[发明专利]盘绕管井架和维修井的方法

说明书

相关申请的交叉引证

本申请要求2013年12月26日提交的第61/920,968号美国临时申请的优先权，该美国临时申请通过引证并入本文。

技术领域

本发明涉及用于执行地表钻孔或井孔(wellbore，井眼，钻井孔)操作的方法和装置。具体地，本发明涉及井上的盘绕管(coiled tubing，卷绕的管，连续管)操作，并涉及用在将盘绕管引入到井孔中的盘绕管注入器(coiled tubing injector)系统。

背景技术

近几年，盘绕管技术在石油和天然气钻井和维修中的使用变得越来越普遍。在盘绕管技术中，缠绕在卷筒上的盘绕管使用盘绕管注入器而被拉直并被沿井向下推动。盘绕管技术可被用于钻孔和维修操作。

使用盘绕管技术的优点，包括时间和成本的经济性，是众所周知的。与有接合管(jointed-pipe，多节型管)技术(在该技术中，典型地管的30-45英尺的笔直部段被每次螺接地连接一个部段)相比，盘绕管技术允许管的连续部署，显著地减少了管向井中的插入必须暂停以允许管的待连接的附加部段的频率。这使得连接时间较少，并且因此，使得成本和时间更具有效性。盘绕管技术还允许在将管插入于井中的同时使流体顺着孔连续地循环，从而显著地减少了管被阻塞的可能性。

在利用盘绕管的井身维修操作期间，已存在对增加并提高安全性、操作效能、降低无效性和减少停工期(其可由从一个井口(井头，wellhead)移动到另一井口导致)的需求。这些年来，盘绕管注入器、连同井喷防护装置(blow out preventers，防喷器)(BOP)和后续工具被悬挂于起重机、或被放置在伸缩性卡车或拖车单元的后部上。不幸地，针对每个井传统单元要求对整个起重机-注入器系统进行重新定位。通常，需要花费大约10到12小时来将这种起重机-注入器系统从一个井移动到另一个井，包括在第一井口处拆除，以及在随后的井口处构建系统。对于石油和天然气井来说，由于移动起重机-注入器系统而在维修井时造成的延迟可导致较大的成本。

发明内容

在一个实施方式中，本发明提供了一种用于维修井的方法，包括：

(a)将盘绕管注入器安装到井架单元上，井架单元包括能运输的基座、旋转地安装在基座上的伸缩式井架，以及被配置成用于接收注入器的冠部(crown，顶部)，其中，伸缩式井架能相对于基座倾斜，并且冠部是能调整的从而倾斜并旋转注入器；

(b)从盘绕管的卷轴将管引入到注入器；

(c)通过倾斜井架、伸缩井架和旋转井架步骤中的一个或多个，将注入器定向成与第一井口成一直线；以及

(d)与步骤(c)同时地，通过冠部的调整而定向注入器，以便保持注入器与卷轴之间的管的成一直线的供给定向。

在另一方面中，该方法进一步包括：在步骤(b)中的引入所述管之前，放平所述井架单元。另外，该方法可包括：相对于卷轴校准冠部，从而建立零点，在所述零点中注入器具有与卷轴成一直线的供给定向。此外，卷轴可旋转以将管提供给注入器，并且具有由卷轴的旋转方向限定的定向。所述成一直线的供给定向从与卷轴的所述定向变化不大于10度。

在又一方面中，该方法可包括在将注入器定向成与第一井口成一直线期间，自动地定向注入器以保持所述成一直线的供给定向。此外，在该方面中，该方法可包括：在将注入器定向成与第一井口成一直线期间，自动地放平冠部，从而注入器保持竖直的注入定向。

在再一方面中，在步骤(a)之前，将卷轴定位成相对于由包括第一井口和第二井口的多个井口形成的一行井口成一直线，并且将基座定位于所述一行井口的一侧处。

在又一方面中，该方法进一步包括以下步骤：

(e)在第一井口上执行盘绕管操作；

(f)在步骤(e)之后，通过倾斜井架、伸缩井架和旋转井架中的一个或多个，将注入器定向成与第二井口成一直线；以及

(g)与步骤(f)同时地，通过冠部的调整定向注入器，以便保持注入器与卷轴之间的管的成一直线的供给定向；以及

(h)在第二井口上执行盘绕管操作。

此外，可针对所述一行井口中的每个随后的井口重复从步骤(f)至(h)。另外，执行步骤(a)至(h)，而无需重新定位井架单元的基座。