用于通过钻柱取出钻井设备的装置和系统制造方法及图纸

披露了一种用于从钻柱取出设备的装置和系统。该系统包括设备取出装置，该设备取出装置具有连接到该设备的锚定件、连接到钻柱井口部的壳体和连接到钻柱井底部的定子管。所述锚定件包括锚定件取出销和至少一个锚爪，所述设备取出装置可拆卸地连接到所述定子管。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及取出装置，具体地本专利技术涉及用于通过钻柱取出井下钻井设备的装置。
技术介绍
在油气工业中，钻出井孔来到达地下含油气地层。传统的钻进需要在地表处向钻柱施加转动，该转动被传递到安装在钻柱远端处底部钻具组合(BHA)上的钻头。然而，在定向钻进中，可以使用井下钻进电机来向钻头施加转动。例如在水平油气井钻进过程中，井孔的轨迹通常不均匀且不稳定。由地质导向、定向钻进校正过度和/或地层相互作用引起的井孔高弯曲度使得在这些井中下放多阶段扩张式封隔器组件或套管是极度困难的而且有时是不可能的。在钻进长距离水平井时，由钻柱和井孔的相互作用产生的摩擦严重限制了向钻头的重量传递，从而降低了钻进速率并且可能造成许多其他问题，在最坏的情况下，无法达到井的总的计划深度。BHA被粘在其不能被拉出的点处，操作人员必须沿着钻柱寻找卡住点。为了确定卡住点，使用“自由点”测试。自由点测试需要钻柱的磁性特征，首先不施加张力或扭矩，然后再次施加张力或扭矩。除了在卡住部处异常外，两次扫描得到的钻柱的磁力剖面应该是相同的。卡住部处集中的应力改变了材料的磁性性能曲线，从而确定了自由点。自由点测试仅可以在净孔中实施。如果中间钻柱设备已就位，那仅能在下送到中间钻柱设备之前的位置实施自由点测试。通常安装的中间钻柱装置的一个示例是搅拌器。目前如果不存在净孔而且钻柱被粘住，就要进行冗长的、耗时的、昂贵的操作。第一步是使用位于中间钻柱设备的井底侧的特殊的拆卸元件将中间钻柱设备“退回”。一旦中间钻柱设备被退回，则断开从中间钻柱设备到井架的钻柱。接下来将自由点工具送到裸眼井下以将其插入到敞开的剩余钻柱中，然后传导磁性。一旦确定自由点，就将切割工具、化学物、爆炸物等插入，并切断从自由点以上的钻柱。中间钻柱设备与自由点之间的钻柱部分被取回。如果可能，从钻柱取回MWD。最后一步是强行移除卡住的BHA并用新的BHA将其替换。偶尔的情况下BHA不能取下来。在这种情况下，遗弃所述BHA，就在卡住的BHA上方开始钻出偏离的井孔以绕开卡住的钻柱。由于前述的原因，需要一种装置和系统来容易并快速地移除钻井设备而无需破坏整个钻柱。
技术实现思路
本专利技术克服了与当前策略和设计相关的问题和缺点，提供了通过钻柱移除钻井设备的新工具和新方法。本专利技术的一个实施方式涉及一种设备取出装置。该装置包括连接到所述设备的锚定件。该锚定件包括锚定件取出销以及适于接合钻柱内部的至少一个锚爪。在一个优选实施方式中，所述设备是涡轮驱动发电机、搅拌器、随钻测量(MWD)装置、随钻测井(LWD)装置、遥感勘测或井下通讯装置、所述遥感勘测或通讯装置的中继器、测量钻柱动力(例如扭矩、转速、平移速率)的仪器、涡轮发电机、中间钻柱仪器组、发电机以及它们的组合中的一个。优选地，该装置还包括剪切销，剪切销适于维持所述至少一个锚爪在钻柱内部中的接合，直到施加足够大的力来克服剪切销的强度。优选地，该装置还包括可连接到钻柱的井口部的壳体和可连接到钻柱井底部的定子管。在一个优选实施方式中，钻柱的内部是定子管的内部。所述至少一个锚爪优选地适于可拆卸地接合定子管内部上的孔、凹部或开口。优选地，所述锚定件和设备可以从所述壳体和定子管取出。在一个优选实施方式中，一旦将锚定件和设备取出，就在壳体和定子管中留下净孔。优选地，该装置还包括在定子管中的至少一个槽缝，其中钻井流体能够围绕所述锚定件和设备流动并通过所述至少一个槽缝流入所述定子管中。优选地，所述锚定件取出销适于从地表抓住。本专利技术的另一个实施方式是一种用于从钻柱取出设备的系统。该系统包括设备取出装置、连接到钻柱井口部的壳体和连接到钻柱井底部的定子管，该设备取出装置具有连接到所述设备的锚定件，其中所述锚定件包括锚定件取出销和至少一个锚爪。所述设备取出装置可拆卸地连接到所述定子管。优选地，所述设备是涡轮驱动发电机、搅拌器、随钻测量(MWD)装置、随钻测井(LWD)装置、遥感勘测或井下通讯装置、所述遥感勘测或通讯装置的中继器、测量钻柱动力(例如扭矩、转速、平移速率)的仪器、涡轮发电机、中间钻柱仪器组、发电机以及它们的组合中的一个。在一个优选实施方式中，所述设备取出装置还包括剪切销，剪切销适于维持所述至少一个锚爪在定子管内部中的接合，直到施加足够大的力来克服剪切销的强度。该系统优选地还包括适于连接到锚定件取出销并从钻柱取出所述锚定件和设备的抓取装置。该系统优选地还包括多个锚定件，每个锚定件连接到设备的不同部件。优选地，所述至少一个锚爪适于可拆卸地接合定子管内部中的孔、凹部或开口。在一个优选实施方式中，所述锚定件和设备可以从所述壳体和定子管取出。