CN104903536B - 用于旋转地定向造斜器组件的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了井下子组件系统及其使用方法。一个井下子组件系统是可定向造斜器子组件，其包括：造斜器设备，所述造斜器设备包括可操作来引导切割工具到套管侧壁中以产生套管出口的偏转器表面；和定向接头，所述定向接头包括操作地耦合到所述造斜器设备的上部耦合件和至少部分接合所述上部耦合件的下部耦合件，所述下部耦合件当处于未折叠构造中时可关于所述上部耦合件旋转移动且当处于折叠构造中时可关于所述上部耦合件旋转固定。

Description

用于旋转地定向造斜器组件的系统和方法

背景技术

本发明一般涉及井下子组件系统，并且更具体来说，涉及一种用于将造斜器定向到所需圆周位置的可定向造斜器组件。

烃类可经产生通过横越地下地层的相对复杂的井眼。一些井眼可包括多边井眼和/或侧钻井眼。多边井眼包括从母(或主)井眼延伸的一个或多个侧井眼。侧钻井眼是从第一大方向转向为第二大方向的井眼。侧钻井眼可包括第一大方向上的主井眼和从所述主井眼转向的处于第二大方向上的次级井眼。多边井眼可包括允许形成对应侧井眼的一个或多个窗口或套管出口。侧钻井眼也可包括允许将井眼转向到第二大方向的窗口或套管出口。

多边或侧钻井眼的套管出口可通过将套管柱中的套管接头和造斜器定位在主井眼中的所需位置处而形成。造斜器用来相对于套管柱横向(或在替代定向上)偏转一个或多个轧机。偏转的轧机切削掉且最终穿透套管接头的部分以在套管柱中形成套管出口。钻头可随后插入通过套管出口以切割侧或次级井眼。

侧井眼通常是从母井眼以被配置来使烃类回收最大化的预定方向来钻井。在此类装置中，必须在相对于母套管的预定圆周定向处形成窗口。为了适当地定位且旋转地定向造斜器使得在所需方向上铣削窗口，与造斜器相关的闩锁组件延伸且锚定到安装或以其它方式互连在套管柱中的闩锁耦合件中。闩锁组件通常包括多个弹簧操作键槽，其中的每一者具有容纳在内部界定于闩锁耦合件内的配合齿廓中的锚定和定向齿廓。结果，当闩锁组件操作地接合闩锁耦合件的内部齿廓时，闩锁组件和与其相关的井上设备可以被锚定且旋转地定向到套管柱内的所需方向。

大量的井规划涉及在闩锁组件和造斜器被引入到井眼中之前适当地定向闩锁组件和造斜器。然而，已发现在一些情况中，闩锁组件与闩锁耦合件的操作接合有时候不能将造斜器放置成与所需旋转定向准确对准。在此类情况中，造斜器固定在错误定向中且不能以其它方式独立地旋转以校正错位。相反地，在一些情况中，造斜器必须返回到地表且被重新对准以再次进入到井眼中。如可明白，此类校正动作需要大量时间和费用，且放弃此类补救工作将是有利的。

发明概述

本发明一般涉及井下子组件系统，并且更具体来说，涉及一种用于将造斜器定向到所需圆周位置的可定向造斜器组件。

在一些实施方案中，公开了一种可定向造斜器子组件。所述组件包括：造斜器设备，其包括可操作来引导切割工具到套管侧壁中以产生套管出口的偏转器表面；和定向接头，其包括操作地耦合到造斜器设备的上部耦合件和至少部分接合上部耦合件的下部耦合件，所述下部耦合件当处于未折叠构造中时可关于上部耦合件旋转移动且当处于折叠构造中时可关于上部耦合件旋转固定。

在其它实施方案中，可能公开了一种将造斜器设备旋转地定位在井眼中的方法。所述方法可以包括：将造斜器设备输送到井眼中，造斜器设备被操作地耦合到定向接头，所述定向接头包括可在未折叠构造与折叠构造之间移动的上部耦合件和下部耦合件；使造斜器设备到达井眼内；将具有定向接头的造斜器设备旋转地定向到关于井眼的所需角度方向；和将定向接头移动到所述折叠构造中。

