测试和认证石油和天然气设备的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种管理井设备装置的测试和认证的系统、认证石油和天然气井设备的系统、以及用于测试和认证井设备装置的方法。所述管理井设备装置的测试和认证的系统包括：多个测试设备，执行至少一个测试操作；输入/输出单元，与多个测试设备交互；计算装置，与所述输入/输出单元相关联并且被配置为：接收与选择的井设备装置相关联的装置标识符；基于装置标识符识别选择的井设备装置；基于所述识别，获取与选择的井设备装置有关的装置测试规范和测试序列，使得至少两个测试设备执行至少一个测试操作，至少两个测试设备各个根据装置测试规范和测试序列对选择的井设备装置执行至少一个测试操作，以及基于所述执行，生成选择的井设备装置的测试数据。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请日为2011年05月02日、申请号为201180032488.0、专利技术名称为“测试和认证石油和天然气设备的机器、系统、计算机实施的方法和计算机程序产品”的专利技术专利申请的分案申请。相关申请本申请要求优先权，并且与2010年4月30日提交的题为“测试和认证石油和天然气设备的机器、系统、计算机实施的方法和计算机程序产品”的61/330，248号美国临时专利申请相关，其全部内容通过引用纳入本文。
本专利技术涉及石油和天然气生产。在更具体的方面中，本专利技术涉及测试和认证石油和天然气生产中使用的设备。
技术介绍
石油和天然气的生产需要专门的井设备，如在极端条件下作业的管道，阀门，接头和配件，所述极端条件包括例如高压、高温、高挥发性和高腐蚀性。这样的条件加速井设备的快速磨损，并增加故障的潜在可能。此外，当井设备发生故障时，故障的影响通常是灾难性的。例如，井设备的故障可以引起巨大的爆炸，所述巨大的爆炸会伤害工人、破坏财产、并在相当长的时间停止作业——在责任、修理和损失的收入方面可能耗资数百万美元。特别容易受到灾难性故障影响的井设备包括例如在被称为“压裂(fracing)”或“液裂(fracking)”的水力压裂的过程中所使用的设备。压裂的过程通过高压泵送流体到岩层而形成或扩展在地下岩层中的裂缝。例如，流体驱动的裂缝在钻井作业时可以在钻孔形成，然后“长大”或扩展到岩层中。所注入的流体可能含有要放入裂缝从而保持它们张开的诸如沙粒或陶瓷的“支撑剂”颗粒。压裂用来提高可以从矿藏生产石油和天然气的速率，并且压裂对于从具有低孔隙度和渗透性的地层(如页岩岩石和深深低于地球表面的其它地层)提取石油和天然气是尤其有用的。石油和天然气井的水力压裂中使用的设备可以包括例如浆料混合器、高压力/容积压裂泵、高压处理铁具(treatingiron)和(称为“压裂铁具”的或者简称“铁具”的)其他管道、接头、阀门和配件。例如，压裂铁具可以包括旋转接头、短接头、塞阀、止回阀和卸压阀。为了减小他们的故障的可能性和影响，压裂铁具必须按照一定的规范进行定期检查和重新认证，这可以由例如压裂铁具的制造商或者操作者提供。由于故障的可能性和影响，可以以90天一次的频率进行检查，检查和重新认证通常需要几种不同的测试过程，其可以包括例如钻孔、连接、密封表面的目视检查；例如使用超声波测量来检查侵蚀或腐蚀的壁厚度测量；例如使用磁性颗粒测量的裂纹测试；以及例如超过20,000磅每平方英寸(PSI)的压力测试。认证压裂铁具的以前公知的方法冗长而费力，通常持续一至三个星期，而且需要人工测试员控制所有的测试、手动记录结果、并随后将结果录入数据库——由于停机时间而耗费了宝贵的生产能力。而且，先前公知的认证压裂铁具的方法易受由于认证的手动密集性而导致的不一致性影响，所述不一致性例如为测试操作的不一致的执行以及对规定的测试规范的不一致的遵守。而且，例如，通过手动输入来创建认证记录，将人为错误以及记录和测量方差引入到认证记录中。