模塊化連接器和方法

2023-05-23 23:10:41 5

專利名稱：模塊化連接器和方法
技術領域：
本發明涉及用於在地下地層評價中使用的井下工具，並且更具體地，本發明涉及 用於在隨鑽環境中使用的井下工具中的部件的模塊化。
背景技術：
鑽井眼(又稱作為井筒)用於油氣勘探和開採。通常理想的是在鑽井操作期間 (例如，在當實際鑽井已經暫時停止時的時間期間)對被井眼穿過的地層執行各種評價。 在一些情況下，鑽柱可以設置有用於對周圍地層進行測試和/或取樣的一個或多個鑽井工 具。在其它情況下，在稱作「起下鑽」中的程序中，可以從井眼移除鑽柱，並且可以將電纜測 井儀部署到井眼內以對地層進行測試和/或取樣。由這種井下工具執行的取樣或測試可以 例如用於定位有價值的油氣生產層並且操縱從所述有價值的油氣生產層對碳氫化合物的 開採。在撓性管、鑽杆、套管或其它輸送裝置上輸送的這種鑽井工具和電纜測井儀以及 其它井眼工具在這裡也被稱作為「井下工具」。這種井下工具本身可以包括多個集成模塊， 每一個用於執行單獨的功能，並且可以單獨使用井下工具，或者可以與井下工具串中的其 它井下工具結合使用井下工具。更具體地，地層評價通常要求將來自地層的流體吸入到井下工具(或所述井下工 具的模塊)中，用於在現場進行測試和/或取樣。諸如探頭和/或封隔器的各種裝置從井 下工具伸出以隔離井眼壁的區域，並藉此建立與包圍井眼的地層的流體通路。然後使用探 頭和/或封隔器將流體吸入到井下工具內。理想地，利用集成取樣/壓力工具執行在鑽井的同時對這種地層流體樣品的採 集，所述集成取樣/壓力工具包括多個模塊，每一個用於執行諸如電源供給、液壓動力供 給、流體取樣(例如、探頭或雙管封隔器)、流體分析、和取樣採集(例如，槽)的不同功能。 例如，在美國專利No. 4，860，581和No. 4，936，139中說明了這種模塊。因此，通常將諸如地 層流體的井下流體吸入到井下工具內用於進行測試和/或取樣。這種及其它類型的井下流 體(除了被泵送通過鑽柱的鑽井泥漿之外)以下被稱作為「輔助流體」。這種輔助流體可以 是被取樣的地層流體、或用於注入到地下地層內的專用流體(例如，修井液)。除了僅潤滑 鑽頭和/或將鑽屑帶到地面之外，輔助流體通常在井下作業中具有實用性。這種輔助流體 可以在諸如取樣工具的集成工具模塊之間被輸送，和/或在工具串中相互連接的工具之間 被輸送。此外，電力和/或電子信號(例如，用於傳輸的數據)還可以在這種工具的模塊之 間被傳輸。因此，在工具的模塊之間執行必要流體和電傳送的同時保持工具的可操作長度 (例如，30英尺)是一個複雜的問題。還要認識的是多個其它應用將在電纜和「隨鑽」操作中需要在井下工具串的按順 序定位的模塊或工具之間進行流體連通和電信號的通信。「隨鑽」操作通常被表徵為隨鑽 測量(MWD)和/或隨鑽測井(LWD)操作的一部分，在所述隨鑽測量和/或隨鑽測井中，需 要在被連接的工具或集成工具模塊兩端進行電力通信(電力和信號)。已經研製了各種裝置用於指導這種隨鑽操作，例如，授予Cobern的美國專利No. 5，242，020、授予Berger 等人的No. 5803186、授予Smith等人的No. 6026915、授予Berger等人的No. 647239、授予 Berger 等人的 No. 6，157，893、授予 Nasr 等人的 No. 6，179，066 和授予 Ciglenec 等人的 No. 6，230，557。這些專利公開了用於從地下地層採集數據和在一些情況下從地下地層採集 流體樣品的各種井下工具和方法。儘管井下工具的取樣和測試性能的進步，但是現有系統-具體地為隨鑽系統通常 受限於用於在工具或工具模塊兩端傳輸電信號的方案。具體的方案包括在其中轉讓給斯倫 貝謝的美國專利No. 6，641，434中描述的被連接管狀構件(例如，有線鑽杆「 (WDP))的接頭 處的各種環型連接器。這種WDP連接器已知為不能提供被連接管狀構件之間的電信號傳輸。連接器還已經被設置成用於使流體通過井下電纜測井儀。轉讓給Halliburton的 美國專利No. 5，577，925和美國專利申請No. 10/721,026中示出了這種連接器的示例。然 而，沒有公開用於連接延伸通過被連接井眼管材的相對的端部並在所述相對的端部處或在 所述相對的端部附近終止的輔助流動管線或用於有助於被連接部件之間的連接的連接器。 此外，已知的連接器或連接器系統沒有面臨涉及鑽鋌、鑽井泥漿、空間限制和惡劣的鑽井問 題的鑽井工具的另外的複雜問題。因此，需要一種適於在井下工具串中的工具模塊和/或工具之間連通輔助流體和 /或通信電信號的連接器。理想的是這種連接器顯示長度調節功能以補償將被連接的模塊 /工具之間的間隔。此外，理想的是這種連接器顯示當斷開連接模塊/工具時自動密封流動 通過所述連接器的輔助流體的功能。此外，理想的是可與連接器連接的部件是模塊化的，並 且適於在不同環境和條件中使用。定義當一些術語第一次使用時在整個說明書中對所述術語進行限定，同時在本說明書 中使用的一些其它術語被限定如下「輔助流體」表示井下流體(除了被泵送通過鑽柱的鑽井泥漿之外)，例如，通常吸 入到井下工具內用於進行測試和/或取樣的地層流體、或用於注入到地下地層內的專用流 體(例如，修井液)。輔助流體還可以包括例如用於致動液壓馬達、活塞、或位移單元的工具 部件的液壓流體。輔助流體還可以包括用於在底部鑽具組合中進行熱操縱的諸如冷卻液的 流體。除了僅潤滑鑽頭和/或將鑽屑帶到地面之外，輔助流體通常在井下作業中具有實用 性。「部件(一個或多個)」表示一個或多個井下工具或一個或多個井下工具模塊(一 個或多個)，特別是當這種工具模塊在井下工具串中使用時。「電」和「電地」表示用於傳輸電子信號的連接(一個或多個)和/或線(一個或 多個)。「電子信號」表示能夠傳輸電力和/或數據(例如，二進位數據)的信號。「模塊」表示井下工具的一部分，具體地為具有兩個或更多個相互連接模塊的多功 能或集成井下工具，用於執行單獨或分開功能。「模塊化的」表示適於(相互)連接模塊和/或工具，並且可以被構造成具有標準 單位或尺寸，以便在使用中具有靈活性和多樣性。

發明內容
根據本發明的一方面，公開了一種用於在地下地層中使用的模塊化工具，包括第 一模塊、第二模塊、和用於連接第一和第二模塊的一個或多個連接器。第一模塊包括第一鑽 鋌，所述第一鑽鋌至少部分地限定模塊化工具的外部、並且包括在第一鑽鋌的第一端部處 的第一接合機構和在第一鑽鋌的第二端部處的第二接合機構以及流體通路，所述流體通路 用於使鑽井流體通過所述流體通路。第二模塊包括第二鑽鋌，所述第二鑽鋌至少部分地限 定模塊化工具的外部、並且包括在第二鑽鋌的第一端部處的用於接合第一鑽鋌的第二端部 處的第一接合機構和在第二鑽鋌的第二端部處的第二接合機構以及流體通路，所述流體通 路延伸模塊的長度，用於使鑽井流體通過流體通路。一個或多個連接器提供用於在模塊之 間傳輸電力和/或數據的輔助管線連接和電纜連接。根據本公開的另一方面，公開了一種用於鑽井眼的系統。所述系統包括鑽柱，所 述鑽柱用於從地面提供鑽井流體流；地層測試儀，所述地層測試儀具有第一端部，所述第一 端部可操作地連接到鑽柱；鑽頭，所述鑽頭可操作地連接到工具的第二端，其中，鑽頭通過 地層測試儀接收來自鑽柱的鑽井流體。地層測試儀包括多個模塊，每一個都包括至少一個 流動管線和鑽井流體通路。多個模塊中的第一模塊可操作地連接到多個模塊的第一端部或 第二端部，藉此允許在第一模塊與第二模塊之間在流動管線和鑽井流體通路中輸送流體。根據本公開的另一方面，公開了一種將井下工具安裝在施工現場的方法。所述方 法包括以下步驟提供第一模塊和第二模塊，所述第一模塊和所述第二模塊每一個都具有 至少部分地限定工具的外部的鑽鋌；以及將第一模塊的流動管線連接到第二模塊的流動管 線，且流動管線流體連接到工具的外部。第一模塊的鑽鋌包括鑽鋌的第一端部處的第一螺 紋部分和在所述鑽鋌的第二端部處的第二螺紋部分；和流體通路，所述流體通路延伸所述 模塊的長度用於使鑽井流體通過所述流體通路。第二模塊的鑽鋌包括在鑽鋌的第一端部 處的第一螺紋部分和在鑽鋌的第二端部處的第二螺紋部分；和流體通路，所述流體通路延 伸模塊的長度，用於使鑽井流體通過所述流體通路。根據本公開的另一個方面，公開了一種對隨鑽工具重構多個模塊以獲得多個工具 的方法。所述方法包括以下步驟提供多個模塊，其中，每一個模塊都包括至少一個流動管 線和鑽井流體通路；連接第一結構中的多個模塊以獲得第一井下工具；以及連接第二結構 中的多個模塊以獲得第二井下工具。


