CN115968421A - 包括牺牲性阻挡部件的标记组件 - Google Patents

Abstract

一种用于确定内管柱在外管柱中的位置的设备包括：轴线，该轴线平行于该内管柱的纵向轴线；和标记组件，该标记组件设置在该外管柱中的标记位置处，该外管柱被配置成部署到地下区域中的钻孔中，该内管柱被配置成前进穿过该外管柱。该标记组件包括阻挡部件，该阻挡部件被配置成在该标记位置处阻碍该内管柱穿过该外管柱的轴向移动，该阻挡部件被配置成响应于由该内管柱施加到该阻挡部件的轴向力而位移，以准许该内管柱轴向前进超过该标记组件。

Description

包括牺牲性阻挡部件的标记组件

相关申请的交叉引用

本申请要求2020年6月29日提交的美国申请序列号63/045,425的更早提交日期的权益，该美国申请的全部公开内容以引用方式并入本文。

背景技术

在资源采收产业中，执行各种操作以评估含资源地层并采收诸如烃类的资源。此类操作包括钻井、定向钻井、完井和生产操作。钻井和完井过程通常需要部署具有钻头的钻柱、钻探一段钻孔、移除钻柱，并且随后部署一段套管或尾管，并用水泥将套管或尾管粘合在钻孔中。

除了传统钻井之外，已开发出以下技术，在该技术中，尾管、套管或其他管件在钻井过程期间使用钻井组件来推进。此类技术包括套管钻井和尾管钻井。在套管钻井中，包括钻头的底部钻具组件被附接到一段套管，并且在钻井之后，套管悬挂在井筒的顶部处。在尾管钻井中，待用水泥粘合的尾管用作钻柱的一部分，在钻孔中前进，和/或与钻柱一起在钻孔内旋转，并且在将钻柱从钻孔中取出之后保留在适当位置。尾管可与钻柱一起旋转，或者泥浆马达可被附接到钻柱并且用于在尾管不旋转时使钻头旋转。

发明内容

一种用于确定内管柱在外管柱中的位置的设备的实施方案包括：轴线，该轴线平行于内管柱的纵向轴线；和标记组件，该标记组件设置在外管柱中的标记位置处，该外管柱被配置成部署到地下区域中的钻孔中，该内管柱被配置成前进穿过外管柱。标记组件包括阻挡部件，该阻挡部件被配置成在标记位置处阻碍内管柱穿过外管柱的轴向移动，该阻挡部件被配置成响应于由内管柱施加到阻挡部件的轴向力而位移，以准许内管柱轴向前进超过标记组件。

一种确定井下系统的内管柱的位置的方法的实施方案包括：将外管柱部署到地下区域中的钻孔中，该外管柱包括标记组件，该标记组件包括设置在外管柱中的标记位置处的阻挡部件；以及部署内管柱并推进内管柱直到内管柱接合阻挡部件，该阻挡部件在标记位置处阻碍内管柱的轴向移动。该方法还包括：执行测量以确定内管柱相对于外管柱的位置；通过由内管柱向阻挡部件施加轴向力来位移阻挡部件，以准许内管柱轴向前进超过标记组件；以及基于测量来执行井下操作。

附图说明

以下描述不应被认为以任何方式进行限制。参考附图，相同元件以相同附图标记表示：

图1描绘了钻井和/或完井系统的实施方案；

图2描绘了设置在尾管钻井系统的外管柱中的标记组件的实施方案，该标记组件包括牺牲性阻挡部件；

图3描绘了图2的标记组件的力分布部件的实施方案；

图4描绘了图2和图3的标记组件的实施方案，其包括与牺牲性阻挡部件和力分布部件不同的材料的元件；

图5是描绘组装钻井和完井系统以及钻探一段或一定长度的钻孔的方法的流程图；

图6描绘了如在钻孔中部署的钻井和完井组件的外管柱的实施方案，该钻井和完井组件包括具有牺牲性阻挡部件的标记组件；

图7描绘了在其中将内管柱的钻头与阻挡部件接合的组装阶段期间的图6的钻井和完井组件；

图8描绘了在其中足够的力由钻头施加到阻挡部件以压碎、击碎或以其他方式粉碎阻挡部件的组装阶段期间的图6和图7的钻井和完井组件；并且

图9描绘了在使包括钻头的钻井组件轴向前进超过标记组件以便钻探钻孔长度的组装阶段期间的图6至图8的钻井和完井组件。

具体实施方式

本文所公开的设备和方法的一个或多个实施方案的详细描述以参照附图举例而非限制的方式呈现。

提供了用于确定钻井系统的内管柱在外管柱中的相对位置的系统、设备和方法。钻井和完井系统的实施方案包括设置在外管柱中的固定位置处的标记组件。外管柱可包括在钻井之后留在钻孔中的尾管、套管或其他管件。内管柱包括被配置成前进穿过外管柱的钻井组件和钻头。在钻井组件前进超过外管柱之后，操作钻井组件以钻探一段钻孔。外管柱在钻井期间随钻井组件一起推进，并且可在钻完该井段之后用水泥粘合在适当位置。

标记组件的实施方案包括在外管柱中的固定位置处的牺牲性阻挡部件。阻挡部件径向向内延伸到由外管柱形成的管道中，并且被配置成在钻头接触或以其他方式接合阻挡部件时阻碍内管柱穿过外管柱并穿过管道的轴向移动。在一个实施方案中，“轴向”移动是指在井下方向上沿着内管柱和/或外管柱的纵向轴线(例如，图2中所示的轴线A)的移动。阻挡部件允许测量内管柱相对于外管柱的位置以确保内管柱适当地定位在外管柱中。在测量之后，增加钻压以施加足以使阻挡部件粉碎的轴向力。然后，可在井下方向上推进内管柱超过标记组件而到达钻井位置，将其固置到外管柱，并且可操作系统以钻探钻孔长度。内管柱相对于外管柱的位置的测量可被认为是内管柱在外管柱中的位置校准。

在一个实施方案中，标记组件和/或牺牲性阻挡部件被设置在外管柱的最下端部或井下端部处，或邻近该最下端部或井下端部(例如，在最下端部处或尽可行地接近最下端部)。例如，如下文进一步所讨论，阻挡部件可位于尾管鞋或其他管件处。以这种方式来定位阻挡部件例如对补偿长度尺寸的公差、内管柱和外管柱的不同变形(例如，由于重力引起的外管柱和内管柱的不同拉伸)以及外管柱和内管柱的记录或测量的长度尺寸中的潜在误差可为有益的。需注意，“下部”部件或位置是与参考位置相比更远离地面的部件或位置，并且对应于下部真实竖直深度(TVD)或下部测量深度(MD)。“井下”位置是相对于参考位置更远离地面的位置。井下方向上的移动是指沿着钻孔或沿着外管柱远离地面的轴向移动。因此，井上方向上的移动是指沿着钻孔或沿着外管柱朝向地面的轴向移动。

