用於完井、開採和注入的井身方法和設備的製作方法
2023-07-16 01:54:31 2
專利名稱：用於完井、開採和注入的井身方法和設備的製作方法
技術領域：
0003本發明通常涉及在井身中使用的設備和方法並且與開採碳氫 化合物有關。更具體地，本發明涉及接合組件和連接接合組件的相關 系統和方法，接合組件包括井身工具。
背景技術：
0004此部分是為了介紹本領域的各個方面，其可能與本技術的示 例性實施例有關。相信本討論可以幫助提供一個框架以便於更好地理 解本技術的具體方面。此外，應該明白應該以這個角度閱讀此部分， 而不必作為現有技術的說明。
0005碳氫化合物(如油和氣)的生產己經進行了很多年。為了生 產這些碳氫化合物，生產(開採)系統可以為井內的特殊任務利用各 種裝置，如濾砂管以及其它工具。通常，這些裝置被放入通過下套管 完井或裸眼完井方法完成的井身內。在下套管完井方法中， 一個套管 柱被放在井身內並且從套管柱到地下地層穿孔來為地層流體(如碳氫 化合物)提供進入井身的流動通道。替代地，在裸眼完井方法中，生 產套管被放入井身，而沒有套管柱。地層流體流動通過地下地層和生產套管之間的環狀空間(或環空)，從而流入生產套管。
0006然而，當從地下地層開採碳氫化合物時，因為某些地下地層 的位置，操作變得更具挑戰性。例如， 一些地下地層位於超深水中， 在超出鑽井操作可及的深度處，處於高產出率和遙遠位置的長層段內 的高壓/高溫儲油層中。像這樣的情況，地下地層的位置可能造成問題， 這些問題顯著增加單個井的成本。也就是說，對於經濟油田開發，進 入地下地層的成本會造成更少的井被完井。例如，砂控失敗會造成表 層產砂，井下設備損壞，減少井產量和/或井損失。因此，井的可靠性 和壽命成為設計考慮因素以避免不希望的生產損失和對這些井的昂貴 幹預或修井工作。
0007通常，砂控裝置被用於井內以控制固體物質如砂子的產生。 這種砂控裝置可以具有開槽的開口也可以被濾網包圍。例如，當從位 於深水中的地下地層開採地層流體時，因為由井身挖掘和地層流體退 出造成的井下壓力引起地層加固不良或地層弱化，所以可能連同地層 流體一起開採出固體物質。因此，砂控裝置通常穿過這些地層被安裝 在井下以過濾固體材料，其允許開採地層流體，而不帶有比特定尺寸大 的固體材料。
0008然而，在井身中惡劣的環境下，由於高壓、腐蝕、堵塞、壓 實/沉澱等原因，砂控裝置更加容易被損壞。因此， 一般通過其它方法 利用砂控裝置，以控制從地層產出砂。
0009最常用的一種用於控砂的方法是礫石充填。礫石充填井包括 在連接到生產套管的砂控裝置周圍放置礫石或其它顆粒物質。例如， 在裸眼完井方法中，礫石充填通常布置在井身壁和環繞穿孔中心管的 砂篩之間。而在下套管完井方法中，礫石充填布置在穿孔的套管柱和 環繞穿孔中心管的砂篩之間。無論完井的類型是什麼，地層流體通過 礫石充填和砂控裝置從地下地層流入生產套管。
0010在礫石充填工作期間，攜帶液的無意損失會在被礫石充填的 層段內形成砂橋。例如，在一個厚的或傾斜的生產層段中，礫石的不
良分布(即層段的不完全充填導致礫石充填內的空隙)會出現，伴隨 著從礫石泥漿進入地層中的液體過早損失。這種流體損失會導致在礫 石充填完成之前在環狀空間內形成砂橋。為應對這一問題，如分流管的替代流動通道可以被用於繞過砂橋並在層段內均勻分布礫石。對於
這種替代流動通道的更多細節，見編號為4,945,991、 5,082,052、 5,113,935、 5,333,688、 5,515,915、 5,868,200、 5,890,533、 6,059,032、 6,588,506的美國專利以及公開號為WO2004/094784的國際申請；這些 材料以引用方式併入本文。
0011雖然分流管有助於形成礫石充填，但分流管的這種用途可能 限制向層位分隔提供礫石充填的方法，因為分流管使封隔器(packer) 連同砂控裝置的使用變得複雜。例如，當接合封隔器時，此組件要求 分流管的流動通道不受中斷。如果分流管被置於封隔器的外面，當封 隔器擴展時其可能被損壞或可能與封隔器的正確操作相互幹擾。與井 工具偏心對齊的分流管要求封隔器處於偏心對齊，這使得井工具的整 個直徑較大並且不均勻。現有的設計使用聯合型連接、使多條管道對 齊的同步連接、接合組件之間的跨接分流管連接或連接之上的圓柱蓋 板。當在組裝和安裝生產(採油)管柱時，這些連接成本高、費時和/ 或在鑽臺上難於操作。
0012優選是使用直徑較小的圓分流管的同軸替代流動通道，但是 這產生了其他設計困難。同軸分流管設計由於需要封隔器的內部分流 管和中心管與砂控裝置的分流管和中心管的高精度對齊而複雜化。如 果分流管被置於砂篩的外部，管道暴露在嚴酷的井身環境下並且在安 裝或工作期間可能被損壞。對對齊分流管的高精度要求使井工具的制 造和組裝的成本更高，費時更多。已經開發了一些裝置來簡化組裝， 但通常沒有效果。
0013內部分流裝置的 一 些示例是美國專利申請公開 No.2005/0082060 、 No.2005/0061501 、 No.2005/0028977 、 No.2004/0140089的主題。這些專利申請一般描述具有分流管的砂控裝 置，該分流管位於中心管和砂篩之間，其中分流管與轉換工具直接流 體連通以分布礫石充填。它們描述沿著分流管間歇分隔的組裝連接和 噴嘴之上的歧管區域的使用。然而，這些裝置對於距離大於3500英尺 的完井無效。
0014此外，需要一種為各種井下工具提供替代的流動通道的方法和設備，井下工具包括但不限於砂控裝置、砂篩和在井內的不同層段 提供礫石充填的封隔器，並且需要有效連接井下工具的系統和方法。
0015其他相關材料可以至少在美國專利No.5476143、 No.5588487、 No.5934376、 No.6227303、 No.6298916、 No.6464261、 No.65I6882、 No.6588506、 No.6749023、 No.6752207、 No.6789624、 No.6814139、 No.6817410;國際申請公開No.WO2004/094769;美國專利申請公開 No.2004/0003922;美國專利申請公開No.2005/0284643;美國專利申請 公開No.2005/0205269;禾卩G. Hurst等人的"Alternate Path Completion: A Critical Review and Lessons Learned From Case Histories With Recommended Practices for Deepwater Applications, " SPE paper No.86532-MS中找到。
發明內容
0016在一個實施例中，描述與鑽孔、開採或監視井下環境相關的 設備。該設備包括接合組件，該接合組件包括具有第一端和第二端的 主體部分和具有內徑的負載套管組件。該負載套管組件被可操作地連 接在主體部分的第一端或第一端附近，該負載套管組件包括至少一個 運輸管道和至少一個封隔管道，其中至少一個運輸管道和至少一個封 隔管道均被置於內徑的外面。該設備進一步包括扭矩套管組件，該扭 矩套管組件具有內徑並且被可操作地連接在主體部分的第二端或第二 端附近。該扭矩套管組件也包括至少一個管道，其中該至少一個管道 被置於內徑的外面。該設備進一步包括可操作地連接在主體部分的第 一端的至少一部分上的連接組件，該連接組件包括歧管區域，其中歧 管區域被配置成與負載套管組件的至少一個運輸管道和至少一個封隔 管道流體流動連通。該設備還可以包括同軸套管和至少一個作為連接 組件一部分的扭矩墊片(spacer)。
0017另一個實施例描述用於鑽孔、開採或監視井下環境的設備， 該設備包括連接組件，該連接組件包括具有第一端和第二端的第一井 下工具、第一主流體流動通道和第一替代流體流動通道。該設備還包 括具有第一端和第二端的第二井下工具、第二主流體流動通道和第二
替代流體流動通道以及連接器，該連接器可操作地被連接在第一井下
23工具的第一端和第二井下工具的第二端，其中該連接器允許第一主流 體流動通道和第二主流體流動通道之間的基本軸向對齊。該連接組件 還包括歧管區域，該歧管區域與連接器基本同心設置，其中歧管區域 允許第一替代流體流動通道和第二替代流體流動通道之間的主流體流 動連通，並且包括至少一個可操作連接到連接器的扭矩墊片，其中扭 矩墊片基本位於歧管區域內。連接組件還包括同軸套管，其圍繞連接 器以包圍歧管區域，並且連接到至少一個扭矩墊片。
0018該設備的另一個實施例描述負載套管組件，該負載套管組件 包括基本圓柱形的細長主體，該細長主體具有外徑、第一端和第二端 和從第一端延伸到第二端的鑽孔，其中該鑽孔形成在細長主體中的內 徑。負載套管組件還包括至少一個運輸管道和至少一個封隔管道，每 個運輸管道和封隔管道從細長主體的第一端延伸到第二端，每個運輸 管道和封隔管道在細長主體的第一端和第二端上各形成開口，其中這 些開口至少基本位於內徑和外徑之間。此外，運輸管道的開口被配置 在第一端以減少進入壓力損失。負載套管組件還包括肩部分，該肩部 分被配置成支撐負載，諸如由開採管道運轉操作引起的負載。
0019該設備的又一個實施例描述扭矩套管組件，該扭矩套管組件 包括基本圓柱形的細長主體，該細長主體具有外徑、第一端和第二端 和從第一端延伸到第二端的鑽孔，該鑽孔在細長主體中形成內徑。扭 矩套管組件還包括至少基本位於細長主體的內徑和外徑之間的至少一 個運輸管道和至少一個封隔管道，運輸管道從第一端到第二端延伸穿 過扭矩套管組件，封隔管道從第一端延伸到扭矩管道組件內的一個位 置，該位置在從細長主體的第二端面向第一端的軸向距離上，在此處 其可以與出口噴嘴流體流動連通。
0020本設備的又一個實施例描述噴嘴環，該噴嘴環包括基本圓柱 形的主體，該主體具有外徑和從第一端延伸到第二端的鑽孔，其中該 鑽孔形成內徑。噴嘴環還包括至少一個運輸管道和至少一個封隔管道， 該至少一個運輸管道和至少一個封隔管道從第一端延伸到第二端，並 且基本位於內徑和外徑之間。其中每個運輸管道和封隔管道被配置成 在其中接收分流管。也可能存在形成在主體的外徑上並且徑向向內延伸的鑽孔，其中鑽孔與至少一個封隔管道中的至少一個至少部分相交 以便該至少一個封隔管道和鑽孔流體流動連通。此外，從至少一個封 隔管道到外徑至少形成一個出口 。
