用于在电缆线和编织线缆上使用的紧急弹性体注射系统

申请号 CN201310147092.1 申请日 2013-04-25 公开(公告)号 CN103375143A 公开(公告)日 2013-10-30
申请人 韦特柯格雷英国有限公司; 发明人 A.D.休斯;
摘要 本 发明 涉及用于在 电缆 线和编织线缆上使用的紧急弹性体注射系统。公开了用于密封围绕线缆的通道的一种系统和方法。该系统的 实施例 可包括轴向通道,例如连接至井孔上的管道和 水 下井口壳体,该轴向通道可使线缆延伸穿过其中。该系统可包括上部限制器和下部限制器以用于封闭轴向通道。具有 注射器 和贮存器的注射模 块 可在该上部限制器和下部限制器之间的轴向 位置 处与该轴向通道处于 流体 连通。该注射器可将初始储存在贮存器中的可 固化 密封剂 排出到轴向通道中,使得该密封剂的至少一部分在限制器的轴向位置处 接触 该线缆,同时线缆保持静止。
权利要求

1. 一种用于密封围绕线缆的通道的装置,所述装置包括:
适于使所述线缆穿过其中的轴向通道,所述线缆具有多个线股;
用于封闭所述轴向通道的上部限制器和下部限制器,所述上部限制器和下部限制器占据所述轴向通道的内径和所述线缆的外径之间的环形空间;以及
注射模,所述注射模块具有注射器和贮存器,所述注射模块在所述上部限制器和所述下部限制器之间的轴向位置处与所述轴向通道处于流体连通,所述注射器将初始存储在所述贮存器中的密封剂排出到所述轴向通道中,使得所述密封剂的至少一部分在所述限制器的轴向位置处接触所述线缆,同时所述线缆保持静止。
2. 根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述上部限制器和所述下部限制器导致所述密封剂在所述多个线股的至少一部分之间流动。
3. 根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述上部限制器包括一对上闸板,并且所述下部限制器包括一对下闸板,每对闸板沿轴向向内移动至收缩位置以使孔收缩,所述收缩位置减少流出所述轴向通道的密封剂的流量,从而迫使所述密封剂的至少一部分进入所述线股之间的多个空隙。
4. 根据权利要求1所述的装置,其特征在于,贮存器包括第一腔室和第二腔室,所述第一腔室初始具有溶剂,所述溶剂为去除油脂的流体,并且所述第二腔室初始具有所述密封剂,其中,在将所述密封剂排出到所述轴向通道中之前将所述溶剂排出到所述轴向通道中。
5. 根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述贮存器位于远程操作运载工具中,所述远程操作运载工具刺入与所述轴向通道连通的流体通道中。
6. 根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述密封剂包括悬浮微粒,所述悬浮微粒嵌在所述线缆的所述多个线股内的流限制部中。
7. 根据权利要求1所述的装置,其特征在于,在所述通道中还包括适于使所述线缆穿过其中的衬套,所述衬套适于初始具有比所述线缆的外径更大的内径,并且是可变形的,以在排出密封剂之前减小所述衬套的内径与所述线缆的外径之间的环形空间。
8. 根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述密封剂是在注射后硬化的可固化聚合物
9. 根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述密封剂的至少一部分移走位于所述多个编织线股内的油脂。
10. 一种用于围绕线缆进行密封的方法,所述线缆穿过管道和下井口组件延伸到井孔中,所述方法包括:
