井下組件可分離的連接件裝置的製作方法
2023-10-17 01:22:44 2
專利名稱：井下組件可分離的連接件裝置的製作方法
技術領域：
本發明一般地涉及一種井下組件的可分離的連接裝置，特別是涉及將井下工具連接於撓性管管柱的可分離連接裝置，更具體地說，涉及從地面上電致動以使撓性管管柱脫開卡住的井下鑽具或井底組件(BHA)的連接裝置。
背景技術：
油井和氣井的鑽探越來越不再是對希望的油氣地區從地面上鑽探垂直的井孔。而是，這種方向性鑽探的技術和方法，已經發展成鑽斜鑽孔、橫向孔或有時是向上傾斜的井孔。在延伸擴展井中經常不是經濟合理地或有效地使用連接的鑽杆(drill pipe)。因此，鑽井孔的工具和方法已經發展成使用撓性管(coiled tubing)，其包括一種或多種長度的連續的、不連接的管子纏繞在捲筒上，以儲存超過井的最大長度的足夠數量。該撓性管可以是金屬撓性管，或是用更現代技術的複合撓性管。
在鑽井應用中，一種具有各種部件，例如，井下電機、操縱組件和鑽頭的BHA連接於用於鑽井的撓性管管柱(coiled tubing string)。有時出現這樣的情況，希望從該BRA卸下管柱，例如，當BRA在鑽井過程中卡在井裡時，管柱必須從該BRA拆下，以便夾板連接(fishing)、震動(jarring)或其他操作，以恢復該BRA。
在使用連接的管鑽井時，力矩能夠作用在螺紋連接的連接裝置上，以驅動傳統的拆卸裝置以卸下該BHA。但是，當使用連續的管子時，例如金屬的或複合的撓性管，不能施加力矩將管柱從該BRA上拆下，並且，必須使用軸向拆卸裝置。在管柱和BRA組件之間必須預先安裝一個或多個軸向分離裝置，如果並且當必須拆卸時，提供從井下拆卸撓性管管柱的拆卸裝置。
為了拆卸撓性管管柱使用各種軸向拆卸裝置，其中一些用從地面延伸到該拆卸裝置的液力傳動裝置或電力線路來驅動活塞並實現分離。例如，公開在美國專利第5,984,006號中的一種這樣的裝置，包括應急分離工具，其能夠從一個或多個井下鑽具電分離撓性管。該分離工具包括可再分離的滑動件用加載螺母壓靠在撓性管。該撓性管通過將電信號發送到井下分離裝置而被分離。一旦起動，該分離裝置迫使活塞向上直到該活塞接合滑動件殼體。該滑動件殼體聯結於該加載螺母。該分離裝置連續地對該活塞加力，隨後該滑動件殼體向上將該加載螺母與該可再分離滑動件分離，從而使可再分離滑動件脫開該撓性管。
另一種這種裝置，公開在美國專利第5,323,853號中，包括可選地隨液力驅動裝置或電致動活塞而定的冗餘分離機構。在孔壁內側延伸的、驅動分離裝置所需要的附加電力線或電纜具有不利因素，其在正常鑽井操作期間影響流體的流動。
另一種已知類型的分離裝置為了致動隨引導的流體流而定，使其形成背壓並致動活塞。美國專利第5,718,291號描述一種這樣的分離機構，為了致動或者取決於使用由於流體流過該機構而產生的背壓，或者，如果防止流動，取決於使用在該機構的通道內形成的壓力。在第一種模式下，由流體流動通過在可移動的套筒之上的限流器形成的背壓克服偏置彈簧力以通過J形孔組件移動該套筒直到通道被堵塞。此後，形成在第二通道的壓力克服剪切銷，使活塞移動並分離將該機構的兩部分鎖在一起的掣子。如果流動被防止，形成在第二通道的壓力使該活塞對著該可移動的套筒而移動以克服彈簧的力並選擇性地通過J形孔組件移動套筒。這種套筒機構的缺點在於適當地對齊套筒以接合J形孔組件的止動件是很麻煩的。需要形成壓力並且由從地面接通和關閉的旋轉泵移動。
