专利名称：采用定时连接件的旋转式可转向工具的制作方法
技术领域：
本发明总体涉及井下转向工具。更特别地，本发明涉及包括经由定时连接件与刀片壳体物理且电连接的电子设备壳体的旋转式可转向工具。
背景技术：
方向控制在地下油气井的钻进中变得日益重要，当前钻进活动的相当大的比例涉及到偏斜钻孔的钻进。这种偏斜钻孔通常具有复杂的轮廓并且通常用于更加全面地开发碳氢化合物储层，复杂的轮廓包括多个急弯和水平部分，急弯和水平部分可被引导而贯通薄 的承载断层的地层。通常是利用井下转向工具来钻进偏斜钻孔，井下转向工具诸如两维和三维旋转式可转向工具。一些旋转式可转向工具利用多个独立可操作的刀片，这些刀片被布置为从刀片壳体径向向外延伸而与钻孔壁形成接触。例如，可以通过控制刀片上力的大小和方向以及施加到钻孔壁上的位移的大小和方向来控制钻进的方向。在这种旋转式可转向工具中，刀片壳体通常围绕可旋转轴配置，可旋转轴与钻柱耦合并且被布置为通过转向工具将来自表面(或者来自淤泥电动机)的重量和扭矩传递至钻头组件。使用内部转向机构且因此不需要刀片的其它旋转式可转向工具(例如,Schlumberger PowerDrive旋转式可转向工具)是已知的。旋转式可转向刀片通常是经由电子控制的液压机构致动的。例如，授予Krueger等人的美国专利5，168，941和6，609, 579公开了这样一种旋转式可转向工具配置通过控制施加到钻头上的侧向(横向)力的大小和方向来控制钻进的方向。通过控制刀片处的液压或者通过以受控占空比切换至最大压力来控制每个刀片上的力的量，刀片处的液压依次是通过成比例的液压系统控制的。进一步公开了可选的液压致动机构，其中每个转向刀片由相应的液压活塞泵独立控制。在钻进期间，每个活塞泵经由驱动会走的旋转连续地运转。位于每个活塞泵及其相应的刀片之间的控制阀控制从泵到刀片的液压流体的流动。授予Webster的美国专利5，603, 386公开了采用液压刀片致动的电子控制的旋转式可转向工具的另一实施例。Webster公开了这样一种机构通过控制刀片的径向位置来控制钻进的方向。公开了这样一种液压机构通过单个泵压储器和多个阀来控制全部的三个刀片。特别地，通过三个止回阀来控制每个刀片。依次通过八个螺线管控制的导向阀来控制九个止回阀。授予Song等人的共同转让的美国专利7，204，325采用液压致动来使刀片延伸并且使用弹簧偏置机构来使刀片缩回。刀片的弹簧偏置缩回有利地减少了控制刀片所需的阀的数量，然而仍需要大量的可控部件。为了控制刀片的液压致动，上述现有技术的转向工具采用了复杂的电子电路。电子电路与液压控制机构和刀片一起配置在共同的壳体中。尽管这些工具配置在商业上的可用性是公知的，但是仍有进一步改进的余地。例如，电子电路和液压部件配置在共同的壳体中趋于使得工具组装程序复杂化(尤其是小直径的“细长”工具)。而且，当在工具组装或测试期间发现问题时，通常需要拆卸整个工具。这种拆卸和随后的再组装耗时且成本高。由于对于较小直径以及成本较低的旋转式可转向工具的需求，需要进一步改进。因此，期望提供一种解决上述问题和/或更一般地提供现有布置的改进或可选布置的改进型布置。
发明内容
本发明解决了对于改进型转向工具的需求。本发明的方案包括旋转式可转向工具，其包括配置在轴上的第一液压系统模块和第二电子设备模块。液压系统模块包括多个液压致动的刀片。电子设备模块包括构造为控制刀片致动的电子电路。液压系统模块和电子设备模块经由定时连接件相互物理连接且电连接。本发明的示例性实施方案可有利地提供多个技术优势。例如，本发明利用构造为 独立式组件的液压系统模块和电子设备模块。因此，在最终转向工具组装之前，可以使这些模块相互独立地进行基本全面的组装和测试。本发明的该特征有利地简化了液压系统模块和电子设备模块的组装和测试协议，因此趋于提高工具可靠性并且降低制造成本。本发明的该特征还趋于提高工具的可用性，因为故障模块(或仅为需要维护的模块)可容易地从工具上移除以及更换和/或维修。使用分开的液压系统模块和电子设备模块趋于进一步是有利的，因为其提供了将灵敏的电子部件与液压系统模块中的液压油和钻井流体的物理隔离。