(a) 在所述井口组件上方、在所述管道中提供上部通道限制器和下部通道限制器;
(b) 提供注射模块,所述注射模块连接至穿过所述管道中的侧壁的端口上,所述端口位于所述上部通道限制器和所述下部通道限制器之间,所述注射模块具有注射器和贮存器,所述贮存器初始容纳可固化密封剂;
(c) 促动井孔限制器以使所述上部通道限制器和下部通道限制器沿径向朝所述井孔的中心移动;以及
(d) 在所述上部通道限制器和下部通道限制器之间将所述可固化密封剂从所述注射模块通过所述端口注射到围绕所述线缆的所述管道中。

说明书全文

用于在电缆线和编织线缆上使用的紧急弹性体注射系统

技术领域

[0001] 本发明大体上涉及矿物回收井,并且更特别而言涉及用于密封井孔的一种装置和方法。

背景技术

[0002] 井孔中的丝线(wireline)操作通常使用三种钢丝线的其中一种——滑线(slick line)、电缆线(e-line)或编织线缆。为了在这些操作期间保持压控制,并从而防止加压流体从井孔逸出,钢丝线穿过压力控制装置。用于防止压力逸出井孔的装置包括钢丝线防喷器(“BOP”)、压力控制头(“PCH”)、下部立管总成(“LRP”)和润滑器(lubricator)。
[0003] 这些压力控制装置采用不同的压力控制方法,包括闸板(ram)、压力激励封装组件(pressure energized packing set)和油脂。这些方法虽然不同,但遵循相同的原理,因为它们都围绕钢丝线的外部形成密封。因此,可理解的是,钢丝线的外轮廓和实际结构可大大改变所产生的密封的有效性。例如,在编织线缆上,结构使得其具有迷宫式的泄漏路径,因此,即使在外径上带有紧密的密封,泄漏也可穿过存在于线缆本身的结构中的间隙。在某些情况下,将油脂在高压下注射到线缆中以填充空隙,因而减少井孔流体穿过线缆而进入和泄漏。可惜,油脂将遵循与泄漏穿过迷宫相同的原理并最终在操作的持续时间里耗尽。必须补充油脂以保持长时间的密封。因此,希望具有用于在紧急情况下使用的半永久性密封。

发明内容

[0004] 要求保护的发明的实施例主要涉及紧急情况下的密封。由于电缆线和编织线缆具有迷宫式的泄漏路径,常规的密封技术需要不断的油脂注射以便保持密封。在某些情况下,例如紧急情况,可能需要围绕钢丝线的密封在较长的时间内保持压力控制。油脂供应将因此耗尽,并可能无法补充或维持足够的密封压力。要求保护的发明的实施例可包括一筒密封剂,例如弹性体、环树脂或一些其它塑料,其任何一种可被存储为液态或膏状形式。在一些实施例中,该密封剂可包括预定大小的微粒。该密封剂可被存储为双组分树脂(two-part resin)的形式,其中,其可在较长的时间期限内保持流体状态。在促动紧急序列后,注射模将经由一个或多个端口将加压的密封剂部署到井孔部件中的预先限定的腔室。在注射后,其开始进行化学变化并增加粘度直到其凝固,最终在迷宫式的电缆线或编织线缆内形成密封。
[0005] 一种用于密封围绕线缆的通道的装置,所述装置包括:适于使所述线缆穿过其中的轴向通道,所述线缆具有多个线股;
用于封闭所述轴向通道的上部限制器和下部限制器,所述上部限制器和下部限制器占据所述轴向通道的内径和所述线缆的外径之间的环形空间;以及
注射模块,所述注射模块具有注射器和贮存器,所述注射模块在所述上部限制器和所述下部限制器之间的轴向位置处与所述轴向通道处于流体连通,所述注射器将初始存储在所述贮存器中的密封剂排出到所述轴向通道中,使得所述密封剂的至少一部分在所述限制器的轴向位置处接触所述线缆,同时所述线缆保持静止。
[0006] 在另一个实施例中,所述上部限制器和所述下部限制器导致所述密封剂在所述多个线股的至少一部分之间流动。
