CN101408095A - 电气启动震击工具 - Google Patents

Abstract

一种在井眼中使用震击工具的方法，其中震击工具被电气启动以施加传送到井中的至少另一个工具的冲击力。所述方法可以进一步包括步骤：响应震击工具的启动使液压机构运转，以便使震击工具的第一构件移动以与震击工具的第二构件相碰撞，以便施加冲击力。另外，所述方法可以包括通过越过至少一个导电体使至少一个指令至震击工具进行通信来电气启动震击工具。

Description

电气启动震击工具

技术领域

本发明总体上涉及电气启动震击工具。

背景技术

本部分的叙述仅提供涉及本公开内容的背景技术信息，并且可能不构成现有技术。

在井中使用下井仪器串(tool string)可以执行各种操作，其中所述下井仪器串在载体结构(例如，钢丝、滑线(slickline)、挠性管、有接缝的油管、钻杆等)上运行到井中。在一些情况下，下井仪器串可能卡在井眼中，其中井操作者无法通过载体结构施加足够的拉力以使卡住的下井仪器串解卡。

为了使卡在井眼中的下井仪器串解卡，典型地在下井仪器串中设置震击工具。震击工具能够施加增大施加到载体结构上的拉力的冲击力。增大的冲击力被传送到连接震击工具的下井仪器串中的其它工具，使得下井仪器串可以被解卡。

典型地，使用液压机构或机械机构致动震击工具。液压机构可以包括在震击工具通过将拉力施加到载体结构上被致动时可提供时间延迟的液压计量装置。传统的机械机构典型地包括通过将拉力施加到载体结构上而被启动的弹簧/套爪组件。

传统的震击工具只依赖于载体结构上的拉力的施加，以开始及控制震击力的强度和时序。这在斜井或水平井中可能是困难的，其中载体结构与井眼侧面之间的摩擦可能阻碍了对震击工具的致动的适当控制。另外，传统的震击工具由于井眼中的井下条件的变化而受到操作的易变性的影响及控制。

发明内容

大体上涉及一种包括电气启动震击工具以施加传送到井眼中的至少另一个工具的冲击力的方法。

在一些方面，本发明为一种在井眼中使用震击工具的方法，其中所述震击工具被电气启动以施加传送到井眼中的至少另一个工具的冲击力。所述方法可以进一步包括步骤：响应震击工具的电气启动使液压机构运转，以便使震击工具的第一构件移动以与震击工具的第二构件相碰撞，以便施加冲击力。另外，所述方法可以包括通过在至少一个导体之上使至少一个指令到震击工具进行通信来电气启动震击工具。

在其它方面，所述方法进一步包括步骤：响应震击工具的电气启动使液压机构运转，以便使震击工具的第一构件移动以与震击工具的第二构件相碰撞，以便施加冲击力。在一个实施例中，这包括通过响应震击工具的电气启动打开液压机构中的电磁阀来使液压机构运转，其中通过打开电磁阀使液压流体在震击工具的腔室之间流动以使第一构件运动。

所述震击工具可以具有可相对于彼此滑动的第一组件和第二组件，其中第一组件和第二组件初始位于收回位置处，并且其中电磁阀的打开使第一组件远离第二组件收回。震击工具还可以包括通过使液压机构运转响应电气启动的一个或多个电子控制模块。

在一些实施例中，通过设置响应震击工具的电气启动被致动的机械机构，震击工具的第一构件与震击工具的第二构件相碰撞以施加足够的冲击力。所述机械机构可以具有致动器，所述致动器具有初始将致动器锁定在第一位置处的锁定件，其中震击工具的电气启动造成锁定机构被释放以使致动器运动，其中第一构件为致动器的一部分。

本发明的方法可以包括步骤：在连接到包括震击工具的下井仪器串的载体结构上施加拉力，其中在将拉力施加到载体结构上后电气启动震击工具。所述拉力可以确定由震击工具施加的冲击力的大小。另外，所述施加拉力的步骤可以包括施加从多个可能的拉力选定的拉力，其中所述选定的拉力基于将由震击工具施加的目标冲击力。

