可变直径圆角件组件制造技术

本文公开了可扩展的圆角件组件。一种圆角件组件，其包括：主体和布置在所述主体的远端处的圆角件尖端；压缩环，其围绕所述主体的外部布置并且被配置成在被致动时相对于所述主体轴向平移；以及多个弹性爪指，其联接至所述压缩环和所述圆角件尖端并在其间延伸，每个弹性爪指被预先压缩，以使得每个弹性爪指被预先设置成径向向外弯曲，其中当所述压缩环被致动时，所述多个弹性爪指从第一直径径向向外移动至大于所述第一直径的第二直径。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
本公开大体涉及井下工具，并且更具体地说，涉及一种可扩展的圆角件组件。在建造、完成和/或干预石油和天然气工业中的井期间，井操作员经常使用圆角件组件以标记、偏转、喷射或以其他方式与井筒内的各种井下工具物理地相互作用。使用特定的圆角件组件的能力受限于其外径，所述圆角件组件必须能够穿过井筒中的限制或在预期的啮合以上完井。在一些情况下，圆角件组件用于将工具串引导至井筒内的期望位置。例如，一些井筒包括以一定角度从母井筒或主井筒延伸的一个或多个侧井筒。此类井筒通常被称为多分支井筒。各种装置和井下工具可安装在多分支井筒中，以便于朝向特定的侧井筒引导工具串。偏转器或斜向器例如是一种装置，所述装置可在主井筒中被定位在所述主井筒内的接合点处，并且被配置成朝向在接合点处从主井筒延伸的侧井筒引导井下传送的圆角件组件。根据圆角件组件的各种参数，一些偏转器还允许圆角件组件保持在主井筒内，并且以其他方式绕过接合点，而不用被引导到侧井筒中。将圆角件组件准确地引导到主井筒或侧井筒中往往可能是一项困难的任务。例如，在井筒之间的准确选择通常要求偏转器和圆角件组件都被正确地定向在井内，并且另外要求来自已知重力的辅助。此外，常规的圆角件组件通常仅能够在接合点处进入侧井筒，在所述接合点处，偏转器的设计参数对应于圆角件组件的设计参数。为了在具有不同设计的偏转器的接合点处进入另一个侧井筒，圆角件组件必须返回到地面并且替换为展现出对应于不同设<br>计的偏转器的设计参数的圆角件组件。如可理解的，此过程可能是耗时的和昂贵的。附图说明以下附图被包括来用于说明本公开的某些方面，并且不应视作排它性实施方案。所公开的主题能够在不脱离本公开的范围的情况下在形式和功能上进行相当多的修改、改变、组合以及等效化。图1示出根据一个或多个实施方案的可采用本公开的一个或多个原理的示例性井系统。图2A-图2C分别示出根据一个或多个实施方案的图1的偏转器的等距视图、顶视图和端视图。图3A和图3B分别示出根据一个或多个实施方案的处于松弛配置和致动配置的示例性圆角件组件的截面侧视图。图4A和图4B分别示出根据一个或多个实施方案的处于松弛配置和致动配置的另一个示例性圆角件组件的截面侧视图。图5A和图5B分别示出根据一个或多个实施方案的当其与图1-图2的偏转器相互作用时处于其默认配置的图3A-3B的圆角件组件的端部侧视图和截面侧视图。图6A和图6B分别示出根据一个或多个实施方案的当其与图1-图2的偏转器相互作用时处于其致动配置的图3A-3B的圆角件组件的端部侧视图和截面侧视图。图7示出可实现本公开的原理的示例性多分支井筒系统。具体实施方式本公开大体涉及井下工具，并且更具体地说，涉及一种可扩展的圆角件组件。本文公开了一种圆角件组件，所述圆角件组件能够在井下按需扩展其外径，以使得所述圆角件组件能够使用对应设计的偏转器来准确地偏转到主井筒中或侧井筒中。偏转器具有与主井筒的下部连通的第一通道，以及与侧井筒连通的第二通道。如果圆角件组件的直径小于第一通道的直径，圆角件组件将被引导到主井筒的下部中。可替代地，如果圆角件组件的直径大于第一通道的直径，圆角件组件将被引导到侧井筒中。所公开的圆角件组件的可变性质允许选择性地和重复性地再进入具有各自配备有偏转器的多个接合点的任何数目的堆叠式多分支井。此外，存在如本文所公开的可变直径圆角件组件的若干实际应用。在一个这样的实施方案中，圆角件组件可穿过完井中的限制并且增加其外径，以便于在开放位置与闭合位置之间转移井下工具(诸如套筒)。