具有嵌入电导体的管道的附加制造方法技术

一种通过附加制造形成管道的方法，其中该方法包括当形成管道时在管道的侧壁中形成通道以及在通道中形成导电元件。可以形成附加管道使得当管道连接在一起时每个管道中的导电元件彼此信号通信。向每个管道添加螺纹使管道联接在一起以形成柱。同时形成于管道的端部的导线环提供柱中的相邻管道之间的接触装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】有关申请的交叉引用本申请要求于2014年3月28日提交的美国临时专利申请14/229,066的优先权，出于所有目的，其全部公开内容在此引入作为参考。
本专利技术大体涉及一种使用附加制造来形成具有一体形成的信号线和连接件的管道方法。
技术介绍
管道通常用于地层中烃类生产的许多方面。用于形成井孔(其贯穿地层)的钻柱通常由许多端对端螺纹连接在一起的单个管接头，以及连接至最下面的管接头的下端的钻头制成。完成的井孔通常与连接至井孔的壁的套管的管柱配合。水泥通过阻止烃类在套管和井孔壁之间流动而用于井控。通常用于烃类生产的其他管道包括生产管，其通常插入套管中且烃类通过其从地层流向地表。连续管是另一种烃类生产管，其通常用于部署井下工具，比如井孔内的穿孔系统。有时，管道包括他们侧壁内的轴向通道，这些侧壁设计用于数据或其他信号输送线。
技术实现思路
本文提供了一种形成用于井孔的管道的方法，在一个实施例中，其包括沉积连续的管体基础材料层并引导该管体基础材料层处的能量以形成管体，通过策略性地沉积该连续的基础材料层而在管道的侧壁中形成轴向通道，通过策略性地沉积连续的导电细长构件基础材料层来形成导电细长构件而在通道中形成导电细长构件，并引导该导电细长构件基础材料层处的能量。导电细长构件可包括导电芯和在导电芯的外表面的绝缘材料。该方法可进一步包括在管道的侧壁中形成弯曲通道，其沿外切所述管道的轴线的路径定向。该实例可进一步包括在弯曲通道中形成导电环，并将该导电环电联接至导电细长构件之一的一端。螺纹可任选地通过策略性地沉积该管体材料层而形成于管体上。螺纹可替代地被策略性地加工以暴露导电元件。螺纹可以是阳螺纹和阴螺纹。在一个实施例中，管体为第一管体，该方法进一步包括重复上述步骤以形成第二管体，从而在第一和第二管体上形成螺纹，并螺纹联接第一和第二管体。当第一和第二管体螺纹接合在一起时第一管体中的导电细长构件可与第二管体中的导电细长构件连通。任选的绝缘构件可以包括在内用于将管体和导电元件隔开。形成用于井孔的管道的另一个示例性方法涉及通过沉积连续的管体基础材料层并引导该管体基础材料层处的能量来形成管体，沉积附加的连续的管体基础材料层并引导该附加的连续的管体基础材料层处的能量以形成附加管体，通过策略性地沉积连续的基础材料层而在管体的侧壁中形成轴向通道，通过沉积连续的导电细长构件基础材料层来形成导电细长构件而在所述通道中形成所述导电细长构件，并引导该导电细长构件基础材料层处的能量和将管体和附加管体联接在一起使得管体中的导电细长构件与附加管体中的导线细长构件连通。该方法可进一步包括提供管体中的导电细长构件中的信号，该信号被传输到附加管体中的相应导电细长构件。在一个实例中，信号在井孔中初始化，该方法进一步包括将信号传输到在地表上且在井孔之上的控制器。可选地，管体和附加管体为管状构件，比如井孔套管、生产管、钻柱、连续管或其组合。在管道的侧壁中可任选地形成与管道的轴线外切的弯曲通道，并在弯曲通道中加入连接件环。该方法可进一步包括在导电细长构件的外表面上形成绝缘层。附图说明已经陈述了本专利技术的一些特征和益处，当与附图结合时，其它将在继续描述的同时变得显而易见，其中：图1是根据本专利技术描述了使用附加制造来形成具有传输线的管道的实例的立体示意图。图2是根据本专利技术使用图1的实例而形成的管道的实例的侧剖视图。图3是根据本专利技术的导电组件的实例的轴向剖视图。图4是根据本专利技术的设置在井孔中的图1的管道的实例的部分侧剖视图。尽管结合优选的实施例描述了本专利技术，但应理解不旨在将本专利技术限制于所述实施例。相反，它旨在涵盖在所附权利要求限定的本专利技术的精神和范围内的所有替代、修改和等同物。具体实施方式现在下文将参照实施例中示出的附图更全面地描述本专利技术的方法和系统。本专利技术的方法和系统以许多不同形式表现，并且不应视为限于本文所列举的实施例。而是提供这些实施例使得本专利技术将是透彻和完整的，且将其范围完全传达给本领域技术人员。在所有描述中相同的附图标记表示相同的元件。在实施例中，术语“约”的使用包括所引用量级的+/-5％，术语“基本上”的使用包括所引用量级的+/-5％。应进一步理解的是，因为改进和等同物对于本领域技术人员是显而易见的，故本专利技术的范围不限于结构、操作、确切材料或所述和所描述实施例。在附图和说明书中，已经公开了示例性实施例，尽管使用了专用术语，但它们仅用于广义和描述性目的，而不是为了限制的目的。图1示出了使用附加制造方法形成管道10的一个示例的侧向立体图。由于形成了管道10，故导电组件12被一体地形成在管道10内。导电组件12各自包括细长导电元件14，其是导电的且能够传输电以及用于传送数据的信号。