优选地，一旦将锚定件和设备取出，就在壳体和定子管中留下净孔。该系统优选地还包括在定子管中的至少一个槽缝，其中钻井流体能够围绕所述锚定件和设备流动并通过所述至少一个槽缝流入所述定子管中。优选地，锚定件和设备可以在无需移除钻柱的情况下取出。本专利技术的其他实施方式和优点部分地在下面的描述中阐述并且部分地可以从该描述中显而易见的得出，或者可以从本专利技术的实施中习得。附图说明仅通过示例并参照附图更详细地描述本专利技术，其中：图1是本专利技术的一个实施方式的剖切侧视图。图2是本专利技术的锚定件端部的一个实施方式的放大视图。图3是本专利技术的设备端部的一个示例的一个实施方式的放大视图。具体实施方式正如这里具体体现并宽泛描述的，本说明书在这里提供了本专利技术的详细实施方式。然而，所披露的实施方式仅是本专利技术的示例，其可以以各种替代性形式体现。因此，具体的结构上和功能上的细节并不旨在是限定性的，它们提供了权利要求的依据并且作为有代表性的依据用于教导本领域技术人员多方面实施本专利技术。图1示出了用于从钻柱110移除设备105的锚定件100的一个实施方式的剖切侧视图。在这里示出的实施方式中，所述设备105是涡轮驱动发动机。然而，设备105例如可以是搅拌器、随钻测量(MWD)装置、随钻测井(LWD)装置、遥感勘测或井下通讯装置、所述遥感勘测或通讯装置的中继器、测量钻柱动力(例如扭矩、转速、平移速率)的仪器、发电机、中间钻柱仪器组、涡轮发电机、或其他设备以及它们的组合。虽然描述了一个锚定件100，但是整个钻柱可以布置多个锚定件100，每个锚定件连接到设备105的不同部件。在该优选实施方式中，锚定件100和设备105经由朝向井口或地表的壳体110以及朝向井底或钻头的定子管115而包含在钻柱内。壳体110和定子管115在钻柱中的位置可以颠倒。优选地，在钻进过程中锚定件100和壳体110均连接到定子管115。优选地，在锚定件100和设备105取出过程中，锚定件100和设备105与定子管115脱离接合并且穿过钻柱被拉到地表而不会破坏钻柱且不需要从井孔移除钻柱，并且不会使壳体110与定子管115脱离接合。优选地，壳体110和定子管115经由压配合的焊接组件连接。然而，壳体110和定子管115可以用粘结剂、螺纹接头、螺栓、摩擦力、铆钉、卡扣件或其他连接装置连接。优选地，定子管115的至少一部分插入到壳体110中，而另一部分超出壳体110的端部向井下延伸。图2示出了该系统的锚定件100端的放大视图。锚定件100的井口端部优选地是由取出销120构成的。所述取出销120优选地可以被一装置从地表抓住、吊住或以其他方式连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备取出装置，包括：连接到所述设备的锚定件，该锚定件包括：锚定件取出销；以及适于接合钻柱内部的至少一个锚爪。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.24 US 14/339,9721.一种设备取出装置，包括：连接到所述设备的锚定件，该锚定件包括：锚定件取出销；以及适于接合钻柱内部的至少一个锚爪。2.根据权利要求1所述的设备取出装置，其中该设备是涡轮驱动发电机、搅拌器、随钻测量(MWD)装置、随钻测井(LWD)装置、遥感勘测或井下通讯装置、所述遥感勘测或通讯装置的中继器、测量钻柱动力(例如扭矩、转速、平移速率)的仪器、涡轮发电机、中间钻柱仪器组、发电机以及它们的组合中的一个。3.根据权利要求1所述的设备取出装置，还包括剪切销或弹簧止动器，所述剪切销或弹簧止动器适于保持所述至少一个锚爪在钻柱内部的接合，直到施加的力足以克服所述剪切销或弹簧止动器的强度。4.根据权利要求1所述的设备取出装置，还包括可连接到钻柱井口部的壳体和可连接到钻柱井底部的定子管。5.根据权利要求4所述的设备取出装置，其中所述钻柱内部是定子管内部。6.根据权利要求5所述的设备取出装置，其中所述至少一个锚爪适于可拆卸地接合所述定子管内部中的孔、凹部或开口。7.根据权利要求4所述的设备取出装置，其中所述锚定件和设备能够从所述壳体和定子管取出。8.根据权利要求7所述的设备取出装置，其中，一旦所述锚定件和设备被取出，则在所述壳体和定子管中留下净孔。9.根据权利要求4所述的设备取出装置，还包括在定子管中的至少一个槽缝，其中钻井流体能够围绕锚定件和设备流动，并通过所述至少一个槽缝流入到定子管中。10.根据权利要求1所述的设备取出装置，其中所述锚定件取出销适于从地表抓住。11.一种用于从钻...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·T·迈耶，J·阿申布伦纳，J·J·史密斯，J·D·奥斯特洛，C·迪克，
申请(专利权)人：高级技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US