一种可定位在井筒中的电连接器组件包括：上部纵向构件，其中设置有电导体；下部纵向构件，其中设置有电导体；伸缩式导电组件；以及电接触构件，其设置在所述下部纵向构件的所述电导体周围且与所述下部纵向构件的所述电导体接触可移动地，且与所述上部纵向构件的内表面可移动地接触。所述组件进一步包括外壳，所述外壳包括伸缩部分。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请要求享有于2013年7月9日提交的美国专利申请序列号61/844，058的优先权，所述美国专利申请的全部内容特此以引用的方式并入本文。
技术介绍
本说明书涉及用于沿着底部钻孔组件传导电力和信号的井下工具和方法，底部钻孔组件在纵向长度上展开和收缩。
技术实现思路
在钻井操作期间，钻柱从钻杆的个别接头(或称作“立柱”的接头组)逐渐聚集在地面处且下降至井筒中。钻柱可包括在地面处耦接在一起的钻杆的这些接头，以及在钻井期间有用的其它设备，诸如位于接合的钻杆的远端的底部钻孔组件。底部钻孔组件(BHA)可包括诸如随钻测井(LWD)和随钻测量(MWD)遥测工具等工具，其中钻头耦接至下端。底部钻孔组件中在钻头上方还可包括用以消除钻柱和底部钻孔组件中的振荡的动态减振工具。此减振器的一种商业实施方案是可从Tomax公司购得的具有同心的外壳和内壳的防失速工具(“Tomax AST工具”)，其中内壳伸缩进出外壳以允许底部钻孔组件在纵向方向上展开和收缩。【附图说明】图1和图1A是实例钻机和实例底部钻孔组件的正视图，底部钻孔组件在钻探井筒时允许底部钻孔组件纵向地展开和收缩。图2是用于提供纵向展开和收缩的实例井下电连接器组件的部件的侧视图。图2A是说明图2的实例井下电连接器组件的部件的放大的部分截面侧视图。图2B和图2C是说明图2的井下电连接器组件的放大的横向截面图。图3是包括伸缩式外壳的图2的井下电连接器组件的截面侧视图。图4是实例电接触弹簧的俯视图。图5是在伸缩式外壳中设置有柔性导体的替代电连接器组件的截面侧视图。【具体实施方式】此文档描述用于沿着底部钻孔组件(“BHA”)70传导电信号的井下工具和方法，底部钻孔组件在长度上展开和收缩。图1是位于地面12处或上方的实例钻机10的正视图。钻机10的地面设备14可使设置在井筒60中的钻柱20旋转以在地面12下方钻通一个或多个地质层25。钻柱20包括钻杆21的接头，且在所说明的实现方式中包括井下动力部分22 (例如，井下容积式马达，诸如Moineau型马达)。在所说明的实现方式中，井下动力部分22包括定子24和转子26，转子26可旋转以将扭矩沿着钻孔向下传递至钻头50或其它井下设备。工具管柱40附接至井下容积式马达的纵向输出轴45。井筒60通过套管34和套管34与钻孔之间的环中的水泥护套32而加固。在正常钻井操作期间，地面设备14将钻井流体62 (又称作钻井泥浆)沿着钻柱20向下栗抽且从钻头50中的端口栗出且接着沿着钻柱和钻孔壁之间的环64和套管34的内壁之间的环66向上栗抽。动力部分中的井下马达的转子26因为动力部分22的转子26上的相对于定子的被栗抽的钻井流体62压力差而旋转。应理解，在其它实现方式中，钻机10上的地面设备14使钻柱20旋转且井下动力部分22可能存在或可能不存在于井筒中。在此实现方式中，钻柱通过地面设备进行的旋转供应旋转扭矩以使钻头50旋转。井下电子传感器/换能器的功能能力继续开发，且对实际井下状况以及钻井、完井和油井维修设备的操作参数的地面监测和评估继续进步(例如，经由来自井下的实时的和/或记录的数据的评估)。测量诸如动态机械负荷、压力差和温度差等参数的传感器现在能够在钻井、完井或油井维修操作中在井筒中的恶劣状况下操作。需要将此类传感器定位在井下钻井和/或钻井和完井以及油井维修设备下方和内部。然而，就几何结构和/或材料来说，此类井下设备的标准物理形式一般不易于准许传递电信号。此数据的提供和评估允许优化且在设备性能、可靠性和耐久性方面提供益处。由于BHA钻井设备通常经受高级振动和冲击负荷，因此通常使用固态导体和耦接件。然而，直接撞击在导体和/或导体部件上的流体循环可消极地影响钻井管内的流动区域或影响钻井工具内部或外部部件的物理完整性。另外，开发新设备以用于自动化地面和井下钻井系统，诸如封闭的循环钻井系统和电钻头(例如，功率脉冲)。对于这些系统和设备，需要在井下提供至钻头或BHA设备的电力供应。