0021還描述組裝接合組件的一種方法。該方法包括將負載套管組 件可操作連接在主體部分的第一端或第一端附近，其中負載套管組件 具有內徑並且包括至少一個運輸管道和至少一個封隔管道，其中該至 少一個運輸管道和至少一個封隔管道都位於內徑的外面。該方法還包 括將扭矩套管組件可操作連接在主體部分的第二端或第二端附近，扭 矩套管組件具有內徑並且包括至少一個管道，其中該至少一個管道位 於內徑的外面。組裝進一步包括將連接器可操作地連接在主體部分的 第一端並且將至少一個扭矩墊片可操作地連接在該連接器上。
0022還描述從地下巖層開採碳氫化合物的方法，該方法包括通過 完井的井身穿過至少一部分地下巖層從地下巖層中開採碳氫化合物。 井身具有生產套管，該生產套管包括多個接合組件，其中該多個接合 組件包括具有內徑的負載套管組件，至少一個運輸管道和至少一個封 隔管道，其中該至少一個運輸管道和至少一個封隔管道均位於內徑的 外面，負載套管可操作地連接在多個接合組件中一個的主體部分。該 多個接合組件還包括具有內徑的扭矩套管組件和至少一個管道，其中 該至少一個管道位於該內徑的外面，並且該扭矩套管被可操作地連接 到該多個接合組件中一個的主體部分。此外，該接合組件包括具有歧 管區域的連接組件，其中該歧管區域被配置成與負載套管組件的至少 一個運輸管道和至少一個封隔管道流體流動連通，其中連接組件在該 負載套管組件處或該負載套管組件附近被可操作地連接在該多個接合 組件中一個的至少一部分上。
0023基於以下詳細描述和附圖，本技術的前述和其它優點變得顯 而易見。其中
0024圖1是根據本技術的某些方面的示例性開採系統。0025圖2A-2B是井身內使用的傳統砂控裝置的示例性實施例。0026圖3A-3C是根據本技術的某些方面在圖1的開採系統中使用 的接合組件的示例性實施例的側視圖、剖視圖和端視圖。
0027圖4A-4B是根據本技術的某些方面與圖1的開採系統和圖 3A-3C的接合組件一起使用的連接組件的示例性實施例的兩個切斷側 視圖。
0028圖5A-5B是根據本技術的某些方面在圖1的開採系統中作為 圖4A-4B的連接組件和圖3A-3C的接合組件的一部分使用的負載套管 組件的示例性實施例的等距視圖和端視圖。
0029圖6是根據本技術的某些方面在圖1的開採系統中作為圖 4A-4B的連接組件和圖3A-3C的接合組件的一部分使用的扭矩套管組 件的示例性實施例的等距視圖。
0030圖7是根據本技術的某些方面的在圖3A-3C的接合組件中使 用的噴嘴環的示例性實施例的端視圖。
0031圖8是根據本技術的某些方面組裝圖3A-3C的接合組件的方 法的示例性流程圖。
0032圖9是根據本技術的某些方面使用圖1的開採系統和圖3A-3C 的接合組件從地下巖層開採碳氫化合物的方法的示例性流程圖。
具體實施例方式
0033在下面詳細描述部分，描述了本技術的具體實施例和優選實 施例。然而，在下文的描述具體到特定實施例或本技術的特定用法的 意義上說，本文意圖只出於說明性的目的並僅提供對示例性實施例的 描述。因此，本發明不限於下文描述的具體實施例，而是包括處於所 附權利要求的真實精神和範圍內的全部替代、修改和等價物。
0034儘管井身被描述為垂直井身，但是應該注意本技術在垂直、 水平、傾斜或其他類型的井身中都有效。此外，任何方向的描述，諸 如"上遊"、"下遊"、"軸向"、"徑向"等應該在上下文中理解，而不 是為了限制本技術的井身、接合組件或任何其他部件的方向。
0035本技術的一些實施例可以包括一個或多於一個接合組件，其可以在完井、開採或注入系統中使用以幫助井完井，例如，礫石充填 和/或提高從井下的碳氫化合物的開採和/或增強流體或氣體注入到井 中。接合組件的一些實施例可以包括井下工具，諸如砂控裝置、封隔
器、轉換工具、滑動套管、分流板(shunted blanks)或本領域中的其 他己知裝置。在本技術的一些實施例中，接合組件可以包括替代通道 機構用以在井內的礫石充填中提供層位封隔。此外，描述可以在裸眼 完井或套管完井中使用的井下設備。本技術的接合組件的一些實施例 可以包括共同的歧管或歧管區域，該歧管或歧管區域提供通過連接組 件與接合組件的流動連通，其可以包括中心管、分流管、封隔器、砂
控裝置、智能井下裝置、交叉連接流動裝置、流入量控制裝置和其他 工具。同樣，本技術的一些實施例可以用來設計和製造井下工具、流
動控制的完井、監控和管理井身環境、開採碳氫化合物和/或處理流體 注入。
0036本技術的一些實施例的連接組件可以與任何類型的井下工具 一起使用，包括封隔器和砂控裝置。本技術的連接組件還可以與其他 井下技術裝置結合使用，諸如智能井下裝置、交叉連接流動技術和流 入量控制裝置。本技術連接組件的一些實施例可以提供同心的替代流 動通道和簡化的連接接口以與各種井下工具一起使用。連接組件還可 以形成歧管區域並且可以通過單個螺紋連接與第二井下工具連接。此 外，連接組件的一些實施例可以結合提供間歇的礫石充填和層位封隔 的技術使用。序列號為60/765023和60/775434的美國申請教導了一些 此類技術，這些文獻通過引用合併於此。
0037現在轉向附圖，並且首先參考圖1，圖1圖解說明了依照本發 明某些方面的示例性開採系統100。在示例性開採系統100中， 一個浮 動開採設施102被連接到位於海床106上的海底採油樹104。通過這個 海底採油樹104，浮動開採設施102進入到一個或多於一個地下地層， 如地下地層107，其可包括具有如油和氣的碳氫化合物的多個生產層段 或區域108a-108n，其中n是任何整數。有益的是，如砂控裝置138a-138n 的井下工具可以被用於提高來自生產層段108a-108n的碳氫化合物的 開採。然而，應該注意的是，開採系統100是為示例的目的被說明的並且本技術對於從任何海下、平臺或陸地地點開採或注入流體是有用 的。
0038浮動開採設施102可被配置成監視並開採來自地下地層107 的生產層段108a-108n的碳氫化合物。浮動開採設施102可以是浮式鑽 井船，這種浮式鑽井船能夠管理來自海底井的流體(如碳氫化合物) 的開採。這些流體可以被儲存在浮動開採設施102上和/或提供給油輪
(未顯示)。為進入生產層段108a-108n，浮動開採設施102通過控制 管纜112被連接到海下採油樹104和控制閥110。控制管纜112可操作 地連接到用於把碳氫化合物從海下採油樹104提供到浮動開採設施 102的生產管道，用於水力或電裝置的控制管道以及與井身114內其它 裝置通信的控制電纜。
0039為進入生產層段108a-108n，井身114穿透海床106到達一定 深度，所述深度接觸到在井身114內不同深度的生產層段108a-108n。 如可理解的，生產層段108a-108n (可被稱為生產層段108)可以包括 各種巖石層或段，這些巖石層或段可能包括或不包括碳氫化合物並可 以被稱為區域。放在海床106上井身114上方的海下採油樹104提供 井身114內裝置和浮動開採設施102之間的接觸面。因此，海下採油 樹104可以被連接到生產管柱128以提供流體流動通道和用來提供通 信路徑的控制電纜(未顯示)，控制電纜在海下採油樹104處接觸控 制管纜112。
0040在井身114內，開採系統100還可以包括不同的設備來提供 對生產層段108a-108n的進入。例如，可以從海床106到海床106下特 定深度的位置安裝表層套管柱124。在表層套管柱124內，中間或生產 套管柱126可以用來為井身114的壁提供支持，生產套管柱126可向 下延伸到生產層段108附近的深度。表層和生產套管柱124和126可 以被膠結到井身114內的固定位置以進一步穩定井身114。在表層和生 產套管柱124和126內，生產管柱128可以用於為碳氫化合物和其它 流體提供通過井身114的流動通道。沿著這條流動通道，如果表層安 全閥132上方發生斷裂或毀壞，可以使用表層安全闊132來阻止來自 生產管柱128的流體流動。此外，可以使用砂控裝置138a-138n來與礫石充填140a-140n—起控制顆粒流入生產管柱128。砂控裝置138a-138n 可以包括開槽襯管、獨立篩網(SAS)、預填充篩、繞絲篩、燒結金屬 篩、膜篩、可擴張篩和/或絲網篩；而礫石充填140a-140n可以包括礫 石、砂、不能壓縮的顆粒或其它合適的固體粒狀材料。本技術的接合 組件的一些實施例可以包括井下工具，諸如砂控裝置138a-138n中的一 個或封隔器134a-134n中的一個。
0041砂控裝置138a-138n可以被連接在一個或多於一個封隔器 134a-134n上，在此封隔器134a-134n可以被稱為封隔器134或其他井 下工具。優選地，砂控裝置138a-138n，在此可以被稱為砂控裝置138 之間的連接組件和其他井下工具應該易於組裝在浮動開採設施102上。 此外，砂控裝置138可以被配置成提供穿過中心管的相對連續的流體 流動通道和次流動通道，諸如分流管或雙壁管。
0042系統使用封隔器134來使井身環內的具體區域相互隔離。接 合組件可以包括封隔器134、砂控裝置138或其他井下工具，並且被配 置為提供在不同層段108a-108n中各種井下工具之間的流體連通通道， 同時阻止流體流入一個或多於一個其他區域，諸如井身環。流體連通 通道可以包括共同的歧管區域。無論如何，封隔器134可以用來提供 層位封隔和機構以在每個層段108a-108n內提供基本完成的礫石充填。 為了舉例，封隔器134的某些實施例在序列號為60/765023和60/775434 的美國申請中進一步描述，其中描述封隔器的部分通過引用合併於此。
0043圖2A-2B是井身內連接在一起的傳統砂控裝置實施例的局部 視圖。砂控裝置200a和200b每個可以包括被過濾介質或砂篩204環 繞的管狀部件或中心管202。可以利用肋件206來保持砂篩204與中心 管202的特定距離，砂篩可以包括多條線節、網篩、繞絲、介質以阻 止預定尺寸的顆粒及其任何組合。分流管208a和208b，可以總稱為分 流管208，其可以包括封隔管208a或傳輸管208b並且為了井身內的礫 石充填也可以與砂篩204 —起使用。封隔管208a可以具有一個或多於 一個閥門或噴口 212，其為包括攜帶液和礫石的礫石充填泥漿提供到砂 篩204和井身壁之間形成的環狀空間的流動通道。閥門可以防止來自 分隔層段的流體流過至少一個跨接管進入另一個層段。對於砂控裝置
