CN114080488A - 用于调节井下工具的系统和方法 - Google Patents

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CN114080488A CN202080049327.1A CN202080049327A CN114080488A CN 114080488 A CN114080488 A CN 114080488A CN 202080049327 A CN202080049327 A CN 202080049327A CN 114080488 A CN114080488 A CN 114080488A
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Abstract

本发明涉及一种井筒工具，该井筒工具利用调节流体在该工具内的大体连续施加在井下部署之间进行调节。选择性可移除帽盖在从该井筒的移除之后连接至该工具的端部。如果该工具为井下管柱的一部分，那么该帽盖在该工具从该管柱的其余部分脱离之后进行添加。该调节流体通过端部帽盖中的一者上的配件引入至该工具中；并且同时另一端部帽盖上的配件打开以排空该工具内残留的流体。该帽盖密封接触该工具的外壳以将该调节流体保持于该工具内侧。井场处的流体供应系统提供了该调节流体。示例调节流体包括压裂液、完井液、稀释剂、增溶剂、抗结垢剂、pH缓冲剂、液体冰点降低剂、腐蚀和氧化抑制剂、氧清除剂、杀生物剂、表面活性剂，和其组合。

Description

用于调节井下工具的系统和方法
背景技术
1.技术领域
本公开涉及一种用于当井下工具未工作时使该工具暴露于调节流体的系统和方法。更具体地，本公开涉及在井下工具的部署之间用流体连续地调节井下工具。
2.现有技术描述
油田操作包括使用多种不同类型的井下管柱。井下管柱通常由在其相应端部处结合在一起的多个构件制成，并且这些构件插入至井筒中。构件在其相对端部上进行旋拧，有时直接地彼此接合，或通过附接至相邻构件的附件进行连接。构件通常为用于许多应用和关于井筒寿命的井下工具。当形成或钻出井筒时，管接头通常为钻柱的主要元件。然而，将包括于钻柱中的其它类型的井下工具为非罕见的；诸如，用于在钻井、遥测和转向时记录的工具。用于穿孔、压裂、感测、切割、采样和成像的工具为通常用于完井和修复的类型。许多这些工具还井下部署于绳索、钢丝或管件(诸如盘管)上。
井下工具通常浸没于流体中，同时处于井筒中，诸如钻井流体或地下地层流体。虽然工具通常具有密封外部外壳，但是流体通常进入井下工具的内侧；诸如，通过迁移横穿密封件，或有时有意地引导至工具中，钻井流体泵送通过井下管柱的内孔。在从井筒中移除之后，工具通常未重新部署。因为固体颗粒通常夹带于流体内；所以当工具处于表面上并且流体干燥时，沉积物有时形成于工具内侧或其上。即使流体从工具洗去，沉积物可形成；并且当此类沉积物处于工具内侧的空腔中时，沉积物尤其难以移除。此外，钻井泥浆或地层流体的沉积物有时为腐蚀性的，并且通过腐蚀、应力腐蚀开裂或密封表面上的点蚀而损坏工具或其部件。沉积物还已知引起移动部分的卡住，诸如在涡轮机、阀或泥浆电机中。由于不存在测试这些装置的一些的目前已知方式，故障将无法发现，直至工具重新部署于井筒中，从而引起显著停机时间。
发明内容
本发明涉及一种处理井筒中所用的井下工具的方法，该方法包括将端部帽盖固定至井下工具的相对端部，通过端部帽盖中的一者将调节流体引入至井下工具中，使得井下工具中的材料夹带于调节流体中，通过端部帽盖中的不同一者排空外壳内的空间，并且在端部帽盖和外壳之间形成密封界面以将调节流体保持于外壳内。该方法还任选地包括从井下工具排出调节流体和重新部署该井下工具。当井下工具用于井筒时，井下工具中的材料任选地进入井下工具，该方法还包括用工具的夹带材料冲洗该调节流体。在本替代方案中，井下工具中的材料为钻井流体、钻井流体的组分、井筒处理流体和井筒处理流体的组分中的一者。调节流体的示例为水、稀释剂、增溶剂、抗结垢剂、pH缓冲液、液体冷冻点下降剂、腐蚀抑制剂、抗氧化剂、杀生物剂、表面活性剂、润滑剂，和其组合。
还公开的是处理井筒中所用的井下工具的示例方法，并且该示例方法包括将调节流体引入至井下工具中，将调节流体保持于井下工具中使得井下工具中的至少一部分材料分散于调节流体内，以及从井下工具排出调节流体和所分散材料。该方法任选地包括将选择性可释放帽盖联接至井下工具的开口。在示例中，引入和排出的步骤通过帽盖来进行。该方法还任选地包括通过使电气插孔接合连接插脚而使电气插孔与调节流体隔离，该连接插脚联接帽盖中的一者。另一任选步骤涉及当井下工具中的压力处于指定值时从井下工具排放流体。
还公开了一种用于处理井下工具的系统，该系统包括帽盖、调节流体源和该帽盖上的配件，该帽盖选择性地安装至并密封井下工具上的开口，该配件选择性地联接该调节流体源。任选地，帽盖为第一帽盖，并且该系统还包括第二帽盖，其中开口处于工具外壳的轴向端部上，该工具外壳设置在井下工具的外表面上。帽盖任选地为环形外壳、轴线、外壳中的孔，和圆柱形状歧管组件，该环形外壳具有圆柱形外表面，该轴线沿着外壳的长度延伸，该孔沿着外壳的长度延伸，该圆柱形状歧管组件安装于孔的端部中。流体配件任选地安装于歧管组件的相对径向表面上，并且相邻于流体配件的径向地形成通过外壳的开口限定了通向流体配件的进入路径。歧管组件远侧的外壳的端部另选地为盒连接。在一个示例中，歧管组件远侧的外壳的端部为销轴连接。连接插脚任选地提供于外壳中，该连接插脚选择性地接合设置于工具中的电气插孔。该系统还任选地包括流体供应系统、泵、入口管线，该流体供应系统由包含一定量的调节流体的存储罐构成，该泵与该存储罐流体连通，该入口管线具有与泵的排放端流体连通的端部和与帽盖上的配件选择性流体连通的端部；使得当泵操作时，调节流体经由帽盖上的配件引入至井下工具中。
附图说明
已经陈述了本发明的一些特征和有益效果，当结合附图进行描述时，其他特征和有益效果将变得显而易见，附图中：
图1和图1A为部署于井筒中的井下工具管柱的示例的局部侧剖视图。
图2为将调节流体引入至井下工具中的示例的局部侧剖视图。
图3A为帽盖的示例的侧剖视图，该帽盖具有盒连接以用于附接至图2的井下工具。
图3B和图3C分别为图3A的帽盖的端视图和透视图。
图4A为帽盖的示例的侧剖视图，该帽盖具有销轴连接以用于附接至图2的井下工具；并且图4B和图4C分别为图4A的帽盖的端视图和透视图。
图5A为帽盖的另选实施方案的示例的侧剖视图，该帽盖具有销轴连接以用于附接至图2的井下工具；并且图5B和图5C分别为图5A的帽盖的端视图和透视图。
虽然将结合优选的实施方案描述本发明，但应当理解，其并非旨在将本发明限制于该实施方案。相反，本发明旨在涵盖所有可能包括在由所附权利要求书限定的本发明的精神和范围内的另选形式、修改形式和等同形式。
具体实施方式
