CN105408579A - 阻止井下窗口的线缆损坏 - Google Patents
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Abstract
经由线缆输送穿过井下和横向井筒并由此穿过井筒窗口洞(26)的底部钻具组件(22)(BHA),所述BHA携带有其阻塞(工具30),所述阻塞工具(30)适于接合横向井筒窗口(26)的边缘并且阻止线缆(16)接触并刮擦所述窗口(26)的边缘,所述阻塞工具(30)是从轴向远离穿过井筒窗口(26)行进的BHA(22)可拆除的,同时所述线缆(16)滑动穿过所述阻塞工具(30)。当收回所述BHA(22)时,所述阻塞工具(30)重新附接于其并且随其一起移走。
Description
相关申请
本申请要求2013年3月14日提交的美国临时专利申请第61/784,784号的权益,其公开内容通过引用全文并入本文。
技术领域
本发明涉及油和气钻探设备和程序的领域,用于沿井筒纵深不同高度测井以便确定并监测所碰到并横贯的岩层的特性。
背景技术
基本井下井筒系统通常包括不同纵深的横向井筒。为了调查、监测或其它测井作业,已知使用具有测量和/或监测岩层诸如岩石、砂、泥、油、气和岩层及其所含液体的电阻率、电导率、地层压力、电学、声学、放射性、电磁学、核磁共振和其他性质的中任一种或任意组合的性能的测井工具或底部钻具组件(BHA)。
名称为“DownholeWellCorrosionMonitoringApparatusandMethod”的美国专利第6,131,659号,通过引用并入本文,公开了可插入井筒的换能器和相关微处理器的阵列。
名称为“DownholeCathodicProtectionCableSystem”的美国专利第6,725,925号,通过引用并入本文,公开了井下钻探作业的一些基本概念。
题为“TechnicalPaper:High-performanceWellboreDepartureandDrillingSystemforAccessingNewTarget”的另一个公开文献,通过引用并入本文(可在网站http://slb.com/resources/technicalpapers/drilling/138001.aspx获得),公开了井下钻探系统中井筒偏离的应用。该文认为,传统的井筒偏离和钻探系统一般需要作业者进行多次起下钻(downholetrip)来完成具体任务,包括在孔中运行铣削窗底部钻具组件(BHA),以在已有套管中建立出口路径并钻探足以用于下一个钻探组件的鼠洞,并在随后的起下钻中,运行定向钻探BHA来扩展鼠洞和并且向着目标横向钻探。该文论述了具有良好的井下动态控制和整体BHA钻探能力的单次起下钻作业的可能性。该文推测再入系统应该能够在已有套管中铣削大小足以使BHA和新缸套(liner)无阻碍进入的窗口,并且一旦BHA退出套管,新系统将需要以良好的方向控制和最小振动向着目标钻探全规格(fullgauge)横向井筒。所分析的技术/作业问题包括BHA动态模拟,以研究振动的性质和幅度,控制振动和进料速度以减少窗口铣削作业期间过早的刀具损坏,利用最新的力平衡软件选择刀具的形状、尺寸、数量和位置以将触底时间最大化,探索混合钻/铣的混合切削结构以维持规格。所讨论的系统,经过几个阶段,涉及在现有套管中铣削窗口和向不同深度横向钻探。第一阶段是在软和中度地层(formation)中运行常规旋转BHA,第二阶段包括在具有弯接头或弯外壳的容积式马达上测试,和第三阶段包括推靠式旋转导向系统。该文得出结论用于铣削窗口和钻探横向钻孔的横向钻孔功能性单起下钻系统是商业上可行的,并且多功能系统将大大有助于有效并且经济地在已有套管中铣削窗口,并且之后向目标地层钻探伸展长度的横向井筒而不需要起下钻装备/卸下钻头所需要的技术。