在又一其它实施方案中，可能公开了一种定向接头且所述定向接头可以包括：上部耦合件，其界定第一内表面和第二内表面且在第二内表面上提供第一多个支耳；和下部耦合件，其可在上部耦合件内延伸且界定提供第二多个支耳的外表面，第二多个支耳被配置来当上部和下部耦合件从未折叠构造移动到折叠构造时与第一多个支耳啮合。

所属领域技术人员在阅读以下优选实施方案的描述之后将轻易明白本公开内容的特征。

附图简述

以下附图被包括来说明本公开内容的某些方面，且不应被视为排他性实施方案。如所属领域且获益于本公开内容的技术人员将想到，所公开的主题能够作出形式和功能上的相当多的修改、更改、组合和等效。

图1是根据所公开的一个或多个实施方案的使用示例性可定向造斜器组件的海洋油气平台的示意说明。

图2是根据一个或多个实施方案的图1的示例性可定向造斜器组件的放大图。

图3说明根据一个或多个实施方案的处于未折叠构造中的示例性定向接头的部分的截面图。

图4A和图4B分别是根据所公开的一个或多个实施方案的示例性上部和下部耦合件的等距视图。

图5说明根据一个或多个实施方案的图3的处于折叠构造中的示例性定向接头的部分的截面图。

图6说明如沿着图5的线A-A取得的定向接头的等距剖视端视图。

具体实施方式

本发明一般涉及井下子组件系统，并且更具体来说，涉及一种用于将造斜器定向到所需圆周位置的可定向造斜器组件。

本文中公开的系统和方法提供一种定向接头，其可以用来旋转地定向或以其它方式对准造斜器或偏转器工具，使得可以在正确的角度方向上从母井眼铣削/钻出套管出口和对应侧井眼。此定向接头可以证实在以下事件中是有利的：闩锁组件与对应于造斜器组件的闩锁耦合件之间的接合不能将造斜器或偏转器适当地定向在适当角度方向上。如本文中描述的示例性定向接头消除了将闩锁耦合件定向在套管柱中的适当位置中的需要，且还消除了关于闩锁组件适当地定向造斜器的需要。相反地，示例性定向接头可以被配置且以其它方式被设计来在造斜器到达之后(即，在闩锁组件和闩锁耦合件成功地接合之后)在井下深处一次性地旋转定向造斜器。

所属领域技术人员将轻易明白本发明提供的多个优点，这包括但不限于多边安装的减少的安装装置和成本节省。本发明还降低了确切地规划闩锁耦合件到达井下在后套管柱中被定向到何处的需要。本发明还可以证明在以下情况下是有利的：信息改变为在闩锁耦合件和套管接头永久地粘牢到井眼中之后应在何处钻侧井眼。

参考图1，说明根据一个或多个实施方案的可以采用示例性可定向造斜器子组件130的海洋油气平台100。即使图1描绘海洋油气平台100，所属领域技术人员仍然将明白，本文中公开的可定向造斜器子组件130的各个实施方案同样充分适用于在其它类型的油气钻架(诸如陆上油气钻架或位于任何其它地理位置处的钻架)中或之上使用。

平台100可以是居中于位于海底106以下的水下油气地层104上方的半潜式平台102。海底管道108或立管从平台102的甲板延伸到包括一个或多个防喷器114的井口装置112。平台102具有用于升降管柱或工作柱(诸如海底管道108内的钻柱120)的起重设备116和起重机118。

如描绘，主井眼122被钻井通过各种地球岩层，包括地层104。术语“母(parent)”和“主(main)”井眼在本文中是用来指定从其钻出另一井眼的井眼。然而，应注意，母井眼或主井眼不一定直接延伸到地球地表，但是反而可为另一井眼的分支。套管柱124是至少部分粘牢在主井眼122内。术语“套管”在本文中是用来指定用以排列井眼的管柱。套管可以实际上是被所属领域技术人员称作“衬管”的类型且可以被分段或连续，诸如连续油管。

