CN102066689B - 压力定向旋转接头 - Google Patents
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Abstract
一种压力定向旋转接头装置，包括配重组件和销适配器，该销适配器可与配重组件接合以使销适配器适应配重组件。压力定向旋转接头装置包括外壳、位于所述外壳内的弹簧压缩轴、围绕所述弹簧压缩轴布置的弹簧、可旋转支撑在所述外壳内的配重组件，和可旋转支撑在所述外壳内并与所述配重组件可作用地相互接合以接收来自所述配重组件的扭矩的销适配器。用于使井下工具定向的方法。
Description
技术领域
本申请涉及烃类开采领域，特别涉及一种压力定向旋转接头。
背景技术
在烃类开采工业中，将井眼钻至含烃地层，以便开采目标流体，如气、油或流体组合。尽管在传统上，井眼大体上竖直地钻出，从而使井底组件的方向能够通过在地面上跟踪管柱的方向而相对精确地跟踪，但是现今更为常见的高度偏斜或水平井中的定向变得困难，精度受到限制。这部分地缘于驱动数千英尺的管柱进入下侧井壁时遇到的摩擦系数。因为难以测量整个管柱上的摩擦，从而难以判断作用在管柱上并影响与地面上的可见定向相关的井下实际定向的作用力。
能够在井下环境中精确确定定向具有许多操作重要性。因此，本领域始终寻求在井下环境中改进或能够定向的新方法和设备。
发明内容
压力定向旋转接头装置包括配重组件和销适配器，该销适配器与配重组件可作用地相互接合以使销适配器适应（orient to）配重组件。
压力定向旋转接头装置包括：外壳；位于所述外壳内的弹簧压缩轴；围绕所述弹簧压缩轴布置的弹簧；可旋转支撑在所述外壳内的配重组件；和可旋转支撑在所述外壳内并与所述配重组件可作用地相互接合以接收来自所述配重组件的扭矩的销适配器。
用于使井下工具定向的方法包括使配重组件靠重力定向，与销适配器相互接合和利用所述配重组件引起销适配器旋转。
附图说明
现在参考附图，其中，相同的元件在附图中以同样的数字表示。
图1是处于未致动位置的压力定向旋转接头装置的一个实施例的横截面视图；
图2是处于致动位置的压力定向旋转接头装置的一个实施例的横截面视图；
图3是所述装置的配重组件的透视图；
图4是所述装置的齿圈的透视图；
图5是所述装置的销适配器的透视图。
具体实施方式
参考图1和2，分别显示了压力定向旋转接头装置10的一个实施例的未致动位置和致动位置。两个附图中装置的不同部件的位置对比为下文对单个部件及其相互作用的描述提供了总体显示。
参考图1，从装置的井上端部开始（通常在附图左侧），可以看到上部接头12。上部接头12在螺纹连接部16处固定附接到弹簧套14上。上部接头12包括限定了流体通道20的最外部区域的内表面18，在希望致动装置10时，加压流体通过所述流体通道作用在装置10上。进一步地，上部接头12包括可接收例如O形圈的密封件（由于比例尺原因未具体显示，并且由于本领域的知识而不必显示）的密封凹部22。密封套筒24滑动设置在内表面18中。
密封套筒24的井下端部在连接点28处附接到弹簧压缩轴26上。密封套筒24提供弹簧台肩30，在装置10致动期间，弹簧34的井上端部32支撑在所述弹簧台肩上。当在装置致动期间受压缩时，弹簧34的井下端部36支撑在能够支撑弹簧34的衬套38或其它表面上。
一个或更多个流体偏移通道40（显示了两个）与衬套38相邻并穿过弹簧套14，装置10的一个实施例中的过滤材料42位于每个流体偏移通道中。这种措施允许流体在所述装置正在致动或者从致动位置释放的同时流动到该装置中或从其中流出，从而避免由于装置内流体产生的液压力导致液压锁定或者限制装置10的部件运动的可能性。
延伸套筒44位于弹簧套14井下方向并且固定附接于其上。延伸套筒支撑适于旋转限制齿圈72的销48。在延伸套筒44内，配重组件50在轴承46和轴承52处支撑于弹簧压缩轴26上。在轴承46和52之间，配重组件轴向平衡以促进在装置10内相对无摩擦的旋转运动。这对装置来说是有用的性质，因为它有利于配重组件50的自动定向。配重组件50的定向对于装置10的作用来说是重要的。进一步地，配重组件50的结构有助于装置10的操作。参考图3，为结构清楚起见提供了配重组件50的放大图。配重组件包括机架52、配重54、键56和定向扭矩生成器58。从附图应当认识到，配重54在本实施例中延长到机架52的大约一半的位置。配重的作用在于使配重组件50靠重力自动定向。在水平或大斜度井中，这确保了操作人员可以相信井眼中至少一个部件的正确方向。因为配重组件50的方向已知，装置10的另一部件的希望方向可以利用已知的配重组件50进行设定。配重组件只自身旋转，因此不会具有现有技术装置（其试图使用偏置配重使目标工具定向）的缺陷。相反，这里公开的配重组件具有大体上集中于配重54的总质量，因此机架52和键56只占极小比例。
重要的是，配重组件的特征还在于定向扭矩生成器58，其使装置10的另一部件与配重组件50相适应。这个作用允许操作人员设定该单个部件的希望定向。所述部件是图1、2和5中标出的销适配器70。因为配重组件提供重力并且销适配器将定向而适应配重组件，附接到销适配器70上的特殊定位工具在装置致动时将具有已知方向。