而且，先前公知的认证压裂铁具的方法容易受操作的低效率影响。例如，认证记录被保存在硬拷贝中，这使现场操作人员在作业场地(可能是例如海上钻井平台的远程位置)时无法容易地访问认证。此外，不能从中央控制中心跟踪、更新或报告认证记录和与之相关的测试结果。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供改进测试管理、认证管理、现场运营管理和资产管理的用于测试和认证井设备的系统、方法和机器。例如，本专利技术的实施例通过提供控制测试操作的系统解决方案提高测试和认证井设备的效率。此外，本专利技术的实施例通过在测试操作进行时立即无缝地生成、存储和处理测试数据来提高测试和认证井设备的效率，允许用户实时地查看测试数据。此外，本专利技术的实施例通过根据多种格式或用户标准响应于测试数据动态生成证书和报告来提高测试和认证井设备的效率。此外，根据本专利技术的实施例的井设备测试受益于有效的和安全的操作的增加的可能性，因为本专利技术的实施例系统地确保测试人员使用适当的测试规范，并根据限定的测试序列执行所有的测试操作。此外，根据本专利技术的实施例测试的井设备受益于有效的和安全的操作的增加的可能性，因为本专利技术的实施例系统地确保根据限定的测试规范而没有通过任意测试序列的设备在系统中被去除并且无法进行进一步的测试或者操作。此外，根据本专利技术实施例的井设备测试受益于有效和安全的操作的增加的可能性，因为操作人员可以更容易地按需和在现场访问证书，包括全面的测试和认证数据。此外，井设备制造商和供应商可以通过更多地了解真实世界的井设备装置的磨损模式和磨损速率而加强研究和开发努力，受益于本专利技术的实施例。鉴于上述情况，申请人已提供了一种管理井设备装置的定期测试和认证的机器，通过对井设备装置进行一个或多个测试操作的多个测试设备来使所述测试和认证便利。所述机器包括处理器、非临时性存储器、与多个测试设备通信的输入/输出单元、被安置为将装置标识符与井设备装置、测试规范和多个测试序列进行匹配的数据库。所述机器还包括存储在所述存储器中的测试模块，所述存储器是有形的、非临时性的计算机可读存储介质，并且测试模块可以由处理器操作，所述测试模块包括一组指令，当处理器执行这组指令时，这组指令使得测试模块执行操作。测试模块的操作包括识别选择的井设备装置、装置测试规范和多个测试序列，所述识别操作响应于接收选择的井设备装置的装置标识符，所述多个测试序列中的每个测试序列将由所述多个测试设备中的相应的测试设备执行，每个测试序列限定测试操作的序列。测试模块的操作进一步包括：选择所述多个测试序列中的测试序列，所述选择操作响应于选择的井设备装置被安置为使得用于所述选择的测试序列的相应的测试设备可以对选择的井设备装置执行测试操作。测试模块的操作进一步包括控制用于所述选择的测试序列的相应的测试设备，从而所述相应的测试设备对所述选择的井设备装置执行测试操作的序列，响应于所述装置测试规范而执行所述测试操作的序列。测试模块的操作进一步包括响应于接收到来自执行所述测试操作的序列的用于选择的测试序列的相应的测试设备的输出，生成所述选择的测试序列的测试数据。测试模块的操作进一步包括在所述数据库中将所述选择的测试序列的所述测试数据链接到所述选择的井设备装置的所述装置标识符，从而可以响应于此生成证书；以及所述机器还包括存储在存储器中的认证模块，所述存储器是有形的，非临时性的计算机可读存储介本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管理井设备装置的测试和认证的系统，所述系统包括：多个测试设备，所述多个测试设备中的每一个被配置为执行至少一个测试操作；输入/输出单元，与所述多个测试设备交互；计算装置，与所述输入/输出单元相关联并且被配置为：接收与选择的井设备装置相关联的装置标识符；基于所述装置标识符识别所述选择的井设备装置；基于所述选择的井设备装置的识别，获取与所述选择的井设备装置有关的装置测试规范和测试序列，使得所述多个测试设备中的至少两个测试设备执行所述至少一个测试操作，所述至少两个测试设备各个被配置为根据所述装置测试规范和所述测试序列对所述选择的井设备装置执行所述至少一个测试操作，以及基于由所述至少两个测试设备执行的至少一个测试操作，生成所述选择的井设备装置的测试数据。