套管接头126可以互连在套管柱124的长形部分或长度之间且定位在井眼122内的将钻出分支或侧井眼128的所需位置处。术语“分支”和“侧”井眼在本文中是用来指定从其与另一井眼(诸如母井眼或主井眼)的交叉点向外钻井的井眼。此外，分支或侧井眼可以具有从其向外钻井的另一分支或侧井眼。

可定向造斜器子组件130可以定位在套管柱124和/或套管接头126内，且如下文将描述，其部分可以形成套管柱124和/或套管接头126的主要部分。在典型的操作中，可定向造斜器子组件130可以被配置来将一个或多个切割工具(即，轧机)偏转到套管接头126的内壁中，使得套管出口132可以形成在其中的所需圆周位置处。套管出口132在套管接头126中提供“窗口”，一个或多个其它切割工具((即，钻头)可以通过所述窗口插入以钻出侧井眼128。

所属领域技术人员将明白，即使图1描绘主井眼122的垂直区段，但是本公开内容中描述的实施方案同样可适用于在具有其它定向配置的井眼(包括水平井眼、偏斜井眼、倾斜井眼、对角线井眼、其组合等等)中使用。此外，诸如上、下、上部、下部、向上、向下、井上、井下等等的定向术语的用法是关于说明性实施方案如同其在附图中描绘般而使用，向上方向是朝向对应附图的顶部且向下方向是朝向对应附图的底部，井上方向是朝向井表面且井下方向是朝向井的下端。

现在参考图2(及继续参考图1)，其说明根据一个或多个实施方案的示例性可定向造斜器子组件130的放大图。可定向造斜器子组件130可以包括被配置作为互连在井下的各种工具和管状长度，使得造斜器设备208将适当地定向在井眼122内以在预定方向上钻出侧井眼128(图1)。在一些实施方案中，例如，可定向造斜器子组件130可以包括耦合到或以其它方式形成套管柱124的主要部分的闩锁耦合件202和一个或多个套管接头204。闩锁耦合件202可以具有可操作以将闩锁组件206容纳在其中且从而将闩锁组件206定位在特定圆周定向中的齿廓和多个圆周对准元件。

如本文中使用，术语“闩锁耦合件(latch coupling)”是指能够固定在套管柱124内且以其它方式被配置来与闩锁组件206相互作用的任何类型的锚定装置。闩锁耦合件可以包括(例如但不限于)井眼封隔器装置、井眼桥装置、井眼插塞装置、任何其它类型的井眼隔离装置等等。因此，在不脱离本公开内容的范围的情况下，闩锁组件206可以被配置来定位且耦合到上文提及的类型的锚定装置中的任一者。

套管接头204可以包括或以其它方式涉及所属领域技术人员已知的若干井下工具或接头。例如，套管接头204可以包括具有纵向狭槽的对准轴套，所述狭槽以圆周方式参照闩锁耦合件202的圆周对准元件。套管接头204还可以包括用于保证闩锁耦合件202相对于对准轴套的适当对准的套管对准接头。所属领域技术人员将了解，可定向造斜器子组件130可以包括可操作来实现圆周参考元件与套管出口132(图1)的所需圆周定向之间的偏移角的确定的更多或更少个工具或不同组的工具。

如所说明，套管柱124包括可以由诸如铝的易铣削或钻井材料形成或以其它方式制成的套管接头126。在其它实施方案中，套管接头126可以由标准套管形成或以其它方式制成，或其中可形成预铣削窗口。在又一其它实施方案中，套管接头126可以由各种复合材料(诸如但不限于玻璃纤维、碳纤维、其组合等等)制成。用于套管接头126的复合材料的使用可以证实是有利的，因为由穿过套管接头126的套管出口132的铣削所得的切口将不会产生充满磁性的碎片，其与井下金属组件磁性地结合或以其它方式难以循环离开井。应注意，即使闩锁耦合件202和套管接头126被描绘为互连在套管柱124内且彼此相邻，所属领域技术人员仍然将认识到其它井下工具或管件可以替代地互连在套管柱124内且介于闩锁耦合件202与套管接头126之间。