现在在下文中参考示出了实施方案的附图来更全面地描述本公开的方法和系统。本公开的方法和系统可为许多不同形式，并且不应理解为限于本文列出的例示实施方案；相反，提供这些实施方案使得本公开将是周密且完整的，并且将向本领域的技术人员完全传达其范围。整个说明书中类似的数字表示类似的元件。在一个实施方案中，术语“约”的使用包括所引用量值的+/-5％。在一个实施方案中，术语“大体”包括所引用量值、比较或描述的+/-5％。在一个实施方案中，术语“通常”的使用包括所引用量值的+/-10％。
应进一步理解的是，本公开的范围不限于所示和所述的架构、操作、确切材料或实施方案的确切细节，因为修改形式和等同形式对于本领域技术人员而言将是显而易见的。在附图和说明书中，已经公开了例示性实施方案，并且尽管采用了特定术语，但是它们仅以一般性和描述性意义，而不是以限制的目的进行使用。
图1以局部侧剖视图示出了井下管柱8的示例，井下管柱8包括邻近其下端的井底组件(“BHA”)9。在本示例中，BHA9中包括一系列的井下工具101-n。钻头11示出于BHA9的最下端上，并且用于形成井筒12，井筒12示为与地层13相交。图1的井下管柱8还包括一连串钻管14，钻管14示为附接至BHA9的上端。与BHA9相对的钻管14的端部取决于钻机15的井筒12。另外，在图1的示例中，井口组件16处于井筒12的开口上方。用于向钻头11提供旋转力的替代方案包括钻井电机(未示出)，该钻井电机处于或构成井下工具101-n的一者或多者的一部分。本示例还示出了井下管柱8中的内孔17，并且井下管柱8浸没于井筒12的流体18中；流体18的示例包括钻井流体、用于井筒的处理流体，和其组合。在替代方案中，流体18注入至井下管柱8中并且流动通过内孔17。井下管柱8A的另一示例以局部侧剖视图示出于图1A中。本示例中的井下管柱8A由多个井下工具10A1-n构成，这些井下工具10A1-n在其相应端部上联接在一起，并且串联布置。图1A的井筒12A衬有环形壳体19A。类似于图1的井下管柱8，井下管柱8A沉没于流体18A中；流体18A的示例包括钻井流体、处理流体等。任选地，从地层13，13A所产生并且已进入井筒12，12A的流体构成了流体18，18A的全部或部分。如所示，绳索20A为用于井下管柱8A的部署和支撑器具；并且具有上端，该上端联接设置于井筒12A外侧的表面24A上的服务卡车22A。用于井下管柱8A的另选部署器具包括管状件，例如盘管或钻管。绳索20A旋拧通过井口组件16A，井口组件16A示为安装于井筒12A的开口处并且在一个示例中提供了对于井筒12A的压力控制并且还任选地提供地层流体从井筒12A的产生的控制方式。此外，在图1A的本示例中，绳索20A路由通过绳轮28A，绳轮28A旋转地安装于井口组件16A上方。
本文所考虑的井下工具101-n包括用于或可用于井筒的任何类型的装置或设备。示例工具包括用于穿孔、压裂、地层评估(γ辐射、地层电阻率、核辐射、声学时间延迟、压力、温度、地层采样、成像)、井眼定位(磁力计、加速度计、陀螺仪)、定向钻井(转向单元、泥浆电机)、切割、完井、修井、修复、干预、生产和组合的那些工具。成像工具的类型包括用于声学成像、电磁成像、核成像、电阻率成像的那些，以及用于查询水泥30A的那些，水泥30A设置于壳体19A和井筒12A的壁之间。示例完井工具包括用于穿孔或压裂的那些，示例地层工具包括用于挖掘的那些，示例生产工具包括人工升降机。钻井流体18，18A包括油基泥浆、水基泥浆、合成泥浆，和其组合。
图1中BHA9的井下工具101-n的示例包括基于套环的井下工具，该基于套环的井下工具具有带有外表面的本体或外壳，并且在图1所示实施方案中为井下工具。内孔沿着井下工具的本体的纵向轴线延伸通过本体，该本体限定内表面，并且环形本体部分还任选地称为井下工具的套环。套环任选地容纳了井下装置，诸如传感器、电池、电子板(例如，高温多芯片模块(MCM))、连接器、线材、电子装置(电机、发电机)、机械系统(杆、齿轮、可枢转元件)，和液压系统(泵、管、阀、活塞)。装置任选地位于套环(巨型框架)内侧的装置框架中，或者位于独立凹陷部(舱口)中，该独立凹陷部位于本体的外表面上。在一个实施方案中，装置框架通过框架上的套筒狭缝密封于本体内侧。在一个替代方案中，凹陷部通过放置于该凹陷部上的舱口盖来闭合并密封。基于套环的工具的动力的示例包括电池或另选地包括钻井流体涡轮机，该电池也位于本体的套环中，该钻井流体涡轮机位于工具的内孔中并且连接至发电机。当钻井流体泵送通过井下工具的内孔时，使涡轮机自旋转，本示例的发电机产生电能。在替代实施方案中，图1中BHA9的井下工具101-n为基于探头的工具。基于探头的工具任选地包括具有外表面的本体或外壳。在一个示例中，内孔沿着本体的纵向轴线延伸通过本体，该本体限定了内表面。本体的内孔内侧任选地包括至少一个装置容器(探头)。在一个替代方案中，装置容器容纳了井下装置，诸如传感器、电子板(例如，高温MCM)、连接器、线材、电子装置(电机、发电机)、机械系统(杆、齿轮、可枢转元件)和液压系统(泵、管、阀、活塞)。装置容器通过至少一个连接臂(三个连接臂为常见的)任选地连接并固定至本体的内表面。装置容器任选地包括电池，或另选地通过电力线路提供能量，该电力线路连接装置容器。一个以上的装置容器通过通信线路来通信地连接。
在一个示例中，套环或基于探头的工具的内孔用于通过钻管、BHA和钻头将钻井流体从泥浆容器泵送至井下管柱中，泵送至井筒的底部。在本示例中，钻井流体通过钻头喷嘴离开钻头并且循环通过井下管柱和井筒壁之间的环带21(图1)，返回至表面。在其从钻头返回至表面的路径上，钻井流体将钻屑(在地层的崩解过程期间由钻头所产生)带至表面。在一些情况下，地层流体夹带于钻井流体中，并且形成井筒流体的气体包括钻井流体之外的各种固体、液体和气态物质或材料。视为对于钻井工具和钻井操作有害的固体材料和其它组分任选地在经由钻柱重新注入至井筒中之前从钻井流体进行过滤。然而，在一些情况下，固体材料和/或其它组分中的至少一些保持于钻井流体中并且通过井下管柱重新进入井筒。示例存在如下：钻屑和地层流体以及井筒流体的气体在钻井过程期间进入井下工具，并且在从井筒移除之后保持于井下工具中。示例存在如下：其中BHA9包括通信工具，诸如通信工具的内孔内侧的泥浆脉冲器。在操作的非限制性示例中，泥浆脉冲器在内孔中生成压力脉冲，该压力脉冲行进至钻井流体内侧的表面并且由压力传感器来检测。另外，在本示例中，泥浆脉冲携带在表面处所编码的井下信息(上行链路)。在一个实施方案中，表面处的旁路致动器用于在表面处生成压力脉冲，该压力脉冲在井下行进通过井下工具的内孔并且携带通过钻井流体涡轮机中的RPM变化由工具可检测的信息，该钻井流体涡轮机用于在井下产生电能。在一个替代方案中，信息在井下进行解码(下行链路)。