而且，本发明使得在液压系统套筒下可用的容量用作液压流体储器，从而避免对于单独储器的需要。这在空间珍贵的小直径工具中尤其有利。在本发明的一个方案中，包括井下转向工具。转向工具包括电子设备模块，所述电子设备模块经由定时连接件与液压系统模块物理连接且电连接。电子设备模块和液压系统模块围绕轴配置并且构造为相对于所述轴旋转。液压系统模块包括配置在刀片壳体上的多个刀片，刀片被布置为自壳体径向向外延伸以及朝向壳体向内缩回。电子设备壳体包括控制器，所述控制器配置为控制刀片的所述延伸和缩回。定时连接件包括第一螺纹连接端，所述第一螺纹连接端构造为通过螺纹连接方式与第二螺纹连接端连接，所述第一螺纹连接端至少包括形成于其中的第一和第二非对称间隔凹槽，所述第二螺纹连接端包括形成于其中的相应的第一和第二非对称间隔槽沟。定时连接件进一步包括定时环件，所述定时环件具有预定轴向尺寸以使得当第一和第二螺纹连接端螺纹连接到一起而受到预定范围内的补充扭矩时第一和第二凹槽以及相应的第一和第二槽沟变得周向对准。在本发明的另一方案中，包括井下转向工具。转向工具包括电子设备模块，所述电子设备模块与液压系统模块物理连接且电连接，所述电子设备模块和所述液压系统模块围绕轴配置并且被构造为相对于所述轴旋转。液压系统模块包括配置在刀片壳体上的多个刀片，所述刀片被布置为自壳体径向向外延伸以及朝向壳体向内缩回。液压系统模块进一步包括第一螺纹连接端，所述第一螺纹连接端中形成有多个非对称间隔凹槽。电子设备模块包括控制器，所述控制器被构造为控制刀片的所述延伸和缩回，电子设备模块进一步包括第二螺纹连接端，所述第二螺纹连接端被构造为通过螺纹连接方式与第一螺纹连接端连接。所述第二螺纹连接端包括形成于其中的多个非对称间隔槽沟。定时环件配置在液压系统模块和电子设备模块中的一个上。定时环件具有预定的轴向尺寸以使得当第一和第二螺纹连接端螺纹连接到一起而受到预定范围内的补充扭矩时凹槽和槽沟中的相应一个凹槽和槽沟变得相互周向对准。在本发明的又一方案中，包括井下转向工具。所述转向工具包括电子设备模块，所述电子设备模块与液压系统模块物理连接且电连接。电子设备模块和液压系统模块围绕轴配置并且被构造为相对于所述轴旋转。液压系统模块包括配置在刀片壳体上的多个刀片，所述刀片被布置为自壳体径向向外延伸以及朝向壳体向内缩回。刀片壳体包括第一螺纹连接端，所述第一螺纹连接端中形成有多个非对称间隔凹槽。液压系统套筒围绕刀片壳体的至少部分配置。电子设备模块包括控制器，所述控制器被构造为控制刀片的所述延伸和缩回。电子设备模块进一步包括第二螺纹连接端，所述第二螺纹连接端形成在电子设备壳体上并且被构造为通过螺纹连接方式第一螺纹连接端连接。所述第二螺纹连接端包括形成于其中的多个非对称间隔槽沟。电子设备套筒围绕电子设备壳体的至少部分配置。 定时环件围绕刀片壳体配置并且轴向地配置在电子设备套筒和液压系统套筒之间。定时环件具有预定轴向尺寸以使得当第一和第二端螺纹连接到一起而受到预定范围内的补充扭矩时凹槽和槽沟中的相应一个凹槽和槽沟变得相互周向对准。为了使得可以更好地理解随后的本发明的详细描述，前面已经相当宽泛地概括了本发明的特征。下面将对本发明的附加特征和优点进行说明，其构成了本发明的权力要求书的主题。本领域技术人员应当理解的是，所公开的构思和特定的实施方案可容易用作修改或设计用于实现本发明的相同目的的其它方法、结构和编码方案的基础。本领域技术人员还应当意识到，这些等同的构造不偏离如所附的权利要求书中阐述的本发明的主旨和范围。
为了更加全面理解本发明及其优势，现在参照结合附图进行的下面的详述，在附图中图I示出了可以配置本发明的示例性实施方案的钻机。图2示出了图I所示的转向工具的一个示例性实施方案的立体图。图3A和3B示出了带有舱口盖以及不带有舱口盖的图2所示的转向工具的部分。图4示出了图2上所示的转向工具实施方案的部分的纵向剖面图。图5示出了图4所示的转向工具实施方案的圆形剖面图。图6示出了图4所示的储物箱的纵向剖面图。图7示出了图2上描绘的转向工具实施方案的部分的局部分解视图。