线缆和钢丝(slickline)是插入井中以便油井维修和测井工作的工具,并且是类似的装置。钢丝被用来放置和取回井筒装备,诸如插头、测量仪器(gauge)和阀门。这些都是从地表降低至油和气井中的单股非电力缆线。钢丝也可用于井下阀和套筒调节,并在井筒内修复管路。线缆是电力缆线,用于将工具降低,传输井筒情况数据并且记录测井。线缆可以是单股或多股。线缆可用于修井和地层评价作业。线缆测井可以用于通过电力线测量井中的的地层性质。这些测量结果可以用来帮助地质学家、钻工和工程师对钻井作业做出实时决策,并且可以包括电阻率、电导率和地层压力以及声学性质和井筒尺寸。测井工具,在业内被称为探测器,位于线缆底部。该工具通过线缆降低至一定的深度,并在上升时不断获取测量结果。当生产中的井需要补救工作来维持、恢复或提高生产时,这在行业内被称为修井作业(workoveroperation)。修井单元被用于在井筒内外吊起部件。用来升高和降低装备的线可以是编织的钢线缆或单股钢丝。修井作业可以包括井清理、设置插头、生产测井和通过爆炸射孔。
线缆也可用于岩芯钻探作业,其目的是获取岩芯样品。在岩心钻探中,岩芯钻柱包括一系列连接长中空管,称为杆柱(rodstring),端部具有与孔底部钻头连接的筒体。为了取出岩芯,取出包括每个连接管的整个岩芯筒。用线缆岩芯钻探,可以取出筒体而不取出杆柱。将打捞筒(overshot)降低在线缆的端部,并且当岩芯筒内部管和线缆拉回时,附接于内部管背面的打捞筒自身从筒体脱离。
为了到达横向井筒,将这种BHA附接于线缆缆线上并且在主要井筒中向下输送,之后转为横向方向并进入横向井筒,并且之后定向以通过在其壁上铣削的窗口或洞离开横向井筒并且之后进入感兴趣的岩层。
不幸的是,横向套管壁上铣削的窗口经常有锋利边缘,所述锋利边缘会磨损或破坏靠着这些边缘横贯的线缆缆线。这些缆线上的张力以及多次运行BHA的重复作业是增加线缆缆线磨损摩擦或其他损伤的两个因素。
利用线缆缆线和钢丝输送测井工具因各种原因已经成为优选的,包括方便、准确和经济性;然而,横向窗口处磨损或损坏的缆线的风险已经成为造成线缆必须修理或更换时的时间延误、费用乃至整个设备关机的主要问题。
发明内容
本发明的第一目的在于提供允许安全并且有效地使用线缆缆线通过横向井筒中的铣削窗口输送BHA的设备并且类似地提供钢丝的安全并且有效的使用的设备。
另一个目的在于提供附接于BHA的工具,所述BHA与井筒窗口接合并且当BHA行进通过所述窗口并且向远处轴向移动越过所述窗口时阻止线缆接触窗口的边缘。
另一个目的在于当BHA穿过井下和横向井筒接近所述横向井筒窗口时附接于BHA并且由BHA携带的上文所描述的工具。在本发明优选的实施方案中,所述工具具有不超过其所可拆卸附接的BHA的直径。可选择地,这一工具可以是独立于BHA的并且仍旧与井筒窗口一起起作用、以改善线缆和钢丝的安全且高效的使用。
还有一个目的在于如上文所描述的工具在所述BHA进入所述窗口时从所述BHA分离,并且所述工具接合窗口以维持所述线缆不与所述窗口的边缘接触。
另外的目的在于如上文所定义的工具在所述BHA通过所述窗口撤出时并且由此离开所述横向且井下井筒时与所述BHA重新连接。
额外的目的在于如上文所描述的工具通过使所述工具的一部分移动至从所述BHA中心轴径向朝外的位置以由此具有比所述窗口的开口更大的直径来与所述窗口的所述边缘接合。
另一个目的在于包括一对枢轴臂的如上文所描述的工具,所述枢轴臂是偏置或者不然直接定向至它们开放位置的弹簧,它们在所述开放位置跨越大于所述窗口的开口的空间。任选地,所述工具可以具有两对臂或者大于二的一些数目的臂。