29200a局部視圖的另一個透視圖，圖2B顯示了沿著線段AA的各種組件 的橫截面圖。應該注意的是除在4,945,991和5,113,935號美國專利 中描述的圖2A和2B所示的外分流管外，也可以使用5,515,915和 6,227,303號美國專利中描述的內分流管。
0044雖然該類型的砂控裝置對於某些井是有用的，但是其不能夠 分隔井身內的不同層段。如上文所述，水/氣產出的問題可包括產量損 失、設備損壞和/或增加處理、應對和處置成本。對於具有多個不同完 井層段和層段到層段之間的地層強度可以是變化的井，這些問題進一 步混雜在一起。在這種情況下，任何一個層段中的水或氣突破可能威 脅井內的剩餘儲量。本技術的連接有助於生產管柱128中的高效替代 通道流體流動技術。本技術的一些實施例在第一井下工具的下遊端和 第二井下工具的上遊端之間提供單個固定連接。這消除了對齊分流管 或其他替代流動通道裝置的高成本和費時的工作，與此同時消除了對 偏心替代流動通道的需要。本技術的一些實施例還消除了對主流動通 道和次流動通道同步連接的需要。因此，為了在井身114內提供層位 封隔，砂控裝置138、將砂控裝置138連接到其他井下工具的連接組件 和方法的各種實施例將在下面進行描述，並且在圖3-9中顯示。
0045圖3A-3C是圖1的幵採系統100中使用的接合組件300的示 例性實施例的側視圖、剖視圖和端視圖。此外，通過同時參看圖1可 以最好地理解圖3A-3C。接合組件300可以包括具有第一端或上遊端 和第二端或下遊端的主體部分，該主體部分包括可操作連接在第一端 或第一端附近的負載套管組件303、可操作連接在第二端或第二端附近 的扭矩套管組件305、可操作連接在第一端的連接組件301，該連接組 件301包括連接器307和歧管區域315。此外，負載套管組件303包括 至少一個運輸管道和至少一個封隔管道(參看圖5)，並且扭矩套管包 括至少一個管道(未顯示)。
0046本技術的接合組件300的一些實施例通過連接組件301可以 被連接在其他接合組件上，其他接合組件可以包括封隔器、砂控裝置、 分流板或其他井下工具。它可能僅僅需要單個螺紋連接並且被配置為 在連接的井下工具之間形成可調整的歧管區域315。歧管區域315可以被配置為形成圍繞連接器307的環。接合組件300可以包括穿過主體 部分和穿過連接器307的內徑的主流體流動組件或通道318。負載套管 組件303可以包括至少一個封隔管道和至少一個運輸管道，扭矩套管 組件305可以包括至少一個管道，但是可以不包括封隔管道(參看圖5 和圖6的運輸管道和封隔管道的示例性實施例)。雖然與負載套管組件 303的封隔管道流體流動連通的部分流體流動組件320可以在進入扭 矩套管組件之前終止，或可以在扭矩套管組件305內終止，但是這些 管道可以通過接合組件300的替代流體流動組件或通道320相互之間 流體流動連通。在組裝生產管柱128期間，歧管部分315可以幫助連 續流體流過接合組件300的替代流體流動組件或通道320，而不需要排 齊負載套管組件303及扭矩套管組件305的開口與替代的流體流動組 件320的同步連接。單個螺紋連接組成接合組件300之間的連接組件 301，從而減少組裝的複雜性和組裝時間。此技術便於替代的通道穿過 各種井下工具並且允許操作者設計和操作生產管柱128以在井身114 中提供層位封隔，如序列號為60/765023和60/775434的美國申請所公 開的。本技術還可以與安裝裸眼礫石充填完井和其他井身維修和處理 中使用的方法和工具相結合，安裝裸眼礫石充填完井如美國專利申請 公開No.US2007/0068675中所公開的，其通過引用合併於此。
0047本技術的接合組件的一些實施例包括位於第一端的負載套管 組件303、位於第二端的扭矩套管組件305、形成至少部分主體部分的 中心管302、連接器307、穿過連接器307的主流動通道320、同軸套 管311、及連接器307和同軸套管311之間的替代流動通道320，其中 替代流動通道320沿著中心管302的外徑穿過負載套管組件303和扭 矩套管組件305。 一個接合組件300的扭矩套管組件305被配置為通過 連接組件301連接在第二組件的負載套管組件303上，無論接合組件 300是否包括砂控裝置、封隔器或其他井下工具。
0048接合組件300的一些實施例優選包括中心管302，該中心管 302具有位於中心管302上遊或第一端附近的負載套管組件303。中心 管302可以包括穿孔或狹縫，其中穿孔或狹縫可以沿著中心管302或 其一部分結合在一起以規定流體路徑或其它應用。優選中心管302沿
31著接合組件的軸向長度延伸，並且被可操作地連接到位於中心管302 的下遊或第二端的扭矩套管305。接合組件300可以進一步包括至少一 個沿其長度布置的噴嘴環310a-310e、至少一個砂篩段314a-314f和至 少一個扶正器(centralizer) 316a-316b。如本文所使用的，術語"砂篩" 指的是被配置為阻止具有特定尺寸的顆粒物質通過但是允許氣體、液 體和小顆粒流過的任何過濾機構。過濾器的尺寸通常具有60-120個網 孔，但是根據具體環境可以更大或更小。本領域中已知許多砂篩種類 並且包括(篩管)繞絲、網材料、編織網、燒結網、環繞穿孔或開縫 板片，Schlumberger公司的MESHRITE 禾B Reslink公司的 LINESLOT 產品。優選地，砂篩段314a-314f位於多個噴嘴環 310a-310e中的一個和扭矩套管組件305之間、位於多個噴嘴環 310a-310e中的兩個之間、或位於負載套管組件303和多個噴嘴環 310a-310e中的一個之間。該至少一個扶正器316a-316b可以放置在至 少一部分負載套管組件303或多個噴嘴環310a-310e中一個的至少一部 分的周圍。
0049如圖3B所示，在本技術的一些實施例中，運輸管和封隔管 308a-308i (雖然顯示9個管，但是本發明可以包括多於或少於9個管) 優選具有圓形橫截面以經受與較大深度的井相關的較高壓力。運輸管 和封隔管308a-308i還可以對於接合組件300的整個長度是連續的。此 外，管308a-308i優選是由鋼構成，更優選由較低屈服、可焊接的鋼構 成。 一個示例是316L。負載套管組件303的一個實施例由高屈服鋼、 難焊接的材料構成。負載套管組件303的一個優選實施例將高強度材 料與更易焊接的材料在加工之前結合。此結合物可以被焊接和進行熱 處理。封隔管308g-308i (雖然僅顯示3個封隔管，'但是本發明可以包 括多於或少於3個封隔管)包括以規律間隔分布的噴嘴開口 310，例如 大約6英尺一個，以便於可流動物質(諸如礫石泥漿)從封隔管 308g-308i流入井身114環，以封隔生產層段108a-108n、傳送處理流體 到層段、開採碳氫化合物、監視或控制井身。可以使用運輸和封隔管 308a-308i的許多組合。示例組合包括6個運輸管308a-308f和3個封 隔管308g-308i。0050接合組件300的優選實施例可以進一步包括多個軸向杆 312a-312n，其中"n"可以是任意整數，該多個軸向杆312a-312n平行 於和中心管302長度相鄰的分流管308a-308n延伸。軸向杆312a-312n 為接合組件300提供額外的結構整體性並且至少部分支撐砂篩段 314a-314f。接合組件300的一些實施例可以每個分流管308a-308n合 並1-6個軸向杆312a-312n。示例性組合在每對分流管308之間包括三 個軸向杆312。
0051在本技術的一些實施例中，砂篩段314a-314f可以被連接在焊 接環(未顯示)上，在焊接環上砂篩段314a-314f與負載套管組件303、 噴嘴環310或扭矩套管組件305相接。示例性焊接環包括兩個件，該 兩個件沿著至少一個軸向長度通過鉸鏈連接，在相反的軸向長度上通 過裂口、夾子、其他連接機構或某個組合連接。此外，扶正器316可 以裝在負載套管組件303的主體部分(未顯示)上方和接合組件300 的大約中點處。在一個優選實施例中，噴嘴環310a-310e中的一個包括 延伸的軸向長度以在其上接收扶正器316。如圖3C所示，歧管區域315 也可以包括多個扭矩墊片或輪廓(profiles) 309a-309e。
0052圖4A-4B是圖1的開採系統100中與圖3A-3B的接合組件300 結合使用的連接組件301的兩個示例性實施例的切斷圖。此外，通過 同時參看圖1和圖3A-3B可以最佳地理解圖4A-4B。連接組件301由 第一井下工具300a、第二井下工具300b、同軸套管311、連接器307 和至少一個扭矩墊片309a (雖然在此圖中僅顯示一個扭矩墊片，但是 可以有不止一個，如圖3C所示)組成。
0053參考圖4A，連接組件301的一個優選實施例可以包括具有主 體部分的第一接合組件300a、主流體流動通道318和替代流體流動通 道320，其中井下工具300a或300b的一端被可操作連接在連接器307 上。該實施例還可以包括具有主流體流動通道318和替代流體流動通 道320的第二井下工具300b，其中井下工具300的一端被可操作連接 在連接器307上。優選地，第一井下工具300a和第二井下工具300b 的主流體流動通道318通過連接器307的內徑處於實質流體流動連通， 第一井下工具300a和第二井下工具300b的替代流體流動通道320通過連接器307的外徑周圍的歧管區域315處於實質流體流動連通。該 實施例進一步包括至少一個扭矩墊片309a，該扭矩墊片309a至少部分 固定在歧管區域315中。該至少一個扭矩墊片309a被配置為阻止彎曲 流動並且為連接組件301提供額外的結構整體性。歧管區域315是環 空體積，其至少部分受到至少一個扭矩墊片309a的幹擾，其中歧管區 域315的內徑由連接器307的外徑限定，並且歧管區域315的外徑可 以由井下工具300限定或由與連接器307基本同軸對齊的套管限定， 該套管被稱為同軸套管311。