连接井下工具的示例包括销轴或盒工具连接。任选地，连接部为连接器构件，其将通信线路(总线)从BHA中的一个井下工具连接至另一井下工具。连接器构件的示例包括电气连接器、光学连接器或用于无线通信的连接器。在一个实施方案中，连接器构件为中心连接器，该中心连接器位于内孔内侧并且通过连接臂固定至本体的内表面。还任选地，连接器为环连接器，该环连接器位于销轴和盒工具连接的肩部中，其中环连接器的示例包括闭合环或部分环。在另一实施方案中，连接器为位于销轴和盒连接的肩部中的凸状/凹状连接器。在一个替代方案中，凹状连接器处于工具的销轴连接中，并且凸状连接器处于工具的盒连接的肩部中，或反之亦然。另选连接器类型也为可能的。连接器任选地将数据从一个井下工具转移至另一者(通信线路/总线)，并且另选地将电力从一个井下工具传递至另一者(电力线路)。实施方案存在如下：其中连接器为单销轴连接器，该单销轴连接器允许通信线路和电力线路通过单个销轴的连接。在一个替代方案中，工具本体为接地连接，并且共同井下总线系统为动力线路总线系统。
在基于探头或基于套环的井下工具的示例中，该井下工具包括井下工具的部分之间的内孔内侧的内连接、本体的内表面上的凹陷部、密封本体的内表面上的空腔的舱口盖、本体的内表面上的狭缝和间隙、涡轮机、阀、连接臂、装置容器，和电气或光学连接器。当井筒流体接触内孔中的内表面和结构时，本体的内孔内侧的部件易于损坏。在一个示例中，井筒流体的侵蚀性组分包含破坏性过程，该破坏性过程导致腐蚀、应力腐蚀开裂、基于弹性体的密封元件(诸如O形环)的降解、开口和移动部分(涡轮机、阀)的卡住和堵塞。在一个示例中，悬浮或夹带于井筒流体中的固体颗粒收集以在井下工具的内表面和内孔中的内结构上形成内聚性沉积物；在至少一些情况下，沉积物为硬的，并且粘附至内表面和/或结构，并且需要外部力或溶剂进行移除。实施方案存在如下：如果在工具的后续部署之前未移除，那么沉积物和腐蚀产生了损坏，该损坏引起后续井下运行的工具故障。在一些情况下，由于从井筒移除整个井下管柱和以备用工具替换故障井下工具，井下操作中的故障产生了高成本。井筒流体的组分和材料(其在从井筒的移除之后保持于井下工具中并且开始工具中的破坏性过程)在此称为侵蚀性材料。
在现有操作中，井下工具通常未在井筒中的部署之后进行清洁，而是通常平放于钻机场所的管道台板上，而无需从其内孔移除井筒流体。在停留于管道台板上一段时间之后，井下工具然后通常从钻机场所返回运输至车间以用于在递送至相同或不同钻井场所之前的维护和测试。另选地，井下工具从第一井筒运输至第二井筒(从第一钻机场所运输至第二钻机场所)。根据钻机场所是否为陆上或海上并且根据国家和井操作者，从井筒移除井下工具至到达车间之间的时间可耗用数周。本时间框架向剩余井筒流体留下时间以与工具的内表面和内孔内侧的所描述结构反应。在具有热和潮湿气候的位置(诸如拉丁美洲或非洲)，破坏性过程得以放大。当工具最终到达车间时，工具的损坏可已进展至需要工具的完全拆卸的程度。复杂井下工具(诸如，例如声学工具或取样工具)的完全拆卸可容易地耗用数周，占用昂贵资源(技术人员、车间空间)，同时工具不可重新部署。在此类情况下，需要相比于所需的更多工具来服务与客户的特定合同。通过避免井下工具的退化(通过防止破坏性过程，该破坏性过程通过将井筒流体在部署之后保持于井下工具的内孔中来引起)，成本减少并且利用增加。使井下工具内孔暴露于井筒流体的时间最小化也降低了部署之间的井下工具的维护水平。应提及，井筒内侧的任何部署时间长度(允许井筒流体和井下工具之间的接触)足够用井筒流体来污染该工具的内孔并且开始井下工具的内孔内侧的破坏性过程，从而导致井下工具的完全拆卸。仅半小时的井下运行可导致工具的完全拆卸，从而使工具在数周内无法使用。本公开中井下运行的实施方式避免了井下工具的内孔中的破坏性过程。本公开的另一优点在于，井下工具处于在基本性能测试之后的重新部署的状态下，因为工具基本上未使用并且已仅使用其操作限值的小部分，该小部分限定了较高维护水平。
图2以局部侧剖视图示出了井下工具10的一个示例，并且为简洁起见，工具10为图1的井下工具101-n和图1A的井下工具10A1-n的一者或多者的代表性示例。调节井下工具10的示例示意性地示出于图2中。工具101-n，10A1-n任选地如图2所示并且根据下述描述进行调节。调节井下工具10的非限制性示例包括以下项的一者或多者：从井下工具10内移除可流动外来材料，松开设置于井下工具10中的固体或大体固体外来材料，增溶或稀释井下工具10中的外来材料，降低井下工具10中和其周围的材料的冰点，缓冲井下工具10的破坏性pH值，维持外来材料在井下工具10中的可流动性，将物质(该物质抵制井下工具10和其内的任何部件的退化以减轻由该材料所引入的有害影响或过程(即，润滑、减少腐蚀，和移除/减少结垢))施加于井下工具10中，和将物质(该物质防止或大体防止由于暴露于外来材料而对于井下工具10的损坏)施加至井下工具10。外来材料的非限制性示例包括在井筒操作期间(图1)进入和/或设置于井下工具10中的任何物。此外，外来材料包括井下工具10中所无意地允许的材料(诸如来自泄漏)，并且还包括有意地引导至井下工具10中的材料(诸如但不限于泵送通过井下工具的内孔17的钻井流体或井筒流体)。井筒流体18和井筒流体18内所包含的为外来材料的示例。调节井下工具10包括在井下工具10内或联接至井下工具10的任何物体的调节。
在图2的示例中，示出了引入至井下工具10中的调节流体32。本示例示出，井下工具10包括外本体34，调节流体32在外本体34内进行引导和保持。任选地，引入至井下工具10中的调节流体32的量使得井下工具10内的所有部件和表面接触调节流体32。在一个非限制性示例中，调节流体32从本体34内吹扫井筒流体18和井筒流体18内的组分。调节流体32的另选示例功能包括溶解和/或增溶已形成于井下工具10上的沉积物，并且防止此类沉积物的形成。沉积物的示例源包括井筒流体18、地层材料、氧化、腐蚀、流电相互作用、外来物质等。另外，井筒流体18中的至少一些和未从本体34内所吹扫的井筒流体18内的组分夹带于调节流体32内。在所示示例中，调节流体32提供自所示意性地示出的流体供应系统36。调节流体32的示例包括水、水性和烃基溶剂、压裂液、完井液、稀释剂、增溶剂、抗结垢剂、pH缓冲剂、液体冰点降低剂(诸如单甘醇、乙二醇)、防冻剂、腐蚀抑制剂、抗氧化剂、杀生物剂、表面活性剂、氧清除剂、洗涤剂，和其组合。在图2中，箭头A反映了通过本体34并且处于空腔38或内孔(其限定于本体34的内侧)内的调节流体32的示例路径。部件401-3示出于本体34内，并且示意性地表示井下工具10内的装置；并且当工具10处于井筒12内时，其经受与井筒流体18的接触。在一个示例中，井筒流体18有意地引入至井下工具10和空腔38中，诸如在泥浆电机、脉冲式阀、涡轮机、探头或通信总线连接器的示例中。另选地，由于空腔38和井筒12中的压力之间的压力差，井筒流体18渗入至空腔38中。由部件401-3所表示的装置类型包括旨在保持静止的那些、旨在为选择性地可移动和有时静止的那些(诸如旋转部分)，和旨在连续地移动的那些。在无减轻井下工具10之上或内侧的井筒流体18的存在的尝试的情况下，当存储并处于井筒12的部署之间时，部件401-3中的一者或多者经受污染、腐蚀或占用，从而引入部件401-3在井筒12的后续部署期间的故障风险。