在本发明的一些实施例中使用的震击工具可以包括外部壳体和包括操作活塞的内孔，第一构件包括操作活塞，并且电气启动震击工具使活塞在震击工具的内孔内移动以撞击外部壳体的冲击面。能量储存源可以位于震击工具内，并且能量储存源用于提供操作活塞上的力的施加以移动操作活塞。在一些方面，能量储存源包括弹簧和充气蓄能器以及压缩弹簧的可选的电动机及泵组件。

对于一些震击工具，内孔具有第一部分和第二部分，第一部分具有第一直径，第二部分具有较大的第二直径，其中操作活塞在震击工具的启动之前被定位在具有第一直径的内孔部分中。操作活塞在震击工具的启动期间可以移动到具有第二直径的内孔部分中，使得能够绕着操作活塞形成流体旁路，以加速操作活塞的速度。在其它的震击工具中，浮动活塞位于外部壳体的内孔内，并且提供对由于温度和压力的变化造成的流体膨胀或收缩的补偿。

根据本发明的方法和设备可以包括响应在光纤信号线之上进行通信的光学信号和/或在导电体之上进行通信的电气信号电气启动震击工具。

根据本发明的一些震击工具包括响应电气启动的模块、可响应从响应电气启动的模块发出的信号移动的第一构件以及冲击件，其中第一构件与冲击件相碰撞，以施加传送到至少一个其它工具的冲击力以用于震击至少一个其它工具。在一些方面，通过施加到载体结构的拉力使第一构件运动，其中震击工具连接到所述载体结构。震击工具可以进一步包括壳体和液压机构，第一构件可移动地定位在所述壳体内，其中第一构件将内孔分为第一腔室和第二腔室，所述液压机构使得在第一和第二腔室之间能够形成流体连通以使第一构件在内孔中运动。

在井眼中还设置有用于使用的下井仪器串，所述下井仪器串包括第一工具和连接到第一工具的震击工具，震击工具通过施加传递到第一工具上以使第一工具从井中的卡住位置解卡的冲击力响应电气启动。这种下井仪器串可以包括连接到第一工具和震击工具的载体结构，其中拉力在震击工具的启动之前施加到载体结构，其中施加到载体结构的拉力限定由震击工具施加的冲击力。

其它或可供选择的特征将从以下的说明、图式和权利要求变得清楚。

附图说明

图1说明了包括根据一种实施例的震击工具的设置在井眼中的钢丝输送式下井仪器串；

图2显示了根据一种实施例的震击工具；

图3-6说明了图2的震击工具的操作；

图7-8说明了根据另一种实施例的震击工具的一部分；以及

图9-13说明了根据其它实施例的震击工具。

具体实施方式

在下面的说明中，所阐述的许多细节是为了提供对本发明的理解。应该注意的是，为了获得从一个执行过程到另一个执行过程变化的开发者的特定目的(例如，顺应所涉及的系统以及所涉及的任务的限制)必须开发出这种实际的实施例、大量执行过程-具体的决策。此外，将会理解这种开发的努力可能复杂且耗费时间，但将为具有本公开内容的利益的本领域普通技术人员所承担的常规程序，并且从所说明的实施例进行的许多变更或修改都是可能的。此外，所述说明和实例仅是为了说明本发明的优选实施例而呈现且不应该认为限制本发明的范围和适用性。

在此使用的术语“上方”和“下方”；“向上”和“向下”；“上部”和“下部”；“向上地”和“向下的”；以及表示在给定的点或元件的上方或下方的相关位置的其它类似的术语在该说明中使用是为了清楚地说明本发明的一些实施例。然而，当应用于偏斜或水平的井中所使用的设备和方法时，这种术语可以适当地表示从左到右、从右到左或斜对角的关系。