在另一个实施方案中，在工作柱的端部处的圆角件组件可增加其外径以便于标记深度基准，并且随后减小其外径以便于允许圆角件组件被拉过限制。可变外径圆角件组件还可在压裂增产完井中具有实际应用，其中所述圆角件组件可被利用来转移开放/闭合的压裂套筒而不需要坠球。参考图1，示出了根据一个或多个实施方案的可采用本公开的一个或多个原理的示例性井系统100。井系统100包括主孔102和侧孔104，所述侧孔104在井系统100中的接合点106处从主孔102延伸。主孔102可以是从地面位置(未示出)钻出的井筒，并且侧孔104可以是以从主孔102延伸的、以一定角度钻出的侧井筒或偏斜井筒。尽管主孔102被示出为垂直定向的，但主孔102可被大体水平地定向或以垂直与水平之间的任何角度定向，而不脱离本公开的范围。在一些实施方案中，主孔102可衬有套管柱108等，如图所示。侧孔104也可衬有套管柱108。然而在其他实施方案中，套管柱108可从侧孔104省略，使得侧孔104可被形成为“裸眼”(“开孔”)区段，而不脱离本公开的范围。在一些实施方案中，管柱110可在主孔102内延伸，并且偏转器112可在接合点106处或附近布置在管柱110内，或以其他方式在接合点106处或附近形成所述管柱110的整体部分。管柱110可以是从地面位置向井下、在主孔102内延伸的工作柱，并且可在其中限定或以其他方式提供窗口114，以使得井下工具等可离开管柱110而进入侧孔104中。在其他实施方案中，管柱110可被省略，并且偏转器112可替代地大体布置在套管柱108内，而不脱离本公开的范围。偏转器112可用于引导或以其他方式导引圆角件组件(未示出)在主孔102内进一步往井下或进入侧孔104中。为了实现这一点，偏转器112可包括第一通道116a和第二通道116b。第一通道116a可展现出预定的宽度或直径118。具有小于预定直径118的直径的任何圆角件组件可被引导到第一通道116a中并且随后引导至主孔102的下部。相比之下，具有大于预定直径118的直径的圆角件组件可通过滑动地啮合形成第二通道116b的整体部分或延伸部的倾斜表面120而引导到侧孔104中。倾斜表面120用于将圆角件组件导引或引导到侧孔104中。现参考图2A-图2C，继续参考图1，分别示出了根据一个或多个实施方案的图1的示例性偏转器112的等距视图、顶视图和端视图。偏转器112可具有提供第一端204a和第二端204b的主体202。第一端204a可布置在主孔102(图1)的井口端(即，更靠近井筒的表面)上，并且第二端204b可布置在主孔102的井下端(即，更靠近井筒的底部)上。图2C例如为从其第一端204a观察的偏转器112的视图。如图所示，第一通道116a和第二通道116b以及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种圆角件组件，其包括：主体和布置在所述主体的远端处的圆角件尖端；压缩环，其围绕所述主体的外部布置，并且被配置成在被致动时相对于所述主体轴向移动；以及多个弹性爪指，其联接至所述压缩环和所述圆角件尖端并在其间延伸，每个弹性爪指被预先压缩，以使得每个弹性爪指被预先设置成径向向外弯曲，其中，当所述压缩环被致动时，所述多个弹性爪指从第一直径径向向外移动至大于所述第一直径的第二直径。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种圆角件组件，其包括：
主体和布置在所述主体的远端处的圆角件尖端；
压缩环，其围绕所述主体的外部布置，并且被配置成在被致动时相对于
所述主体轴向移动；以及
多个弹性爪指，其联接至所述压缩环和所述圆角件尖端并在其间延伸，
每个弹性爪指被预先压缩，以使得每个弹性爪指被预先设置成径向向外弯
曲，
其中，当所述压缩环被致动时，所述多个弹性爪指从第一直径径向向外
移动至大于所述第一直径的第二直径。
2.如权利要求1所述的圆角件组件，其中所述压缩环使用作用在所述
压缩环上的液压压力和可操作地联接至所述压缩环的致动装置中的至少一
个是可致动的。
3.如权利要求1所述的圆角件组件，其还包括保持螺母，其固定地联
接至所述主体，并且在所述压缩环轴向平移时使所述压缩环径向地贴靠所述
主体的所述外部固定。
