专利名称：用于井下电子组件的减少冲击的工具的制作方法
用于井下电子组件的减少冲击的工具
背景技术：
井下工具在钻探过程中受到实质性的力和振动。传感器组件和其他敏感的井下电子设备(如容纳在随钻测量(MWD)工具中的这些电子设备、导向工具、陀螺仪或随钻记录(LffD)工具)在钻探过程中特别容易受到震动和冲击的损坏。井下工具中的电子设备通常进行安装的方式是减少这些电子设备所受到的振动和冲击，但是最终这种振动和冲击仍然减少了这些电子设备的使用寿命并且增加了对于底部井眼组件的疲劳和磨损。减少这些电子设备受到的冲击和振动延长了它们的使用寿命，这节省了将对这些定向的传感器和电子设备进行替换或维修所花费的宝贵的时间和金钱。因此，用来使到达电子设备的冲击和振动最小化的额外措施是有价值的。
附图
简要说明 为了更加详细地描述这些实施方案，现在将参见以下附图图I是包括井下工具的钻井系统的示意性图示，该井下工具具有根据在此披露的原理的一种减少冲击的工具；图2A-2D是根据在此披露的原理的一种减少冲击的工具的截面图；图3A-3C是根据在此披露的原理的一种减少冲击的工具的截面图；图4A-4F是根据在此披露的原理的一种减少冲击的工具的截面图；并且图5是根据在此披露的原理的一种减少冲击的工具的螺纹环部件的等轴视图。
所披露的实施方案的详细说明当前披露的内容涉及一种用于井下工具的减少冲击和振动的工具(以下为“减小冲击的工具”)，这些井下工具具有电子设备或敏感的机械部件。附图和说明在以下披露了具体的实施方案，应当理解的是，这些实施方案将被认为是本发明的原理的例证，而并不旨在对于所展示和描述的本发明进行限制。此外，应当完全认识到以下所讨论的这些实施方案的不同的传授内容可以被单独地采用或者以任何合适的组合来产生期望的结果。如在此使用的术语“连接”、或“被连接”旨在表示一种间接的或直接的连接。因此，如果一个第一设备连接到一个第二设备上，则连接可以通过一个直接连接(例如通过一个或多个设备的传导)，或者通过一个间接连接(例如，通过对流或辐射)。“上”或“井上”意味着在一个钻井孔中朝向地表(即，更浅)，而“下”或“井下”意味着离开该钻井孔的地表(即，更深)。现在参见图I，一个钻柱10被悬挂在一个井眼12中并且一个钻机16将其支撑在地表14。钻柱10包括一个钻管18,该钻管连接到一个井下工具组件20上。井下工具组件20包括多个(例如，20个)钻头套环22、一个随钻测量(MWD)工具组件I、一个泥浆马达24和一个钻头26。钻头套环22连接到钻头套环22的井上的端部上的钻柱10上，并且MWD工具组件I的井上的端部连接到钻头套环22的井下的端部上，或者反之亦然。泥浆马达24的井上的端部连接到MWD工具组件I的井下的端部上。泥浆马达24的井下的端部连接到钻头26上。钻头26是由钻机16上的旋转设备和/或泥浆马达24旋转的，该旋转设备和/或泥浆马达响应于钻探流体或泥浆的流动，钻探流体或泥浆将从一个泥浆罐28被泵送经过钻管18的一个中央通道、钻头套环22、MWD工具组件I并且然后到达泥浆马达24。被泵送的钻探流体从钻头26喷出并且经过在钻柱10与钻井孔12之间的一个环形区或环状物而流回到地表。随着钻探流体流回到地表，钻探流体从钻头26带走岩屑。振荡器和其他的过滤器在钻探流体被再循环到井下之前从钻探流体中移除岩屑。这些钻头套环22提供了一种用来减轻钻头26上的重量的手段，从而能够使钻头26随着泥浆马达24转动钻头26来粉碎并切断地层。随着钻探的进行，存在着监控各种井下条件的需要。为了实现这一点，MWD工具组件I测量并且存储井下参数和地层特性，这些井下参数和地层特性通过使用钻探流体的环形柱而传输到地表。井下信息经由钻探流体的环形柱中的编码的压力脉冲而被传送到地表。图2A-2D是用于套环安装的井下电子组件的减少冲击的工具的截面图，如一个MWD、导向工具、陀螺仪或LWD工具。这类套环安装的工具是通过使用一个通用的井眼定向斜口靴(mule shoe) 200 (常见地被称为“UBH0接头”)而被典型地定向并且固定在钻头套环的一部分中，该井眼定向斜口靴被结合到如图2A-2D示出的减少冲击的工具中。