一种水下井口导管对入井眼装置的制作方法

1.本实用新型属于深水油田开发技术领域，具体来说涉及一种水下井口导管对入井眼装置。


背景技术：

2.深水开发油田采用gps定位系统与长基线水下定位系统(简称：lbl)组合形成的水下gps定位系统来实现精确定位，该技术定位精度高、作用范围大、不受水深影响，依托水下lbl信标基阵、高精度差分系统、综合导航系统、rov等设备协同合作可完成丛式井井口精确定位，目前已成功运用于我国多个深水开发油田。
3.深水油田钻井表层一开作业需钻36in井眼并下入30in导管及低压井口头，该套30in导管串对进已钻井眼并固井即建立水下井口，rov携带lbl信标再次复查井口坐标确认满足定位精度要求。当前引导30in导管&低压井口头对进井眼的方法主要为rov声呐锁定法，其操作流程为：完成一开36in井眼钻进后，rov在海床坐底，保持声呐扫描已钻井眼位置，通过比对30in导管在声呐图中的位置，判断30in导管串是否对准已钻井眼，若距离误差较小则迅速下放30in导管串对入井眼。rov声呐锁定法在浅水(水深≤300m)运用较成熟，但在深水条件下存在一定问题，主要为：
4.(1)深水部分区块海底流较大，rov无法稳定在海床坐底，一旦rov位置移动则无法辨别已钻井眼在声呐图中位置；
5.(2)受海底流影响，30in导管串可能呈现不规律摆动，易缠绕rov电缆，存在损坏rov风险；
6.(3)rov声呐扫描干扰因素(例如已钻井眼返出的岩屑堆积、海底生物活动等)较多，声呐扫描图分辨不精细，易误判导管串与井眼的相对位置，可能需要试探性将导管串对入几次才能进入井眼，若多次无法成功对入，则可能无法再找到已钻井眼位置。


