CN105008658A - 井下磁体、井下磁性喷砂钻具和将磁体片连接至该钻具主体的方法 - Google Patents

井下磁体、井下磁性喷砂钻具和将磁体片连接至该钻具主体的方法 Download PDF

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CN105008658A CN201380052208.1A CN201380052208A CN105008658A CN 105008658 A CN105008658 A CN 105008658A CN 201380052208 A CN201380052208 A CN 201380052208A CN 105008658 A CN105008658 A CN 105008658A
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Abstract

用于悬浮在井中的工具从该井中回收各种金属碎屑,包括带有多个磁体的拉长的工具主体,多个磁体包括在圆周间隔的多个纵脊中。在所述方法中,多个磁体可以定位在各脊中的开口、凹槽或袋内,并且通过一个或多个固定板固定就位,该工具被连接至钻柱并下降至井内。

Description

井下磁体、井下磁性喷砂钻具和将磁体片连接至该钻具主体的方法
背景技术
清除来自油井和气井的碎屑的实践,已有良好的文档记录并且有许多现有技术的实例,包括用刮板和刷子来机械清洁井的内壳。同样,有设计成能将碎屑在刮除和/或刷完之后将其从井眼中清除的钻具的实例。包括打捞接头、碎屑过滤器、循环钻具、磁体及其他类似钻具。还有磁性井下钻具的一些实例。
还有设计成可喷射防喷器(BOP)、井头和井眼中的其他孔穴的钻具的实例。现有技术中还有将BOP喷射和磁引力的作用相结合的钻具。
本发明涉及气井和油井,尤其涉及井眼清洁工具以及收集悬浮在井内流体中的铁磁材料的磁性井眼清洁工具。
当钻油井或气井时,或当整修现有井时,正常操作可能导致将各种类型的金属碎屑引入井内。井下碾磨会产生钻屑,这些钻屑通常不能通过循环完全地移除。其他金属物体可能掉进并且聚集在井的底部附近,或井内放置的中间管塞上。
油气工业中的各种钻孔和清洁操作会产生被截留在井眼中的碎屑,包括铁磁碎屑。通常,在这种井眼中循环流体以便在井完成之前冲洗碎屑。已经开发了一些用于从井眼中清除铁磁碎屑的工具。现在仍然需要更有效的磁性井眼清洁工具。
在一个实施例中,磁性井眼清洁工具将铁磁碎屑从井眼中清除,其中该工具主体可以连接至作业管柱并降入到井眼中。
在一个实施例中,可以将上和下定心器放置在该工具主体上。
在一个实施例中,该工具主体可以具有多个纵脊,该多个脊的每一个具有开口或凹槽,用于固定磁体,其中该磁体被圆周地与该主体间隔并相对于该工具主体的纵轴沿平行方向定向。
在一个实施例中,可以通过固定板将一个或多个磁体固定在开口或凹槽中。在一个实施例中,可以利用纵脊中的槽将该固定板滑入闭锁位置。在一个实施例中,该固定板可以具有一个或多个开口,用于暴露保持在开口或凹槽中的一个或多个磁体的一部分。
在一个实施例中,该固定板可以具有快锁/快开系统,其中在锁定状态下,该板被固定在槽中。而在开启状态下,该板可以从槽中滑出。在一个实施例中,该快锁/快开系统可以包括偏置锁定连接器,例如平头螺钉。
在一个实施例中,该多个纵脊可拆卸地连接至该工具主体。在一个实施例中,该多个纵脊可滑动地连接至该工具主体。
在一个实施例中,该工具主体可以包括被流体连接到钻柱孔的纵向孔,并且包括多个被流体连接到该工具主体的纵向孔的喷射端口。
在一个实施例中,各纵脊可以包括至少一个喷嘴,在其他实施例中,可以包括多个喷嘴。
在一个实施例中,该多个脊在连接至该工具主体时可以形成环形区域,其中该环形区域被流体连接至该工具主体的纵向孔和多个喷嘴的至少一个。
虽然在所附权利要求中指出了以下显示和描述的本发明的某些新型特征,但本发明并不意指局限于所叙述的细节,因为本领域技术人员会理解,在不脱离本发明的精神的条件下可以任何方式在所示的设备的形式和细节及其操作方面做出各种省略、修改、替换和改变。本发明的特征不是决定性的或必需的,除非其被明确表明是“决定性的”或“必需的”。
发明内容
本发明的装置以简便易行的方式解决了现有技术中面临的问题。一个实施例提供了一种改进的井眼清洁方法和装置,借此井眼清除工具执行磁体清除工具的功能。
一个实施例涉及将磁体连接至井下磁性工具的方法,其中该工具将用于井眼清除。
一个实施例包括井下磁体工具,其中该磁体被连接至整体工具主体。
一个实施例包括井下磁体工具,其中该磁体被连接至安装到整体工具主体的可拆卸套筒上。
一个实施例包括整体工具主体或工具主体上的套筒,该主体具有内部纵向孔,其中流体连接的径向端口穿过磁性部分,该端口可用于喷射。
在一个实施例中,提供了一种以低成本和可靠的方式将市售磁性条连接至定制工具主体的方法,借此将磁体可靠地连接至该工具,从而通过一种或多种补充连接方法补足原来的连接方法以防止井下的意外移除。
在一个实施例中,可以将多个磁体连接至工具主体,其中该工具主体作为钻柱的一部分被包括在内,并且将磁体连接至沿该工具主体纵向运行的碾磨肋条。在一个实施例中,该多个肋条的外径可以稍小于井眼内径,这样可将该工具放置在中心并使磁体的磁面暴露最大化。在各种实施例中,该肋条的外径可以是井眼内径的百分之99、98、97、96、95、94、93,92、91、90、89、88、87、86和/或85。在各种实施例中,该肋条的外径可以介于上述百分比的任意两个之间的范围内。
在一个实施例中,可以将磁体连接至外部安装的肋条套筒。在本实施例中,肋条套筒还可以用作喷射套筒,其包括多个喷射端口,以便按照用户的期望有选择地喷射防喷器(ABOP)、井头和/或提升管。BOP等具有比井眼更大的内径,喷射套筒可以调整大小以适合这些较大的直径,典型的为16"或11"外径。
在各种实施例中,可以通过以下两种方式中的一种将多个磁体安装在工具上:(1)连接至纵向肋条,或(2)安装在从工具主体的纵向中心向外径向面对的肋条之间。
各种实施例可以包括径向钻孔穿过一个或多个肋条的喷射端口,其中喷射端口可用于清洁BOP、提升管和/或井头,并且磁体可用于捕捉清洁过程,例如喷射过程中移去的碎屑。这在具有较大内径(例如19-22")并且其中低循环率使得碎屑至表面的循环存在问题的提升管内部具有额外的益处,如果有可能的话。
一个实施例包括通过碾磨袋将磁体连接至纵向肋条内或将碾磨相切袋连接至纵向肋条之间的外部圆周内。在一个实施例中,磁体被插入拉长的纵向袋中(其中磁体呈长方形),可以使用磁体隔离器以保持磁体在适当的位置并且偏离其他磁体和偏离含铁主体或套筒。在一个实施例中,接下来可以将磁体保持器插入凹槽中,该凹槽通过将磁体边缘周围的小部分交错而保持该磁体。通过包括内部设置的平头螺钉和弹簧来防止该磁体保持器意外移动,所述弹簧被退回进磁体保持器上紧密配合的内槽中。在一个实施例中,提供了比塞尔销作为固定磁体保持器的最终固定方法。
在一个实施例中,提供了可以悬浮在井中以便回收来自井内的铁金属碎屑的工具。在一个实施例中,该工具可以包括拉长的工具主体,该工具主体具有在开口、袋或凹槽中以圆周布置的多个磁体。可以将多个磁体定位在各开口、袋或凹槽中,并可以使用一个或多个磁体固定板将磁体可拆卸地固定在适当的位置。
在一个实施例中,该工具主体可以包括用于将流体抽吸通过该工具主体和/或通过位于该工具主体上的一个或多个喷嘴的中心孔,该工具主体的上端被配置为连接至延伸进入表面的管件。