造斜器设备208可以在诸如连接管、连续油管等等的输送带210上注入(run into)到套管柱124中。在所说明的实施方案中，造斜器设备208包括具有偏转器表面的偏转器组件212，所述偏转器表面可操作来接合铣削或钻井工具(未展示)且将其引导到套管侧壁(诸如套管接头126的侧壁)中以产生穿过其中的套管出口132(图1)。闩锁组件206可以操作地耦合到或以其它方式形成造斜器设备208的主要部分。如这里使用，“操作地耦合(operatively coupled)”意指闩锁组件206可以直接或间接耦合到造斜器设备208。如所说明，闩锁组件206可以从造斜器设备208布置在井下。

在示例性操作中，造斜器设备208运行进入到套管柱124中直到闩锁组件206将已经粘牢在井眼122内的闩锁耦合件202接合在所需定向上为止。闩锁组件206可以具有可操作来接合闩锁耦合件202的对应独特内部齿廓和优选圆周对准元件的独特外部齿廓。当闩锁组件206适当地耦合到闩锁耦合件202时，理论上造斜器设备208将被布置使得偏转器组件212轴向且圆周地定向在套管柱124内，使得铣削和钻井工具(未展示)被适当地引导到套管接头126的内壁中以形成套管出口132且随后钻出侧井眼128(图1)。

然而，如果出于某种原因，造斜器设备208并未适当地对准在套管柱124内的所需圆周定向中，那么定向接头214可以用来一次性地将造斜器设备208旋转地对准或以其它方式定向到适当角度方向，且同时造斜器设备208位于深处。如所说明，定向接头214可以被耦合到或以其它方式形成造斜器设备208的主要部分。在至少一个实施方案中，定向接头214可以插入造斜器设备208与闩锁组件206之间。结果，闩锁组件206可以经由定向接头214操作地耦合到造斜器设备208。然而，在其它实施方案中，定向接头214可以布置在可定向造斜器子组件130上的被配置来圆周地定向造斜器设备208的任何适当位置处。

现在参考图3(及继续参考图2)，其说明根据一个或多个实施方案的定向接头214的部分的截面图。如图3中说明，定向接头214可以包括接合下部耦合件304的至少上部耦合件302。在一些实施方案中，上部耦合件302的井上端(即，到图3中的左侧)可以耦合或以其它方式附接到造斜器设备208(图2)的井下端(未展示)。在至少一个实施方案中，在不脱离本公开内容的范围的情况下，上部耦合件302可以螺合到造斜器设备208的井下端，但是同样可以机械地紧固或焊接到造斜器设备208，或其组合。

在一些实施方案中，下部耦合件的井下端306可以耦合或以其它方式附接到闩锁组件206的井上端308。正如上部耦合件302，下部耦合件304的井下端306可以螺合、机械地紧固或焊接到闩锁组件206的井上端308，或其组合。然而，应注意，上部耦合件302和下部耦合件304同样可以耦合或附接到其它已知的井下组件或工具，且尽管如此仍然用以适当地定向造斜器设备208，如本文中大致上描述。

定向接头214可以被配置来在如图3中描绘的未折叠构造与如图5中描绘的折叠构造之间移动。更具体地说，图3展示上部耦合件302和下部耦接件304，其处于其未折叠构造中或其中下部耦合件304至少部分套叠或以其它方式延伸在上部耦合件302内的“注入”位置。在注入期间，上部耦合件302和下部耦接件304可以使用一个或多个可剪切装置310(诸如剪切销、剪切螺钉、剪切环、其组合等等)耦合在一起。可剪切装置310可以至少部分延伸到上部耦合件302和下部耦接件304中的每一者的部分中。虽然图3中只描绘了一个可剪切装置310，但是所属领域技术人员将轻易明白，可以使用任何数量的可剪切装置310以将上部耦合件302和下部耦接件304耦合在一起。

