处理隔水管中的气体侵入的方法技术

一种操作方法，该方法操作在对井身进行钻探期间处理海洋隔水管(5)中的气体侵入的系统，所述方法包括以下步骤：操作第一隔水管关闭设备(21)以在设置在所述隔水管(5)中的流量滑阀(22)的上方的第一点处关闭所述隔水管(5)，存在有在所述流量滑阀(22)处从所述隔水管(5)延伸到隔水管气体处理歧管(49)的隔水管气体处理管线(47、48)；操作第二隔水管关闭设备(3)以在所述流量滑阀(22)的下方的第二点处关闭所述隔水管(5)；将流体泵送到入口管线(41)中，所述入口管线(41)在高于所述第二点但低于所述流量滑阀(22)的点处延伸到所述隔水管(5)中，其中所述方法还包括；操作设置在所述隔水管气体处理歧管(49)中的扼流圈(53、54)，以维持所述入口管线(41)或所述隔水管(5)中的压力处于基本上恒定的压力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术的描述本专利技术涉及在深海钻探操作期间，特别地，涉及将未被察觉地上升到一个或多个海底防喷器的上方的气体安全地循环到隔水管之外的方法。深海钻探操作中主要的危险是，当气体未被察觉地循环到防喷器(BOP)的上方时，可出现气体不受控制地脱离流体系统。一旦夹带的气体到达正在使用的流体系统的泡点，气体就被释放并且快速膨胀。快速脱离可将大量流体快速卸载到钻台，随后释放烃气。这会开始导致进一步不受控制地在钻台急剧释放气体和钻探液的联锁反应，并且，因为钻探液的快速卸载减小了施加的井底压力(BHP)，所以该事件还会导致地层流体二次流入到井身。尽管不是一般事件，但目前是通过关闭钻台正下方的分流器来解决的，以允许释放的气体被排到船外。尽管这将释放的气体带离工作人员，但这没有控制释放或者管理该事件期间的井底压力。此外，由于气体的释放速度，导致使用当前系统技术的反应时间已经表现出过慢，以致于没有充分保护钻探队。出现概率随着海底BOP的设定深度而增大。图1是典型的现有技术的海上钻探装置的示意图。设置有具有钻台14的浮式钻探船1，用于钻出穿过水面2a下方的海床2的钻孔。钻柱(未示出)从钻探船I经由防喷器(BOP)组3延伸到钻孔，BOP组3设置在井口 4上方的海底2上。隔水管5环绕钻柱从BOP组3向上延伸，并且设置有伸缩接头10。扼流圈6和压井管线7设置在浮式钻探船I和防喷器组3之间，用于进行井控制。分流器8连接到伸缩接头10的内筒9。图2中示出现有技术的分流器8，分流器8是环形密封装置，用于关闭和密封环绕钻柱的环面，或者，如果没有钻柱表现出是完全靠近隔水管5。分流器8设置有分流器管线12，分流器管线12提供用于使流体从隔水管或隔水管环面受控制地释放的管道。如此，分流器8通过在风不会把分流后的流体带回到钻探装置的方向上将内容物运送到船外来提供去除隔水管中的气体的方式。分流器8通常用在低压系统(200-500psi工作压力)下，所以没有被构造成保持高压。如此，在现有技术的系统中，分流器控制系统进行操作，使得分流器将不进行关闭井的操作。在分流器管线12中设置液压阀或气压阀11，可由自动排序转换器系统操作这些阀来打开或关闭分流器管线。分流器系统被构造成确保在分流器8关闭之前分流器管线阀11是打开的。图2中示出的分流器具有两个排出管线12和流动管线13。如在2007年11月的API RP 64，SE中规定的，这个分流器关闭系统应该能够打开排气管线12和流动管线阀13并且关闭管上的环形密封元件(对于20” ID的密封元件在30秒的启动时间内，对于大于20” ID的密封元件ID，在少于和等于45秒的启动时间内)。然而，一般，井况需要API RP64推荐的更快的关闭时间，尤其是使用油基泥浆或合成基泥浆，因为一旦气体未被察觉地到达通向井身的入口，它就进入溶液并且不会有能观察到的迹象，直到它从溶液中出来非常接近表面。这样一般使操作人员保护井的时间非常少，并且如果不采取行动，则气体将猛烈地携载到海底取油隔水管中，从而威胁到钻台上的工作人员。当用海底隔水管进行钻孔的同时发生侵入(特别是抽汲侵入)时，有可能气体将在井关闭之前迁移到或者循环到海底BOP组3的上方。当这发生时，隔水管5为不受控制的流体流提供到达钻探装置的直接管道。如果被排空，则隔水管环面中所得的低压致使隔水管上的压力差非常大，以致于当超过了隔水管管道的挤毁强度时，隔水管(特别是下接头)会遭受静水压挤毁。