為了可以詳細地理解本發明的上述特徵和優點，參照本發明的在附圖中示出的實 施例說明在以上簡短概括的本發明的更具體的說明。然而，要注意的是附圖僅示出了本發 明的典型實施例，因此不認為是對本發明的保護範圍的限制，而是本發明可以允許其它等 效的實施例。圖1是從進入到井眼內的鑽機伸出的傳統的鑽柱的示意性局部橫截面視圖，所述 鑽柱具有包括多個模塊的地層測試器組件，所述多個模塊由在其間的連接器(一個或多 個)連接；圖2A是圖1中的鑽柱的一部分的示意性截面圖，其中更詳細地示出了地層測試器組件和所述地層測試器組件的相互連接的模塊中的一些；圖2B更詳細地示出了圖2A中所示的示例性探頭模塊的局部橫截面示意性視圖；圖2C是在鑽柱中使用的示例性泵出模塊的局部橫截面示意性視圖；圖2D是在鑽柱中使用的示例性井下流體分析模塊的局部橫截面示意性視圖；圖3A是具有使用圖2A-2D中所示的兩個或更多個模塊的第一結構的鑽柱的示意 性視圖；圖3B是具有使用圖2A-2D中所示的兩個或更多個模塊的第二結構的鑽柱的示意 性視圖；圖3C是具有使用圖2A-2D中所示的兩個或更多個模塊的第三結構的鑽柱的示意 性視圖；圖3D是示出了模塊化工具的操作的流程圖；圖4A由普通模塊化連接器連接的井下工具串的兩個部件的示意性橫截面圖；圖4B是由具有中心軸向定向流體導管、和中心徑向定嚮導電通路的連接器連接 的井下工具串的兩個部件的示意性橫截面圖；圖5是由具有軸向定向環形流體導管、和中心徑向定嚮導電通路的連接器連接的 井下工具串的兩個部件的示意性橫截面圖；圖6是由類似於圖5的連接器的連接器連接的兩個井下部件的示意性橫截面圖， 且更詳細地示出了連接器與連接部件之間的接觸面；圖7是由具有用於調節連接器的長度的組件的連接器連接的井下工具串的兩個 部件的示意性橫截面圖；圖8是由具有設置有用於調節連接器的長度的可選組件的連接器連接的井下工 具串的兩個部件的示意性橫截面圖；圖9是由具有內徑向對稱流體導管、和中心徑向定嚮導電通路的連接器連接的井 下工具串的兩個部件的示意性橫截面圖；圖10是由具有中心軸向定向流體導管、和非中心軸向定嚮導電通路的連接器連 接的井下工具串的兩個部件的示意性橫截面圖；圖11A-11B是由圖10的軸向定嚮導電連接器通路使用的有線鑽杆系統的一部分 的示意性橫截面圖；圖12是由具有外徑向對稱流體導管、和中心徑向定嚮導電通路的連接器連接的 井下工具串的兩個部件的示意性橫截面圖；圖13是由具有非中心軸向定向流體導管、和軸向定嚮導電通路的連接器連接的 井下工具串的兩個部件的示意性橫截面圖；圖14A-B是具有用於當斷開連接器主體組件的第一和第二管狀構件時自動關閉 相互連接的部件的流動管線的閥的連接器的示意性橫截面圖；圖15是由具有多個電連接件的連接器連接的井下工具串的兩個部件的示意性橫 截面圖，所述電連接件具有同心設置的環和流體連接件。
具體實施例方式本公開提供一種允許流體以及電信號在相鄰工具或模塊之間被傳輸同時保持標準鑽井操作的連接器和模塊化系統。因此，例如，通過使用本發明公開的內容，兩個LWD或 電纜測井儀或模塊可以被連接成用於在所述LWD或電纜測井儀模塊之間進行流體(液壓) 連通和電通信。在需要這種連通(通信)的情況下，連接器可適於放置在井下工具串的任 何地方。圖1示出了可以有利地使用本發明的普通鑽機和鑽柱。陸上平臺和井架組件110 位於穿過地下地層F的井眼W的上方。在所述實施例中，井眼W通過旋轉鑽井以公知的方 式形成。然而，得益於本公開的本領域的技術人員將認識到還發現本公開可在定向鑽井應 用以及旋轉鑽井、LWD、和MWD應用中使用，並且不限於陸上鑽機。鑽柱112懸掛在井眼W內並且包括在其下端的鑽頭115。鑽柱112由轉盤116旋 轉，所述轉盤由未示出的裝置提供能量，所述轉盤116接合在鑽柱上端的方鑽杆117。鑽柱 112從大鉤118懸掛，大鉤118通過方鑽杆117和轉環119連接到遊動滑車(也未示出)所 述轉環允許鑽柱相對於大鉤旋轉。鑽井流體或泥漿126儲存在形成在井位處的槽127內。泵129通過轉環119的端 口將鑽井流體(還被公知為泥漿)126輸送到鑽柱112的內部，從而使鑽井流體由方向箭頭 109所示向下流動通過鑽柱112。鑽井流體126通過鑽頭115內的埠離開鑽柱112，然後 如方向箭頭132所示向上循環通過鑽柱外部與井壁之間的環空。以此方式，當鑽井流體返 回到槽127用於再循環時，所述鑽井流體潤滑鑽頭115並且將巖屑帶到地面。鑽柱112還包括靠近鑽頭115 (換句話說，在距離鑽頭幾個鑽鋌長度的範圍內) 的、通常由附圖標記100表示的底部鑽具組合。底部鑽具組合或BHA100包括用於測量、處 理、和存儲信息以及與地面進行通信的能力。BHA100還包括用於執行各種其它測量功能的 鑽鋌輸送工具、穩定器等、和用於執行遙測功能的地面/局部通信組件150。在圖1的實施例中，鑽柱112還安裝有鑽鋌130，所述鑽鋌容納具有例如用於執行 不同相應的功能(例如，提供電源或液壓動力、流動控制、流體取樣、流體分析、和流體取樣 儲存)的不同連接模塊130a、130b、和130c的地層測試儀。以下參照圖2A-3C更詳細地論 述用於BHA的另外的模塊和結構。模塊130b是如本領域的普通技術人員通常所公知的具 有用於接合井眼W的壁和從地層F抽取流體的代表性樣品的探頭232的探頭模塊。另一個 模塊(例如，模塊130c)安裝有用於儲存通過探頭模塊130b連通的代表性或「清潔的」流 體樣品的PVT質量室(又被公知為罐或圓筒)。圖2A更詳細地示出了圖1的地層測試器組件130，具體地示出了探頭模塊130b和 樣品儲存模塊130c。探頭模塊130b安裝有用於接合井眼W的壁並且通過探頭管線234將 來自地層F的流體吸入到中心流動管線236內的探頭組件232。(其中的)閥238、240、和 242被操縱以將探頭232流體連接到流動控制模塊(未示出)，用於將地層流體吸入到流動 管線236內並且將取樣的流體泵送到地層測試器130內適當的模塊內，以便進行分析、朝向 井眼環狀空間進行排放、或儲存等。樣品存儲模塊130c安裝有用於容納和儲存PVT質量流 體樣品以便隨後在地面上進行分析的一個或多個樣品儲存室244。採用連接器210用於在相鄰模塊(如圖2中所示，所述模塊實際上可以不鄰接，並 且在以下進一步說明)之間傳輸取樣流體和用於傳導電信號通過電線250，所述電線還延 伸通過模塊用於在地層測試器130的不同模塊(130a、130b、130c)之間通信電力、和可能的 數據。然而，如下所述，基於BHA中所使用的模塊，連接器210 (和這裡所述的所有其它連接器)可以連通一個或多個液壓管線和/或一個或多個流體管線。此外，一個或多個壓力計 246可以與一個或多個取樣探頭(僅顯示了探頭232)結合使用以有助於流體取樣和壓力測 量以及壓力梯度確定及其它儲層測試操作。此外，連接器210的集成可以通過適當地使用 諸如壓力計246的傳感器來驗證。因此，如對得益於本公開的本領域的技術人員顯而易見 的本發明的連接器適於許多結構和應用，並且此外不局限於地層測試儀圖2B詳細地顯示了圖2A的探頭模塊。例如，除了上述各種部件或組件之外，探頭 模塊130b可以包括電子組件151和用於將BHA100固定在井眼W內的安置或支撐活塞150。 電子組件151可以以可通信的方式耦合到電線250，用於在所述電子組件與所述電線之間 通信數據和/或電力。此外，電子組件151可以以可通信的方式耦合到設置在模塊130b內 並圍繞所述模塊130b設置的用於採集和通信相應信息的一個或多個傳感器(例如，壓力計 246)。然而，其它壓力傳感器和/或其它傳感器(未示出)可以設置在探頭232、流動管線 236、安置活塞150等內。電子組件還可以可操作地連接到諸如圖2B中示出的示例中的閥 238和240的閥。在固定BHA100期間，安置活塞150可以與探頭232 —起操作。安置活塞150可以 通過液壓管線152流體連接到液壓管線154。液壓管線154可以連接到泵156，所述泵156 提供充足的動力以使安置活塞150和探頭232伸出。更具體地，泵156還可以通過液壓管線154流體連接到液壓管線158，以能夠使探 頭232抵靠在井眼壁上而伸出。可選地，可以使用除了液壓裝置之外的裝置(例如，電動機 械裝置)使安置活塞150伸出或致動所述安置活塞。在可選的實施例中，操作探頭232和/或安置活塞150所需的動力可以由位於BHA 內的其它位置的泵或位移單元提供。例如，動力可以由圖3a和3B中所示的液壓模塊130h 提供。液壓模塊130h可以包括用於提供所需的液壓動力的泵(未示出)。因此，一個或多 個液壓管線160可以延伸通過模塊130b，用於給模塊130b內的組件提供動力，或者用於給 地層測試器組件130的其它模塊中的其它組件提供動力。例如，液壓管線162可以通過管線 154將管線160流體連接到探頭232和安置活塞150。值得注意的是為了使本申請簡單和 清楚，液壓管線(不管兩個或更多個)在本公開和附圖中由單個管線表示。例如，在泵156 與探頭232之間延伸的管線156和158實際上可以是兩個液壓管線，其中，例如，管線中的 一個提供動力或壓力，而另一個是回流管線。除了相對於圖2A所述的部件或組件之外，探頭模塊130b還可以包括預測試活塞 163，所述預測試活塞流體連接到探頭232，並且在本實施例中所述預測試活塞通過流動管 線236和234流體連接。活塞163可以利用輥狀螺釘和電動機或利用其它公知的裝置來致 動。用於操作探頭模塊130b的電力可以由在模塊130b內部的電源產生，但是可以諸如通 過連接器210中的一個或多個由另一個模塊130來提供。如本領域的普通技術人員所理解 的，預測試活塞163可以用於獲得諸如地層壓力的地層參數。此外，探頭模塊130b可以包 括流體連接到探頭232的第二流動管線164。雖然在圖中未示出，但是第二流動管線164可 以流體(選擇性地或以其它方式)連接到與流動管線236相同的部件或組件。可選地，第 二流動管線164可以流體連接到其本身的部件或組件，以實現與流體連接到流動管線236 的功能相同或類似的功能。因此，探頭模塊130b、連接器和工具總體上將包括用於支撐至 少兩個樣品流動管線以及因此雙入口或防護取樣部的基礎結構。例如，雙入口可以被定位
