集成的铣磨和生产装置及方法制造方法及图纸

一种集成的铣磨和生产装置，包括具有中心孔的生产壳体、枢转地设置在中心孔内的一个或更多个挡板阀以及设置在中心孔内的致动器。挡板阀在默认位置是关闭的。致动器的启用永久地打开一个或更多个挡板阀。连接器选择性地固定在生产壳体下方，马达固定在连接器下方，并且铣磨钻头固定在马达下方。马达使铣磨钻头转动。启用该连接器会将连接器与生产壳体断开连接。致动器可以是活塞，该活塞在铣磨位置设置在挡板阀上方并在生产位置设置成穿过挡板阀以打开挡板阀。在生产位置，流体可以从钻井孔流过生产壳体的中心孔并流到表面以进行收集。流过生产壳体的中心孔并流到表面以进行收集。流过生产壳体的中心孔并流到表面以进行收集。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】集成的铣磨和生产装置及方法
附图说明
[0001]图1是集成的铣磨和生产装置的局部剖视图。
[0002]图2是铣磨和生产装置中的活塞的下部端部的局部透视图。
[0003]图3是通过连续管插入穿过地下地层的钻井孔的铣磨和生产装置的示意图。
[0004]图4是通过钻柱插入穿过地下地层的钻井孔的铣磨和生产装置的示意图。
[0005]图5是铣磨和生产装置的局部剖视图，其中球体接合连接器的座表面。
[0006]图6是在连接器被球体启用(activate)之后，铣磨和生产装置的剖视图，并且球体接合活塞的座表面。
[0007]图7是铣磨和生产装置的剖视图，其中活塞处于生产位置。
[0008]图8是接合活塞的外表面中的凹部的卡环的局部剖视图。
[0009]图9是铣磨和生产装置的剖视图，示出了球体的溶解。
[0010]图10是球体溶解后铣磨和生产装置的剖视图。
[0011]图11是集成的铣磨和生产装置的可替代实施例的局部剖视图。
[0012]图12是图11的铣磨和生产装置的活塞的上部端部的局部透视图。
[0013]图13是图11的铣磨和生产装置的局部剖视图，其中球体接合连接器的座表面。
[0014]图14是图11所示的铣磨和生产装置在连接器被球体启用后的剖视图，并且球体接合活塞的座表面。
[0015]图15是图11的铣磨和生产装置的剖视图，其中活塞处于生产位置。
[0016]图16是示出了活塞的夹头区部的外肩部与生产壳体的内表面中的凹部接合的局部剖视图。
[0017]图17是图11的铣磨和生产装置的剖视图，示出了球体溶解。
[0018]图18是图11的铣磨和生产装置在球体溶解后的剖视图。
[0019]图19是集成的铣磨和生产装置的第二可替代实施例的局部剖视图。
[0020]图20是图19的铣磨和生产装置的局部剖视图，其中球体接合连接器的座表面。
[0021]图21是图19的铣磨和生产装置在连接器被球体启用后的剖视图，并且信号物体在致动固定装置(actuating fixture)的附近。
[0022]图22是图19的铣磨和生产装置的剖视图，其中活塞处于生产位置。
[0023]优选实施例的详细描述
[0024]集成的铣磨和生产装置被设计成允许在铣磨桥塞之后立即进行生产。换句话说，不需要从钻井孔中移除用于铣磨桥塞的工具，也不需要此后将单独的生产工具送入钻井孔。因此，集成的铣磨和生产装置通过仅单次下入钻井孔而提供铣磨操作和生产操作两者，从而节省时间和成本。
[0025]该集成的铣磨和生产装置可以包括设置在生产壳体的中心孔中的致动器、枢转地设置在生产壳体的中心孔中的一个或更多个挡板阀、选择性地固定在生产壳体下方的连接器、以及固定在连接器下方的马达和铣磨钻头。连接器可以被构造为当被启用时与生产壳体断开连接。此后，来自桥塞的钻屑可被循环出钻井孔，并且该集成的铣磨和生产装置可被