0054現在參考圖4B，本技術的連接組件301的一些實施例可以包 括至少一個替代流體流動通道320，其從連接組件301的上遊或第一端 延伸，在同軸套管311和連接器307之間並且穿過部分負載套管組件 303。優選地，連接器307通過螺紋連接被可操作的連接在中心管302 的上遊端。同軸套管311位於連接器307周圍，形成歧管區域315。連 接機構可以包括螺紋接頭410，其穿過同軸套管311、穿過至少一個扭 矩輪廓或墊片309a中的一個並且進入連接器307。每個扭矩輪廓 309a-309e可以有兩個螺紋接頭410a-410n，其中"n"可以是任意整數， 其中螺紋接頭410a-410n之一延伸穿過扭矩輪廓309a-309e，另一個終 止在扭矩輪廓309a-309e的體內。
0055在本技術的一些實施例中，同軸套管311和連接器307之間 的體積形成連接組件301的歧管區域315。歧管區域315可以有利地提 供第一接合組件300a和第二接合組件300b之間的流體流動連接的替 代通道，其可以包括封隔器、砂控裝置或其他井下工具。在優選實施 例中，流入歧管區域315的流體，在進入第二接合組件300b時可以沿 著阻力最小的通道。扭矩輪廓或墊片309a-309e可以至少部分位於同軸 套管311和連接器307之間，並且至少部分位於歧管區域315內。連 接器307可以將第一接合組件300a的負載套管組件303連接到第二井 下工具300b的扭矩套管組件305上。有利地，這可以進一步簡化組裝 並且提高接合組件300a和300b之間的兼容性，接合組件可以包括各 種井下工具。
0056還優選使用螺紋連接將連接器307可操作連接在中心管302上，使用螺紋接頭將同軸套管311可操作連接在連接器307上。螺紋 接頭410a-410n穿過扭矩墊片或輪廓309a-309e，其中"n"可以是任意 整數。扭矩輪廓309a-309e優選具有氣動力外形，更優選基於NACA (國家航空諮詢委員會)標準。使用的扭矩輪廓309a-309e的數目可以 根據連接組件301的尺寸、打算穿過的流體類型和其他因素變化。一 個示例性實施例包括5個扭矩墊片309a-309e，其等分歧管區域315的 環。然而，應該注意可以使用不同數目的扭矩墊片309a-309e和接頭實 施本技術。
0057在本技術的一些實施例中，扭矩墊片309a-309e可以由螺紋接 頭410a-410n固定，其中螺紋接頭410a-410n延伸穿過同軸套管311進 入扭矩墊片309a-309e。然後螺紋接頭410a-410n可以伸出進入連接器 307中的加工孔。作為示例， 一個優選實施例可以包括IO個螺紋接頭 410a-410e，其中兩個接頭分別進入各氣動扭矩墊片309a-309e。此外， 接頭410a-410 e中的一個可以穿過扭矩墊片309a-309e，並且兩個接頭 410a-410i中的另一個可以終止在扭矩墊片309a-309e的體內。然而， 可以使用其他數目和組合的螺紋接頭實施本技術。
0058此外，扭矩墊片或輪廓309a-309e可以被定位以使更圓端面向 上遊方向以在流體通過歧管區域315時產生最少量的阻力，與此同時， 至少部分禁止流體沿著彎曲通道流動。在一個優選實施例中，諸如0 型環和墊環412的密封環可以安裝在同軸套管311的內唇與扭矩套管 組件305和負載套管組件303中每個的唇部之間。
0059圖5A-5B是根據本技術的某些方面在圖1的開採系統100、 圖3A-3C的接合組件300和圖4A-4B的連接組件301中使用的負載套 管組件303的示例性實施例的等距視圖和端視圖。此外，通過同時參 看圖1、圖3A-3C和圖4A-4B可以最佳地理解圖5A-5B。負載套管組 件303包括基本圓柱形的細長主體520，該細長主體具有外徑和從第一 端504延伸到第二端502的鑽孔。負載套管組件303還包括至少一個 運輸管道508a-508f和至少一個封隔管道508g-508i (雖然顯示6個運 輸管道和3個封隔管道，但是本發明可以包括更多或更少的此類管道)， 運輸管道和封隔管道從第一端504延伸到第二端502形成開口，該開口至少基本位於內徑506和外徑之間，其中至少一個運輸管道 508a-508f的開口被配置在第一端以減少進入壓力損失(未顯示)。
0060本技術的負載套管組件的一些實施例可以進一步包括位於負 載套管組件的第二端502的至少一個開口，其被配置為與分流管 308a-308i、雙壁中心管、或其他替代通道流體流動機構流體連通。負 載套管組件303的第一端504包括唇部510，該唇部510適於並且被配 置為接收墊環和/或0型環412。負載套管組件303還可以包括負載肩 512以允許浮動開採設施或裝備102上的標準井下工具插入設備在篩 運轉操作期間操控負載套管組件303。負載套管組件303另外可以包括 主體部分520和用以將中心管302可操作連接在負載套管組件303上 的機構。
0061在本技術的一些實施例中，位於負載套管組件303的第二端 502的運輸管道和封隔管道508a-508i適於被可操作地連接，優選焊接 到分流管308a-308i。分流管308a-308i可以通過本領域的任何已知方法 被焊接，包括直接焊接或通過襯套焊接。分流管308a-308i優選具有圓 形橫截面並且以基本相等的間隔圍繞中心管302分布以建立同心橫截 面。運輸管道508a-508f還可以在其上遊開口處具有被減少的進入壓力 損失或光滑輪廓設計以便於流體流入運輸管308a-308f。光滑輪廓設計 優選包括"喇叭"或"笑臉"結構。作為一個示例， 一個優選實施例 可以包括6個運輸管道508a-508f和3個封隔管道508g-508i。然而， 應該注意可以使用任何數目的封隔管道和運輸管道來實施本技術。
0062在負載套管組件303的一些實施例中，吊索環(未顯示)與 負載套管組件303結合使用。吊索環(loadring)在鄰近負載套管組件 303的上遊端或在該上遊端被安裝在中心管302上。在一個優選實施例 中。負載套管組件303包括至少一個運輸管道508a-508f和至少一個封 隔管道508g-508i，其中吊索環的入口被配置為與運輸管道和封隔管道 508a-508i流體流動連通。作為一個示例，定位銷或槽(未顯示)可以 被併入以確保吊索環和負載套管組件303適當對齊。 一部分吊索環入 口被定形成喇叭嘴狀以減少進入壓力損失或提供光滑輪廓。優選地， 與運輸管道508a-508f對齊的入口與"喇叭"形結合，而與封隔管道508g-508i對齊的入口不與"喇叭"形結合。
0063雖然吊索環和負載套管組件303作為單個單元用於流體流動， 但是優選使用兩個分離部件以允許中心管密封放置於中心管302和負 載套管組件303之間，以便當合適地安裝到中心管302時吊索環可以 起密封護圈的作用。在替代實施例中，負載套管組件303和吊索環包 括焊接在中心管302適當位置的單個單元以便焊接基本限制或阻止負 載套管組件303和中心管302之間的流體流動。
0064在本技術的一些實施例中，負載套管組件303包括位於下遊 端502的斜邊516以更容易在其上焊接分流管308a-308i。優選實施例 還在下遊或第二端502的面前加入多個徑向狹縫或槽518a-518n以接收 多個軸向杆312a-312n,其中"n"可以是任意整數。 一個示例性實施 例在連接在每個負載套管組件303上的每對分流管308a-308i之間包括 3個軸向杆312a-312n。其它實施例可以在每對分流管308a-308i之間包 括O個、l個、2個或不同數目的軸向杆312a-312n。
0065優選負載套管組件303由具有足夠強度的材料製成以抵抗在 篩運轉操作期間產生的接觸力。 一種優選材料是高屈服點合金材料， 諸如S156M。使用可以將力從負載套管組件303有效轉移到中心管302 的任何機制將負載套管組件303可操作地連接在中心管302，諸如通過 焊接、夾合、碰鎖或本領域已知的其他技術。 一種用以將負載套管組 件303固定到中心管302的優選機構是螺紋接頭，諸如扭矩螺栓，其 驅動穿過負載套管組件303進入中心管302。優選地，負載套管組件 303包括位於其下遊端502和負載肩512之間的徑向孔514a-514n以接 收螺紋接頭，其中"n"可以是任意整數。例如，在基本三等分負載套 管組件303外周的3個組中可以有9個孔514a-514i，以提供從負載套 管組件303到中心管302的重量轉移的最均勻分布。然而，應該注意 可以使用任何數目的孔來實施本技術。
0066負載套管組件303優選包括唇部510、負載肩512和至少一個 運輸管道和一個封隔管道508a-508i，至少一個運輸管道和一個封隔管 道508a-508i沿著負載套管組件303的內徑和外徑之間的負載套管組件 303的軸向長度延伸。中心管302延伸穿過負載套管303，並且至少一個替代流體流動通道320從運輸管道和封隔管道508a-508n中的至少一 個向下延伸中心管302的長度。中心管302被可操作連接在負載套管 組件303上以將軸向力、旋轉力或其他力從負載套管組件303轉移到 中心管302。噴嘴開口 310a-310e沿著替代流體流動通道320以規律的 間隔布置以便於井身114環和至少部分替代流體流動通道320內部之 間的流體流動連接。替代流體流動通道320終止在扭矩套管組件305 的運輸管道或封隔管道(參看圖6)，而且扭矩套管組件305被安裝在 中心管302上。多個軸向杆312a-312n被設置在替代流體流動通道320 內並且沿著中心管302的長度延伸。砂篩314a-314f被設置在接合組件 300周圍以過濾從井身114環到中心管302的礫石、砂粒和/或其他碎 片的通道。砂篩可以包括開縫襯管、獨立篩網(SAS)、預填充篩、繞 絲篩、燒結金屬篩、膜篩、可擴張篩和/或絲網篩。
0067重新參考圖4B，在本技術的一些實施例中，接合組件300可 以包括連接器307和同軸套管311，其中連接器307被可操作連接(如 螺紋連接、焊接連接、固定連接或本領域中已知的其他連接類型)到 中心管302並且具有與中心管302大約相同的內徑以便於流體流過連 接組件301。同軸套管311基本同心地圍繞連接器307並且被可操作連 接(如螺紋連接、焊接連接、固定連接或本領域中已知的其他連接類 型)到連接器307。同軸套管311還優選包括位於其第二端或下遊端的 第一內唇，第一內唇與負載套管組件303的唇部510配合以阻止同軸 套管311和負載套管組件303之間的流體流動。然而，沒有必要在負 載套管組件303和同軸套管311之間轉移負載。
