[发明专利]管件切断系统及其使用方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是提交于2010年9月16日的美国非临时申请No.12/883,469的部分继续申请，所述美国非临时申请是提交于2008年5月5日的美国专利No.7,814,979的继续申请，所述美国专利是提交于2006年4月25日的美国专利No.7,367,396的分案，上述文献的全部内容在此引入作为参考。本申请还要求提交于2010年5月28日的美国临时申请No.61/349,660，提交于2010年5月28日的美国临时申请No.61/349,604，提交于2010年6月29日的美国临时申请No.61/359,746和提交于2010年8月13日的美国临时申请No.61/373,734的优先权，上述文献的全部内容在此引入作为参考。

技术领域

本发明总体涉及用于执行井场操作的技术。更特别地，本发明涉及用于防止井喷的技术，例如涉及到在井场切断管件。

背景技术

典型地，执行油田操作以定位和收集有价值的井下流体。石油钻探平台位于井场，例如钻具的井下工具部署到地下以到达地下储层。一旦井下工具形成到达期望储层的井眼，套管可以在井眼中用水泥加固就位，并且完成井眼以开始从储层开采流体。井下管件装置，例如输送管、某些井下工具、套管、钻杆、衬管、盘管、生产管、测井电缆、平直管线（slickline）或位于井眼中的其它管形构件以及相关部件，例如钻环、工具接头、钻头、测井工具、封隔器等，（称作‘管件’或‘管柱’），可以定位在井眼中以使地下流体能够流到表面。

地下流体从井眼泄漏会严重威胁环境。诸如防喷器（BOP）的设备通常环绕井眼定位以在其中形成围绕内部管件的密封，从而在流体引到表面时防止其泄漏。典型的BOP可以具有可选择致动的闸板或闸板阀帽，例如管子闸板（用于接触、接合和环绕管件和/或工具以密封井眼）或剪切闸板（以接触并物理剪切管件），其可以被致动以切断和/或密封井眼中的管件。美国专利/申请No.4647002、6173770、5025708、5575452、5655745、5918851、4550895、5575451、3554278、5505426、5013005、5056418、7051989、5575452、2008/0265188、5735502、5897094、7234530和2009/0056132中提供了BOP和/或闸板防喷器的一些实例。美国专利No.3946806、4043389、4313496、4132267、4558842、4969390、4492359、4504037、2752119、3272222、3744749、4253638、4523639、5025708、5400857、4313496、5360061、4923005、4537250、5515916、6173770、3863667、6158505、4057887、5178215和6016880中披露了用于切割管件的BOP、剪切闸板和/或刀片的其它实例。

尽管用于解决井喷的技术得到发展，但是仍然需要提供先进技术来更有效地切断BOP中的管件。本发明涉及满足现有技术中的上述需要。

发明内容

在至少一个方面，本发明涉及用于切断井眼的管件的方法，所述井眼穿透地下地层。该方法涉及使防喷器围绕管件定位。防喷器具有可滑动定位在其中的多个闸板和由所述闸板承载以接合管件的多个刀片。该方法进一步包括利用至少一个刀片的刺穿尖端刺穿管件，以使得管件的一部分从管件去除，并且利用至少一个刀片的切削表面穿过管件进行捋刮（raking）。

该方法还可以进一步包括持续推进闸板直到管件切断为止。在捋刮步骤中，可以推进切削表面直到管件剪断为止。在刺穿步骤中，刺穿尖端可以刺穿管件的中心接合部或者管件的中间接合部。在捋刮步骤中，切削表面可以移动穿过管件的中间接合部和/或管件的外部接合部。刀片还可以设置有一对刮刀，所述方法可以包括使一对刮刀中的至少一个移动穿过管件的至少一部分。在穿过步骤中，刮刀可以穿过管件的外部接合部。刀片可以包括上刀片和下刀片，所述方法还可以包括使上刀片在下刀片上方穿过管件。