阻挡部件被配置成响应于轴向力而位移，以释放阻碍物并准许内管柱在井下方向上移动经过标记组件的位置。然后，可将内管柱推进到钻孔中的期望位置，以为钻井和完井组件进行钻井作好准备。在一个实施方案中，阻挡部件由一种材料制成，和/或被配置成碎裂成可从钻孔中循环出去或以其他方式被压碎得足够小使得它们不干扰钻井和完井过程的功能性的碎块。在另一实施方案中，阻挡部件可由弹性、挠性和/或可变形材料制成，该材料可变形并且被推动而穿过外管柱。需注意，在一些实施方案中，标记组件和/或阻挡部件包括材料的各种组合。

在一个实施方案中，阻挡部件由具有经选择使得由内管柱施加的轴向力(在旋转钻头或不旋转钻头的情况下)使阻挡部件击碎或粉碎成可从钻孔中循环出去或不会对后续钻井过程造成风险的小碎块的材料特性的材料制成。例如，阻挡部件由玻璃和/或具有经选择使得高于阈值的轴向力导致阻挡部件击碎、压碎或以其他方式粉碎成足够小以与钻孔流体一起循环的碎块的脆性的其他材料制成。阻挡部件的碎块或碎片可具有各种大小，并且在后续钻井过程中可被研磨成甚至更小的碎块而不会对钻头造成损坏，直到它们足够小以与钻孔流体一起循环出去。在另一实施方案中，阻挡部件经穿孔或以其他方式形成，使得阻挡部件碎裂成期望大小或大小范围的碎块。

在一个实施方案中，阻挡部件可由这样一种材料制成，该材料在由内管柱(例如，由钻头)施加的轴向力的施加期间可被剪切，并且随后在稍后的时间里可被打碎、碎裂、压碎或研磨以将材料缩减成大小足够小以与钻孔流体一起循环到地面的碎块，在地面处，从钻孔流体中滤出材料。例如，碎块的材料和/或大小经选择使得当在稍后状态中建立钻头旋转时材料可被研磨。

本文所述的实施方案呈现许多优点。例如，阻挡部件提供了一种简单且有效的方式来标记内管柱并测量内管柱相对于外管柱的位置，而不需要安装潜在更复杂的部件，诸如传感器或其他标记机构。例如，常规尾管钻井系统利用需要传输和分析数据的传感器或可能会潜在地碎裂并卡在钻孔中的着陆花键(landing spline)。所描述的实施方案提供了不需要传感器或可能潜在地留在井孔中并干扰钻井操作的部件(例如，花键、径向螺栓等)的有效标记方法。

图1示出了可用于执行诸如钻井和完井操作的一个或多个地下操作的系统10的示例。系统10包括井下部件12，该井下部件设置在穿透至少一个地层16的钻孔14中。虽然钻孔14在图1中被示出为具有恒定直径，但本领域的技术人员将理解钻孔不限于此。例如，钻孔14可具有变化的直径和/或方向(例如，方位角和倾斜度)。井下部件12包括各种部件或组件，诸如钻井组件和各种测量工具以及通信组件，其中的一者或多者可被配置成底部钻具组件(BHA)。

在一个实施方案中，系统10包括具有钻头22或其他粉碎装置的钻井和完井组件20。钻头22可通过旋转内管柱30和/或使用井下马达(例如，泥浆马达)来驱动。系统10具有地面装备24，该地面装备包括用于执行诸如以下各项的各种部件：部署井下部件、添加钻杆或其他管柱部件、旋转钻孔管柱、获取测量等。地面装备可包括井架、顶部驱动装置、钩、转盘和绞车。

系统10还包括用以促进流体(诸如钻井泥浆和/或水泥浆)循环通过内管柱30的内孔以及内管柱30与钻孔14或外管柱32之间的环部的部件。泵送装置26位于地面处以使流体从泥浆池或其他流体源28循环通过立管，进入内管柱30的内孔中并进入钻孔14中。

在一个实施方案中，系统10包括执行钻井操作的能力，其中在钻井期间部署并推进完井部件或其他管件。随钻下尾管或尾管钻井涉及将尾管部署在钻孔中作为钻柱的一部分或连接到钻柱，并且在钻探一段钻孔时使尾管与钻井组件一起前进。套管钻井或随钻下套管(CwD)涉及使用钻头将套管下入钻孔中，并且使用套管柱旋转钻头来钻探钻孔。本文结合尾管钻井来描述实施方案，但应理解，实施方案可应用于其中尾管、套管和/或其他完井组件使用钻井组件来部署或者将相对于外管柱放置内管柱的各种类型的钻井操作。

在该实施方案中，钻井和完井组件20是包括内管柱30和外管柱32的尾管钻井组件。外管柱包括被部署并留在井下以将一段地层与钻孔14隔离开的管件，诸如尾管34。外管柱32可包括常规套管和尾管或可留在井下和/或用水泥粘合在适当位置的任何其他管件。外管柱32可包括其他部件，诸如尾管鞋36和坐封套筒38。尾管鞋36可包括扩孔钻头。

钻井和完井组件20可包括用于促进钻井和/或完井的附加的部件。例如，诸如可扩展管下扩孔器39的开孔装置可经包括以将钻孔的大小从钻头22的大小增加到可容纳外管柱32的大小。内管柱30可包括转向装置40，诸如具有弯曲子组件的旋转转向组件或泥浆马达。此外，钻井和完井组件20可包括各种感测装置中的一者或多者。感测装置的示例包括：温度传感器、压力传感器、流体传感器、加速度计、磁力计、伽马电阻率工具、脉冲中子工具、磁共振传感器、声学工具等。例如，内管柱包括随钻测井(LWD)和/或随钻测量(MWD)装置42。装置42可与转向装置40和钻头一起组装为例如BHA。

传感器或测量装置也可包括在地面装备24中。例如，地面装备24包括用于测量流入和流出钻孔14的流体的流体压力和/或流速传感器48。流体压力传感器可检测钻孔14中的液柱的压力变化，用于在泥浆脉冲遥测系统中传输数据。

在一个实施方案中，一个或多个井下部件和/或一个或多个地面部件可与诸如井下处理器44和/或地面处理单元46的处理器通信和/或由该处理器控制。在一个实施方案中，地面处理单元46被配置成控制诸如旋转速度、钻压、流体流动参数(例如，压力和流速)等的各种参数的地面控制单元。地面处理单元46可包括地面计算机、监视器和存储器。地面处理单元46被配置成接收、传输、处理和存储通过诸如有线管的通信信道、泥浆脉冲遥测技术、声学遥测技术或电磁遥测技术从井下传输到井上(上行链路)和/或从井上传输到井下(下行链路)的数据。