在该方法的一个实施例中,工具主体可以具备多个以上所述的开口、袋或凹槽,磁体被定位在各槽内部并通过可拆卸地固定至工具主体的一块或多块固定板固定在适当位置。然后,具有磁体的工具可以定位在井中用于收集和随后回收金属碎屑。
在一个实施例中,磁体可以保持在工具主体内部,但在油气钻机的操作期间需从工具主体上移除。在一个实施例中,可以在钻机的室外操作中使用、清洁和修理该工具。
在一个实施例中,多个磁体中的每一个可以完全嵌入工具主体中。
本文提供一个或多个优选实施例的详细说明。然而,应该了解的是,本发明可以具体表现为各种形式。因此,本文公开的细节不能理解为限制,而是作为权利要求的基础和作为教导本领域技术人员在任何适当的系统、结构或方式中应用本发明的代表性基础。
附图说明
为了进一步领会本发明的性质、目标和优势,应参考以下详细说明,结合下列附图进行阅读,其中类似的参考数字表示类似的元件,其中包括:
图1是在纵脊中具有磁体的磁体工具的第一实施例的透视图,其中该脊具有延伸通过该脊的开口或袋;
图2是图1的磁体工具的脊部分的放大透视图。
图3是通过图2的截线3--3截取的图1的磁体工具的剖面图。
图4是通过图1的截线4--4截取的图1的磁体工具的剖面图。
图5是从具有磁体固定板的脊的一侧看时,图1的磁体工具的一个脊的侧视图。
图6是从不具有磁体固定板的脊的一侧看时,图1的磁体工具的一个脊的侧视图。
图7是通过图5的截线7--7截取的图5中显示的脊的剖面图。
图8是可用于各种实施例的磁体的透视图。
图9是图8中显示的磁体的正视图。
图10是可以与图1中显示的磁体工具一起使用的隔离器的透视图。
图11是图10的隔离器的顶视图。
图12是图10的隔离器的侧视图。
图13是可以与图1中显示的磁体工具一起使用的固定板的透视图。
图14是图1的磁体工具的主体部分的透视图。
图15是图14中显示的主体部分的侧透视图。
图16是图1的磁体工具的主体部分的脊部分的放大透视图。
图17是图14中显示的多个脊的侧透视图。
图18是通过图17的截线18--18截取的主体部分的剖面图。
图19是通过图17的截线19--19截取的主体部分的其中一个脊的剖面图。
图20是通过图17的截线20--20截取的主体部分的其中一个脊的剖面图。
图21是图14中显示的其中一个脊的侧透视图。
图22是图14中显示的其中一个脊的侧视图。
图23是从图22中所示的相对侧观看时图14中显示的其中一个脊的侧视图。
图24是通过图18的截线24--24截取的主体部分的其中一个脊的剖面图。
图25是隔离器的透视图,其中多个磁体被插入且通过隔离器间隔开。
图26是隔离器的透视图,其中图25的多个间隔开的磁体现在被插入图14的工具主体的开口中。
图27是被插入其各自的平头螺钉开口中的平头螺钉的透视图。
图28是被滑入槽中以将具有多个间隔开的磁体的隔离器保持在脊的开口中用于图14的工具主体的固定板的透视图。
图29示出了图28的固定板,其现在位于具有多个间隔开的磁体的隔离器之上,并且现在平头螺钉退回进固定板中其各自平头螺钉的开口中,接着插入比塞尔销以进一步将固定板固定就位。
图30是在喷射套筒中的纵脊上具有磁体的磁体工具的第二实施例的透视图,其中该套筒可从工具心轴上拆卸。
图31是图30的磁体工具的侧透视图。
图32是通过脊500截取的图30的磁体工具的剖面图。
图33是通过图32的截线33--33截取的图30的一个磁体工具的剖面图。
图34是通过图32的截线34--34截取的图25的一个磁体工具的剖面图。
图35是通过图32的截线35--35截取的图30的一个磁体工具的剖面图。
图36是图30的磁体工具的其中一个脊部分的放大透视图,其中未显示磁体、隔离器和固定板。
图37是图30的磁体工具的其中一个脊部分的放大透视图,其中未显示固定板。
图38是图30的磁体工具的其中一个脊部分的放大透视图。
图39是可以与图30中显示的磁体工具一起使用的隔离器的透视图。
图40是图39的隔离器的顶视图。
图41是图39的隔离器的侧视图。
图42是可以与图30中显示的磁体工具一起使用的固定板的透视图。
图43是图30的磁体工具的心轴部分的透视图。
图44是图43的心轴和图47的套筒之间的连接的放大剖面图。
图45是图43的心轴部分的侧透视图。
图46是通过图43中显示的截线46--46截取的心轴的剖面图。
图47是通过图43中显示的截线47--47截取的心轴的剖面图。
图48是图30的磁体工具的套筒部分的透视图,其中未显示磁体、隔离器和固定板。
图49是图30的磁体工具的套筒部分的侧透视图,其中未显示磁体、隔离器和固定板。
图50是通过由图49中显示的截线50--50示意性地指示的脊的中间截取的套筒的剖面图。
图51是朝向由图49中显示的截线50--50示意性地指示的脊的外边界截取的套筒的剖面图。
图52是通过图54中显示的截线52--52截取的套筒的剖面图。
图53是通过图52中显示的截线53--53截取的套筒的剖面图。
图54是图52的部分中显示的套筒的放大图。
图55是从图54中显示的截线55--55截取的脊的剖面图。
图56是从图54中显示的截线56--56截取的脊的剖面图。
图57是喷射闸板式防喷器的工具组装件10'的示意图,其中其多个磁体抓取喷射区域周围的磁性碎屑。
图58是图57中显示的工具组装件10'的放大示意图。
图59是由图1的工具组件的五个磁化脊中的多个磁体中的一些产生的磁场的示意图。
图60是由图57的工具组件的五个磁化脊中的多个磁体中的一些产生的磁场的示意图。
图61是在喷射套筒中的纵脊之间的谷槽中具有磁体的磁体工具的第三实施例的剖视图,其中该套筒可从工具心轴上拆卸。
图62是从图61中显示的截线62--62截取的图61的磁体工具的剖面图。
图63是从图61中显示的截线63--63截取的图61的磁体工具的剖面图。
图64是图61的磁体工具的套筒部分的侧透视图,其中未显示磁体、隔离器和固定板。
图65是可以与图61中显示的磁体工具一起使用的隔离器的透视图。
图66是可以与图61中显示的磁体工具一起使用的固定板的透视图。
图67是图61的磁体工具的套筒部分的侧透视图,其中未显示固定板。
图68是图61的磁体工具的套筒部分的侧透视图。
图69是从图68中显示的截线69--69截取的图61的磁体工具的剖面图。
具体实施方式
具有磁化脊的单一主体
图1示出了在多个纵脊200中具有磁体的磁性工具10的一个实施例的透视图,其中该磁化脊具有延伸通过该脊的开口或袋。图2是多个脊200的放大透视图。图3是通过图1的截线3--3截取的磁体工具10的剖面图。图4是通过图1的截线4--4截取的磁体工具10的剖面图。图5是从侧面530(具有磁体固定板800、800'的一面)观看时磁化脊500的侧视图。图6是从侧面540观看时磁化脊500的侧视图。图7是通过图5的截线7--7截取的磁化脊500的剖面图。
通常,磁性工具10包括具有多个磁化纵脊200的拉长的工具主体100。一对磁化脊之间可以是含铁碎屑收集区域。
工具主体100可以包括上箱端110、下销端120、贯穿工具主体100的中心孔130和纵轴134。在一个实施例中,上端110可以配置为容纳用于将工具主体悬浮在井中的管,和配置为使流体流过工具主体100中的中心孔130。在其他实施例中,工具10可以配置为连接至线缆,或连接至另一个用于将工具悬浮在井中的管。