還有另一種用於驅動的現有的分離裝置取決於從地面落進井中的球，密封流體通道，並在該球的後面形成壓力以使其拆開。這種落球式的一種分離裝置公開在美國專利第5,419,399號中，並包括其內具有可滑動活塞的殼體並且由剪切螺釘可分離地連接於該殼體。球從地面落入井中，被該活塞的上端所支承並堵塞流通通道，從而，在該活塞的心軸形成足以克服剪切螺釘的壓力。該心軸向下移動使得鍵對齊以配合在該心軸的圓形槽內，以脫開凹口，使該管子從鑽具上拆下。這種裝置的缺點是操作者必須拉回或攪動該裝置以使鍵落入槽中，否則它們不能這樣做。
還有另一種分離裝置，公開在美國專利第5,526,888號中，並包括可插入地連接並由掣子鎖定在一起的上下殼體、操縱該掣子的開槽的活塞、導向活塞和由導向活塞的運動操作的鎖定機構。密封球落入井中並坐落在活塞的上端以形成足以克服剪切銷的壓力差，從而使該導向活塞軸向向下移動。導向活塞的運動將鎖定機構分離，因此開槽的活塞軸向延伸以撤回該掣子並因而拆開上下殼體。
本發明克服了現有技術的不足。
發明內容
本發明的拆卸組件連接井下組件的兩部分，該井下組件具有連接於撓性管管柱的井下設備。該拆卸組件包括連接於該井下組件一部分的第一殼體和連接於該井下組件另一部分的第二殼體。該兩個殼體由分離組件以可分開方式連接在一起。該分離組件由將旋轉運動轉換成直線運動的連接裝置連結於電機上的驅動輪系(drive train)。該分離組件包括鎖定部件，其具有接合該兩個殼體的連接位置和與該兩個殼體之一脫開的不連接的位置。該電機由延伸通過該撓性管的導線連接於地面，由此該電機可以從地面被驅動以移動連接在連接位置和分離位置之間的該分離組件。
一個實施例的特徵是選擇性地被驅動的拆卸組件，該組件包括外殼體；設置在該外殼體中並具有空腔的內殼體；設置在該空腔中的鎖緊裝置，用於以可分離方式將該該內殼體與外殼體鎖定在一起；安裝在該空腔中的可電驅動的電源，用於驅動該鎖緊裝置；聯結於該電源的驅動輪系；以及將該鎖緊裝置和該驅動輪系聯結在一起的連接裝置，用於接合和脫開該鎖緊裝置。在本發明的一個實施例中，拆卸組件設置在具有井底組件的井下組件中，該井底組件連接於撓性管，該撓性管具有導線，其延伸到地面和從地面選擇性地驅動的電機；具有第一端和第二端的導螺杆(lead screw)，並且第一端聯結於電機；聯結於導螺杆第一端並由萬向節連接於分離軸的導螺杆套筒，該分離軸具有有圓形槽的外表面和設置在內殼體的橫向孔中的多個鎖緊銷，其一端在非鎖緊的和分離的位置設置在分離軸槽內，而另一端在鎖緊和連接位置設置在圍繞外殼體的的內槽中。
本發明還包括從撓性管脫開井底組件的方法，該方法包括通過指令信號驅動電機；旋轉連接於該電機和分離軸的的導螺杆；軸向移動該分離軸一段距離，使該分離軸上的槽足以對齊徑向延伸的銷釘的內端，並移動該分離軸以將該銷釘的外端帶出該外殼體槽。
在本發明的一個實施例中，示出了用於分離卡住點之上的井下組件的一部分的拆卸組件。本發明的拆卸組件在撓性管管柱的運行中十分有用。多個這種拆卸組件可以用於井下組件不同位置。這樣可以選擇性地驅動井下組件中的一個或多個拆卸組件，以分離最接近卡住點的這個拆卸組件，從而使被拉出的井下組件的長度最小，大大地增加了夾板連接(fishing)操作成功的機會，使在夾板連接期間對BRA部件的損壞最小。
本發明的特徵是拆卸組件具有共同的電和機械連接。並且，拆卸組件是可選擇性地重新連接的。這使操作者能夠驅動該拆卸組件試圖拆下該井下組件。如果，儘管該拆卸組件已經被驅動，該井下組件仍然被卡住，那末，該井下組件的卡住點可能位於該拆卸組件之上的井孔中。操作者可以發信號給該拆卸組件重新連接。該操作者然後起動該起初驅動的拆卸組件之上的井中的拆卸組件。本發明的另一個特徵是不需要使用錐形楔鎖緊機構，這種機構在這種應用中是通常使用的。但是，錐形楔鎖緊機構往往尺寸偏大並且在鑽井中長時間的井下振動中成為半鎖緊狀態，這使分離操作如果不是不可能的話，也變得十分困難。本發明的拆卸組件利用鎖緊銷釘和分離軸。由於是圓形的幾何形狀，減少了半鎖緊的可能以防止分離。