一个或多个处理装置，诸如处理单元46(和/或井下处理器44)可被配置成执行诸如以下各项的功能：控制内管柱30和/或外管柱32的部署、控制钻井和转向、控制钻孔流体的泵送和/或水泥注入、进行井下测量、传输和接收数据、处理测量数据、扩展和回缩可扩展管下扩孔器和/或监测系统10的操作。本文讨论的各种功能可由人类操作人员、处理装置或由处理装置与操作人员组合来执行。

在尾管钻井操作之前，通过将内管柱30安装在外管柱32内部来组装系统。首先，将外管柱32下入钻孔14中，并且外管柱32的上部端部仍附接到地面(例如，在钻台处)。然后，部署内管柱30并将其下入钻孔14中、外管柱32中，直到内管柱30中的附接元件(诸如着陆花键)接合着陆结构(例如，凹槽、花键等)。另选地或除此之外，可部署外管柱32中的标记物(诸如磁体或放射性标记物)和内管柱30中的相应传感器以用于位置检测。此时，确定内管柱30和外管柱32彼此之间的相对位置。一旦确定了内管柱30相对于外管柱32的相对位置，就按需要调整内管柱30的位置以确保内管柱和外管柱适当地接合，并且可通过使用包括可扩展锚定件的下入工具来将内管柱30锚定在外管柱32中的锚腔中以将内管柱30与外管柱32接合而完成组装过程。然后，可将钻井和完井组件20进一步推进到钻孔14的底部，并且可开始钻井。内管柱30的位置的调整通过在井上或井下方向上(例如，提起、下入井孔中)使内管柱30轴向移动穿过外管柱32来执行。

适当地定位内管柱30对于有效地执行各种操作是重要的。通过已知内管柱30在外管柱32中的相对位置，可通过如下操作来如预期的那样在井下适当接合并操作结构：在井上或井下方向上将内管柱30移动距标记组件的限定距离以将外管柱中的结构与内管柱中的对应结构对准。可依赖于适当定位的结构或部件的示例包括：锚定模块、闩锁元件、封隔器、测量工具、测试工具、可扩展扩孔器、可延伸稳定器、锚定件、悬挂器启动工具、尾管驱动短接(liner drive sub)、修井工具、铣削工具、切割工具和/或通信装置。内管柱30与外管柱32的相对位置通过检测外管柱32中的标记组件来确定。通过已知外管柱32中的标记组件的位置，外管柱32内部的所有其他结构的位置是已知的，因为外管柱32内部的这些结构到标记组件的位置的距离是已知的。内管柱30的最下端部与内管柱30中的对应结构之间的距离也是已知的。因此，使用内管柱30来标记外管柱32中的标记组件校准了内管柱和外管柱彼此之间的相对位置，并且允许将内管柱30中的对应特定结构与外管柱32中的特定结构对准。

将外管柱32中的特定结构与内管柱30中的对应特定结构对准可包括将内管柱30放置在外管柱32中使得BHA的快速自旋部件(例如，泥浆马达下方的部件)位于尾管34外部并且位于尾管鞋36中的扩孔钻头下方，以便不会由于扩孔钻头与内管柱30的交互而损坏扩孔钻头或内管柱30。调整内管柱和外管柱彼此之间的相对位置可通过通过添加内管柱部件来延伸内管柱30或者通过移除内管柱部件(例如，钻井接头)来缩短内管柱30来实现。例如，钻井接头为大约30英尺(约9m)长，因此添加或移除钻井接头使内管柱30延伸或缩短约30英尺。如果调整内管柱和外管柱彼此之间的相对位置需要与标准钻井接头的长度不同的长度调整，则可部署具有不同长度的接头(例如，转换接头(pup joint))，诸如具有约0.5m至约1m、约0.5m至约3m、约0.5m至约5m、或约0.5m至约9m的长度的接头。

参考图2，在一个实施方案中，外管柱32包括位置确定组件50或连接到该位置确定组件，该位置确定组件包括相对于外管柱32设置并设置在外管柱32中的已知位置(称为“标记位置”)处的牺牲性阻挡部件52。位置确定组件50允许确定内管柱和外管柱彼此之间的相对位置。该确定通常被称为“标记”。因此，位置确定组件50也被称为标记组件50。在一个实施方案中，标记组件50和/或阻挡部件52可固定地设置在外管柱32中。在另一实施方案中，阻挡部件52和/或标记组件50可松散地设置在外管柱32中使得阻挡部件52和/或标记组件50可相对于外管柱32移动。阻挡部件52和/或标记组件50可设置在允许外管柱32和阻挡部件52之间进行关于轴向、侧向和/或旋转移动的小的相对移动的凹陷部中。

阻挡部件52从外管柱32径向向内延伸，使得钻头22在充分部署时接触阻挡部件52。当检测到钻头22已与阻挡部件52接触或者已被阻挡部件52阻挡或阻塞时，可确定外管柱和内管柱的相对位置。阻挡部件52和/或其他位置确定部件或标记组件50可定位在沿着外管柱32的任何合适的位置处，诸如定位在尾管鞋36中或接近该尾管鞋，或者接近尾管34的井下端部或下部端部。

在一个实施方案中，外管柱32中的阻挡部件52的位置可被定义为参考位置(也被称为标记位置)。当内管柱30碰到阻挡部件52时，内管柱30被认为处于参考位置(也称为标记位置)。例如，参考位置或标记位置被定义为内管柱与外管柱之间的零米(m)相对位置(标记位置)。当内管柱30以其最下端部碰到阻挡部件52时，则内管柱30被认为处于外管柱32中的标记位置处(即，出于对准结构的目的，内管柱30和外管柱32的位置被认为大致相同)。在已知外管柱32中的所有外管柱结构距标记位置(零m位置)的距离，并且已知内管柱30中的所有内管柱结构距内管柱30的最下端部的距离的情况下，允许通过将内管柱30移动达使外管柱32中的特定结构与内管柱30中的对应特定结构对准的距离来使外管柱32中的特定结构与内管柱30中的对应特定结构对准。因此，使用内管柱30去碰外管柱32中的阻挡部件52校准了外管柱和内管柱彼此之间的相对位置。能够使特定外管柱结构与特定内管柱结构对准使得能够进行与特定内管柱结构和外管柱结构相关的井下操作，诸如将内管柱30中的锚定件与外管柱32中的凹陷部(例如，锚腔)接合。内管柱30将被移动以使对应特定内管柱结构与特定外管柱结构对准的距离可在井上方向上(朝向地面)或在井下方向上(进一步进入钻孔中)。

