用于封装井下工具中的部件、组件和模块的方法技术

设备可包括通过输送装置输送的工具。所述工具具有主体，所述主体具有负载支承部段、通过直径界定的外表面、旋转轴线和从所述外表面处的开口延伸的在所述主体中的通道。所述通道的至少一部分在所述主体中的所述开口的轴向位置处相对于所述主体的所述旋转轴线倾斜。所述设备还包括安置在所述通道中的至少一个功能元件；和操作性地连接到所述至少一个功能元件的导管，所述导管传递以下各项中的至少一者：(i)能量、(ii)信号、(iii)流体、(iv)地层材料。替代地，所述设备包括安置在所述通道中的至少一个整装功能元件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于封装井下工具中的部件、组件和模块的方法
技术介绍
1.专利
本公开总体上涉及封装用于钻孔中的工作柱中的部件和组件。2.技术背景油田井筒是通过使钻头旋转钻探，所述钻头通过钻柱输送到井筒中。钻柱包括钻管(管道)，所述钻管在其底部末端处具有钻探组件(也称为“井底组件”或“BHA”)，所述钻探组件携带用于钻探井筒的钻头。适合的钻探流体(通常称为“泥浆”)在压力下从表面处的来源沿着管道向下供应或泵送。按照惯例，钻探流体沿着管道经由中心流动孔流动。因而，可通过钻柱输送的各种部件和组件优选地容置在围绕一个或多个流动孔的环形主体中。这些流动孔可位于中心或偏离中心。传统的容置布置包括覆盖套筒、舱口覆盖、基础探针和巨型框架封装。为了对现有井筒测井，钢索仪器借助于金属丝降低到井筒中。钢索仪器通过与以上涉及的类似技术携带装备。本公开提供不具有传统封装布置的缺陷的封装布置。
技术实现思路
在各方面中，本公开提供一种用于在钻孔中使用的设备。设备可包括通过输送装置输送的工具。所述工具具有主体，所述主体具有负载支承部段、通过直径界定的外表面、旋转轴线和从所述外表面处的开口延伸的在所述主体中的通道。所述通道的至少一部分在所述主体中的所述开口的轴向位置处相对于所述主体的所述旋转轴线倾斜。所述设备还包括安置在所述通道中的至少一个功能元件；和操作性地连接到所述至少一个功能元件的导管，所述导管传递以下各项中的至少一者：(i)能量、(ii)信号、(iii)流体、(iv)地层材料。在各方面中，本公开还提供一种用于使用适于钻孔的工具的方法。设备可包括通过输送装置输送的工具。所述工具具有主体，所述主体具有负载支承部段、通过直径界定的外表面、旋转轴线和从所述外表面处的开口延伸的在所述主体中的通道。所述通道的至少一部分在所述主体中的所述开口的轴向位置处相对于所述主体的所述旋转轴线倾斜。所述设备还包括安置在所述通道中的至少一个整装功能元件。已(虽然相当广泛地)概括本公开的某些特征的实例，以便可更好地理解其随后的详述，并且以便可了解对本领域的贡献。当然，存在下文中将描述并且将形成所附权利要求书的主题的本公开的额外特征。附图说明为了本公开的详细理解，应参考结合附图进行的对优选实施方案的以下详细描述：图1是根据本公开的实施方案的可并入有通信系统的钻探系统的一个实施方案的示意图；图2A和图2B示意性地示出根据本公开的实施方案的形成在具有钻柱的负载支承部段的主体中的通道；图3示意性地示出结合阀致动组件使用的根据本公开的一个实施方案的封装在通道中的功能元件；并且图4示意性地示出根据本公开的一个实施方案的封装在通道中并且结合阀致动组件使用的功能元件。具体实施方式本公开提供用于封装“功能元件”的布置和有关方法。如本文所使用，“功能元件”是被设计来在表面处或井下执行一个或多个预定功能的物理主体或组件。执行的功能可自律地或响应于命令信号进行。另外，功能装置可为动态的并且在未激活状态与激活状态之间移动，或反之亦然。这与静态装置如螺钉、舱口和其他惰性结构形成对比。本公开的教导可与通过输送装置输送到井筒/钻孔中的任何工具或工具的部段一起使用。输送装置可为刚性载体如包括金属丝管的接合管，或非刚性载体如盘绕管道、钢索、滑线、电子线等。仅为了方便起见，钻柱将在以下论述中被用作示范性输送装置。首先参考图1，示意性地示出用于井筒12的构造、测井、完成或检查的系统10的正视图。系统10包括钻柱11和井底组件(BHA)20。在一个实施方案中，钻柱11可由刚性管状物(例如，接合管状物)的部段组成。钻柱11可通过顶部驱动24或其他适当的旋转功率装置旋转。在一个非限制实施方案中，BHA20包括钻头26、转向单元30、钻探电动机40、传感器接头50、双向通信和功率模块(BCPM)60和地层评估(FE)接头70。在其他配置中，BHA20可包括有源稳定器、管下扩孔器、牵引机、推进器、井下防喷器等。在钻探期间，钻探流体沿钻柱11的流动孔向下流动并且沿形成在钻柱11与界定井筒12的壁之间的环形区向上流动。参考图2A，示出钻柱11(图1)的部段90，所述部段可为钻管或组成BHA20(图1)的部件中的任一个或钻柱11的任何其他部段。部段90具有带有负载支承部段92和流动孔94的主体89，所述流动孔定位在中心或偏离中心。部段90具有旋转轴线96，所述旋转轴线是工具的三个长轴线或主轴线中的一者。旋转轴线96可为部段90旋转所围绕的轴线。如果部段90不旋转，则旋转轴线96可为二等分部段90的轴线。在一些实施方案中，旋转轴线96可与沿着流动孔94的流体的流动对准。工具部段90具有通过直径界定的外表面104。也就是说，外表面104沿着无变化的直径轴向地延伸指定的距离。在一些实施方案中，外表面104可被视为圆周表面。如所示，旋转轴线96与外表面104平行。本公开的教导提供使能功能元件直接封装到井底组件的负载支承部段92或其他井工具。