可剪切装置310可以被配置来将下部耦接件304固定到上部耦合件302，使得大体上防止所述两个耦合件302、304之间的轴向和旋转移动，同时造斜器设备208注入到井眼122(图2)中处于未折叠构造。结果，扭转和/或轴向负载可以经由可剪切装置310在上部耦合件302和下部耦接件304之间传输。然而，如下文更详细描述，可剪切装置310可以被配置来当经历预定轴向或扭转负载时进行剪切或以其它方式失效，从而允许一旦可剪切装置310被剪切，上部和下部耦合件关于彼此自由旋转。

参考图4A和图4B(及继续参考图3)，其分别说明上部耦合件302和下部耦接件304的等距视图。如图4A中说明，上部耦合件302可以是具有第一端402a和第二端402b和在其之间延伸的长形主体404的大致上圆柱形结构。主体404可以界定沿着主体404的内部的对应部分轴向延伸的至少两个内表面。具体地说，主体404可以界定展现出第一内径408a的第一内表面406a(图3)和展现出第二内径408b的第二内表面406b，其中第一内径408a小于第二内径408b。第一内表面406a可以在沿着主体404的内部的中间点处(诸如界定在主体404的内部中或之上的轴肩410处)过渡到第二内表面406b。

如图4B中说明，下部耦合件304也可以是具有第一端412a和第二端412b和在其之间延伸的长形主体414的大致上圆柱形结构。下部耦合件304的第二端412b可以通常对应于上文参考图3讨论的井下端306。主体414可以界定展现出外径418的外表面416。外径418可以稍微小于上部耦合件302的第一内径408a，使得当上部耦合件302和下部耦接件304完全互连或以其它方式处于折叠构造(图5)中时，下部耦合件304的外表面416接合或至少紧密接触上部耦合件302的第一内表面406a。

再次参考图4A，上部耦合件302的主体404可以提供界定在第二内表面406b上且从轴肩410轴向延伸的多个支耳420。在一些实施方案中，支耳420可以绕第二内表面406b的圆周等距离间隔。然而，在其它实施方案中，在不脱离本公开内容的范围的情况下，支耳420可以随机地间隔或以其它方式以预定非等距图案根据策略彼此间隔。参考图4B，下部耦合件304的主体414同样可以提供界定于其外表面416上的多个支耳422。类似于上部耦合件302的支耳420，在不脱离本公开内容的范围的情况下，下部耦合件304的支耳422可以绕外表面416的圆周等距离间隔，但是同样可以随机地间隔或以其它方式以预定非等距图案根据策略彼此间隔。

当可定向接头214处于未折叠构造中时(诸如图3中描绘)，支耳420、422通常彼此脱离。相反地，在未折叠构造中，上部耦合件302的支耳420可以接合或以其它方式紧密接触下部耦合件304的外表面416，且下部耦合件304的支耳422可以接合或以其它方式紧密接触上部耦合件302的第二内表面406b。

如下文更详细描述，上部耦合件302的支耳420可以被配置来当定向接头214处于其折叠构造中时与下部耦合件304的支耳422啮合或以其它方式交错。为了帮助促进此啮合关系，如所说明，一些或全部支耳420、422的尖端可以是圆形的。然而，在其它实施方案中，一些或全部支耳420、422的尖端可以成角度、倒棱、倾斜或以其它方式形成，使得当定向接头214移动到折叠构造中时，支耳420、422能够对应地在彼此之间延伸以形成啮合关系且不彼此结合。为此，上部耦合件302的支耳420的间隔可以根据策略间隔开以容纳下部耦合件304的支耳422，而不论是否等距间隔开或以其它方式随机间隔开，如上文大致上讨论。