在一个实施例中,工具主体100可以包括脊,径向围绕纵轴134对称地间隔开的五个磁化纵脊(500、900、1000、1400和1420)。在一个实施例中,该五个纵脊可以均匀地径向间隔开大约72度。在各种实施例中,各个脊的构造在实质上可与彼此类似。在不同的实施例中,可以使用不同数量的纵脊,包括3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14和15。在不同的实施例中,可以使用一定范围的脊,该范围可在上述脊的数量的任意两个之间变化。
图14是磁体工具10的主体部分100的透视图,其中为了清楚之目的未显示磁体。图15是主体部分100的侧透视图。图16是磁体工具10的多个脊200的放大透视图。图17是多个脊200的侧透视图。图18是通过图17的截线18--18截取的主体部分100的剖面图。图19是通过图17的截线19--19截取的主体部分100的脊500的剖面图。图20是通过图17的截线20--20截取的主体部分100的一个脊500的剖面图。图21是脊500的侧透视图。图22是从侧面530观看的脊500的侧视图。图23是从侧面540观看的脊500的侧视图。图24是通过图17的截线24--24截取的主体部分100的脊500的剖面图。
在各种实施例中,磁化纵脊中的每一个可以通过利用脊的开口中插入多个磁体以基本上类似的方式进行构造。下面将详细说明典型的磁化纵脊500,然而应该理解的是,纵脊900、1000、1400和1420基本上类似于脊500,并且不会分别进行描述。
第一脊500可以包括第一端510和第二端520,并且包括第一侧面530和第二侧面540。第一脊可以具有第一开口600和第二开口650,这些开口可以各自容纳或包含多个磁体。
第一开口600可以具有带有侧壁630的第一侧面610和第二侧面620。相邻的第二侧面620可以是缩小区域640。
第二开口650可以具有带有侧壁680的第一侧面660和第二侧面670。相邻的第二侧面670可以是缩小区域690。
第一脊500可以包括位于第一600和第二650开口的第一侧面610、660上的用于第一脊的槽550。槽550可以接收一个或多个固定板800、800'以便将容纳或保存在第一600和第二650开口中的磁体保持在适当位置。
图8是示例磁体761的透视图,该磁体可用于各种各样的实施例中。图9是磁体761的正视图。磁体761可以是通常可获得的高强度磁体并且具有完整的长方形形状。在一个实施例中,北磁极和南磁极可以位于第一770和第二771端上。在另一个实施例中,北磁极和南磁极可以位于顶端772和底端773上。在另一个实施例中,北磁极和南磁极可以位于第一774和第二775面上。
图10是可以与磁体工具10一起使用的隔离器700的透视图。图11是隔离器700的顶视图。图12是隔离器700的侧视图。
隔离器700可以包括第一端710和第二端720,并且具有第一侧面730和第二侧面740。隔离器可以包括具有第一760、第二762、第三764和第四766凹陷区域的中间部分750。隔离器可用于保持和间隔开多个磁体。第一760、第二762、第三764和第四766凹陷区域可以各自间隔开第一761、第二763、第三765和第四767磁体。
多个磁体可以包括在各开口600和650中。多个磁体可用于各脊中的各开口中,并且该多个磁体可以利用隔离器间隔开和定位。所述多个磁体的磁极方向可以由用户根据在隔离器中插入这些磁体的方式来进行控制。在一个实施例中,同极面向彼此。在另一个实施例中,异极面向彼此。
可以将具有间隔开的第一761、第二763、第三765和第四767磁体的隔离器700插入脊500的第一开口600。可以将具有间隔开的第一761'、第二763'、第三765'和第四767'磁体的隔离器700'插入脊500的第二开口650。隔离器700可以由非铁磁体材料组成。第一760、第二762、第三764和第四766凹陷区域可以各自间隔开第一761、第二763、第三765和第四767磁体。另外,第一761、第二763、第三765和第四767磁体可以具有不同的强度和/或极性(即,北磁极和南磁极配置)。
在被放入开口中之后,可以利用脊500的一侧(例如,第一侧面530)上的固定板8000和第二侧540上的第一开口600的缩小区域640将该多个磁体固定在第一开口中。如此一来,第一侧面530和第二侧面540两者都具有磁体并且可以使用单个固定板将磁体保持在530和540两个侧面的适当位置。
图13是可以与磁体工具10一起使用的固定板800的透视图。固定板800可以包括第一端810和第二端820,并且具有第一侧面830和第二侧面840。固定板800可以包括至少一个开口850以接近固定板位于其上的槽口中容纳或存储的磁体。在各种实施例中,它可以包括多个开口850、852以接近固定板位于其上的槽口中容纳或存储的磁体。
位于第一端810上的固定板800可以包括用于平头螺钉和比塞尔销的锁定开口860和864。位于第二端820上的固定板800可以包括用于平头螺钉和比塞尔销的锁定开口868和872。
图2显示了各自在开口600、650之上滑入或插入脊500的槽550中的两个固定板800、800'。为了将各自开口之上的固定板锁定或固定就位,可以使用各种快锁/快开方案。一个实例可以是与比塞尔螺钉或杆结合的平头螺钉连接。可以将各种平头螺钉朝向固定板800偏置(例如弹簧偏置的)。如此一来,平头螺钉在使用期间(例如,当磁体工具10遭遇振动)将倾向于被保持在其锁止位置(即,在固定板800的锁定开口868中)。
下面将描述将磁体装配在一个磁性脊500中。其余磁性脊(900、1000、1400和1420)在磁体工具10中的装配可以基本上类似的方式进行,并且不会单独进行描述。可以将具有间隔开的第一761、第二763、第三765和第四767磁体(第一760、第二762、第三764和第四766凹陷区域可以各自地间隔开第一761、第二763、第三765和第四767磁体)的隔离器700插入脊500的第一开口600。可以将具有间隔开的第一761'、第二763'、第三765'和第四767'磁体(第一760'、第二762'、第三764'和第四766'凹陷区域可以各自地间隔开第一761'、第二763'、第三765'和第四767'磁体)的隔离器700'插入脊500的第二开口650。固定板700'可以滑入槽550中直至上述脊500的第二开口650。固定板700可以滑入槽550中直至上述脊500的第一开口650。现在第一761'、第二763'、第三765'和第四767'磁体被保持在缩小区域690和固定板800'之间的开口650中。另外,第一761、第二763、第三765和第四767磁体被保持在缩小区域640和固定板800之间的开口600中。平头螺钉582、590被各自可螺旋地退出开口580、588以便与固定板800'的开口820'、860'联锁--将开口650之上的固定板800'锁定在适当位置。平头螺钉562、578被各自可螺旋地退出开口560、568以便与固定板800的开口820、860联锁,将开口600之上的固定板800锁定在适当位置。另外,比塞尔销586、594也可用于将固定板800'锁定在适当位置(被插入开口584、592中)。比塞尔销586、594也可用于将固定板800'锁定在适当位置(被插入开口584、592中)。比塞尔销566、574也可用于将固定板800锁定在适当位置(被插入开口564、572中)。
在用来移除和/或替换磁体之后,可以使用与接下来的段落中描述的相反的程序,其中拔出比塞尔销,将平头螺钉各自螺纹进入其各自的平头螺钉开口,固定板滑出槽550以便磁体和隔离器可以从开口650和600移除。