10成並適於提供通過第一流動管線236的被汙染流體的取樣和通過第二流動管線164的清潔 或原始地層流體的取樣。然而，流動管線164和236可以結合使用以提供其它特徵或優點。 更具體地，流動管線164和236可以用於提供被汙染流體的通過、或者可以操縱以例如攜帶 鑽井流體。圖2C顯示可與一個或多個其它模塊130a_i —起使用的泵出模塊130d。泵出模塊 包括具有位移單元168和致動器170(例如，直線電動機或液壓泵)的泵166。泵166流體 連接到探頭232，並且提供用於對地層流體進行取樣、和將各種流體輸送通過工具的不同模 塊所需的壓力和流量。泵166還可以包括設置在位移單元168與流動管線236之間用於調 節進入和離開位移單元168的流體的流動的閥系統172。(其中的)閥174、176、和178被 操縱以將泵166流體連接到探頭232和不同的其它模塊，用於控制流體的流動並且將取樣 流體泵送到地層測試器130內適當的模塊內以便進行分析、排放到井眼環狀空間、或儲存 等。例如，閥178設置在流動管線236與出口 180之間，所述出口提供用於使流動管線236 內的流體進入井眼W內的出口。如圖2B和2C中所示，這裡還考慮的是這裡所述的工具的一個或多個部件與工具 的內部(例如，內部環狀空間或流動孔179)流體連接或流體連通。當鑽井泥漿流體126從 鑽柱112流動到鑽頭115時，內部環狀空間或流動孔179為鑽井泥漿流體126提供管道。例 如，如圖2b中所示，探頭模塊130b可以包括從流動管線236通過一個或多個閥延伸到環狀 空間179的流動管線181。在此結構中，流動管線181可以用於將來自流動管線236的流體 傾卸、釋放、或排出進入到向下流動的鑽井流體126內。類似地，如圖2C中所示，泵出模塊 130d可以包括從閥178延伸到環狀空間179內的流動管線183。進入到環狀空間內一個或 多個流動管線(一個或多個)(不管設置在模塊130b、130d、或任意其它模塊130內)不限 於如上所述的功能和位置，而是可以將不同的其它部件/流動管線連接到內部環狀空間或 流動孔179。例如而不是限制性的，即使未示出，但是圖2A中的一個或多個樣品儲存室244 和圖2b中的預測試活塞163每一個都可以流體連接到內部環狀空間或流動孔179。電子組件182可以以可通信的方式耦合到電線250，用於在所述電子組件與所述 電線之間通信數據和/或電力。此外，電子組件182可以以可通信的方式連接到一個或多 個傳感器(未示出)，所述一個或多個傳感器設置在模塊130d內並繞所述模塊設置，用於採 集和通信數據。例如，位置傳感器、流量傳感器和/或壓力傳感器可以被設置成與泵166相 鄰以確定泵送參數。電子組件182還可以可操作地耦合到閥174、176和/或178。電子組 件優選地可操作地連接到泵166(例如，連接到馬達170)，用於控制取樣操作。任選地，電子 組件提供泵166的閉環控制。此外，泵出模塊130d可以包括第二流動管線164，所述第二流動管線可以選擇性 地或以其它方式流體連接到與流動管線236相同的部件或組件。可選地，第二流動管線164 可以流體連接到其自身的部件或組件，以實現與流體連接到流動管線236的功能相同或類 似的功能。泵出模塊130d還可以包括液壓管線160，所述液壓管線可以簡單地通過泵出模 塊130d進行供給和/或可以例如用於驅動泵166。圖2D顯示可與其它模塊130a_i —起使用的井下流體分析「DFA」模塊130e。DFA模 塊130e包括用於確定不同流體參數的一個或多個流體傳感器184。例如，DFA模塊130e可 以包括但不局限於壓力傳感器184a、光學傳感器184b、粘度傳感器184c、密度傳感器184d、電阻率傳感器184e和H20傳感器184f。傳感器184流體連接到流動管線236，並且可以以 可通信的方式連接到電子組件186，用於採集和通信相對應的信息。電子組件186還可以通 信的方式耦合到電線250，用於在測試工具組件130的其它模塊之間通信數據和/或連通 電力。此外，DFA模塊130e可以包括第二流動管線164，所述第二流動管線可以選擇性地或 以其它方式流體連接到與流動管線236相同的部件或組件。可選地，第二流動管線164可 以流體連接到其自身的部件或組件以實現與流體連接到流動管線236的功能相同或類似 的功能。DFA模塊130e還可以包括液壓管線160，所述液壓管線可以簡單地通過DFA模塊 130e被供給。圖3A-3C顯示可以通過組合一個或多個模塊130a_i實現的多種可能結構中的一 些。此外，圖3A-3C顯示例如控制模塊130i、電力模塊130f、和液壓模塊130h的另外的模 塊130。更具體地，控制模塊130i可以包括用於存儲信息和數據的一個或多個存儲器，適於 控制測試工具的其它模塊並且分析數據、和適於與地面操作器(未示出)通信的一個或多 個控制器。例如，電力模塊130f可以通過渦輪機和/或可充電電池(未示出)生成用於測 試工具的電力。發電機構可以通過電子線250將電力通信給其它模塊，但是可以包括用於 提供電力的整體分開線。雖然不是必需的，但是控制模塊130i和/或電力模塊130f可以 包括用於在模塊130之間通過流體(例如，液壓流體)的一個或多個流體連接件。當控制 模塊130i和/或電力模塊130f分別可以設置在需要流體連接的模塊之間時，這提供另外 的模塊化。液壓模塊130h可以將液壓動力提供給一個或多個模塊及其它們相應的部件或組 件，並因此需要至少一個流體管線。例如，所述工具可以連接並且被構造成使得液壓模塊 130h將動力提供給泵166、探頭232和/或安置活塞150。具體地，液壓模塊130h可以包括 液壓補償裝置、用於提供液壓動力的泵、控制電子設備、電源、傳感器、閥(未示出)及其它 在液壓生成系統中發現的通用部件。更具體地，圖3A示出了 BHA100'，所述BHA具有在其末端的鑽頭115。從鑽頭115 按照順序向上是探頭模塊130b、DFA模塊130e、泵出模塊130d、液壓模塊130h、樣品載體模 塊130c、發電模塊130f、和控制模塊130i，可以使用液壓和電延伸器或連接器210或以下所 述的連接器中的任一個連接所述模塊。連接器210允許將地層/井內流體從一個模塊130 輸送到另一個模塊，和/或輸送液壓流體用於啟動系統部件。電延伸器210可以在模塊130 之間傳輸信號和電力，用於在模塊之間共享數據或控制來自一個主模塊的操作。即使未示 出，但是BHA100'可以包括用於將數據發送到地面和/或從操作器接收下行鏈路指令的遙 測工具，如圖1中所示。具體地，一個或多個流動管線(圖2A-2D中的164、236)(例如，先前所述的取樣和 防護管線)可以從探頭232延伸(所述探頭被設置成臨近或靠近鑽頭115)通過用於流體 分析的DFA模塊130e，並且進入到其中泵166 (圖2C)可以將壓力提供給管線的泵出模塊 130d。類似地，一個或更多個液壓管線(圖2B-2D的160)可以從液壓模塊130h延伸到用 於操作工作泵166的泵出模塊130d(圖2C)。此外，一個或多個液壓管線160可以延伸通過 DFA模塊130e並且進入到用於操作探頭232和/或安置活塞150的探頭模塊130b。一個 或多個數據和/或電力管線250可以從電力模塊130f和控制模塊130i延伸到BHA100'的 模塊130的其餘模塊，以提供用於運行各種組件和在模塊130之間通信數據所需的電力。
一個或多個框架殼體可以用於封裝模塊130a_i的各種部件和組件，並且連接器 210被布置成允許從地面到鑽頭115的鑽井流體通路。利用這種結構，當鑽井時、在起下鑽 時，或在刮拭起下鑽期間，可以執行不同的地層測試，並且提供例如可以用於操縱(steer) 井、控制井、適應泥漿系統、和表徵儲層的實時信息。除了執行上述及其它測試之外，這種模 塊化系統提供可以合併以獲得具有減小尺寸的工具的工具之間的公共特徵，並且提供可以 根據工程(例如，壓力測試、流體取樣、流體分析、和所述壓力測試、流體取樣、流體分析的 組合)的需要構造而成的測試工具。此外，由於長度限制，單個工具的複雜性非常受限制。利用模塊化工具，每一個模 塊仍然可以保持允許在鑽機上被輸送和操縱的模塊的合理長度。因此，模塊130的長度應 該是使得所述模塊的長度可以被標準鑽機設備容易操縱，例如，小於大約35-40英尺。此 外，模塊化工具允許將更多特徵並且更大的複雜性併入到BHA內以滿足客戶的利益。在一 些情況下，例如，在油基泥漿系統中(圖3A)，DFA模塊103e優選地位於泵出模塊130d之前。 在其它情況下，例如在水基泥漿系統中(圖3C)，DFA模塊103e優選地位於泵出模塊130d 之後。圖3B和圖3C分別示出了產生BHA100"和100'『『的模塊130的不同結構。具體 地，圖3B的BHA100〃包括鄰近鑽頭115設置的第一探頭模塊130b和遠離鑽頭115設置的 第二探頭模塊130b。