参考图3和图4A，上部耦合件302的第二内表面406b还可以界定被配置来容纳其中的固定环426等等的弓形狭槽或沟槽424。沟槽424可以在上部耦合件302的第二端402b的方向上与支耳420轴向间隔，且固定环426可以是例如被配置来一旦脱离与径向相邻组件或结构的偏置接合便立即径向收缩的卡环等等。由于上部耦合件302和下部耦合件304处于未折叠构造中(诸如图3中描绘)，固定环426使下部耦合件304的支耳422偏置。

再次参考图2(及继续参考图3和图4A-4B)，现在提供定向接头214的示例性操作。一旦闩锁组件206适当地到达或以其它方式接合闩锁耦合件202，如上文大致上描述，可以通过使可剪切装置310经历轴向和/或扭转负载来剪切可剪切装置310。在一些实施方案中，轴向和/或扭转负载可以经由输送带210和造斜器设备208从地表施加。例如重力或旋转力可以经由接合造斜器设备208和输送带210而施加于上部耦合件302。然而，在其它实施方案中，轴向和/或扭转负载可以经由一个或多个局部井下工具或装置(诸如但不限于电机械致动器、液压致动器、活塞/气缸组件、井下马达、冲击锤、其组合等等)而施加于可剪切装置310。无论如何，可剪切装置310可以经历被配置来剪切或以其它方式破坏可剪切装置310的预定大小的轴向和/或扭转负载。

一旦可剪切装置310被剪切，上部耦合件302和下部耦合件304能够关于彼此自由地旋转，使得下部耦合件304仍然至少部分布置在上部耦合件302内。此时，造斜器设备208和偏转器组件212在被耦合到上部耦合件302时可以转位或以其它方式旋转到精确地形成套管出口132(图1)所需的定向。在一些实施方案中，造斜器设备208和偏转器组件212可以使用例如注入工具(未展示)(诸如液压注入工具)或安装在可定向造斜器子组件130中且可操作以辅助将造斜器208注入或到达深处的任何其它已知井下工具来转位。

一个或多个传感器接头(未展示)，诸如随钻测量接头可以与注入工具或类似装置通信以基于井下测量精确地定向造斜器设备208。在操作中，例如，传感器接头可以被配置来给注入工具或类似装置提供对造斜器设备208的实时倾角和方位角读数。此类读数或测量将帮助确定造斜器设备208必须旋转的方向且将验证最终何时实现适当定向。所属领域技术人员将轻易明白，可以使用能够确认造斜器设备208在井下的适当定向的任何装置。

一旦实现造斜器设备208的适当定向，定向接头214可以从其未折叠构造(如图3中所示)移动到折叠构造(如图5中所示)。折叠构造可以通过大致上将上部耦合件302和下部耦合件304推动在一起而实现，使得支耳420、422变为接合且形成啮合关系或以其它方式变为交错。在一些实施方案中，上部耦合件302和下部耦合件304可以通过从地表施加轴向负载而推动在一起。然而，在其它实施方案中，在不脱离本公开内容的范围的情况下，上部耦合件302和下部耦合件304可以使用一个或多个井下装置(诸如但不限于电机械致动器、液压致动器、活塞/气缸组件、井下马达、其组合等等)推动在一起。

现在参考图5(及继续参考图3和图4A-4B)，说明根据一个或多个实施方案的处于其折叠构造中的定向接头214。特定地说，图5说明在已将上部耦合件302和下部耦合件304推动在一起(如上文大致上描述)之后从而使上部耦合件302的支耳420与下部耦合件304的支耳422相互啮合的定向接头214。当将定向接头214移动到折叠构造时，固定环426能够滑动脱离与下部耦合件304的支耳422的偏置接合。一旦脱离下部耦合件304的支耳422，固定环426可以被配置来径向收缩且定位(例如)界定在闩锁组件206的外表面中的凹陷502。当径向收缩时，固定环426可以被配置来将下部耦合件304陷入在上部耦合件302内，且以其它方式防止下部耦合件304退出上部耦合件302。如将明白，在不脱离本公开内容的范围的情况下，凹陷502同样可被界定在定向接头214的部分上。