转移到钻井孔内从生产区向下的井底位置。被启用时，连接器将连接器、马达和铣磨钻头与生产壳体断开连接。断开连接后，连接器、马达和铣磨钻头可以保持在井底位置(downhole position)，而生产壳体被转移到钻井孔中的上游位置，例如生产区。一个或更多个挡板阀可以保持关闭，直到致动器被启用，这将一个或更多个挡板阀设定到打开位置，以允许生产的流体从生产壳体下方的钻井孔沿上游方向通过生产壳体的中心孔。在一个实施例中，生产壳体包括一个或更多个从其外表面延伸到中心孔的通道。一个或更多个通道可以保持关闭，直到致动器被启用，致动器打开通道，以允许生产的流体从邻近通道的钻井孔周围的地下地层进入生产壳体的中心孔中，并从其中流向上游。
[0026]在一个实施例中，连接器可以包括座表面，该座表面构造成接合穿过生产壳体的中心孔行进的球体。在球体与座表面接合后施加流体压力可以导致将连接器固定到上方的生产壳体的一个或更多个剪切销断裂，从而将连接器与生产壳体断开连接。
[0027]在一个实施例中，致动器可以是包括座表面的活塞，该座表面构造成接合穿过生产壳体的中心孔行进的球体。在球体接合座表面之后施加流体压力可以导致将活塞保持在铣磨位置的一个或更多个剪切销断裂，从而允许活塞移位到生产位置，在生产位置一个或更多个挡板阀保持在打开位置，并且在生产位置一个或更多个通道是打开的。活塞可以通过锁定机构相对于生产壳体固定在生产位置。在一个实施例中，锁定机构可以包括卡环，在铣磨位置该卡环固定在生产壳体的内表面中的空间内，并且构造成当活塞移位到生产位置时向内移动以接合活塞的外表面中的凹部。在另一个实施例中，锁定机构可以包括位于活塞的上部端部上的一系列夹头，其中夹头被构造成当活塞移位到生产位置时接合生产壳体的内表面中的凹部。接合活塞的座表面的球体可以被构造成在流体暴露的预定时间段内溶解或以其他方式解体。此后，活塞的座表面下方的流体可以通过活塞的中心孔和生产壳体的中心孔流向上游。
[0028]在另一个实施例中，致动固定装置可以将活塞从铣磨位置转移到生产位置。致动固定装置可以连接到脐带线，用于接收信号以将活塞滑动到生产位置。替代地，致动固定装置可以包括传感器，该传感器被构造成检测在其附近一个或更多个信号物体的存在，在那时致动固定装置将活塞滑动到生产位置。
[0029]参考图1，集成的铣磨和生产装置10可以包括由一个或更多个区段，例如区段12A、12B和12C，形成的生产壳体12。铣磨和生产装置10还可以包括设置在生产壳体12的中心孔16内的活塞14。一个或更多个挡板阀也可以可枢转地设置在生产壳体12的中心孔16内。例如，挡板阀18和20可设置在中心孔16内，并被构造成分别地围绕枢轴点22和24进行枢转运动。在一个实施例中，挡板阀18和20中的每一个都被接合挡板阀的弹簧朝向关闭位置偏置。挡板阀可以由钢或任何其他高强度材料制成。在一个实施例中，挡板阀的额定压力为10,000
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15,000磅/平方英寸。活塞14可以包括位于其上部端部处的座表面26和从座表面26延伸到渐缩的下部端部30的活塞中心孔28(如图2所示)。活塞14的外表面可以包括凹部32。图1图示了通过剪切销34固定在铣磨位置的活塞14，剪切销34穿过生产壳体12和活塞14中的对齐的凹部设置。在一个实施例中，剪切销34可以由定位螺钉(set screw)形成。生产壳体12还可以包括从生产壳体12的外表面延伸到中心孔16的一个或更多个通道36。卡环38也可以定位在生产壳体12的中心孔16内的空间内。卡环38可以由弹簧钢或能够提供弹簧加载功能的任何其他金属形成。