根据一些实施例，设置电气启动的震击工具，以便能够施加传送到至少连接到井中的震击工具的其它工具的冲击力。电气启动可以包括一个或多个电气指令到震击工具的通信，其中所述一个或多个电气指令的通信可以由表面上的操作者精确地控制。震击工具响应电气指令启动致动机构，所述致动机构使震击工具的第一构件与震击工具的第二构件相碰撞以施加冲击力。第一构件的运动至少部分地由施加到连接到包括震击工具的下井仪器串的载体结构的拉力造成。所施加的冲击力被传送到一个或多个其它工具，所述其它工具连接到震击工具，以便在这种一个或多个工具被卡在井中的情况下可使这种一个或多个其它工具解卡。由震击工具施加的冲击力包括由电气指令启动或触发的震击工具的轴向上的动能的突然释放。

下面将说明各种示例实施例。要注意的是以下实例是为了在还可以提供具有不同结构的其它实施例时进行说明而提供。

图1说明了配置在井眼104中的下井仪器串102，其中下井仪器串具有震击工具106和其它工具，例如，射孔枪108和密封封隔器110。在其它实例中，其它或可供选择的类型的工具可以为下井仪器串102的一部分。

下井仪器串102连接到载体结构112，所述载体结构在一个实例中可以为如图1中所示的钢丝。在其它实例中，可以使用其它类型的载体结构，包括滑线、地震电缆、挠性管、有接缝的油管、钻杆、组合挠性管等，而在一些实施例中，所述载体结构提供有导电体或电气信号和/或光纤信号线(例如，接有电线的钻杆等)。如果使用从地面延伸到下井仪器串102的光纤信号线，则可以根据经由光纤信号线通信的光学信号执行光纤控制。

在图1的实例中，下井仪器串102配置在井眼104的偏斜区段中。要注意的是，根据一些实施例的震击工具106也可以用于将震击力施加到位于井眼的垂直区段中的下井仪器串。

在图2中显示了震击工具106的一个实施例的细节。通常，图2的震击工具106通过响应电气指令(例如，越过载体结构112通信的电气指令)使阀操作而进行操作，从而使活塞/杆组件快速运动直到震击工具中的机械表面具有冲击为止。在将电气指令施加到震击工具106之前，例如通过在地面上继续拉载体结构112以将势能储存在载体结构112中而将拉力施加到载体结构112上。要注意的是，在地面上对载体结构112的拉动不会造成卡在井眼104中的下井仪器串102运动。例如，下井仪器串102可能由于下井仪器串102的封隔器或其它工具被卡住而被卡住。震击工具106响应电气指令施加的冲击力的大小取决于施加到载体结构112的拉力的量。

如图2中所示，震击工具106具有可相对于彼此移动的震击心轴组件200和震击气缸组件202。震击气缸组件202具有限定内部空间(在一个实施例中可以为大致呈圆柱形的孔)的外部壳体204。可在圆柱形孔内移动的操作活塞206和补偿活塞208设置在震击气缸组件202的外部壳体的圆柱形孔的内部。活塞206连接到杆组件210。活塞208在外部壳体204的孔内在杆组件210上自由滑动，以便由井眼104中所存在的流体所施加的静水压提供压力及温度补偿且由井眼104中的高井下温度提供震击操作流体(例如，油)的膨胀。在图2中所示的示例实施例中，杆组件210具有内部纵向孔212，其中可以穿过所述内部纵向孔设置一个或多个导电体214。依此方式，可以穿过震击工具106设置穿过线导体214，使得穿过线导体可以电连接、连接到震击工具106的两端的工具。如图2中所示，导体214在震击工具106的下端电连接到电连接器216，所述电连接器依次连接到另一个工具。