图6说明如沿着图5中的线A-A取得的处于折叠构造中的定向接头214的等距剖视端视图。如所说明，上部耦合件302的支耳420与下部耦合件304的支耳422交错，从而防止上部耦合件302和下部耦合件304关于彼此旋转移动。由于支耳420、422接合或以其它方式交错，套管出口132然后可以在适当角度方向上被铣削且随后可如图1中典型地说明般钻出侧井眼128。

因此，所公开的系统和方法充分适用于达到所提及的以及本文中固有的目的和优点。上文公开的特定实施方案只是说明性的，因为本公开内容的教学可以依所属领域技术人员在获益于本文中的教学的优势之后明白的不同但等效方式修改和实践。此外，除了如以下权利要求中描述之外，不希望限制本文中所示的结构或设计的细节。因此显而易见的是，上文公开的特定说明性实施方案可以被更改、组合或修改，且全部此类变动均被认为是在本公开内容的范围和精神内。本文中说明性地公开的系统和方法可以在缺少本文中没有具体公开的任何元件和/或本文中公开的任何选用元件的情况下适当实践。虽然按“包括(comprising、containing或including)”各个组件或步骤描述了构成和方法，但是所述构成和方法还可“基本上由各个组件和步骤组成”或“由各个组件和步骤组成”。上文公开的全部数字和范围可以改变一定量。无论何时公开具有下限和上限的数值范围，均具体公开属于所述范围的任何数字和任何所包括的范围。具体来说，本文中公开的值的每个范围(形式是“从大约a到大约b”或等效地“从近似a到近似b”或等效地“从近似a-b”)被理解为陈述广泛的值范围内包括的每个值和范围。此外，除非专利所有人另有明确无误地定义，否则权利要求中的术语具有其普通常见的含义。此外，如权利要求中使用的不定冠词“一(a或an)”在本文中被定义为意指其引入的一个或一个以上元件。如果此说明书和可以通过引用方式并入本文的一个或多个专利或其它文档中的单词或术语的使用存在任何冲突，那么应采用符合此说明书的定义。

Claims (17)

1.一种可定向造斜器子组件，其包括：

造斜器设备，其包括可操作来引导切割工具到套管侧壁中以产生套管出口的偏转器表面；和

定向接头，其包括操作地耦合到所述造斜器设备的上部耦合件和至少部分接合所述上部耦合件的下部耦合件，所述下部耦合件当处于未折叠构造中时可关于所述上部耦合件旋转移动且当处于折叠构造中时可关于所述上部耦合件旋转固定，

其中所述上部耦合件在内表面上提供第一多个支耳，且所述下部耦合件至少部分延伸在所述上部耦合件内且在外表面上提供第二多个支耳，

其还包括布置在界定于所述上部耦合件的所述内表面上的沟槽内的固定环，其中当所述上部和下部耦合件移动到所述折叠构造时，所述固定环防止所述下部耦合件退出所述上部耦合件。

2.根据权利要求1所述的子组件，其还包括：

固定在套管柱内的闩锁耦合件；和

闩锁组件，其可操作地耦合到所述造斜器设备且被配置来接合所述闩锁耦合件以将所述造斜器设备固定在所述套管柱内。

3.根据权利要求2所述的子组件，其中所述定向接头插入所述造斜器设备与所述闩锁组件之间。

4.根据权利要求2所述的子组件，其中所述定向接头能够在所述造斜器设备固定在所述套管柱内之后将所述偏转器表面旋转地定向到关于所述套管侧壁的所需角度方向。

5.根据权利要求1所述的子组件，其中当处于所述未折叠构造中时，所述第一多个支耳和第二多个支耳彼此脱离，且其中当处于所述折叠构造中时，所述第一多个支耳和第二多个支耳彼此接合和啮合。