在现有技术中，UBHO接头200在轴向上并且在旋转意义上将套环安装的井下电子组件固定在钻头套环中。当前披露的实施方案将UBHO接头200结合到一个减少冲击的工具组件中，该减少冲击的工具组件维持该套环安装的井下电子组件的角定向，同时在钻探和其他井下操作过程中允许轴向移动来吸收冲击和振动。现在将详细描述图2A-2D中示出的减少冲击的工具。本领域的普通技术人员将会理解的是，在无须脱离本发明的范围的情况下在所展示的实施方案中的这些单独设计特征是可以替换或消除的。从图2A中示出的减少冲击的工具的上端部开始，该减少冲击的工具被置于一个钻头套环205中，该钻头套环具有多个螺纹连接以允许连接该钻柱中的其他管状部件。在上端部，UBHO接头200被连接到一个定向的适配器210上。UBHO接头200与定向的适配器210之间的连接可以是如图2A所示的一种螺纹连接并且包括一个O形环212或其他密封件。UBHO接头200还可以包括一个流量孔及底部套筒201特征，以便随着流体流过井下电子组件(未示出)、经过UBHO接头200并且进入定向的适配器210的内孔中从而引导流体朝着定向的适配器210的中心流动。底部套筒201可以是由坚硬的耐磨材料(如，碳化物)形成的。底部套筒201起到一个消耗的磨损件的作用，以减少其他部件下游的侵蚀，该侵蚀可以是由钻探流体的闻流速及相关的瑞流引起的。
一个密封件215可以被置于定向的适配器210的外表面与钻头套环205的内孔之间，以防止钻探流体迁移进入在定向的适配器210与钻头套环205之间所容纳的减少冲击的工具的这些部件中。密封件215在UBHO接头200的末端与形成在定向的适配器210的外部上的一个肩部220之间被在轴向上被保持在位。一个弹簧221位于肩部220的相反侧上。转到图2B，弹簧222在肩部220与一个定向套筒230的上端部之间在轴向上被保持在位。定向套筒230相对于钻头套环205在轴向上并在旋转意义上是固定的。在此实施方案中，定向套筒230被定位螺钉231 (部分地)保持在位。定向套筒230通过与其减少冲击的工具中的其他部件之间的关系也被保持在位，如将更详细地予以解释。定向套筒230和定向的适配器210共享匹配特征，该匹配特征实质上维持它们的旋转定向，同时允许相对的轴向运动。在一些实施方案中，该旋转定向是可以通过花键或键来维持的。在展示的实施方案中，一个四边的(PC4)多边形被用来维持定向套筒230与定向的适配器210的相对定向，如图2D所示。定向的适配器210具有外凸的PC4多边形，并且定向套筒230具有相应的内凹的轮廓。PC4多边形轮廓提供了对扭矩的实质上的阻力，同时允许一个孔209形成穿过定向的适配器210。如果使用了其他的定向特征，孔209能被做成比其另外可能的大小更大。定向套筒230的下端部通过一个螺纹连接而连接到一个适配器260上。适配器260可以包括一个用于喷出油脂、油或其他润滑液到该减少冲击的工具中的润滑端口 261。为了帮助形成这些螺纹连接，适配器260可以进一步包括一个扳手特征262以便在装配该减少冲击的工具时允许使用一个活动扳手。在其下端部，适配器260通过另一个螺纹连接而连接到一个下部套筒232上。一个第二弹簧222被置于适配器260与一个负载间隔件270之间。负载间隔件270可以通过多个卡环或其他锁定机构而被保持在位，以在轴向上将负载间隔件270固定到定向的适配器210上。一个密封件275可以被置于负载间隔件270之下 以在定向的适配器210与下部套筒232之间实现密封。另一个负载间隔件271可以被置于密封件275之下以将密封件275保持在位并且提供用于弹簧223施加反作用的肩部。负载间隔件271可以被拧接在定向的适配器210上或通过其他普遍已知的锁定机构而被保持在位。一个第三弹簧223被置于负载间隔件271与一个锚定尾部件280之间。锚定尾部件280通过一个螺纹连接被连接到下部套筒232上。