在這種結構中，BHA100"適合於同時控制樣品和壓力測試或適於利用 兩個探頭同時控制樣品或壓力測試。類似地，BHA100「適於實施本領域技術人員所公知的 幹擾測試，所述幹擾測試需要由兩個探頭模塊130b提供的基礎結構。用於將液壓動力提供 給兩個探頭模塊的部件可以在單個模塊130h中重新組合併且在兩個探頭模塊之間共享。圖3C的BHAlOO' 〃包括鄰近鑽頭115設置的探頭模塊130b、設置在泵出模塊 130d的每一側的第一和第二 DFA模塊130e。在這種結構中，BHA100 『「能夠分析泵之後和 泵之前的流體，並且檢測可能發生在泵模塊中的凝析作用和/或破乳。在操作中，BHA可以安裝在鑽臺或在實際地方受限的情況下鄰近鑽機安裝。例如， 如圖3D中所示，可以防止BHA的底部滑移。然後可以根據將要運行的具體工程或測試選擇 模塊130，然後可以將所述模塊擰到BHA或以其它方式連接到所述BHA。然後，將鑽柱下入 到另一個模塊130可以添加到BHA的點。在增加或連接不同模塊130期間，可以使用這裡 所述的連接器中的一個連接一個或多個數據線和/或一個或多個流體管線。此外，當連接 不同模塊130時，完成了用於鑽井流體通過BHA的通路。圖4A示出了用於連接延伸通過設置在穿過地下地層F的井眼W內的井下工具串 (由連接的鑽鋌306、308表示)的兩個相應部件360、380的相對的端部361、381並在所述 相對的端部或在所述相對的端部附近終止的電線364a/b、384a/b和輔助流動管線362、382 的普通模塊化連接器310。部件360、380可以不同於井下工具，並且不必是用於圖2的上述 單個工具的分開模塊。連接器310包括用於流體連接輔助流動管線362、382並且電連接相應的兩個部件 360,380的電線364a/b、384a/b的主體組件312。主體組件可以大致是一體的，或者包括如 以下各種實施例中所述的兩個或更多個補充部分。主體組件312限定用於流體連接兩個部 件的輔助流動管線362、382的至少一個流體管道。在以下的實施中說明各種其它流體管道 方案。主體組件通常安裝有用於密封在連接的部件360、380的端部361、381之間的流體連接的0形環密封件324a/b、326a/b。將要認識的是如本領域所公知的0形環可以在其它地 方類似地用於流體流動整體性。還要認識的是雖然在本公開中限定0形環用於有助於各種 流體連接兩端的密封件，但是可以有利地使用其它公知的密封機構。此外，在至少一些實施 例中，連接器主體組件將執行例如防止相互連接的部件中的一個溢出傳播到其它連接部件 (一個或多個)的氣密隔板的功能。主體組件還安裝有用於電連接兩個部件360、380的電線364a/b、384a/b的至少一 個導電通路(在圖4A中未示出)。這種電通路用於引導電信號通過主體組件，並且可以以 多種方式限定由如下所述的各種實施例的例證。連接器主體組件可以大致由金屬製成，且玻璃用於密封連接銷、接觸件等。可選 地，連接器主體組件可以由絕緣熱塑性塑料(例如，PEEKTM熱塑性塑料)製成，或者所述連 接器主體組件可以由金屬、絕緣熱塑性材料、和玻璃的適當的組合物製成。可以裝入套管構件(未示出)的長度調節組件314還可以被設置成用於調節主體 組件312的長度以適應將被連接的工具串部件360、380的端部361、381之間的不同距離d。 如以下進一步所述，主體組件312可以包括可通過螺紋相互連接的(例如，相互連接或通過 共用套管或接頭)第一和第二構件。在這種情況下，長度調節組件314可以可操作以允許 或有助於第一和第二主體組件中的一個或兩個都旋轉以調節主體組件的總長度。將要認識 的是在這種情況下長度調節組件的操作由於將主體組件312的相當大的一部分軸向設置 在兩個部件360、380的相對的端部361、381而被簡化，雖然在不是必需的。圖4B-14示出了可在連接部件中使用的連接器(例如，井下工具串的最近模塊和 /或工具)的不同變型。每一個連接器具有主體組件，所述主體組件通常包括可連接的第 一和第二管狀構件。第一和第二管狀構件可以包括相應的管狀公接頭(或銷)和母接頭部 分，並且在一些實施例中，第一和第二管狀構件可以包括如下所述的鑽柱內的相鄰鑽鋌。圖4B是在支承在各個鑽鋌406、408中的兩個部件460、480的軸向定向、居中定位 的輔助流動管線462、482中具有實用性的連接器410的截面視圖。連接器410的主體組件 412包括可連接的第一和第二管狀構件412a/b。第一管狀構件412a被支承成用於與上部 件460 (所述上部件與上鑽鋌406 —起移動)一起移動，並且限定主體組件412的公接頭部 分。第二管狀構件412B被支承成用於與下部件480 (所述下部件與下鑽鋌408 —起移動) 一起移動，並且限定主體組件412的母接頭部分。當鑽鋌406、408通過其之間的相對旋轉 組成時，主體組件412的公接頭部分和母接頭部分也旋轉並且被驅動成連接結合，以限定 用於流體連接兩個部件460、480的輔助流動管線462、482的軸向定向的流體管道422。0 形環415a/b通常繞第一管狀構件412a的套管部分413支承，而0形環419a/b通常繞第二 管狀構件412B的套管部分417支承，用於密封連接部件460、480的端部461、481兩端的流 體連接。如本領域所公知的，將要認識的是0形環或其它密封裝置可以類似地在別處用於 流體流動整體性。第一和第二管狀構件412a、412b還可協作以限定用於電連接兩個部件460、480的 電線464a/b、484a/b的至少一個導電通路474。電線經由公接頭(或銷)485連接到主體組 件412的導電通路474，但是也可以被焊接或卷邊(或以其它公知的連接手段)在適當的 位置。導電通路474經由補充徑向(環形)電接觸件490a(內)、490b (外)被徑向定向成 (即，所述導電通路包括徑向定向段)橫過第一和第二管狀構件412a、412b，所述徑向電接觸件由相應的第一和第二管狀構件的公接頭和母接頭部分支承。雖然用於調節主體組件412的長度的組件在圖4B中沒有示出，但是為了簡化起 見，本領域的技術人員應該認識這種另外的組件在許多應用中至少是期望的。以下參照圖 7-8論述這種組件的具體示例。圖5是在支承在相應的鑽鋌506、508中的兩個部件560、580的軸向定向、環形輔 助流動管線562、582中具有實用性的具體連接器實施例510的截面視圖。連接器510的主 體組件512包括可連接的第一和第二管狀構件512a/b。第一管狀構件512a被支承成用於 與上部件560 (所述上部件固定到上鑽鋌506並且與所述上鑽鋌一起移動)一起移動，並且 限定主體組件512的公接頭部分。第二管狀構件512b被支承成用於與下部件580 (所述下 部件固定到下鑽鋌508並且與所述下鑽鋌一起移動)一起移動，並且限定主體組件512的 母接頭部分。因此，當鑽鋌506、508由其之間的相對旋轉連接在一起時，主體組件512的公 接頭部分和母接頭部分也旋轉並且被驅動成連接接合，以限定用於流體連接兩個部件560、 580的輔助流動管線的軸向定向的環形流體管道522。0形環515a/b通常繞主體組件512 的公接頭部分支承，用於密封第一和第二管狀構件512a/b兩端的流體連接。將要認識的是 如本領域所公知的0形環或其它密封裝置可以在別處類似地用於流體流動整體性。第一和第二管狀構件512a、512b還可協作以限定用於電連接兩個部件560、580 的電線564a/b、584a/b的至少一個導電通路574。電線564、584經由互補的徑向(環形) 電接觸件583a(內)、583b (外)和銷585，以插針-插孔設計的方式(類似於溼式刺(wet stab))，軸向連接到主體組件512的導電通路574，但是也可以被焊接或卷邊(或其他公知 的連接手段)在適當的位置。導電通路574經由互補的徑向(環形)電接觸件590a(內)、 590b(外)被徑向定向成(即，所述導電通路包括徑向定向段)橫過第一和第二管狀構件 512a、512b，所述徑向電接觸件由相應的第一和第二管狀構件512a/b的公接頭和母接頭部 分支承。雖然用於調節主體組件512的長度的組件在圖5中沒有示出，但是為了簡化起見， 本領域的技術人員應該認識這種另外的組件在許多應用中至少是期望的。以下參照圖7-8 論述這種組件的具體示例。圖6是在支承在相應的鑽鋌606、608中的兩個部件660、680的軸向定向、環形輔 助流動管線662、682中具有實用性的具體連接器實施例610的截面視圖。連接器610的主 體組件612包括可連接的第一和第二管狀構件612a/b。第一管狀構件612a被支承成用於 與上部件660 (所述上部件固定到上鑽鋌606並且與所述上鑽鋌一起移動)一起移動，並且 限定主體組件612的公接頭部分。第二管狀構件612b被支承成用於與下部件680 (所述下 部件固定到下鑽鋌608並且與所述下鑽鋌一起移動)一起移動，並且限定主體組件612的 母接頭部分。因此，當鑽鋌606、608由其之間的相對旋轉連接在一起時，主體組件612的母 接頭部分和公接頭部分也旋轉並且被驅動成連接接合，以限定用於流體連接兩個部件660、 680的輔助流動管線662、682的軸向定向、環形流體管道622。