磁体工具10从井中回收铁金属碎屑,并且包括具有多个圆周布置的肋条500、900、1000、1400和1420的拉长的工具主体100,各肋条用于保持多个磁体。
在使用之后,可以相对容易地清洁磁体工具10。
根据该方法,该工具装备有肋条和磁体,并且悬浮在井中以回收各种金属碎屑。
插入脊中的磁体用于工具主体100。
图25-30示意性地示出了将多个间隔开的磁体插入和锁定在其中一个开口600中用于磁体工具10的方法。
图25是隔离器700的透视图,其中多个磁体(761、763、766、767)已经被插入和被隔离器700间隔开。可以将一套具有多个间隔开的磁体的隔离器700用于磁体工具10的各开口中(例如,一套在开口600中,另一套在脊500的开口650中)。
图26是隔离器700的透视图,其中多个间隔开的磁体现在被插入工具主体100的开口600中。箭头450示意性地示出了具有多个间隔开的磁体的隔离器700被插入其中一个开口(脊500中的开口600)。可以将具有多个间隔开的磁体的单独的隔离器700插入脊中的其余开口中的每一个(例如,脊500的开口650,以及脊900、1000、1400和1420中的开口)。
图27是被插入其各自的平头螺钉开口560和568中的平头螺钉562和570的透视图。各平头螺钉可以插入脊500、900、1400和1420中的其余平头螺钉开口中的每一个。箭头452示意性地示出了平头螺钉正在被插入(即,拧进)其各自的平头螺钉开口。
图28是固定板800的透视图,所述固定板800被滑入第一脊500的槽550中,以将具有多个间隔开的磁体的隔离器700保持在第一脊500的开口600中。箭头454示意性地示出了固定板800被插入/滑入第一开口600之上的槽550中。由于同一槽550与在脊500的第二端520处密闭的槽一起使用,固定板800'必须先滑入隔离器700'和插入开口650的多个间隔的磁体之上的槽550中;此后固定板800可以滑入开口600之上的槽550。图28显示了固定板800'已经安装在第二开口650之上的槽550中(虽然未显示第二开口650)。类似地,各固定板可以插入其余脊900、1400和1420的每一个槽中。
图29显示了现在位于具有多个间隔开的磁体的隔离器700之上的固定板800,和现在平头螺钉(562和570)退出进入固定板800中的其各自的平头螺钉开口(862和868),并且接着插入比塞尔销(566和574)以进一步将固定板800固定就位。箭头456示意性地示出了两个平头螺钉从板800的其各自开口中被退出(即,旋松),从而将板800锁定在槽550内的适当位置。类似地,对于脊500、900、1400和1420的其余开口中的每一个,可以各自退回平头螺钉。箭头458示意性地示出了比塞尔销被插入板800的其各自开口与脊500内的开口中,从而进一步锁定板800在槽550内的位置。类似地,对于脊500、900、1400和1420的其余开口中的每一个,可以各自插入比塞尔销。固定板800、800'等将其各自的隔离器和多个间隔开的磁体固定就位在脊的各自开口中。
在将磁体从脊的开口中移除的时候,可以通过移除比塞尔销,在锁定平头螺钉中旋回,以及将固定板从其各自的保持槽中滑出来进行上述讨论的反向操作。在移除固定板之后,可以将具有间隔开的多个磁体的隔离器从其各自的开口中移除。
具有磁化脊和喷射端口的可拆卸套筒
图30是磁体工具10'的第二实施例的透视图,该磁体工具10'具有在多个磁化纵脊200中的各种多个磁体,外加喷射套筒2500,其中该套筒可从工具心轴2000中拆卸。图31是磁体工具10'的侧透视图。图32是从脊500截取的磁体工具10'的剖面图。图33是通过图32的截线33--33截取的磁体工具10'的剖面图。图34是通过图32的截线34--34截取的磁体工具10'的剖面图。图35是通过图32的截线35--35截取的磁体工具10'的剖面图。
通常,磁体工具10'包括具有可拆卸连接的磁化套筒2500的工具心轴2000。套筒2500可以包括多个磁化纵脊200(例如,脊500、900、1000、1400和1420),其中该磁化脊在脊的任一侧上具有用于磁体的开口或者袋。多个磁化脊中的每一个可以包括用于收集含铁碎屑的多个磁体。一对磁化脊之间可以是含铁碎屑收集区域。在本实施例中,显示了可拆卸套筒2500,在其多个磁化脊中的每一个中具有多个喷射端口2700。
该可拆卸连接的磁化套筒2500为磁体工具10'提供挠性。在不同的实施例中,可以使用同样的心轴2000并且具有若干不同类型的可拆卸地连接至心轴2000(在不同的时间或同时连接)的套筒(2500、2500'、2500'=),或者根本没有套筒,这样减少了存货清单并且可以更好地利用资产。
对于不同的套筒,对同样的心轴2000可以使用不同的装配配置,这可能会改变以下特征/功能/属性中的一种或多种:
(a)磁化脊的数量;
(b)磁化脊的大小;
(c)磁化脊的配置,包括但不限于脊的高度和宽度、脊的定向、脊的长度和脊的间隔;
(d)喷射端口的数量;
(e)喷射端口的配置;和
(f)磁体的数量和/或磁体的大小。
在一个实施例中,如果希望这样的话,有可能在井场重新装配磁体工具10'以适应应用。在一个实施例中,磁体工具10'可以装配有至少两个套筒2500和2500',但只有其中一个套筒可拆卸地连接到心轴2000。在井场的使用期间,在被用于井中之后,第一接线套管(例如,2500)可以从心轴中移除,第二套筒(例如,2500')可拆卸地连接到心轴2000,然后下降到井下用于井眼操作。在一个实施例中,套筒2500和2500'基本上彼此相似。在另一个实施例中,套筒2500和2500'根据上述指定的特征/功能/属性中的一个或多个具有不同的配置。在一个实施例中,在将磁体工具10'下降到井下用于井眼操作之前进行套筒2500和2500'之间的切换。
在另一个实施例中,可以将不同的心轴(例如,2000和2000')用于套筒2500。例如,带有刷子和/或刮板元件的心轴2000'可以连接至套筒2500并下降到井下。
对于上述可互换的实施例,可以将单个磁体工具10'运送至用户,而且根据用户的需求通过有选择地选择多个套筒和/或将要一起可拆卸地连接的多个心轴在井场配置这种工具,并在井下进行井眼清洁操作。
维护/检查
-井下工具主体必须使用无损磁粉检验定期进行测试。如果套筒不是主体的一部分,则无需对其进行检查,从而节省成本。
图33是心轴2000的透视图。图44是心轴2000和套筒2500之间的连接的放大剖面图。图45是心轴2000的侧透视图。图46是通过图43中显示的截线46--46截取的心轴2000的剖面图。图47是通过图43中显示的截线47--47截取的心轴2000的剖面图。
心轴2000可以包括上箱端2010、下销端2020、贯穿心轴2000的中心孔2030和纵轴2034。在一个实施例中,上端2010可以配置为容纳用于将工具主体悬浮在井中的管,和配置为使流体流过心轴2000中的中心孔2030。在其他实施例中,工具10'可以配置为连接至线缆,或连接至另一个用于将工具悬浮在井中的管。
