[发明专利]在海底油井中插入装置的方法、从海底油井中移除装置的方法、以及用于在海底油井中插入和移除装置的系统

说明书

本发明涉及将工具和/或机器人插入海底油井中和/或从海底油井中移除的方法。在这种情况下，本发明提供一种用于在海底油井(20)中插入和移除装置(30)的系统，所述系统包括：(i)WCT组件(10)，所述WCT组件(10)包括可移除的保护盖(40)；和(ii)WCT工具(50)，所述WCT工具(50)连接至接收器(60)，接收器(60)内包括装置(30)，其中WCT工具(50)适合于插入耦接保护盖(40)的位置，其中接收器(60)和WCT工具(50)中的至少一者能够被打开或关闭，以将装置(30)释放到海底油井(20)中或将装置(30)保留在接收器(60)内。本发明进一步提供了将装置(30)插入海底油井(20)中和从海底油井(20)中移除装置(30)的方法。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年7月13日提交的BR 10 2017 015062-3的优先权权益，通过引用将其作为整体结合在此。

技术领域

本发明涉及将工具和/或机器人插入海底油井中和/或从海底油井中移除的方法。

背景技术

在现有技术中，众所周知的是，石油和天然气是从位于地下数百至数千米的多孔岩石中提取的。为了将其排出，建造了称为井的生产单元。这种建造是使用为此目的的专用船舶(vessel)来完成的，称为钻机(rig)。

这些船舶进行井的钻探，然后，将称为套管的钢管放置在井的内部与地层(formation)之间，以确保系统的完整性。最后，在井内安装各种设备，诸如安全阀、控制阀、泵送系统等。该设备的目的是确保井中受控、安全的生产。

然而，这些井在其整个使用寿命期间不能连续生产。可能需要执行维护操作。这种类型的操作称为大修(workover)。进行这些操作的一些常见原因是：某些设备出现故障、生产管柱中的孔、由于规模而导致的限制、水或天然气产量的增加、产生砂等。

在现有技术中，使用专用钻机对井执行这些维护操作。

为了执行这些维护操作，首先进行干预计划。完成此步骤后，可使用锚或通过动态定位系统将钻机移向井并将其定位在井上方。然后，钻机从采油树(Christmas tree)上移除盖子，也称为树盖。

接下来，将一组管道降低，称为立管，并与采油树工具连接，以便将线(wire)工具(钢丝工具)、缆工具(也称为线绳(wireline)工具)或软管工具(也称为盘管工具)在立管内降低。这些工具在井中执行维护操作。

这种方法的主要问题是成本，因为钻机的日费率相当高，尤其是在近海环境中。此外，为了实施这些干预，必须等到钻机可用为止，这可能要花费数月的时间，使得从故障到维修，这些井一直关闭或减少产量，这可能会在高产井中产生相对较高的产量损失。

为了解决上述问题，文献WO2011159563A2提供了一种用于进行水下作业的系统。该系统包括支撑在浮动单元上的维修设备，从而无需用于海底井的维护操作的钻机。然而，在井中的整个大修操作过程中，仍然需要依靠浮式船舶。

为了在整个使用期间消除对修井作业专用的任何船舶的需要，在井中使用驻留自主机器人来执行必要的维护操作。机器人在整个使用寿命期间都留在井中，只有在发生故障时才被移除或更换。例如，文献US6378627B1公开了一种用于油井的自主设备，其包括：(a)将被定位在井中的主体；(b)电力源；(c)用于监测至少一个参数的至少一个传感器；(d)从传感器接收数据的微处理器；(e)连接至微处理器的存储器；(f)由微处理器控制的运输机构，用于在井内移动设备的主体；(g)在井内进行操作的工作端。自主设备是远程控制的，用于在井内执行维护任务或数据收集。

然而，由于文件US6378627B1中的设备永久地驻留在井中，因此每个井都必须拥有自己的机器人，这意味着与使用钻机进行干预相比，成本很高。

如下面将更详细地呈现的，本发明旨在以实用和有效的方式解决上述现有技术的问题。