[发明专利]用于密封地下钻孔和执行其它线缆井下旋转操作的装置及方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2009年7月6日提交的题为“Through Tubing Cable RotarySystem”的专利申请号为0911672.4的英国专利申请、于2010年6月22提交的题为“Apparatus And Methods For Operating One Or More Wellspring ToSolution Mine，Dewater And Operate Subterranean Storage Spaces Through ASingle Bore”的专利申请号为GB1010480.0英国专利申请、于2009年11月19日提交的题为“Apparatus and Methods for Operating a Plurality of Wellsthrough a Single Bore”的申请序列号为GB0920214.4的英国专利申请、于2009年10月6日提交的题为“Systems and Methods for Operating a Plurality ofWells through a Single Bore”的申请序列号为12/587,360的美国专利申请、于2009年12月16日提交的题为“Systems and Apparatus for Using a PassagewayThrough Subterranean Strata”的申请序列号为GB0920214.4英国专利申请、以及于2009年12月18日提交的题为“Systems and Apparatus for Using aPassageway Through Subterranean Strata”的申请序列号为12/653,784的美国专利申请的优先权。前述专利申请的全部内容通过引用包含于本文。

技术领域

本发明大体上涉及可用于编织线(braided wire)、滑触线(slick wire)的装置、系统和方法，或其他放置、维护和/或插入管道的方法，以及与上述管道相关联的、具有旋转设备的装置，该旋转设备在提升和/或震击导管时使用液压驱动马达，或者涉及在井筒、平台立管、管线或其他更大直径的管道内的相关装置。

本发明大体上还涉及使用螺钉组封隔器密封管道、使用旋转悬挂器固定管道、使用由任意轴驱动的低扭矩旋转齿轮刀具轴向切割管道和/或环状切割管道，所述轴包括由容积式液压马达(positive displacement fluid motor)、内燃机、气动马达和电动马达驱动的轴。

背景技术

在井中使用旋转井下设备的传统做法通常涉及具有扭矩或泵送能力的大起重量的钻机的使用、挠性管(coild tubing)作业和/或电线作业。

在井筒中使用高扭矩旋转设备通常要求使用大型钻机向井中或从井中提升互相连接的管状管道，其中使用旋转设备转动上述互相连接的管道，或者使用在上述互相连接的管道尾部的液压马达抽取液体以转动井下设备。这些传统的操作方式通常为井下设备的旋转提供最大的提升和扭矩能力。

可选地，可以执行挠性管作业，其涉及大卷筒挠性管的使用，需要大型起重设备来支撑用于将上述挠性管卷入或卷出井中的注入头，同时泵被用来使流体循环通过液压马达并使井下设备旋转。传统的挠性管作业相较使用钻机，通常提供较少的扭矩和提升能力。

最后，对于较低扭矩的旋转设备作业，例如用利刀切管，传统的做法还可涉及使用电缆单元以将电动马达放置在井下。电缆作业通常不适于向井内或井外起重或震击重型设备，因为与井下设备或其编织线布置中的电线的连接可能失败。

非电性编织线和滑触线应用装置的传统使用通常不支持井下设备的旋转，因为线如果被绞合可能连接失败，并且线主要是为了按照需要向井内或井外起重设备和/或向上或向下端部轮轴向震击设备。

另外，由于注脂头可能不能对编织线提供足够的密封性能，相较于编织线应用装置，滑触线应用装置通常能够工作在压力更高的井中。

由于钻机针对提升能力和扭矩提供最高的资源等级，它们是传统可选择方式中最昂贵和最耗时的，在井内旋转井下设备时，相较钻机，挠性管作业通常成本较少，但是相较电缆作业较昂贵且作业复杂。

由于非电性编织线和滑触线作业在成本和作业复杂性上可与电性线缆相比较并且具有向井内或井外起重重型负载和/或震击卡钻设备松动的能力，如果有必要，在相较钻机对扭矩要求较少的任务中，它们也能提供机会去使用容积式液压驱动马达旋转井下设备以及执行重型工作。