技术实现要素：

7.本实用新型目的在于提供一种水下井口导管对入井眼装置，该装置充分利用lbl定位信标信号覆盖广(长基线可上公里，组合形成的信标阵范围内均可实时定位)、精度高(理论误差0.01m)、刷新坐标数据快(2秒刷新一个点)，克服rov声呐扫描锁定法在深水区存在的问题，实现安全、高效、准确的将30in导管串对入井眼。
8.本实用新型是通过以下技术方案实现的：
9.一种水下井口导管对入井眼装置，包括lbl水下信标、信标筒和固定卡箍；
10.所述信标筒内固定安装有lbl水下信标，所述信标筒上设置有固定卡箍，所述信标筒通过固定卡箍安装于导管送入钻杆上。
11.进一步地，在上述装置中，所述lbl水下信标是深水油田开发井组建水下gps定位系统的定位信号发射器及应答器，深水开发油田在井场调查期间提前布置由多枚lbl水下信标组成的信标基阵，在信标基阵内部范围下入任意一枚lbl水下信标均可获得当前准确
的定位数据(误差0.01m内)，将其与30in导管串送入钻杆固定即可快速且准确读出30in导管串实时定位数据，通过比对开钻井口定位数据来确认30in导管串是否已居中对正已钻井眼。
12.进一步地，在上述装置中，所述信标筒是lbl水下信标容器，用于承载信标，形状为圆柱状内掏空、无顶盖有底座，可容纳1枚lbl水下信标，材质为橡胶，减少对于信标信号的影响。
13.进一步地，在上述装置中，所述固定卡箍是环形抱卡，用于将信标筒固定于30in导管串送入钻杆上，采用螺栓上紧方式确保不会松动。
14.一种水下井口导管对入井眼装置的使用方法：在已布置lbl信标基阵的海域中，提前将1枚lbl水下信标校核信号正常，将lbl水下信标装入圆柱状信标筒，使用固定卡箍将信标筒固定于导管送入钻杆接箍连接处。在导管串下至水下已钻井眼上部3m左右高度时，收集位于送入钻杆处的lbl水下信标定位数据，通过比对开钻时采集的井眼定位数据判断导管串是否居中，若误差满足要求则迅速下放导管串对入已钻井眼完成作业。
15.一种安装有辅助定位装置的水下井口导管，包括导管送入钻杆、低压井口头、导管串和辅助定位装置；
16.所述导管串上端安装有低压井口头，所述低压井口头上端连接导管送入钻杆，所述导管送入钻杆上安装有辅助定位装置，所述辅助定位装置，包括lbl水下信标、信标筒和固定卡箍；所述信标筒内固定安装有lbl水下信标，所述信标筒上设置有固定卡箍，所述信标筒通过固定卡箍安装于导管送入钻杆上。
17.本实用新型有以下有益效果：
18.1.lbl水下信标与送入钻杆固定在一起，其收集的定位数据即导管串位置数据，由于lbl水下信标反馈的定位数据精度可达0.01m，通过比对已钻井眼的定位数据(开钻时已采集)可精确判断导管串是否已居中对正井眼；
19.2.lbl水下信标定位数据刷新频率高(可设置2s反馈一次定位数据)，近似30in导管串实时定位数据，延迟低，一次性对入成功率高；
20.3.主要参考数据为更精确的定位数据，rov声呐扫描仅做参考，不必担心rov受海底流影响无法稳定提供声呐扫描画面，同时若rov电缆有被30in导管缠绕风险，rov可随意活动解除电缆缠绕而不用怕丢失井眼定位。
附图说明
21.图1为一种水下井口导管对入井眼装置结构示意图。
22.图2为一种水下井口导管对入井眼装置安装示意图。
[0023]1‑
lbl水下信标；2
‑
信标筒；3
‑
固定卡箍；4
‑
水下井口导管对入井眼装置；5
‑
导管送入钻杆；6
‑
低压井口头；7
‑
导管串。
[0024]
对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
[0025]
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合具体实施例进一
步说明本实用新型的技术方案。
[0026]
实施例
[0027]
一种水下井口导管对入井眼装置，包括lbl水下信标、信标筒和固定卡箍；
[0028]
所述信标筒内固定安装有lbl水下信标，所述信标筒上设置有固定卡箍，所述信标筒通过固定卡箍安装于导管送入钻杆上。
[0029]
进一步地，在上述装置中，所述lbl水下信标是深水油田开发井组建水下gps定位系统的定位信号发射器及应答器，深水开发油田在井场调查期间提前布置由多枚lbl水下信标组成的信标基阵，在信标基阵内部范围下入任意一枚lbl水下信标均可获得当前准确的定位数据(误差0.01m内)，将其与30in导管串送入钻杆固定即可快速且准确读出30in导管串实时定位数据，通过比对开钻井口定位数据来确认30in导管串是否已居中对正已钻井眼。
[0030]
进一步地，在上述装置中，所述信标筒是lbl水下信标容器，用于承载信标，形状为圆柱状内掏空、无顶盖有底座，可容纳1枚lbl水下信标，材质为橡胶，减少对于信标信号的影响。
[0031]
进一步地，在上述装置中，所述固定卡箍是环形抱卡，用于将信标筒固定于30in导管串送入钻杆上，采用螺栓上紧方式确保不会松动。
[0032]
一种安装有辅助定位装置的水下井口导管，包括导管送入钻杆、低压井口头、导管串和辅助定位装置；
[0033]
所述导管串上端安装有低压井口头，所述低压井口头上端连接导管送入钻杆，所述导管送入钻杆上安装有辅助定位装置，所述辅助定位装置，包括lbl水下信标、信标筒和固定卡箍；所述信标筒内固定安装有lbl水下信标，所述信标筒上设置有固定卡箍，所述信标筒通过固定卡箍安装于导管送入钻杆上。
[0034]
具体实施方式：针对采用lbl系统定位的深水油田开发井(海域区块内已布置lbl信标基阵并调试正常)，提前将1
‑
lbl水下信标校核信号测试正常(可正常与水下的lbl信标基阵相互应答，定位数据准确)，将1
‑
lbl水下信标装入2
‑
信标筒，使用3
‑
固定卡箍固定于30in导管串送入钻杆处，在30in导管串下至水下已钻井眼上部3m左右高度时，收集位于送入钻杆处的lbl水下信标定位数据，通过比对开钻时采集的井眼定位数据判断30in导管串是否居中，若误差满足要求则迅速下放30in导管串对入已钻井眼完成作业。
[0035]
本实施方式在我国首个自营整装深水油田开发井已成功试用。
[0036]
某南海东部深水开发井一开表层钻完36in井眼准备下入30in导管串及低压井口头建立水下井口，rov发现海底流较大，无法稳定的在海床坐底，声呐锁定已钻井眼困难，由于该海域内波流频发，海底恢复平静时间不等直接影响了导管串快速对进井眼，对于大尺寸井眼等待时间越长井眼垮塌风险越高。
[0037]
为克服海底流影响，设计本实用新型实用新型，在充分利用lbl定位信标信号覆盖广(长基线可上公里，组合形成的信标阵范围内均可实时定位)、精度高(理论误差0.01m)、刷新坐标数据快(2秒刷新一个点)，克服rov无法声呐扫描锁定的问题，采用更准确的定位数据取代声呐扫描图。
[0038]
图2展示了实际作业过程中该装置的安装位置，在30in导管串下至已钻井眼上部3m左右时，通过读取30in导管串实时信标定位数据，比对已钻井眼定位数据，误差满足10公
分内时快速下放30in导管串并成功对入井眼。相较常规rov声呐锁定法，该装置的使用可大大加快30in导管串对井眼速度且进一步降低了海况影响，取得了良好的实际运用效果。
[0039]
以上对本实用新型做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本实用新型的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本实用新型的保护范围。