双配置剪切螺栓的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开一般涉及机械装置，并且更具体来说(尽管并一定排他性地)涉及可用于使工具总成的组件耦接的双配置剪切螺栓。
【背景技术】
[0002]部署到井系统(例如，用于从地层提取流体的石油或天然气井)中的工具总成可包括耦接在一起的多个组件或装置。例如，可将包括多个工具的工具总成(诸如其中造斜器使用剪切螺栓附接至铅铣刀的造斜器总成)部署到井筒中。在某些情况下，可在从井筒取回工具总成之前使一个或多个工具脱离工具总成。
[0003]在部署期间，可向工具总成施加大量力，该工具总成包括工具之间的剪切螺栓连接件。可将一些剪切螺栓设计成在与部署期间施加到工具总成的力相比更低的力下剪切。对于其中在部署期间施加到工具总成的力超过剪切螺栓的剪切强度的情况，剪切螺栓连接件可剪切并且由此使工具总成的组件过早地脱离。工具总成的过早脱离的组件可能会导致昂贵的延迟或取回操作。
【附图说明】
[0004]图1是根据本公开的一个方面的双配置剪切螺栓的示例的透视图。
[0005]图2是根据根据本公开的一个方面的通过弹簧保持在非剪切配置的双配置剪切螺栓的示例的截面视图。
[0006]图3是根据本公开的一个方面的图2的设置为剪切配置的双配置剪切螺栓的截面视图。
[0007]图4是根据本公开的一个方面的通过可压缩材料保持在非剪切配置的双配置剪切螺栓的示例的截面视图。
[0008]图5是根据本公开的一个方面的图4的设置为剪切配置的双配置剪切螺栓的截面视图。
[0009]图6是根据本公开的一个方面的保持在非剪切配置的双配置剪切螺栓的示例的截面视图。
[0010]图7是根据本公开的一个方面的图6的设置为剪切配置的双配置剪切螺栓的截面视图。
[0011]图8是根据本公开的一个方面的通过张力弹簧保持在非剪切配置的双配置剪切螺栓的示例的截面视图。
[0012]图9是根据本公开的一个方面的图8的设置为剪切配置的双配置剪切螺栓的截面视图。
[0013]图10是根据本公开的一个方面的包括双配置剪切螺栓的造斜器总成的横向截面视图。
[0014]图11是根据本公开的一个方面的说明了用于操作包括双配置剪切螺栓的工具的示例方法的流程图。
[0015]图12是根据本公开的一个方面的具有由剪切材料形成的剪切部分的双配置剪切螺栓的示例的截面视图。
【具体实施方式】
[0016]本公开的某些方面和特征涉及可用于井筒工具或其它合适工具总成的双配置剪切螺栓。该双配置剪切螺栓可包括本体，该本体界定剪切螺栓在其中被剪切的剪切部分；以及内部腔室，该内部腔室至少部分地被该剪切部分包围。该剪切部分可具有与本体的剩余部分相比减小的截面面积。可将销定位在该腔室中。可使销在该腔室内移动以将双配置剪切螺栓选择性地设置为非剪切配置或剪切配置。在非剪切配置中，给定力可能不足以剪切剪切螺栓。在剪切配置中，相同的或更大的力可能足以剪切剪切螺栓。
[0017]在非剪切配置中，可使销定位在腔室中在剪切部分内。定位在剪切部分内的销可在剪切部分处提供组合横截面积，该组合横截面积包括剪切部分处的剪切螺栓本体的横截面积和销的横截面积。该组合横截面积可能足以防止剪切螺栓剪切。可将销经由任何合适的机构定位在剪切部分内。在一些方面，腔室中邻近销定位的弹簧可向销施加使销保持在剪切部分内的位置的力。在其它方面，腔室中邻近销定位的可压缩材料可向销施加使销保持在剪切部分内的位置的力。在其它方面，腔室中耦接至销或邻近销的保持组件可防止销移动远离剪切部分。
[0018]在剪切配置中，可将销定位在腔室中远离剪切部分。远离剪切部分定位的销可在剪切部分处提供横截面积，该横截面积包括剪切部分处的剪切本体的横截面积而无销的横截面积。通过移动销远离剪切部分来使剪切部分处的横截面积减少可使得双配置剪切螺栓能够被剪切。
[0019]在一些方面，可使销通过经由端口或通往腔室的其它流体传递路径传递到腔室的压力移动远离剪切部分。该压力可导致向销施加使得销移动远离剪切部分的力。
[0020]这些说明性实施例被给出以向读者介绍本文所讨论的一般主题并且并非意图限制所公开概念的范围。以下章节参照附图描述了各种另外的方面和实施例，附图中，相同的标号表示相同的元件，并且方向性描述用于描述说明性方面。当在附图中显示说明性方面时，以下章节结合这些说明性方面使用方向性描述诸如“上方”、“下方”、“上部”、“下部”、“向上”、“向下”、“向左”、“向右”、“井上”、“井下”等，向上方向朝向对应附图的顶部并且向下方向朝向对应附图的底部，井上方向朝向井的表面并且井下方向朝向井的趾部。如同这些说明性方面一样，以下章节中所包含的标号和方向性描述不应用于限制本公开。
[0021]图1是双配置剪切螺栓102的示例的透视图。双配置剪切螺栓102可用于使工具或组件耦接在一起或以另外方式附接在一起。可将双配置剪切螺栓102设置为非剪切配置和剪切配置，如以下详细描述。
[0022]双配置剪切螺栓102的本体104可界定剪切部分106和端口 108。该本体的螺纹部分110可用于通过将该螺纹部分插入第二组件的开口中来使第一组件紧固到第二组件。剪切部分106可能具有与本体104的剩余部分相比较小的横截面积。剪切部分106处的较小的横截面积可允许响应于施加到本体104的力来剪切呈剪切配置的双配置剪切螺栓102。可通过剪切部分106的横截面积和由此形成双配置剪切螺栓102的一种或多种材料的屈服强度或其它材质属性来确定用于剪切双配置剪切螺栓102的力的量。端口 108可提供从压力源到双配置剪切螺栓102的内径的流体传递路径。
[0023]图2是设置为非剪切配置的双配置剪切螺栓102的示例的截面视图。沿图1中的线2-2’获得图2的截面视图。
[0024]双配置剪切螺栓102可包括可移动销204，该可移动销被定位在由双配置剪切螺栓102的本体104所界定的腔室202中。销204的横截面积结合剪切部分106处的本体104的横截面积可能足以防止双配置剪切螺栓102响应于施加到本体104的剪切力剪切。
[0025]可通过将销204至少部分定位在剪切部分106内来将双配置剪切螺栓102设置为非剪切配置。弹簧206可为如图2中的向左箭头所示在销204上施加偏置力的压缩弹簧。该偏置力可使得销204保持在剪切部分106内的位置中。
[0026]图3是图2的设置为剪切配置的双配置剪切螺栓102的截面视图。可将双配置剪切螺栓102通过如图3中的向下箭头所示从压力源经由端口 108传递到腔室202的压力设置为剪切配置。腔室202中的压力可导致向销204施加力。通过压力施加到销204的力可能大于通过弹簧206施加到销204的力。通过腔室202中的压力施加到销204的较大力可使得销2