0形環615a/b通常繞主體組 件612的公接頭部分支承，用於密封第一和第二管狀構件612a/b兩端的流體連接。將要認 識的是如本領域所公知的0形環或其它密封裝置可以在別處類似地用於流體流動整體性。第一和第二管狀構件612a、612b還可協作以限定用於電連接兩個部件660、680的 電線664a/b、684a/b的至少一個導電通路674。電線664、684經由銷685、687，以插針-插孔設計的方式(類似於溼式刺(wet stab))，軸向連接到主體組件612的導電通路674，但 是也可以被焊接或卷邊(或其他公知的連接手段)在適當的位置。導電通路674經由一對 上下互補的徑向(環形)電接觸件690a(內)、690b(外)被徑向定向成(S卩，所述導電通 路包括徑向定向段)橫過第一和第二管狀構件612a、612b，所述徑向電接觸件由相應的第 一和第二管狀構件612a/b的公接頭和母接頭部分支承。雖然用於調節主體組件612的長度的組件在圖6中沒有示出，但是為了簡化起見， 本領域的技術人員應該認識這種另外的組件在許多應用中至少是期望的。以下參照圖7-8 論述這種組件的具體示例。圖7顯示了在支承在相應的鑽鋌706、708中的兩個部件760、780的軸向定向輔助 流動管線(未示出)中具有實用性的具體連接器實施例710的截面視圖。連接器710的主 體組件712包括可連接的第一和第二管狀構件712a/b。第一管狀構件712a被支承成用於 與上部件760 (所述上部件固定到上鑽鋌706並且與所述上鑽鋌一起移動)一起移動，並且 限定主體組件712的母接頭部分。第二管狀構件712b被支承成用於與下部件780 (所述下 部件固定到下鑽鋌708並且與所述下鑽鋌一起移動)一起移動，並且限定主體組件712的 公接頭部分。因此，當鑽鋌706、708由其之間的相對旋轉連接在一起時，主體組件712的母 接頭部分和公接頭部分也旋轉並且被驅動成連接接合，以限定用於流體連接兩個部件760、 780的輔助流動管線(未示出)的軸向定向流體管道，所述流體管道具有直線部分722a和 環形部分722b。0形環715a/b通常繞主體組件712的公接頭部分支承，用於密封第一和第 二管狀構件712a/b兩端的流體連接。將要認識的是如本領域所公知的0形環或其它密封 裝置可以在別處類似地用於流體流動整體性。第一和第二管狀構件712a、712b還可協作以限定用於電連接兩個部件760、780的 電線764、784的至少一個導電通路774。電線764、784經由插針-插孔設計件785a/b (類 似於溼式刺(wet stab))軸向連接到主體組件712的導電通路774，但是也可以被焊接或卷 邊(或其他公知的連接手段)在適當的位置。導電通路774經由互補的電插孔785a (內) 和電插針785b(外)被徑向定向成(即，所述導電通路包括徑向定向段)橫過第一和第二 管狀構件712a、712b，所述徑向電插孔和電插針由相應的第一和第二管狀構件712a/b的母 接頭和公接頭部分支承。圖7還相當詳細地顯示了用於調節連接器的長度的組件714。調節長度的過程基 本上包括以下步驟確定兩個部件760、780的相對的端部之間的距離，以及根據確定的距 離縮短或加長相應的兩個部件的輔助流動管線之間的流體連接以及相應的兩個部件的電 線之間的電連接。長度調節組件714包括套管730，所述套管通過多個鎖緊螺釘732可移除 地繞下部件780鎖定。下部件780具有配合在連接器主體組件712的第二管狀構件712b 的下部(沒有單獨由附圖標記表示)內的直徑減小上部780a。部件上部780a和第二管狀 構件712b安裝有用於可螺紋結合的互補螺紋表面(由附圖標記734表示)。第二管狀構件 712b包括在其螺紋表面區內用於容納鍵738的鍵槽736，所述鍵(與套管730協作)防止 第二管狀構件712b旋轉。因此，當移除套管730和鍵738時，第二管狀構件712b可在所施 加的扭矩下自由旋轉。在第一和第二管狀構件712a、712b部件760、780和長度調節組件714設置在鑽鋌 706,708內之前優選地執行連接器710的長度調節。基本上，下部件780克服旋轉而被保持，同時將扭矩施加到第二管狀構件712b，從而使第二管狀構件712b相對於下部件780旋 轉。這種相對旋轉的作用在於第二管狀構件712b根據需要沿下部件部分780a軸向移動 (向上或向下)，用於當第二管狀構件712b與第一管狀構件712a都安裝在其相應的鑽鋌 706,708內並且通過這些鑽鋌之間的相對旋轉而連接在一起時，在第二管狀構件712b與第 一管狀構件712a之間適當的接合。因此，通過沿下部件780操縱第二管狀構件712b的位 置執行長度調節。雖然電插孔785a可以向下彈簧偏置以有助於所述電插孔與電插銷785b 接合，但是第一管狀構件712a通常保持在沿上部件760的一個位置上。將要認識的是0形 環或其它密封裝置可以用在不同位置(沒有由附圖標記表示)用於流體流動整體性。圖8顯示了在支承在相應的鑽鋌806、808中的兩個部件860、880的軸向定向輔助 流動管線(未示出)中具有實用性的具體連接器實施例810的截面視圖。連接器810的主 體組件812包括可連接的第一、第二和第三管狀構件812a/b/c。第一和第二管狀構件812a/ b被支承成用於與上部件860 —起移動，所述上部件固定到上鑽鋌806並且與所述上鑽鋌一 起移動。第一管狀構件812a包括限定主體組件812的外母接頭部分812 和內公接頭部分 812a2的同中心管狀部分。第二管狀構件812b使用0形環815c可滑動地連接到第三管狀 構件812c (即，允許所述第二管狀構件與所述第三管狀構件之間的相對旋轉)，並且包括限 定主體組件812的外母接頭部分8121^和內公接頭部分812b2的同中心管狀部分。第三管 狀構件812c被支承成用於與下部件880 —起移動，所述下部件固定到下鑽鋌808並且與所 述下鑽鋌一起移動。因此，當上鑽鋌806、下鑽鋌808由其之間的相對旋轉連接在一起時，主 體組件812的母接頭部分和公接頭部分(所述母接頭部分和所述公接頭部分分別由第二和 第二管狀構件812b/c限定)也旋轉並且被驅動成連接接合，以限定用於流體連接兩個部件 860、880的輔助流動管線862的軸向定向、環形流體管道822。0形環815a/b通常繞主體組 件812的公接頭部分支承，用於密封第一和第二管狀構件812a/b兩端的流體連接。將要認 識的是如本領域所公知的0形環或其它密封裝置可以在別處類似地用於流體流動整體性。第一和第二管狀構件812a、812b還可協作以限定用於電連接兩個部件860、880的 電線864、884的至少一個導電通路874。電線864、884經由相應的上/下溼式刺885a/b軸 向連接到主體組件812的導電通路874，但是也可以被焊接或卷邊(或其他公知的連接手 段)在適當的位置。導電通路874由中心管道891內的導線(一個或多個)890 (注意盤繞 區域890c)的整體長度部分提供，所述中心管道891由第一和第二管狀構件812a、812b限 定。圖8還相當詳細地顯示了用於調節連接器810的長度的組件814。調節長度的過 程基本上包括以下步驟確定兩個部件860、880的相對的端部之間的距離，以及根據確定 的距離縮短或加長相應的兩個部件的輔助流動管線之間的流體連接與相應的兩個部件的 電線之間的電連接。長度調節組件814包括凸緣或帽830，所述凸緣或帽可通過鎖緊墊圈 831和楔形環832繞下部件880鎖定，所述鎖緊墊圈和所述楔形環可通過旋轉凸緣830 (見 螺紋區域829)以與外母接頭部分812&1的下肩狀部接合而驅動。割裂外螺紋環827繞外 公接頭部分SUb1的直徑減小部分設置。外公接頭部分SUb1和環827配合在外母接頭部 分812%內，所述外母接頭部分配備有與環827的螺紋互補的內螺紋。因此，當從與外母接 頭部分812%的鎖定接合移除楔形環832時，第一管狀構件812a在所施加的扭矩下自由旋 轉。
