热设备和相关方法技术

实施方案包括移除井处的材料的方法，该方法涉及沿着螺旋路径逐渐喷射热量以加热目标材料进行移除。该方法的实施方案包括从井下井元件移除材料，其涉及在具有包括燃料的井下加热装置的井下组件中朝向目标位置运行。例如，这样的实施方案提供了用于移除井筒管材的可选择的方法，该方法使用快速氧化过程来显著改变管状井元件的物理状态并将其消减至氧化物脱离，从而有利于在井筒中可以安装更常规屏障的区域。

Thermal equipment and related methods

The embodiment includes a method of removing material from a well, which involves gradually spraying heat along a spiral path to heat the target material for removal. An embodiment of the method includes removing material from a downhole element, which relates to operating toward a target position in a downhole assembly having a downhole heating device including fuel. For example, such an embodiment provides an alternative method for removing wellbore tubing that uses a rapid oxidation process to significantly change the physical state of the tubular well element and reduce it to oxide separation, thereby facilitating areas in the wellbore where more conventional barriers can be installed.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热设备和相关方法
本公开内容涉及材料移除方法和相关设备。例如，本公开涉及用于加热和/或氧化材料以例如进行移除的材料移除方法和相关设备。特别地，但不排他地，本公开内容的实例涉及移除井材料或井下材料的方法，例如用于井废弃。背景材料移除经常可以通过机械能、化学能、热能或电能来实现。通常，某种形式的结合被破坏以允许材料的转移(displacement)，有时材料经历化学变化、相变或其他材料性质的变化。材料移除方法的类型典型地取决于材料；并且经常取决于待移除的材料的位置或环境。例如，在封闭体积(例如通道，特别是不可及的孔或导管)中的材料移除可能会受到封闭体积的尺寸以及封闭体积的外部对于材料移除是否可及的几何学影响。井下钻孔(downholebore)的井下材料移除或从井下钻孔移除井下材料通常涉及穿过钻孔本身进入。地下钻孔(subterraneanbore)，例如那些为进入地下油气层(undergroundhydrocarbonreservoir)而钻的钻孔，通常被加套管(cased)或加衬管(lined)，以保持钻孔的稳定性或完整性并且有助于沿着钻孔进行流体运输。尤其是生产钻孔通常衬有或套有管状构件，例如钢或复合材料的套管(casing)或衬管(liner)，其通常被胶结在适当的位置。如果钻孔无收效(unproductive)或变成无收效的，或由于任何原因无效，则钻孔通常以堵塞和废弃操作结束。堵塞和废弃通常是意图防止流体意外泄漏出(或进入)钻孔，例如油或气体不希望地进入周围环境(例如井口(wellhead)或钻孔开口处的海洋环境)。如果钻孔将变成废弃的，则许多地区规定了管理堵塞和废弃的要求，以减轻这样的潜在的环境损害。本公开内容的至少一些实例的主题可以针对克服现有技术的问题中的一个或更多个或至少减少现有技术的问题中的一个或更多个的影响，例如可以如上文所描述的。概述根据第一方面，提供了材料移除的方法。该方法可以包括加热待移除的目标材料。该方法可以包括燃料的氧化。燃料的氧化可以氧化和/或加热待移除的目标材料。该方法可以包括削弱目标材料以便移除。待移除的目标材料的氧化和/或加热可以移除目标材料。目标材料的加热可以至少部分地软化目标材料。目标材料的加热可以至少部分地熔化目标材料。目标材料的氧化和/或加热可以引起其直接移除。另外或可选择地，待移除的目标材料的氧化和/或加热可以准备好目标材料以进行移除。例如，目标材料的氧化和/或加热会削弱目标材料。目标材料可以被移除或被转移。材料移除可以包括将材料从一个位置移除到另一个位置，例如从井中或井处的第一位置移除到井中或井处的第二位置；或者该方法可以包括材料的至少部分氧化。该方法可以包括材料的部分氧化。该方法可以包括原位对材料氧化。