为了进行对抗，一些深海隔水管已装配有隔水管注入阀，隔水管注入阀旨在用于一旦隔水管中的静液压降低并且在出现静液压挤毁之前，使隔水管环面接触海水。通常，这种阀被设置成当隔水管中的泥浆的静液压降低至比海水的静液压低某个设定差值时打开。通常提供手动超控。然而，隔水管注入阀的利用率非常低，因为它们没有在工业上被证实是可靠的，这是由于高度取决于海水密度的不复杂控制方式。此外，如果钻探液快速卸载到隔水管中减小了导致次生井涌的施加的井底压力，则进入井身的地层流体将为海水不受控制地脱离整个钻探船I提供足够动能。在US 4626135中示出隔水管控制装置的替代构造。在图3中详细示出这个隔水管控制装置，并且该装置处于图4中的海上钻探设施中的位置。隔水管控制装置源自环形防喷器技术，并且是适于安装在伸缩接头10正下方的隔水管压力控制的改进分流器。图3示出隔水管控制装置20的构造细节。隔水管控制装置20包括具有下部主体84的圆柱形外壳或外部主体82和通过螺栓97和96连接到外部主体82的上部头部80。环形密封单元88和活塞90位于外壳82内，活塞90的形状适于在活塞90向上移动时径向向内推动环形密封单元88。当活塞处于下部(打开)位置时，活塞90的下部壁94覆盖下部主体84中的出口通道86。当活塞90向上移动以绕着贯穿隔水管控制装置20的孔的钻柱向内推动密封元件99时，活塞94的下端向上移动并且打开与钻探装置的辅助节流管线连接的出口通道86，如图4中所示。当怀疑隔水管5的上方存在侵入时，隔水管控制装置20关闭，辅助节流管线16打开，然后最深海底闸板防喷器16关闭。经由压井管线7将泥浆施用到闸板防喷器16上的组的环面。然后，将压井泥浆泵送到隔水管杆5的内部和钻柱31的外部之间的环面中。钻探泥浆提供通过钻探装置的节流歧管19提供返回流循环，直到恢复正常的井压。本专利技术的目的是提供一种控制海洋隔水管中的气体膨胀的改进方式，进而提供在气体侵入隔水管之后重新恢复对隔水管的静液压控制的改进方法和设备。根据本专利技术的第一方面，提供了一种操作方法，该方法用于操作在对井身进行钻探期间处理海洋隔水管中的气体侵入的系统，所述方法包括以下步骤:操作第一隔水管关闭设备以在设置在所述隔水管中的流量滑阀的上方的第一点处关闭所述隔水管，存在有在所述流量滑阀处从所述隔水管延伸到隔水管气体处理歧管的隔水管气体处理管线；操作第二隔水管关闭设备以在所述流量滑阀的下方的第二点处关闭所述隔水管；将流体泵送到入口管线中，所述入口管线在高于所述第二点但低于所述流量滑阀的点处延伸到所述隔水管，其中，所述方法还包括:操作设置在所述隔水管气体处理歧管中的扼流圈，以保持第一点和第二点之间所述入口管线或所述隔水管处的压力是基本上恒定的压力。流量滑阀意味着隔水管的提供至少一个侧端口的一部分，可通过该端口将流体分流到隔水管之外。所述第一隔水管关闭设备可以是环形防喷器。操作第一隔水管关闭设备的步骤可包括:操作所述第一隔水管关闭设备，使得该第一隔水管关闭设备围绕沿着所述隔水管延伸的钻柱进行密封。所述第二隔水管关闭设备可以是海底防喷器组中的防喷器。操作第二隔水管关闭设备的步骤可包括:操作所述第二隔水管关闭设备，使得该第二隔水管关闭设备围绕沿着所述隔水管延伸的钻柱进行密封。在本专利技术的一个实施方式中，所述第一点低于所述隔水管中设置的伸缩接头。[0021 ] 在本专利技术的一个实施方式中，所述第二点在井口的正上方。所述隔水管气体处理歧管可位于钻探装置上的钻台上，所述隔水管悬于所述钻探>J-U ρ?α装直。在本专利技术的一个实施方式中，所述入口管线包括增压管线，所述增压管线从位于悬有所述隔水管的钻探装置上的泵延伸到所述隔水管的下述部分，该部分位于处在所述隔水管的最下端的海底防喷器组中的最本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种操作方法，该方法用于操作在对井身进行钻探期间处理海洋隔水管中的气体侵入的系统，所述方法包括以下步骤：操作第一隔水管关闭设备以在设置在所述隔水管中的流量滑阀的上方的第一点处关闭所述隔水管，存在有在所述流量滑阀处从所述隔水管延伸到隔水管气体处理歧管的隔水管气体处理管线；操作第二隔水管关闭设备以在所述流量滑阀的下方的第二点处关闭所述隔水管；将流体泵送到入口管线中，所述入口管线在高于所述第二点但低于所述流量滑阀的点处延伸到所述隔水管中，其中，所述方法还包括：操作设置在所述隔水管气体处理歧管中的扼流圈以维持所述入口管线或所述隔水管中的压力处于基本上恒定的压力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.04.11 GB 1206405.11.