活塞206和208限定三个腔室，包括含有震击操作流体(例如，油)的第一腔室218、起初含有震击操作流体(例如，油)的第二腔室220、以及含有通过震击气缸组件202的外部壳体204中的端口224连通的井眼流体(例如，完井液、产液、气体、钻井泥浆等)的第三腔室222。活塞206、208的外表面设置有使活塞206、208的外表面密封接合外部壳体204的内侧壁的密封件(例如，O型环密封件)。

操作活塞206可在震击气缸组件壳体204的圆柱形孔中与杆组件210一起移动且连接到所述杆组件，以使操作活塞206与震击气缸组件的其它构件相碰撞，在此实例中，与设置在壳体204的上部内端处的冲击肩部270相碰撞。补偿活塞208为可通过井眼流体实现压力及温度补偿的浮动活塞。当流体由于井眼中的温度/压力变化而膨胀或收缩时，补偿活塞208移动。补偿活塞208可沿杆组件210滑动，但操作活塞206固定连接到杆组件210。

杆组件210固定连接到震击心轴组件200，使得杆组件210与震击心轴组件200一起移动。然而，杆组件210与震击气缸组件202可移动地接合。如图2中所示，杆组件210延伸通过震击气缸组件壳体204的顶部中的开口219而进入圆柱形孔中。绕着开口219中的杆组件210设置密封件217，以在杆组件210与壳体204之间提供密封接合。

图2中所示的布置使得震击心轴组件200可远离震击气缸组件202延伸(如图2中所示)或者被朝着震击气缸组件202压缩(如图3中所示)。

震击心轴组件200包括限定内部空间的外部壳体230，其中所述内部空间中设置有各种部件。外部壳体230具有使震击工具106连接到震击工具106上方的其它工具的连接轮廓(connection profile)234。震击心轴组件200内的各种部件包括电连接到穿过线(through-wire)导体214的电子控制模块232。电子控制模块232能够接收电气信号(例如，指令)，所述电气信号在穿过线导体214之上进行通信以启动震击心轴组件200中的液压机构239，从而控制横过震击气缸组件202的操作活塞206的流体的流动。

通过电子控制模块232启动的液压机构239包括可以响应来自电子控制模块232的信号打开及关闭的电磁阀236。如下面进一步说明，电磁阀236的打开使得流体从第一腔室218流动到第二腔室220，使得震击工具106可以被致动以施加冲击力。

液压机构239还包括允许流体在液压机构239中在一个方向上流动而不会在相反的方向上流动的止回阀237。液压机构239具有分别与延伸通过杆组件210至腔室218和220的管路流体连通的液压管路241和243。流体如下面进一步所说明沿各管路流过腔室218、220之间的管路。

结合图3-6说明震击工具106的操作。为了设定震击工具106，下井仪器串的重量如箭头所示在震击心轴组件200上施加向下的力，从而引起操作活塞206和杆组件210在震击气缸组件202的圆柱形孔中向下移动，如图3中所示。在该设定操作中，震击工具106中的油经由杆组件中的管路以及通过液压机构239从第二腔室220流动到第一腔室218。要注意的是此时电磁阀236关闭。油通过杆组件210沿路径250从第二腔室220流动并且流到液压机构239的液压管路243。流体继续通过止回阀237，并且作为液压机构239的液压管路241中的流体流252从止回阀237退出。流体流252继续通过杆组件210的管路并进入第一腔室218。

油从第二腔室220至第一腔室218的这种流动使得操作活塞206和杆组件210向下运动。向下运动持续进行，直到震击心轴组件壳体230的下端240与震击气缸组件壳体204的上端242接触为止，如图3中所示。此时，震击工具处于其收回位置且被液压锁定，使得震击工具将不会伸出直到启动为止。

在稍后的某个时刻，下井仪器串102可能变得卡在井眼中。这在图4的实例中说明，其中所显示的封隔器110抵靠井眼的壁部卡住(要注意的是井眼的壁部实际上可以为沿井眼排列的衬管或套管的壁部)。这仅为卡住状态的一个实例。还有许多不同的卡住状态、机构和环境，例如，由环形空间与地层之间的过度的压差所造成的裸眼卡钻(sticking)、由碎片、切屑、井壁坍塌造成的机械卡钻等。