图2的流体供应系统36包括存储罐42以用于保持调节流体32，和进料管线44，进料管线44将调节流体32从存储罐42输送至泵46。在一个替代方案中，泵46直接地连接至存储罐42或设置于其内。泵46示为离心泵，在另选实施方案中，泵46为正排量泵、基于活塞的泵；并且动力模式的示例包括手动、电气或液压的。入口管线48示为具有连接至泵46的一个端部和终止于帽盖50处的相对端部，帽盖50示为可释放地安装至本体34的一个端部。任选地，流体32直接重力进料至工具10，或存储罐42加压以提供用以驱动流体32的力。入口配件52(其在一个示例中为快速连接/断开连接配件)安装至入口端口54，入口端口54示为穿过帽盖50的侧壁形成；并且示为提供入口管线48和帽盖50之间的连接。在一个替代方案中，入口配件52通过附接入口管线48而打开，其允许入口管线48和入口端口54之间通过入口配件52内的通路(未示出)的流体连通。类似地，通过入口配件52的流体连通由于入口管线48与入口配件52断开连接而终止。在一个实施方案中，入口配件52包括凹状配件部分和凸状配件部分，该凹状配件部分选择性地安装于帽盖50的入口端口54上，该凸状配件部分选择性地安装于入口管线48上。在另选实施方案中，凹状配件部分选择性地安装于入口端口54上，并且凸状配件部分选择性地安装于入口管线48上。用于凸状和凹状配件部分的示例材料包括金属(诸如不锈钢、铝、
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)、其合金，和其组合。另选地，用于凸状和凹状配件部分的材料包括坚固合成材料，诸如聚醚醚酮(“PEEK”)。在一个替代方案中，入口端口54位于帽盖50的外表面上并且大体平行于井下工具10的纵向轴线A10进行取向，井下工具10具有通过入口端口54的流体通道(未示出)，该流体通道大体垂直于纵向轴线A10进行取向。在另一个实施方案中，入口配件52安装于入口端口54上并且大体垂直于纵向轴线A10进行取向；这有利于访问入口配件52，诸如当将流体引导至端口54中时。
实施方案存在如下：其中入口管线48通过收缩配合或夹具连接至入口配件52。在一个另选实施方案中，入口管线48直接地连接至帽盖50的入口端口54。入口管线48任选永久地(不可移除地)或可移除地连接。在一个示例中，入口管线48至帽盖50的连接为焊接连接，并且入口管线48由金属制成。另选地，入口管线48通过夹具(未示出)或通过螺纹构件(未示出)连接至帽盖50，该螺纹构件拧紧至形成帽盖50中的螺纹。用于入口管线48的示例材料包括柔性或刚性材料；诸如但不限于塑料、金属、橡胶、纤维浸渍柔性材料，和组合。入口管线48任选地包括阀(未示出)以控制从存储罐42至帽盖的入口端口54的流体流；在一个示例中，该流体流通过柄部来手动地控制，通过控制按钮或处理器来电子地控制。
仍参考图2，如箭头A所示的流体流处于远离帽盖50和沿着空腔38的长度的方向上。出口端口56示意性地示为穿过另一帽盖58的侧壁形成，另一帽盖58可释放地安装于与帽盖50相对的本体34的端部上。类似于入口配件52，出口配件60的示例示为提供出口端口56与离开管线62之间的流体连通，其中离开管线62类似于入口管线48；离开管线62任选地为排水软管。在一个示例中，出口配件60为快速断开连接件，并且当连接至离开管线62时提供了通过其的流体连通，并且当离开管线62断开连接时，通过出口配件60的流体连通受阻。将离开管线62连接至出口端口56的替代方案存在如下：其类似于入口管线48和入口端口54的那些，如上文所讨论。在一个非限制性示例中，流体(诸如驻留于井下工具10中的空气和井筒流体)从井下工具10内进行推动，并且响应于从调节流体32施加至空腔38中的力而推动通过离开管线62，调节流体32通过入口端口54引入至井下工具10中。图2示出了任选收集容器63，其在一个示例中接收离开井下工具10的流体。在图2的示例中，空腔38和井下工具10的外侧之间的连通通过端口55，56来进行，如下文更详细地所讨论，将端口54，56从打开配置选择性地改变至闭合配置阻挡了空腔38和井下工具10外侧之间的连通，并且井下工具10内侧的调节流体32捕获或保持于其内。
在实施方案中，帽盖50安装至空腔38的第一开口或井下工具10的内孔，并且帽盖58安装至井下工具10的内孔19的第二开口。出于本文讨论的目的，帽盖50另选地称为入口帽盖，并且帽盖58称为出口帽盖。第一开口和第二开口分别地位于井下工具10的相对的细长端部上，该相对的细长端部示为沿着井下工具10的纵向轴线A10相交并隔开。在一个实施方案中，出口端口56位于帽盖58的外表面上，该外表面大体平行于井下工具10的纵向轴线A10进行取向，井下工具10具有通过出口端口56的流体通道，该流体通道大体垂直于纵向轴线A10进行取向。安装于出口端口56上的出口配件60任选地大体垂直于纵向轴线A10突出，并且选择性地提供了有利于访问出口配件60的优点，诸如当将调节流体32引入至井下工具10中时。在一个替代方案中，位于帽盖中并且用于从工具(排水)移除流体(井筒流体、调节流体)并且大体垂直于纵向轴线A10进行取向的配件有利于流体从井下工具的移除。在一个示例中，出口端口56位于帽盖58的外表面上，该外表面大体平行于纵向轴线A10进行取向，并且井下工具10中空腔38的低点允许空腔38内侧的任何流体的容易且完全离开。在替代方案中，通过出口端口56和出口配件60的流体通道(未示出)大体平行于重力。
在操作的一个非限制性示例中，帽盖58为盲盖(盲塞)并且无穿过其的端口或通路，并且沿着相关联的开口限定了密封件以阻挡空腔34和井下工具10外侧之间的流通；并且调节流体32通过帽盖50的入口端口54引入至井下工具10中。在本示例中，当调节流体32进入空腔38时，包括所夹带侵蚀性材料和所捕获空气的井筒流体18保持于空腔38中。此外，在本示例中，调节流体32经由帽盖50进入空腔38，并且入口端口54闭合，诸如通过使入口管线48与帽盖断开连接(通过使凸状和凹状部分彼此脱离)。在另选实施方案中，当入口管线48与入口端口54断开连接时，入口端口54通过端口密封塞(未示出)来闭合。另外，在本示例中，在闭合入口端口54之后，调节流体32在井下工具10的进一步操纵期间(诸如运输或存储)保持于井下工具10中。替代方案存在如下：其中井下工具10在进一步操纵期间的移动生成了调节流体32中的扰动，使得调节流体32接触空腔38或管柱18内的内孔19(图1)内侧的所有或大体所有表面积并使之饱和。扰动还将调节流体32与空腔38中的井筒流体18混合，以防止和/或减轻由井筒流体18中的侵蚀性材料所引发的破坏性过程。在使用盲帽来密封井下工具10中空腔38的开口的一个示例中，第二端口(未示出)设置在帽盖50上；其中第二端口选择性地操作为用于空腔38中的流体的出口端口，诸如残余井筒流体18和空气；实施方案存在如下：其中流体在调节流体32添加至井下工具10之前或与之同时离开出口端口。任选地，第二配件联接第二端口，第二配件的实施方案包括快速连接配件，并且通气软管任选地连接至第二配件。通气软管任选地包括通气软管配件，该通气软管配件配置为与第二配件互补并且配置用于联接第二配件。