另一个流体转向器201可以被置于该锚定尾部件280的内部以减少锚定尾部件280的侵蚀。锚定尾部件280通过多个定位螺钉231相对于钻头套环205被保持在位。多个O形环或其他密封件是被提供在锚定尾部件280与其他部件之间以防止钻探流体迁移到减少冲击的工具中。为了在轴向上精确地定位该减少冲击的工具和这些井下电子组件，可以在锚定尾部件280与一个阳螺纹到阳螺纹的跨接接头(pin-to-pin crossover sub)290之间使用一个或多个垫片291。一个或多个垫片291还允许钻头套环205具有螺纹连接207，该螺纹连接通过在锚定尾部件280与阳螺纹到阳螺纹的跨接接头290之间提供一个可调节的轴向距离而被再次切除。在图4A-4D中示出的实施方案中，钻头套环205的螺纹连接206、207均是易于制造和组装的盒式连接。通过使用两个盒式连接，可以制造具有一个基本上连续的孔的钻头套环205。阳螺纹到阳螺纹的跨接接头290允许在组装钻柱中所使用的传统的装箱/压制实践来包装该减少冲击的工具。现在将对图2A-2D中示出的减少冲击的工具的实施方案的功能进行描述。如以上所讨论的，该井下电子组件将会在该减少冲击的工具的上端部处被连接到UBHO接头200上。该减少冲击的工具的各种定向特征将会基本上维持在安装过程中确定的井下电子组件的角度定向。UBHO接头200和(通过延伸)该井下电子组件能与定向的适配器210 —起在轴向上相对于该钻柱移动。来自钻柱的冲击和振动是通过弹簧221、222和223来抑制的。在图2A-2D中示出的特定配置中，弹簧221和223在同一个方向上作用，而弹簧222对抗来自弹簧221和223的力。例如，来自该钻柱的向上的冲击将导致钻头套环205相对于井下电子组件向上移动。这种相对运动将会压缩弹簧221和223，而弹簧222将会伸长。结果是，较少的冲击从该钻柱传递到该井下电子组件。本领域的普通技术人员将会理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下可以使用多于或少于三个弹簧。这些弹簧的期望的弹簧刚度(和相应的设计和材料)可以根据该井下电子组件的重量和井下条件来变化。这些弹簧可以是(例如)螺旋弹簧、对顶波形弹簧、嵌套波形弹簧和/或碟形(Belleville)垫圈组。
本领域的普通技术人员将会理解的是，在不脱离本披露内容的范围的情况下，可以根据设计的优先选择来组合以上单独描述的各种单独的部件。此外，具有组合的多个设计特征的各种部件可以拆分成多个离散的部件。例如，定向套筒230可以与适配器260和下部套筒232组合，或者，可替代地，这些套筒可以拆分成多个连接的套筒。在另一个实例中，定向的适配器210还能够根据设计和制造优先选项而拆分成多个部件。图2A-2D中展示的减少冲击的工具的实施方案提供了一种用来减少井下电子组件经历的冲击和振动的相对简单且保养工作量少的方式。借助于结合这种被广泛接受的UBHO接头200，容易地将这种减少冲击的工具添加到现有的钻柱设计上。各种内部部件的组装是可以按照序列首尾相连，然后将完全组装好的部件放入钻头套环205中。该减少冲击的工具的这些内部部件通过泵送润滑剂到端口 261中然后将端口 261封闭而能够保持润滑。润滑剂将会从定向的适配器210与定向套筒230的定向特征之间的端口 261、用于这些弹簧221、222和223的空腔而转移到包含在该减少冲击的工具内的其他滑动接口中，该减少冲击的工具被容纳在钻头套环205中。在放入该钻头套环205之后，钻探人员仅需要完成到钻柱的众所周知的螺纹连接，在该钻柱处他们通常放置了用于井下电子组件的钻头套 环。确定井下电子组件的定向能够按照正常进行，仅仅改变了几个固定螺钉。在图3A-3C中，示出了另一个减少冲击的工具的实施方案。图3A-3C中示出的减少冲击的工具被设计成用于减少井下电子设备经历的扭转冲击。随着地层强度的增加，通常需要更多的钻压(WOB)以维持钻头切削的有效深度。增加的WOB通常会产生“粘滑(stick-slip)”，沿着钻柱的长度建立扭转能量的一种强烈反应。