因此，本發明包括特徵和優點的結合，其能夠克服現有技術的各種缺點。上面所述的各種特徵以及其他特徵對於本領域的技術人員來說，在參考附圖閱讀了下面對本發明的優選實施例的詳細說明之後，很容易明白。
為了更詳細地描述本發明的優選實施例，請參考附圖，其中圖1A是具有井下組件的實例井的示意圖；圖1B是圖1所示井底組件的放大圖；圖2是圖1A和1B的複合撓性管的剖面圖；圖3是在連接條件下本發明的拆卸組件實施例的縱向剖面圖；圖4沿圖3的4-4平面的剖面圖；圖5是圖3所示拆卸組件的局部放大圖；圖5A是圖5所示萬向節的放大分解圖；圖5B是圖5和圖5A所示萬向節的放大圖；圖6是在鬆開位置的圖3-圖5的拆卸組件的縱向剖面圖；圖7是在卸開位置的圖3-圖5的拆卸組件的縱向剖面圖；
具體實施例方式
本發明可以有不同形式的實施例。這些實施例示於附圖中，並且下面將詳細描述本發明的具體實施例，應當明白，所公開的內容是本發明原理的舉例說明，而不是將本發明限制在所示出的和所描述的範圍內。
本發明的井下組件優選地包括連接於井底組件的複合撓性管管柱。本發明的各種實施例提供多種不同的井底組件的結構，其每種用於許多不同類型井中的一種的井下操作，包括新井、延伸擴展井、延伸現存井、側線井、斜鑽井以及其他類型的井。應當明白，井底組件可以僅僅是用於在井中進行井下操作的井下鑽具井下操作經常涉及鑽孔和在井中完成產油區(pay zone)，但是本發明不限於這些操作。本發明的實施例提供使用本發明系統的多種方法。應當充分認識到，下面所討論的實施例的不同技術可以單獨使用，或者適當地組合以在井下操作中產生所希望的結果。特別是，本發明的系統實際上可以用於任何類型的井下操作。提到「上」或「下」是為了描述簡單，「上」是指向地面，「下」是指向井底。術語「聯結(couple)」在這裡是指可以為永久性的或選擇性的直接或間接連接。因此，如果第一裝置「聯結」於第二裝置，那末該連接可以是直接連接，或經其他裝置和/或連接的間接連接。
開始參考圖1A，圖1A示出一個用於本發明的拆卸組件10的示例性的操作環境。在地面上，作業系統12包括能源14、地面處理器和撓性管捲筒18。分配頭(injector head)單元20將撓性管30從捲筒18供給並引導到井22中。延伸到井22中的井下組件24包括撓性管管柱26和井底組件28。該井底組件28在圖中示為連接於撓性管管柱26的下端，並延伸到斜鑽井或水平井32。撓性管管柱26的下端可以通過拆卸組件10a連接於井底組件28。
雖然撓性管30優選為複合撓性管，下面也用複合撓性管描述，但是應當明白，本發明不限於複合撓性管，並且可以是具有安裝在鋼撓性管上的電導體的鋼撓性管。撓性管30的長度30a和30b的鄰近端可以由本發明的拆卸組件10b連接。在所描述的優選實施例中，拆卸組件10c將構成井底組件的一組部件與井底組件28的另一組部件連接在一起。應當明白，實施例的描述其目的是為了說明，並且本發明不限於在井底組件中的具體位置。如果拆卸組件10不是用於連接複合撓性管30的長度30a、30b，或不是將複合撓性管30連接於井底組件28，另一種類型的連接器公開在2000年3月24日提交的公開序列號為09/534,685的美國專利申請中，其發明名稱為「撓性管連接器」。應當明白，拆卸組件10可以與上述申請公開的連接器一起用於。