图48是磁体工具10'的套筒2500的透视图,其中未显示磁体、隔离器和固定板。图49是套筒2500的侧透视图,其中未显示磁体、隔离器和固定板。图50是通过由图49中显示的截线50--50示意性地指示的脊500的中间截取的套筒2500的剖面图。图51是朝向由图49中显示的截线50--50示意性地指示的脊500的外边界截取的套筒2500的剖面图。图52是通过图49中显示的截线52--52截取的套筒2500的剖面图。图53是通过图52中显示的截线53--53截取的套筒2500的剖面图。图54是图52的部分中显示的套筒2500的放大图。图55是从图54中显示的截线55--55截取的脊500的剖面图。图56是从图54中显示的截线56--56截取的脊500的剖面图。
可拆卸的套筒2500可以包括第一端2510、第二端2520、纵向孔2530和多个磁化脊。在一个实施例中,可拆卸的套筒2500可以包括脊,径向围绕纵轴2034对称地间隔开的五个磁化纵脊(500、900、1000、1400和1420)。在一个实施例中,该五个纵脊可以均匀地径向间隔开大约72度。在各种实施例中,各个脊的构造基本上可与彼此类似。在不同的实施例中,可以使用不同数量的纵脊,包括3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14和15。在不同的实施例中,可以使用一定范围的脊,该范围可在上述指定的脊的数量的任意两个之间变化。
图36是图30的磁体工具10'的脊500的放大透视图,其中未显示磁体、隔离器700或固定板800。图37是磁体工具10'的脊500的放大透视图,其中未显示固定板800。图38是磁体工具10的脊500的放大透视图。
图36显示了其中一个碾磨开口650切入碾磨脊500的第二面540。各脊(例如,500、900、1000、1400和1420)可以在各侧面上具有至少一个碾磨开口(例如,脊500具有带有开口600的第一侧面530,和带有开口650的第二侧面540),未显示的第一面530可以具有与开口650相同的开口600,但是彼此为镜象。
在图37中,磁体2764和2765以及隔离器2700'被插入脊开口650中。然后将平头螺钉562和570以及用于每个平头螺钉的弹簧全部装配,这样平头螺钉的顶端与侧面的相应外表面齐平。在这里,比塞尔销566和574仅被显示用于说明,并且在滑入固定板2800'(如图38所示)之后进行装配。在图38中,然后将固定板2800'从一端(第一端510)滑入槽550'中。平头螺钉562和570与固定板2800'的内孔2860'和2868'对准。然后各平头螺钉562和570退回进孔2860'和2868',各自的平头螺钉弹簧将其各自的平头螺钉保持在适当位置(锁定固定板2800')。然后将比塞尔销566和574作为辅助闭锁机构插入孔564和572中以防止移除固定板2800'。
图39是可以与磁体工具10'一起使用的隔离器700的透视图。
图40是隔离器700的顶视图。图41是隔离器700的侧视图。
图42是可以与磁体工具10'一起使用的固定板800的透视图。
在一个实施例中,提供多个喷嘴输出喷射管线2900,其流体连接到中心孔130,允许来自钻柱的流体穿过工具主体100和退出钻柱的端部,同时还通过输出管线2900以便冲洗井,从而释放碎屑以及碎屑的上升流并且提高磁体上碎屑收集的数量。由于各脊(例如脊500、900、1000、1400和1420)的构造基本上彼此相似,因此以下将仅讨论一个脊(这应理解为,其余脊基本上是类似的并且不必再次进行描述)。
在一个实施例中,各纵脊(例如脊500)可以包括多个喷射管线2900。例如,在不同的实施例中,脊(例如,脊500)中的喷射管线(例如,2910、2920、2930和2940)的数目可以是1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、14和15(为简单起见,附图中仅显示四个)。在各种实施例中,脊中的喷射管线的数目可以是在上述指定喷射管线的数目中的任意两个之间的范围内。
在各种实施例中,该多个喷射管线的脊中的各喷射管线可以包括喷嘴。在各种实施例中,喷嘴(例如,2916、2926、2936和2946)可以连接至各喷射管线(例如,2910、2920、2930和2940),并且尺寸基本上相同。在各种实施例中,喷嘴(例如,2916、2926、2936和2946)尺寸可以不同。在各种实施例中,各脊(例如,500、900、1400和1420)可以包括多个喷射管线(例如,2910、2920、2930和2940),并且用户具有可选择地关闭或关掉所述脊中的喷射管线的一个或多个的选择权。
在各种实施例中,与磁体工具10'的纵向中心线2034相比,脊中的多个喷射管线的多个排出口可以产生不同角度的射流。在各种实施例中(例如,如图27所示),脊的射流中的至少一个可以基本上垂直于纵向中心线2034(例如,管线2920'和2930'),并且相同脊的射流中的至少一个可以并不是基本上垂直于纵向中心线2034(例如,管线2910'和2940')。在一些实施例中,至少一个射流可以朝向工具10'的上端2010倾斜(例如,管线2910'),至少一个射流可以基本上垂直于纵向中心线2034(例如,管线2920'和2930'),至少一个射流可以朝向下端2020倾斜(例如,管线2940')。
在各种实施例中,一个脊的多个射流可以基本上垂直于纵向中心线2034(例如,管线2920'和2930'),相同脊的多个射流可以并不是基本上垂直于纵向中心线2034(例如,管线2910'和2940'),并且相同脊的至少三个射流并不彼此平行(例如,管线2910'不与管线2940'平行;管线2910'不与管线2920'或管线2930'平行;管线2940'不与管线2920'或管线2930'平行)。在各种实施例中,非平行管线可以与纵向中心线2034具有15、20、25、30、40、45、50、55、60、65、70和75度的角度。在各种实施例中,非垂直管线可以在上述指定的角度量度的任意两个之间的范围内。
在各种实施例中,特定纵脊的多个射流可以在脊的任一面上的两组磁体之间的点上从脊中排出。例如,在脊500中,多个射流2910、2920、2930和2940在脊500的侧面510和520之间排出。在各种实施例中,多个射流2910、2920、2930和2940在脊的任一侧上间隔开的磁体之间排出(例如,射流2910、2920、2930和2940在脊500的第一侧面530上的开口和第二侧面600上的开口650中的磁体之间排出)。
喷射和磁化获取操作
图57是喷射闸板式防喷器380的工具组件10'的示意图,其多个磁体抓取喷射区域周围的磁性碎屑。井架300显示具有阻块310和支撑钻管410的升降机320,其由钻管的连接件420组成。图58是工具组件10'的放大示意图。
工具组件10'由钻管410支撑并位于防喷器380内部。工具组件被显示为具有射流端口2900,该射流端口正被用来在防喷器380的区域中喷射或喷淋流体。箭头2910示意性地示出了喷射出的流体的水流。这种射流产生混合区域2920,其中可以从壁上清洁碎屑并且引起颗粒运动。这种颗粒运动允许由脊中的多个磁体产生的磁场管线范围内的磁粉被拉向产生磁场的磁体并被其俘获。
图59是由工具组件10的五个磁化脊中的两个(脊1000和1400)中的多个磁体产生的代表性磁场的示意图。各脊的各侧面具有其自己的一套产生磁场的间隔开的磁体。在图59中,脊1000显示具有磁场1002和1004。类似地,脊1400显示具有磁场1402和1404。