在井上方向上移动的距离可被定义为负距离(例如-3m)，并且在井下方向上移动的距离可被定义为正距离(例如+3m)。例如，外管柱中的特定结构(例如锚腔)位于距外管柱32中的标记组件-5m处(井上方向)。内管柱30中的对应特定结构(例如锚定件)位于距内管柱的最下端部-2m处。当内管柱30碰到标记组件(标记位置)中的阻挡部件52时，内管柱30将被从标记位置移动-3m(在井上方向上)以使外管柱中的特定结构(例如，锚腔)与内管柱30中的特定对应结构(例如，锚定件)对准。当外管柱32中的特定结构与内管柱30中的特定对应结构对准时，可执行接合这两个结构的操作。接合操作可以是将内管柱30中的锚定件延伸到外管柱32中的锚腔中，以便关于重量和/或扭矩传递(下入工具)将外管柱32连接到内管柱30。在内管柱和外管柱经连接和对准的情况下，可开始井下操作，诸如使用组合的内管柱30(钻柱)和在其下部端部处具有扩孔钻头的外管柱32(尾管)来钻探钻孔。在一个实施方案中，内管柱30的最下端部可位于连接到内管柱30的钻头22中。在另选的实施方案中，内管柱30的最下端部可以是管件(例如柱管(string pipe))、打捞工具、铣削工具、修井工具、圆头引导器(bullnose)、测井电缆工具或类似者。

例如，如果标记组件50被过早压碎，则可将多个标记组件50设置在外管柱32内以提供备用装置(redundancy)。例如，上部标记组件和下部标记组件可沿着外管柱32轴向排列(例如，在鞋36中)。如果上部标记组件的上部阻挡部件被无意压碎(例如，由于不恰当的起下钻速度)，则下部阻挡部件可用于标记和长度调整。

各种标记组件50还可在形状、材料和子部件上不同，并且可需要不同量值的力来粉碎。多个标记组件50还可用于检测多于一个感兴趣位置，诸如钻井位置、水泥粘合位置、扩孔位置等。在一个实施方案中，第一标记组件50可用于指示第二标记组件50的靠近。第一标记组件50可以是预告标记组件。第二标记组件50可以是校准标记组件，用于校准内管柱和外管柱彼此之间的相对位置。当碰到并压碎第一标记组件50时，可观察到地面处的钻压(WOB)测量的变化。当观察到由于第一标记组件50的压碎而引起的WOB变化(减小)时，可降低起下钻速度以缓慢靠近第二标记组件50，以便安全地检测第二标记组件的位置而不会无意将其压碎。当碰撞第二标记组件50时，可在地面处检测到WOB测量的另一变化。此时，内管柱和外管柱的相对位置是已知的(相对位置的校准)，并且内管柱30和外管柱32的对准可以开始。需要提及的是，在具有由于撞击第一标记组件50导致的WOB变化的情况下，可在碰撞第二标记组件50之前执行内管柱和外管柱的相对位置的校准。

靠近第二标记组件50时的降低的起下钻速度可以是约1米/分钟(m/min)至约2m/min。在另一实施方案中，靠近第二标记组件50时的起下钻速度可以是约1m/min至约5m/min。在又一实施方案中，靠近第二标记组件50时的起下钻速度可以是约1m/min至约10m/min。钻压可通过钻压测量装置来测量。钻压测量装置监测钩载传感器，或通过应变仪来测量井下钻压。井下获取的钻压测量值被传输到地面。地面处理单元46(图2)可包括被配置成监测所测量的钻压数据并检测指示标记组件的标记的钻压变化的处理器。钻压变化可以是钻压数据中的负峰或正峰。

阻挡部件52是牺牲性的，因为阻挡部件52可由于施予在阻挡部件52上的力而碎裂、击碎或以其他方式粉碎。在一个实施方案中，阻挡部件52由足够脆的材料制成，使得阻挡部件52上的足够轴向力使阻挡部件52碎裂成足够小以由钻孔流体循环并且不显著限制流体流动或干扰钻孔中的其他部件的碎块。此类材料的示例包括水泥、陶瓷、塑料、岩石、瓷器、建筑石材和玻璃。需注意，由于材料的脆性，可在不需要钻穿阻挡部件52或者旋转钻头22的情况下粉碎阻挡部件。

在替代实施方案中，阻挡部件52由弹性材料制成以在被钻头22撞击时阻尼初始冲击。弹性材料可碎裂成碎块或被配置为单独元件。元件或碎块可足够小以由钻孔流体从钻孔中循环出去，和/或一旦系统10经组装，下入底部，并且已开始钻井过程，钻头22就可将该元件或碎块研磨成更小的碎块。此类阻挡部件的示例包括由尼龙、凯夫拉尔(Kevlar)或其他合适的材料制成的绳索或网状物。

在另一实施方案中，阻挡部件52由延性材料制成，该延性材料可在由钻头22施加轴向力期间被剪切。在稍后状态中，当建立钻柱的旋转时，阻挡部件52可进一步被打碎、碎裂、压碎或研磨成足够小以在重新建立循环时与钻孔流体一起循环到地面的碎块。此类材料的示例包括铝、塑料、黄铜等。

在另一个实施方案中，阻挡部件52由诸如钢的稳健材料制成，但经穿孔或以其他方式配置成碎裂成碎块或变形以准许内管柱30前进。例如，阻挡部件52可由穿孔的金属薄片制成，一旦由钻头施加的轴向力超过某一阈值力，该金属薄片就可径向向外弯曲或以其他方式变形。

在一个实施方案中，阻挡部件52包括开口，或以其他方式被配置成例如在将内管柱30推进到标记组件50时准许钻孔流体循环通过外管柱32。例如，阻挡部件52可以是具有中心开口的圆盘状物、圆柱体或其他环形部件，在与钻头22接合之前，该中心开口准许流体流过阻挡部件52。

阻挡部件52可包括多个圆盘状物，诸如两个圆盘状物。使用多于一个圆盘状物允许调整粉碎和/或位移阻挡部件52所需的轴向力(阈值力)。圆盘状物可为例如约40mm至约45mm厚，并且对于7英寸尾管可具有大约166mm的直径。在阻挡部件52包括两个圆盘状物的情况下，两个圆盘状物中的每个圆盘状物可为约20mm至约22.5mm厚。一般来讲，圆盘状物的直径受到尾管34的直径或外管柱32中的凹陷部的直径的限制。圆盘状物的厚度由圆盘状物的材料、钻头类型和粉碎圆盘状物的期望轴向力(轴向阈值力)来确定。圆盘状物应经受得住起下钻操作。因此，粉碎圆盘状物所需的轴向力应当选择为不太小以避免在起下钻操作期间无意粉碎圆盘状物。实验证明，适于在对应于大约十吨的WOB的轴向阈值力下粉碎的圆盘状物提供最佳操作特性。