參考圖1B，圖1B示出由各種部件構成的一種類型的井底組件28。井底組件28具有具有第一組部件，包括安裝在驅動軸36上的鑽頭34，軸承組件38，包括電子部分42的操縱組件40，並且該操縱組件40優選靠近具有傾斜儀和磁強計的鑽頭定向傳感器44，上部恆速(CV)子組件46具有電線子組件的電源部分48、單向閥50、穩定性子組件52。井底組件28還具有第二組部件，包括具有定向軟體包、附加傳感器和井底控制裝置的傳感器子組件54、推進系統，其包括下部跟蹤回壓控制模塊58、下部張力/壓力子組件60、壓力測量子組件62、上部跟蹤回壓控制模塊64、上部張力/壓力子組件68、和監控子組件68。
拆卸組件10以可分離方式連接於井底組件28的第一和第二組部件，具體說，可分離地連接於鑽頭34、操縱組件40和具有推進系統56的電源部分48。如果拆卸組件10不用於將複合撓性管30連接於井底組件28，另一種類型的連接是瓣閥落球釋放裝置70。參見，例如，2000年2月15日提交的序列號為09/504,569的美國專利申請，其發明名稱為「用於橫向油井鑽探應用的可重複循環的落球釋放裝置」，其通過參考結合於此。
應當明白，井底組件10可以包括其他鑽具。構成井底組件28的鑽具根據將要進行的井下操作而定。應當明白，本發明不限於特定的井底組件，其他的可選組件也可以被使用。還應當明白，拆卸組件10可以用來連接構成井底組件28的任何兩組部件。
參考圖2，圖2是構成管柱26的撓性管30，優選包括由複合材料製造的管子並包括不滲透流體的襯裡72，玻璃纖維層74，圍繞襯裡72和玻璃纖維層74的多個導線，玻璃纖維層74包括埋入保護樹脂層80中的電源導線76、78，多個載荷傳遞層82，其形成碳纖維基質，耐磨層84，聚偏氟乙烯(PVDF)層86以及由玻璃纖維性成的外耐磨層88。不滲透的流體的襯裡72是一個內管，優選由聚合物，例如聚氯乙烯或聚乙烯，或任何其他能夠經受在鑽井所用的鑽探流體中的化學物質和井下所遇到的溫度的材料製成。內襯72是不滲透流體的，因而將載荷傳遞層74與通過襯裡72的流動孔的鑽探流體隔離。載荷傳遞層82優選是具有足夠多的層數的樹脂纖維，以承受懸垂於流體中的管柱26所要求的載荷，包括管柱26和井底組件28的重量。載荷傳遞層82的纖維優選為纏繞在熱固性或可固化樹脂上。載荷傳遞層82提供管柱26的機械性質。耐磨層84優選為最外載荷傳遞層82並且可以是犧牲層。雖然只示出一個耐磨層84，需要時還可以有附加耐磨層。PVDF層86是不滲透流體的並隔離載荷傳遞層82。最外耐磨層88是最外層纖維，並且是犧牲層。複合撓性管也公開在1998年5月20日提交的序列號為09/081,961的美國專利申請中，其發明名稱為「井系統」，通過參考結合於此。
設置在複合管臂內的電源導線76、78沿複合撓性管管柱26的整個長度延伸並連接於井底組件28。導線76、78連接於電源14和地面處理器16。其下端連接於井底組件28的電子軟體包。導線76、78為井底組件28提供電源和指令信號。其他數據也可以通過導線76、78傳輸。