因此,另一个目的在于提供可以保护线缆不被井筒窗口的锋利边缘损坏的工具,所述工具由BHA本身输送至窗口并且在BHA收回时被其取走。
本发明的各种示例性实施方案如下文所述:
1.一种可连接至线缆缆线的底部钻具组件(BHA),所述BHA具有适于穿过具有预定内径Dp的井筒内管的外径D1,所述BHA包括:
a.圆柱形外壳,具有可连接至所述线缆的近端和远端,以及小于Dp的最大外径D1,和
b.阻塞工具,包括:
i.主体部分,具有中心轴和与所述外壳的所述近端可释放耦连的远端,
ii.小于Dp的最大外径D2,
iii.中心孔,所述线缆缆线轴向可滑动通过所述中心孔,
iv.阻塞部分,由所述主体部分携带并且在所述阻塞部分从所述中心轴径向向外伸展小于Dp的距离的封闭位置是可移动的,并且具有其径向向外伸展大于Dp的距离的开放位置,和
v.驱动机构,适用于将所述阻塞部分从所述封闭位置移动至所述开放位置,并且还适用于使得所述阻塞工具从所述圆柱形主体分离,同时在所述圆柱形外壳轴向移动远离所述阻塞工具时允许所述缆线保持可滑动通过所述阻塞工具。
2.一种可连接至线缆缆线并且可操作以穿过都具有直径Dp的邻接的井下井筒和横向井筒(或者所述横向井筒可以具有小于主孔直径的直径)的底部钻具组件(BHA),所述横向井筒具有最大直径Dw的横向窗口洞,所述BHA包括:
a.圆柱形外壳,具有可连接至所述线缆的近端和远端,以及小于Dp的最大外径D1,和
b.阻塞工具,包括:
i.主体部分,具有中心轴和与所述外壳的所述近端可释放耦连的远端,
ii.小于Dp的最大外径D2,
iii.中心孔,所述线缆缆线轴向可滑动通过所述中心孔,
iv.阻塞部分,由所述主体部分携带并且在所述阻塞部分从所述中心轴径向向外伸展小于Dp距离的封闭位置是可移动的,并且具有其径向向外伸展大于Dp的距离的开放位置,和
v.驱动机构,适用于将所述阻塞部分从所述封闭位置移动至所述开放位置,并且还适用于使得所述阻塞工具从所述圆柱形主体分离同时在所述圆柱形外壳轴向移动远离所述阻塞工具时允许所述缆线保持可滑动通过所述阻塞工具。
3.用如上文实例2中所定义的BHA进入横向井筒窗口的可操作的方法,包括阻止所述线缆接合所述横向井筒窗口的任一边缘的步骤:
a.将所述阻塞工具的所述驱动机构定向以将所述阻塞部分移动至所述开放位置以具有大于所述窗口的直径并且接合所述窗口的边缘并且由此阻塞所述阻塞工具通过所述窗口进入,和
b.当所述BHA轴向移动远离所述阻塞工具时,将所述阻塞工具从所述BHA分离,同时允许所述缆线保持可滑动通过所述阻塞工具并且维持所述缆线被间隔以免与所述窗口边缘接合。
4.根据上文实施例1的BHA,其中所述阻塞部分包括一对臂,所述臂具有枢轴耦连于所述主体部分的近端以及远端,所述臂可移动至所述其远端从所述主体径向朝外的位置。
5.根据上文实施例4的BHA,其中所述一对臂是朝向所述开放位置偏置的弹簧,且被所述驱动机构压制在所述封闭位置直到所述BHA开始进入所述井筒窗口。
6.根据上文实施例5的BHA,其中所述BHA包含选自由被研究和/或监测的岩层以及它们所含液体的电阻率、电导率、地层压力、电学、声学、放射性、电磁学、核磁共振和其他性质的组的井筒测井传感器。
7.根据上文实施例1的BHA,其中所述阻塞部分包括多个臂,所述臂具有与所述主体部分枢轴耦连的近端以及远端,所述臂可移动至其所述远端从所述主体部分径向朝外的位置。
本发明的另外的方法实施方案如下文所示例:
1.一种在具有耦连至其远端的BHA的线缆轴向伸展通过并且经过从横向井筒壁外侧伸展至内侧的窗口开口的边缘时减少对所述线缆的可能的损坏的方法,所述BHA具有近端和远端,所述线缆和BHA具有小于所述窗口的外径,所述方法包括以下步骤:
a.将阻塞工具与所述BHA的近端可拆卸地耦连,
b.将所述BHA与所述线缆的远端耦连,
c.将所述线缆和BHA定向至所述横向井筒中的所述窗口,
d.将所述阻塞工具定向以扩展至大于所述窗口直径的直径,
e.将所述阻塞工具从所述BHA分离,并且允许所述线缆和BHA轴向进入并且横贯所述窗口并且进入所述井筒,同时所述阻塞工具阻止所述线缆和BHA接触所述窗口的边缘,
f.随后通过所述窗口向外收回所述线缆和BHA,同时所述阻塞工具继续阻止所述线缆和BHA接触所述窗口的边缘,和
g.当所述线缆和BHA通过所述窗口收回时,将所述BHA重新耦连至所述阻塞工具的近端。
2.根据权利要求2所述的方法,其中所述阻塞工具具有主体部分和多个臂,所述臂具有与所述主体部分耦连的近端和远端,所述臂具有封闭位置并且所述臂可移动至其所述远端从所述主体部分径向朝外的伸展的位置,以定义所述阻塞工具的直径大于所述窗口的直径,由此所述阻塞工具被禁止进入所述窗口。
3.根据权利要求2所述的方法,其中所述阻塞工具包括驱动机构以将所述臂移动至所述伸展的位置并且随后将所述臂收回至所述封闭位置。
4.根据权利要求2所述的方法,其中所述驱动机构还包括将所述臂偏置朝向其所述开放位置的弹簧元件,并且所述驱动机构将所述臂压制在所述收回位置直到定向以允许所述弹簧元件向所述开放位置驱动所述臂。
5.根据权利要求1所述的方法,其中所述BHA包括能够测量和/或监测选自由被研究和/或监测的岩层以及它们所含液体的电阻率、电导率、地层压力、声学、放射性、电磁学和核磁共振的组的性质的井筒测井传感器。
6.一种在线缆轴向伸展通过并经过从横向井筒壁外侧伸展至内侧的窗口开口的边缘时减少对所述线缆的可能的损坏的风险的方法,所述窗口开口大于所述线缆的直径,所述方法包括以下步骤:
a.提供具有大于所述窗口开口的尺寸的宽度的阻塞机构,
b.将所述阻塞机构邻近所述横向井筒的所述外侧邻近所述窗口放置,所述阻塞机构被禁止进入并横贯所述窗口,因为其直径大于所述窗口开口,和
c.用所述阻塞机构阻塞所述线缆,以在所述线缆被定向以进入并穿过所述窗口以及在所述线缆随后撤出所述窗口时以免接合所述窗口的所述边缘。
这些和其他目的将因附图和本文描述而明显。
附图简述
图1是一段现有井套管、井下管和井口穿入器的示意性局部侧视图
图2是图1中现有结构的一部分的放大细节,
图3A是井下井套管中靠近横向井筒的线缆远端处BHA的示意性局部侧视图,
图3B是显示横向井筒中并且插入通过横向窗口的BHA的类似图3A的视图,
图3C是图3B的横向井筒中打开的横向窗口的详细俯视视图,
图3D是一段图3C的横向窗口的局部侧视图,
图4A类似于图3A但显示BHA和耦连于所述BHA远端的阻塞工具,
图4B是类似于图3B但显示BHA已经穿过横向窗口并且阻塞工具处于评估(gauging)所述横向窗口的内部边缘,
图5A是BHA的扩大侧视视图,显示具有处于封闭状态的臂的阻塞机构,
图5B类似于图5A但显示具有在BHA开始进入并横贯横向窗口时横向延伸并接合所述横向窗口内侧壁的边缘的臂的阻塞机构,和
图5C类似于图5B但显示与BHA分离的阻塞机构和移动远离所述阻塞机件的BHA。
图5D类似于图5C但采用两对臂。
图5E类似于图5A但说明采用更长的臂。
具体实施方式
为了方便和清晰地描述这些实施方案,在不同附图中出现的相似的元件和组件将具有相同的附图标记。
图1、2、3A-3D、4A和4B说明常规井下井筒10,其井下外管套管11内套管12通向横向井筒13。接近井筒10顶部的是井口穿入器14,图1中所见的线缆16或图2中所见的缠绕缆线被插入其中。