圆盘状物的中心开口(例如，下文所讨论的中心开口55)可具有圆盘状物的外径的大约50％的直径。例如，对于直径为约166mm的圆盘状物，中心开口可为大约83mm。在替代实施方案中，中心开口的直径可小于圆盘状物的外径的50％，例如约40％至约49％，或约30％至约49％。在另一实施方案中，中心开口的直径可大于圆盘状物的外径的50％，例如，约51％至约60％，或约51％至约70％。

圆盘状物可包括多于一个开口。在一个实施方案中，圆盘状物可包括在圆盘状物中偏心定位的一个或多个开口。圆盘状物可在外管柱32中定向成基本上垂直于纵向轴线A。在替代实施方案中，圆盘状物的定向可与纵向轴线A成不同于90°的角度，例如约95度至约100度(或约80度至约85度)，或约95度至约110度(或约70度至约85度)。圆盘状物在每一侧与凹陷部的壁处可具有约1mm的间隙(圆盘状物的直径可比凹陷部的内径小约2mm)。

例如，阻挡部件52可包括具有棒、杆或柱(等等)的形状的一个或多个单独部件，其中的每个单独部件定位成垂直于外管柱32的纵向轴线或至少与该纵向轴线成一定角度。单独部件可能单独地已经足够小，一旦从标记位置剪切或碎掉就循环到地面。可选择包括在阻挡部件52中的单独部件的数量，以调整位移阻挡部件52所需的轴向力(标记力)的量。

在替代实施方案中，阻挡部件52是不具有开口的实心圆盘状物，并且密封在尾管鞋36内部，或以其他方式配置成在尾管钻井系统10的组装过程期间在井控情况(例如，井涌)的情形下防止地层流体或气体从标记组件50下方进入外管柱32。这将减少或消除对密封地面上的尾管内径的其他井控装备的需要。

图2和图3描绘了标记组件50的示例，其中阻挡部件是环形部件，诸如玻璃圆盘状物54。圆盘状物54具有中心开口55(在图3中示出)，以在将外管柱32下入钻孔中时允许钻孔流体进入外管柱32，从而促进下钻过程。

圆盘状物54(或其他阻挡部件)可经由任何合适的固置机构(也称为支撑结构)设置在外管柱32处、标记位置处。例如，圆盘状物54被插入到外管柱32的凹槽、台肩或其他特征中。例如，玻璃圆盘状物54被固置在凹陷部56内，该凹陷部在尾管鞋36与扩孔钻头短接59(其在扩孔钻头短接59的底部端部处具有扩孔钻头(未示出))之间的连接部(例如，公扣-母扣连接部、螺纹连接部，或具有用以支撑阻挡部件的外台肩57a的螺纹连接部)中形成。外台肩57a可位于尾管鞋36中。与外台肩57a相对的下部台肩57b可位于扩孔钻头短接59的上部端部上。扩孔钻头短接59的上部端部可包括公扣连接部，而尾管鞋36的下部端部可包括母扣连接部。在替代实施方案中，扩孔钻头短接59的上部端部可包括母扣连接部，并且尾管鞋36的下部端部可包括公扣连接部。在替代配置中，阻挡部件52可通过压配合、通过胶、径向螺栓或螺杆或其他合适的紧固措施或部件安装在外管柱32内部。在另一实施方案中，可使用除扩孔钻头短接之外的部件来支撑尾管34中的阻挡部件52(例如，专用固置套筒)。阻挡部件52可松散地设置(包括轴向间隙)在凹陷部56中，或者可固定在台肩57a与57b之间而不具有轴向间隙。在又一实施方案中，阻挡部件52的固置可包括在垂直于尾管34的纵向轴线A的方向上的侧向间隙。如图2中所示的支撑结构包括凹陷部56以及外台肩57a和下台肩57b。

阻挡部件(或多个部件)52可具有被定位成垂直于外管柱32的纵向轴线或至少与该纵向轴线成一定角度的各种形状，诸如棒、杆或柱。此类阻挡部件52可通过螺纹、螺栓、焊接、胶粘或其他合适的紧固手段附接到外管柱32。棒、杆或柱阻挡部件52的紧固可通过外管柱32的壁并且垂直于外管柱32的纵向轴线A或至少与该纵向轴线A成一定角度地施加。

在一个实施方案中，标记组件50包括设置在玻璃圆盘状物54(或其他阻挡部件)的表面上的力分布部件58，诸如塑料圆盘状物。力分布部件58可由任何合适的材料制成，诸如聚合物材料(例如，聚醚醚酮(PEEK))、橡胶、木材、软木、塑料、复合材料或具有小于圆盘状物54的脆性的脆性的其他材料。力分布部件58可设置在圆盘状物54的井上侧处或通常设置在圆盘状物的面向靠近的内管柱30的一侧处。

在一个实施方案中，力分布部件58被配置成使得当圆盘状物54被粉碎时部件58碎裂成多个分段60。分段60的尺寸被选择为足够小，使得分段60可与钻孔流体一起循环。分段60可由凹槽或切口62或其他弱化特征(也称为预定碎裂点)限定。

标记组件50可包括被配置成减小圆盘状物54和/或部件58上的冲击负载例如以避免在撞击标记组件50时过早碎裂的部件或材料。在一个实施方案中，标记组件50包括可吸收并阻尼冲击的一种或多种材料，诸如橡胶、聚合物材料或任何其他挠性材料(称为冲击阻尼部件)。冲击阻尼部件可根据需要设置在圆盘状物54的任何表面上，并且可配置为层或离散元件。冲击阻尼部件可包括单个元件或多个元件。

例如，如图4中所示，冲击阻尼部件包括设置在力分布部件58与圆盘状物54之间的冲击阻尼元件64。在一个实施方案中，冲击阻尼元件64可位于阻挡部件52与力分布部件58之间。冲击阻尼元件64可位于阻挡部件52的井上侧(上部冲击阻尼元件)。冲击阻尼元件64可形成层、网状物或栅格。在替代实施方案中，冲击阻尼元件64可采取多个单独元件的形式，诸如球形突出物(knob)、针状物(pin)、柱、球状物(ball)等。尽管示出了多个单独元件64，但冲击阻尼部件不限于此，并且可以是位于各个位置处的单个元件或多个元件。