在將第一、第二和第三管狀構件812a/b/c、部件860、880、和長度調節組件設置在 鑽鋌860、880內之前，優選地執行連接器810的長度調節。將扭矩施加到第一管狀構件812a 將使第一管狀構件812a相對於螺紋環827旋轉。這種相對旋轉的作用在於根據需要第二 管狀構件812b沿第一管狀構件812a軸向移動(向上或向下)，用於當第二管狀構件812b 與第三管狀構件812c安裝在其各自的鑽鋌806、808內並且通過在所述鑽鋌之間進行相對 旋轉而連接在一起時，在第二管狀構件812b與第三管狀構件812c之間進行適當的接合。因 此，通過操縱第二管狀構件812b沿第一管狀構件812a的位置來實施長度調節。第三管狀 構件812c通常沿下部件880保持在一位置。圖7-8中所示的實施例使用了有助於通常第一和第二管狀構件之間的相對旋轉 以調節主體組件712、812的長度的長度調節組件714、814。然而，本領域的普通技術人員將 要認識的是可以有利地使用其它長度調節組件。示例包括如適當地有助於第一和第二管狀 構件之間的相對滑動、可伸縮、或其它平移運動以調節連接器主體組件的長度的組件。圖9是在支承在相應的鑽鋌906、908中的兩個部件960、980的軸向定向、環形輔 助流動管線962、982中具有實用性的可選連接器實施例910的截面視圖。連接器910的主 體組件912包括可連接的第一和第二管狀構件912a/b。第一管狀構件912a被支承成用於 與上部件960 —起移動(所述上部件固定到上鑽鋌906並且與所述上鑽鋌一起移動)一起 移動，並且限定主體組件912的公接頭部分。第二管狀構件912b被支承成用於與下部件 980 (所述下部件固定到下鑽鋌908並且與所述下鑽鋌一起移動)一起移動，並且限定主體 組件912的母接頭部分。因此，當鑽鋌906、908由其之間的相對旋轉連接在一起時，主體組 件912的母接頭部分和公接頭部分也旋轉並且被驅動成連接接合，以限定用於流體連接兩 個部件960、980的輔助流動管線962、982的軸向定向流體管道922a/b，所述流體管道具有 在第一和第二管狀構件912a/b兩端(即，在連接構件的接觸面處)的環形空間922c。0形 環915通常繞主體組件912的公接頭部分支承，並且一個或多個表面密封件917通常繞第 一和第二管狀構件912a/b的限定環形空間922c的端部設置，用於密封第一和第二管狀構 件912a/b兩端的流體連接。將要認識的是如本領域所公知的0形環或其它密封裝置可以 在別處類似地用於流體流動整體性。第一和第二管狀構件912a、912b還可協作以限定用於電連接兩個部件960、980的 電線964、984的至少一個導電通路974。電線964、984經由互補的上徑向(環形)電接觸 件991a(內)、991b (外)、互補的下徑向(環形)電接觸件993a(內)、993b (外)、插針985 和插針-插孔設計(類似於溼式刺)軸向連接到導電通路974，但是也可以被焊接或卷邊 (或其他公知的連接手段)在適當的位置。更具體地，導電通路974經由一對上下互補的徑 向(環形)電接觸件990a(內)、990b (外)被徑向定向成(即，所述導電通路包括徑向定 向段)橫過第一和第二管狀構件912a、912b，所述徑向電接觸件由相應的第一和第二管狀 構件912a/b的公接頭和母接頭部分支承。雖然用於調節主體組件912的長度的組件在圖9中沒有示出，但是為了簡化起見， 本領域的技術人員應該認識這種另外的組件在許多應用中至少是期望的。以上參照圖7-8 論述這種組件的具體示例。圖10是在支承在相應的鑽鋌1006、1008中的兩個部件1060、1080的軸向定向、環 形輔助流動管線1062、1082中具有實用性的可選連接器實施例1010的截面視圖。連接器1010的主體組件1012包括安裝有0形環1015的單個液壓錐1013。液壓錐1013安裝有 用於流體接合部件1060、1080 (所述兩個部件與相應的鑽鋌1006、1008 —起移動)的兩個 或更多個0形環1015。因此，當鑽鋌1006、1008由其之間的相對旋轉連接在一起時，部件 1060、1080也通過液壓錐和在其相應端部內的中心孔1060、1080旋轉並且被驅動成流體接 合，以限定用於流體連接兩個部件1060、1080的輔助流動管線1062、1082的軸向定向的流 體管道1022。將要認識的是如本領域所公知的0形環或其它密封裝置可以在別處類似地用 於流體流動整體性。連接器1010的主體組件1012還包括用於電連接與兩個相應的部件1060、1080相 關聯的鑽鋌1006,1008的電線1064,1084的導電通路1120。圖11A-11B詳細地示出了圖10的軸向定向的導電通路1120的截面視圖。有線鑽 杆(WDP)接頭1110表示用於使導電通路1120進入到鑽鋌1006、1008內的適當結構。接頭 1110類似於轉讓給本公開的受讓人的授予Boyle等人的美國專利No. 6，641，434中公開的 接頭類型，並且利用通信耦合器(具體地為電感耦合器)以在WDP接頭兩端發射信號。根 據Boyle等人的WDP接頭中的電感耦合器包括變壓器，所述變壓器具有由諸如鎳鐵鉬超高 導磁合金(鎳鐵鉬超高導磁合金是被處理成用於異常高的初始磁導率並適於低電平信號 變壓器應用的鎳-鐵合金)的高磁導率、低損耗材料製成的圓環柱心。由多匝絕緣線構成 的繞組繞圓環柱心盤繞以形成環芯變壓器。在一種結構中，環芯變壓器包覆在橡膠或其它 絕緣材料內，並且安裝的變壓器凹入到位於鑽杆連接內的溝槽內。更具體地，WDP接頭1110被示出為具有在其母接頭端1122的相應端部1141和公 接頭端1132的端部1134處或附近的通信耦合器1121、1131(具體地為電感耦合器元件)。 第一電纜1114延伸通過管道1113以以如下進一步所述的方式連接通信耦合器1121、1131。WDP接頭1110安裝有細長管狀主體1111，所述細長管狀主體具有軸向孔1112、母 接頭端1122、公接頭端1132、和從母接頭端1122延伸到公接頭端1132的第一電纜1114。 第一電流環路電感耦合器元件1121 (例如，環芯變壓器)和類似的第二電流環路電感耦合 器元件1131分別設置在母接頭端1122和公接頭端1132處。第一電流環路電感耦合器元 件1121、第二電流環路電感耦合器元件1131、和第一電纜1114 一起提供每一個WDP接頭長 度之間的通信管道。兩個WDP接頭之間的耦合界面處的電感耦合器(或通信連接件)1120 被示出為由來自WDP接頭1110的第一電感耦合器元件1121和來自下一個管狀構件的第二 電流環路電感耦合器元件1131'構成，所述下一個管狀構件可以是另一個WDP接頭。本領 域的技術人員將認識到在本公開的一些實施例中，電感耦合器元件可以被具有類似通信的 功能的諸如授予Denison的美國專利No. 4，126，848中公開的直接電接觸連接件類型的其 它通信耦合器替換。圖IlB更詳細地示出了圖IlA的電感耦合器或通信連接件1120。母接頭端1122 包括內螺紋1123和具有第一槽1125的環形內接觸肩狀部1124，第一環芯變壓器1126設置 在所述第一槽內。環芯變壓器1126連接到電纜1114。類似地，相鄰有線管狀構件(例如， 另一個WDP接頭)的公接頭端1132'包括外螺紋1133'和具有第二槽1135'的環形內接 觸管端1134'，第二環芯變壓器1136'設置在所述第二槽內。第二環芯變壓器1136'連接 到相鄰管狀構件9a的第二電纜1114'。槽1125和1135'可以塗覆有高電導率、低磁導率 材料(例如，銅)以增加電感耦合的效率。當一個WDP接頭的母接頭端1122與相鄰管狀構件(例如，另一個WDP接頭)的公接頭端1132'安裝時，通信連接件形成。因此，圖11B顯 示了所產生的接觸面的一部分的橫截面，其中一對面對的電感耦合器元件(即，環芯變壓 器1126、1136')被鎖定在一起以形成可操作通信鏈路內的通信連接件。這種橫截面圖還 顯示出閉合環形通路1140和1140'分別包圍環芯變壓器1126和1136'，以及導管1113 和1113'形成用於內電纜1114和1114'(所述內電纜用作圖10的導體1064、1084)的通 路，所述內電纜連接設置在每一個WDP接頭的兩個端部處的兩個電感耦合器元件。上述電感耦合器裝入由雙環狀線圈製成的電耦合器。雙環形耦合器使用公接頭端 和母接頭端的內肩狀部作為電接觸件。當公接頭和母接頭端部裝配時，內肩狀部在極端壓 力下結合，從而確保公接頭端與母接頭端之間的電連接。電流通過放置在槽內的環芯變壓 器在連接件的金屬內而感生。在給定頻率(例如，100kHz)下，這些電流通過趨膚深度效應 而被限制到槽的表面。公接頭端和母接頭端構成相應的變壓器的兩個迴路，並且兩個第二 迴路通過配合的內肩狀部表面背對背連接。雖然圖11A-11B示出了通信耦合器類型，但是本領域的技術人員要認識的是不同 的耦合器可以用於在相互連接的管狀構件兩端進行通信信號。例如，這種系統可以包括諸 如授予Hall等人的國際專利申請No.W002/06716中所述的磁耦合器。還可考慮其它系統 和/或耦合器。此外，雖然用於調節主體組件1012的長度的組件在圖10和圖11A-11B中沒有示 出，但是為了簡化起見，本領域的技術人員應該認識這種另外的組件在許多應用中至少是 期望的。這種組件的具體示例以上參照圖7-8進行論述。圖12是在支承在相應的鑽鋌1206、1208內的兩個部件1260、1280的軸向定向、環 形輔助流動管線1262、1282中具有實用性的可選連接器1210的截面視圖。連接器1210的 主體組件1212包括可連接的第一和第二子組件1212a/b。第一子組件1212a被支承成用於與上部件1260 —起移動，並且包括鑽鋌1206和 固定(例如，通過螺紋嚙合)在鑽鋌1206內的上芯軸1213a。上芯軸1213a包括流動管 線1221a，所述流動管線在向外突出以接合在鑽鋌1206內的流動管線1223a的環形區域 1223a,之前軸向延伸通過芯軸(從上連接部件1260)。當第一主體組件1212a通過將上芯 軸1213a接合在上鑽鋌1206內(例如，通過在其之間進行螺紋旋轉)而組成時，流動管線 1221a的徑向突出端部將與流動管線1223a的環形區域1223a,垂直接合以建立上流動鏈 路。第二子組件1212b被支承成用於與下部件1280 —起移動，並且包括鑽鋌1208和 固定(例如，通過螺紋嚙合)在鑽鋌1208內的下芯軸1213b。下芯軸1213b包括流動管 線1221b，所述流動管線在向外突出以接合在鑽鋌1208內的流動管線1223b的環形區域 1223b,之前軸向延伸通過芯軸(從下連接部件1280)。當第二主體組件1212b通過將下芯 軸1213b接合在下鑽鋌1208內(例如，通過在其之間進行螺紋旋轉)而組成時，流動管線 1221b的徑向突出端部與流動管線1223b的環形區域1223b,垂直接合以建立下流動鏈路。鑽鋌1206、1208通過其之間的相對旋轉連接在一起。如箭頭所示，鑽井泥漿109通 過延伸通過鑽鋌1206和1208的通路1207。主體組件1212的第一和第二組件1212a/b也 旋轉並且被驅動成連接接合以限定外徑向定向(更具體地，徑向對稱)的流體管道1222，用 於流體連接相應的第一和第二主體組件的上下流動鏈路。此過程使兩個部件1260、1280相