按照定义，钻头粘滑振动涉及钻头旋转速度的周期性波动，旋转速度从O到多于在钻台上的表面处测量到的旋转速度的五倍。在“粘”周期中，当仍然施加WOB和钻头扭矩(TOB)时，该钻头停止钻探。随着钻台上的回转台或顶部驱动连续运转，加载在该钻柱上的所得的扭矩将会导致该钻头最终屈服或“滑动”，从而导致其旋转速度的显著增加。当利用了泥浆马达时，传递到地表的粘滑扭转波减少了，但是仍然对井下电子组件造成了破坏性的振动。图3A-3C中所示的减少冲击的工具减少了容纳在钻头套环中的井下电子组件经历的扭转振动。在该钻头套环中定向这些井下电子设备是通过该减少冲击的工具中的定向特征维持的。现在将详细描述图3A-3C中示出的减少冲击的工具。本领域的普通技术人员将会理解的是，在未脱离本发明的范围的情况下所示的实施方案中的单独设计特征是可以替换 或消除的。从图3A中所示的的减少冲击的工具的下端部开始，该减少冲击的工具具有一个下部连接件330，该连接件具有用于连接到一个井下电子组件或定向设备上的一个螺纹连接331。下部连接件330的上端部包括连接到一个定向的轴301上的一个螺纹连接332。定向的轴301被接受在一个定向的壳体310中。图3C示出了在定向的轴301与定向的壳体310之间的接口的截面，该接口提供了减少扭转冲击。定向的轴301包括两个或更多个向外径向地突出的花键302。定向的壳体310包括相应的多个向内径向地突出的花键311。弹性弦杆305被置于这些花键302与这些花键311之间的多个间隙中。这些弹性弦杆305允许定向的轴301与定向的壳体310之间的有限量的相对转动。用于这些弹性弦杆305的材料可以根据一个期望的硬度计和井下预期的条件来选择。弹性材料可以包括(例如)RTV硅氧烷树脂、丁基橡胶、聚氨酯和丁腈橡胶。这些弹性弦杆可以是圆柱形的材料件，如在减少冲击的工具的组装过程中在花键302、311之间被放置在位的一个被切割的O形环。可替代地是，这些弹性弦杆305是通过在定向的壳体310中的多个端口 312中注射未固化的弹性材料而可以被密封在花键302、311之间的间隙中，这些弹性弦杆被定位在这些花键311的相反的末端处。弹性材料将会结合到这些花键302、311上。在一个实施方案中，可以将一种释放剂施加到花键302和/或花键311，使得弹性材料结合到这些花键的集合之一上或不结合到其上，这允许随后从定向的壳体310移除定向的轴301，而不损坏被密封的弹性材料。接着是图3B，一个压力平衡活塞320可以被置于定向的轴301与定向的壳体310之间。压力平衡活塞320在轴向行程上是通过花键301、311以及一个下部连接件350来限定的。定向的轴301的上端部包括一个外螺纹353，并且定向的外壳310的下端部包括一个内螺纹352。为了易于组装，螺纹353、352可以具有基本上相同的螺距，使得下部连接件350同时拧接在定向的轴301上并且拧接在定向的壳体310中。套筒310的上端部与定向的轴301上的一个肩部之间的一个间隙315有助于使两个连接的螺接加倍。定向的壳体310被螺纹拧接直到肩部355接触。此时，一个轴向间隙356将会存在于定向的轴301的端部与下连接件350之间。这将允许定向的轴301相对于定向的壳体310和上部连接件350的转 动。在其上端部处，上部连接件350包括一个螺纹连接351。在一个实施方案中，螺纹连接351用于连接到另一个减少冲击的工具上，该减少冲击的工具被构造成用于减少轴向冲击和振动。可以与本披露内容的实施方案一起使用的减少冲击的工具的一个实例是从THRU TUBING RENTAL(〃TTR〃)(美国德州休斯顿(Houston, TX))可获得的消除液压振动的工具(EUMINATOR HYDRAULIC SHOCK TOOL)。在一个实施方案中，多个润滑端口 340可以被设置在定向的轴301中和/或上连接件350。润滑剂(如油或油脂)可以被喷射到一个中心孔341中。喷射的润滑剂可以被允许经过该中心孔流动到其他的减少冲击的工具，这些其他的减少冲击的工具连接到下部连接件332上。