0068圖6是根據本技術某些方面的圖4A-4B的連接組件301、圖 3A-3C的接合組件300和圖1的開採系統100中使用的扭矩套管組件 305的示例性實施例的等距視圖。因此，通過同時參看圖l、圖3A-3C 和圖4A-4B可以最佳地理解圖6。扭矩套管組件305可以設置在接合 組件300的下遊端或第二端並且其包括上遊端或第一端602、下遊端或 第二端604、內徑606、至少一個運輸管道608a-608i，所述至少一個運 輸管道基本圍繞內徑606並且在其外部，但基本位於外徑的內部。至 少一個運輸管道608a-608f從第一端602延伸到第二端604，而至少一個封隔管道608g-608i在到達第二端604之前終止。
0069在一些實施例中，扭矩套管組件305具有位於上遊端602的 斜邊616以更易於在其上連接分流管308。優選實施例也可以在上遊端 602的面前加入多個徑向狹縫或槽612a-612n以接納多個軸向杆 312a-312n，其中"n"可以是任意整數。例如，扭矩套管在每對分流管 308a-308i之間具有3個軸向杆312a-312c從而每個扭矩套管組件305 連接有27個軸向杆。其它實施例可以在每對分流管308a-308i之間包 括0個、l個、2個或不同數目的軸向杆312a-312n。
0070在本技術的一些實施例中，使用將力從一個主體轉移到另一 個主體的任何機制，諸如焊接、夾合、碰鎖或本領域已知的其他手段， 負載套管組件305優選被可操作地連接到中心管302。 一種用以完成此 連接的優選機構是螺紋緊固件，例如扭矩螺栓，其穿過扭矩套管組件 305進入中心管302。優選地，扭矩套管組件包括位於其上遊端602和 唇部610之間的徑向孔614a-614n以在其中接納螺紋緊固件，其中"n" 可以是任意整數。例如，在三等分扭矩套管組件305外周的3個組中 可以有9個孔614a-614i。然而，應該注意可以使用其他數目和結構的 孔614a-614n來實施本技術。
0071在本技術的一些實施例中，運輸管道和封隔管道608a-608i在 扭矩套管組件305的上遊端602適於被可操作連接，優選被焯接到分 流管308a-308i。分流管308a-308i優選具有圓形橫截面並且以基本相等 的間隔圍繞中心管302分布以建立接合組件300的平衡、同心橫截面。 管道608a-608i被配置為可操作連接在分流管308a-308i的下遊端，其 尺寸和形狀可以根據本教導而變化。作為一個示例， 一個優選實施例 可以包括6個運輸管道608a-608f和3個封隔管道608g-608i。然而， 應該注意可以使用任何數目的封隔管道和運輸管道來實現本技術的優 點。
0072在本技術的一些實施例中，扭矩套管組件305可以僅包括運 輸管道608a-608f，並且封隔管308g-308i可以在扭矩套管組件305的 第二端604或在到達扭矩套管組件305的第二端604之前終止。在優 選實施例中，封隔管道608g-608i可以終止在扭矩套管組件305的主體內。在此結構中，封隔套管608g-608i可以通過至少一個穿孔618與扭 矩套管組件305的外部流體連通。穿孔618可以裝有噴嘴插件和回流 阻止裝置(未顯示)。在操作中，這允許流體流，諸如礫石泥漿穿過穿 孔618流出封隔管道608g-608i，但阻止流體穿過穿孔618流回進封隔 管道608g-608i。
0073在一些實施例中，扭矩套管組件305可以進一步包括唇部610 和多個流體流動通道608a-608i。當本技術的第一接合組件300a和第二 接合組件300b (其可以包括井下工具)被連接時，第一接合組件300a 的中心管302的下遊端可以被可操作地連接(如螺紋連接、焊接連接、 緊固連接或其他連接類型)在第二接合組件300b的連接器307上。此 外，第二接合組件300b的同軸套管311的內唇與第一接合組件300a 的扭矩套管組件305的唇部610配合以阻止流體通過在同軸套管311 和扭矩套管組件305之間的流動從接合組件300的內部流到井身環 114。然而，沒有必要在扭矩套管組件305和同軸套管311之間轉移負 載。
0074圖7是根據本技術的某些方面的在圖3A-3C的接合組件300 和圖l的開採系統100中使用的多個噴嘴環310a-310e中一個的示例性 實施例的端視圖。因此，通過同時參看圖1和圖3A-3C可以最佳地理 解圖7。本實施例提到多個噴嘴環310a-310e中的任何一個或全部，但 在下文將被稱為噴嘴環310。噴嘴環310適於並且被配置為圍繞中心管 302和分流管308a-308i安裝。優選地，噴嘴環310包括至少一個通道 704a-704i以接受至少一個分流管308a-308i。每個通道704a-704i穿過 噴嘴環310從上遊端或第一端延伸到下遊端或第二端。對於每個封隔 管308g-308i，噴嘴環310包括開口或孔702a-702c。每個孔702a-702c 沿著徑向從噴嘴環的外表面朝噴嘴環310的中點延伸。每個孔 702a-702c至少部分地與至少一個通道704a-704c幹涉或相交以便它們 處於流體流動連通。楔子(未顯示)可以被插入到每個孔702a-702c 中以便對分流管308g-308i施加力將分流管308g-308i壓在通道壁的相 對側。對具有幹涉孔702a-702c的每個通道704a-704i，也有一個出口 706a-706c從通道壁延伸穿過噴嘴環310。出口 706a-706c具有垂直於孔702a-702c的中心軸定向的中心軸。穿過具有孔702a-702c的通道插 入的每個分流管308g-308i包括與出口 706a-706c流體流動連通的穿孔 並且每個出口 706a-706c優選包括噴嘴插件(未顯示)。
0075圖8是根據本技術某些方面，製造圖3A-3C的接合組件300 的方法的示例性流程圖，接合組件300在圖1的開採系統中使用，並 且包括圖4A-4B的連接組件301、圖5A-5B的負載套管組件303和圖 6的扭矩套管組件305。因此，通過同時參看圖1、圖3A-3C、圖4A-4B、 圖5A-5B和圖6可以最佳地理解流程圖800。應該明白示例性實施例 中的步驟除非另外指定，不然可以以任何順序完成。該方法包括將具 有運輸管道和封隔管道508a-508i的負載套管組件303可操作地連接在 接合組件300的主體部分的第一端或第一端附近，將具有至少一個管 道608a-608i的扭矩套管組件305可操作地連接在接合組件300的主體 部分的第二端或第二端附近，並且將連接組件301可操作地連接在接 合組件300的主體部分的第一端的至少一部分上，其中連接組件301 包括歧管區域315，歧管區域315與負載套管組件303的封隔管道和運 輸管道508a-508i及扭矩套管組件305的至少一個管道608a-608i流體 流動連通。
0076在本技術的一些實施例中，提供個體部件(802)並且將其預 安裝在中心管302上或其周圍(804)。連接連接器307 (816)並且安 裝密封件(817)。將負載套管組件303固定在中心管302上(818)並 且安裝砂篩段314a-314n。將扭矩套管組件305固定在中心管302上
(828)，組裝連接組件301 (830)，並且完成噴嘴開口 310a-310e(838)。 扭矩套管組件可以具有運輸管道608a-608f，但是可以具有封隔管道 608g-608i也可以不具有封隔管道608g-608i。
0077在製造接合組件300的優選方法中，在組裝之前，檢查中心 管302的每一端上的密封表面和螺紋的抓痕、標記或凹陷(803)。然 後，負載套管組件303、扭矩套管組件305、噴嘴環310a-310e、扶正 器316a-316d和焊接環(未顯示)被安置在中心管302上(804)，優選 通過滑行。注意分流管308a-308i在中心管302的上遊端或第一端被安 裝到負載套管組件303並且在中心管302的下遊端或第二端被安裝到
41扭矩套管組件305上。 一旦這些部件位於合適位置，分流管308a-308i 被平頭焊或點焊在負載套管組件303和扭矩套管組件305中的每個上 (806)。執行無損壓力測試(808)，如果組裝通過測試(810)則製造 過程繼續。如果組裝未通過測試，則修復失敗的焊接(812)並且重新 測試(808)。
0078
一旦焊接通過壓力測試，則中心管302被定位成暴露上遊端， 並且該上遊端通過清洗、潤滑和本領域中已知的其他合適準備技術來 準備安裝(814)。接下來，密封裝置，諸如墊環和O型環，可以被滑 到中心管302上(814)。然後，吊索環可以被安置在中心管302的上 方以便其為密封裝置保留位置(814)。 一旦吊索環位於合適位置，連 接器307可以被螺紋連接在中心管302的上遊端(815)並且定位銷(未 顯示)被插入進負載套管組件303的上遊端，與吊索環對齊(816)。 然後製造者可以將負載套管組件303 (包括其他組件)滑到墊環和0 型環密封件之上(817)以便負載套管303倚靠吊索環，其中吊索環倚 靠連接器307。然後製造者可以穿過負載套管組件303的孔514a-514n 在中心管302內鑽孔，其中"n"可以是任意整數，並且安裝扭矩螺栓 以將負載套管組件303固定在中心管302上(818)。然後，軸向杆 312a-312n可以與分流管308a-308i平行對齊並且被焊接進負載套管組 件303下遊端上預先形成的狹縫內(819)。
0079
一旦軸向杆312a-312n被適當固定，可以使用砂篩(諸如 ResLink的LINESLOTTM繞絲砂篩)來安裝篩段314a-314f (820)。砂 篩可以從負載套管組件303延伸到第一噴嘴環310a，然後從第一噴嘴 環310a延伸到第二噴嘴環310b，從第二噴嘴環310b延伸到扶正器316a 和第三噴嘴環310c，然後到扭矩套管組件305,直到分流管308a-308i 沿著接合組件300的長度被基本封閉。然後焊接環可以被焊接到合適 位置以便將砂篩314a-314f保持在合適位置。製造者可以檢查砂篩以確 保正確安裝和配置(822)。如果使用繞絲篩，可以檢查狹縫開口尺寸， 但是該步驟可以在焊接該焊接環之前完成。如果砂篩314a-314f檢査完 畢(824)，那麼過程繼續，否則，修復砂篩或報廢接合組件300 (826)。 中心管302的下遊端通過清洗、潤滑和本領域中己知的其他合適的準備技術來準備用於安裝(827)。接下來，密封裝置，諸如墊環和O型 環，可以被滑到中心管302上。然後，扭矩套管組件305可以以和連 接負載套管組件303相似的方式被固定連接在中心管302上。 一旦扭 矩套管組件305被連接，則密封裝置可以被安裝在中心管302和扭矩 套管組件305之間，並且密封護圈(未顯示)可以被安裝且平頭焊接 (點焊)在合適位置。注意可以在軸向杆312被焊接到合適位置(819) 之前執行固定扭矩套管組件305和安裝密封件的步驟。