20互流體連接。0形環1215通常繞上下芯軸1213a/b支承以密封第一和第二主體組件1212a/ b兩端的流體連接。將要認識的是如本領域所公知的0形環或其它密封裝置可以類似地在 別處使用用於流體流動整體性。第一和第二管狀構件1212a、1212b還可協作以限定用於電連接兩個部件1260、 1280的電線1264、1284的至少一個導電通路1274。電線1264、1284經由互補的上徑向 (環形)電接觸件1291a(內)、1291b(外)、互補的下徑向(環形)電接觸件1293a(內)、 1293b(外)、插針-插孔設計件1285(類似於溼式刺)、和互補的徑向(環形)電接觸件 1290a (內)、1290b (外)軸向連接到導電通路1274，但是也可以與其它公知的連接裝置。將 要認識的是可以使用其它公知電連接方法。導電通路1274經由一對上下互補的徑向(環 形)電接觸件1290a(內)、1290b(外)被徑向定向成(即，所述導電通路包括徑向定向段) 橫過第一和第二管狀構件1212a、1212b，所述徑向電接觸件由設計件1285相應的插針和插 孔支承。雖然用於調節主體組件1212的長度的組件在圖12中沒有示出，但是為了簡化起 見，本領域的技術人員應該認識這種另外的組件在許多應用中至少是期望的。以上參照圖 7-8論述了這種組件的具體示例。圖13是在支承在相應的鑽鋌1306、1308內的兩個部件1360、1380的軸向定向環 形輔助流動管線1362、1382中具有實用性的可選連接器1310的截面視圖。連接器1310的 主體組件1312包括安裝有0形環1315的單個液壓穩定器1313。液壓穩定器1313安裝有 用於流體接合部件1360、1380 (所述部件固定到相應的鑽鋌1306、1308並與所述鑽鋌一起 移動)的兩個或更多個0形環1315。將要認識的是如本領域所公知的0形環或其它密封裝 置可以類似地在別處使用用於流體流動整體性。連接接頭1307設置在鑽鋌1306、1308之間，用於相互連接鑽鋌。接頭1307使用 公接頭母接頭端螺紋組，所述公接頭母接頭端螺紋組適於嚙合鑽鋌1306、1308的相對的端 部相應的螺紋組，並且用於當接頭旋轉時朝向接頭1307拉鑽鋌以進行螺紋嚙合。因此，在 接頭1307的螺紋已經初始嚙合相應的鑽鋌的螺紋並且鑽鋌已經在鑽井環臺面處克服旋轉 地保持(例如，以傳統的方式)之後，在鑽鋌本身沒有進行旋轉(僅平移)的情況下，接頭 1307的旋轉將影響鑽鋌1306、1308的連接。因為流動管線1362、1382沒有徑向對稱(即， 所述流動管線的接合取決於適當的徑向對準)，因此這是需要的。因此，當鑽鋌1306、1308通過旋轉連接接頭1307組成時，部件1360、1380通過液 壓穩定器1313和在其相應端部中的中心孔1361、1381形成流體接合，以限定用於流體連接 兩個部件1360、1380的輔助流動管線1362、1382的軸向定向的流體管道1322。主體組件1312還包括多個互補的插針-插孔電接觸件1390a (上插針)、1390b (下 插孔)，所述電接觸件協作以限定用於電連接兩個部件1360、1380的電線1364、1384的至少 一個導電通路1374。電線1364、1384經由插針-插孔設計中的插針1385軸向連接到主體 組件1312的導電通路1374，但是也可以被焊接或卷邊(或以其它公知的連接手段)在適當 的位置。導電通路1374徑向定向(即，所述導電通路包括徑向定向段)在上下對互補的插 針_插孔電接觸件1390a (上插針)、1390b (下插孔)的兩端。雖然用於調節主體組件1312的長度的組件在圖13中沒有示出，但是為了簡化起 見，本領域的技術人員應該認識這種另外的組件在許多應用中至少是期望的。以上參照圖7-8論述了這種組件的具體示例。圖14A-14B是連接器1410的具體實施例的連續截面視圖，所述連接器具有用於在 主體組件1412的第一和第二管狀構件斷開時自動閉合連接部件的流動管線的裝置。連接 器實施例1410在支承在相應的鑽鋌1406、1408內的兩個部件(未示出)的軸向定向的輔 助流動管線(未示出)中具有實用性。連接器1410的主體組件包括可連接的第一和第二 管狀構件1412a/b。第一管狀構件1412a被支承成用於與固定到上鑽鋌1406並與所述上鑽 鋌一起移動的上部件(未示出)一起移動，並且包括限定主體組件的外母接頭部分1412ai 和內母接頭部分1412a2的同心管狀部分。第二管狀構件1412b被支承成用於與和下鑽鋌1408—起移動的下部件(未示出) 一起移動，並且包括限定主體組件1412的外公接頭部分1412bi和內公接頭部分1412b2的 同心管狀部分。因此，當上下鑽鋌1406、1408通過在其之間進行相對旋轉而裝配(圖14b 中所示的裝配接合)時，主體組件1412的母接頭部分也旋轉，並且被驅動成進行連接接合 以限定用於流體連接兩個部件(未示出)的輔助流動管線(未示出)的軸向定向的環形流 體管道。環形流體管道包括在第一管狀構件1412a中形成的第一管道部分1422a、在第二 管狀構件1412b中形成的第二管道部分1422b、和當主體組件1412的第一和第二管狀構件 1412a/b接合時所形成的中間第三管道部分1422c。第一和第二管狀構件1412a/b中的每一 個都包括閥，在此實施例中，所述閥由相應的環形活塞1423a/b限定，所述環形活塞可移動 通過由環狀空間1425a/b(見圖14A)在其內限定的室，用於當第一和第二管狀構件1412a/ b連接時自動打開接頭流動管線的第三管道部分1422c，和當第一和第二管狀構件1412a/b 斷開時自動閉合第三管道部分1422c。因此，當第一和第二管狀構件1412a/b分離時，通過與外公接頭部分1412bl接合 而從關閉位置移動到打開位置(見從圖14A到圖14B的順序)的活塞1423a將由於在第一 管道部分1422a和第四管道部分1422d內施加的流體壓力(或諸如線圈彈簧的可選的力施 加裝置)自動返回到關閉位置。類似地，當第一和第二管狀構件1412a/b分離時，通過與內 母接頭部分1412a2接合而從關閉位置移動到打開位置(見從圖14A到圖14B的順序)的活 塞1423b將由於在第二管道部分1422b和第五管道部分1422e內施加的流體壓力(或諸如 線圈彈簧的可選的力施加裝置)自動返回到關閉位置。0形環組(沒有由附圖標記表示) 通常繞主體組件1412相應的公接頭部分支承，用於密封第一和第二管狀構件1412a/b兩端 的流體連接。將要認識的是如本領域所公知的0形環或其它密封裝置可以類似地在別處使 用用於流體流動整體性。第一和第二管狀構件1412a、1412b還可協作以限定用於電連接兩個部件1460、 1480的電線1464、1484的至少一個導電通路1474。電線1464、1484經由相應的上(母接 頭)和下(公接頭)溼式刺1484a/b軸向連接到導電通路1474，但是也可以與其它公知的