參考圖3和圖4，圖3和圖4示出具有內殼體90和外殼體92的拆卸組件10。內殼體90包括用於與第一組BRA部件螺紋接合的螺紋連接件94，和用於與第一組BRA部件電連接的電連接件96。用於鑽探流體流的多個通道95(圖4中清楚可見)延伸通過內殼體90的縱向長度。外殼體92包括用於與第二組BRA部件螺紋接合的螺紋連接件98，和用於與第二組BRA部件電連接的電連接件100。該電連接件將複合撓性管管柱26壁中的導線76、78與通過通道101縱向延伸通過內殼體90的壁128的導線電連接在一起。外殼體92包括螺紋連接在一起的上孔部分92a和下孔部分92b，以便於將外殼體92和內殼體90組裝在一起。外殼體92在其內徑上還具有一對縱向間隔的內圓周槽91、93。內鎖定槽91、93具有圓形截面，提供凸輪表面。內殼體90包括上夾板連接頸縮部分106，其具有電連接器108，與安裝在外殼體92的上孔部分92b內的電導體112電連接。內殼體90以可分離方式與外殼體92聯結，優選通過漸開線花鍵104。花鍵104傳遞在內殼體90和外殼體92之間傳輸的任何力矩。
參考圖5，內殼體90還包括軸向延伸的縱向凹槽110，減小直徑的上孔部形成孔114。孔114的上端終止在與外殼體92上的插銷口118a、118b對齊的橫向孔116。上孔114形成一個面向下的圓形臺肩122。凹槽110的中間減小直徑部分形成一個減小直徑的凹槽120，其位於孔114和凹槽110的其餘部分124之間。減小直徑的凹槽120形成圓形臺肩121。多個橫向孔126從孔114通過內殼體90的外壁128延伸。
分離組件130設置在內殼體90內並包括多個與分離軸134接合的鎖緊銷132。鎖緊銷132由擰入橫向孔126中的保持器136設置在內殼體90中。分離軸134的上端以可滑動方式接納在減小直徑孔114內而下端由連接件135連接，以驅動連接於電機138的驅動輪系。分離軸134具有縱向延伸的細長槽142，其接納安裝在內殼體90的壁128中的導向銷144，以防止分離組件130和內殼體90之間的相對運動。
每個鎖緊銷132分別具有內端146和外端148，並且從分離軸134徑向地向外殼體92延伸，在圖4中清楚可見。分離軸134還包括在圖6所示的分離位置與內銷端146對齊的外圓周分離槽150，從而鎖定在分離槽150中的銷釘132。外部分離槽150具有一般的平底部和錐形側面的截面，如圖3-圖5所示，內銷端146在連接位置不與外圓周分離槽150對齊。
仍然參考圖3-圖5、圖5A和圖5B，，分離組件130還包括由萬向節154連接於分離軸134的導螺杆套152，以容納井下組件24的彎曲部分。萬向節154優選聯結三個部件，即分離軸134、扇形部分220、導螺杆套152。分離軸134具有孔156，導螺杆套152具有孔160，扇形部分220具有孔225和230。當組裝萬向節154時(見圖5B)。孔156和孔230對齊，而孔160和孔225對齊。銷釘164插入孔中以防止分離軸134和導螺杆套152分離。
驅動輪系140由具有中心孔168的支撐套筒166支撐在凹槽110內，一個穿過該中心孔的圓形限制凸緣172在其中心部分形成襯套174，通過襯套174接納驅動輪系140。密封件167、169設置在內殼體90和支撐套筒166之間。驅動輪系140包括導螺杆170，其被導螺杆套152用螺紋擰緊在一端。導螺杆170包括中心盲孔176，和外部圓形軸承凸緣178，接合設置在圓形限制凸緣172和圓形軸承凸緣178之間的軸承墊圈180。
轉換器182在其下端聯結於電機138的驅動軸184並且在其上端通過銷釘連接於導螺杆170。轉換器182在支撐套筒166內的襯套內旋轉。密封件194設置在襯套174和導螺杆170之間。
支撐套筒166具有形成凸緣的端部190。形成凸緣的端部190接合圓形的臺肩121。壓力補償活塞192設置在導螺杆套152周圍並在支撐套筒166內。密封件196設置在導螺杆套152和壓力補償活塞192之間，而密封件198設置在活塞192和支撐套筒166之間。
