杆的重量；多条线材，所述多条线材联接至所述海洋立管；以及一个或者多个张紧器，所述一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：EPK布热奥，Y吴，
申请(专利权)人：越洋塞科外汇合营有限公司，
类型：发明
国别省市：开曼群岛,KY