[0030]再次参考图1，集成的铣磨和生产装置10还可以包括连接器40，连接器40通过剪切销42选择性地固定在生产壳体12的下方，剪切销42穿过生产壳体12和连接器40中的对准的凹部设置。在一个实施例中，剪切销42可以由定位螺钉形成。连接器40可以通过花键连接附接到生产壳体12，该花键连接被构造为通过该连接传递扭矩。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种集成的铣磨和生产装置，包括：生产壳体，其包括中心孔和从外表面延伸到所述中心孔的一个或更多个通道；一个或更多个挡板阀，其可枢转地设置在所述生产壳体的所述中心孔内；致动器，其设置在所述生产壳体的所述中心孔内，所述致动器构造成当被启用时永久地打开所述一个或更多个挡板阀和所述生产壳体的所述一个或更多个通道；连接器，其选择性地固定在所述生产壳体下方，所述连接器被构造为当被启用时与所述生产壳体断开连接；固定在所述连接器下方的马达；以及固定在所述马达下方的铣磨钻头，其中所述马达被构造为使所述铣磨钻头相对于所述连接器旋转。2.根据权利要求1所述的集成的铣磨和生产装置，其中，所述连接器通过一个或更多个剪切销固定到所述生产壳体的下部端部，其中所述连接器包括中心孔和被构造成接收球体的连接器座表面，并且其中，当球体接合所述连接器座表面，关闭所述中心孔，并且增加流体压力以使所述一个或更多个剪切销断裂并且使所述连接器与所述生产壳体断开连接时，所述连接器被启用。3.根据权利要求1所述的集成的铣磨和生产装置，其中，在关闭位置，每个所述挡板阀密封所述生产壳体的所述中心孔，并且其中，在打开位置，每个所述挡板阀允许流体流过所述生产壳体的所述中心孔。4.根据权利要求3所述的集成的铣磨和生产装置，其中，所述一个或更多个挡板阀各自被弹簧朝向所述关闭位置偏置。5.根据权利要求3所述的集成的铣磨和生产装置，其中，所述致动器是设置在所述生产壳体的所述中心孔内的活塞，其中在铣磨位置，所述活塞设置在所述一个或更多个挡板阀上方，并且其中，在生产位置，所述活塞设置成穿过所述一个或更多个挡板阀，以将所述一个或更多个挡板阀固定在所述打开位置。6.根据权利要求5所述的集成的铣磨和生产装置，其中，所述活塞包括渐缩的下部端部，使得所述活塞首先接触每个挡板阀的与所述挡板阀的枢轴点相对的部分。7.根据权利要求5所述的集成的铣磨和生产装置，其中，在所述铣磨位置，所述活塞关闭所述生产壳体中的所述一个或更多个通道，并且其中，在所述生产位置，所述活塞打开所述一个或更多个通道，以允许流体流过所述一个或更多个通道进入所述生产壳体的所述中心孔。8.根据权利要求5所述的集成的铣磨和生产装置，还包括一个或更多个剪切销，所述一个或更多个剪切销在所述铣磨位置将所述活塞固定到所述生产壳体，其中所述活塞的上部端部包括被构造成接收球体的活塞座表面，并且其中，当球体接合所述活塞座表面以使所述一个或更多个剪切销断裂并使所述活塞从所述铣磨位置滑动到所述生产位置时，所述活塞被启用。9.根据权利要求8所述的集成的铣磨和生产装置，还包括卡环，所述卡环在所述铣磨位置固定在所述生产壳体的所述中心孔中的空间内，其中所述卡环被构造成在所述生产位置接合所述活塞的外表面中的凹部，以将所述活塞锁定在所述生产位置。10.根据权利要求8所述的集成的铣磨和生产装置，其中，所述活塞的所述上部端部还
包括夹头区部，所述夹头区部包括一系列指状件，每个所述指状件具有上肩部，其中所述上肩部被构造成在所述生产位置接合所述生产壳体的内表面中的凹部，以将所述活塞锁定在所述生产位置。11.根据权利要求5所述的集成的铣磨和生产装置，其中，所述致动器还包括设置在所述生产壳体的所述中心孔内的致动固定装置，其中所述致动固定装置被构造为将所述活塞从所述铣磨位置滑动到所述生产位置。12.根据权利要求11所述的集成的铣磨和生产装置，还包括连接到所述致动固定装置的脐带线，以提供信号和能量来将所述活塞从所述铣磨位置滑动到所述生产位置。13.根据权利要求11所述的集成的铣磨和生产装置，其中，所述致动固定装置包括传感器，所述传感器被构造为检测所述传感器附近一个或更多个信号物体的存在，并且其中，当所述传感器检测到所述信号物体时，所述致动固定装置将所述活塞从所述铣磨位置滑动到所述生产位置。14.根据权利要求3所述的集成的铣磨和生产装置，其中，所述致动器包括设置在所述生产壳体的所述中心孔内的致动固定装置，其中所述马达被构造成打开或关闭...

【专利技术属性】
技术研发人员：巩特尔，
申请(专利权)人：修井作业解决方案公司，
类型：发明
国别省市：