[发明专利]用于在电缆线和编织线缆上使用的紧急弹性体注射系统

说明书

技术领域

本发明大体上涉及矿物回收井，并且更特别而言涉及用于密封井孔的一种装置和方法。

背景技术

井孔中的钢丝线(wireline)操作通常使用三种钢丝线的其中一种——滑线(slick line)、电缆线(e-line)或编织线缆。为了在这些操作期间保持压力控制，并从而防止加压流体从井孔逸出，钢丝线穿过压力控制装置。用于防止压力逸出井孔的装置包括钢丝线防喷器(“BOP”)、压力控制头(“PCH”)、下部立管总成(“LRP”)和润滑器(lubricator)。

这些压力控制装置采用不同的压力控制方法，包括闸板(ram)、压力激励封装组件(pressure energized packing set)和油脂。这些方法虽然不同，但遵循相同的原理，因为它们都围绕钢丝线的外部形成密封。因此，可理解的是，钢丝线的外轮廓和实际结构可大大改变所产生的密封的有效性。例如，在编织线缆上，结构使得其具有迷宫式的泄漏路径，因此，即使在外径上带有紧密的密封，泄漏也可穿过存在于线缆本身的结构中的间隙。在某些情况下，将油脂在高压下注射到线缆中以填充空隙，因而减少井孔流体穿过线缆而进入和泄漏。可惜，油脂将遵循与泄漏穿过迷宫相同的原理并最终在操作的持续时间里耗尽。必须补充油脂以保持长时间的密封。因此，希望具有用于在紧急情况下使用的半永久性密封。

发明内容

要求保护的发明的实施例主要涉及紧急情况下的密封。由于电缆线和编织线缆具有迷宫式的泄漏路径，常规的密封技术需要不断的油脂注射以便保持密封。在某些情况下，例如紧急情况，可能需要围绕钢丝线的密封在较长的时间内保持压力控制。油脂供应将因此耗尽，并可能无法补充或维持足够的密封压力。要求保护的发明的实施例可包括一筒密封剂，例如弹性体、环氧树脂或一些其它塑料，其任何一种可被存储为液态或膏状形式。在一些实施例中，该密封剂可包括预定大小的微粒。该密封剂可被存储为双组分树脂(two-part resin)的形式，其中，其可在较长的时间期限内保持流体状态。在促动紧急序列后，注射模块将经由一个或多个端口将加压的密封剂部署到井孔部件中的预先限定的腔室。在注射后，其开始进行化学变化并增加粘度直到其凝固，最终在迷宫式的电缆线或编织线缆内形成密封。

一种用于密封围绕线缆的通道的装置，所述装置包括：

适于使所述线缆穿过其中的轴向通道，所述线缆具有多个线股；

用于封闭所述轴向通道的上部限制器和下部限制器，所述上部限制器和下部限制器占据所述轴向通道的内径和所述线缆的外径之间的环形空间；以及

注射模块，所述注射模块具有注射器和贮存器，所述注射模块在所述上部限制器和所述下部限制器之间的轴向位置处与所述轴向通道处于流体连通，所述注射器将初始存储在所述贮存器中的密封剂排出到所述轴向通道中，使得所述密封剂的至少一部分在所述限制器的轴向位置处接触所述线缆，同时所述线缆保持静止。

在另一个实施例中，所述上部限制器和所述下部限制器导致所述密封剂在所述多个线股的至少一部分之间流动。

在另一个实施例中，所述上部限制器包括一对上闸板，并且所述下部限制器包括一对下闸板，每对闸板沿轴向向内移动至收缩位置以使孔收缩，所述收缩位置减少流出所述轴向通道的密封剂的流量，从而迫使所述密封剂的至少一部分进入所述线股之间的多个空隙。

在另一个实施例中，贮存器包括第一腔室和第二腔室，所述第一腔室初始具有溶剂，所述溶剂为去除油脂的流体，并且所述第二腔室初始具有所述密封剂，其中，在将所述密封剂排出到所述轴向通道中之前将所述溶剂排出到所述轴向通道中。

在另一个实施例中，所述贮存器位于远程操作运载工具中，所述远程操作运载工具刺入与所述轴向通道连通的流体通道中。

在另一个实施例中，所述密封剂包括悬浮微粒，所述悬浮微粒嵌在所述线缆的所述多个线股内的流限制部中。

在另一个实施例中，在所述通道中还包括适于使所述线缆穿过其中的衬套，所述衬套适于初始具有比所述线缆的外径更大的内径，并且是可变形的，以在排出密封剂之前减小所述衬套的内径与所述线缆的外径之间的环形空间。

在另一个实施例中，所述密封剂是在注射后硬化的可固化聚合物。

在另一个实施例中，所述密封剂的至少一部分移走位于所述多个编织线股内的油脂。

一种用于围绕线缆进行密封的方法，所述线缆穿过管道和水下井口组件延伸到井孔中，所述方法包括：

(a) 在所述井口组件上方、在所述管道中提供上部通道限制器和下部通道限制器；