当地面的井操作者检测到下井仪器串102被卡住时，井操作者可以在地面上例如通过旋转卷线筒(spool)或绞盘或者钻机的绞车的操作等将拉力施加在载体结构112上，其中载体结构112安装或连接在地面上。该拉力持续拉载体结构112，而不会移动卡住的下井仪器串102。通过在载体结构112上施加拉力，势能被储存在载体结构112中。该势能将用于在震击工具被启动时控制震击工具106的某些实施例所施加的冲击力的大小。根据一些实施例，由于震击工具106被电气启动，因此井操作者可以选择施加在载体结构112上的拉力的量，以调节要由震击工具106施加的所需冲击力。这由于所述冲击力可以根据井操作者所需要的设定进行调节而提供了灵活性。换句话说，操作者不受限于载体结构112上的一个或少量的有限的预设拉力，而是井操作者可以根据需要的冲击力在载体结构112上施加较宽范围的不同的拉力。

为了开始震击工具106的启动，通过载体结构(例如，通过载体结构112中的一个或多个导体)将一个或多个指令从地面发送到震击工具106中的电子控制模块232。电子控制模块232响应所述电气指令打开震击心轴组件200中的电磁阀236。在施加到载体结构112上的拉力下，较高压力的油从第一腔室218快速流动到第二腔室220，造成震击心轴组件200从震击气缸组件202的快速运动和伸出。

震击心轴组件200远离震击气缸组件202的运动在图5中示出，其中图5显示了启动后的震击工具106的中间行程位置。由于电磁阀236打开，并且由于第一腔室218含有较高压力的油，因此流体在杆组件210的管路中沿路径260从第一腔室218流动到液压机构239的液压管路241。液流260继续通过打开的电磁阀236并作为液流262从电磁阀236退出。液流262继续通过液压管路243以及杆组件210中的另一管路，从而通过操作活塞206至含有较低压力的油的第二腔室220。

由于活塞和杆组件的面积是恒定的，因此补偿活塞208相对于震击气缸组件202的外壳体204有相对很小的运动，从而通过在补充活塞208内移动的杆组件210主要在第一与第二腔室218和220之间造成油的交换。

当震击心轴组件200充分且快速地远离震击气缸组件202伸出时，操作活塞206在震击气缸组件壳体204内的冲击肩部270上产生突然的冲击。所述冲击(272)显示在图6中。根据施加在载体结构112上的拉力以及震击工具106的构造(例如，行程长度、液压流动面积、速度、质量等)，在震击气缸组件壳体204的操作活塞206与冲击肩部270之间的接触面处可以产生增大的冲击力。所述增大的力通过震击气缸组件壳体204被传送到连接到震击工具106的其它工具，包括图4中所示的卡住的密封封隔器110的实例。

如图2、图3、图5和图6中所示，穿过线导体214的区段215被卷绕成圈状，使得导体214可以由于震击心轴组件200和杆组件210远离震击气缸组件202伸出而伸出。导体214的卷绕区段215设置在震击气缸组件202的第三腔室222中。要注意的是，卷绕区段215仅为能够在震击运动、伸出和压缩下实现穿过线的连续性的一种方法，而未显示的其它柔性导体结构都是可能的。

在图2、图3、图5和图6中所示的实施例中，震击气缸组件壳体204的内径沿长度相对恒定，其中操作活塞206在震击工具106的启动期间移动越过所述长度。因此，在这种实施例中，第一与第二腔室218和220之间的流体连通依赖于杆组件210和液压机构239中的管路。在不同的实施例中，如果甚至在震击工具106的启动期间在第一与第二腔室218和220之间也需要较快的流体连通，则震击气缸组件壳体204的上部可以具有内径D2，所述内径大于震击气缸组件204的另一部分中的内径D1。具有较大直径D2的部分被称为震击气缸组件壳体204的“扩大部分”，并且可使活塞206上的密封件与震击气缸组件壳体204脱离。