示例性信号包括能够传输信息的模拟信号、数字信号、无线信号和任何其他信号。示出为设置在通道16中的导电组件12，在管道10形成期间还一体地形成于管道10内。在图1的实例中，通道16在管件10的轴线AX内大体上为轴向且大致平行。示出了用于形成管道10的实例性制造系统18，并且该示例性制造系统18包括策略性地沉积连续的粉末状材料22层的材料沉积系统20。通过将光或热形式的能量施加到粉末状材料22层上，粉末状材料22变得连贯并形成固体管道10；该固体管道10包括通道16和导电组件12。在图1的实例中，将被示出引导激光束26的激光器24形式的能量供应到粉末状材料22层27上，粉末状材料22层27被示出为沉积到管道10的最上部上。可选控制器28可与沉积系统20和激光器24联接用于控制操作并且用于沉积系统20和激光器24的定位。引线30、32分别将材料沉积系统20和激光器24连接到控制器28。因此，当形成管道10时，材料沉积系统的策略性操作和定位在管道10内形成通道16。此外，制成粉末状材料22的不同类型的材料的策略性取代使得导电组件12具有与管道10不同的材料组分。可选地，可以采用附加的或不同的材料沉积系统(未示出)用以形成不同的材料组分。图2是通过螺纹彼此联接的第一管道101和第二管道102的实例的侧视截面图。在该实例中，管道101、102中的每一个是使用附加制造过程(例如上文所解释且在图1中图示说明的制造过程)或其他类似方法形成的。可选的形成过程的实例包括快速制造、选择性热烧结、选择性激光烧结、选择性激光熔化、直接金属激光烧结、电子束熔化，以及它们的组合。如图2所示，所示的管道102的端部限定了通过螺纹插入到管道101的套管端部36中的销钉构件34。形成在销钉构件34的外表面上的螺纹38被示出与相应地形成在套管构件36的内表面上的螺纹40接合。在销钉构件34上的螺纹38和在套管构件36上的螺纹40的接合限定了螺纹连接。倾斜肩部44被示出在销钉构件34的外表面上并且远离销钉构件34的终端邻近螺纹38的端部。相应的倾斜肩部46在套管构件36的内表面上并且被示出外接于倾斜肩部44。倾斜肩部44、46以互补的角度被定向且通常沿着它们相应的长度接触。一系列触头481-483被示出在销钉构件34内沿着倾斜肩部44形成。触头481-483分别连接到导电组件501-503，所述导电组件501-503被示出为形成在通过销钉构件44形成的通道中。类似地，触头521-523被示出为形成在套管构件36中并且沿着倾本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于形成在井孔中使用的管道的方法，包括：a.通过沉积连续的管体基础材料层并引导所述管体基础材料层处的能量来形成管体；b.通过策略性地沉积所述所述连续的基础材料层而在所述管道的侧壁中形成轴向通道；和c.通过策略性地沉积连续的导电细长构件基础材料层来形成导电细长构件，进而在所述通道中形成所述导电细长构件，并引导所述导电细长构件基础材料层处的能量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.28 US 14/229,0661.一种用于形成在井孔中使用的管道的方法，包括：a.通过沉积连续的管体基础材料层并引导所述管体基础材料层处的能量来形成管体；b.通过策略性地沉积所述所述连续的基础材料层而在所述管道的侧壁中形成轴向通道；和c.通过策略性地沉积连续的导电细长构件基础材料层来形成导电细长构件，进而在所述通道中形成所述导电细长构件，并引导所述导电细长构件基础材料层处的能量。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述导电细长构件包括导电芯和在所述导电芯的外表面的绝缘材料。3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在所述管道的所述侧壁中形成弯曲通道，其沿外切所述管道的轴线的路径定向。4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括在所述弯曲通道中形成导电环，并将所述导电环电联接至所述导电细长构件之一的一端。5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括通过策略性地沉积所述管体材料层而在所述管体上形成螺纹。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述螺纹包括阳螺纹和阴螺纹。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述管体包括第一管体，所述方法进一步包括重复步骤(a)-(c)以形成第二管体，从而在所述第一和第二管体上形成螺纹，并螺纹联接所述第一和第二管体。8.根据权利要求8所述的方法，其中当所述第一和第二管体螺纹...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·W·罗丝，
申请(专利权)人：贝克休斯公司，
类型：发明
国别省市：美国;US