[发明专利]井口搭接件维修工具

说明书

技术领域

本发明主要涉及井口维修，并且更具体地涉及用于维修井口处的搭接件(wicker)的设备和方法。

背景技术

井口罩包括在井口罩插入井眼之前形成于井口罩的内径表面中的搭接件。搭接件包括构造成用以接合井内的装置和密封件并防止所接合的海底装置和密封件的轴向移动的环形内径轮廓。通常，搭接件是小的平行的周向凹槽。该凹槽可使在径向上与搭接件相接触的接合表面变形，例如，套管悬挂器或金属密封件的表面。搭接件通常形成在井口装置平台附近以便在安放井口中的装置之后，该装置(常常通过井口密封件的使用)可接合搭接件并在轴向上将其位置维持在井口内。海底装置和密封件以若干方式接合搭接件。例如，该装置可径向地扩大到搭接件中，导致搭接件使装置的外表面变形。作为备选，该装置可在另一被安放的装置和搭接件之间压挤成干涉配合。关于搭接件的附加细节可在美国专利4,960,172、4,714,111、4,561,499以及5,255,746中找到。

在钻探操作期间，工具和装置可拖曳越过搭接件。当这些工具和装置被拖曳越过搭接件时它们对搭接件的影响导致搭接件变形。因此，当装置压挤成与搭接件相接触时，在变形的位置处搭接件不再能够接合装置表面。这导致密封件的失效，因为流体可在搭接件的变形位置处流过密封件。例如，当设置套管悬挂器时，该悬挂器安放在井口罩内紧接搭接件的肩部上。然后，将金属密封件压挤到悬挂器和井口之间的间隙中以通过接合搭接件而密封并设置悬挂器。该密封防止流体流动穿过悬挂器和井口罩之间的环形空间，并且作为金属搭接件与密封件金属表面相接合的结果而形成。对搭接件的损坏防止了密封接合。因为用于设置套管悬挂器的密封件在受损的搭接件位置处未能与搭接件接合，故不能在套管悬挂器的外径和井口的内径之间形成为设置套管悬挂器所需的密封。流体将能够在搭接件损坏的位置经过密封件而流经环形空间。通常，这可通过使用代替金属密封件或除金属密封件之外的弹性体环而克服。弹性体环在安放之后将突出至搭接件的受损区域中。这“修理”了搭接件的受损区域。然后，密封件或海底装置能够变形成与搭接件接合，以利用在装置和井口之间实施密封的弹性体元件而建立经由环形空间的流体密封。

弹性体密封元件不能在高压、高温或低温状况下“修理”受损搭接件。在此类状况下，弹性体将显著地偏离所需的弹性，变得过于弹性或过于非弹性。结果，弹性体密封元件将不能变形至受损的搭接件区域中或者反之以过大的速率流动进入受损的搭接件区域中。因此，弹性体密封件将不能向受损的搭接件区域提供有效的解决方案，潜在地导致井口的废弃。另外，弹性体密封元件的使用显著减小了密封件的寿命。甚至当不在高压、高温、低温环境的应变下时，弹性体密封元件也将比金属密封件更快地磨损。因此，需要一种设备和方法以在不依赖弹性体元件的情况下，一旦井口定位并固定在井眼内便维修井口上的受损搭接件。

发明内容

通过本发明的提供用于维修井口中的受损搭接件的设备及其使用方法的优选实施例，大体上解决或规避了这些和其它的问题，并且大体上实现了技术优点。

根据本发明的实施例，公开了一种用于在井眼的上端处现场维修井口部件内孔(bore)中的搭接件的设备。该设备包括具有适于联接至管柱(string)的上端的管状部件。该设备还包括与管状部件的轴线共轴的管状工具头部。该管状工具头部形成于管状部件的下端上以便安放在井口部件的内孔中。该设备还包括联接至工具头部的至少一个切割器。所述至少一个切割器在径向上能够相对于工具头部而在接合位置和未接合位置之间移动。当处于接合位置时，所述至少一个切割器适于接合井口部件中的搭接件，使得工具头部相对于井口部件的旋转将重切和维修搭接件。

根据本发明的另一实施例，公开了一种海底井口。该海底井口包括具有包含一组搭接件的内孔的海底井口。套管悬挂器安放在海底井口的内孔中邻近搭接件的肩部上。海底井口包括具有上端的搭接件维修工具，该上端带有螺纹以便联接至管柱。搭接件维修工具安放在套管悬挂器的上部上，使得搭接件维修工具的裙缘(skirt)部分在套管悬挂器和海底井口之间延伸。搭接件维修工具包括联接至该工具并在径向上能够相对于该工具在未接合位置向外至接合位置之间移动的至少`一个切割器。该切割器具有当处于接合位置时接合搭接件的多个齿，使得工具相对于井口的旋转将重切搭接件。