在如图3A-3C示出的实施方案中，在定向的轴301与定向的壳体310之间所允许相对旋转提供了减少扭转冲击。来自该钻柱的扭转冲击经过任何插入的部件而行进至上部连接件350和定向的壳体310，该定向的壳体在旋转意义上被固定到上部连接件350上。由于在定向的轴301的端部与上部连接件350之间的间隙356，定向的轴301不是在旋转意义上固定到定向的壳体310上和上部连接件350上的。弹性弦杆305以及在这些花键302与花键311之间的间隙限制了在定向的轴301与定向的壳体310之间的相对旋转。为了维持井下电子组件的一般的定向，相对旋转可以被限制为小于约10度。在一个实施方案中，相对旋转被限制在约5度与约8度之间。在这些花键302与花键311之间的这些弹性弦杆305吸收了来自定向的壳体310的至少一些扭转冲击，而不是将其传递到定向的轴301。井下电子组件在旋转意义上被固定到上部连接件350上，以便受益于减少的扭转冲击。在图4A-4F中，示出了根据另一个实施方案的一个减少冲击的工具。在这个实施方案中，该减少冲击的工具包括一个减少扭转冲击的部分(图4B)和一个减少轴向冲击的部分(图4C)。减少扭转冲击是通过一种类似于图3A-3C中示出的实施方案的方式来提供的。减少轴向冲击是通过一种类似于图2A-2D中示出的实施方案的方式来提供的。为了清楚起见，图4A-4F的实施方案中的相应的特征使用了与先前的实施方案相同的参考数字。在该上端部，该减少冲击的工具包括UBHO接头200，该接头连接到图4B中示出的减少扭转冲击的部分上。该减少扭转冲击的部分包括一个定向的轴401。一个螺纹环460A将UBHO接头200连接到定向的轴401上。螺纹环460A被拆分成至少两个零件使得它能够组装到定向的轴401的周围，该定向的轴被轴向地夹持在肩部463与464之间。UBHO接头200包括与螺纹环460A相对应的一个螺纹部分406。为了在UBHO接头200与定向的轴401之间提供角度定向，两个部件都包括对应的花键的部分450，这些花键部分在图4E被示出。为了组装，螺纹环460A被放置在定向的轴401上。随着转动螺纹环406A，UBH0接头200和定向的轴401的对应的花键部分450接合在一起。转动用来啮合UBHO接头200的螺纹部分406的螺纹环460A使得UBHO接头200朝着定向的轴201拉动，同时由于这些对应的花键的部分450而保持在旋转意义上相对于定向的轴401是固定的。图5中单独地展示了螺纹环460。为了锁定该组件，螺纹环460A包括多个径向螺纹孔461。用于螺纹环460A的裂缝462可以穿过径向螺纹孔461切开，使得进入径向螺纹孔461中的紧固的螺钉强迫螺纹环460的这些部分径向地向外，该紧固的螺钉将UBHO接头200的螺纹部分406锁定到螺纹环460A上的螺纹部分465上。定向的轴401进一步包括保持密封件402、403的一个外肩部408。外肩部还可以、包括允许油或油脂被喷入该减少扭转冲击的部分中的多个润滑端口 407。一个第二螺纹环460B被用来通过与关于UBHO接头200和螺纹环460A所描述的实质上相同的方式而将定向的壳体410连接到定向的轴410上。类似于图3C中示出的实施方案，定向的轴401包括与定向的壳体410上的面向内部的花键411相对应的面向外部的花键409，如图4F所示。多个弹性弦杆305被置于花键409、411之间的间隙中以减少从定向的壳体410传递到定向的轴401上的扭转冲击。在组装减少冲击的工具的过程中，这些弹性弦杆305可以一种未固化的状态经过多个端口 312被喷入或者作为多个条带被放置在位。定向的壳体410还可以将减少扭转冲击的部分连接到图4C中示出的减少轴向冲击的部分的定向的轴210上。图4C中不出的减少轴向冲击的部分是以类似于关于图2A-2D的实施方案所描述的一种方式来行使功能和被组装的。图4D示出了减少轴向冲击的部分的上端部。下部套筒232可螺纹连接到锚定尾部件280上。