在另一实施方案中，冲击阻尼部件可位于阻挡部件52的井下侧处(例如，作为下部冲击阻尼元件65)。下部冲击阻尼元件65可补偿制造公差并且可阻尼圆盘状物54上的冲击。阻挡部件52的井下侧处的下部冲击阻尼元件65可采取垫片、垫圈、索环、O形环、垫圈或挠性管的形式。下部冲击阻尼元件65可覆盖整个圆(360°)或仅覆盖整个圆的一部分(弧)。如果下部冲击阻尼元件65是挠性管(例如橡胶管)或O形环，则管或O形环横截面可为约5mm至约10mm。在另一实施方案中，O形环或管横截面可为约6mm至约8mm。

冲击阻尼部件可包括侧向冲击阻尼元件66，该侧向冲击阻尼元件可设置在圆盘状物54的外圆周处以及凹陷部56的基本上平行于纵向轴线A定向的部分中。侧向冲击阻尼元件66阻尼侧向冲击以避免阻挡部件52的过早位移或粉碎。在一个实施方案中，下部冲击阻尼元件65可包括诸如O形环的井下密封元件以抵靠凹陷部56的下台肩57b(图2)密封圆盘状物54。在另一实施方案中，井下密封元件可以是独立于下部冲击阻尼元件65的元件。井下密封元件可由橡胶、聚合物材料或任何其他挠性材料制成。在一个实施方案中，在标记组件50的井上侧上包括诸如O形环的井上密封元件(未示出)以抵靠凹陷部56的外台肩57a(图2)密封圆盘状物54可为有益的。井上密封元件可采取O形环或挠性管的形式，并且可由橡胶、聚合物材料或任何其他挠性材料制成。密封元件可用于包括没有中心孔的实心圆盘状物的标记组件50中，以将尾管34中的管道与钻孔流体隔离。

图5示出了钻探和完成一定长度的钻孔的方法70。在一个实施方案中，方法70涉及尾管钻井，但不限于此，因为该方法可用于期望临时阻挡井下管柱或部件的任何情况。

参考系统10描述方法70，但方法70可结合任何合适的类型的装置或系统来利用，标记是该任何合适的类型的装置或系统所期望的，或者标记组件或阻挡部件对于该任何合适的类型的装置或系统可为有用的。方法70包括由框71至框77表示的一个或多个步骤。在一个实施方案中，方法70包括以所述顺序执行所有的框71至框77。然而，可省略某些步骤，可添加附加的步骤，和/或可改变步骤的顺序。

出于说明性目的，结合图6至图9中所示的尾管钻井系统的部件的示例来讨论方法70。图6至图9描绘了内管柱30和外管柱32的示例，并且示出了方法70的各个阶段。

图6描绘了其中在部署内管柱30之前已将外管柱32部署到钻孔14中的初始阶段。图7描绘了其中部署并推进内管柱30直到内管柱30接触或以其他方式接合标记组件50的阶段。图8描绘了其中增加钻压和相关联的力以压碎或以其他方式粉碎阻挡部件52的阶段。图9描绘了其中将内管柱30的一部分推进超过外管柱32以准备进行钻井的阶段。

在框71处，将外管柱32部署到所选择的钻孔位置或深度。需注意，“深度”是指沿着钻孔14距地面的距离(测量深度(MD))。另选地，深度可对应于真实竖直深度(TVD)，该真实竖直深度是钻孔14中的特定位置与地面之间的最短距离或从钻孔中的特定位置到地面的竖直距离。钻孔的测量深度或钻孔中的部件的测量深度通常通过在将井下管柱下入井孔中(诸如下入钻柱)时将构成井下管柱的部件的长度相加来测量。钻孔的测量深度或钻孔中的部件的测量深度可通过深度测量装置来执行。深度测量装置包括监测绞车编码器的信号的处理器。绞车编码器是公知的，并且本文不再进一步描述。除了对测量深度进行测量之外，深度测量装置还被配置成测量内管柱30在外管柱32内部移动的距离(轴向距离)以调整内管柱和外管柱彼此之间的相对位置，以便将外管柱32中的结构与内管柱30中的对应结构对准。

例如，如图6中所示，将外管柱32部署在井下并经由卡瓦80将其固置到地面。外管柱可下入主套管33中。外管柱32包括尾管34、尾管鞋36和标记组件50。在该示例中，阻挡部件52是能够承受在井下方向上的(例如，由钻头或其他粉碎装置施加)低于所选择的轴向阈值力的力的玻璃圆盘状物。例如，轴向阈值力对应于约三吨的钻压(WOB)，或约六吨的钻压，或约十吨的轴向力或任何其他阈值。阻挡部件52可以是玻璃或具有足够脆性的任何其他材料(例如，陶瓷或水泥)，使得阻挡部件52被压碎和/或击碎成足够小以由钻孔流体循环而不阻塞钻孔或井下部件或以其他方式干扰井下部件的正常操作的碎块。阻挡部件52可设置在特别适于尾管钻井的尾管鞋36中。尾管鞋36可包括具有稳定器叶片的稳定器35。尾管鞋36包括与标准尾管相比增加的壁厚。尾管34可具有例如约7英寸的外径，并且尾管鞋36可具有约8.5英寸的外径。尾管34、尾管鞋36和扩孔钻头的内径可为约6英寸。在一个实施方案中，尾管鞋36包括井下端部处的连接部以连接扩孔钻头(公扣-母扣连接部)。在非限制性示例中，连接部可以是如图2中所显示的圆柱形连接部。尾管鞋36与扩孔钻头之间的连接部可用于将阻挡部件52固置在外管柱32中。阻挡部件52可设置在尾管鞋36中、稳定器35位置处或邻近该位置。

在框72处，通过外管柱部署内管柱30。在图7的示例中，内管柱30是钻柱，该钻柱使用具有提升系统和顶部驱动系统82或其他合适的装备的钻机来部署。内管柱30包括例如管柱分段84(诸如短节或管段)和BHA86。内管柱30不限于此，并且可由任何合适的部件制成，诸如测井电缆或连续油管。

例如，参考图7，BHA 86包括钻头和转向系统(诸如连接到转向装置40的导向钻头22)以及LWD/MWD装置42。可包括附加的钻头和/或其他粉碎装置，诸如尾管鞋36上的扩孔钻头88和/或开孔装置90，该开孔装置包括可延伸管下扩孔器92。开孔装置90和导向钻头22可由井下马达(泥浆马达)94驱动，和/或经由例如顶部驱动装置82从地面驱动。电力可被供应到BHA 86，并且通信可使用通信和电力模块96来传输，该通信和电力模块可连接到电池短接98和/或地面单元(例如，经由电缆或测井电缆)。