一种操作方法，该方法用于操作在对井身进行钻探期间处理海洋隔水管中的气体侵入的系统，所述方法包括以下步骤: 操作第一隔水管关闭设备以在设置在所述隔水管中的流量滑阀的上方的第一点处关闭所述隔水管，存在有在所述流量滑阀处从所述隔水管延伸到隔水管气体处理歧管的隔水管气体处理管线； 操作第二隔水管关闭设备以在所述流量滑阀的下方的第二点处关闭所述隔水管； 将流体泵送到入口管线中，所述入口管线在高于所述第二点但低于所述流量滑阀的点处延伸到所述隔水管中，其中， 所述方法还包括:操作设置在所述隔水管气体处理歧管中的扼流圈以维持所述入口管线或所述隔水管中的压力处于基本上恒定的压力。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一隔水管关闭设备是环形防喷器。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，操作第一隔水管关闭设备的步骤包括:操作所述第一隔水管关闭设备，使得该第一隔水管关闭设备围绕沿着所述隔水管延伸的钻柱进行密封。 3.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述第二隔水管关闭设备是海底防喷器组中的防喷器。4.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，操作第二隔水管关闭设备的步骤包括:操作所述第二隔水管关闭设备，使得该第二隔水管关闭设备围绕沿着所述隔水管延伸的钻柱进行密封。5.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述第一点低于所述隔水管中设置的伸缩接头。6.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述第二点在井口的正上方。7.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述隔水管气体处理歧管位于钻探装置上的钻台上，所述隔水管悬于所述钻探装置。8.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述入口管线包括增压管线，所述增压管线从位于悬有所述隔水管的钻探装置上的泵延伸到所述隔水管的下述部分，该部分位于处在所述隔水管的最下端的海底防喷器组中的最顶端的防喷器的正上方。9.根据任一前述权利要求所述的方法，该方法还包括步骤:打开隔水管气体处理管线隔离阀，所述隔水管气体处理管线隔离阀能操作，以在操作所述第一隔水管关闭设备之后允许或基本上防止流体沿着所述隔水管气体处理管线流动。10.根据权利要求9所述的方法，其中，在操作所述第二隔水管关闭设备之前执行打开隔水管气体处理管线隔离阀的所述步骤。11.根据任一前述权利要求所述的方法，该方法还包括步骤:在操作第二隔水管关闭设备的所述步骤之前停止将流体泵送到所述隔水管中。12.根据权利要求11所述的方法，其中，在操作第一隔水管关闭设备的所述步骤之后执行停止将流体泵送到所述隔水管中的所述步骤。13.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，经由所述入口管线将流体泵送到所述隔水管中的速率被增大至预定水平，并且，同时，操作所述扼流圈以维持所述隔水管中的基本上恒定的压力。14.根据权利要求13所述的方法，其中，一旦经由所述入口管线将流体泵送到所述隔水管中的所述速...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·莱藤伯格，M·钱德拉，C·贡萨尔维斯，
申请(专利权)人：控制压力营运私人有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡;SG