[0007] 在另一个实施例中,所述上部限制器包括一对上闸板,并且所述下部限制器包括一对下闸板,每对闸板沿轴向向内移动至收缩位置以使孔收缩,所述收缩位置减少流出所述轴向通道的密封剂的流量,从而迫使所述密封剂的至少一部分进入所述线股之间的多个空隙。
[0008] 在另一个实施例中,贮存器包括第一腔室和第二腔室,所述第一腔室初始具有溶剂,所述溶剂为去除油脂的流体,并且所述第二腔室初始具有所述密封剂,其中,在将所述密封剂排出到所述轴向通道中之前将所述溶剂排出到所述轴向通道中。
[0009] 在另一个实施例中,所述贮存器位于远程操作运载工具中,所述远程操作运载工具刺入与所述轴向通道连通的流体通道中。
[0010] 在另一个实施例中,所述密封剂包括悬浮微粒,所述悬浮微粒嵌在所述线缆的所述多个线股内的流限制部中。
[0011] 在另一个实施例中,在所述通道中还包括适于使所述线缆穿过其中的衬套,所述衬套适于初始具有比所述线缆的外径更大的内径,并且是可变形的,以在排出密封剂之前减小所述衬套的内径与所述线缆的外径之间的环形空间。
[0012] 在另一个实施例中,所述密封剂是在注射后硬化的可固化聚合物
[0013] 在另一个实施例中,所述密封剂的至少一部分移走位于所述多个编织线股内的油脂。
[0014] 一种用于围绕线缆进行密封的方法,所述线缆穿过管道和下井口组件延伸到井孔中,所述方法包括:(a) 在所述井口组件上方、在所述管道中提供上部通道限制器和下部通道限制器;
(b) 提供注射模块,所述注射模块连接至穿过所述管道中的侧壁的端口上,所述端口位于所述上部通道限制器和所述下部通道限制器之间,所述注射模块具有注射器和贮存器,所述贮存器初始容纳可固化密封剂;
(c) 促动井孔限制器以使所述上部通道限制器和下部通道限制器沿径向朝所述井孔的中心移动;以及
(d) 在所述上部通道限制器和下部通道限制器之间将所述可固化密封剂从所述注射模块通过所述端口注射到围绕所述线缆的所述管道中。
[0015] 在另一个实施例中,所述可固化密封剂被存储为所述贮存器中的两个或更多个单独容器中的两种或更多种单独组分,所述两种或更多种单独组分反应而形成所述可固化密封剂,并且其中,步骤(d)包括在注射所述可固化密封剂之前混合所述两种或更多种单独组分。
[0016] 在另一个实施例中,所述线缆包括编织材料,并且其中,步骤(d)包括将所述可固化密封剂注射到所述编织材料中。
[0017] 在另一个实施例中,所述线缆在步骤(c)和步骤(d)期间沿轴向保持静止。
[0018] 在另一个实施例中,步骤(d)在步骤(c)之前发生。
[0019] 在另一个实施例中,所述贮存器包括第一容器和第二容器,所述第一容器初始容纳溶剂并且所述第二容器初始容纳所述可固化密封剂,并且其中,步骤(d)包括:首先注射所述溶剂以从所述线缆除去油脂,并且然后注射所述可固化密封剂。
[0020] 一种用于围绕线缆进行密封的装置,所述线缆穿过水下井口组件延伸到井孔中,所述装置包括:轴向通道,所述轴向通道具有适于在所述井口组件上方延伸的管道,并具有使所述线缆延伸穿过其中的轴向通道;
位于所述通道中的衬套,所述线缆延伸穿过所述衬套,并且所述衬套可变形,以减小所述衬套的内径之间的环形空间;
上部限制器和下部限制器,所述上部限制器包括一对上闸板并且所述下部限制器包括一对下闸板,所述一对上闸板和一对下闸板中的每对闸板从第一位置移动到第二位置以使所述衬套变形,以占据所述轴向通道的内径和所述线缆的外径之间的环形空间;以及注射模块,所述注射模块具有注射器和贮存器,所述注射模块在所述上部限制器和所述下部限制器之间穿过所述轴向通道的侧壁而流体地连通到所述轴向通道内的位置处,所述注射器将初始存储在所述贮存器中的可固化密封剂排出到所述轴向通道中,以在所述线缆和所述衬套之间进行密封。