在框73处，将内管柱30推进通过外管柱32直到内管柱30的钻头或其他部件接合阻挡部件52。部件可通过以下方式“接合”阻挡部件：直接接触阻挡部件52、接触标记组件50的将力传递到阻挡部件52的另一部件，或者以使得力被施加到阻挡部件52的任何其他方式。

再次参考图7，例如，使用最初选择的WOB来推进内管柱30。当导向钻头22接触阻挡部件52或以其他方式被该阻挡部件阻挡时，其可立即在地面处检测到。

在框74处，已知导向钻头22(相对于外管柱32)的深度或位置。导向钻头的测量深度也是已知的。还已知内管柱30的其他部件(诸如，开孔装置90和马达94)的相对位置。操作人员和/或处理装置基于相对位置来确定内管柱30是否被适当地定位，并且按需要进行任何长度或位置调整。

在框75处，将阻挡部件52上的力增加到高于轴向阈值力，以便压碎、击碎或以其他方式粉碎阻挡装置52。例如，参考图8，钻压增加到超过阈重(例如，约三吨)，这会压碎阻挡部件52。然后，流体的循环可用于移除所压碎的阻挡部件52的碎块。另选地，所压碎的阻挡部件52的碎块保留在钻孔中并且可从钻孔中循环出去和/或在钻井期间被进一步压碎。

在框76处，一旦确认和/或调整了内管柱30的位置，就执行组装过程以为内管柱30和钻井组件20进行钻井作好准备。推进内管柱30，使得导向钻头22超过外管柱32(在其下方)并处于开始钻井的位置。例如，参考图9，内管柱30前进超过尾管鞋36直到马达94与尾管鞋36接合或邻近该尾管鞋，并且开孔装置90位于尾管34和尾管鞋36外部。然后，可径向延伸管下扩孔器92，并且可旋转内管柱30的钻井组件以执行钻井操作。

在框77处，在完成组装过程之后，可将整个钻井和完井组件20推进到钻孔14的底部以开始钻井操作。

方法70可以自动方式执行，而无需人类操作人员的交互。地面处理单元46中的处理器可控制位于地面处的钻机中的提升系统，该提升系统用于控制内管柱30在外管柱32内的移动。处理器可使用钻压测量装置来监测钻压数据，以检测接合阻挡部件52的内管柱。处理器可校准内管柱和外管柱的相对位置(标记位置)，并且可增加阻挡部件52上的轴向力以粉碎阻挡部件52。处理器可使用深度测量装置来调整内管柱和外管柱彼此之间的相对位置。处理器可发起井下作业，诸如使用下入工具将内管柱连接到外管柱，并且使用内管柱和外管柱开始钻井。

下面示出了前述公开的一些实施方案：

实施方案1：一种用于确定井下系统的内管柱在外管柱中的位置的设备，所述设备包括：轴线，所述轴线平行于所述内管柱的纵向轴线；标记组件，所述标记组件设置在所述外管柱中的标记位置处，所述外管柱被配置成部署到地下区域中的钻孔中，所述内管柱被配置成前进穿过所述外管柱，所述标记组件包括：阻挡部件，所述阻挡部件被配置成在所述标记位置处阻碍所述内管柱穿过所述外管柱的轴向移动，所述阻挡部件被配置成响应于由所述内管柱施加到所述阻挡部件的轴向力而位移，以准许所述内管柱轴向前进超过所述标记组件。

实施方案2：根据任一现有实施方案所述的设备，所述设备还包括深度测量装置，所述深度测量装置被配置成测量沿着由所述内管柱相对于所述外管柱移动的所述轴线的轴向距离。

实施方案3：根据任一现有实施方案所述的设备，所述设备还包括钻压测量装置，所述钻压测量装置被配置成测量钻压以检测所述内管柱对所述阻挡部件的标记。

实施方案4：根据任一现有实施方案所述的设备，其中所述阻挡部件由水泥、塑料和玻璃中的至少一者制成。

实施方案5：根据任一现有实施方案所述的设备，其中所述阻挡部件连接到所述外管柱的支撑结构，所述支撑结构被配置成在所述阻挡部件位移之前防止所述阻挡部件的轴向移动。

实施方案6：根据任一现有实施方案所述的设备，其中所述阻挡部件被配置成响应于所述轴向力超过轴向阈值力而粉碎。

实施方案7：根据任一现有实施方案所述的设备，其中所述阻挡部件由被配置成将所述内管柱维持在标记位置处一直到由所述内管柱施加的所述轴向阈值力的材料制成，所述材料具有脆性使得所述轴向阈值力导致所述阻挡部件粉碎。

实施方案8：根据任一现有实施方案所述的设备，其中所述阻挡部件由被配置成将所述内管柱维持在标记位置处一直到由所述内管柱施加的所述轴向阈值力的材料制成，并且响应于所述轴向阈值力而变形和位移以准许所述内管柱轴向前进。

实施方案9：根据任一现有实施方案所述的设备，其中所述阻挡部件被配置成准许流体流过所述外管柱。

实施方案10：根据任一现有实施方案所述的设备，其中所述阻挡部件被配置成防止流体流过所述外管柱。

实施方案11：根据任一现有实施方案所述的设备，其中所述标记组件包括密封元件。

实施方案12：根据任一现有实施方案所述的设备，所述设备还包括设置在所述阻挡部件的表面上的力分布部件，所述力分布部件被配置成分散由所述内管柱在与所述标记组件接合时施加的所述轴向力。

实施方案13：根据任一现有实施方案所述的设备，所述设备还包括附加的层和分离元件中的至少一者，所述附加的层和分离元件由与构成所述阻挡部件的材料不同的至少一种材料制成，所述至少一种材料被配置成在所述内管柱接触所述标记组件时阻尼冲击负载。

实施方案14：根据任一现有实施方案所述的设备，其中所述力分布部件包括多个分段并且由聚合物材料制成。

实施方案15：根据任一现有实施方案所述的设备，其中所述阻挡部件包括开口。

实施方案16：一种确定井下系统的内管柱在外管柱中的位置的方法，所述方法包括：将所述外管柱部署到地下区域中的钻孔中，所述外管柱包括标记组件，所述标记组件包括设置在所述外管柱中的标记位置处的阻挡部件；部署所述内管柱并推进所述内管柱直到所述内管柱接合所述阻挡部件，所述阻挡部件在所述标记位置处阻碍所述内管柱的轴向移动；执行测量以确定所述内管柱相对于所述外管柱的位置；通过由所述内管柱向所述阻挡部件施加轴向力来位移所述阻挡部件，以准许所述内管柱轴向前进超过所述标记组件；以及基于所述测量来执行井下操作。