具体实施例方式首先参照图I至图7，将理解的是，可以从各个视图中示出所图示的实施方案的特征或方案。在这些特征或方案共用于特定实体的情况下，使用相同的附图标记对它们做标记。因此，在本文中可相对于其它视图上显示的附图标记来描述图I至图7中的一个视图上标有特定的附图标记的特征或方案。
图I图示出适用于本发明的示例性实施方案的配置的钻机10。在图I所示的示例性实施方案中，半潜式钻进平台12定位于布置在海底16下面的油或气地层(未示出)的上方。海底导管18从平台12的甲板20延伸到井头安装件22。平台可以包括铁架塔和用于提升和下放钻柱30的吊升装置，如图所示，钻柱30延伸到钻孔40中并且包括钻头32和井下转向工具100 (诸如三维旋转式可转向工具)。在所示的示例性实施方案中,转向工具100包括第一液压系统模块110和第二电子设备模块160 (图2)。多个刀片150 (例如，三个)配置在液压系统模块110上并且被布置为从工具100径向向外延伸而与钻孔壁形成接触。在所描绘的示例性实施方案中，刀片150延伸而与钻孔壁形成接触目的在于使工具在钻孔中偏心，从而改变钻头32的接近角度(依次改变钻进的方向)。电子设备模块160被构造为在钻进期间控制刀片150的液压致动(延伸和缩回)。如下面更加详细描述的，液压系统模块110和电子设备模块160经由定时连接件相互物理连接且电连接。钻柱30还额可以包括各种电子器件，例如，包括遥测系统、用于感测钻孔及周围地层的井下特性的附加传感器以及被布置为与电子设备模块160电子通信的微控制器。本发明不限于特定类型或构成的电气和/或电子器件。
本领域普通技术人员将理解的是，依照本发明的方法和装置不限于与图I中所示的半潜式平台12—起使用。本发明等同地适用于任何类型的近海或向岸的地下钻进操作。现在转到图2，以立体图描绘了转向工具100的一个示例性实施方案。在所示的示例性实施方案中，转向工具100基本为柱形并且包括用于与孔底组装(BHA)部件连接(例如，在端104处与钻头连接，并且在端102处与上方BHA部件连接)的螺纹连接端102和104(螺纹未示出)。转向工具100进一步包括分开的液压系统模块110和电子设备模块160，分开的液压系统模块110和电子设备模块160围绕轴105配置并且被构造为相对于轴105基本自由地旋转(图4)。这些模块110和160经由如250处大致描绘的定时连接件相互物理连接且电连接。液压系统模块包括配置在例如刀片壳体中的凹部(未示出)中的至少一个刀片150。本发明的优选实施方案包括围绕刀片壳体110的周向以等角间距配置的三个刀片150，但是在这方面本发明明确地不受限制。液压系统模块110和电子设备模块160有利地构为独立式组件(如下文相对于图7更详细说明)。独立式是指在合并到转向工具100中之前这些模块110和160中的每个可相互独立地进行基本完整地组装和测试。本发明的该特征有利地简化了液压系统模块110和电子设备模块160的组装和测试协议，因此趋于提高工具可靠性并且降低制造成本。本发明的该特征还趋于提高工具的可用性，因为故障模块(或仅为需要维护的模块)可容易地从工具上移除以及更换和/或维修。液压系统模块110进一步包括液压电路系统(例如，包括泵、阀、活塞、传感器等)，液压电路系统被构造致动刀片150的延伸和缩回。电子设备模块160被构造为测量并且控制钻进的方向，因此，包括被构造为控制刀片150的延伸和缩回的液压致动的电子电路。这些模块110和160可以基本上包括本领域技术人员所公知的任何液压和电子器件，例如，如授予Webster的美国专利5，603, 386、授予Krueger等人的美国专利6，427，783以及授予Jones等人的共同转让的美国专利7，464，770中公开的。为了转向(即，改变钻进的方向)，刀片150中的一个或多个可以延伸以与钻孔壁形成接触。可以通过此操作使转向工具100移动而远离钻孔的中心，从而改变钻进路径。应当理解的是，如果已经偏心，则工具100还可朝向钻孔回移。为了便于控制转向，期望在钻进期间壳体的旋转速率小于大约O. lrpm，但是本发明在这方面不受限制。