[0021] 在另一个实施例中,所述线缆包括多个线股,并且其中,上部限制器和所述下部限制器导致所述密封剂在所述多个线股的至少一部分之间流动。
[0022] 在另一个实施例中,所述密封剂包括悬浮微粒,所述悬浮微粒嵌在所述线缆的多个线股内的流限制部中。
[0023] 在另一个实施例中,所述贮存器包括第一腔室和第二腔室,所述第一腔室初始具有溶剂,所述溶剂为去除油脂的流体,并且所述第二腔室初始具有所述密封剂,其中,在将所述密封剂排出到所述轴向通道中之前将所述溶剂排出到所述轴向通道中。
[0024] 在另一个实施例中,所述贮存器位于远程操作运载工具中,所述远程操作运载工具刺入与所述轴向通道连通的流体通道中。附图说明
[0025] 为了得到并可更详细地理解使本发明的特征、优点和对象以及其它方面将变得显而易见的方式,可通过参照本发明的实施例进行对上面简要概述的本发明的更具体的描述,附图中示出了实施例,该附图构成该说明书的一部分。然而,应当注意,附图仅示出了本发明的优选实施例并且因此不应被认为限制其范围,因为本发明可容许有其它同样有效的实施例。
[0026] 图1是根据本发明的一个实施例的带有注射模块的压力控制头的一个实施例的局部侧视图。
[0027] 图2是图1的实施例的局部侧视图,示出了处于加压位置的压力控制头。
[0028] 图3是图1的实施例的局部侧视图,示出了处于加压位置的压力控制头以及已经将密封剂注射到线缆中的线缆密封装置。
[0029] 图4是线缆的一个示例性实施例的截面。
[0030] 图5是线缆的另一个示例性实施例的截面。
[0031] 图6是根据本发明的一个实施例的已经有密封剂注射到其中的线缆的局部侧视图。
[0032] 图7是根据本发明的一个实施例的注射模块和下部立管总成的局部截面侧视图。
[0033] 图8是根据本发明的一个实施例的注射模块和防喷器的局部截面侧视图。
[0034] 图9是根据本发明的一个实施例的定位在远程操作运载工具中的注射模块以及防喷器的局部截面侧视图。
[0035] 图10是根据本发明的一个实施例的注射模块和润滑器的局部截面侧视图。

具体实施方式

[0036] 现在将在下文参照附图更充分地描述本发明,附图示出了本发明的实施例。然而,本发明可体现为许多不同形式,并且不应当被理解为限于本文阐述的示出的实施例。相反,提供这些实施例使得本公开将彻底和完整,并且将充分地传达本发明的范围至本领域技术人员。相同的标号在全文中指示相同的元件,并且撇号(如果使用)在备选实施例中表示类似的元件。
[0037] 参照图1,线缆100是穿过压力控制头(PCH)102悬置到井孔(未示出)中的柔性线缆。相对于井孔具有小的直径的线缆100可被用来使钢丝线输送的工具降到井孔中。PCH102可被用来对线缆100形成密封,使得在钢丝线操作期间来自井孔的压力不在线缆100周围释放。孔104是穿过PCH的轴向通道102。在一些实施例中,孔104是足够大的内径(“ID”),使得钢丝线输送的工具可穿过PCH 102。在其它实施例中,线缆100可在附接钢丝线输送的工具之前输送穿过PCH 102。