该方法可以包括对材料氧化以促进材料的移除。该方法可以包括氧化的或部分氧化的材料的移除。该方法可以包括从封闭体积(例如通道)移除材料和/或移除封闭体积的材料。在至少一些实例中，封闭体积可以包括井体积，例如井筒(wellbore)或相关联的井安装体积(例如沉箱(caisson)或其他地面设施(surfaceinstallation))。该材料可以包括井下材料。因此，该方法可以包括井下材料移除的方法。该方法可以包括氧化井下材料。该方法可以包括氧化井下材料以促进井下材料的移除。该方法可以包括被氧化的井下材料的移除。该方法可以包括堵塞方法(pluggingmethod)，例如用于废弃。该方法可以包括管道移除。该方法可以包括管道移除，以允许在移除的管道的位置处放置塞子或密封件。管道可以包括以下中的一个或更多个：管材(tubular)；套管；衬管。该方法可以包括目标井下材料在目标位置处的针对性氧化。该方法可以包括在诸如井下组件的设备中运行到目标位置或朝向目标位置运行。该设备可以包括热源；和/或燃料供应；和/或氧化剂供应。热源可以包括热装置(thermaldevice)或加热装置。加热装置可以包括加热构件。加热装置可以包括热喷枪(thermiclance)。加热装置可以包括燃料。加热装置可以包括用于容纳至少燃料的容器。外壳可以包括可消耗品，例如燃料材料。在至少一些实例中，加热装置包括护套(sheath)，该护套容纳多于一种金属部件，例如钢和/或镁和/或铝燃料棒。护套可以包括与容纳在其内的燃料相似的材料。护套可以被配置成以与容纳在其内的燃料相似的轴向速率被消耗。此外，或可选择地，燃料可以向井下供应，例如从井上经由通道(例如经由来自地面源(surfacesource)的导管或环状空间)。在至少一些实例中，可以控制燃料的供应。燃料可以以混合物供应，例如混合在载流流体中的金属粉末。在至少一些实例中，燃料包括目标井下材料。例如，目标井下材料在其氧化时可以放热地提供能量。燃料可以包括目标材料的至少一部分。在至少一些实例中，至少在启动之后，目标井下材料提供主要的燃料源。特别地，在存在大量目标井下材料的情况下，目标井下材料可以在启动之后提供唯一的燃料源。该方法可以包括从井上位置(例如，从加热装置的地面源或井上容器)供应氧化剂，例如经由导管或环状空间。该方法可以包括在内部供应氧化剂，例如液态或气态的氧。例如，该方法可以包括经由内部导管提供氧化剂；例如通过连续管道(coiledtubing)或类似物提供到容器或护套，例如热喷枪的容器或护套。该方法可以包括在外部供应氧化剂，例如在外部供应到加热装置或加热构件。例如，该方法可以包括经由一个或更多个环状空间供应氧化剂。该方法可以包括在加热装置或加热构件和目标材料之间供应氧化剂。例如，该方法可以包括向加热装置和/或加热构件所位于的环状空间或导管供应氧化剂和/或通过所述环状空间或导管供应氧化剂。在至少一些实例中，一种氧化剂/多种氧化剂可以在内部和在外部两者来供应。该方法可以包括向目标材料和/或加热构件供应氧化剂。该方法可以包括主动地提供氧化剂，例如泵送和/或加压氧化剂。该方法可以包括在井下应用加热装置。加热装置可以在目标位置处直接地和/或间接地加热待移除的目标材料。加热装置可以通过传导和/或辐射直接地加热目标材料。另外或可选择地，加热装置可以间接地加热目标材料，例如通过加热中间介质。中间介质可以包括以下中的一种或更多种：燃料；氧化剂；氧气；载体介质；外壳；和/或被氧化或移除的材料。另外或可选择地，中间介质可以包括中间部件，例如传热部件，其被配置成接合目标材料以便典型地至少使用传导将热量从加热装置传递到目标材料。该方法可以包括启动加热装置。加热装置可以通过点燃可燃物来启动。点燃可以包括选择性可控的点燃。点燃可以由诸如电信号的信号来控制。加热装置的启动可以使加热装置的燃料高达足以使燃料氧化的温度。温度可以足以使加热装置分解氧化剂，以促进目标材料的氧化。可燃物和/或加热装置可以在合适的氧化剂的存在下将目标材料加热到足以开始氧化目标材料的温度。开始氧化目标材料的足够的温度可以低于目标材料的熔化温度。氧化着的目标材料可以被加热到足以分解氧化剂的温度，以促进继续氧化另外的目标材料。该方法可以包括向加热装置和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种井材料移除设备，用于移除井处的材料，所述井材料移除设备包括用于加热目标材料的加热装置，所述加热装置包括加热构件，所述加热构件被配置成沿着螺旋路径逐渐地喷射热量以加热所述目标材料以进行移除。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170125 GB 1701224.6;20170801 GB 1712344.91.一种井材料移除设备，用于移除井处的材料，所述井材料移除设备包括用于加热目标材料的加热装置，所述加热装置包括加热构件，所述加热构件被配置成沿着螺旋路径逐渐地喷射热量以加热所述目标材料以进行移除。