通过将刀片150保持在相对于钻孔的周边的大致固定位置处(即，通过基本上防止刀片壳体旋转)，可以使工具转向，而不是周期性地延伸和缩回刀片150。工具100被构造为使得液压系统模块110和电子设备模块160可以在方向性钻进操作期间相对于钻孔保持基本旋转静止。因此，以相对于轴105旋转非固定(或浮动)的方式来构造这些模块110和160 (图4)。轴105与钻柱物理连接并且被布置为将扭矩(旋转动力)和重量均传递至钻头。已知的是上述刀片150的自动控制和操纵需要复杂的电子电路系统，其通常包括一个或多个微处理器、电子存储器、用于控制工具的固件指令以及各种电子传感器。该电路通常被构造为控制液压系统模块110中各种可控液压部件的操作，例如，液可控液压部件包括螺线管致动的阀和电泵。该电路还通常被布置为与配置在液压系统模块110中的各种传感器进行电子通信，例如，各种传感器包括配置在各个刀片150处的压力传感器 和线性位置传感器。这种电子通信和控制通常需要在液压系统模块Iio和电子设备模块160之间(例如，从电子设备模块至液压系统模块)转接的大量导电体(导线)。本发明有利地使得基本上任何数量的导线能够在模块之间转接(仅受工具内物理空间的约束)。例如，在本发明的一个不例性实施方案中，多于30个导电体从电子设备模块160通过定时连接件250转接至液压系统模块110中的各个部件。现在转到图3A和图3B，描绘出转向工具100的部分。如下文更加详细说明的，工具100包括定时连接件250，定时连接件250以物理和电气方式将液压系统模块110和电子设备模块160连接。图3A示出了舱口盖195，舱口盖195被构造为密封地接合电子设备模块160中的开口。在所不的不例性实施方案中，电子设备模块160包括围绕电子设备壳体170配置的外套筒175。舱口盖195配置在套筒175中的相应开口中，因此可(部分地)用作防止套筒175相对于电子设备壳体170旋转的防旋转器件。定时环件260轴向地配置在电子设备套筒175和液压系统套筒125之间(其围绕刀片壳体120的至少部分配置)。图3B示出了舱口盖195从电子设备壳体170移除的局部分解视图。图3B展现出形成在电子设备壳体170的盒状端中的槽沟242。如下文更加详细说明的。相应的凹槽244形成在刀片壳体120的销端的外表面中(图4)。当连接件被恰当定时时，槽沟242和相应的凹槽244相互周向对准。该周向对准形成了储物袋240(图4和图5)。舱口盖195的移除(如图3B中所示)使得能够在源于电子设备模块160的第一导线束(图6)和源于液压系统模块110的第二导线束之间形成电连接。连接的线束配置在储物袋240中。将舱口盖195再次配置于电子设备壳体170上提供了压力紧密封，压力紧密封的目的在于防止钻井流体侵入储物袋中。图4和图5在纵向(图4)和圆形(图5)剖面图中示出了转向工具100的部分。如上所述，液压系统模块110和电子设备模块160围绕轴105配置。轴105包括用于使钻井流体流至钻头的通孔107。液压系统模块110包括液压系统套筒125，液压系统套筒125围绕刀片壳体120的至少部分配置。上述液压部件可配置在一个或多个腔室135中，腔室形成在壳体120中并且径向地位于套筒125和壳体120之间。电子设备模块160包括电子设备套筒175，电子设备套筒175围绕电子设备壳体170的至少部分配置。上述电子电路可配置在一个或多个腔室185中，腔室185形成在壳体170中并且径向地位于套筒175和壳体170之间。径向轴承190可以配置在例如电子设备壳体170和轴105之间。在所示的示例性实施方案中，刀片壳体120包括销端122，销端122在280处与电子设备壳体170的盒状端172螺纹连接。多个周向间隔凹槽244形成在销端122的外表面中。盒状端172包括形成于其中的相应的多个周向间隔槽沟242。这些凹槽244和槽沟242关于根据的周向不对称间隔。例如，凹槽244可围绕刀片壳体120的周边以不等角间距周向间隔开。槽沟242可围绕电子设备壳体的周边以相同的不等角间距周向间隔开。如果凹槽和槽沟轴向彼此偏离(例如，第一凹槽槽沟对位于第一轴向位置处，而第二凹槽槽沟对位于第二(不同的)轴向位置处)，则凹槽和槽沟也可以等角间距间隔开。在图5所示的示例性实施方案中，三个相应的凹槽和槽沟轴向对准并且以115度、115度和130度的角度间隔开(当然，本发明不限于该特定实施例)。当将液压系统模块110和电子设备模块160连接时，相应的凹槽244和槽沟242必须旋转对准(从而实现必要的电连接)。凹槽244和槽沟242的非对称间隔确保了在能够恰当地对准相应的凹槽244和槽沟242的壳体120和170之间仅存在单个相对旋转位置。