[0038] 如图4和图5中最佳示出的那样,线缆100可为具有钢丝或其它纤维形成的单独的线股106的编织线缆。线股106可扭在一起或编织在一起以提供足够的拉伸强度和柔性给线缆,以便使钢丝线输送的工具下降到井孔中。然而,即使带有扭紧或编织的线股106,线股106之间也可存在间隙108。因为其外径周围的间隙108,线缆100还可具有不平坦的外轮廓或外表面。由于线股106大体上沿轴向方向延伸,所以间隙108可形成迷宫式的泄漏路径,流体可行进通过该泄漏路径。如图4中所示,具有相对大的直径的钢丝或线股106的线缆100可具有较大的间隙108。如图5中所示,具有更多数量的小直径的线股106'的线缆100'可具有较小的间隙108',但是具有较多数量的间隙108'。线缆100可为电线,或“电缆线”,其中一个或多个线股106是绝缘的电导体。在一些实施例中,线缆100的外径可具有防护性护套110或绝缘护套110。护套110可为围绕例如各条绝缘钢丝的编织衬套。可存在泄漏路径使流体穿过护套110并然后沿各条钢丝传送。
[0039] 上部润滑器112和下部润滑器114可用来对线缆100形成密封。如本领域技术人员将会理解的那样,润滑器112和114可为常规的,其可包括指部以用于在线缆100移动通过PCH 102时将油脂施加至线缆100。油脂可填充线缆100内以及沿着线缆100的外径的间隙108。润滑器112和114可在日常操作期间对线缆100形成密封。
[0040] 在井孔中的高压状况期间,线缆100以及润滑器112和114之间的密封可能不充分。限制器(例如压力激励封装组件116)可被用来在线缆100周围创建更稳定可靠的密封。在一个实施例中,封装组件116可包括连接至压力端口120上的腔室118。密封面122是腔室118的内径壁,并且因此沿径向向内朝向孔104的轴线。如在图2中最佳示出的那样,当通过压力端口120施加压力(例如气动或液压压力)时,腔室118膨胀以导致密封面120沿径向向内朝向孔104的中心移动以占据孔104的环形空间。由于室118膨胀,使得密封面122压靠在线缆100的外径上以限制穿过的孔104的井孔流体流。对于常规压力控制头,通过润滑器112、114施加的油脂可减少穿过线缆100的线股106之间的间隙108的井孔流体流。
[0041] 在长时间暴露于高压状况的时段期间,通过封装组件112和114施加的油脂可能不足以保持密封。高的压力可随着时间过去从间隙108移走油脂,在这种情况下,井孔流体可在线缆100周围流动并流过线缆100,并且经过封装组件116而最终泄漏离开井孔。在一些情况下,这样的长时间高压状况可为紧急状况。
[0042] 注射模块124可连接至PCH 102。注射模块124被用来将可固化的密封剂126注射到轴向通道(例如孔104)中,使得密封剂126接触线缆100的至少一部分。在一个实施例中,密封剂126被注射到孔104的位于两个流限制器(诸如例如封装组件116)之间的部分中。在一些实施例中,假定密封剂126接触线缆100,密封剂可被注射到井孔或立管的其它部分中。流限制器迫使密封剂在线缆100周围流动并通过线缆100。在没有流限制器的情况下,密封剂126可自由地流出孔104,而不是被注射到间隙108中。
[0043] 如图1-图3中所示,注射模块124具有注射端口128,其是从注射模块124到孔104中的管或其它流体路径。注射端口128位于两个流限制器(诸如例如封装组件116)之间。单向(例如止回阀130)可被用来防止孔104中的流体通过注射端口128移动到注射模块124中。注射模块124可具有针筒型的注射器,其中,密封剂初始存储在贮存器132中,并且柱塞134被促动以迫使密封剂离开贮存器132并进入孔104。在图1-图3中所示的实施例中,贮存器132是针筒型注射器的一部分。如图3中最佳示出的那样,贮存器132可容纳足够量的密封剂126以在封装组件116之间对孔104充分地填充足够的密封剂126,以导致密封剂的至少一部分与线缆100的外径接触。在一个实施例中,具有足够的密封剂
126用以导致密封剂的至少一部分在封装组件116附近流过间隙108。