潤滑流體充滿分離組件130的周圍並且驅動輪系140包括孔114、導螺杆套152和中心孔168。當分離組件130和驅動輪系140移動時，潤滑流體必須能夠流動並且不影響分離組件130和驅動輪系140的移動。因此，上壓力釋放口200設置在靠近在橫向孔116中的分離軸的向上端，下壓力釋放口202設置在中心盲孔176。
電機138經有頭螺釘204聯結在安裝於電子軟體包208的保持套筒206，電子軟體包20設置在空腔110中的電機138的下方。電機138通過導線76、78連接於地面212並且能夠從地面被控制或順時針方向，或反時針方向旋轉。保持器210用螺紋擰緊在空腔110的下端，以將電機138和電子軟體包208安裝在內殼體90的空腔110內。凸形電連接器96延伸通過將電子軟體包208與井底組件28連接在一起的該保持器210，井底組件28螺紋連接在內殼體90的下端94。如圖4所示，導線通道101縱向延伸通過內殼體90的壁128，以通過該可拆組件10從地面電連接到該井底孔組件28。
在操作中，電機138從地面212被驅動使驅動軸184旋轉驅動輪系140。當驅動輪系140旋轉時，導螺杆170在導螺杆套152內旋轉，根據電機138的旋轉方向，連接件135使分離軸134往復運動或朝向電機138或離開電機138。因此，根據來自地面的指令，電機138移動分離軸134，或者向圖3-圖5所示的連接位置，或分離，且分離位置示於圖6-圖7。
分離軸134、鎖緊銷132、內圓周槽91和93、以及/或外圓周槽150中的一個或多個包括鎖214，其能夠以可鬆開方式鎖定連接於第二組BRA部件的外殼體92、連接於第一組BRA部件的內殼體90，而連接件146用作接合和脫開鎖214的裝置。
在如圖3-圖5所示的連接位置，鎖緊銷132對齊外殼體92的內圓周槽91、93，並設置在其內，並在外殼體92和內殼體90之間傳遞軸向載荷。鎖緊銷132由分離軸134保持在鎖緊位置。
圖6示出處於連接位置的拆卸組件10。根據來自地面的指令，電機致動，從而致動並旋轉導螺杆170。由於導螺杆170在導螺杆套152內旋轉，分離軸134藉助於導螺杆170和形成連接件135的導螺杆套152之間的螺紋嚙合軸向向下移動。軸承凸緣178和軸承墊圈180接受導螺杆170的推力。如前所述，導向銷144和縱向細長槽142防止軸134和內殼體90之間的相對運動而使分離軸134軸向移動，但是防止分離軸134旋轉。如圖6所示，導螺杆170已經軸向移動分離軸134使得外圓周槽150現在與鎖緊銷132對齊。
仍然參考圖6，在指令信號被送到電機138以脫開拆卸組件10之後，所示拆卸組件10處於分離位置。電機138的驅動優選直接從地面212發生，優選經過延伸通過複合撓性管管柱26的壁的導線76、78。例如，操作者將指令信號發送給電機138指示電機138脫開拆卸組件10。如果有多個拆卸組件用於井下組件24，則每個拆卸組件10被賦予專門的指令地址。來自地面212的指令包括將被拆卸的拆卸組件10的地址。如果特定的拆卸組件10與該指令信號匹配，該拆卸組件10的電機138被驅動並旋轉導螺杆170。當相應於脫開指令的電機138朝著電機138驅動導螺杆170時，導螺杆170朝著電機138軸向拉動分離軸134。一旦外圓周槽150對齊鎖緊銷132，則產生圖6的分離位置，並且鎖緊銷132可以徑向運動進入外圓周槽150。在鎖緊銷132已經移出內圓周槽91、93並進入外圓周槽150之後，拆卸組件10處於分離位置並且外殼體92準備與內殼體90分離，並且當具有第一組BRA部件的內殼體90保持在井內時，拆卸組件10被拉出井外。