在一个示例中并且独立于安装至内孔19的第一和第二开口的帽盖类型(盲盖或包括流体端口的帽盖)，这些帽盖提供了防止内孔在操纵期间进入更多不期望材料(诸如但不限于污垢、灰尘、雨水和金属夹板)的优点。帽盖的额外优点为保护井下工具10的两个端部上的螺纹连接。在一个替代方案中，销轴连接设置在井下工具10的一个纵向端部上，并且盒连接形成于相对纵向端部上。在本示例中，安装于井下工具10的任一纵向侧上的帽盖在井下工具10的操纵期间(运输、存储，管柱组件的分期)保护螺纹销轴连接和螺纹盒连接免于损坏。在一个另选实施方案中，提升构件设置在帽盖中的至少一者上，该帽盖安装至井下工具的每个纵向侧，从而允许将帽盖用作提升附件。
在一个实施方案中，帽盖50和帽盖58安装于井下工具10的纵向端部上并且通过形成于井下工具的纵向端部上的井下工具连接进行接合。在本示例中，螺纹销轴连接处于井下工具10的一个端部(井下端部、钻头端部)上，并且螺纹盒连接处于另一端部(井上端部、钻管端部)上。本示例设想了不同类型的螺纹。本实施方案的帽盖50,58具有对应螺纹以用于附接至井下工具10的相应端部。油田中标准化螺纹类型的示例包括NC 38 NC 40(钻管连接)；在一些情况下，存在每个服务公司的公司特定连接。在一个示例中，安装至井下工具10上的NC 38盒连接的帽盖包括NC 38销轴连接；并且类似地，安装至井下工具10上的NC 38销轴连接的帽盖具有NC 38盒连接。井下工具连接任选地包括通信总线连接器以接触另一井下工具中的通信总线(当连接至其时)，该通信总线连接器另选地为模块化连接。NC 38连接为非模块化连接。模块化连接通常取决于井下工具的特定设计，并且通常不同于不同服务公司，并且不同钻管连接标准对于模块化连接尚未完全建立。Baker Hughes模块化连接为例如模块化T2连接。在另选实施方案中，帽盖利用另选器具(诸如螺钉、夹具、榫钉或条带)安装至井下工具的纵向端部。出于该目的，独立螺纹任选地形成于井下工具10的外表面上。
帽盖50的示例以侧剖视图示出于图3A中。在此，帽盖50示为具有轴线A50，其沿着帽盖50的长度延伸。帽盖外壳64沿着帽盖50的外周边来限定，并且示为界定了轴线A5o。在所示示例中，帽盖外壳64为具有圆柱形整体形状的环形构件；并且在另选实施方案中，帽盖外壳64为多边构件(诸如三角形、方形、五边形、六边形)。开放空间在帽盖外壳64内侧轴向地延伸，该开放空间限定了孔66。孔66在过渡部68处径向地向外突出，过渡部68示为邻近帽盖外壳64的端部以限定盒连接70。螺纹沿着帽盖外壳64的内表面形成于盒连接70内侧。远离盒连接70，孔66径向地向外突出以限定肩部72，肩部72示为背离盒连接70。歧管组件74插入孔66和相邻肩部72内。在所示示例中，歧管组件74示为与轴线A5o大体同心。歧管组件74示为大致固体圆柱形构件，并且另选地为多边构件(诸如三角形、方形、五边形、六边形)。歧管组件74的外半径沿着其轴向距离的一部分向外突出以限定凸缘76，凸缘76示为邻接肩部72。凸缘76的侧部(面向过渡部68)上的歧管组件的一部分轴向地突出穿过肩部72并且插入至孔66中。O形环77提供了歧管组件74和孔66之间的密封界面。紧固件73将歧管组件74固定至帽盖外壳64，并且在一个示例中，其轴向地延伸通过凸缘76并延伸至肩部72中。紧固件的示例包括螺钉、榫钉、帽盖外壳64的内表面上的螺纹连接以及歧管的外表面上的螺纹、夹具、压入配合；或在一个替代方案中，歧管永久地附连至帽盖外壳64，诸如通过焊接或胶合。用于歧管74和帽盖外壳64的示例材料包括金属(诸如不锈钢、铝或
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)、其合金，和其组合；并且还包括坚固合成材料，诸如PEEK。优点存在如下：使帽盖质量最小化，使得井下工具10在运输期间未变为不实用的。在一个示例中，歧管74由较低密度材料(诸如铝)制成。任选地，用于帽盖外壳64的材料为不锈钢，不锈钢具有在工具操纵期间耐受损坏的性质(在工具移动时的碰撞)。完全组件帽盖50，58的示例质量在约8kg至约15kg的范围内。应注意，由于在调节过程期间填充至工具中的调节流体，井下工具10的质量也增加。内孔19和/或空腔38的示例体积在约8升至约20升的范围内(取决于井下工具尺寸)，使得在本示例中，用调节流体32填充井下工具10使得整体质量增加了约8kg至约20kg。另外，在本示例中，由于所连接的帽盖50，58和调节流体32，总质量增益在约24kg至约50kg的范围内。对于约500kg的无帽盖50，58或调节流体32的示例质量，质量增加对应于井下工具10的约5％至约10％的质量增加百分比。对于1000kg的井下工具质量，质量增加的百分比对应于约2.5％至约5％。在实施方案中，歧管74包括固定构件(未示出)，该固定构件用于将帽盖50，58安装至井下工具10(例如，多边轮廓，诸如六边形轮廓)。在本示例中，歧管74由金属制成以适应扭矩传递；该扭矩在一个示例中在约150Nm至约250Nm，或约100Nm至约300Nm的范围内。在一个替代方案中，帽盖50，58通过接合帽盖外壳64的外表面上的凹陷部扭转至井下工具10，诸如利用扭矩工具(未示出)。具有可拆卸歧管和帽盖外壳允许利用单尺寸歧管的优点，该单尺寸歧管具有不同尺寸的帽盖外壳。在一个实施方案中，帽盖外壳直径取决于井下工具的直径，并且一个歧管尺寸为可与所有井下工具尺寸一起使用的。
图3A的示例示出了通路82，通路82示为轴向地延伸通过歧管组件74并且沿着轴线A50延伸。通路82的直径邻近歧管组件74的端部(该端部背离孔66)而增加，并且其中压力释放构件84安装用于防止工具本体34的过度压力(图2)。在另选实施方案中，压力释放构件84安装于通路82的外侧。通路82的示例直径在约2mm至约5mm的范围内，并且任选地增加以形成压力释放构件84的底座，该底座在约11mm至约50mm的范围内。压力释放构件84的示例包括预定压力下的压力堵头开口，或配置为阈值压力的压力释放阀，阀在该阈值压力下打开并释放压力；并且另选地为无源装置或电子控制装置，并且任选地为单次使用装置或可重复使用装置。压力释放构件84另选地由金属或坚固塑料材料制成。在一个示例中，压力释放构件释放压力的阈值压力为约6巴至约8巴，或约5巴至约9巴，或约4巴至约10巴。用于将压力释放构件84安装至歧管74的选项包括螺纹连接或压入配合。在一个非限制性示例中，通过通路82的流体连通由压力释放构件84阻挡，直至指定压力；压力释放构件84然后在该指定压力下打开以允许通过通路82的流体连通。通信总线密封构件的示例包括细长插件86，细长插件86具有接合通路82的放大部分的端部，该放大部分面向盒连接70。远离歧管组件74的插件86的端部装配有连接器插脚88。