[0044] 柱塞134可通过多种技术中的任何一种来促动。例如,柱塞134可被连接至液压活塞,并且来自水面平台或来自远程操作运载工具(“ROV”)(未在图1-图3中示出)的液压可移动活塞以促动柱塞134。可选地,柱塞134可具有导杆,并且电动达可使导杆旋转以促动柱塞134。在另一个实施例中,ROV可机械地促动注射模块124。例如,可从井孔部件(例如PCH 102)的外部接近柱塞134的杆136,使得ROV(未在1-图3中示出)可移动杆以促动活塞134。在一个实施例中,注射模块124仅在井孔中的其它密封装置(例如PCH102、防喷器(未在图1-图3中示出)以及各种阀(未在图1至图3中示出))关闭之后被促动,以密封井孔。
[0045] 密封剂126可为用于密封间隙108或在线缆100的外径以及限制器的朝向线缆的表面(例如密封面120)之间形成密封的任何类型的密封剂。密封剂126可被存储为液体或膏,并可在很长时间内保持在流体状态下。密封剂126可在注射到孔104中之后发生化学变化,使得其开始硬化并增加粘度。在一个实施例中,密封剂126可为在预定条件下凝固(set)或硬化的弹性体。例如,弹性体可在达到一定的温度或压力时凝固。在另一个实施例中,弹性体可在暴露于特定化学物时凝固。在其中弹性体响应于达到一定压力而凝固的实施例中,可将压力选择为使得可对孔104填充弹性体,并且弹性体将仅在压力足够高以使弹性体的一部分进入间隙108或进入可存在于线缆100和密封面120之间的间隙之后才凝固。在一个实施例中,密封剂126可为在注射之后才硬化的可固化密封剂,例如,诸如可固化聚合物、二元环氧树脂(binary epoxy),或者双组分树脂,其中,密封剂初始被存储为两种单独的液体。如图6中所示,两种液体可在它们被注射到孔中时混合,从而形成将在预定量的时间里或响应于预定条件而凝固的密封剂。在所述的实施例中,密封剂可为半永久性的密封剂,使得在其凝固后,移除该密封剂需要特定的溶剂或需要对腔体和孔进行机械加工和返工。
[0046] 在一个实施例中,密封剂126可包括流体悬浮微粒,使得在注射之后,一部分微粒将嵌(lodge)在流限制部(例如间隙108或线缆100与密封面120之间的环形空间)中。如图6中所示,可使用不同尺寸的微粒来通过密封线股140之间的间隙而在线缆138内形成密封。在使用至少两种尺寸的微粒的一个实施例中,较大的微粒142可填充线股140之间的大间隙144,并且然后较小的微粒146可嵌在该较大的微粒和线股之间,并可填充小间隙148,以形成更紧密的密封。如果需要的话,液态密封剂然后可通过粘附到大微粒和小微粒以及线股上来完成密封。
[0047] 在一个实施例中,如图7所示,注射模块150可包括不止一个贮存器。例如,注射模块150可包括容纳第一流体154的第一贮存器152以及容纳流体158的第二储存器156。贮存器152、156内的流体可分别通过柱塞160和162注射。在一个实施例中,可通过安全盘(rupture disc)164将流体容纳在贮存器152、156内以防止流体过早混合。备选地,可使用阀、止回阀或其它装置将流体容纳在贮存器152、156内。在期望在流体进入孔104之前就具有流体混合的实施例中,流体可在管166中混合。在一个实施例中,管166可包括混合装置(未示出)以促进流体的混合。混合装置可为例如漩涡或一系列折流板。这在密封剂是具有单独的固化剂的环氧树脂时可为有用的。贮存器152、156可以是但不必须是相同的大小或相同的配置。来自贮存器152、156的一种流体或多种流体可穿过管166行进至注射端口168,注射端口168与孔170连通。可使用止回阀172以防止来自孔104的流体进入管166。