图60是由工具组件10'的五个磁化脊中的三个(脊500、900和1420)中的多个磁体中的一些产生的磁场的示意图。各脊的各侧面具有其自己的一套产生磁场的间隔开的磁体。在图60中,脊500显示具有磁场502和504。类似地,脊900显示具有磁场902和904。类似地,脊1420显示具有磁场1422和1424。在图60中,显示了在各脊喷射(示意地由箭头2910示出)上包括的选择可以发生在两个磁场的中心和径向上,该径向在脊的两个面之间和在脊的各面上的凹槽中的相反组的磁化元件之间。喷射的所述定向和定位有助于积聚铁磁碎屑,因为所述颗粒可以倾向于沿着通道流动,该通道倾向于追踪磁场线并在多个磁体的一个面上终止。
当与没有喷射或在磁体上方和下方喷射相比,在多个脊上的磁体组之间具有喷嘴2900被认为有助于收集碎屑。设有喷嘴被认为有助于吸引铁金属,因为来自喷嘴的射流将在水流后面引起流体运动并产生涡流,涡流往往引起碎屑沿磁场线流动并在多个磁体的其中一个面上终止,从而将更多悬浮的碎屑暴露给磁场。
喷嘴的不同方向还可以帮助从井眼(例如从防喷器)中移去碎屑。具有不同角度的喷嘴有助于移去处理,因为碎屑是从不同的角度喷射。
具有磁化谷槽的可拆卸套筒和脊中的喷射端口
图61是位于喷射套筒3000中的纵脊(例如,脊500、900、1000、1400和1420)之间的谷槽中具有磁体的磁体工具10'=的第三实施例的一部分,其中套筒可从工具心轴2000上拆卸。
图62是从图61中示出的截线62--62截取的磁体工具10'=的剖面图。图63是从图61中示出的截线63--63截取的磁体工具10'=的剖面图。
图64是磁体工具10='的套筒3000的侧透视图,其中未显示磁体、隔离器和固定板。
图65是可以与磁体工具10'=一起使用的隔离器3700的透视图。
图66是可以与磁体工具10'=一起使用的固定板3800的透视图。
图67是磁体工具10'=的套筒3000的侧透视图,其中未显示固定板3800。图68是磁体工具10'=的套筒3000的侧透视图。图69是从图67中示出的截线69--69截取的磁体工具10'=的剖面图。
虽然已经在这里对本发明的具体实施例进行了详细描述,但是这样做的目的仅仅是为了说明本发明的各个方面,并不旨在限制如以下权利要求中限定的本发明的范围。本领域技术人员应理解,所显示和描述的实施例是示范性的,可以在不脱离本发明的范围的前提下在本发明的实践中做出各种其他替换、改变和修改,包括但不限于在本文中具体论述的那些设计备选方案。
以下是本发明中使用的参考数字的目录:
参考编号目录:
参考编号     描述
10       工具组件
100      拉长的工具主体
110      上箱端
120      下销端
130      中心孔
134      纵轴
200      多个纵脊
300      井架
310      阻块
320      升降机
330      拖拉器管线
380      BOP(冲压式)
400      井眼
410      钻柱
420      钻杆接头/部分
450      箭头
452      箭头
454      箭头
456      箭头
458      箭头
460      箭头
500      第一脊
502      磁场线的一侧
504      磁场线的一侧
508      径向线
510      第一脊的第一端
520      第一脊的第二端
530      第一脊的第一侧面
532      箭头
540      第一脊的第二侧面
550      用于第一脊的槽
560      用于平头螺钉的锁定开口
562      平头螺钉
564      用于比塞尔销的锁定开口
566      比塞尔销
568      用于平头螺钉的锁定开口
570      平头螺钉
572      用于比塞尔销的锁定开口
574      比塞尔销
580      用于平头螺钉的锁定开口
582      平头螺钉
584      用于比塞尔销的锁定开口
586      比塞尔销
588      用于平头螺钉的锁定开口
590      平头螺钉
592      用于比塞尔销的锁定开口
594      比塞尔销
600      第一开口、袋或凹槽
610      第一开口的第一侧面
620      第一开口的第二侧面
630      第一开口、袋或凹槽的侧壁
640      第一开口的缩小区域
650      第二开口、袋或凹槽
660      第二开口的第一侧面
670      第二开口的第二侧面
680      第二开口、袋或凹槽的侧壁
690      第二开口的缩小区域
700      隔离器
710      第一端
720      第二端
730      第一侧面
740      第二侧面
750      中间部分
760      第一凹陷区域
761      第一磁体
762      第二凹陷区域
763      第二磁体
764      第三凹陷区域
765      第三磁体
766      第四凹陷区域
767      第四磁体
770      第一端
771      第二端
772      顶部
773      底部
774      第一面
775      第二面
800      固定板
810      第一端
820      第二端
830      第一侧面
840      第二侧面
850      用于磁体的开口
852      用于磁体的开口
860      用于平头螺钉的锁定开口
864     用于比塞尔销的锁定开口
868      用于平头螺钉的锁定开口
872      用于比塞尔销的锁定开口
900      第二脊
902      磁场线的一侧
904      磁场线的一侧
1000     第三脊
1002     磁场线的一侧
1004     磁场线的一侧
1008    径向线
1010     第三脊的第一端
1020     第三脊的第二端
1030     第三脊的第一侧面
1040     第三脊的第二侧面
1050     用于第三脊的槽
1060     用于平头螺钉的锁定开口
1062     平头螺钉
1064     用于比塞尔销的锁定开口
1066     比塞尔销
1068     用于平头螺钉的锁定开口
1070     平头螺钉
1072     用于比塞尔销的锁定开口
1074     比塞尔销
1100     第一开口、袋或凹槽
1110     第一开口的第一侧面
1120     第一开口的第二面
1130     第一开口、袋或凹槽的侧壁
1140     第一开口的缩小区域
1150     第二开口、袋或凹槽
1160     第二开口的第一侧面
1170     第二开口的第二侧面
1180     第二开口、袋或凹槽的侧壁
1190    第二开口的缩小区域
1200     隔离器
1210     第一端
1220     第二端
1230     第一侧面
1240     第二侧面
1250     中间部分
1260     第一凹陷区域
1261     第一磁体
1262     第二凹陷区域
1263     第二磁体
1264     第三凹陷区域
1265     第三磁体
1266     第四凹陷区域
1267     第四磁体
1300     固定板
1310     第一端
1320     第二端
1330     第一侧面
1340     第二侧面
1350     用于磁体的开口