实施方案17：根据任一现有实施方案所述的方法，所述方法还包括：在所述井下操作之前调整所述内管柱相对于所述外管柱的位置。

实施方案18：根据任一现有实施方案所述的方法，所述方法还包括：测量钻压以检测所述标记位置。

实施方案19：根据任一现有实施方案所述的方法，其中位移所述阻挡部件包括：通过施加超过轴向阈值力的轴向力来粉碎所述阻挡部件。

实施方案20：根据任一现有实施方案所述的方法，所述方法还包括：将所粉碎的阻挡部件从所述钻孔中循环出去。

在描述本发明的上下文中(特别是在所附权利要求的上下文中)，术语“一个”、“一种”和“该”以及类似指代的使用应被解释为涵盖单数和复数，除非在本文另外指明或与上下文明显地矛盾。此外，应当指出的是，本文的术语“第一”、“第二”等并不表示任何顺序、数量或重要性，而是用来将一个元素与另一个元素区分开。与数量结合使用的修饰语“约”包含所陈述的值并且具有由上下文决定的含义(例如，其包括与特定数量的测量相关联的误差度)。

本公开的教导内容可用于多种井操作。这些操作可涉及使用一种或多种处理剂来处理地层、地层中驻留的流体、井筒和/或井筒中的装备，诸如生产管材。处理剂可以是液体、气体、固体、半固体以及它们的混合物的形式。例示性的处理剂包括但不限于压裂液、酸、蒸汽、水、盐水、防腐剂、粘固剂、渗透性调节剂、钻井泥浆、乳化剂、破乳剂、示踪剂、流动性改进剂等。例示性的井操作包括但不限于水力压裂、增产、示踪剂注入、清洁、酸化、蒸汽注入、注水、固井等。

虽然已参考一个或多个示例性实施方案描述了本发明，但本领域的技术人员将理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可作出各种改变并且可用等同物代替其元件。另外，在不脱离本发明的基本范围的情况下，可作出许多修改以使特定情形或材料适应本发明的教导内容。因此，预期的是，本发明不限于作为设想用于实现本发明的最佳模式而公开的特定实施方案，而是本发明将包括落入权利要求书的范围内的所有实施方案。另外，在附图和具体实施方式中，已公开了本发明的示例性实施方案，并且尽管已采用了特定术语，但除非另外指明，否则它们仅以一般性和描述性意义使用，而非出于限制的目的，否则本发明的范围因此并不限于此。

Claims (15)

1.一种用于确定井下系统(10)的内管柱(30)在外管柱(32)中的位置的设备，所述设备包括：

轴线，所述轴线平行于所述内管柱(30)的纵向轴线；

标记组件(50)，所述标记组件设置在所述外管柱(32)中的标记位置处，所述外管柱(32)被配置成部署到地下区域中的钻孔(14)中，所述内管柱(30)被配置成前进穿过所述外管柱(32)，所述标记组件(50)包括：

阻挡部件(52)，所述阻挡部件被配置成在所述标记位置处阻碍所述内管柱(30)穿过所述外管柱(32)的轴向移动，所述阻挡部件(52)被配置成响应于由所述内管柱(30)施加到所述阻挡部件(52)的轴向力而位移，以准许所述内管柱(30)轴向前进超过所述标记组件(50)。

2.根据权利要求1所述的设备，所述设备还包括深度测量装置，所述深度测量装置被配置成测量沿着由所述内管柱(30)相对于所述外管柱(32)移动的所述轴线的轴向距离。

3.根据权利要求1所述的设备，所述设备还包括钻压测量装置，所述钻压测量装置被配置成测量钻压，以检测由所述内管柱(30)对所述阻挡部件(52)的标记。

4.根据权利要求1所述的设备，其中所述阻挡部件(52)由水泥、塑料和玻璃中的至少一者制成。

5.根据权利要求1所述的设备，其中所述阻挡部件(52)连接到所述外管柱(32)的支撑结构，所述支撑结构被配置成在所述阻挡部件(52)位移之前防止所述阻挡部件(52)的轴向移动。

6.根据权利要求1所述的设备，其中所述阻挡部件(52)被配置成响应于所述轴向力超过轴向阈值力而粉碎。

7.根据权利要求6所述的设备，其中所述阻挡部件(52)由被配置成将所述内管柱(30)维持在标记位置处一直到由所述内管柱(30)施加的所述轴向阈值力的材料制成，所述材料具有脆性使得所述轴向阈值力导致所述阻挡部件(52)粉碎。

8.根据权利要求6所述的设备，其中所述阻挡部件(52)由被配置成将所述内管柱(30)维持在标记位置处一直到由所述内管柱(30)施加的所述轴向阈值力的材料制成，并且响应于所述轴向阈值力而变形和位移以准许所述内管柱(30)轴向前进。

9.根据权利要求1所述的设备，所述设备还包括设置在所述阻挡部件(52)的表面上的力分布部件(58)，所述力分布部件(58)被配置成分散由所述内管柱(30)在与所述标记组件(50)接合时施加的所述轴向力。

10.根据权利要求1所述的设备，所述设备还包括附加的层和分离元件中的至少一者，所述附加的层和分离元件由与构成所述阻挡部件(52)的材料不同的至少一种材料制成，所述至少一种材料被配置成在所述内管柱(30)接触所述标记组件(50)时阻尼冲击负载。

11.根据权利要求9所述的设备，其中所述力分布部件(58)包括多个分段(60)并且由聚合物材料制成。

12.一种确定井下系统(10)的内管柱(30)在外管柱(32)中的位置的方法，所述方法包括：

将所述外管柱(32)部署到地下区域中的钻孔(14)中，所述外管柱(32)包括标记组件(50)，所述标记组件(50)包括设置在所述外管柱(32)中的标记位置处的阻挡部件(52)；

部署所述内管柱(30)并推进所述内管柱(30)直到所述内管柱(30)接合所述阻挡部件(52)，所述阻挡部件(52)在所述标记位置处阻碍所述内管柱(30)的轴向移动；

执行测量以确定所述内管柱(30)相对于所述外管柱(32)的位置；

通过由所述内管柱(30)向所述阻挡部件(52)施加轴向力来位移所述阻挡部件(52)，以准许所述内管柱(30)轴向前进超过所述标记组件(50)；以及

基于所述测量来执行井下操作。

13.根据权利要求12所述的方法，所述方法还包括：在所述井下操作之前调整所述内管柱(30)相对于所述外管柱(32)的所述位置。

14.根据权利要求12所述的方法，所述方法还包括：测量钻压以检测所述标记位置。

15.根据权利要求12所述的方法，其中位移所述阻挡部件(52)包括：通过施加超过轴向阈值力的轴向力来粉碎所述阻挡部件(52)。

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