[0048] 在一个实施例中,流体可为溶剂和弹性体,或者溶剂和环氧树脂。例如,贮存器152可初始容纳适合于移走油脂的溶剂,而贮存器156初始容纳弹性体密封剂。可首先将溶剂(诸如例如甲醇)注射到孔170中,并用溶剂来将油脂从线缆174移走。在预定条件(例如给定量的时间)之后,可将来自贮存器156的弹性体注射到孔170中以填充线缆174中的间隙。这在例如油脂占据线缆174中的间隙时可为有用的,并且该油脂会阻止弹性体填充间隙。因为可随着时间而移走油脂,并因而破坏密封,所以在注射弹性体之前移走油脂可为有益的。在不使用溶剂的实施例中,在密封剂被注射到孔中时,密封剂的压力可移走一些或全部油脂。在一个实施例中,可首先使用来自第一贮存器152的溶剂移走和冲走可能在线缆174上的任何油脂,随后是来自第二贮存器156的浸蚀剂。可使用浸蚀剂来清理和准备线缆174内和孔170内的表面以更好地粘附密封剂。然后可在高压下注射来自第三贮存器(未示出)的密封剂,以填充间隙并粘附到线缆174和孔170的表面上。
[0049] 仍然参照图7,注射模块150可连接至下部立管总成(LRP)176。可使用诸如闸板178这样的限制器封闭孔170。衬套182可延伸穿过LRP 176并被用来引导线缆174。注射端口168可连接至衬套182以使得当注射模块150被促动时密封剂被注射到衬套182中。
当闸板178向内朝孔170的中心移动时,它们施加足够的压力以使衬套182围绕线缆174变形,使得套筒182的内径被压靠在线缆174的外径上。当密封剂被注射到衬套182中时,阻力最小的流动路径将会穿过间隙108(图4和图5),从而施加密封剂到线缆174中。此外,需要较少的密封剂,因为衬套182的窄直径以及衬套182的收缩(由于闸板178引起)减少了必须注射的密封剂的体积。在一些实施例中,由于紧的收缩,密封剂不沿轴向流过闸板
178。在一些实施例中,一些密封剂随着其填充间隙108而流过闸板178。
[0050] 密封剂注射系统并不限于在压力控制头中使用。其可与多种井孔装置中的任何一种一起使用,尤其是使孔围绕钢丝线收缩的装置。如图8中所示,注射模块186可与防喷器188结合使用。在该实施例中,闸板190向内朝孔192的中心移动以防止流体流过孔192。
注射模块186可将密封剂194注射到孔192内以填充线缆196内的间隙,线缆196在闸板
190之间延伸。密封剂194可在闸板190之间流动并粘附至闸板190的相对的面以及在闸板190和线缆196之间的环形间隙。因为其在高压下注射,所以可迫使密封剂194在闸板
190附近通过线缆196的线股,并填充线缆196内的间隙。
[0051] 仍然参照图8,注射模块186可为适合用于将密封剂注射到孔192中的各种配置。在图7中所示的实施例中,虽然注射模块186包括为圆柱状容器的贮存器198,但是,贮存器
198可为其它形状。200连接至贮存器198。泵200可为任何类型的泵,包括例如隔膜泵或离心(叶轮)泵。管202可将注射模块186连接至孔192。可使用一个或多个喷射端口
204以将密封剂194注射到孔192中。图7示出在孔192周围隔开的两个喷射端口204,每个喷射端口带有止回阀206。在一些实施例中,喷射端口可定位得沿轴向更靠近一个限制器或另一个限制器(例如闸板190)。