1360     用于平头螺钉的锁定开口
1362     平头螺钉
1364     用于比塞尔销的锁定开口
1366     比塞尔销
1368     用于平头螺钉的锁定开口
1370     平头螺钉
1372     用于比塞尔销的锁定开口
1374     比塞尔销
1390     径向线
1400     第四脊
1402     磁场线的一侧
1404     磁场线的一侧
1408     径向线
1420     第五脊
1422     磁场线的一侧
1424     磁场线的一侧
1428     径向线
2000     心轴
2010     第一端
2020     第二端
2030     纵向孔
2034     纵向中心线
2040     肩形突出物
2100     多个径向端口
2200     O形环
2210     用于O形环的径向槽
2300     用于平头螺钉的多个开口
2310     多个平头螺钉
2312     用于平头螺钉的多个弹簧
2350     螺纹区域
2500     套筒
2510     第一端
2520     第二端
2530     纵向孔
2540     肩形突出物
2550     多个平头螺钉开口
2600     环形区域
2700     隔离器
2710     第一端
2720     第二端
2730     第一侧面
2740     第二侧面
2750     中间部分
2760     第一凹陷区域
2761     第一磁体
2762     第二凹陷区域
2763     第二磁体
2764     第三磁体
2765     第四磁体
2800     固定板
2810     第一端
2820     第二端
2830     第一侧面
2840     第二侧面
2850     用于磁体的开口
2852     用于磁体的开口
2854     用于磁体的开口
2860     用于平头螺钉的锁定开口
2864     用于比塞尔销的锁定开口
2870     用于平头螺钉的锁定开口
2872     用于比塞尔销的锁定开口
2900     多个喷嘴输出管线
2910     喷流的方向
2920     流动流体、碎屑和铁磁体的结合
3000     套筒
3010     第一端
3020     第二端
3030     纵向孔
3040     肩形突出物
3050     多个平头螺钉开口
3100     环形区域
3200     多个喷嘴输出管线
3500     第一谷槽
3510     第一谷槽的第一端
3520     第一谷槽的第二端
3530     第一谷槽的第一侧面
3532     箭头
3540     第一谷槽的第二侧面
3550     用于第一谷槽的槽
3560     用于平头螺钉的锁定开口
3562     平头螺钉
3564     用于比塞尔销的锁定开口
3566     比塞尔销
3572     用于比塞尔销的锁定开口
3574     比塞尔销
3580     用于平头螺钉的锁定开口
3582     平头螺钉
3584     用于比塞尔销的锁定开口
3586     比塞尔销
3588     用于平头螺钉的锁定开口
3590     平头螺钉
3592     用于比塞尔销的锁定开口
3594     比塞尔销
3600     第一开口、袋或凹槽
3610     第一开口的第一侧面
3620    第一开口的第二侧面
3630     第一开口、袋或凹槽的侧壁
3650     第二开口、袋或凹槽
3660     第二开口的第一侧面
3670     第二开口的第二侧面
3680     第二开口、袋或凹槽的侧壁
3690     第二开口的缩小区域
3700     隔离器
3710     第一端
3720     第二端
3730     第一侧面
3740     第二侧面
3750     第一中间部分
3752     第二中间部分
3760     第一凹陷区域
3761     第一磁体
3762     第二凹陷区域
3763     第二磁体
3764     第三凹陷区域
3765     第三磁体
3800     固定板
3810     第一端
3820     第二端
3830     第一侧面
3840     第二侧面
3850     用于磁体的开口
3852     用于磁体的开口
3854     用于磁体的开口
3860     用于平头螺钉的锁定开口
3864     用于比塞尔销的锁定开口
3872     用于比塞尔销的锁定开口
3900     多个喷嘴输出管线
应该理解的是,上述元件中的每一个,或两个或更多个一起也可能在不同于如上所述类型的其他类型的方法中找到有用的应用。在没有更进一步的分析的情况下,前述事项将完全揭示本发明的要旨,使得其他人通过应用当前知识可以容易地将其适用于各种应用而无需删除任何特征。这些特征,从现有技术的观点来看,完全组成所附权利要求中阐明的本发明的一般或具体方面的基本特征。前述实施例仅仅通过举例来描述;本发明的范围应仅由以下权利要求来限定。

Claims (54)

1.一种用于将含铁材料从井眼中清除的磁体工具,所述工具包括:
拉长的工具主体,所述工具主体具有
第一和第二端;
纵轴;
和从第一端延伸至第二端的通孔;
多个纵脊
径向地从所述纵轴伸出,并且
与所述纵轴对齐;
其中所述脊中的每一个包括
多个磁性元件
可拆卸地安装在间隔开的结构中,
其中所述多个磁性元件
由可拆卸的固定板可拆卸地固定就位,
所述固定板具有将多个磁性元件的至少一部分暴露于外表面的开口。
2.根据权利要求1所述的磁体工具,其中在所述多个纵脊之间是铁磁碎屑收集区域。
3.根据权利要求1所述的磁体工具,其中所述伸出的脊从所述工具主体的侧表面延伸。
4.根据权利要求1所述的磁体工具,其中至少一个开口被设置在各伸出的脊中以在其中安装多个间隔开的磁性元件。
5.根据权利要求1所述的磁体工具,其中每一径向伸出的脊包括径向槽,所述多个磁性元件由可滑动地插入所述槽中的可拆卸的固定板可拆卸地固定就位,所述槽位于平行于所述纵轴的平面内。
6.根据权利要求5所述的磁体工具,其中每一可拆卸的固定板由紧固件在纵向上可滑动地锁定就位,所述紧固件具有缩回和延伸状态。
7.根据权利要求6所述的磁体工具,其中所述紧固件处于延伸状态以可滑动地将所述固定板锁定就位。
8.根据权利要求1所述的磁体工具,其中多个磁性元件的每一个在其各自的纵脊中由隔离器隔离开。
9.根据权利要求8所述的磁体工具,其中所述隔离器由非磁性材料组成。
10.根据权利要求9所述的磁体工具,其中所述隔离器将隔离器间隔开的所述磁体中的至少两个彼此磁性地隔离。
11.根据权利要求1所述的磁体工具,其中所述纵脊中的每一个包括第一面和第二面以及从所述第一面延伸至第二面的开口,所述磁性元件被插入所述开口中。
12.根据权利要求1所述的磁体工具,其中各纵脊包括至少一个流体地连接到所述通孔的喷嘴。
13.根据权利要求1所述的磁体工具,其中各纵脊包括多个流体地连接到所述通孔的喷嘴。
14.根据权利要求1所述的磁体工具,其中至少一个纵脊包括多个流体地连接到所述通孔的喷嘴,其中至少两个喷嘴具有用于流体排出所述喷嘴的喷射的变化角度。
15.根据权利要求14所述的磁体工具,其中所述喷嘴中的一个基本上垂直于所述纵轴,所述喷嘴中的另一个基本上不垂直于所述纵轴。
