一种下井仪器串，该下井仪器串被置于至少一个管件中，该管件具有用于连接至一个钻柱上的上螺纹连接和下螺纹连接。这种下井仪器串包括一个减少冲击的工具，该减少冲击的工具包括一个锚定尾部件，该锚定尾部件被在轴向上并且在旋转意义上固定在该至少一个管件上。一个通用井眼定向（UBHO）斜口接头被置于该减少冲击的工具的上端处。一个井下电子组件连接至该UBHO斜口接头上。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于井下电子组件的减少冲击的工具
技术介绍
井下工具在钻探过程中受到实质性的力和振动。传感器组件和其他敏感的井下电子设备(如容纳在随钻测量(MWD)工具中的这些电子设备、导向工具、陀螺仪或随钻记录(LffD)工具)在钻探过程中特别容易受到震动和冲击的损坏。井下工具中的电子设备通常进行安装的方式是减少这些电子设备所受到的振动和冲击，但是最终这种振动和冲击仍然减少了这些电子设备的使用寿命并且增加了对于底部井眼组件的疲劳和磨损。减少这些电子设备受到的冲击和振动延长了它们的使用寿命，这节省了将对这些定向的传感器和电子设备进行替换或维修所花费的宝贵的时间和金钱。因此，用来使到达电子设备的冲击和振动最小化的额外措施是有价值的。 附图简要说明 为了更加详细地描述这些实施方案，现在将参见以下附图图I是包括井下工具的钻井系统的示意性图示，该井下工具具有根据在此披露的原理的一种减少冲击的工具；图2A-2D是根据在此披露的原理的一种减少冲击的工具的截面图；图3A-3C是根据在此披露的原理的一种减少冲击的工具的截面图；图4A-4F是根据在此披露的原理的一种减少冲击的工具的截面图；并且图5是根据在此披露的原理的一种减少冲击的工具的螺纹环部件的等轴视图。 所披露的实施方案的详细说明当前披露的内容涉及一种用于井下工具的减少冲击和振动的工具(以下为“减小冲击的工具”)，这些井下工具具有电子设备或敏感的机械部件。附图和说明在以下披露了具体的实施方案，应当理解的是，这些实施方案将被认为是本专利技术的原理的例证，而并不旨在对于所展示和描述的本专利技术进行限制。此外，应当完全认识到以下所讨论的这些实施方案的不同的传授内容可以被单独地采用或者以任何合适的组合来产生期望的结果。如在此使用的术语“连接”、或“被连接”旨在表示一种间接的或直接的连接。因此，如果一个第一设备连接到一个第二设备上，则连接可以通过一个直接连接(例如通过一个或多个设备的传导)，或者通过一个间接连接(例如，通过对流或辐射)。“上”或“井上”意味着在一个钻井孔中朝向地表(即，更浅)，而“下”或“井下”意味着离开该钻井孔的地表(即，更深)。现在参见图I，一个钻柱10被悬挂在一个井眼12中并且一个钻机16将其支撑在地表14。钻柱10包括一个钻管18,该钻管连接到一个井下工具组件20上。井下工具组件20包括多个(例如，20个)钻头套环22、一个随钻测量(MWD)工具组件I、一个泥浆马达24和一个钻头26。钻头套环22连接到钻头套环22的井上的端部上的钻柱10上，并且MWD工具组件I的井上的端部连接到钻头套环22的井下的端部上，或者反之亦然。泥浆马达24的井上的端部连接到MWD工具组件I的井下的端部上。泥浆马达24的井下的端部连接到钻头26上。钻头26是由钻机16上的旋转设备和/或泥浆马达24旋转的，该旋转设备和/或泥浆马达响应于钻探流体或泥浆的流动，钻探流体或泥浆将从一个泥浆罐28被泵送经过钻管18的一个中央通道、钻头套环22、MWD工具组件I并且然后到达泥浆马达24。被泵送的钻探流体从钻头26喷出并且经过在钻柱10与钻井孔12之间的一个环形区或环状物而流回到地表。随着钻探流体流回到地表，钻探流体从钻头26带走岩屑。振荡器和其他的过滤器在钻探流体被再循环到井下之前从钻探流体中移除岩屑。这些钻头套环22提供了一种用来减轻钻头26上的重量的手段，从而能够使钻头26随着泥浆马达24转动钻头26来粉碎并切断地层。随着钻探的进行，存在着监控各种井下条件的需要。为了实现这一点，MWD工具组件I测量并且存储井下参数和地层特性，这些井下参数和地层特性通过使用钻探流体的环形柱而传输到地表。井下信息经由钻探流体的环形柱中的编码的压力脉冲而被传送到地表。图2A-2D是用于套环安装的井下电子组件的减少冲击的工具的截面图，如一个MWD、导向工具、陀螺仪或LWD工具。这类套环安装的工具是通过使用一个通用的井眼定向斜口靴(mule shoe) 200 (常见地被称为“UBH0接头”)而被典型地定向并且固定在钻头套环的一部分中，该井眼定向斜口靴被结合到如图2A-2D示出的减少冲击的工具中。在现有技术中，UBHO接头200在轴向上并且在旋转意义上将套环安装的井下电子组件固定在钻头套环中。当前披露的实施方案将UBHO接头200结合到一个减少冲击的工具组件中，该减少冲击的工具组件维持该套环安装的井下电子组件的角定向，同时在钻探和其他井下操作过程中允许轴向移动来吸收冲击和振动。现在将详细描述图2A-2D中示出的减少冲击的工具。本领域的普通技术人员将会理解的是，在无须脱离本专利技术的范围的情况下在所展示的实施方案中的这些单独设计特征是可以替换或消除的。从图2A中示出的减少冲击的工具的上端部开始，该减少冲击的工具被置于一个钻头套环205中，该钻头套环具有多个螺纹连接以允许连接该钻柱中的其他管状部件。在上端部，UBHO接头200被连接到一个定向的适配器210上。UBHO接头200与定向的适配器210之间的连接可以是如图2A所示的一种螺纹连接并且包括一个O形环212或其他密封件。