圖7示出處於分離位置的外殼體92和內殼體90。如圖所示，銷釘132已經移動進入外圓周槽150並且外殼體92已經與內殼體90分離。外殼體92然後可以被拉出井外，使夾板連接頸縮部分106暴露在井上以便夾板接合操作，以修正卡在井裡的BRA部分。
有時，在拆卸組件10被驅動並放置在分離位置之後，外殼體92不能夠與內殼體90分離，這表示井底孔組件26的卡住點在拆卸組件10的上方。本發明可以使指令信號發送到電機138以在相反的方向轉動導螺杆170，即，將分離軸134軸向推離電機138。分離軸134然後被移動直到鎖緊銷132徑向地向外帶動並且外端148接合內圓周槽91、93。這鎖緊該鑽具以正常運行，如圖3-圖5所示。操作者這時可以選擇起動在剛剛被起動的那個拆卸組件上面的另一個拆卸組件10以嘗試分離另一個上孔。
雖然已經示出並描述了本發明的實施例，但是本領域的技術人員可以在不脫離本發明的精神實質和公開範圍的情況下對其進行各種修改。該系統和設備的許多變化和修改是可能的並且在本發明的範圍內。因此，本發明的保護範圍不限於所描述的實施例，而僅僅有權利要求限定，其範圍應當包括權利要求主體的等同物。
權利要求
1.一種用於在從地面延伸的井中進行井下操作的井下組件，包括撓性管管柱；連接於所述管柱的井下設備；將所述管柱和設備的第一部分連接於述管柱和設備的第二部分的拆卸組件；所述拆卸組件具有結合部件，其具有接合所述第一和第二部分的第一位置和脫開所述第一和第二部分的第二位置，以及從地面驅動的電機，在所述第一和第二位置之間移動所述接合部件。
2.如權利要求1的組件，其中，所述撓性管管柱包括至少一根設置在所述撓性管管柱上的導線，所述導線將所述電機連接於地面。
3.如權利要求1的組件，其中，所述拆卸組件包括內殼體和外殼體，所述接合部件在所述第一位置接合所述內殼體和外殼體，並且所述第一部分連接於所述外殼體，而所述第二部分連接於所述內殼體。
4.如權利要求1的組件，其中，所述拆卸組件包括往復運動部件，在所述第一位置將所述接合部件保持在接合狀態，並使所述接合部件在所述第二位置能夠脫開。
5.如權利要求4的組件，其中，所述拆卸組件包括在所述復運動部件和電機之間的連接裝置，用於將旋轉運動轉換成往復運動。
6.如權利要求5的組件，其中，所述拆卸組件包括在所述內殼體和連接裝置之間的推力軸承。
7.一種用於從地面進行鑽井操作的拆卸組件，包括主體；設置在所述主體中並選擇地從地面驅動的電機；其一端聯結於所述電機的導螺杆；聯結於所述導螺杆另一端的分離柱塞；以及設置在所述主體上圍繞所述塞柱的多個銷釘。
8.如權利要求7的拆卸組件，還包括所述主體具有空腔；以及所述電機、導螺杆和分離柱塞設置在所述空腔中。
9.如權利要求8的拆卸組件，還包括殼體，其具有適於接納所述銷釘一端的內凹槽，並且其中所述分離柱塞具有適於接納所述銷釘另一端的外槽。
10.如權利要求9的拆卸組件，其中，所述分離柱塞具有縱向細長槽，所述主體上的導向銷釘可滑動地設置在其中。
11.如權利要求10的拆卸組件，其中，所述分離柱塞包括連接所述柱塞第一和第二部分的萬向聯結裝置，所述第二部分聯結於所述導螺杆。
12.如權利要求11的拆卸組件，還包括設置在所述分離柱塞周圍的活塞。
13.如權利要求11的拆卸組件，還包括密封地接合所述活塞和所述分離柱塞的第一密封件；和密封地接合所述活塞和所述主體的第二密封件。
14.如權利要求13的拆卸組件，還包括設置在所述分離柱塞的所述第一部分附近的壓力釋放裝置。
15.如權利要求13的拆卸組件，其中所述主體還包括夾板連接頸縮部分。