連接裝置。雖然用於調節主體組件1412的長度的組件在圖14中沒有示出，但是為了簡化起 見，本領域的技術人員應該認識這種另外的組件在許多應用中至少是期望的。以上參照圖 7-8論述了這種組件的具體示例。圖15是用於在延伸通過並在井下工具串(由連接的鑽鋌1560、1580表示)的兩個相應部件1560、1580的相對的端部1561、1581處或所述端部附近終止的連接電線1564a/ b、1584a/b中使用的可選連接器1510的截面視圖。部件1560、1580可以不同於井下工具， 並且不必是一體式工具的分離模塊。連接器1510包括用於流體連接流動管線1562的內主體組件1512、和用於電連接 相應的兩個部件1560、1580的電線1564a/b、1584a/b的第一和第二外主體組件1513a和 1513b。兩個部件1560、1580的內主體組件1512和外主體組件1513的各種部分可以整體 布置在不同結構中。例如，內主體組件1512可以與外主體組件1513a和部件1560成一體。 然而，如圖15中所示，內主體組件1512、外主體組件1513a和1513b、以及兩個部件1560、 1580每一個都可以是完全分離部件。內主體組件1512限定用於流體連接兩個部件的流動管線1562、1582的至少一個 流體管道1522。內主體組件通常配備有用於密封連接部件1560、1580的端部1561、1581兩 端的流體連接的0形環封閉件1524、1526。將要認識的是如本領域所公知的0形環可以類 似地在別處使用用於流體流動整體性。具體地，內主體組件1512接合部件1560內的靠近 端部1561的凹部。內主體組件1512的相對的端部接合部件1580的靠近端部1581的凹部。如圖所 示，內主體組件1512可以相對於部件1560、1580、和外主體組件1513b移動，藉此允許連接 器1510的靈活性。外主體組件1513安裝有用於電連接電線1564a/b、1584a/b的至少兩個導電通路。 這種電通路用於引導電信號通過主體組件1513。電信號可以包括在部件1560與1580之間 輸送的和/或輸送通過所述部件的電力，和/或可以包括可以是數字和/或模擬的數據傳 輸，或可以是上述任一個的組合。具體地，外主體組件1513a和1513b具有用於確保管線1584與1564之間的良好 電接觸的配合表面。具體地，組件1513a包括接觸圈1515和1517的部分1515a和1517a， 而組件1513b包括配合部分1515b和1517b。配合表面可以成階梯狀以提供穩定性、多個 止動件等，並且可以包括如圖所示的多個0形環密封件。在操作中，兩個部件1560、1580例 如與所示的螺紋部分連接。在這種情況下，內主體組件1512將接合部件1560、1580的端部 1561、1581，藉此在1562、1522和1526兩端構造流體管道。此外，部分1515a和1515b、以 及部分1517a和1517b將一起產生電連接器1515和1517，藉此提供電線1564a/b、1584a/b 之間的電通路。從上述說明將理解的是在不背離本公開的真實精神的情況下可以對本公開的優 選和可選的實施例做各種修改和改變。本說明旨在僅僅進行說明，並且不會被解釋為限制意義。本公開的保護範圍應該 僅由隨後的權利要求的措辭確定。權利要求中的術語「包括」旨在表示「至少包括」，使得權 利要求中的所列元件是開放式集合或群。類似地，術語「含有」、「具有」和「包括」都旨在表 示元素的開放式集合或群。除非專門排除，「一(a/an)」和其它單數術語旨在包括所述術語 的複數形式。
權利要求
一種用於在地下地層中使用的模塊化工具，包括第一模塊，所述第一模塊包括第一鑽鋌，所述第一鑽鋌至少部分地限定所述模塊化工具的外部，其中，所述第一鑽鋌包括在所述第一鑽鋌的第一端部處的第一接合機構；在所述第一鑽鋌的第二端部處的第二接合機構；以及流體通路，所述流體通路用於使鑽井流體通過所述流體通路；第二模塊，所述第二模塊包括第二鑽鋌，所述第二鑽鋌至少部分地限定所述模塊化工具的外部，其中，所述第二鑽鋌包括在所述第二鑽鋌的第一端部處的第一接合機構，用於接合所述第一鑽鋌的第二端部；在所述第二鑽鋌的第二端部處的第二接合機構；以及流體通路，所述流體通路延伸所述第二模塊的長度，用於使所述鑽井流體通過所述流體通路；和一個或多個連接器，所述一個或多個連接器用於連接所述第一模塊和所述第二模塊，所述一個或多個連接器連接來自所述第一模塊的至少一個流動管線和來自所述第二模塊的一個流動管線，用於使輔助流體在所述第一模塊與所述第二模塊之間流動，並且連接來自所述第一模塊的至少一個電纜和來自所述第二模塊的一個電纜，用於在所述第一模塊與所述第二模塊之間傳送電力和/或數據，並且所述一個或多個連接器被構造成用於使鑽井流體在所述第一模塊與所述第二模塊之間通過。
2.根據權利要求1所述的模塊化工具，其中，所述第一模塊的接合機構和所述第二模 塊的接合機構包括位於所述鑽鋌的第一端部處的陽螺紋部分和位於所述鑽鋌的第二端部 處的陰螺紋部分。
3.根據權利要求1所述的模塊化工具，其中，所述流體通路從所述模塊的第一端部延伸到第二端部。
4.根據權利要求1所述的模塊化工具，其中，所述第一模塊和所述第二模塊的接合機 構是相對的螺紋部分。
5.根據權利要求4所述的模塊化工具，其中，所述第一模塊是探頭模塊，所述探頭模塊 包括用於隔離井眼壁的一部分的組件。
6.根據權利要求5所述的模塊化工具，其中，所述探頭模塊鄰近鑽頭設置。
7.根據權利要求5所述的模塊化工具，其中，所述組件包括入口，所述入口流體連接到 所述工具的外部，並且所述至少一個流動管線流體連接到所述入口。
8.根據權利要求7所述的模塊化工具，其中，所述第二模塊是泵出模塊，所述泵出模塊 連接到所述探頭模塊，所述泵出模塊包括流體連接到所述入口的泵。
9.根據權利要求8所述的模塊化工具，其中，所述探頭模塊包括用於接收原生流體的 第一入口和用於接收被汙染流體的第二入口，所述第一入口和所述第二入口中的至少一個 流體連接到所述泵出模塊。
10.根據權利要求5所述的模塊化工具，其中，所述第二模塊是液壓模塊和DFA模塊中 的一個。
11.一種用於鑽井眼的系統，包括鑽柱，所述鑽柱用於從地面提供鑽井流體流；地層測試儀，所述地層測試儀具有能夠操作地連接到所述鑽柱的第一端部，所述地層 測試儀包括多個模塊，多個模塊中的每一個都包括鑽井流體通路和至少一個流動管線，其 中，所述多個模塊中的第一模塊能夠操作地連接到所述多個模塊中的第二模塊的第一端部 或第二端部，藉此允許在所述第一模塊與所述第二模塊之間在所述流動管線和所述鑽井流 體通路中輸送流體；和鑽頭，所述鑽頭能夠操作地連接到所述地層測試儀的第二端部，所述鑽頭通過所述第 一模塊和所述第二模塊從所述鑽柱接收鑽井流體。
12.根據權利要求11所述的系統，其中，所述多個模塊中的第一模塊是探頭模塊，所述 探頭模塊以螺紋的方式連接到所述多個模塊中的第二模塊。
13.根據權利要求12所述的系統，其中，所述多個模塊中的第二模塊是泵出模塊、DFA 模塊和液壓模塊中的一個。
14.根據權利要求11所述的系統，其中，所述流動管線流體連接到所述工具的外部。
15.根據權利要求14所述的系統，還包括第二流動管線，其中，所述第一流動管線適於 接收原始地層流體，而所述第二流動管線流體連接到所述地層測井儀的外部並且適於接收 被汙染的地層流體。
16.根據權利要求11第一所述的系統，還包括在所述第一模塊與所述第二模塊之間的 至少一個電連接件。
17.—種在施工現場組裝井下工具的方法，所述方法包括以下步驟提供第一模塊，所述第一模塊具有至少部分地限定所述工具的外部的鑽鋌，其中，所述 鑽鋌包括位於所述鑽鋌的第一端部處的第一螺紋部分；位於所述鑽鋌的第二端部處的第二螺紋部分；和流體通路，所述流體通路延伸所述第一模塊的長度，用於使鑽井流體通過所述流體通路；提供第二模塊，所述第二模塊具有至少部分地限定所述工具的外部的鑽鋌，其中，第二 模塊的所述鑽鋌包括位於第二模塊的鑽鋌的第一端部處的第一螺紋部分；位於第二模塊的鑽鋌的第二端部處的第二螺紋部分；和流體通路，所述流體通路延伸所述第二模塊的長度，用於使鑽井流體通過所述流體通 路；以及將所述第一模塊的流動管線連接到所述第二模塊的流動管線。
18.根據權利要求17所述的方法，其中，所述第一模塊的流動管線流體連接到所述井 下工具的外部或所述井下工具的內部。
19.根據權利要求17所述的方法，還包括以下步驟將所述第一模塊的電通路連接到所述第二模塊的電通路，第一模塊和第二模塊的所述 電通路適於傳輸電力和數據中的至少一種。
20.根據權利要求17的方法，還包括以下步驟將所述第一模塊的第二流動管線連接到所述井下工具的外部。
21.—種重構用於隨鑽工具的多個模塊以獲得多個工具的方法，所述方法包括以下步提供多個模塊，其中，每一個模塊都包括鑽井流體通路和至少一個流動管線； 連接第一結構中的所述多個模塊以獲得第一井下工具；以及 連接第二結構中的所述多個模塊以獲得第二井下工具。
22.根據權利要求21所述的方法，其中，提供多個模塊的步驟包括從由泵出模塊、探頭模塊、液壓模塊、DFA模塊、和取樣瓶模塊構成的組中提供至少兩個 模塊。
23.根據權利要求22所述的方法，其中，連接所述多個模塊的步驟包括 至少連接所述泵出模塊和所述取樣瓶模塊以獲得取樣工具。
24.根據權利要求22所述的方法，其中，連接所述多個模塊的步驟包括 至少連接所述泵出模塊和所述探頭模塊以獲得壓力工具。
25.根據權利要求24所述的方法，還包括以下步驟 連接所述取樣瓶以獲得取樣工具。
全文摘要
本發明公開了一種用於在地下地層中使用的模塊化工具，包括第一模塊、第二模塊、和用於連接第一和第二模塊的一個或多個連接器。具體地，第一模塊包括第一鑽鋌，所述第一鑽鋌至少部分地限定模塊化工具的外部，並且包括在鑽鋌的第一端部處的第一接合機構和在鑽鋌的第二端部處的第二接合機構。第一模塊還包括流體通路，所述流體通路用於使鑽井流體通過所述流體通路。第二模塊具有類似於的結構並且包括類似的體系結構。一個或多個連接器有助於流體連接到工具的外部的至少一個流動管線的連接、和用於在模塊之間傳輸電力和/或數據電通路。
文檔編號E21B49/10GK101896684SQ200880119981
公開日2010年11月24日 申請日期2008年9月30日 優先權日2007年10月9日
發明者阿金斯·帕濤切 申請人:普拉德研究及開發股份有限公司