0080同軸套管311可以被安裝在該接合點(830)，雖然這些步驟 可以在負載套管組件303被固定到中心管302之後的任何時間完成。 將該O型環和墊環(未顯示)在同軸套管311的每一端插入同軸套管 311的內唇部並且使用短凹頭螺釘將扭矩墊片309a-309e安裝在同軸套 管311的內表面，其中扭矩墊片309a-309e的平頭端指向接合組件300 的上遊端。然後，製造者可以將同軸套管311滑到接合器307上並且 使用具有O型環的扭矩螺栓410代替凹頭螺釘，其中至少一部分扭矩 螺栓410延伸穿過同軸套管311、扭矩墊片309a-309e，並且進入連接 器307。然而，在一個優選實施例中，部分扭矩螺栓410終止在扭矩墊 片309a-309e內並且其他的扭矩螺栓410延伸穿過扭矩墊片309a-309e 進入連接器307。
0081在砂篩314a-314f被安裝之後的任何時間，製造者可以準備噴 嘴環310a-310e。對於每個封隔分流管308g-308i，楔子(未顯示)被插 入位於噴嘴環310a-310e外徑周圍的每個孔702a-702c中產生壓緊每個 封隔分流管308g-308i的力。然後，楔子被焊接到位。執行壓力測試
(832)，如果通過壓力測試(834)，則封隔分流管308g-308i通過穿過 出口 706a-706c在管內鑽孔而被穿孔(838)。在一個示例性實施例中， 20mm的管可以由8mm的鑽頭穿孔。然後噴嘴插件和噴嘴插件外殼(未 顯示)被安裝進每個出口 706a-706c (840)。在裝運之前，砂篩被適當 封裝，過程結束。
0082圖9是根據本技術某些方面，使用圖1的開採系統100和圖 3A-3C的接合組件300開採碳氫化合物的方法的示例性流程圖。此外， 通過同時參看圖1、圖3A-3C可以最佳地理解標記數字為900的該流程圖。該過程通常包括根據本文公開的本技術將多個接合組件300組 裝成生產管柱(908)，將該生產管柱置於生產層段中的井身內(910)， 通過該生產管柱開採碳氫化合物(916)。
0083在優選實施例中，操作者可以結合各種井下工具諸如封隔器 134、砂控裝置138或分流板使用連接組件301和接合組件300。操作 者可以使用本領域已知的各種充填技術，諸如在美國臨時申請 No.60/765023和No.60/775434中描述的技術，礫石充填地層(912)或 對地層應用流體處理(914)。雖然可以和替代通道技術一起使用本技 術，但是它們不限於此類封隔、處理或從地下巖層開採碳氫化合物的 方法。
0084還應該注意連接這些封隔器和砂控裝置的連接結構可以包括 美國專利No.6464261、國際專利申請公開No.W02004/046504、國際 專利申請公開No.W02004/094769 、 國際專利申請公開 No.W02005/031105、國際專利申請公開No.W02005/042909、美國專 利申請公開No.2004/0140089、美國專利申請公開No.2005/0028977、 美國專利申請公開No.2005/0061501和美國專利申請公開 No.2005/0082060中描述的密封機構。
0085此外，應該注意上述實施例中使用的分流管可以具有各種幾 何形狀。分流管形狀的選擇取決於空間限制、壓力損失和破裂/塌陷性 能。例如，不同應用中的分流管可以是圓形、矩形、梯形、多邊形或 其他形狀。分流管的一個示例是ExxonMobil (埃克森美孚)公司的 AIIPAC⑧和AIIFRAC⑧的分流管。此外，應該明白本技術也可以被用於 氣體突破。
0086雖然本發明的技術可以具有各種修改和替換形式，但僅通過 舉例的方式顯示上述討論的示例性實施例。然而，還應該明白本發明 不限於此處公開的具體實施例。實際上，本發明的技術包括附屬權利 要求限定的本發明的真實思想和範圍內所有替換、修改和等價物。
4權利要求
1. 一種接合組件，其包括具有第一端和第二端的主體部分；具有內徑的負載套管組件，其中所述負載套管組件被可操作地連接在所述主體部分的所述第一端或所述第一端附近，所述負載套管組件包括至少一個運輸管道和至少一個封隔管道，其中所述至少一個運輸管道和所述至少一個封隔管道均被置於所述內徑的外面；具有內徑的扭矩套管組件，其中所述扭矩套管組件被可操作地連接在所述主體部分的所述第二端或所述第二端附近，所述扭矩套管組件包括至少一個管道，其中所述至少一個管道被置於所述內徑的外面；連接組件，其被可操作地連接在所述主體部分的所述第一端的至少一部分上，所述連接組件包括歧管區域，其中所述歧管區域被配置成與所述負載套管組件的所述至少一個運輸管道和至少一個封隔管道流體流動連通。
2. 根據權利要求1所述的接合組件，所述連接組件包括連接器和同軸套管，所述連接器具有外徑，並且其中所述同軸套管被設置成基本同心圍繞所述連接器的所述外徑，所述同軸套管和所述連接器之間的體積形成所述歧管區域。
3. 根據權利要求2所述的接合組件，所述接合組件包括至少一個扭矩墊片，所述扭矩墊片至少部分位於所述同軸套管和所述連接器之間，其中所述至少一個扭矩墊片被可操作地連接在所述連接器上。
4. 根據權利要求3所述的接合組件，其中至少部分所述主體部分是具有第一端和第二端的中心管，其中所述中心管至少部分設置於所述負載套管組件的所述內徑內，並且至少部分設置於所述扭矩套管組件的所述內徑內，並且其中所述連接器被可操作連接在所述中心管的所述第一端。
5. 根據權利要求4所述的接合組件，其中所述扭矩套管組件的所述至少一個管道由至少一個運輸管道和至少一個封隔管道組成。
6. 根據權利要求5所述的接合組件，其中至少部分所述主體部分具有主流體流動通道組件和替代流體流動通道組件，所述替代流體流動通道組件被配置成與所述負載套管組件的所述至少一個運輸管道和至少一個封隔管道及所述扭矩套管組件的所述至少一個運輸管道和至少一個封隔管道流體流動連通，其中所述中心管是所述主流體流動通道組件。
7. 根據權利要求6所述的接合組件，其中所述負載套管組件具有外徑，所述負載套管組件包括肩部，所述肩部圍繞所述負載套管組件的所述外徑徑向向外延伸並且被配置成支撐負載。
8. 根據權利要求7所述的接合組件，其中所述替代流體流動通道組件是與所述中心管基本平行的至少兩個分流管。
9. 根據權利要求7所述的接合組件，其中所述替代流體流動通道組件是基本同軸地圍繞所述中心管的雙壁管。
10. 根據權利要求4所述的接合組件，其中所述中心管的所述第一端和所述第二端各被配置成接收至少一個密封環。
11. 根據權利要求8所述的接合組件，所述中心管具有外徑，其中所述外徑在所述中心管的所述第一端和所述第二端的每一個處逐漸減少。
12. 根據權利要求8所述的接合組件，其包括至少一個噴嘴環，所述至少一個噴嘴環具有內徑軸向定向的通道，所述至少一個噴嘴環被設置為圍繞部分所述中心管並且在所述套管組件和所述扭矩套管組件之間，其中所述通道接合所述至少兩個分流管。
13. 根據權利要求12所述的接合組件，其包括兩個噴嘴環，其中所述兩個噴嘴環中的一個具有細長軸向主體部分，所述細長軸向主體部分被配置為接收其周圍的扶正器。
14. 根據權利要求8所述的接合組件，其中所述至少兩個分流管中的至少一個與所述負載套管組件的所述至少一個運輸管道和所述扭矩套管組件的所述至少一個運輸管道流體流動連通，並且所述至少兩個分流管的其餘部分與所述負載套管組件的所述至少一個封隔管道和所述扭矩套管組件的所述至少一個封隔管道流體流動連通。
15. 根據權利要求14所述的接合組件，所述至少一個分流管與所述負載套管組件的所述封隔管道流體流動連通，並且包括至少一個穿孔，所述穿孔被配置為便於流體、泥漿或其他可流動物質通過。
16. 根據權利要求8所述的接合組件，其包括多個軸向杆，其中所述多個軸向杆基本鄰近所述中心管並且基本平行於所述至少兩個分流管。
17. 根據權利要求16所述的接合組件，其包括焊接環，所述焊接環基本被設置為基本圍繞部分至少一個所述吊索環組件、所述扭矩套管組件、所述至少一個噴嘴環及其組合。
18. 根據權利要求17所述的接合組件，其中所述焊接環被定位成至少部分接合所述多個軸向杆的至少一個。
19. 根據權利要求18所述的接合組件，其包括圍繞所述中心管設置的砂篩，所述砂篩接合所述多個軸向杆中的至少一個，並且基本封閉所述至少兩個分流管的至少一部分。
20. 根據權利要求19所述的接合組件，其中所述砂篩是開縫管、燒結金屬篩、獨立篩網、膜篩和絲網篩中的一個。
21. 根據權利要求19所述的接合組件，其中所述砂篩是繞絲類型砂篩。
22. 根據權利要求21所述的接合組件，其中所述繞絲砂篩被固定連接到所述焊接環。
23. 根據權利要求4所述的接合組件，其中所述連接器通過螺紋連接被可操作地連接到所述中心管。
24. 根據權利要求23所述的接合組件，其中所述連接器包括圍繞所述連接器的外徑設置的至少一個插口 。
25. 根據權利要求24所述的接合組件，其中所述同軸套管包括在基本徑向延伸穿過所述同軸套管的至少一個孔。
26. 根據權利要求25所述的接合組件，其中所述同軸套管通過接合至少一個接頭被可操作地連接到所述連接器，所述接頭穿過所述同軸套管中的所述至少一個孔並且進入所述連接器的所述至少一個插□。
27. 根據權利要求26所述的接合組件，其中所述至少一個接頭是扭矩螺栓。
28. 根據權利要求27所述的接合組件，其中所述扭矩螺栓至少部分延伸穿過所述至少一個扭矩墊片。
29. 根據權利要求3所述的接合組件，其中所述至少一個扭矩墊片具有氣動輪廓。
30. 根據權利要求28所述的接合組件，其中所述至少一個扭矩墊片包括至少一個凹槽，其中所述至少一個凹槽被配置成接合所述至少一個接頭。
31. 根據權利要求28所述的接合組件，其中所述至少一個扭矩墊片包括兩個凹槽，其中所述兩個凹槽中的一個延伸穿過所述扭矩墊片並且所述兩個凹槽中的第二個延伸進入所述扭矩墊片。