如图7中所示，操作活塞206起初在具有较小内径D1的部分中与震击气缸组件壳体204的内壁可密封地接合。在启动期间，当操作活塞206在图7中的箭头304所指的方向上向上移动时，操作活塞206进入具有较大内径D2的圆柱形孔的扩大部分，如图8中所示。这提供了环绕操作活塞206的外径的旁通路径，使得流体可以绕过活塞206直接在腔室218与220之间流动。因此，当操作活塞206进入圆柱形孔的扩大部分(具有内径D2)时，液压阻力突然减小且操作活塞206和杆组件210的速度被加速，以在震击气缸组件壳体204的操作活塞206与冲击肩部270之间造成较高的冲击力。

图9显示了弹簧400设置在第二腔室220中的另一个示例实施例。弹簧400设置在弹簧止动部402(连接到震击气缸组件壳体204的内部)与操作活塞206的一个表面之间。图9中所示的震击工具106的其余部件与图2的震击工具106相同。

弹簧400的存在增加了操作活塞206上的轴向力的应用。这在诸如深井中受限的电缆强度的情况的可以施加在载体结构112上的拉力相对受到限制的情况下(其中震击工具106被定位在高度偏斜或水平的井眼区段中)或在其它情况下尤其有用。

在图9的实施例中，当震击心轴组件200和杆组件210通过震击工具106上方的下井仪器串的重量而向下移动进入震击气缸组件202时，震击工具106上方的下井仪器串的重量用于压缩弹簧400。该压缩造成油从第二腔室220移动到第一腔室218。当震击工具106被启动时，被压缩的弹簧400除了在载体结构112上生成的拉力外还可以施加轴向力，以造成操作活塞206运动到震击气缸组件204的冲击肩部270。

图9中示出的震击工具106的进一步的变化例显示在图10中，所述震击工具进一步包括位于震击心轴组件200中的液压泵及电动机组件500。液压泵及电动机500可以进一步增加弹簧400上的压缩力的应用(除震击工具106上方的下井仪器串的重量所施加的压缩力之外)。液压泵及电动机500通过止回阀502施加液压压力，以便向下推动操作活塞206以压缩弹簧400。

上述的实施例具有在向上的径向上施加冲击力的所示的震击工具。在不同的变化例中，冲击力可以在向下的方向上施加，或者可供选择地，可以在向上及向下的方向上施加。为此，可以随同额外的液压管路和控制元件增加另一个弹簧，以便能够使另一个活塞在向下的方向上逆着震击气缸组件壳体204运动。

一种不同的实施例不使用图9和图10的实施例中的弹簧400，而是使用充气蓄能器来提供额外的轴向力(代替弹簧400)，以增大施加在操作活塞上的轴向力。在进一步的变化例中，其它的机械能量储存装置可以用于在操作活塞206上提供额外的轴向力。

以上所说明的各种实施例使用液压机构，所述液压机构被触发以造成操作活塞206的运动，从而造成冲击力的施加。在不同的实施例中，可以使用机械结构来代替使用液压机构，例如，如图11中所示的线性致动器600的形式。线性致动器600包括外部壳体602，线性致动器被定位在震击气缸组件壳体204内的第一腔室604中。第一腔室604被限定在补偿活塞208与震击气缸组件壳体204的上部之间。线性致动器600的外部壳体602具有上端606，所述上端设计成与震击气缸组件壳体204的冲击肩部270相碰撞以施加冲击力。

线性致动器600具有套爪组件608，所述套爪组件具有向外突出以接合连接到震击气缸组件壳体204的内壁的闭锁环612的套爪指部610。如图11中所示，当套爪指部610径向向外伸出时，套爪指部610与闭锁环612接合，以防止线性致动器600在震击气缸组件壳体204的圆柱形孔内轴向运动。