16.根据权利要求14所述的磁体工具,其中所述喷嘴中的一个基本上垂直于所述纵轴,所述喷嘴中的另一个向所述工具主体的上端喷射,所述喷嘴中的另一个向所述工具主体的下端喷射。
17.根据权利要求1所述的磁体工具,其中所述工具主体包括可拆卸地连接在一起的第一和第二部分,所述第二部分包括所述多个纵脊。
18.一种用于将含铁材料从井眼中清除的磁体工具,所述工具包括:
拉长的工具主体,所述工具主体具有
第一和第二端;
纵轴;
和从第一端延伸至第二端的通孔;
多个纵脊
具有第一和第二纵向侧面,并且
径向地从所述纵轴伸出,并且
与所述纵轴纵向地对齐;
其中所述脊中的每一个包括
多个磁性元件
可拆卸地安装在所述纵脊的所述第一和第二侧面两个面上,
其中所述多个磁性元件的每一个
由可拆卸的固定板可拆卸地固定就位,
其中至少一个纵脊包括
多个喷嘴流体地连接到所述通孔,
其中至少两个喷嘴在安装在所述脊的所述第一和第二侧面上的所述磁性元件之间退出。
19.根据权利要求18所述的磁体工具,其中所述多个纵脊中的每一个包括第一面和第二面以及从所述第一面延伸至第二面的开口,所述磁性元件被插入所述开口中。
20.根据权利要求18所述的磁体工具,其中所述喷嘴中的至少一个基本上垂直于所述纵轴,所述喷嘴中的另一个基本上不垂直于所述纵轴。
21.根据权利要求18所述的磁体工具,其中所述喷嘴中的所述一个基本上垂直于所述纵轴,所述喷嘴中的另一个向所述工具主体的上端喷射,所述喷嘴中的另一个向所述工具主体的下端喷射。
22.根据权利要求18所述的磁体工具,其中所述工具主体包括可拆卸地连接在一起的第一和第二部分,所述第二部分包括所述多个脊。
23.根据权利要求18所述的磁体工具,其中位于所述多个纵脊之间的是与所述脊的外部突出物相比凹陷的收集区域。
24.根据权利要求18所述的磁体工具,其中所述伸出的脊从所述工具主体的侧表面延伸。
25.根据权利要求18所述的磁体工具,其中每一径向伸出的脊包括径向槽,所述磁性元件由可滑动地插入所述槽中的可拆卸的固定板可拆卸地固定就位,所述槽位于平行于所述纵轴的平面内。
26.根据权利要求25所述的磁体工具,其中所述可拆卸的固定板的每一个由螺纹紧固件在纵向上可滑动地锁定就位。
27.根据权利要求26所述的磁体工具,其中所述螺纹紧固件是平头螺钉。
28.根据权利要求18所述的磁体工具,其中各磁性元件包括由隔离器间隔开的多个磁体。
29.根据权利要求28所述的磁体工具,其中所述隔离器由非磁性材料组成。
30.根据权利要求29所述的磁体工具,其中所述隔离器将隔离器间隔开的所述磁体中的至少两个彼此磁性地隔离。
31.根据权利要求18所述的磁体工具,其中各纵脊包括至少一个流体地连接到所述通孔的喷嘴。
32.根据权利要求18所述的磁体工具,其中各纵脊包括多个流体地连接到所述通孔的喷嘴。
33.一种清洁井眼中的碎屑的方法,包括以下步骤:
(a)提供磁体工具,所述磁体工具包括:
拉长的工具主体,所述工具主体具有
第一和第二端;
纵轴;
和从第一端延伸至第二端的通孔;
多个纵脊
径向地从所述纵轴伸出,并且
与所述纵轴对齐,
并且所述纵脊中的每一个具有
一对相反的纵向延伸的面
所述纵向延伸的面中的每一个具有
纵向延伸的开口
朝向所述一对
相反的纵向延伸的面的开口;
(b)对于所述多个纵脊中的每一个,通过所述脊的其中一对相反面中的开口插入多个磁体;
(c)对于所述多个纵脊中的每一个,通过与在步骤Ab中插入的所述多个磁体相同的面上将锁定固定板在所述纵脊中纵向滑动就位,将所述插入的多个磁体中的每一个在其各自的纵向延伸的开口中锁定就位,所述锁定固定板中的每一个具有开口以便暴露在步骤Ab中插入的所述磁体的向外定向的面的至少一部分;和
(d)在步骤Ac之后,将所述磁体工具插入井眼并且收集步骤Ab中被磁性地吸引到所述磁体上的碎屑。
34.根据权利要求33所述的方法,其中在步骤Ac中,在平行于所述纵轴的方向上滑入各固定板。
35.根据权利要求33所述的方法,其中在步骤Ac中,利用凹槽快锁/快开紧固件将所述固定板锁定就位。
36.根据权利要求35所述的方法,其中在步骤Ac之前,所述各自的紧固件凹进其各自的纵脊中,在步骤Ac之后,当所述紧固件被展开进入所述固定板时发生锁定。
36.根据权利要求33所述的方法,其中在步骤Ac中,利用锁定销将所述固定板锁定就位。
37.根据权利要求33所述的方法,其中在步骤Aa中,所述纵向延伸的开口在所述一对相反的面之间延伸并穿过所述一对相反的面。
38.根据权利要求33所述的方法,其中在步骤Aa中,所述纵向延伸的开口不在所述一对相反的面之间延伸并穿过所述一对相反的面,并且一对相反的固定板可滑动地锁定就位在所述纵脊的所述一对相反的面的每个面上。
39.根据权利要求33所述的方法,其中在步骤Ab中,所述插入的磁体中的每一个的北磁极和南磁极被定向为基本垂直于横穿各自纵脊和所述纵轴的至少一个径向线。
40.根据权利要求39所述的方法,其中相邻纵脊中磁体的磁场彼此交错。
41.根据权利要求33所述的方法,其中在步骤Aa中,所述径向延伸的脊对称地分布,所述径向延伸的脊之间的中心角小于九十度。
42.根据权利要求33所述的方法,其中在步骤Aa中,各纵脊包括至少一个流体地连接到所述通孔的喷嘴。
43.据权利要求33所述的方法,其中在步骤Aa中,各纵脊包括多个流体地连接到所述通孔的喷嘴。
44.根据权利要求33所述的方法,其中在步骤Aa中,所述工具主体包括可拆卸地连接至心轴的套筒,所述多个纵脊包含在所述套筒上。
45.根据权利要求44所述的方法,其中通过将所述套筒沿所述心轴纵向地滑移而将所述套筒连接在所述心轴上。
46.根据权利要求45所述的方法,其中所述套筒具有内部肩形突出物并且所述心轴具有外部肩形突出物,所述套筒相对于所述心轴的滑动受到接触所述心轴肩形突出物的套筒肩形突出物的限制。
47.根据权利要求45所述的方法,其中所述套筒具有第一外径的第一壁部分和第二外径的第二壁部分,所述第二外径大于所述第一外径,所述多个脊从所述第二外径延伸。
48.根据权利要求45所述的方法,其中所述套筒流体地连接到所述通孔,在所述套筒和心轴之间是环形区域,多个端口被流体连接到所述通孔和所述环形区域。
49.根据权利要求48所述的方法,其中各纵脊包括至少一个流体地连接到所述通孔的喷嘴。
50.根据权利要求48所述的方法,其中各纵脊包括多个流体地连接到所述通孔的喷嘴。
51.根据权利要求33所述的方法,其中所述各自的多个脊中的每一个包括各自的第一和第二面,所述各自的第一和第二面基本上彼此平行,径向线从各自的第一和第二面之间的所述通孔的所述纵轴延伸并到所述脊的所述顶部外面,所述各自的第一和第二面具有各自的凹槽,所述各自的凹槽从其各自的相反的面延伸至所述各自的凹槽的基底部分,在相反的凹槽的基底部分之间是间隙,其中至少一个喷嘴管线贯穿所述间隙,所述喷嘴管线被流体地连接到所述通孔,并且从所述脊的所述顶部引出所述各自的脊。
52.根据权利要求45所述的方法,进一步包括以下步骤:提供具有与所述第一套筒基本上相同结构的第二套筒,所述第二套筒具有第二组磁体,并且在步骤Ad之后,在井场将带有收集的碎屑的所述第一套筒从所述心轴上滑下,滑上所述第二套筒并将带有第二套筒的所述磁体工具插入井眼,收集被磁性地吸引到所述第二套筒中的磁体上的碎屑。
53.本发明基本上如本文所显示和描述。
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