[发明专利]海底井保存设备及其方法

说明书

发明背景

1.发明领域

本发明涉及自撑式的海底井结构。本发明特别涉及下述的设备和方法，该设备和方法用于快速稳定，保存和保护位于一定深度水域中的海底井；上述设备和方法还可使船只在井周围行驶，同时甚至还可在深水域提供自撑能力和稳定性。

2.相关技术

在已有技术中，人们研制了多种从地下层开采烃类物质的海底井口完井。已有的完井包括贯通平台和海底结构而位于特别深的水域的底部的完井，上述结构在W.J.Graff的，Gulf Publishing Co.，Houston，Tex.1981出版的“海底结构，设计，制造，安装方面的介绍”(INTRODUCTION TO OFFSHORE STRUCTURES，DESIGN，FABRICATION，INSTALLATIONS”)一书中进行了描述，上述已有的完井还包括位于浅水域，比如Maracaibo湖或类似的其深度仅仅为几十英尺或更小的浅水域的较简单的完井。深水域完井位于远海的地区，要求使用很昂贵的转发器等类似设备。浅水域完井成本很高，因为它采用丛式井(multiple well)和较大的储备。甚至中等深度的水域的完井也经常要求潜水员下到其潜水深度适合的水底部以便在井口上进行作业。另一方面，许多浅水完井的结构较简单，尚未通过MMS(船用海底业务——Marine Maritime Service)或其它的制定规章的机构的校验，该机构不希望对船的行驶或航行造成不必要的妨碍。因此人们更经常地要求提供一种保存下述完井的方法，该完井位于其深度为小于100英尺至300英尺或更高的范围的中等深度的水域。在上述中等水深的水域钻动并形成的井以及生产井的类型不象位于特别深的水域的海底井那样远离海岸，但是位于很浅水域井的完成方法不能令人满意地在中等水深度的水域中提供自撑式的井结构。

在US4640647号专利，US4710061号专利以及US4818146号专利中描述了下述已有类型的完井，人们发现该完井在中等水深的水域可获得令人满意的效果，上述专利为牵引缆索采用了复杂的机械式拉紧装置，该缆索与海底井的主套管和相应的锚桩相连接；上述类型的拉紧装置不能以简便的方式确保将牵引缆索均匀地拉紧，从而上述主套管会受到非平衡力的作用，这样会产生潜在的危害。

另一种已有的井的稳定结构要求采用尺寸特别大的，很重的外侧管，该管以螺纹配合固定从而自撑于中等水深度的水域。由于上述尺寸较大的管如此之重，以至要求采用船只和提升驳船进行井上的补救作业。按照一般方式，将井靠近平台结构直立，或设置于平台结构内部是较方便的。但是，如果上述井为见油井，则或许至少一年也不能获得平台结构。因此，在本发明之前，图1所示的已有的结构往往用于保存该井。

根据上面描述可知，目前已有技术尚未提供用于保存海底井，并提供自行支承井的完全令人满意的方法或设备，该方法和设备适合于中等深度水域的井，但是其成本又足够低，从经济上说是可行的。特别是，已有技术的最大缺点在于经常要求采用价格昂贵的船只和提升驳船，以便在采用了设置于套管上的结构足够大的管的井上进行补救作业。

发明概述

因此，本发明的目的在于提供一种方法和结构，该方法和结构可以令人满意的方式提供临时性的，以及永久性的完井，以便保存一个或多个海底井，无需采用船只和提升驳船进行补救作业，该作业是为保存与维护作为自行支持整体的井所必需的。

本发明的具体目的在于提供一种改进的、经济的、容易采用的设备和方法，该设备和方法用于在中等水深的水域进行自行支撑的海底井的完井作业，上述设备和方法可确保井不遭受非平衡稳定作用力的作用。根据下面的描述，并参照后面的附图上述目的和其它的目的变得显而易见。

根据本发明的所有实施例，本发明为中等水深度的水域中的完井提供一种改进的海底井设备，上述井包括主套管，该套管向下穿过水底部下面的地下层，另外其向上伸出水面，井口装置固定于水面的上方。上述井口装置包括阀和连接管，该管向下延伸到主套管内部直至地下的完井处。在主套管上按照一般方式设置有小船码头。