[发明专利]用于将钢丝绳从浮船调整到水下油井中的方法和系统

说明书

与相关申请的交互参考

本申请要求在2011年12月29日提交的美国临时申请61/581，193的利益，并且要求对2011年12月30日提交的欧洲专利申请No.11196263.5的优先权，上述两个申请以参引方式并入本文。

背景技术

本发明涉及将钢丝绳从浮船调整(intervention)到水下油井中的方法和系统。

美国专利6,216,789描述了将钢丝绳从浮船调整到水下油井中的方法和系统。

该现有技术文献公开了一种计算机控制式升沉补偿钢丝绳测井绞车系统，其补偿波浪运动对于从浮船悬挂下来的钢丝绳工具的影响。通过钢丝绳速度的改变，使得船的竖向运动被测量并被物理地补偿，以便在受控制的速度下得到测井数据。在该物理补偿中的任何误差都由深度测量系统检测，并被用来调节实际深度(在该实际深度处将记录测井工具测量值)。

有必要解决与从美国专利6,216,789中得知的方法和系统有关的两个问题：

(1)克服对于将长的、易损坏而又柔性的钢丝绳钻具组(toolstring)从浮船的甲板竖立(upending)和悬伸(overboarding)到水中的困难；以及

(2)对钻具组在水下进行精确地升沉补偿，以便安全地用钢丝绳工具插入水下设备中并控制深度。

在传统上，水下油井调整是从大重量的、可移动式海洋钻井装置(Mobile Offshore Drilling Units,MODUs)用立管组件进行的。

遗憾的是，这些调整作业需要相当大的工作时间费用。

钻井装置提供常规手段来将钻具组组装到竖向位置，并穿过立管组件插入钻具中，因此升沉补偿通常不是问题。除了传统的钻机调整之外，还在也提供钻具组的组装和调度的常规方法的轻型调整船上实施了无钻机调整。关于那些钻井船的类型，有时把升沉补偿加到井架系统自身上。因而，需要这样一种改进型钢丝绳调整方法：这种方法能够从任何浮船实施、并且不需要使用大的钻井船，并且能够克服用于将长的易损坏的而又柔性的钢丝绳钻井组从浮船的甲板竖立和悬伸到水中的困难。

发明内容

按照本发明，提供一种用于将钢丝绳从浮船调整到水下油井中的方法，该方法包括：

a)在船的甲板处将管状钻具立管布置成大致水平位置；

b)将钢丝绳组件与钢丝绳相连接，所述钢丝绳与布置在甲板处的绞车相连接；

c)穿过钻具立管的第一端插入钢丝绳组件并使钢丝绳进入到所述立管中，以使钢丝绳沿着与钻具立管的第一端相连接的立管滑轮通过；

d)将钻具立管的第一端与起重机相连接，所述起重机在钢丝绳从绞车退绕以使钢丝绳组件保持位于钻具立管内时，将钻具立管提升到在甲板上方的大致竖向位置；

e)用起重机将钻具立管的第二端移动到导引套筒上方，所述导引套筒与邻近甲板的船的侧壁相连接；

f)用起重机使钻具立管下降穿过导引套筒，以使得钻具立管的第二端位于海面下方、并且钻具立管的第一端和立管滑轮位于甲板上方；以及

g)在使钢丝绳从绞车退绕、以使得钢丝绳组件从钻具立管下降穿过水而进入油井中的同时，用起重机升沉补偿机构控制钻具立管和立管滑轮相对于海底的运动。

钻具立管的第一端可以通过提升缆绳连接到吊钩上，该吊钩连接到起重机的单吊索起重机绳上，而起重机升沉补偿机构成形为保持吊钩基本上相对于海底固定，因而向钢丝绳组件提供升沉补偿。

可供选择地，钢丝绳穿过与邻近所述导引套筒的甲板相连接的甲板滑轮，并且所述吊钩与提升滑轮相连接，所述提升滑轮通过双吊索起重机绳与起重机相连接，并且所述升沉补偿机构成形为：使得所述吊钩的升沉运动相对于船的升沉运动基本上减至一半，并使得甲板滑轮和立管滑轮为所述钢丝绳组件提供升沉补偿。

按照本发明，还提供一种用于将钢丝绳从浮船调整到水下油井中的系统，该系统包括：

a)浮船，所述船具有甲板，所述甲板成形为用以将管状钻具立管支承到大致水平位置；

b)在甲板处的绞车，所述绞车成形为与钢丝绳和钢丝绳组件相连接；

c)用于将钢丝绳组件和部分钢丝绳穿过钻具立管的第一端而插入所述立管、以使钢丝绳沿着与钻具立管的第一端相连接的立管滑轮而通过的机构；

d)起重机，所述起重机成形为用以与钻具立管的第一端相连接，并且用以在钢丝绳从绞车退绕以使钢丝绳组件保持位于钻具立管内时，将钻具立管提升到甲板上方的大致竖向位置；

e)利用起重机将钻具立管的第二端移动到导引套筒上方的机构，所述导引套筒与邻近甲板的船的侧壁相连接；