2.如权利要求1所述的井材料移除设备，其中所述加热构件包括螺旋加热构件。


3.如权利要求2所述的井材料移除设备，其中所述螺旋加热构件包括螺旋热喷枪。


4.如权利要求2或3所述的井材料移除设备，其中所述螺旋加热构件包括圆锥形螺旋状物或圆柱形螺旋状物。


5.如权利要求2至4中任一项所述的井材料移除设备，其中所述螺旋加热构件包括在所述螺旋状物的相邻的圈或匝之间的纵向间隔，并且所述纵向间隔不超过所述螺旋状物的相邻的圈或匝之间的最大纵向间隔，使得在未被充分加热的所述目标材料的相应的圈或匝之间不存在纵向间隔。


6.如权利要求2至5中任一项所述的井材料移除设备，其中所述螺旋加热构件包括根据预期用途选择的螺旋外径，例如所述加热构件预期插入其中的所述目标材料的最小内径。


7.如权利要求2至6中任一项所述的井材料移除设备，其中，根据预期用途，所述螺旋加热构件包括以下预定性质中的至少一种或更多种：相邻圈或匝之间的纵向间隔；加热构件横截面性质；螺旋螺距；螺旋直径；加热构件纵向长度；螺旋角。


8.如权利要求7所述的井材料移除设备，其中所述螺旋加热构件包括全部根据待加热的目标材料的至少一部分选择的以下中的每一种：螺旋螺距；螺旋直径；加热构件纵向长度；螺旋角和加热构件横截面性质。


9.如任一前述权利要求所述的井材料移除设备，其中所述加热构件包括可展开的加热构件，所述加热构件是可径向地和/或纵向地展开的。


10.如权利要求9所述的井材料移除设备，其中所述加热构件能够以收缩构型转移至目标位置，以在所述目标位置处展开。


11.如权利要求9或10所述的井材料移除设备，其中所述加热构件通过由展开器的强制展开能够径向地和/或纵向地展开。


12.如权利要求9至11中任一项所述的井材料移除设备，其中所述加热构件是选择性可展开的。


13.如权利要求9至12中任一项所述的井材料移除设备，其中所述加热构件能够根据所述加热构件的弹性性质径向地和/或纵向地展开。


14.如权利要求9至13中任一项所述的井材料移除设备，其中所述加热构件能够通过向所述加热构件施加拉伸或压缩而纵向地和/或径向地展开。


15.如任一前述权利要求所述的井材料移除设备，其中所述加热构件包括用于接收氧化剂的入口，并且所述设备包括用于控制向所述加热构件供应氧化剂的一个或更多个阀。


16.如任一前述权利要求所述的井材料移除设备，其中所述加热装置包括位于所述加热构件的径向向内的位置的中心通道。


17.如权利要求16所述的井材料移除设备，其中所述中心通道包括封闭的中空的中心构件，所述中空的中心构件界定钻孔，所述钻孔被配置成通过其传输信号和/或材料。


18.如任一前述权利要求所述的井材料移除设备，其中所述加热装置包括多于一个加热构件。


19.如权利要求18所述的井材料移除设备，其中所述加热构件中的每个被布置在相似的纵向位置，所述多于一个加热构件被配置成加热目标材料的相同部分。


20.如权利要求18或19所述的井材料移除设备，...

【专利技术属性】
技术研发人员：布鲁斯·卡德诺，保罗·雷，
申请(专利权)人：清理井道技术有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB