盘绕管井架和维修井的方法

文档序号:10494060阅读:370来源:国知局
盘绕管井架和维修井的方法
【专利摘要】在盘绕管操作中,提供了一种井架系统,该井架系统允许为多个井执行盘绕管操作、而无需重新定位井架或盘绕管的卷轴的位置。该系统具有能伸缩的井架,该井架可旋转地安装在能运输的基座上。井架枢转地附接于基座,从而井架能相对于基座倾斜。另外,井架包括冠部,该冠部具有被配置成用于接收盘绕管注入器的接收装置,其中,接收装置能相对于井架被旋转和倾斜。
【专利说明】盘绕管井架和维修井的方法
[0001]相关申请的交叉引证
[0002]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
[0003]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】
[0004]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。
[0005]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。
[0006]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】

[0007]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:
[0008](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;
[0009](b)从盘绕管的卷轴将管引入到注入器;
[0010](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
[0011](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。
[0012]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。
[0013]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。
[0014]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。
[0015]在又一方面中,该方法进一步包括以下步骤:
[0016](e)在第一井口上执行盘绕管操作;
[0017](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
[0018](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
[0019](h)在第二井口上执行盘绕管操作。
[0020]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。
[0021]在另一实施方式中,本发明提供了了一种用于在盘绕管操作中使用的井架系统。井架单元包括:能运输的基座、伸缩式的井架、冠部和控制单元。伸缩式井架具有第一端和第二端。第一端旋转地安装在基座上。井架枢转地附接于基座,从而井架能相对于基座倾斜。冠部具有被配置成用于接收盘绕管注入器的接收装置。接收装置能相对于井架被旋转和倾斜。控制单元被配置成与井架的移动相关地旋转并倾斜接收装置。
[0022]在另一方面中,井架系统可进一步包括注入器和盘绕管的卷轴,其中管延伸到注入器中。控制单元被配置成,与注入器通过倾斜井架、伸缩井架和旋转井架中的一个或多个而被定向成与井口成一直线,同时地通过旋转和倾斜接收装置来定向注入器,以保持注入器与卷轴之间的管的成一直线的供给定向。
[0023]在又一方面中,井架系统可附加地包括多个井口,所述多个井包括第一井口和第二井口。通常,卷轴可被定位成与所述多个井口成一直线,或相对于所述多个井口被定位在一角度处;但是优选的是,卷轴被定位成相对于由所述多个井口形成的一行井口成一直线,并且基座被定位于所述一行井口的一侧。
【附图说明】
[0024]图1是根据一些实施方式的井架系统和一排井的示意图。
[0025]图2是根据一些实施方式的井架单元的侧视图。伸缩式井架被示出为处于其未伸展的最低位置,该位置被定位成用于井架单元的移动。
[0026]图3是图2的井架单元的顶视图。
[0027]图4是图2的井架单元的立体图。
[0028]图5是图2的井架单元的侧视图,其被示出为伸缩式井架被伸展并且被升高。井架被示出为从其在图2中的位置转体或旋转大约180度。
[0029]图6是是图2的井架单元的立体图,其被示出为伸缩式井架被伸展并且被升高。井架被示出为从其在图2中的位置向一侧转体或旋转大约120度。
[0030]图7是如图5所示的井架单元的立体图。
[0031 ]图8是图2-7的井架单元的冠部的立体图。
[0032]图9是图2的井架单元的立体图,其被示出为处于其被收回的、最低位置,并且其悬臂梁(支架,outriggers)被示出为处于它们的伸展位置中。
[0033]图10是井架系统当其正被构建以用于井维修时的示意图。
[0034]图11是井架系统当其正被构建以用于井维修时的另一示意图。
[0035]图12是井架系统当其正被构建以用于井维修时的又一示意图。图12示出了注入器已被附接于井架单元的冠部。
[0036]图13是井架系统当其正被构建以用于井维修时的再一示意图。图13示出了润滑器的连接。
[0037]图14是井架系统当其正在对一排井中的第一井进行维修时的示意图。
[0038]图15是井架系统当其正在对一排井中的第二井进行维修时的示意图。
[0039]图16是井架系统当其正在对一排井中的第五井进行维修时的示意图。
【具体实施方式】
[0040]现在参考附图,其中相同的参考标号在本文中用来在所有各个附图中表示相同的元件,示出并描述了不同的实施方式。附图不必按比例绘制,并且在一些情况下,附图在仅用于说明目的的位置处已被夸大和/或简化。在以下的描述中,术语“向内”和“向外”是分别朝向和远离所引用的对象的几何中心的方向。采用在相对众所周知的设计的部件的情况下,它们的结构和操作将不再详细地描述。本领域技术人员将基于以下的描述对本发明进行多种可能的应用和改变。
[0041]用于在盘绕管操作中使用的当前井架系统包括能运输的基座、伸缩式的井架、冠部和控制单元。伸缩式的井架具有第一端和第二端,其中,第一端可旋转地安装在能运输的基座上。井架也枢转地附接于基座,从而它可相对于基座倾斜。冠部具有接收装置,接收装置被配置成用于接收盘绕管注入器,其中,接收装置可相对于冠部和/或井架旋转,以便由此旋转注入器。此外,冠部或接收装置可被倾斜,以由此倾斜注入器。控制单元被配置成相对于井架的移动而旋转和/或倾斜接收装置。
[0042]当前系统的实施方式允许操作者一次为多个井放置能运输基座和井架,而无需随后地移动或调整能运输基座。相反,一旦能运输基座被设定,则井架可被定向以用于每个井;也就是说,它可降低、升高、旋转或伸缩,以便重新定位注入器,以便相对于井被功能地定位。当注入器相对于井被功能地定位时,其通常将与井口成一直线;也就是说,其将以基本上直线的方式将管供给到井口中。与井架的定向同时地,注入器被定向以与一卷盘绕管保持一直线;也就是说,注入器具有与卷轴成一直线的供给定向。如针对所述一卷盘绕管所使用的,术语“成一直线的供给定向”意味着注入器从卷或卷轴沿一直线接收管,从而在所述卷与卷轴之间的管中不存在明显的弯曲。这意味着的是,注入器的鹅颈形部或导向拱形部基本上沿与卷轴的旋转方向相切的线朝向卷轴定向。通常,注入器的鹅颈形部和卷轴被定向成使得从卷轴到管入口的管的线相对于所述切线变化不大于10度,并且更优选地不超过5度或2度。
[0043]以上的实施方式增加了现场人员的安全,节省了钻井公司在重新定位井架、注入器和盘绕管的卷轴时浪费的时间,并且增加了场地的总效率。当前系统的实施方式可在大约I到2小时的时间段内将井架和注入器从第一井移动到第二井,呈现出时间和成本的显著节约。
[0044]现在转到图1,示出了根据一个实施方式的井架系统10。井架系统10可包括井架单元12、控制单元14和卷绕单元16。如图所示,井架单元12是安装在拖车20上的伸缩式井架18;但是,伸缩式井架18可被安装在任何合适的能运输基座(诸如拖车、卡车或滑车)上。如本文所用的,“伸缩”或“伸缩式”意味着在重叠的部分中引起向内或向外的滑动。如从图5可以看出,伸缩式井架18具有伸缩式部分26、28和30,所述伸缩式部分重叠并滑入彼此之中。
[0045]井架单元12可参照图2至7更好地看到。如可以看出的,伸缩式井架18可具有两个伸缩式井架构件或支腿18a和18b。伸缩式支腿18a和18b在第一端22处附接于基座34、并且在第二端24处附接于冠部38。每个支腿18a或18b分别由伸缩式部分26a、28a和30a或26b、28b和30b制成。虽然通常两个支腿18a和18b均一起(即同时地且以相同的量)伸缩,但是它们也可彼此独立地伸出,以根据需要定位冠部38。支腿18a和18b的伸缩的独立程度受限于支腿18a和18b与冠部38的附接。可理解的是,支腿18a和81b的独立伸缩将使得冠部38倾斜。
[0046]如上面所指出的,伸缩式井架18的第一端22被安装在基座34上,所述基座是旋转基座。因此,旋转基座34被枢转地附接于能运输的支撑部(诸如拖车20),从而它可在水平面中旋转360°,如通过图5、图6和图7的比较所示出的。因此,旋转基座34旋转伸缩式井架18。任何合适的马达(未示出)可旋转基座34。
[0047]此外,第一端22被附接于基座34,从而它可竖直地倾斜以枢转地升高伸缩式井架18,从而第二端24可被竖直地升高或降低。活塞36可竖直地倾斜伸缩式井架18。通常,将存在与每个井架支腿18a和18b相关联的活塞36a和36b。每个活塞可被独立地致动,但是支腿18a和18b的独立升高受限于与冠部38的附接。如将理解的,每个支腿的伸缩动作的独立移动和每个活塞36的竖直倾斜动作将使得冠部38倾斜,并且因此,即使当拖车20未被定位在水平地面上时也可允许冠部38放平(leveling,安平)。图1示出了处于其最低位置处的伸缩式井架18,并且图5至7示出了处于升高位置中的伸缩式井架18。
[0048]如可从图8最佳地看到的,井架18的第二端24终止于冠部38中,该冠部具有被配置成用于接收盘绕管注入器的接收装置40。接收装置40可相对于冠部38和/或伸缩式井架18旋转。接收装置40可相对于冠部38旋转360°。通常,盘绕管注入器锁定在接收装置40中,并且通过与接收装置40相关联的齿轮41而被旋转。齿轮41可通过旋转(slew,回转)驱动系统的蜗轮而被旋转。
[0049]进一步地,冠部38可通过倾斜装置(诸如活塞系统42或转子)而相对于伸缩式井架18倾斜,倾斜装置可例如为双蜗轮旋转驱动。活塞系统42相对于竖直轴线倾斜冠部,以允许冠部38向前(远离井架)或向后(朝向井架)倾斜。相应地,通过使冠部38倾斜并使注入器在接收装置40中旋转,注入器可保持与井口成一直线、并且保持处于与盘绕管的卷轴成一直线的供给定向中,如下进一步描述的。
[0050]此外,冠部38可具有用于在井喷防护装置(BOP)的移动中提供帮助的绞车44以及用于支持盘绕管操作的其它工具。此外,如可从图9最佳地看到的,拖车20具有悬臂梁48,该悬臂梁可从拖车20向外伸缩、并且可朝向地面延伸以用于放平和稳定性。因而,悬臂梁48具有收回位置,在该收回位置中,臂46缩回到拖车20并且支脚47不与地面接触。此外,悬臂梁48具有伸出位置,在该伸出位置中,臂46从拖车伸出并且支脚47与地面接触。
[0051]再次参照图1,卷绕单元16将典型地具有位于卷轴52上的盘绕管50(从图10-16可最佳地看到)。它还可具有安装在微型井架56上的注入器54,其允许注入器54的竖直移动以促进在冠部38的接收装置40中的安装。
[0052]控制单元14通常是安装有计算机控制单元的可移动装置或拖车,其连接于井架单元12以控制其操作。通常,所述连接将是无线连接。控制单元14可被编程,以便自动地放平、并且协调井架单元12的部件的旋转和伸出;但是,它还可被配置成允许手动控制井架单元
12。基于该公开,这种控制单元的配置在本领域技术人员的能力之内。
[0053]上面描述的井架系统10提供了一种系统,其中,注入器、润滑器、井喷防护装置(BOP)和任何特定工作所需要的相关工具可在井口上方被容易地且安全地升高。井架系统1的特征包括:
[0054].来自于命令拖车或控制单元14的完全远程控制;
[0055].伸缩式井架18具有360°旋转基座34,其中伸缩式井架18为多个井口提供维修、而无需重新定位;
[0056].维修区域在井架单元12的装载半径内位于前方、后方、左方或右方、或其它任何位置;
[0057].冠部38可包括注入器锁定机构,注入器锁定机构能从所述冠部锁定和释放注入器;
[0058]?冠部38能在多个方向上自动放平;
[0059]?连同自动放平,冠部38能将自身自动地定位成与卷轴52和钻柱(drill string,钻具)或盘绕管50成一直线;以及
[0060].利用竖直和旋转定向控制,冠部38的自动定位允许注入器和相关联工具保持与钻柱成一直线。
[0061]现在,将参考图10-16进一步地描述井架系统10、其操作以及以上的优点。首先,井架单元12在开始装配(rig up,设备安装)时使用悬臂梁48而被放平。通常,悬臂梁在井架单元12处被控制;但是,在本发明范围内,悬臂梁控制通过控制单元14而被控制。此外,接收装置40的旋转和伸缩式井架18的移动可通过控制单元14而被协调。悬臂梁48不仅使得实现了冠部38的自动放平,而且提供了稳定性并防止单元翻倒。维修技师在交付之前校准冠部放平功能,并且在钻井现场的操作者可开启或关闭该功能。一个或多个倾角计可被安装在冠部上,以测量其水平度、并且向控制单元14传送信号。通常,至少对前-后放平进行测量。
[0062]井架单元12位置是基于井组58的布局、以及钻柱高度和预望的钻柱重量。井组58在图10-16中通过一排或行井口60示出,其包括多个井口和相关联的井。通常,井架单元12被定位于所述一排井口 60的一侧,如图10所示。控制单元14典型地被定位在井架单元12的目苗准线(line of sight)内。其它支撑单元(诸如卷轴拖车或卷绕单元16)相对于井口和井架单元12被适当地定位。通常,卷绕单元16被定位成与井口 60成一直线;即,它们被定位在所述一行或一排井口 60的一端或另一端处。如在前面句子中所使用的“相符合”意味着距离延伸通过所述一行井口的线10度或更小,更典型地,距离该线5度或更小、2度或更小、或者基本上O度。但是,卷绕单元16可在一些实施方式中被放置在距离所述一行井口的一角度处,即,被放置在距离延伸通过所述一行井口的线大于10度的角度处。卷绕单元16被定位成与井口 60成一直线,从而所述一行井口 60大致沿与卷轴的旋转方向相切的线放置。附加的单元(诸如栗)可根据需要被定位成支持井下操作。
[0063]一旦所述单元已被定位,则井架系统10不必移动,直到与每个井口 60相关联的井已被维修。通常,井架系统10可在无需移动的情况下维修多个井。在井架系统10就位的情况下,冠部绞车44能相关联的工具(诸如BOP 64和润滑器托架66)从运输位置提升至工作区域。通常,冠部绞车被用来提升BOP 64、并且将其放置在待被维修的第一井口上,如图11中所示。
[0064]接着,伸缩式井架18伸出、并且朝向注入器54向下倾斜,如可在图11中看到的。在多数情况下,注入器54将被放置在微型井架56上。在运输期间,注入器54在微型井架56上保持在其最低位置处。当注入器54将被安装在井架单元12的接收装置40中时,微型井架56被移向更高的位置,从而注入器54被升高,以允许冠部38将注入器54接合和锁定于冠部38且被可旋转地安装在接收装置40内,如图12中所示。然后,注入器54从微型井架56解锁并且被朝向井口 60中的一个被升高。
[0065]现在转到图13,当操作者升高冠部38和注入器54时,润滑器66和相关联的工具可被添加到注入器54。操作者将注入器54、润滑器66和工具升高到具有BOP 64的第一井61上。在将注入器54放置于第一井61上的期间,控制单元14自动地放平冠部38,从而注入器被定向成与第一井口6成一直线。因而,注入器54相对于第一井61保持竖直的注入方向。此外,在放置和/或盘绕管钻井过程的开始期间,冠部38被自动地调整成与卷轴52成一直线。换句话说,冠部38被自动调整成使得注入器54具有与卷轴52成一直线的供给定向,从而盘绕管50从卷轴52基本上沿一直线行进到注入器54的鹅颈形导向拱形部68中。
[0066]现在转到图15,一旦第一井61已被维修,则具有BOP64的井钻柱可被移动到下一井(即,第二井62)。随后,井钻柱可被移动到所述一组井58中的其它井,直到所有的井均已被维修,以最后井63结束,如图16中所示。井钻柱被移动,使得每个相关联的井在无需重新定位井架系统10(包括井架单元12或支持单元中的任一个,支持单元诸如为控制单元14和卷绕单元16)的情况下被维修。在整个该钻井过程中,控制单元14通过进行必要的竖直、水平、倾斜和旋转改变而确保注入器54保持在与卷轴成一直线的供给定向中。此外,控制单元14保证注入器54具有与每个井口成一直线的供给定向,从而注入器54相对于每个井保持竖直的注入方向。一旦所述一组井58中的井已被维修并且钻井完成,则BOP 64可从钻柱拆卸。钻柱朝向托架66移动以用于工具和润滑器68移除和存储。然后,注入器54被移回到微型井架56或注入器架上的位置。注入器54被锁定到用于运输的位置中并且从冠部38解锁。然后,绞车44可被用来将润滑器托架66和BOP 64重新放回到运输位置中,该运输位置可例如位于拖车20上。
[0067]相应地,井架系统规为伸缩式井架提供360°旋转,并且为多个井提供宽范围的维修、而无需重新定位井架系统10(包括井架单元12、控制单元14、卷绕单元16和其它支持单元)。因为井架系统10可维修多个井口而无需重新定位,所以这节省了构建和完成的时间、并且提高了效率。远程控制和自动化功能增加了场地安全性,并且减少了导致人身伤害或死亡的事故的不利条件和可能性。冠部绞车为场地和构建功能提供了关键的提升解决方案。井架系统10是可移动单元,其通过自动放平注入器和伸缩式井架而在360°旋转基座上提供大范围(通常大至90英尺)。该单元提供了从井口到井口的容易的无缝转接、而无需移动所述单元。自动放平的特征允许注入器保持与卷轴和卷轴拖车(卷绕单元)成一直线。
[0068]作为对井架系统10的操作的进一步解释,下列步骤典型地在其使用期间被执行:
[0069](a)构建井架拖车,并且通过悬臂梁的调整来调整冠部,从而放平。
[0070](b)将井架延伸到盘绕管拖车,并且将注入器安装在冠部中。注入器已通过其在微型井架上的放置而与盘绕管成一直线。
[0071](C)在移动被安装的注入器之前,操纵者将冠部/注入器的x-y-z位置清零,以使得伸缩式井架和接收装置、以及因此注入器的移动同步。操作者选择此位置作为开始点(零),并且控制冠部的旋转以确保注入器总是面向此方向。操作者有能力在任何时间使此功能无效(override)。
[0072](d)在清零之后,通过调整井架的长度、旋转和倾斜(它距离基座或拖车的径向距离、极角和方位角)来移动井架,以便将注入器放置在第一井上。一旦操作者已经选择开始点,则自动功能将保持注入器相对于卷轴拖车的方向,同时操作者在装配、井处理和拆卸(rig down)期间升高并延伸吊杆,以确保盘绕管在注入器与卷轴之间保持在一直线上。
[0073](e)在移动期间,转塔编码器跟踪(tract)冠部和注入器的方位角,吊杆角度编码器跟踪伸缩式井架的极角,并且吊杆长度编码器跟踪伸缩式井架的伸缩长度。
[0074](f)软件采用编码器输入,并且调整注入器的旋转以保持注入器与盘绕管的正确对齐。
[0075](g)同时地,进行自动放平,以便保持冠部相对于地面放平,并且因此,保持管的注入器竖直。
[0076](h) —旦将注入器与井对齐,则可进行盘绕管操作。
[0077](i)在第一井完成之后,为第二井及随后的井执行步骤(e)-(h)。
[0078]作为执行放平的实例,冠部可具有至少一个倾角计(incliminotoer)(典型地为单轴线倾角计),倾角计测量冠部相对于地平线的位置。那个值被发送回控制单元,在控制单元处,可编程逻辑控制器(PLC)使用比例-积分-微分(PID)回路。PID回路将冠部的倾斜位置与零(或水平)位置相比较。PID回路输出表示冠部需要移动的方向和速度的正值或负值。那个速度在PID回路中获得,并且根据平台相对于水平的倾斜角度而按需要被调整。此迭代可以每分钟数百次地运行,因此将冠部的实际移动保持得相对较低。但是,程序的该部分可被关停,并且操作者可进行手动地倾斜。
[0079]作为执行自动旋转的实例,可存在四个传感器来用于自动旋转功能。三个传感器是:(I)转塔编码器;(2)吊杆角度编码器;以及(3)吊杆长度编码器,所述三个传感器测量冠部在3D空间中相对于转塔(接收装置)的旋转中心线和地面的X-Y-Z位置。一旦操作者将冠部放置在开始点处并且按下按钮,则软件可记住那个精确的X-Y-Z位置。在机器开始移动之后,两个PID回路被用来试图保持冠部或接收装置内的注入器指向该空间中的那个相同点处。冠部编码器被用作反馈通道。
[0080]通过考虑本文所公开的实施方式的此说明书或实践,其它的实施方案对于本领域技术人员来说将是显而易见的。因而,上述的说明书应被认为仅是示例性的,其真正的范围由所附权利要求限定。
【主权项】
1.一种用于维修井的方法,包括: (a)将盘绕管的注入器安装到井架单元上,所述井架单元包括能运输的基座、旋转地安装在所述基座上的伸缩式的井架,以及被配置成接收所述注入器的冠部,其中,伸缩式的所述井架能相对于所述基座倾斜,并且所述冠部是能调整的,以便倾斜并旋转所述注入器; (b)从盘绕管的卷轴将管引入到所述注入器; (C)通过倾斜所述井架、伸缩所述井架和旋转所述井架中的一个或多个操作,将所述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,通过调整所述冠部而定向所述注入器,以保持所述注入器与所述卷轴之间的管的成一直线的供给定向。2.根据权利要求1所述的方法,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。3.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:在步骤(c)之前,相对于所述卷轴校准所述冠部,使得建立零点,在所述零点中,所述注入器具有与所述卷轴成一直线的供给定向。