在一些实例中，工具管柱40的操作可传输振动，振动可沿着钻柱20行进。举例来说，钻杆21可弯曲且与井筒60或井筒壁61接触，从而沿着钻柱20发送振动。在另一实例中，钻头50与正被钻的地层的交互可导致振动，振动可沿着钻柱20行进。在图1和图1A说明的实现方式中，减振器组件80包括在底部钻孔组件(“BHA”)70中以减少沿着工具管柱40传播的振动量。图1A是图1的实例工具管柱40的放大正视图。工具管柱40可包括以下传感器/工具中的一者或多者:近钻头倾斜传感器(ABI)41 ;方位近钻头伽马传感器(ABG)42、远程导向工具(Geopilot RSS)43 ;双伽马射线传感器(DGR)44 ;定向传感器46、电阻率传感器(EffR)47 ;方位岩性密度传感器(ALD)48 ;和补偿热中子传感器(CTN)49。所说明的工具管柱40说明了智能有线钻杆系统(例如，哈利伯顿Intellipipe工具系统)的实现方式。然而，工具管柱40可包括在行业内是典型的多种工具和传感器。在所说明的实现方式中，BHA70组件包括钻头50、工具管柱40、动力部分200和电连接器组件100。将在图2、图2A、图3和图5的描述中进一步论述电导体组件100。应理解，BHA 70可包括所示组件中的一些、全部或不包括所示部件。在所说明的实现方式中，通过包括工具管柱40的底部钻孔组件70来提供电力和/或信号(例如，通信路径)。响应于钻压(W0B)和/或动态减振工具80 (例如，Tomax AST工具)上的压力的改变，工具管柱旋转和/或可具有可变长度。在各种实现方式中，井下电连接器组件100可用作穿过井下工具、钻杆和/或钻铤的各种配置的通信路径和/或电力路径，且不限于仅与Tomax工具一起使用。举例来说，井下电连接器组件100可用于传送底部钻孔组件子总线数据和/或电力。在另一实例中，本公开的井下电连接器组件100也可用于有线管系统，诸如哈利伯顿IntelliPipe系统，和/或包括如结合图1A说明和论述的RSS、MWD 和 LWD 工具。现在参看图2、图2A、图2B、图2C和图3，其中侧视图和截面图说明井下电连接器组件的实施方案。连接器组件100包括上部纵向构件102。上部纵向构件102是具有电导体103(例如，导电金属杆、金属线、光纤或复合材料)的管状构件(例如，导管)，电导体103位于导管内。吊环110位于上部纵向构件102的井上部分，吊环110被设计大小和配置以被收纳在上部内接式外壳构件520的置物架522中。连接器组件100的井下部分包括下部纵向构件210。类似的吊环112被配置用来收纳在下部外接式外壳构件510的置物架512中。下部纵向构件210是具有电导体203的导管，电导体203位于导管内。吊环110和112各自包括多个安装孔540。安装螺栓542可通过且收纳至架子512和522中的带螺纹的孔(例如，带凹螺纹的螺栓孔)中。技术中已知的其它类型的机械连接器可用以将吊环紧固至置物架。吊环110和纵向构件102的导管与架设穿过导管的电导体103外部绝缘。同样地，吊环112和纵向构件210的导管与架设穿过导管的电导体203外部绝缘。伸缩式外壳500包括收纳下部外接式外壳构件510的上部内接本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种能够定位在井筒中的电连接器组件，所述电连接器组件包括：上部纵向构件，其包括被至少部分地设置在其中的电导体；下部纵向构件，其包括被至少部分地设置在其中的电导体；伸缩式导电组件，其包括位于所述上部纵向构件的电导体的端部的纵向插孔，所述纵向插孔被设置于所述下部纵向构件的电导体的端部周围；以及电接触构件，其被设置在所述下部纵向构件的电导体的端部周围且与所述下部纵向构件的电导体的端部可移动地接触，且所述接触构件与所述上部纵向构件的所述纵向插孔的内表面可移动地接触。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·D·蒂利，约翰·K·斯奈德，
申请(专利权)人：哈利伯顿能源服务公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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