线性致动器600在电缆614之上电连接到电子控制模块232。电子控制模块232响应越过穿过线导体214接收到的指令越过电缆614将启动信号发出到线性致动器600，从而引起套爪指部610径向向内收回，使得套爪指部610不再与闭锁环612接合。线性致动器600接着自由移动(由于施加到载体结构112的拉力，或者由于与线性致动器600接合的第一腔室604中的能量储存装置的存在)，以使该线性致动器的上端606撞击震击气缸组件壳体204的冲击肩部270以施加冲击力。

线性致动器600可以从能够操作线性致动器600的由弹簧加载的套爪组件608的各种电动机械系统选择，所述电动机械系统包括具有电动机和传动螺杆的电动机械系统、电磁阀等。

图11显示了处于收回状态的震击工具，其中震击心轴组件200与震击气缸组件202接触。图12显示了处于伸出位置处的震击工具，其中在线性致动器600的启动后，使线性致动器600在壳体204中移动以造成与壳体204的内部的冲击(272)。

在一些情况下，从地面到震击工具106的电气通信例如由于上述的各种实施例中所示的导体214的损坏可能会失效。为了解决该问题，如图13中所示，在震击心轴组件200中可以设置井下电源700，以向震击心轴组件200的各部件(例如，电子控制模块232和电磁阀236)提供电力。井下电源700的一些非限制性实例包括电池、涡轮机等。在一个实例中，如果通过金属线(wireline)输送可以使用电池电源。另一方面，如果用于下井仪器串的载体结构为钻杆，则电源700可以为涡轮机。除了井下电源700外，还可以在震击心轴组件200中设置传感器702，其中传感器702可以为检测下井仪器串上的拉力的施加的应变传感器，或者为检测第一腔室218中的压力的压力传感器。要注意的是，第一腔室218中的压力为施加在下井仪器串上的向上拉力的函数。

电子控制模块232可以被编制程序以检测施加在下井仪器串上的临界拉力(或者可供选择地，检测预定的压力临界值)。如果拉力或压力越过第一临界值，则震击工具106可以准备使用。如果拉力或压力越过第二临界值，则震击工具106可以被启动。

如果需要，可以在电子控制模块232内编制时序延迟的程序，使得震击工具106可以与其它的震击工具合作。

尽管已经关于有限数量的实施例公开了本发明，然而享有本公开内容的利益的本领域普通技术人员将会理解由这些实施例进行的许多修改和变更。意味着随附的权利要求覆盖落入本发明的本质和范围内的这种修改和变更。

Claims (25)

1.一种在井中使用的方法，包括如下步骤：

电气启动震击工具，以施加传送到井中的至少另一个工具的冲击力。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述电气启动所述震击工具的步骤包括在至少一个导电体之上将至少一个指令通信至所述震击工具。

3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括如下步骤：

响应于所述震击工具的电气启动使液压机构运转，以便使所述震击工具的第一构件移动以与所述震击工具的第二构件相碰撞，以便施加所述冲击力。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述使所述液压机构运转的步骤包括响应于所述震击工具的电气启动打开所述液压机构中的电磁阀，其中所述打开所述电磁阀的步骤允许液压流体在所述震击工具的腔室之间流动以允许所述第一构件运动。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述震击工具具有可相对于彼此滑动的第一组件和第二组件，其中所述第一组件和所述第二组件初始位于收回位置处，并且其中所述电磁阀的打开允许所述第一组件远离所述第二组件收回。

6.根据权利要求3所述的方法，进一步包括通过运转所述液压机构而响应所述电气启动的电子控制模块。

7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括如下步骤：

提供机械机构，所述机械机构响应所述震击工具的电气启动被致动，以便使所述震击工具的第一构件移动以与所述震击工具的第二构件相碰撞，以便施加所述冲击力。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述提供所述机械机构的步骤包括设置致动器，所述致动器具有初始将所述致动器锁定在第一位置处的锁定件，其中所述震击工具的电气启动造成锁定机构被释放以允许所述致动器运动，其中所述第一构件为所述致动器的一部分。