再次参考图1和2，标出装置1的其它部件以使对装置致动的讨论变得清楚。齿圈72位于延伸套筒44的井下端部处并且通过销48不可旋转地锁定在适当位置处。参考图4，清楚显示了齿圈72的结构，其包括多个齿轮齿74并且在斜面76上引导以有助于通过键56与之接合，从而在配重组件与齿圈72接合时防止配重组件的旋转运动。防止配重组件的旋转运动是指：在本实施例中为螺旋形轮廓的定向扭矩生成器58的所有扭矩生成量可用于旋转销适配器70。销适配器在销适配器外壳78中旋转，所述销适配器外壳本身通过止动套筒80连接到延伸套筒44上。在本实施例中，销适配器70通过径向型轴承82和止推轴承84支撑在销适配器外壳78内。密封件86设置在销适配器70和弹簧压缩轴26之间以密封所述装置并且与密封件22一起工作以进行以压力为基础的操作。
销适配器尾部88位于装置10的井下端部处（图1、2和5），所述销适配器尾部的特征在于例如凹槽90的定向指示器，该定向指示器在装置因为销适配器70和配重组件50之间的相互作用致动时始终处于与重力相反的位置处，在本实施例中，所述相互作用在配重组件50的扭矩生成器58和互补轮廓92处发生。因此，所述凹槽允许操作人员在特定的希望方向将工具连接到井眼中。如这里显示的那样，一种这样的工具是具有喷嘴插孔96的射孔喷嘴短节94。当然，应当理解的是，根据特殊应用的要求或需要，任何工具可以附接到销适配器上。
在操作中，装置10在地面利用对准凹槽90的工具94进行装配，使得当装置到达目标深度并且到达致动位置时，工具在井眼中具有最终希望的定向。装置随后下送到井眼中，直到它到达目标位置为止。施加到通道20上的压力作用在所述装置上以沿朝着井下的方向推动其多个部件。这些部件是密封套筒24、弹簧压缩轴26和配重组件50。在该操作中，弹簧34由密封套筒24的弹簧台肩30压缩。因为已经发生配重组件50基于重力的定向，由于这种定向持续进行直到键56与齿圈72接合，配重组件的井下运动导致键56接合在齿圈72的一对齿之间。由于齿圈本身的旋转运动受到销48的限制，目前也防止了配重组件进行旋转运动。人们注意到，装置10上压力的减少将允许键56与齿圈脱离，从而在弹簧34的作用下恢复配重组件的旋转运动，同样，重新加压将使键56与齿圈再次接合。这可以根据需要反复进行。重要的是，并且如上所述，齿圈使配重组件保持不旋转意味着：在配重组件进行基于压力的井下运动并且扭矩生成器58与销适配器70接合时，所产生的全部扭矩传递给销适配器70。在一个实施例中，当施加5000磅/平方英寸（psi）时，可以产生大约70英尺磅（ft lbs）的扭矩。
尽管已经显示和描述了优选实施例，在不脱离本发明精神和范围的情况下可以对其进行改变和替换。因此，应当理解，本发明已经通过举例但非限制的方式进行了描述。
Claims (12)
1.一种压力定向旋转接头装置，包括：
配重组件，该配重组件包括：机架；附接到机架上的键；在机架一侧附接于机架上的配重和位于机架上的扭矩生成器，所述配重组件处于两个轴承之间而在所述压力定向旋转接头装置中能够进行相对无摩擦的旋转运动且构造为基于其重力定向，在所述压力定向旋转接头装置的通道中供给的压力作用下，所述配重组件能够沿朝井下方向运动，所述键构造为将配重组件不可旋转地锁定在选定位置；
销适配器，在配重组件不旋转时，在基于所述配重组件进一步地朝井下运动以及所述扭矩生成器与该销适配器的接合所产生的进一步的扭矩的情况下，该销适配器与配重组件能够作用地相互接合以使销适配器适应于配重组件定向。
2.如权利要求1所述的装置，其中，所述扭矩生成器具有螺旋形轮廓。
3.如权利要求1所述的装置，其中，所述销适配器包括定向指示器。
4.如权利要求3所述的装置，其中，所述定向指示器是凹槽。
5.一种压力定向旋转接头装置，包括：
外壳；
位于所述外壳内的弹簧压缩轴；
围绕所述弹簧压缩轴布置的弹簧；
配重组件，其能够旋转地支撑在所述外壳内，所述配重组件包括键，该配重组件持续地基于重力定向直至所述键将该配重组件锁定在选定位置；
销适配器，其能够旋转地支撑在所述外壳内并与所述配重组件能够作用地相互接合以接收来自所述配重组件的扭矩，其中，所述配重组件提供重力，所述销适配器适应于所述配重组件而定向。
6.如权利要求5所述的装置，其中，所述销适配器还包括扭矩生成器。
7.如权利要求6所述的装置，其中，所述扭矩生成器具有螺旋形轮廓。
8.如权利要求6所述的装置，其中，所述销适配器与所述配重组件在扭矩生成器处接合。
9.一种用于使井下工具定向的方法，包括：
使配重组件靠重力定向；
保持所述配重组件不转动；
在所述配重组件基于压力进一步朝井下方向运动的情况下，将靠重力定向的配重组件与销适配器接合；
利用所述配重组件引起销适配器旋转。
10.如权利要求9所述的方法，其中，所述接合包括给配重组件施加压力。
11.如权利要求9所述的方法，其中，保持所述配重组件不转动包括在接合所述销适配器之前使配重组件的键与防转齿圈接合。
12.如权利要求9所述的方法，其中，所述方法还包括沿着与销适配器的定向指示器相关的选定方向将单独的工具附接到销适配器上。
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|---|---|---|---|---|
| CN102434114A (zh) * | 2012-01-10 | 2012-05-02 | 陈媛 | 一种防脱扣抽油杆 |
| CN106761402B (zh) * | 2016-11-15 | 2019-05-07 | 中国石油天然气集团有限公司 | 连续管钻井定向工具 |