4.如权利要求3所述的圆角件组件，其中所述保持螺母在所述主体与
所述压缩环之间轴向延伸，并且轴向跨越限定在所述主体中的一个或多个流
体端口，所述一个或多个流体端口被配置成将所述压缩环放置成与所述主体
的内部流体连通，以使得液压流体可作用在所述压缩环上并且致动所述压缩
环。
5.如权利要求1所述的圆角件组件，其还包括：
带孔口的芯轴，其可移动地布置在限定在所述主体内的压力室内，所述
带孔口的芯轴具有被限定至少部分地穿过其中的流体导管；
一个或多个流动端口，其被限定在所述带孔口的芯轴中并且被配置成经
由所述流体导管而将所述压力室放置成与所述主体的内部流体连通；以及
测孔鼻部，其从所述带孔口的芯轴纵向延伸并且穿过限定在所述圆角件
尖端中的通道，所述圆角件尖端被配置成在以下两者之间移动：扩展配置，
其中所述带孔口的芯轴使所述鼻部维持延伸到所述圆角件尖端之外；以及回

\t缩配置，其中所述带孔口的芯轴轴向移动并且至少部分地在所述主体内拉动
所述测孔鼻部。
6.如权利要求5所述的圆角件组件，其还包括偏置装置，所述偏置装
置被轴向布置在所述带孔口的芯轴的端壁与所述主体的径向突出部之间。
7.一种井系统，其包括：
偏转器，其布置在井筒的主孔内并且限定第一通道，所述第一通道展现
出预定直径并且与所述主孔的下部连通，以及第二通道，所述第二通道与侧
孔连通；以及
圆角件组件，其包括主体和布置在所述主体的远端处的圆角件尖端，围
绕所述主体的外部可移动地布置的压缩环，以及多个弹性爪指，所述多个弹
性爪指联接至所述压缩环和所述圆角件尖端并在其间延伸，每个弹性爪指被
预先压缩，以使得每个弹性爪指被预先设置成径向向外弯曲，
其中所述圆角件组件在以下两者之间是可致动的：默认配置，其中所述
多个弹性爪指展现出等于或小于所述预定直径的第一直径；以及致动配置，
其中所述多个弹性爪指展现出大于所述第一直径的第二直径，以及
其中所述偏转器被配置成基于所述多个弹性爪指的直径与所述预定直
径的比较而将所述圆角件组件引导到所述侧孔和所述主孔的所述下部之一
中。
8.如权利要求7所述的井系统，其中所述偏转器还包括倾斜表面，所
述倾斜表面在所述多个弹性爪指展现出所述第二直径时将所述圆角件组件
导引至所述第二通道。
9.如权利要求7所述的井系统，其中，当所述多个弹性爪指展现出所
述第一直径时，所述圆角件组件被引导到所述第一通道和所述主孔的所述下
部中，并且其中，当所述多个弹性爪指尖端展现出所述第二直径时，所述圆
角件组件被引导到所述第二通道和所述侧孔中。
10.如权利要求7所述的井系统，其中所述压缩环使用作用在所述压缩
环上的液压压力和可操作地联接至所述压缩环的致动装置中的至少一个是
可致动的。
11.如权利要求7所述的井系统，其还包括保持螺母，其固定地联接至
所述主体，并且在所述压缩环轴向平移时使所述压缩环径向地贴靠所述主体

\t的所述外部固定。
12.如权利要求11所述的井系统，其中所述保持螺母在所述主体与所
述压缩环之间延伸，并且轴向跨越限定在所述主体中的一个或多个流体端
口，所述一个或多个流体端口被配置成将所述压缩环放置成与所述主体的内
部流体连通，以使得液压流体可作用在所述压缩环上并且致动所述压缩环。
13.如权利要求8所述的井系统，其还包括：
带孔口的芯轴，其可移动地布置在限定在所述主体内的压力室内，所述
带孔口的芯轴具有被限定至少部分地穿过其中的流体导管；
一个或多个流动端口，其被限定在所述带孔口的芯轴中并且被配置成经
由所述流体导管而将所述压力室放置成与所述主体的内部流体连通；以及
测孔鼻部，其从所述带孔口的芯轴纵向延伸并且穿过限定在所述圆角件
尖端中的通道，所述圆角件尖端被配置成在以下两者之间移动：扩展配置，
其中所述带孔口的芯轴使所述鼻部维持延伸到所述圆角件尖端之外；以及回
缩配置，其中所述带孔口的芯轴轴向移动并且至少部分地在所述主体内拉动
所述测孔鼻部。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·L·巴特勒，C·A·班森，
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