在线缆16的远端20,图3a中所见,附接有底部钻具组件(BHA)22,其包括选择传感器和用于检测和/或测量并报告BHA有待进入的横向井筒13的附近区域中岩层的存在和表征的至少一个传感器。在BHA22的远端或前端的是转向探头24,其用于引导BHA沿着包括转弯25的选择路径,然后进入横向井筒13。图3B显示BHA已经穿过横向井筒13的横向窗口26并且进入区域28。
图3C提供横向井筒13中横向窗口的放大说明视图,这一窗口是在横向井筒13中铣削或者不然切割的开口。而窗口26显示为椭圆形的开口,其近端边缘27必然是线缆16在其横贯窗口26并且向远处移动进入区域28时摩擦的摩擦点或刀刃状边缘。当线缆在岩层检查期间来回轴向移动时,线缆正是在这种刀刃状边缘摩擦点处损坏甚至可能会断裂,导致昂贵和费时的后果。因此,需要存在具有得益于易于使用、快速和相对低成本的线缆并且也避免或减少对线缆的损坏或损坏风险的系统。如图4A、4B、5A、5B和5C所描述,本发明实现了这些目的。窗口26可以有垂直方向以及水平方向的朝向。
图4A类似于图3A显示井下外管套管11、内管12、横向井筒13、线缆16以及BHA22和其转向探头24。后端或近端段是后来脱离BHA22其余部分的阻塞工具30,如下文所进一步描述。BHA在其转向靠近横向窗口26并且经过窗口的锋利边缘27之前显示下斜。
图4B显示BHA22已经行进至并且通过横向窗口26,而阻塞工具30与BHA22的其他部分分离并且现在位于窗口26的内部边缘。当BHA22轴向定向进入区域或区28时线缆16已经轴向移动通过阻塞工具30。
本发明的目的在于保护线缆在它必须经过的摩擦点27免受损坏,这个过程发生在很深的地下。
在图4B和5A-5C中显示的新阻塞工具30有一对臂32,其在释放时弹出。当这些臂在横向井筒13中接合窗口/孔26的边缘时,工具30位于窗口26,但被阻塞阻止行进通过窗口。虽然这样定位的工具30起到向导或转接器的作用并且可以包括辊,线缆16通过所述辊轴向移动更容易并且不会碰到窗口26的锋利边缘27。臂32和工具30中未显示的相关机制在横向井筒窗口26中定位、定向并保持这一工具,并且安全引导线缆16。BHA22由此被轴向输送至区域28中而没有因边缘27摩擦、磨损或切割而损坏线缆16的风险。而且,工具30的衬套特性有利于提高反复来回移动线缆16时的便利、速度和安全性。
阻塞工具30的具体构造可能会有所不同,但本文中说明的一个在图5A所示的封闭紧凑的位置具有臂32,被弹簧34偏置的臂以箭头33方向枢轴旋转至图5B所示的开放位置。由线缆缆线16中的电信号激活的释放元件36正好在BHA22已经抵达窗口中间的位置时释放臂32以弹至它们的开放位置,见于图5B。臂32的足部38现在间隔大于开口26宽度的距离,这禁止工具30继续通过窗口26。然而,随着臂32移动至它们的开放端阻塞位置,阻塞工具30从BHA22的主要主体分离,主要主体之后以箭头40的方向进行其研究和监测功能,如图5C中所见。分离可以通过许多不同的机构实现,本文示意性描述的一个装置是元件39,其接合匹配元件39A并且通过释放元件36来激活。
图5D说明阻塞工具的变化形式,具有两对以上的臂,例如第二对相对的臂,一个显示为臂33和它的足部或辊轮33A,相对的臂未显示。图5E说明阻塞工具的另外变化形式,其中臂40并不局限于存储在外壳的内部并且因此可以在某些情况下更长并且更有效。