在所示示例中，连接器插脚88为细长构件，该细长构件具有自由端部，该自由端部成型以当帽盖50安装至井下工具10时接合插孔89(图2)；使连接器插脚88接合插孔89阻挡了调节流体32至插孔89中的进入。在一个示例中，插孔89为井下工具10中的凹状通信总线连接器。在所示示例中，插孔89为井下工具10中的通信总线连接器，在此形成为位于井下工具的内孔19内的中心连接器。在另选实施方案中，通信总线连接器为另一种类型的连接器，诸如销轴或盒井下工具连接的肩部中的环或部分环连接器。另选地，通信总线连接器为销轴或盒连接的肩部中的销轴连接器(凸状/凹状)。通信总线任选地为电气总线或光学总线。在又一个实施方案中，通信总线通过感应连接和/或电容连接以及磁共振联接中的一者来无线地连接。插孔89任选地向井下工具10的通信总线提供了电气触点、光学触点或无线通信器具。在另选实施方案中，插件86和插孔89根据井下工具10中的另选通信总线连接器的形状(诸如，例如环形状)来形成。插件86和插孔89配置成密封井下工具连接中的相应通信总线系统连接器，以避免通信总线连接器与调节流体32的接触，调节流体32填充于井下工具10内侧。连接器插脚88任选地由金属或塑料材料制成。
在一个另选实施方案中，连接器插脚88由导电材料制成，并且为内帽盖通信总线连接器的一部分，该内帽盖通信总线连接器当接合插孔89时提供了电气触点(接触连接器插脚)。在一个示例中，连接器插脚88在与其自由端部相对的端部处连接至电气线路(未示出)。本示例的电气线路在插件86内侧的线材通道(未示出)内侧延伸并且延伸通过歧管组件74至远离孔66的歧管组件的轴向端部。电气线路终止于位于歧管组件74中的外帽盖通信总线连接器(未示出)中。电气连接器允许访问井下工具10的通信总线，而帽盖50安装至井下工具10，从而覆盖井下工具中的通信总线连接器。当帽盖50安装至井下工具10时，连接至通信线路的选项的优点允许转储数据，从而校准工具中的传感器，执行工具的功能测试，和编程该工具以用于后续部署。另选地，接触连接器插脚包括光学连接器并且连接至光纤。另一实施方案包括提供与井下工具10中的通信总线无线通信的连接器。
通路90示为轴向地延伸通过通路82内的插件86的端部并与通路82连通。引线92示出于插件86内，插件86从通路90径向地向外突出并且突出通过插件86的外表面，以提供通路90和孔66之间的连通。引线92的另选取向为可能的(相对于轴线A50的带角度引线或平行引线)。如下文将更详细地描述，供应至歧管组件74的调节流体32引导通过通路82，90，然后引导至引线92并且经由孔66引入至井下工具10中。在一个替代方案中，引线92具有直径，该直径策略性地尺寸设定成限定屏障以阻挡颗粒进入引线92和通路90和82中；并且充当筛网以防止通路82和90的堵塞。帽盖50的端视图示出于图3B中，并且沿着图3A的线3B-3B来截取。在图3B的示例中，一对配件521，2连接至歧管组件74的外半径并且从其径向地向外突出。添加多个入口配件521，2提供了用于将调节流体32添加至帽盖50的改善可访问性的优点。在图3C中，透视图示出了帽盖50并且将帽盖外壳64示为大致圆柱形构件。图3C还示出了穿过帽盖外壳64的侧壁形成的开口941，2，并且各自沿着帽盖外壳64的圆周部分地延伸以提供对于配件521，2的访问。如上文所述及，多个入口配件521，2不需要执行调节过程或利用帽盖50；一个入口配件52为足够的，并且将对应地导致单个开口94。如所示，帽盖外壳64提供了歧管74的底座，并且配置成保护歧管74免于在操纵期间的损坏。如上文所讨论，将图2的入口管线48与任一入口配件521，2一起应用并连接打开了横穿特定配件的流体连通，使得流体然后引入至帽盖50中以用于流动至井下工具10中(图2)。在一个示例中，帽盖外壳64和歧管74为帽盖50的两个主要部分。在一个另选实施方案中，帽盖外壳64分裂成两个部分，其中歧管主体部分65和保护环部分67具有至少一个开口94(图2中均未单独地指示)。在本示例中，至少一个开口94形成于帽盖50的轴向最外部分中，并且在井下工具10的操纵期间暴露于损坏。独立保护环部分中的开口94提供了帽盖外壳64的保护环部分67的容易替换，该独立保护环部分由于在操纵期间所遇到的撞击而变形或损坏。通过保护环固定构件69(诸如保护环部分67的外表面处的螺钉)，通过夹具，或通过螺纹(歧管部分的外或内表面的圆周上的螺纹和保护环部分67的外或内表面上的圆周上的螺纹)，保护环部分任选地安装于帽盖外壳64的歧管主体部分65上。
现参考图4A，帽盖58的示例以侧剖视图来示出。在本示例中，帽盖58包括帽盖外壳96，帽盖外壳96具有其内的孔98，孔98沿着帽盖58的轴线A58延伸。与上文所讨论的帽盖50所包括的那些相同或类似的部件包括于帽盖58内。帽盖外壳96的外半径在某点处减小，并且限定了帽盖58的一个端部上的销轴连接100。螺纹102形成于销轴连接100的外表面上。肩部104形成于外壳96内，其中孔98的半径突然地改变。肩部104与销轴连接100轴向地隔开，并且在某个方向上背离销轴连接100以提供底座，歧管组件106固定于该底座上。歧管组件106的轴向长度的一部分径向地向外突出以限定凸缘108。在所示示例中，凸缘108邻接肩部104，并且相邻于凸缘108的歧管组件106的一部分朝向销轴连接100轴向地突出穿过肩部104。O形环109界定了歧管组件106的延伸穿过肩部104的部分，并且密封界面形成于外壳96和歧管组件106之间。另外，在图4A的示例中，紧固件125将歧管组件106固定于外壳96内。轴向通路114示为延伸通过歧管组件106，并且与轴线A58大体重合。用于防止外壳32的过度压力的压力堵头116(图2)示为安装于通路114内，并且安装于与销轴组件100相对的端部中。通过通路114的流体连通通过压力堵头116来阻挡，直至横穿堵头116的指定压力差；压力堵头116然后在该指定压力差下打开以允许通过通路114的流体连通。
帽盖58的端视图示于图4B中，并且图4B示出了安装于歧管组件106上并且在不同方向上突出的配件601，2。如同图3A至图3C的帽盖50，多个配件601，2提供用于访问帽盖58内的流体连通，而无关于工具10的取向。多个配件601，2不需要执行调节过程或利用帽盖58。径向向外突出的配件601，2和对应出口端口561，2(位于歧管组件帽盖50的外半径上)提供了处于孔98的低点处的平行于重力的流体通道，前提条件是井下工具10相应地取向。在使用的一个非限制性示例中，井下工具10取向成使得当填充有调节流体32时，轴线A10为大体水平的。另选地，井下工具10的端部升高以有利于填充或排水。在下一次使用之前，径向定位配件601，2有利于调节流体32和所夹带侵蚀性材料从井下工具10的移除。在图4C的透视图中，开口1181，2示为穿过外壳96的侧壁形成，并且提供了对于配件601，2的外部访问。开口1181，2与外壳94的终端端部轴向地隔开，并且各自沿着外壳94的圆周的一部分延伸。另选地，单个开口穿过外壳94形成，诸如在具有单个配件60的实施方案中，单个开口相邻于配件60。类似于入口帽盖50，出口帽盖58的实施方案存在为具有歧管主体部分和保护环部分。