32. 根據權利要求4所述的接合組件，其包括吊索環，所述吊索環被設置為圍繞所述中心管的所述第一端並且基本鄰近所述負載套管組件。
33. 根據權利要求32所述的接合組件，所述吊索環具有內徑和外徑，並且所述內徑和所述外徑之間的至少兩個入口軸向延伸穿過所述吊索環。
34. 根據權利要求33所述的接合組件，其中所述吊索環的所述至少兩個入口中的至少一個與所述負載套管組件的所述至少一個運輸管道流體流動連通並且所述吊索環的所述至少兩個入口中的至少一個與所述負載套管組件的所述至少一個封隔管道流體流動連通。
35. 根據權利要求34所述的接合組件，其中與所述負載套管組件的所述至少一個運輸管道流體流動連通的所述吊索環的所述至少兩個入口中的所述至少一個適於並且被配置為減少進入壓力損失。
36. 根據權利要求4所述的接合組件，其包括至少一個密封組件，所述至少一個密封組件在所述負載套管組件的上遊端或上遊端附近被安裝在所述中心管和所述負載套管組件之間，其中所述密封組件被配置成基本阻止所述中心管和所述負載套管組件之間的流體流動。
37. 根據權利要求2所述的接合組件，其包括至少一個密封組件，所述至少一個密封組件被安裝在所述同軸套管的內徑和所述負載套管組件的外徑之間，其中所述密封組件被配置成基本阻止所述同軸套管的所述內徑和所述負載套管組件的所述外徑之間的流體流動。
38. —種連接組件，其包括-第一井下工具，其具有第一端和第二端，第一主流體流動通道和 第一替代流體流動通道；第二井下工具，其具有第一端和第二端，第二主流體流動通道和 第二替代流體流動通道；連接器，所述連接器被可操作地連接在所述第一井下工具的所述 第一端和所述第二井下工具的所述第二端，並且其中所述連接器允許 所述第一主流體流動通道和所述第二主流體流動通道之間的基本軸向 對齊；基本同軸地圍繞所述連接器的歧管區域，其中所述歧管區域允許 所述第一替代流體流動通道和所述第二替代流體流動通道之間的基本 流體流動連通；及可操作地連接在所述連接器上的至少一個扭矩墊片，其中所述扭 矩墊片基本設置於所述歧管區域內。
39. 根據權利要求38所述的連接器組件，其包括負載套管組件， 所述負載套管組件在所述第一井下工具的所述第一端或所述第一端附 近可操作連接到所述第一井下工具。
40. 根據權利要求39所述的連接器組件，其包括扭矩套管組件， 所述扭矩套管組件在所述第二井下工具的所述第二端或所述第二端附 近可操作連接到所述第二井下工具。
41. 根據權利要求40所述的連接器組件，其包括基本同軸地圍繞 所述歧管區域設置的同軸套管，其中所述同軸套管接合所述負載套管 組件和所述扭矩套管組件。
42. 根據權利要求41所述的連接器組件，所述負載套管組件具有 內徑，所述負載套管組件包括圍繞所述負載套管組件的所述內徑設置 的至少一個運輸管道和至少一個封隔管道。
43. 根據權利要求42所述的連接器組件，所述扭矩套管組件具有 內徑，所述扭矩套管組件包括至少一個運輸管道和至少一個封隔管道。
44. 根據權利要求43所述的連接器組件，所述負載套管組件具有 外徑和主體部分，所述負載套管組件包括負載肩，所述負載肩圍繞所 述負載套管組件的所述外徑徑向向外延伸並且被配置成支撐負載。
45. 根據權利要求42所述的連接器組件，其中所述負載套管組件 的所述至少一個運輸管道和至少一個封隔管道各包括上遊開口，其中 所述至少一個運輸管道的所述上遊開口被配置為減少進入壓力損失。
46. 根據權利要求43所述的連接器組件，其中所述扭矩套管組件 的所述至少一個運輸管道從所述扭矩套管組件的第一端到所述扭矩套 管組件的第二端徑向延伸穿過所述扭矩套管組件，並且所述扭矩套管 組件的所述至少一個封隔管道從所述第一端延伸到所述扭矩套管組件 內的位置，所述位置在從所述扭矩套管組件的所述第二端朝向所述第 一端的一軸向距離處。
47. 根據權利要求46所述的連接器組件，進一步包括至少一個穿 孔，所述至少一個穿孔從所述扭矩套管組件的外圓周徑向向內延伸到 所述至少一個封隔管道，其中所述至少一個穿孔與所述至少一個封隔 管道流體流動連通。
48. 根據權利要求39所述的連接器組件，其中使用扭矩螺絲，所 述負載套管組件被可操作地連接到所述第一井下工具。
49. 根據權利要求40所述的連接器組件，其中使用扭矩螺絲，所 述扭矩套管組件被可操作地連接到所述第二接合組件。
50. 根據權利要求41所述的連接器組件，其中所述同軸套管被可 操作地連接到所述連接器。
51. —種負載套管組件，其包括基本圓柱形的細長主體，所述細長主體具有外徑、第一端和第二 端以及從所述細長主體的所述第一端延伸到所述第二端的鑽孔，所述 鑽孔在所述細長主體內形成內徑 ，至少一個運輸管道和至少一個封隔管道，所述至少一個運輸管道 和至少一個封隔管道各從所述細長主體的所述第一端延伸到所述第二 端，所述至少一個運輸管道和至少一個封隔管道各在所述細長主體的 所述第一端和所述第二端形成開口 ，其中所述開口至少基本位於所述 內徑和所述外徑之間；及所述運輸管道的所述開口被配置在所述第一端以減少進入壓力損失。
52. 根據權利要求51所述的負載套管組件，其中所述內徑被配置 成圍繞中心管的至少一部分設置。
53. 根據權利要求52所述的負載套管組件，其包括負載肩，所述 負載肩圍繞所述細長主體的所述外徑徑向向外延伸並且被配置成支撐 負載。
54. 根據權利要求53所述的負載套管組件，其中至少一個分流管在所述細長主體的所述第二端被可操作地連接到所述至少一個封隔管道和至少一個運輸管道中的至少一個，其中所述至少一個分流管與所 述至少一個封隔管道和至少一個運輸管道中的所述至少一個流體流動連通。
55. 根據權利要求54所述的負載套管組件，其中所述分流管通過 焊接被可操作地連接。
56. 根據權利要求53所述的負載套管組件，其包括雙壁管，所述 雙壁管被可操作地連接到所述細長主體的所述第二端並且與所述至少 一個運輸管道和至少一個封隔管道中的每個流體流動連通。
57. 根據權利要求54所述的負載套管組件，所述分流管具有基本 圓形的橫截面。
58. 根據權利要求54所述的負載套管組件，其中所述負載套管組 件的所述第二端被配置為接收多個軸向杆。
59. 根據權利要求58所述的負載套管組件，其包括位於所述細長 主體的所述第二端中的多個徑向定向槽以接收所述多個軸向杆。
60. 根據權利要求59所述的負載套管組件，其中所述多個軸向杆 在所述多個徑向定向槽被固定連接在所述細長主體的所述第二端上。
61. 根據權利要求60所述的負載套管組件，所述細長主體的所述 第二端具有位於所述多個徑向定向槽處或其附近的斜面以便於連接所 述多個軸向杆。
62. 根據權利要求53所述的負載套管組件，其中所述負載肩由高 強度、高屈服點材料構成。
63. 根據權利要求51所述的負載套管組件，其包括吊索環，其中 所述吊索環基本鄰近所述細長主體的所述第一端設置。
64. 根據權利要求63所述的負載套管組件，所述吊索環具有與所 述細長主體的外徑和內徑相同的外徑和內徑。
65. 根據權利要求64所述的負載套管組件，所述吊索環包括軸向 延伸穿過所述吊索環的多個孔，其中所述多個孔中的至少一個與所述 至少一個封隔管道基本對齊並且所述多個孔中的至少一個與所述負載 套管組件的所述至少一個運輸管道基本對齊。
66. 根據權利要求65所述的負載套管組件，其中與所述至少一個 運輸管道基本對齊的所述多個孔中的所述至少一個被配置為減少進入壓力損失。
67. 根據權利要求52所述的負載套管組件，其包括多個孔，所述 多個孔從所述細長主體的所述內徑徑向延伸到所述細長主體的所述外 徑。
68. 根據權利要求67所述的負載套管組件，其中所述多個孔中的 至少一個被配置為接收穿過所述至少一個孔的螺紋接頭。
69. 根據權利要求68所述的負載套管組件，其中所述細長主體的 所述內徑至少部分封閉所述中心管，並且所述中心管被配置為使用穿 過所述細長主體中所述多個孔中的至少一個的至少一個螺紋接頭可操 作連接到所述負載套管組件。
70. 根據權利要求69所述的負載套管組件，其包括至少3個孔， 其中所述至少3個孔圍繞所述細長主體的所述外徑基本等距分布。
71. —種扭矩套管組件，其包括-基本圓柱形的細長主體，所述細長主體具有外徑、第一端和第二 端以及從所述細長主體的所述第一端延伸到所述第二端的鑽孔，所述 鑽孔在所述細長主體內形成內徑；及至少基本位於所述細長主體的所述內徑和所述外徑之間的至少一 個運輸管道和至少一個封隔管道，所述至少一個運輸管道從所述細長 主體的所述細長主體的所述第一端到所述第二端延伸穿過所述扭矩套 管組件，並且所述至少一個封隔管道從所述第一端延伸到所述扭矩套 管組件內的位置，所述位置在從所述細長主體的所述第二端朝向所述 細長主體的所述第一端的一軸向距離處。
72. 根據權利要求71所述扭矩套管組件，其中所述細長主體的所 述內徑被配置為圍繞中心管的至少一部分設置。
73. 根據權利要求72所述扭矩套管組件，其中至少一個分流管在所述扭矩套管組件的所述第一端被可操作地連接到所述至少一個封隔 管道和至少一個運輸管道中的至少一個，其中所述至少一個分流管與 所述至少一個封隔管道和至少一個運輸管道中的所述至少一個流體流 動連通。
74. 根據權利要求73所述扭矩套管組件，其中所述分流管通過焊 接被可操作地連接。
75. 根據權利要求72所述扭矩套管組件，其中雙壁管被可操作地 連接在所述細長主體的所述第二端並且與所述至少一個運輸管道和所 述至少一個封隔管道中的每個流體流動連通。
76. 根據權利要求74所述扭矩套管組件，所述分流管具有基本圓 形的橫截面。
77. 根據權利要求74所述扭矩套管組件，其中所述細長主體的所 述第一端被配置成接收多個軸向杆。
78. 根據權利要求77所述扭矩套管組件，其包括位於所述細長主 體的所述第一端中的多個徑向定向槽以接收所述多個軸向杆。
79. 根據權利要求78所述扭矩套管組件，其中所述多個軸向杆在 所述多個徑向定向槽處被可操作連接在所述細長主體的所述第一端 上。
80. 根據權利要求79所述扭矩套管組件，所述扭矩套管組件的所 述第一端具有位於所述多個徑向定向槽處或其附近的斜面以便於連接所述多個軸向杆。
81. 根據權利要求72所述扭矩套管組件，其包括至少一個穿孔， 所述至少一個穿孔從所述細長主體的所述外徑延伸到所述至少一個封 隔管道，其中所述穿孔與所述封隔管道流體流動連通。
