[发明专利]用于控制线路的金属－金属密封布置及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及油田完井系统，并且特别涉及具有用于安装在表面井口上的控制线路的金属－金属密封布置的井口完井系统。

背景技术

对于许多表面和水下的油井和气井，一系列的管件、配件、阀以及量器使用在井口上以控制流并且实现完井。采油(气)树(Christmas tree)或生产树通常附接到井口和管件，配件、阀以及量器典型地按特定路线通向且连接到树。一个或多个穿透器或杆可安装在采气树中以接合安装在井口内的构件，诸如管悬挂器。穿透器可为水平的、竖直的或呈其它的角度，并且允许井下控制线路(诸如电气的和/或液压的)按特定路线通过树和管悬挂器侧壁且按特定路线向下通到在井口下方的构件。

水下水平树管悬挂器通常利用用于依靠完井管的重量来启用装置密封机构的控制线路的密封布置。尽管如此，在常规的表面井口应用上，没有足够的空间可用于大多数完井以结合该密封布置。

完井现在使用渐增数量的井下控制线路，其中，一些操作员现在请求高达十一个单独的控制线路。如上面所解释的，使多个控制线路通过井口离开的常规方法通常要求控制线路以连续的方式穿过管悬挂器并且然后通过井口本体离开。尽管如此，很大数量的控制线路使得该常规的离开布置在井口上部碗状区域中可用的受限的空间内复杂且难以完成。在当前可用的受限的空间中安装多个控制线路很困难且是劳动密集的，其中，控制线路经常在难应付的方向上弯曲，其中，一些控制线路必须物理跨越其它的控制线路。因此控制线路经常受损。因此，在该特殊的完井布置中剩下很小的空间来关于控制线路提供“多余的(spare)”长度。此外，如果在通过井口的控制线路终止阶段期间遇到任何问题，则可能必须拔出完井，这是涉及到重大的钻塔停工时间的昂贵且耗时的行动。

存在对于允许在井处有用于多个井下控制线路的足够间隙的技术的需要。

发明内容

在本发明的实施例中，完井包括井口、控制线路组件以及管悬挂器。井口可具有带有孔的大体上圆柱形的本体。控制线路组件可包括柱体和主壳体组件，其具有在一端处带有螺栓分布模式(pattern)的凸缘，以用于经由螺栓安装到井口本体。控制线路组件还可包括通道和金属－金属密封。通道可为在柱体内的管道或杆，其在外端处具有入口且在另一端处延伸到井口孔中。裂口锁定环对通道提供确定的锁定。多个控制线路组件可安装到井口。本文所描述的完井还可用在生产套管悬挂器中，以使控制线路一直延伸到通过生产环。

管悬挂器可具有形成在悬挂器的侧壁中的多个竖直的通道，悬挂器与在井内以及在管悬挂器下方的井构件(诸如阀或仪器装置)连通。此外，多个径向通道在一端处与竖直的通道连通，并且与管悬挂器的外表面沿径向连通。管悬挂器可处于井口的孔内并且定向成使得在管悬挂器中的径向通道与各个控制线路组件的各个通道对齐。

在控制线路组件的井口上的该布置有利地提供了足够的高度和空隙以允许安装进入到管悬挂器中且从井口离开的多个控制线路。

本发明提供了若干附加的优点。本发明通过将出口点向下移动到主井口本体有利地克服了弯曲和在可用的受限空间中安装多个控制线路的问题，并且以最小的高度增加在管悬挂器本体上形成了多个控制线路入口点。多个控制线路可容纳在围绕管悬挂器的“单一区域(single band)”中并且井口本体因此最小化了任何高度的影响。此外，已知最小化了在敞口井周围的工作(其可能会涉及在悬挂的BOP组下面工作)，则通过本发明改进了针对人员的安全性。从操作安全性的立场，在使管悬挂器处于井口中之后，可立即有利地实现液压控制线路连通，而不需要破坏BOP组，且因此维持完整的井控制。此外，当在管悬挂器本体上的配合杆密封表面低于管悬挂器本体的主外径时，密封表面在通过BOP组的管悬挂器安装操作期间受保护而不受损伤。本发明还降低了控制线路损伤的风险并且降低了与拔出完井相关的成本和停工时间的风险。此外，本发明提供了金属－金属密封，其特别适于紧急的和高压/高温的应用，其是防擅改(tamper)的且在控制线路终止过程期间减少钻塔停工时间。此外，一旦放置了管悬挂器，本发明就提供与井下液压线路的立即连通。控制线路组件还可根据所需的井下控制线路的数量的需要改装到现有井口上。与比得上的第三方出口阀布置相比较，本发明还提供了更低的成本。

附图说明

图1为根据本发明的井口的实施例的透视图；

图2为图1的井口的俯视图；

图3为根据本发明的安装到井口的控制线路组件的实施例的部分截面图；以及

图3A为根据本发明的图3的一部分的放大视图。