[0052] 参照图9,注射模块208可与立管210分开定位。例如,注射模块208可位于远程操作运载工具(“ROV”)212内。在该实施例中,注射端口214在一对防喷器(BOP)216之间连接至立管210。ROV 212的连接器218可连接至注射端口214以将密封剂注射到立管210的孔中。例如,ROV 212可刺入到与注射端口214连通(并因而与立管210的孔连通)的流体通道中。例如,连接器218可为速卸配件(quick disconnect fitting),其适配至位于注射端口214上的相应的速卸配件。ROV 212可将连接器218连接至注射端口214,使得在限制器(例如防喷器216)围绕线缆220封闭之后,注射模块208可通过注射端口214注射密封剂以用密封剂浸渍线缆220。
[0053] 参照图10,在另一个实施例中,注射模块222可与润滑器224一起使用。在该实施例中,限制器是润滑器226,不需要其它限制器。注射模块222可将密封剂注射通过注射端口228和注射到润滑器224的孔230中。该密封剂可渗透穿过孔230并到线缆232中,使得线缆232可靠着润滑器226形成更好的密封。在图10中所示的实施例中,注射模块222具有导杆234以将密封剂穿过止回阀238从贮存器236注射到孔230中。
[0054] 再参照图1-图3,在一个实施例的操作中,可围绕线缆100而形成密封,线缆100通过管道(例如孔104)和水下井口组件延伸到井孔中。可通过在井口组件上方的管道中提供例如上部和下部通道限制器(例如封装组件116)形成该密封。注射模块124可被连接至注射端口128,注射端口128是穿过孔104的侧壁的端口。注射端口128位于上部封装组件116和下部封装组件116之间。注射模块124可具有注射器和贮存器132,贮存器132可初始容纳可固化密封剂126。
[0055] 可促动井孔限制器(例如封装组件116)以使限制器的密封面122沿径向朝孔104的中心移动。可使可固化密封剂从注射模块124注射通过注射端口128,使得可固化密封剂124在上部通道限制器和下部通道限制器之间在线缆100周围流动。在一些实施例中,限制器可在注射可固化密封剂124之前被促动。
[0056] 在一些实施例中,限制器可在注射可固化密封剂124之后被促动。可固化密封剂124可填充孔104,渗透线缆100中的间隙108(图4),并填充可存在于限制器(例如封装组件116的密封面122)以及线缆100的外径之间的任何环形空间。在实施例中,可固化密封剂124可固化以形成包围线缆100的堵塞,并且填充线缆100以及尚未促动的限制器之间的空间。随后,当限制器被促动时,密封面122可向内移动以对现在固化或硬化的可固化密封剂124施加压力,从而使可固化密封剂124在密封面122和线缆100之间强化为密封件。在一些实施例中,在可固化密封剂124固化后,其可在任何或所有密封面之间提供预加载力的协助。
[0057] 在实施例中,可固化密封剂124可被存储为贮存器中的两个或更多个单独的容器152、156中的两种或更多种单独的组分。当这些组分在将组分注射穿过注射端口128之前或在注射期间混合时,该两种或更多种单独的组分154、158可反应而形成可固化密封剂。
在实施例中,线缆100可包括编织材料并且可固化密封剂124可被注射到该编织材料中。
在实施例中,线缆100可在可固化密封剂124的注射期间和在限制器的促动期间沿轴向保持静止。在一些实施例中,线缆100可在可固化密封剂124的注射之后沿轴向移动,使得线缆100的具有密封剂124的部分在促动限制器之前朝限制器移动。在一些实施例中,贮存器可包括第一容器和第二容器。第一容器可初始容纳溶剂并且第二容器可初始容纳可固化密封剂124。可在密封剂前注射溶剂以从线缆100去除油脂,并且然后可注射可固化密封剂
124。
[0058] 虽然本发明仅在其一些形式方面进行了示出或描述,但对于本领域技术人员应当显而易见的是,本发明并不限于此,而是在不脱离本发明的范围的情况下易于有各种改变。
QQ群二维码
意见反馈