| CN108952642B (zh) * | 2018-08-30 | 2020-12-29 | 中国石油大学(华东) | 一种可预设喷射角度的水力喷砂射孔工具 |
| CN109281640B (zh) * | 2018-09-28 | 2021-04-16 | 中煤科工集团西安研究院有限公司 | 水平井自导向液压水力喷射装置及方法 |
| CN112324364B (zh) * | 2020-12-08 | 2022-07-05 | 临沂金良不锈钢制品有限公司 | 一种应用于油井的四通套管快装结构 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0302632A1 (en) * | 1987-07-30 | 1989-02-08 | Pangaea Enterprises, Inc. | Drill pipes and casings utilizing multi-conduit tubulars |
| CN2635894Y (zh) * | 2003-06-20 | 2004-08-25 | 卢继洪 | 油管锚 |
| EP1676975A2 (en) * | 2000-05-10 | 2006-07-05 | Tiw Corporation | Subsea riser disconnect and method |
| CN101059062A (zh) * | 2006-04-17 | 2007-10-24 | 陈文春 | 卡箍管接头型钻杆工程钻机 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5617926A (en) * | 1994-08-05 | 1997-04-08 | Schlumberger Technology Corporation | Steerable drilling tool and system |
| GB2374887B (en) * | 2001-04-27 | 2003-12-17 | Schlumberger Holdings | Method and apparatus for orienting perforating devices |
| US7114564B2 (en) * | 2001-04-27 | 2006-10-03 | Schlumberger Technology Corporation | Method and apparatus for orienting perforating devices |
| US6679327B2 (en) * | 2001-11-30 | 2004-01-20 | Baker Hughes, Inc. | Internal oriented perforating system and method |
| US7011162B2 (en) * | 2002-11-14 | 2006-03-14 | Weatherford/Lamb, Inc. | Hydraulically activated swivel for running expandable components with tailpipe |
| US7147060B2 (en) * | 2003-05-19 | 2006-12-12 | Schlumberger Technology Corporation | Method, system and apparatus for orienting casing and liners |
| US7467672B2 (en) * | 2006-05-05 | 2008-12-23 | Smith International, Inc. | Orientation tool |
| US7757755B2 (en) * | 2007-10-02 | 2010-07-20 | Schlumberger Technology Corporation | System and method for measuring an orientation of a downhole tool |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0302632A1 (en) * | 1987-07-30 | 1989-02-08 | Pangaea Enterprises, Inc. | Drill pipes and casings utilizing multi-conduit tubulars |
| EP1676975A2 (en) * | 2000-05-10 | 2006-07-05 | Tiw Corporation | Subsea riser disconnect and method |
| CN2635894Y (zh) * | 2003-06-20 | 2004-08-25 | 卢继洪 | 油管锚 |
| CN101059062A (zh) * | 2006-04-17 | 2007-10-24 | 陈文春 | 卡箍管接头型钻杆工程钻机 |
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20140430 Termination date: 20180706 |