该锚定尾部件通过以90度的角度分开的两个固定螺钉231被保持在位。为了被这些定位螺钉231更好地保持，该锚定尾部件可以包括一个滚花带490。在锚定尾部件280与阳螺纹到阳螺纹的跨接接头290之间，可以提供一个流量套筒430。流量套筒430为钻探流体提供了从减少冲击的工具到阳螺纹到阳螺纹的跨接接头290以及随后以下钻柱的剩余部分的一种平滑的过度。流量套筒430可以通过在钻头套环205与阳螺纹到阳螺纹的跨接接头290之间夹持一个向外的肩部431而保持在位。由于使用了安装在钻头套环205之中的减少冲击的工具，部分组件可以通过多个润滑件441使用油或油脂来被润滑。这些润滑件441可以通过一个二次螺钉440保护而免于侵蚀。通过这些润滑件441，油或油脂能够在钻头套环的内部与减少冲击的工具的这些不同部件之间按照其方式工作。在此披露的减少冲击的工具的实施方案可以结合一个减震接头使用，该减震接头可以被结合到该钻头套环之下的钻柱中，该钻头套环包含了井下电子组件。减震接头通常被应用在钻头之上以吸收冲击和振动并且将该钻头保持为对着正被钻探的地层。在一个实施方案中，该减少冲击的工具被调整为考虑位于以下的减震接头的特性。例如，通过这种吸收更强冲击的减震接头，该减少冲击的工具可以使用更轻的弹簧以吸收并抑制更小的冲击。另外，该减少冲击的工具能够被调整为对该减振接头具有良好的抑制，以便在操作过程中避免谐波共振。 尽管已经示出并描述了具体的实施方案，在不脱离本发明的精神或传授内容的情况下，本领域技术人员能够进行修改。所描述的实施方案仅仅是示例性的而并非限制性的。许多变化和修改是可能的并且是在本发明的范围之内。因此，保护的范围不限于所描述的 这些实施方案，但是也不仅仅是由随后的权利要求限制的，其范围应当包括权利要求的主题的所有等效物。
权利要求
1.一种用于井下电子组件的减少冲击的工具，该工具包括 一个锚定尾部件，该锚定尾部件被构造成有待在旋转意义上并且在轴向上固定在一个管件之中，其中该管件的上端和下端被构造成用于连接到一个钻柱上； 一个定向套筒，该定向套筒包括一个内凹的成角定向特征； 一个定向的适配器，该定向的适配器相对于该定向套筒在旋转意义上是固定的并且在轴向上是可移动的，其中该定向的适配器包括一个通孔以及与该定向套筒相适配的一个外凸的成角定向特征； 一个通用井眼定向(UBHO)斜口接头，该斜口接头被置于该定向的适配器的上端处；以及 一个第一弹簧，该第一弹簧被置于在该定向的适配器与该定向套筒之间的一个环形空间中，其中该弹簧是在一个第一肩部与一个第二肩部之间，该第一肩部被在轴向上固定在该定向的适配器上并且该第二肩部被在轴向上固定在该定向套筒上， 其中该定向套筒和该定向的适配器之一相对于该锚定尾部件在旋转意义上并且在轴向上是固定的。
2.如权利要求I所述的减少冲击的工具，其中这些外凸的以及内凹的成角定向特征包括一个PC4多边形。
3.如权利要求I所述的减少冲击的工具，其中该减少冲击的工具包括一个第二弹簧，该第二弹簧被构造成用于在一个相反方向上将力施加到该第一弹簧上。
4.如权利要求I所述的减少冲击的工具，进一步包括 一个扭力性减少冲击的部分，该扭力性减少冲击的部分包括 一个定向的壳体，以及 一个定向的轴，该定向的轴相对于该定向的壳体在旋转意义上可移动少于约10度， 其中该定向的轴以及该定向的壳体之一相对于该定向的适配器在旋转意义上并且在轴向上是固定的。
5.如权利要求4所述的减少冲击的工具，其中该扭力性减少冲击的部分被置于该定向的适配器与该UBHO斜口接头之间。
6.如权利要求5所述的减少冲击的工具，其中该UBHO斜口接头通过被置于该定向的轴上的两个肩部之间的一个螺纹环而在轴向上被固定在该定向的轴上。
7.如权利要求6所述的减少冲击的工具，其中该螺纹环被分裂成至少两个零件并且包括至少一个螺钉孔，该螺钉孔穿过这两个零件的裂缝。
8.如权利要求6所述的减少冲击的工具，其中该UBHO斜口接头以及该定向的轴包括轴向地并且径向地重叠的多个相应的花键部分。