图5A至图5C示出了帽盖50B的一个另选示例，帽盖50B具有类似于图3A至图3C的帽盖50和图4A至图4C的帽盖58的特征。在所示示例中，帽盖外壳64B的外半径在某个点处减小并且限定了帽盖50B的一个端部上的销轴连接100B；并且O形环77B提供了歧管组件74B和孔66B之间的密封界面。紧固件73B将歧管组件74B固定至帽盖外壳64B，并且在一个示例中，其轴向地延伸通过凸缘76B并且延伸至肩部72B中。如图5A的侧剖视图所示，插件86B在外壳64B内侧沿着轴线A50B轴向地突出。插件86B的端部安装至歧管组件74B，并且插件86B内侧的通路90B经由穿过歧管组件74B形成的通路(未示出)与配件52B2流体连通。通路90B和腔室66B之间的连通经由引线92B来进行，引线92B径向地形成通过插件86B；另选地，多个引线92B形成于插件86B中。在图5A的示例中，连接器插脚88B为凹状型连接并且配置成接纳凸状通信总线连接器，类似于图3A的连接插脚88。如所示，连接器插脚88B设置于孔119B内，孔119B在插件86B内侧并且沿着轴线A50B延伸。孔119B与歧管组件74B远侧的插件86B的端部相交以形成开口，连接插脚88B接纳于该开口中。帽盖50B的端视图示出于图5B中并且沿着图5A的线5B-5B来截取，并且示出了插件52B1，2，插件52B1，2从歧管组件74B径向地向外突出，并且其中外壳64B界定了歧管组件74B。图5C的透视图示出了开口94B1，2，开口94B1，2径向地形成通过外壳64B的隔开部分并且允许访问52B1，2。
如图3A至图3C和图4A至图4C所示，入口配件52和出口配件60径向地向外突出，从而提供大体平行于重力的流体通道。在一个另选实施方案中，入口配件52和/或出口配件60大体平行于井下工具轴线A50进行取向，从而提供大体平行于轴线A50的流体通道。另选地，入口配件52和/或出口配件60可以相对于轴线A50的角度α进行取向，从而提供相对于轴线A50具有角度的流体通道。在这些另选实施方案中，入口配件52和出口配件60以一定角度(未示出)安装至帽盖和/或歧管。角度α的示例范围包括约1度至约89度、约45度至约89度、约1度至约45度、约80度至约89度、约1度至约10度、约11度至约79度，和其间的所有值。
在操作的一个示例中，井下管柱8(图1)从井筒12中移除，此后井下工具101-n用于井筒操作。在本示例中，在从井筒12移除之后，井下工具101-n有意地或通过渗漏包含其内的一定量的井筒流体18。用于井下工具101-n的一者或多者的调节的任选位置包括钻机场所或车间，并且井下工具101-n的一者或多者在调节期间设定于地面、管道台板(未示出)上，设定于机架、卡车上，或设定于支架上；并且调节流体32引入至井下工具101-n的一者或多者中。替代方案存在如下：在其中井下工具101-n的一者或多者为可访问的任何位置，提供了适当地点以用于将帽盖50,58安装至工具10并填充调节流体32；当井下工具101-n的一者或多者相对于地球表面水平地或竖直地取向时，该适当地点包括取向。通常，井下工具101-n的一者或多者的任何取向允许添加调节流体32。应当指出的是，实施方案存在如下：当用调节流体填充井下工具时，井下工具10未连接至钻塔；但井下工具处于井眼外侧并且与井下管柱断开连接，并且未连接至钻机的泥浆循环系统。在图2的示例中，在井下工具10从井下管柱8移除之后，帽盖50，58安装至井下工具10的本体34的相对端部。帽盖50，58提供了将调节流体32引入至井下工具10中，以及从井下工具内冲洗和移除井筒流体18的方式。井筒流体(诸如钻井流体和其它处理流体)通常包含沉淀物或其它固体；当流体的液体组分蒸发或排出时，该沉淀物或其它固体可能形成沉积物；这易于留下固体沉积物，该固体沉积物有可能将井下工具10内的部件401-3的不同移动部分结合在一起。另外，井筒12内的一些流体或流体组分为腐蚀性的，并且在暴露于此类流体的材料内形成腐蚀和应力腐蚀开裂。在一个示例中，井筒流体18从井下工具10内进行冲洗以修复其内的流体和组分。在一个实施方案中，调节流体38固定和/或保持于工具10内以溶解沉积物，并且该固定和/或保持调节流体38(具有所夹带井筒流体18和/或井筒流体的组分)从工具10内排出和/或冲洗。在一个替代方案中，井下工具10进行排水，同时调节流体32添加至井下工具10。在一个示例中，在将指定量的调节流体32添加至井下工具10中之后，管线48，62从帽盖50，58上的配件52，60移除。在示例中，当配件52，60为快速断开连接类型时，端口54，56在移除管线48，62之后从打开配置改变至闭合配置。在一个替代方案中，配件52，60包括用于在打开配置和闭合配置之间改变端口54，56的阀；在本替代方案中，阀致动以将端口54，56放置成闭合配置。另外，在本示例中，井下工具与帽盖50和58一起运输或存储，帽盖50和58安装至井下工具10并且流体捕获于其内。通过将流体捕获于井下工具10内侧所提供的优点在于，在运输和/或存储周期期间，井下工具10内侧的破坏性过程由于侵蚀性材料而防止或由于调节流体32的性质而减轻。在井下工具10的重复使用或维护之后或之前，调节流体32任选地从井下工具10移除；用于移除调节流体32的替代方案包括将一个或两个端口54，56改变成打开配置，并且将调节流体32通过相关联管线48，62排出，并且使帽盖50，58中的至少一者与井下工具10断开连接。出于本文讨论的目的，作为调节流体32进入井下工具10并且然后从井下工具10内排出或冲洗的流体称为排放流体120；在井筒流体18示为流动自排放端部122之后，排放流体120在图2中示意性地示为在某个时间点流动自离开管线62的排放端部122。示例存在如下：其中调节流体32和井筒流体18组合以形成混合物M。实施方案存在如下：其中用于固定和/或保持调节流体32的时间为至多一小时、至多一天、至多一周、至多一个月、至多一年，一年以上的时间，以及这些限值内的任何时间。本文所描述系统的优点在于，调节流体32密封于工具10内，并且使得工具10内的井筒流体18的所有或至少一部分的材料放置成密切接触调节流体32以引起材料进行夹带或以其它方式与调节流体相关联；并且当调节流体32通过排出或冲洗从工具10内移除时，调节流体32内所夹带的井筒流体18和/或井筒流体18的组分也从工具10内移除。在一个非限制性示例中，从井下工具10排出调节流体32还从井下工具10内移除了所夹带的井筒流体18和组分。井筒流体18和/或排放流体120任选地收集于收集容器63(图2)中。