这些封装方法可提供大小方面的较大灵活性、可达性和可维护性，同时保持内部流动孔94为畅通的。例如，流动孔94的横截面流动区域不必被降低并且流动不必从部段90的中心轴线转移。参考图2A和图2B，通道100可形成在负载支承部段92中以用于接收一个或多个对象。通过负载携带区部92，其意指跨于部段90支承并传递压缩、张力、弯曲和/或扭转负载的物理质量。通道100可具有从部段90外侧可接近的开口102。也就是说，开口102至少部分地形成为穿透部段90的外表面104。应注意，部段90的末端面在它们连接到邻接工具时是不可接近的，并且有效地在工具柱或井底组件内侧。在一个非限制实施方案中，通道100可具有圆形横断面轮廓。在一个非限制实施方案中，通道100的长度的至少一部分由外表面104包围或覆盖。在另外的其他实施方案中，通道100的长度的大部分由外表面104包围或覆盖。根据本公开的通道可具有在图2A-B中使用通道100、110和120示出的各种定向。为便于解释，部段90可被视为具有都与旋转轴线96平行的两个非平行平面，如水平平面106和垂直平面108。通道100为倾斜的并且被导向部段90的中心。如本文所使用，“倾斜”意味通道100具有相对于水平平面106具有非零斜率但不正交于旋转轴线96的纵向轴线103。也就是说，倾斜大于零并且小于九十度。通道100也可以被描述为倾斜的并且从外表面104径向向内延伸；即，通道100以大于零并且小于九十度的角度从外表面104延伸。在实施方案中，倾斜的通道100的至少一部分是在主体89中的开口102的轴向位置处。也就是说，倾斜开始或终止于开口102处。通道110可相对于垂直平面108偏移并且从开口112沿直线径向向下延伸。像通道100，通道110的纵向轴线113(图2A)具有与水平平面106(图2B)不平行的部件。这个部件与垂直平面108平行。通道120可相对于垂直平面108偏移并且从开口122a沿直线径向向下延伸。不同于通道100、110，通道120的纵向轴线123具有与水平平面106不平行的部件和与垂直平面108不平行的部件。另一个差异在于通道100、110为“盲”孔。通道120是不同的，因为其一直延伸通过部段90并且可具有在外表面104上的第二开口122b，如图2B中所示。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在钻孔中使用的设备，所述设备包括输送装置(11)，所述设备的特征在于：通过所述输送装置(11)输送的工具，所述工具具有主体(89)，所述主体具有负载支承部段(92)、通过直径界定的外表面(104)、旋转轴线和从所述外表面(104)处的开口延伸的在所述主体(89)中的通道(100)，其中所述通道(100)的至少一部分在所述主体(89)中的所述开口的轴向位置处相对于所述主体(89)的所述旋转轴线倾斜；至少一个功能元件(146)，其安置在所述通道(100)中；以及导管(160)，其操作性地连接到所述至少一个功能元件(146)，所述导管传递以下各项中的至少一者：(i)能量、(ii)信号、(iii)流体和(iv)地层材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.29 US 15/1429171.一种用于在钻孔中使用的设备，所述设备包括输送装置(11)，所述设备的特征在于：通过所述输送装置(11)输送的工具，所述工具具有主体(89)，所述主体具有负载支承部段(92)、通过直径界定的外表面(104)、旋转轴线和从所述外表面(104)处的开口延伸的在所述主体(89)中的通道(100)，其中所述通道(100)的至少一部分在所述主体(89)中的所述开口的轴向位置处相对于所述主体(89)的所述旋转轴线倾斜；至少一个功能元件(146)，其安置在所述通道(100)中；以及导管(160)，其操作性地连接到所述至少一个功能元件(146)，所述导管传递以下各项中的至少一者：(i)能量、(ii)信号、(iii)流体和(iv)地层材料。2.如权利要求1所述的设备，其进一步特征在于，所述通道(100)具有以下各项中的至少一者：(i)线性分段、(ii)弯曲分段、(iii)具有不同几何形状的两个分段、(iv)波状分段。3.如权利要求1所述的设备，其进一步特征在于，所述主体(89)包括流动孔并且所述输送装置(11)是钻柱。4.如权利要求1所述的设备，其进一步特征在于，所述输送装置(11)是选自以下各项中的一者的非刚性载体：(i)钢索、(ii)滑线、(iii)电子线。5.如权利要求1所述的设备，其进一步特征在于，所述功能元件(146)通过以下各项中的一者激励：(i)电功率、(ii)加压流体和(iii)机械功率。6.如权利要求5所述的设备，其进一步特征在于，所述功能元件(146)包括以下各项中的至少一者：电子装置、光学装置、传感器、液压装置、致动器、阀、用于井下取样的材料的容器、电池和能量发射源。7.如权利要求6所述的设备，其进一步特征在于，所述功能元件(146)被定大小以能够经由所述开口插入和收回。8.如权利要求1所述的设备，其进一步特征在于，所述通道(100)通过所述主体(89)从所述主体(89)的所述外表面(104)处的...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·彼得斯，G·博斯曼，D·斯泰因霍夫，
申请(专利权)人：通用电气GE贝克休斯有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US