当BHA22收回回升井筒,以箭头42的方向牵拉缆线16,如图5C中所见,直到BHA22返回其图5B中的位置,并且之后向回并且向上行进进入井筒。收回缆线16期间,缆线中的张力向后牵拉BHA22,此时它与阻塞工具30重新连接。阻塞工具30返回其图5A中的封闭位置,或者可选择地臂32在BHA收回时足够弹性接近以匹配在井下管12中。对于所说明的臂32,足部38成形为辊以在它们接合窗口26的边缘29并且当它们之后在BHA被收回时跨骑管12的内壁表面时有利于足部的运动。阻塞工具的其他形式是可能的,但目前显示的装置有效实现了有助于线缆16穿过锋利边缘27同时消除与其之间的摩擦接触和对缆线磨损或损坏的风险,并通过在BHA的远端附接辅助阻塞元件来完成,其通常与井下管和横向钻孔中BHA容易经过所需要的小直径尺寸相符。
因此,在这一实施方案中,BHA在一路向下至井筒较深深度时在其缆线导向工具中携带其自身的阻塞。这一工具贯穿内井下管极窄的直径,并且之后打开至其阻塞模式中显著增大的直径。在这种特殊情况下,阻塞工具的臂32全部携带于在圆柱形BHA的外周尺寸内。当阻塞工具30从BHA22的主要主体分离时,保持通常沿着BHA22的中心轴定位的缆线,如图5C中所见。
在本文权利要求中,用于研究、监测或其它测井作业的底部钻具组件或BHA推定包括至少一个传感器以研究、测量或监测感兴趣的区域中岩层以及它们所含液体的电阻率、电导率、地层压力、电学、声学、放射性、电磁学、核磁共振和其他性质。在本发明的实施方案中,选定的BHA将具有适于输送通过井下和横向井筒的孔的外部直径。
虽然已经接合几个实施实施方案描述了本发明,但应理解的是根据前文描述,许多替代方案、修改和变化形式对本领域熟练的技术人员来说是明显的。因此,本发明预期涵盖落入所附权利要求的精神和范围内的所有的替代方案、修改和变化形式。
Claims (13)
1.一种在线缆轴向伸展通过并且经过从横向井筒壁外侧伸展至内侧的窗口开口的边缘时减少对所述线缆的可能的损坏的方法,所述线缆具有耦连至其远端的BHA,所述BHA具有近端和远端,所述线缆和BHA具有小于所述窗口的外径,所述方法包括以下步骤:
a.将阻塞工具与所述BHA的近端可拆卸地耦连,
b.将所述BHA与所述线缆的远端耦连,
c.将所述线缆和BHA定向至所述横向井筒中的所述窗口,
d.将所述阻塞工具定向以扩展至大于所述窗口直径的直径,
e.将所述阻塞工具从所述BHA分离并且允许所述线缆和BHA轴向进入并且横贯所述窗口并且进入所述井筒,同时所述阻塞工具阻止所述线缆和BHA接触所述窗口的边缘,
f.随后通过所述窗口向外收回所述线缆和BHA,同时所述阻塞工具继续阻止所述线缆和BHA接触所述窗口的边缘,和
g.当所述线缆和BHA通过所述窗口收回时,将所述BHA重新耦连至所述阻塞工具的近端。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述阻塞工具具有主体部分和多个臂,所述臂具有与所述主体部分耦连的近端和远端,所述臂具有封闭位置并且所述臂可移动至伸展的位置,其中在所述伸展的位置,其所述远端从所述主体径向朝外以将所述阻塞工具的直径定义为大于所述窗口的直径,由此所述阻塞工具被禁止进入所述窗口。
3.根据权利要求2所述的方法,其中所述阻塞工具包括驱动机构以将所述臂移动至所述伸展的位置,并且随后将所述臂收回至所述封闭位置。
4.根据权利要求2所述的方法,其中所述驱动机构还包括将所述臂朝向其所述开放位置偏置的弹簧元件,并且所述驱动机构将所述臂压制在所述收回位置,直到定向以允许所述弹簧元件将所述臂驱动至所述开放位置。
5.根据权利要求1所述的方法,其中所述BHA包括能够测量和/或监测选自由被研究和/或监测的岩层以及它们所含液体的电阻率、电导率、地层压力、声学、放射性、电磁学和核磁共振的组的性质的井筒测井传感器。
6.一种在线缆轴向伸展通过并经过从横向井筒壁外侧伸展至内侧的窗口开口的边缘时减少对所述线缆的可能的损坏的风险的方法,所述窗口开口大于所述线缆的直径,所述方法包括以下步骤:
a.提供具有大于所述窗口开口的尺寸的宽度的阻塞机构,
b.将所述阻塞机构邻近所述横向井筒的所述外侧邻近所述窗口放置,所述阻塞机构被禁止进入并横贯所述窗口,因为其直径大于所述窗口开口,和
c.在所述线缆被定向以进入并穿过所述窗口以及在所述线缆随后撤出所述口时,用所述阻塞机构阻塞所述线缆以免接合所述窗口的所述边缘。
7.一种可连接至线缆缆线的底部钻具组件(BHA),所述BHA具有适于穿过具有预定内径Dp的井筒内管的外径D1,所述BHA包括:
a.圆柱形外壳,具有可连接至所述线缆的近端和远端,以及小于Dp的最大外径D1,和
b.阻塞工具,包括:
i.主体部分,具有中心轴和与所述外壳的所述近端可释放耦连的远端,
ii.小于Dp的最大外径D2,
iii.中心孔,所述线缆缆线轴向可滑动通过所述中心孔,
iv.阻塞部分,由所述主体部分携带并且从所述阻塞部分从所述中心轴径向向外伸展小于Dp距离的封闭位置是可移动的,并且具有其径向向外伸展大于Dp的开放位置,和
v.驱动机构,适用于将所述阻塞部分从所述封闭位置移动至所述开放位置,并且还适用于使得所述阻塞工具从所述圆柱形主体分离,同时在所述圆柱形外壳轴向移动远离所述阻塞工具时允许所述缆线保持可滑动通过所述阻塞工具。
8.一种可连接至线缆缆线并且可操作以穿过都具有直径Dp的邻接的井下井筒和横向井筒的底部钻具组件(BHA),所述横向井筒具有最大直径Dw的横向窗口洞,所述BHA包括:
a.圆柱形外壳,具有可连接至所述线缆的近端和远端,以及小于Dp的最大外径D1,和
b.阻塞工具,包括:
i.主体部分,具有中心轴和与所述外壳的所述近端可释放耦连的远端,
ii.小于Dp的最大外径D2,
iii.中心孔,所述线缆缆线通过所述中心孔是轴向可滑动的,
iv.阻塞部分,由所述主体部分携带并且从所述阻塞部分从所述中心轴径向向外伸展小于Dp距离的封闭位置是可移动的,并且具有其径向向外伸展大于Dp的开放位置,和
v.驱动机构,适用于将所述阻塞部分从所述封闭位置移动至所述开放位置,并且还适用于使得所述阻塞工具从所述圆柱形主体分离,同时在所述圆柱形外壳轴向移动远离所述阻塞工具时允许所述缆线保持可滑动通过所述阻塞工具。
9.根据权利要求8所述的BHA,其中所述阻塞部分包括枢轴耦连于所述主体部分的近端以及远端的一对臂,所述臂可移动至所述其远端从所述主体径向朝外的位置。
10.根据权利要求9所述的BHA,其中所述一对臂是朝向所述开放位置偏置的弹簧,并且被所述驱动机构压制在所述封闭位置直到所述BHA开始进入所述井筒窗口。
11.根据权利要求8所述的BHA,其中所述阻塞部分包括多个臂,所述臂具有与所述主体部分枢轴耦连的近端以及远端,所述臂可移动至其所述远端从所述主体部分径向朝外的位置。
12.根据权利要求8所述的BHA,其中所述BHA包含能够测量和/或监测选自由被研究和/或监测的岩层以及它们所含液体的电阻率、电导率、地层压力、声学、放射性、电磁学、核磁共振的组的井筒测井传感器。
13.一种用如权利要求8中所定义的BHA进入横向井筒的可操作的方法,包括阻止所述线缆接合所述横向井筒窗口的任一边缘的步骤:
a.将所述阻塞工具的所述驱动机构定向以将所述阻塞部分移动至所述开放位置以具有大于所述窗口的Dw的直径,并且接合所述窗口的边缘并且由此阻塞所述阻塞工具通过所述窗口进入,和
b.当所述BHA轴向移动远离所述阻塞工具时,将所述阻塞工具从所述BHA分离,同时允许所述缆线保持可滑动通过所述阻塞工具并且保持所述缆线被间隔以免与所述窗口边缘接合。
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