[发明专利]一种同时完成海底油井切割打捞和封井作业的装置

说明书

本发明公开了一种同时完成海底油井切割打捞和封井作业的装置，包括由上至下螺纹连接的打捞段、伸缩补偿段、扶正段和切割段；打捞段设有用于锁紧套管的卡瓦，通过卡瓦将套管打捞上来；伸缩补偿段设有滑套和花键，通过滑套的轴向滑动使伸缩补偿段根据海浪的起伏自动伸缩改变长度，以消除海浪对装置的影响；同时通过花键传递扭矩；扶正段设有用于扶正钻柱的扶正板，通过扶正板确保割刀在切割过程中不会偏心；切割段上设有用于切割套管的割刀；上述各段均为中空管状结构，各段的中空管共同构成装置的动力传递和用于封井的水泥浆通道。本发明结构简单，制作成本低，运行可靠。特别适用于海底封井作业。

技术领域

本发明涉及一种同时完成海底油井切割打捞和封井作业的装置，属于海底钻探封井技术领域。

背景技术

随着海洋石油勘探开发向深水发展，人类对海洋环境保护力度增加，要求对废弃海洋石油设施进行弃井作业，弃井作业首先需要将井口设施及废井中上部一定深度的套管和导管从井内打捞上来，以防止过往船只经过井口时碰撞到海底的废弃石油设施和套管及导管造成事故。然后再通过灌浆设备将水泥浆注入废井内将废井封闭，以防止井下长时间累积的油汽涌出井口对海洋造成污染。

现有地面的封井作业通常是分两步进行的，第一步是通过切割和打捞设备将油井中的套管切断，与套管外的导管一起从油井内打捞出来。第二步采用灌浆设备将水泥浆注入废井内，完成封井作业。

现有地面使用的切割和打捞设备多采用液压系统驱动设备的割刀或卡瓦。由于液压驱动系统要求水眼直径不能太大，这样才能在钻杆内通过截面差在钻杆内形成一定的压力差，以确保切割和打捞设备的正常工作。由于现有设备钻杆内的水眼很小。水眼就是封时水泥浆的通道。封井时水泥浆在通过小水眼时，还未到达预定深度水泥浆就会凝固，导致无法再继续注入水泥浆，影响封井质量。因此采用现有地面封井设备只能采用两步封井方式。

两步封井方式不适用于海底封井作业。当切割完套管将套管和导管从废井中打捞出来时，海底的泥沙会很快将废井井口掩埋，当需要再进行封井作业时，很难找到原来的井口。如果遇到台风或者大浪时钻井平台需要回港躲避，回来后根本找不到原来的井口，只能选择放弃封井。这样井下长时间累积的油汽就有可能涌出井口对海洋造成污染。

海洋封井与陆地封井还存在钻井平台是漂浮在海面上的，受海浪的影响，钻井平台会随着海浪上下起伏，同时带动钻柱也同时上下起伏，钻柱的上下起伏会影响割刀的切割位置。因此现有技术无法满足海底封井作业需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种同时完成海底油井切割打捞和封井作业的装置，可一次下钻完成将套管切断，并将套管和导管从井内打捞上来，在上提钻杆时，同时向井内注入水泥浆，完成封井作业；不但可满足海底封井作业要求，也可大大提高提高海底封井作业效率，减小能源消耗，从而克服现有技术的不足。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的一种同时完成海底油井切割打捞和封井作业的装置，包括由上至下螺纹连接的打捞段、伸缩补偿段、扶正段和切割段；打捞段、伸缩补偿段、扶正段和切割段均为中空管结构，共同构成水泥浆通道；切割段用于切割井下的套管；打捞段用于将割断的套管从井内打捞上来；扶正段用于防止割刀将套管切偏；伸缩补偿段在确保动力传递的同时消除海浪起伏对装置的影响。

前述装置中，所述打捞段包括由上至下螺纹连接的打捞段上接头、中筒和打捞段下接头构成的水泥浆通道；水泥浆通道外圆设有由上至下螺纹连接的J槽筒、调节筒和弹性套；J槽筒与打捞段上接头之间采用卡口连接方式；调节筒外圆设有定位环；弹性套下端设有卡瓦；打捞段下接头外圆设有卡锥；通过卡锥控制卡瓦向外扩张锁紧套管或向内收缩对套管解锁。