6.根据权利要求1所述的子组件，其中所述上部和下部耦合件用至少部分延伸到所述上部和下部耦合件中的每一者中的一个或多个可剪切装置维持在所述未折叠构造中，所述一个或多个可剪切装置被配置来防止所述上部耦合件与所述下部耦合件之间的轴向和/或旋转移动。

7.根据权利要求6所述的子组件，其中所述一个或多个可剪切装置被配置来当经历预定轴向和/或扭转负载时失效，从而允许所述上部和下部耦合件关于彼此自由旋转且移动到所述折叠构造。

8.一种将造斜器设备旋转地定位在井眼中的方法，其包括：

将所述造斜器设备输送到所述井眼中，所述造斜器设备被操作地耦合到定向接头，所述定向接头包括可在未折叠构造与折叠构造之间移动的上部耦合件和下部耦合件，其中所述上部耦合件在内表面上提供第一多个支耳，且所述下部耦合件至少部分延伸在所述上部耦合件内且在外表面上提供第二多个支耳；

使所述造斜器设备到达所述井眼内；

将具有所述定向接头的所述造斜器设备旋转地定向到关于所述井眼的所需角度方向；和

通过将所述上部和下部耦合件推动在一起使得所述第一多个支耳和第二多个支耳变得交错，将所述定向接头移动到所述折叠构造中。

9.根据权利要求8所述的方法，其中使所述造斜器设备到达所述井眼内包括：

将操作地耦合到所述造斜器设备的闩锁组件与固定在所述井眼内的闩锁耦合件接合；和

将所述闩锁组件固定到所述闩锁耦合件。

10.根据权利要求9所述的方法，其中在将所述闩锁组件固定到所述闩锁耦合件之后旋转地定向所述造斜器设备。

11.根据权利要求8所述的方法，其中将所述造斜器设备输送到所述井眼中包括：

将处于所述未折叠构造中的所述定向接头输送到所述井眼中，所述上部和下部耦合件用一个或多个可剪切装置维持在所述未折叠构造中；

用所述一个或多个可剪切装置防止所述上部耦合件与所述下部耦合件之间随着所述定向接头被输送到所述井眼中而出现的轴向和/或旋转移动；以及

用布置在界定于所述上部耦合件的所述内表面上的沟槽内的固定环防止所述下部耦合件退出所述上部耦合件。

12.根据权利要求11所述的方法，其中旋转地定向所述造斜器设备包括：

剪切所述一个或多个可剪切装置；和

将所述造斜器设备转位到所述所需角度旋转。

13.一种定向接头，其包括：

上部耦合件，其界定第一内表面和第二内表面且在所述第二内表面上提供第一多个支耳；和

下部耦合件，其可在所述上部耦合件内延伸且界定提供第二多个支耳的外表面，所述第二多个支耳被配置来当所述上部和下部耦合件从未折叠构造移动到折叠构造时与所述第一多个支耳啮合，

其中所述上部耦合件耦合到造斜器设备且所述下部耦合件耦合到闩锁组件，

其还包括布置在界定于所述第二内表面上的沟槽内的固定环，其中当所述上部和下部耦合件移动到所述折叠构造时，所述固定环防止所述下部耦合件退出所述上部耦合件。

14.根据权利要求13所述的定向接头，其中所述上部和下部耦合件用至少部分延伸到所述上部和下部耦合件中的每一者中的一个或多个可剪切装置维持在所述未折叠构造中，所述一个或多个可剪切装置被配置来大体上防止所述上部耦合件与所述下部耦合件之间的轴向和/或旋转移动。

15.根据权利要求14所述的定向接头，其中所述一个或多个可剪切装置被配置来当经历预定轴向和/或扭转负载时失效，从而允许所述上部和下部耦合件关于彼此自由旋转且移动到所述折叠构造。

16.根据权利要求13所述的定向接头，其中所述第一内表面展现出第一内径且所述第二内表面展现出大于所述第一内径的第二内径。

17.根据权利要求13所述的定向接头，其中所述闩锁组件被配置来定位且耦合到布置在井眼内的锚定装置。