9.如权利要求4所述的减少冲击的工具，其中该定向的轴包括多个向外朝向的花键，这些花键与在该定向的壳体上的多个向内朝向的花键径向地并且轴向地重叠。
10.如权利要求9所述的减少冲击的工具，进一步包括多个弹性弦杆，这些弹性弦杆被置于在该定向的轴上的这些花键与在该定向的壳体上的这些花键之间的多个间隙之中。
11.如权利要求10所述的减少冲击的工具，进一步包括该定向的壳体中的多个端口，这些端口与在该定向的轴上的这些花键与在该定向的壳体上的这些花键之间的多个间隙处于流体连通。
12.—种下井仪器串，该下井仪器串被置于至少一个管件中，该管件包括连接至一个钻柱上的上螺纹连接和下螺纹连接，该下井仪器串包括 一个减少冲击的工具，该减少冲击的工具包括一个锚定尾部件，该锚定尾部件被在轴向上并且在旋转意义上固定在该至少一个管件上； 置于该减少冲击的工具的上端处的一个通用井眼定向(UBHO)斜口接头；以及 连接至该UBHO斜口接头上的一个井下电子组件。
13.如权利要求12所述的下井仪器串，其中该减少冲击的工具进一步包括 一个定向套筒，其中该定向套筒包括一个内凹的成角定向特征； 一个定向的适配器，该定向的适配器相对于该定向套筒在旋转意义上是固定的并且在轴向上是可移动的，其中该定向的适配器包括一个通孔以及与该定向套筒相适配的一个外凸的成角定向特征；以及 一个第一弹簧，该第一弹簧被置于在该定向的适配器与该定向套筒之间的一个环形空间中，其中该弹簧是在一个第一肩部与一个第二肩部之间，该第一肩部在轴向上被固定在该定向的适配器上并且该第二肩部在轴向上被固定在该定向套筒上， 其中该定向套筒和该定向的适配器之一相对于该锚定尾部件在旋转意义上并且在轴向上是固定的。
14.如权利要求13所述的下井仪器串，其中该减少冲击的工具进一步包括 一个扭力性减少冲击的部分，该扭力性减少冲击的部分包括 一个定向的壳体，以及 一个定向的轴，该定向的轴相对于该定向的壳体在旋转意义上可移动少于约10度，其中该定向的轴和该定向的壳体之一相对于该定向的适配器在旋转意义上并且在轴向上是固定的。
15.如权利要求13所述的下井仪器串，其中该扭力性减少冲击的部分被置于该定向的适配器与该UBHO斜口接头之间。
16.如权利要求15所述的下井仪器串，其中该UBHO斜口接头通过置于该定向的轴上的两个肩部之间的一个螺纹环在轴向上被固定在该定向的轴上。
17.如权利要求16所述的下井仪器串，其中该螺纹环被分裂成至少两个零件并且包括至少一个螺钉孔，该螺钉孔穿过这两个零件的裂缝。
18.如权利要求14所述的下井仪器串，其中该定向的轴包括多个向外朝向的花键，这些花键与在该定向的壳体上的多个向内朝向的花键径向地并且轴向地重叠，并且其中该减少冲击的工具进一步包括多个弹性弦杆，这些弹性弦杆被置于在该定向的轴上的这些花键与在该定向的壳体上的这些花键之间的多个间隙之中。
19.如权利要求18所述的下井仪器串，进一步包括该定向的壳体中的多个端口，这些端口与在该定向的轴上的这些花键与在该定向的壳体上的这些花键之间的多个间隙处于流体连通。
20.一种用于置于管件中的井下电子组件的减少冲击的工具，该工具包括 一个定向的壳体； 一个定向的轴，该定向的轴相对于该定向的壳体在旋转意义上可移动少于约10度；以 及用于该井下电子组件的一个上连接，其中该定向的壳体和 该定向的轴之一相对于该管件在旋转意义上是固定的。
全文摘要
一种下井仪器串，该下井仪器串被置于至少一个管件中，该管件具有用于连接至一个钻柱上的上螺纹连接和下螺纹连接。这种下井仪器串包括一个减少冲击的工具，该减少冲击的工具包括一个锚定尾部件，该锚定尾部件被在轴向上并且在旋转意义上固定在该至少一个管件上。一个通用井眼定向(UBHO)斜口接头被置于该减少冲击的工具的上端处。一个井下电子组件连接至该UBHO斜口接头上。
文档编号E21B17/01GK102725475SQ201180007194
公开日2012年10月10日 申请日期2011年1月27日 优先权日2010年2月1日
发明者大卫·叶科耶勒珂 申请人:钻具技术有限公司