9.根据权利要求1所述的方法，进一步包括如下步骤：

在连接到包括所述震击工具的下井仪器串的载体结构上施加拉力，

其中电气启动所述震击工具是在将所述拉力施加到所述载体结构上之后，其中所述拉力确定由所述震击工具施加的所述冲击力的大小。

10.根据权利要求9所述的方法，其中施加所述拉力的步骤包括施加从多个可能的拉力选定的拉力，其中所述选定的拉力基于将由所述震击工具施加的目标冲击力。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述震击工具包括外部壳体和包括操作活塞的内孔，所述第一构件包括所述操作活塞，其中电气启动所述震击工具使所述活塞在所述震击工具的所述内孔内移动以冲击所述外部壳体的冲击面。

12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括如下步骤：

在所述震击工具中设置能量储存源，其中所述能量储存源设置成将力施加到所述操作活塞上以移动所述操作活塞。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述设置所述能量储存源的步骤包括设置弹簧和充气蓄能器中的一种。

14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括如下步骤：

设置压缩所述弹簧的电动机及泵组件。

15.根据权利要求11所述的方法，其中所述内孔具有第一部分和第二部分，所述第一部分具有第一直径，所述第二部分具有较大的第二直径，其中所述操作活塞在所述震击工具的启动之前被定位在具有所述第一直径的内孔部分中，所述方法进一步包括如下步骤：

使所述操作活塞在所述震击工具的启动期间移动到具有所述第二直径的内孔部分中，使得能够环绕所述操作活塞形成流体旁路，以加速所述操作活塞的运动的速度。

16.根据权利要求11所述的方法，进一步包括如下步骤：

在所述外部壳体的所述内孔内设置浮动活塞，其中所述浮动活塞提供对由于温度和压力的变化造成的流体膨胀或收缩的补偿。

17.根据权利要求1所述的方法，其中电气启动所述振动工具响应于在光纤信号线之上通信的光学信号。

18.一种在井中使用的震击工具，包括：

响应于电气启动的模块；

第一构件，所述第一构件可响应于从响应于所述电气启动的所述模块发出的信号移动；以及

冲击件，其中所述第一构件与所述冲击件相碰撞，以施加传送到至少一个其它工具的冲击力以用于震击所述至少一个其它工具。

19.根据权利要求18所述的震击工具，其中通过施加到所述载体结构的拉力使所述第一构件运动，其中所述震击工具连接到所述载体结构。

20.根据权利要求18所述的震击工具，进一步包括：

壳体，所述第一构件可移动地定位在所述壳体内，其中所述第一构件将所述内孔分为第一腔室和第二腔室；以及

液压机构，所述液压机构使得在所述第一和第二腔室之间能够形成流体连通，以使所述第一构件在所述内孔中运动。

21.根据权利要求20所述的震击工具，进一步包括设置在所述壳体中的能量储存源，所述能量储存源在启动所述液压机构时将力施加到所述第一构件上用于移动所述第一构件，以允许所述第一构件运动。

22.根据权利要求19所述的震击工具，其中所述液压机构通过从所述模块发出的信号被启动。

23.根据权利要求19所述的震击工具，进一步包括可响应于从所述模块发出的信号移动的线性致动器，其中所述第一构件为所述线性致动器的一部分。

24.一种在井中使用的下井仪器串，包括：

第一工具；以及

连接到所述第一工具的震击工具，所述震击工具通过施加传递到所述第一工具上以使所述第一工具从井中的卡住位置解卡的冲击力而响应于电气启动。

25.根据权利要求24所述的下井仪器串，进一步包括连接到所述第一工具和震击工具的载体结构，其中拉力在所述震击工具的启动之前施加到所述载体结构，其中施加到所述载体结构的所述拉力限定由所述震击工具施加的所述冲击力。

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