16.如權利要求15的拆卸組件，還包括圍繞所述主體的殼體，所述主體和殼體具有內接合的花鍵。
17.用於撓性管子組件的機-電拆卸組件，包括具有空腔的主體，所述主體能夠聯結於該撓性管子；安裝在所述空腔內的電機；安裝在所述空腔內的導螺杆，所述導螺杆的一端聯結於所述電機；安裝在所述空腔內的柱塞，其聯結於所述導螺杆的另一端，所述柱塞在其周圍具有至少一個圓周槽；以及至少一個從所述塞柱徑向伸出的銷釘，並且能夠移動進入所述外圓周槽內。
18.如權利要求17的拆卸組件，還包括與所述主體套筒式接合併與其聯結的撓性管子，所述撓性管子具有至少一個內圓周槽。
19.如權利要求17的拆卸組件，其中，所述分離柱塞包括縱向細長槽，用於接納所述主體上的柱塞導向銷釘，以便當所述導螺杆移動時防止所述柱塞旋轉。
20.一種用於拆卸井下鑽具的選擇性地驅動的拆卸組件，包括殼體；能夠可分離地鎖定於所述殼體的主體；安裝在所述主體內的可電致動的電源；將所述主體可分離地鎖定於所述殼體的鎖緊裝置；以及可移動部件，用於接合和脫開所述鎖緊裝置，所述可移動部件的一端聯結於所述鎖緊裝置，另一端聯結於所述電源。
21.如權利要求20的拆卸組件，其中，所述鎖緊裝置包括從所述柱塞徑向伸出的多個銷釘；在其周圍具有槽的柱塞，所述槽的尺寸能接納所述銷釘的一端，以將所述鎖緊裝置開鎖。
22.如權利要求20的拆卸組件，其中，所述可移動部件包括導螺杆。
23.如權利要求21的拆卸組件，其中，所述柱塞還具有接納所述主體上的導向銷的縱向槽。
24.如權利要求21的拆卸組件，其中，所述鎖緊裝置還包括在所述殼體內的內槽，所述內槽的尺寸能夠接納所述銷釘的另一端，以鎖緊該鎖緊裝置。
25.一種用於鑽井操作的拆卸組件，包括；具有內槽的殼體；設置在所述殼體中的主體；設置在所述主體中的柱塞，該柱塞具有兩個外槽並能夠在鑽井位置、分離位置和脫開位置中移動；螺紋接合在所述柱塞上的導螺杆；與所述導螺杆聯結的電機；以及安裝在所述主體上並接合所述柱塞的多個銷釘。
26.一種從撓性管脫開井底組件的方法，該方法包括通過電指令信號致動電機；旋轉連接於該電機並螺紋接合於分離柱塞的導螺杆；軸向移動該分離柱塞一段足以使該柱塞上的槽對齊徑向延伸的銷釘的距離。
27.根據權利要求26的方法，還包括繼續軸向移動該分離柱塞，直到該徑向延伸的銷釘的外端從該撓性管子內部的相應槽中脫開。
28.一種從撓性管脫開鑽具的方法，該方法包括向主體中聯結於該撓性管一部分的電機發送電指令信號，該撓性管在其內部具有槽；響應該電指令信號致動電機；旋轉連接於該電機和分離柱塞的機構；防止該分離柱塞的旋轉運動；以及軸向移動該分離柱塞一段足以使該柱塞上的槽對齊徑向延伸的銷釘的距離。
全文摘要
本發明公開一種連接井下組件的兩部分的拆卸組件，其具有連接於撓性管管柱的井下設備。該拆卸組件包括連接於該井下組件一部分的第一殼體和連接於該井下組件另一部分的第二殼體。該兩個殼體由分離組件以可分開方式連接在一起。該分離組件由將旋轉運動轉換成直線運動的連接裝置連聯結於電機上的驅動輪系。該分離組件包括鎖定部件，其具有接合該兩個殼體的連接位置和與該兩個殼體可以分開的分離位置。該電機由延伸通過該撓性管的導線連接於地面，由此該電機可以從地面被致動以移動在連接位置和不連接位置只之間的該分離組件。
文檔編號E21B23/00GK1599834SQ02823949
公開日2005年3月23日 申請日期2002年11月26日 優先權日2001年11月30日
發明者詹姆斯·W·埃斯特普, 張吉煌 申請人:哈利伯頓能源服務公司