4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述卷轴在将所述管提供给所述注入器的方向上旋转,并且所述成一直线的供给定向从与所述卷轴的所述旋转的方向相切的线变化不大于10度。5.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:在将所述注入器定向成与所述第一井口成一直线期间,自动地定向所述注入器以保持所述成一直线的供给定向。6.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:在将所述注入器定向成与所述第一井口成一直线的所述定向期间,自动地放平所述冠部,使得所述注入器保持竖直的注入定向。7.根据权利要求1所述的方法,其中,在步骤(a)之前,将所述卷轴定位成相对于由包括所述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,并且将所述基座定位于所述一行井口的一侧。8.根据权利要求7所述的方法,进一步包括: (e)在所述第一井口上执行盘绕管操作; (f)在步骤(e)之后,通过倾斜所述井架、伸缩所述井架和旋转所述井架中的一个或多个操作,将所述注入器定向成与所述第二井口成一直线;以及 (g)与步骤(f)同时地,通过调整所述冠部而定向所述注入器,使得保持所述注入器与所述卷轴之间的管的成一直线的供给定向;以及 (h)在所述第二井口上执行盘绕管操作。9.根据权利要求8所述的方法,进一步包括:为所述一行井口中的每个随后的井口重复从步骤(f)至(h)。10.根据权利要求9所述的方法,其中,执行所述步骤(a)至(h),而无需重新定位所述井架单元的所述基座。11.根据权利要求10所述的方法,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;以及 在步骤(C)之前,相对于所述卷轴校准所述冠部,从而建立零点,在所述零点中,所述注入器具有与所述卷轴成一直线的供给定向; 在将所述注入器定向成与所述多个井口中的每一个成一直线期间,自动地定向所述注入器以保持所述成一直线的供给定向; 在将所述注入器定向成与所述多个井口中的每一个成一直线期间,自动地放平所述冠部,从而所述注入器保持竖直的注入定向;以及 其中,所述卷轴在将管提供给所述注入器的方向上旋转,并且所述卷轴具有由所述旋转的方向限定的定向,并且所述成一直线的供给定向从与所述卷轴的该定向变化不大于10度。12.—种用于在盘绕管操作中使用的井架系统,所述井架单元包括: 能运输的基座; 伸缩式的井架,具有第一端和第二端,其中,所述第一端能旋转地安装在所述基座上,并有其中,所述井架枢转地附接于所述基座,从而所述井架能相对于所述基座倾斜; 冠部,具有被配置成用于接收盘绕管的注入器的接收装置,其中,所述接收装置能相对于所述井架被旋转和倾斜;以及 控制单元,被配置成与所述井架的移动相关地旋转并倾斜所述接收装置。13.根据权利要求12所述的井架系统,进一步包括所述注入器和盘绕管的卷轴,所述管延伸到所述注入器中,并且其中,所述控制单元被配置成,与所述注入器通过倾斜所述井架、伸缩所述井架和旋转所述井架中的一个或多个操作而被定向成与井口成一直线同时地,通过旋转和倾斜所述接收装置而定向所述注入器,以便保持所述注入器与所述卷轴之间的管的成一直线的供给定向。14.根据权利要求13所述的井架系统,其中,所述卷轴在将管提供给所述注入器的方向上旋转,并且所述成一直线的供给定向从与所述卷轴的所述旋转的方向相切的线变化不大于10度。15.根据权利要求14所述的井架系统,其中,所述控制单元被进一步配置成用于建立零点,在所述零点中,所述注入器具有与所述卷轴成一直线的供给定向。16.根据权利要求13所述的井架系统,进一步包括多个井口,所述多个井口包括所述第一井口和第二井口,其中,所述卷轴被定位成相对于由所述多个井口形成的一行井口成一直线,并且所述基座被定位于所述一行井口的一侧。
【文档编号】E21B19/22GK105849358SQ201480070776
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2014年12月23日
【发明人】雷蒙德·F·巴克尔, 马修·A·卢卡斯, 罗伯特·J·格默尔
【申请人】赛瓦集团有限责任公司
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