82. 根據權利要求81所述扭矩套管組件，其中所述至少一個穿孔 適於並且被配置為接收噴嘴插件。
83. 根據權利要求72所述扭矩套管組件，其包括多個孔，所述多 個孔從所述細長主體的所述內徑徑向延伸到所述細長主體的所述外 徑。
84. 根據權利要求83所述扭矩套管組件，其中所述多個孔中的至 少一個被配置為接收穿過所述至少一個孔的螺紋接頭。
85. 根據權利要求84所述扭矩套管組件，其中所述細長主體的內 徑至少部分封閉所述中心管，並且所述中心管被配置為使用穿過所述 細長主體中所述多個孔中的至少一個的至少一個螺紋接頭可操作連接 到所述扭矩套管組件。
86. —種噴嘴環，其包括基本圓柱形的主體，所述主體具有外徑、和從第一端延伸到第二 端的鑽孔，所述鑽孔形成內徑；至少一個運輸通道和至少一個封隔通道，所述至少一個運輸通道 和所述至少一個封隔通道從所述第一端延伸到所述第二端並且基本位 於所述內徑和所述外徑之間，其中每個所述運輸通道和所述封隔通道 被配置為在其內接收分流管；形成在所述主體的所述外徑中並且徑向向內延伸的孔，其中所述 孔與所述至少一個封隔通道中的至少一個至少部分交叉，以便所述至 少一個封隔通道和所述孔流體流動連通；及從所述至少一個封隔通道到所述外徑形成至少一個出口 。
87. 根據權利要求86所述的噴嘴環，所述至少一個出口具有中心 軸；並且所述孔具有中心軸，其中所述出口的所述中心軸基本垂直於 所述孔的所述中心軸。
88. 根據權利要求87所述的噴嘴環，其中分流管穿過所述至少一 個運輸通道和所述至少一個封隔通道中每個定位。
89. 根據權利要求88所述的噴嘴環，其中穿過封隔通道設置的每 個分流管包括一個穿孔，其中所述出口和所述穿孔基本對齊。
90. 根據權利要求89所述的噴嘴環，其中楔子被設置在所述至少 一個孔中，以便其接觸所述分流管以在所述分流管的外表面上形成壓 力。
91. 根據權利要求90所述的噴嘴環，其包括噴嘴插件，其中所述 噴嘴插件被固定連接在所述出口中。
92. —種組裝接合組件的方法，其包括將負載套管組件可操作地連接在主體部分的第一端或第一端附 近，其中所述負載套管組件具有內徑，所述負載套管包括至少一個運 輸管道和至少一個封隔管道，其中所述至少一個運輸管道和所述至少 一個封隔管道均被置於所述內徑的外面；將扭矩套管組件可操作地連接在所述主體部分的第二端或第二端 附近，其中所述扭矩套管組件具有內徑，所述扭矩套管組件包括至少 一個管道，其中所述至少一個管道被置於所述內徑的外面；及將連接組件可操作地連接在所述主體部分的所述第一端的至少一 部分上，所述連接組件包括歧管區域，其中所述歧管區域被配置成與 所述負載套管組件的所述至少一個運輸管道和至少一個封隔管道流體 流動連通。
93. 根據權利要求92所述的方法，其包括將至少一個扭矩墊片可 操作連接到所述連接組件，所述扭矩墊片基本位於所述歧管區域內。
94. 根據權利要求93所述的方法，其中所述連接組件由以下部分 組成可操作地連接到所述主體部分的所述第一端的至少一部分上的 連接器；同軸套管，其定位為基本同軸地圍繞所述連接器；基本位於所述同軸套管和所述連接器之間的所述歧管區域；及所述至少一個扭矩墊片，其可操作地連接在所述連接器上並且至 少部分位於所述連接器和所述同軸套管之間。
95. 根據權利要求94所述的方法，其中所述扭矩套管組件的所述 至少一個管道由至少一個運輸管道和至少一個封隔管道組成。
96. 根據權利要求95所述的方法，其中所述主體部分至少部分由 中心管組成，所述中心管具有第一端和第二端，其中至少部分所述中 心管設置於所述負載套管組件的所述內徑內並且至少部分所述中心管 設置於所述扭矩套管組件的所述內徑內。
97. 根據權利要求96所述的方法，其中所述中心管形成主流體流 動通道組件，並且其中所述主體部分是至少部分由主流體流動通道組 件和替代流體流動通道組件組成，其中所述替代流體流動通道組件被 配置為與所述負載套管組件的所述至少一個運輸管道和至少一個封隔 管道流體流動連通，並且與所述扭矩套管組件的所述至少一個管道流 體流動連通。
98. 根據權利要求97所述的方法，其中所述替代流體流動通道組 件由至少一個分流管組成，所述至少一個分流管被可操作地連接在所 述負載套管組件的第二端，其中所述至少一個分流管與所述負載套管 組件的所述至少一個運輸管道和至少一個封隔管道中的每個流體流動 連通。
99. 根據權利要求98所述的方法，其包括將所述至少一個分流管 可操作地連接在所述扭矩套管組件的第一端，其中所述至少一個分流 管與所述扭矩套管組件的所述至少一個管道和至少一個封隔管道流體 流動連通。
100. 根據權利要求99所述的方法，其包括沿著與所述至少一個封隔管道流體流動連通的每個分流管設置噴嘴開口 。
101. 根據權利要求ioo所述的方法，其包括圍繞至少部分所述主體部分定位至少一個砂篩，其中所述砂篩被配置為封閉所述至少一個 分流管。
102. 根據權利要求98所述的方法，進一步包括圍繞至少部分所述 負載套管組件定位扶正器，其中所述扶正器被定位在所述負載套管組 件的所述第二端或第二端附近。
103. 根據權利要求98所述的方法，進一步包括定位第一焊接環以 便至少部分所述第一焊接環在所述負載套管組件的所述第二端或第二 端附近覆蓋至少部分所述負載套管組件。
104. 根據權利要求100所述的方法，進一步包括圍繞部分所述主 體部分定位至少一個扶正器，其中所述扶正器設置於所述負載套管組 件和所述扭矩套管組件之間。
105. 根據權利要求98所述的方法，進一步包括圍繞部分所述主體 部分定位多個噴嘴環，其中所述多個噴嘴環設置於所述負載套管組件 和所述扭矩套管組件之間。
106. 根據權利要求98所述的方法，其中通過焊接將所述至少一個 分流管可操作地連接到所述負載套管組件。
107. 根據權利要求106所述的方法，其包括對所述分流管和所述 分流管和所述負載套管組件之間的焊接連接進行壓力測試。
108. 根據權利要求92所述的方法，其中通過螺紋連接將所述連接 器可操作地連接在所述主體部分。
109. 根據權利要求94所述的方法，其中通過插入穿過所述同軸套管進入所述連接器的多個螺紋接頭將所述同軸套管可操作地連接到所 述連接器，其中所述多個螺紋接頭被配置為在所述同軸套管和所述連 接器之間保持轉動剛度。
110. 根據權利要求98所述的方法，其中所述負載套管組件包括多 個孔，其中所述孔在所述負載套管組件的中心和所述負載套管組件的 外表面之間徑向延伸。
111. 根據權利要求110所述的方法，其包括穿過所述負載套管組 件的孔在所述中心管中鑽孔。
112. 根據權利要求111所述的方法，其包括穿過所述負載套管組 件的所述孔將螺紋接頭插入所述中心管的所述孔內，其中所述螺紋接 頭被配置為將負載從所述負載套管組件轉移到所述中心管。
113. —種從地下巖層開採碳氫化合物的方法，其包括 通過穿過至少部分所述地下巖層完井的井身從所述地下巖層開採碳氫化合物，所述井身具有生產套管，所述生產套管包括多個接合組件，其中所述多個接合組件中的每個包括負載套管組件，其具有內徑、至少一個運輸管道和至少一個封隔 管道，其中所述至少一個運輸管道和所述至少一個封隔管道均被置於 所述內徑的外面，所述負載套管被可操作地連接到所述多個接合組件中一個的主體部分；扭矩套管組件，其具有內徑和至少一個管道，其中所述至少一個 管道被置於所述內徑的外面，所述扭矩套管被可操作地連接到所述多個接合組件中一個的主體部分；及具有歧管區域的連接組件，其中所述歧管區域被配置成與所述負 載套管組件的所述至少一個運輸管道和至少一個封隔管道流體流動連 通，其中所述連接組件在所述負載套管組件上或其附近被可操作地連 接到所述多個接合組件中一個的至少一部分上。
114. 根據權利要求113所述的方法，所述接合組件包括連接器和 同軸套管，所述連接器具有外徑，並且其中所述同軸套管基本同軸地 圍繞所述連接器的所述外徑設置，所述同軸套管和所述連接器之間的 體積形成所述歧管區域。
115. 根據權利要求114所述的方法，所述連接組件包括至少一個 扭矩墊片，所述扭矩墊片至少部分位於所述同軸套管和所述連接器之 間，其中所述至少一個扭矩墊片被可操作地連接在所述連接器上。
116. 根據權利要求115所述的方法，其中所述主體部分的至少一 部分由砂控裝置組成。
117. 根據權利要求115所述的方法，其中所述主體部分的至少一 部分由封隔器組成。
118. 根據權利要求115所述的方法，其包括將礫石充填設置到至 少部分所述井身內。
119. 根據權利要求115所述的方法，其包括使用流體處理處理所 述井身壁。
120. 根據權利要求115所述的方法，其包括監視所述井身。
121. 根據權利要求115所述的方法，其中使用單個螺紋連接將所 述連接器連接到所述負載套管組件。
122. 根據權利要求115所述的方法，其中至少部分所述主體部分 由主流動通道組件和替代流動通道組件組成，其中所述替代流動通道 與所述負載套管組件的所述至少一個運輸管道和至少一個封隔管道流 體流動連通。
123. 根據權利要求115所述的方法，其中所述扭矩套管組件的所述至少一個管道由至少一個運輸管道和至少一個封隔管道組成,
全文摘要
本發明描述和開採碳氫化合物相關的一種方法、系統和設備。該設備包括接合組件，該接合組件包括具有主流體流動通道和次流體流動通道的主體部分，其中主體部分的一端連接在負載套管組件，另一相對端連接在扭矩套管組件。負載套管可以包括至少一個運輸管道和至少一個封隔管道。主體部分可以包括砂控裝置、封隔器、或在井下環境使用的其他井下工具。接合組件還包括連接組件，該連接組件具有與主體部分的第二流體流動通道流體連通的歧管區域並且便於用單一連接裝配第一和第二接合組件。連接組件也可以包括扭矩墊片以協助控制流體流動關係。
文檔編號E21B43/04GK101535595SQ200780042560
公開日2009年9月16日 申請日期2007年11月9日 優先權日2006年11月15日
發明者A·H·迪比維克, C·S·葉, D·C·黑伯利, H·布瑞肯, J·布萊克洛克, K·H·耐斯蘭德, K·羅德斯尼斯, L·法瑞特, M·D·巴裡, M·T·黑克爾, O·S·科沃恩斯圖恩, T·A·龍, T·莫恩 申請人:埃克森美孚上遊研究公司