【技术特征摘要】
2010.04.30 US 61/330,2481.一种管理井设备装置的测试和认证的系统，所述系统包括：
多个测试设备，所述多个测试设备中的每一个被配置为执行至少一个测
试操作；
输入/输出单元，与所述多个测试设备交互；
计算装置，与所述输入/输出单元相关联并且被配置为：
接收与选择的井设备装置相关联的装置标识符；
基于所述装置标识符识别所述选择的井设备装置；
基于所述选择的井设备装置的识别，获取与所述选择的井设备装置
有关的装置测试规范和测试序列，
使得所述多个测试设备中的至少两个测试设备执行所述至少一个测
试操作，所述至少两个测试设备各个被配置为根据所述装置测试规范和
所述测试序列对所述选择的井设备装置执行所述至少一个测试操作，以
及
基于由所述至少两个测试设备执行的至少一个测试操作，生成所述
选择的井设备装置的测试数据。
2.如权利要求1所述的系统，其中，所述计算装置进一步配置为响应于
从用户接口接收到对所述测试序列的选择，根据所述装置测试规范，校准用
于所述测试序列的所述至少两个测试设备。
3.如权利要求1所述的系统，其中，所述计算装置进一步配置为使得所
述多个测试设备中的至少两个测试设备执行所述至少一个测试操作，所述至
少两个测试设备各个被配置为通过使得用户接口显示所述设备测试规范和用
于执行所述至少两个测试设备中的每一个的至少一个测试操作的指令来执行
所述至少一个测试操作；并且其中，所述计算装置被配置为响应于接收到用
户输入生成所述测试数据。
4.如权利要求1所述的系统，还包括RFID读取器，其与所述输入/输出
单元交互，并且被配置为从与所述选择的井设备装置相关联的RFID标签读取
装置标识符。
5.如权利要求1所述的系统，其中，所述计算装置进一步配置为响应于
所述测试数据根据所述装置测试规范是可接受的来生成证书，并且将所述证

\t书链接到所述装置标识符。
6.如权利要求1所述的系统，其中，所述计算装置进一步配置为使得用
户接口显示所述测试数据、所述装置测试规范和所述测试序列中的至少一个。
7.如权利要求1所述的系统，其中，所述选择的井设备装置包括下列各
项中的至少一个：旋转接头、短接头、塞阀、止回阀、卸压阀、球进样器、
鸟足、气室、转接头、软管、管道、软管环、球进样器T型体、T型接头、Y
型接头、直角弯接头、井楼适配器、塞子、密度计、十字管、压裂泵和水泥
泵。
8.如权利要求1所述的系统，其中，所述装置测试规范由制造商或客户
端限定。
9.如权利要求1所述的系统，其中，所述计算装置被配置为向客户端通
知所述测试数据根据所述装置测试规范是否是可接受的并且是否处于在所述
装置测试规范中限定的最小值的预定范围内。
10.如权利要求1所述的系统，其中，所述选择的井设备装置位于测试
仓库或测试拖车中。
11.如权利要求1所述的系统，其中，所述多个测试设备之一包括壁厚
度测量装置。
12.如权利要求11所述的系统，其中，所述壁厚度测量装置包括超声波
壁厚度计。
13.如权利要求1所述的系统，其中，所述多个测试设备之一包括用于
测量压力的压力泵和换能器。
14.一种认证石油和天然气井设备的系统，所述系统包括：
数据库，用于存储多个井设备装置的多个测试规范以及多个装置标识符；
中央管理服务器，被配置用于：
接收当前不在生产操作中使用并且不与在生产操作中使用的井设备
装置流体连通的选择的井设备装置的装置标识符，以...

【专利技术属性】
技术研发人员：S亨特，
申请(专利权)人：SPM流量控制股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US