返回参考图4A，颗粒P示为在孔98内流动并且流动朝向歧管组件106。示例存在如下：其中颗粒P悬浮于井下流体18、混合物M或调节流体32的一者或多者中(图2)。筛网构件(诸如任选堵头过滤器124)示为安装连接至邻近孔98的通路114。堵头过滤器124包括环形基部构件126，环形基部构件126示为联接至通路114的侧壁；示例联接方式包括螺纹、压入配合、卡环、Seeger环、C形环和类似技术。孔口128示为轴向地形成通过基部构件126，基部构件126在一个示例中策略性地尺寸设定成限定屏障以阻挡颗粒P从孔98进入通路114中。孔口128的示例直径在约2mm至约5mm的范围内。另选地，筛网或网状物(未示出)安装于通路114中，或基部构件126配备有多个孔口128。在入口帽盖50中，用作颗粒屏障的孔口包括于引线92中(图3A)。
用于油田应用的其它帽盖的示例包括用于在井下或钻塔上操纵工具的提升帽盖，将井下工具连接至流体环路系统(例如钻机场所处的流动环路或钻井流体循环系统)的连接帽盖(转环)，将井下工具连接至冲洗系统以清洁井下工具的冲洗帽盖，保护井下工具处的螺纹连接的保护帽盖，连接至井下工具内侧的通信总线的电气连接帽盖。帽盖50,58为与这些其它帽盖的至少一些可区分的，因为均不具有井下工具内侧的闭合空腔，该闭合空腔通过帽盖接收调节流体。帽盖50,58允许在运输或存储期间将调节流体32包含于工具10内侧的空腔38中直至下一次部署，以用于防止工具内表面的退化或移动部分由侵蚀性和凝固井筒流体沉积物的卡住的目的。
因此，本文所描述的本发明非常适于实现这些目的并实现所提及的目的和优点，以及其中固有的其他目的和优点。虽然出于公开的目的仅给出了本发明的当前优选实施方案，但用于实现期望结果的工序的细节中存在许多改变。示例替代方案包括，帽盖50为销轴型连接，帽盖58为盒型连接，流体通过帽盖50从井下工具10排放或排出，流体通过帽盖58添加至井下工具10，和其组合。在另一个替代方案中，歧管组件74中的所有元件(诸如配件、压力堵头、连接器密封件、内连接器和外连接器)包括于帽盖外壳64，96内。这些和其他类似的修改例对于本领域的技术人员而言将是显而易见的，并且旨在涵盖在本文所公开的本发明的精神和所附权利要求书的范围内。

Claims (23)

1.一种处理井筒中所用的井下工具的方法，所述方法包括：
将第一帽盖固定至所述井下工具中的第一开口以密封所述第一开口；
将第二帽盖固定至所述井下工具中的第二开口以密封所述第二开口；
通过所述第一帽盖上的入口端口将流体引入至所述井下工具中；以及
将所述流体保持于所述井下工具内侧。
2.根据权利要求1所述的方法，其中将所述流体引入并保持于所述井下工具内侧的步骤由于井筒流体当处于所述井筒时已进入所述井下工具中而减轻破坏性过程。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述井筒流体包括选自由钻井流体的组分和地层材料所组成的组的侵蚀性材料。
4.根据权利要求2所述的方法，其中减轻破坏性过程包括润滑、减少腐蚀以及减少结垢中的一者。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述井下工具为钻井工具并且包括内孔，并且其中所述第一开口和所述第二开口连接至所述内孔。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述引入步骤包括使所述流体通过所述第一帽盖内侧的入口端口流动至所述井下工具中。
7.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括通过所述第一帽盖和所述第二帽盖中的一者中的出口端口从所述井下工具排出所述流体。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述井下工具为运输和存储的井下工具，同时将所述流体保持于所述井下工具内侧。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述流体包括腐蚀抑制剂。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述流体包括抗结垢剂。
11.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括通过使所述井下工具的通信总线连接器接合通信总线密封构件而使所述井下工具中的通信总线连接器与所述流体隔离，所述通信总线密封构件联接所述帽盖中的一者。
12.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括当所述井下工具中的压力处于指定值时从所述井下工具排放流体。
13.一种处理井筒中所用的井下工具的方法，所述方法包括：
在所述井下工具用于包含井筒流体的第一井筒中之后，将流体引入至所述井下工具中；
将所述流体保持于所述井下工具中，使得破坏性过程由于所述井下工具中的残余井筒流体而减轻；以及
在所述第一井筒或第二井筒中使用之前，从所述井下工具排出所述流体。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述保持步骤包括将帽盖选择性地联接至所述井下工具的开口。
15.一种用于处理井筒中所用的井下工具的系统，所述系统包括：
所述井下工具中的第一开口和第二开口；
第一帽盖，所述第一帽盖选择性地安装至并且密封所述井下工具上的所述第一开口；
第二帽盖，所述第二帽盖选择性地安装至并且密封所述井下工具上的所述第二开口；
流体源；以及
所述第一帽盖中的入口端口，所述入口端口选择性地联接所述流体源，其中所述流体流动通过所述第一帽盖中的所述入口端口至所述井下工具中。
16.根据权利要求15所述的系统，其中所述井下工具包括内孔，所述内孔沿着所述井下工具的纵向轴线延伸通过所述井下工具，并且其中所述第一开口连接至所述内孔的一个端部并且所述第二开口连接至所述内孔的另一端部。
17.根据权利要求15所述的系统，其中所述第一帽盖和所述第二帽盖中的至少一者包括出口端口。
18.根据权利要求1 6所述的系统，其中所述入口端口包括配件。
19.根据权利要求16所述的系统，所述系统还包括所述第一帽盖和所述第二帽盖中的一者中的压力释放构件。
20.根据权利要求15所述的系统，所述系统还包括所述第一帽盖和所述第二帽盖中的一者中的筛网构件，其中所述筛网构件包括至少一个孔口。
21.根据权利要求15所述的系统，所述系统还包括通信总线密封构件，所述通信总线密封构件密封所述井下工具的工具通信总线连接器。
22.根据权利要求15所述的系统，所述系统还包括所述第一帽盖和所述第二帽盖中的至少一者中的内帽盖通信总线连接器，所述内帽盖通信总线连接器连接工具通信总线连接器，其中所述第一帽盖和所述第二帽盖中的至少一者包括所述第一帽盖或所述第二帽盖的外表面处的外帽盖通信总线连接器。
23.根据权利要求18所述的系统，其中所述井下工具具有纵向轴线，并且所述配件包括流体通道，所述配件中的所述流体通道的至少一部分大体垂直于所述井下工具的所述纵向轴线。
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