UBHO接头200还可以包括一个流量孔及底部套筒201特征，以便随着流体流过井下电子组件(未示出)、经过UBHO接头200并且进入定向的适配器210的内孔中从而引导流体朝着定向的适配器210的中心流动。底部套筒201可以是由坚硬的耐磨材料(如，碳化物)形成的。底部套筒201起到一个消耗的磨损件的作用，以减少其他部件下游的侵蚀，该侵蚀可以是由钻探流体的闻流速及相关的瑞流引起的。 一个密封件215可以被置于定向的适配器210的外表面与钻头套环205的内孔之间，以防止钻探流体迁移进入在定向的适配器210与钻头套环205之间所容纳的减少冲击的工具的这些部件中。密封件215在UBHO接头200的末端与形成在定向的适配器210的外部上的一个肩部220之间被在轴向上被保持在位。一个弹簧221位于肩部220的相反侧上。转到图2B，弹簧222在肩部220与一个定向套筒230的上端部之间在轴向上被保持在位。定向套筒230相对于钻头套环205在轴向上并在旋转意义上是固定的。在此实施方案中，定向套筒230被定位螺钉231 (部分地)保持在位。定向套筒230通过与其减少冲击的工具中的其他部件之间的关系也被保持在位，如将更详细地予以解释。定向套筒230和定向的适配器210共享匹配特征，该匹配特征实质上维持它们的旋转定向，同时允许相对的轴向运动。在一些实施方案中，该旋转定向是可以通过花键或键来维持的。在展示的实施方案中，一个四边的(PC4)多边形被用来维持定向套筒230与定向的适配器210的相对定向，如图2D所示。定向的适配器210具有外凸的PC4多边形，并且定向套筒230具有相应的内凹的轮廓。PC4多边形轮廓提供了对扭矩的实质上的阻力，同时允许一个孔209形成穿过定向的适配器210。如果使用了其他的定向特征，孔209能被做成比其另外可能的大小更大。定向套筒230的下端部通过一个螺纹连接而连接到一个适配器260上。适配器260可以包括一个用于喷出油脂、油或其他润滑液到该减少冲击的工具中的润滑端口 261。为了帮助形成这些螺纹连接，适配器260可以进一步包括一个扳手特征262以便在装本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.02.01 US 61/300,205;2010.06.01 US 12/791,5981.一种用于井下电子组件的减少冲击的工具，该工具包括 一个锚定尾部件，该锚定尾部件被构造成有待在旋转意义上并且在轴向上固定在一个管件之中，其中该管件的上端和下端被构造成用于连接到一个钻柱上； 一个定向套筒，该定向套筒包括一个内凹的成角定向特征； 一个定向的适配器，该定向的适配器相对于该定向套筒在旋转意义上是固定的并且在轴向上是可移动的，其中该定向的适配器包括一个通孔以及与该定向套筒相适配的一个外凸的成角定向特征； 一个通用井眼定向(UBHO)斜口接头，该斜口接头被置于该定向的适配器的上端处；以及 一个第一弹簧，该第一弹簧被置于在该定向的适配器与该定向套筒之间的一个环形空间中，其中该弹簧是在一个第一肩部与一个第二肩部之间，该第一肩部被在轴向上固定在该定向的适配器上并且该第二肩部被在轴向上固定在该定向套筒上， 其中该定向套筒和该定向的适配器之一相对于该锚定尾部件在旋转意义上并且在轴向上是固定的。2.如权利要求I所述的减少冲击的工具，其中这些外凸的以及内凹的成角定向特征包括一个PC4多边形。3.如权利要求I所述的减少冲击的工具，其中该减少冲击的工具包括一个第二弹簧，该第二弹簧被构造成用于在一个相反方向上将力施加到该第一弹簧上。4.如权利要求I所述的减少冲击的工具，进一步包括 一个扭力性减少冲击的部分，该扭力性减少冲击的部分包括 一个定向的壳体，以及 一个定向的轴，该定向的轴相对于该定向的壳体在旋转意义上可移动少于约10度， 其中该定向的轴以及该定向的壳体之一相对于该定向的适配器在旋转意义上并且在轴向上是固定的。5.如权利要求4所述的减少冲击的工具，其中该扭力性减少冲击的部分被置于该定向的适配器与该UBHO斜口接头之间。6.如权利要求5所述的减少冲击的工具，其中该UBHO斜口接头通过被置于该定向的轴上的两个肩部之间的一个螺纹环而在轴向上被固定在该定向的轴上。7.如权利要求6所述的减少冲击的工具，其中该螺纹环被分裂成至少两个零件并且包括至少一个螺钉孔，该螺钉孔穿过这两个零件的裂缝。8.如权利要求6所述的减少冲击的工具，其中该UBHO斜口接头以及该定向的轴包括轴向地并且径向地重叠的多个相应的花键部分。9.如权利要求4所述的减少冲击的工具，其中该定向的轴包括多个向外朝向的花键，这些花键与在该定向的壳体上的多个向内朝向的花键径向地并且轴向地重叠。10.如权利要求9所述的减少冲击的工具，进一步包括多个弹性弦杆，这些弹性弦杆被置于在该定向的轴上的这些花键与在该定向的壳体上的这些花键之间的多个间隙之中。11.如权利要求10所述的减少冲击的工具，进一步包括该定向的壳体中的多个端口，这些端口与在该定向的轴上的这些...
【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·叶科耶勒珂，
申请(专利权)人：钻具技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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