这依次确保电子设备模块160中的导体与液压系统模块110中的导体的--对应。定时环
件260围绕刀片壳体120配置并且轴向地定位在电子设备套筒175和液压系统套筒125之间。定时环件具有预定轴向尺寸以使得当在工具组装期间预定补充扭矩已经施加到螺纹连接时凹槽244和它们相应的槽沟242中的每个变得相互对准。下面相对于图7对该工具组装进行更加详细的说明。继续参照图4和图5中所示的示例性实施方案，现在对从模块110和160中的每个到定时连接件250的电连接器的布线进行简要说明。在所示的示例性实施方案中，多个导电体(例如，导线)源于电子设备模块160中(例如，腔室185中)配置的电路处。多个这样的导体通常被捆成束以形成线束(例如，每个线束有8或12根导线)。所描绘的示例性实施方案利用了三个线束。这些线束中的每个可以通过位于电子设备套筒175和电子设备壳体170之间的环形间隙而转接到壳体170中的相应的纵向孔174。线束延伸而通过相应的孔174到达形成于电子设备壳体170的外表面和舱口盖195之间的相应凹部178(凹部可以形成在壳体170的外表面和舱口盖195的内表面中的任一个或两个中)。然后，线束转接至相应的储物袋240 (例如，图5中所示的储物袋240A、240B和240C)。多个导电体也从液压系统模块110中的各个可控部件转接至定时连接件250。在所示的示例性实施方案中，这些导体转接至(以及连接至)至少一个穿板式连接器148。穿板式连接器148旨在提供液压系统模块110中的液压油及钻井流体和电子设备模块160之间的压力紧密封。然后，可使导体捆成线束，并且使得从穿板式连接器148通过相应的炮膛146而转接到相应的储物袋240(例如，240A、240B和240C)。通过(例如，利用标准的多个销电连接器)连接每个储物袋中的相应线束，可以建立液压系统模块110和电子设备模块160之间的电连接。图6示出了与液压线束294连接的电子器件线束292。线束相互电连接并且配置在储物袋中(如295处所示)。如上文针对图2所示，液压系统模块110和电子设备模块160被构造为独立式组件，在合并到转向工具100中之前，可以将独立式组件相互独立地进行基本完全的组装和测试。然后，可以将这些模块配置在如图7所示的轴105上。在所示的示例性实施方案中，从上到下组装转向工具。因此，完全组装好的电子设备模块160可滑动地容纳在轴105上。完全组装的液压系统模块Iio包括刀片150和定时环件260，液压系统模块110也是可滑动地容纳在轴105上以使刀片壳体120的销端122接合电子设备壳体170的盒状端172。液压系统模块110和电子设备模块160相对于彼此旋转以使形成在销端122的外表面上的螺纹282接合形成在盒状端172的内表面上的螺纹284。液压系统模块110和电子设备模块160的相对旋转继续，直到预定的补充扭矩(或预定范围内的补充扭矩)已经施加到螺纹连接。井下领域的技术人员将易于理解的是，井下工具中的螺纹连接通常被仅拧紧至预定扭矩，目的是防止在井下操作期间螺纹连接端的分离。由于螺纹连接被紧固，定时环件260被压缩在液压系统套筒125和电子设备套筒175之间(这依次压缩套筒125和175)。定时环件被制造为具有预定的轴向尺寸以使得当预定的补充扭矩(或预定范围内的补充扭矩)施加时销端122中的凹槽244与盒状端172中的相应的槽沟242周向对准。在本发明的一个示例性实施方案中，转向工具100可以包括定制尺寸的定时环件。可按例如如下方式来实现定时环件260的恰当尺寸设定。液压系统模块110可与标准 尺寸的定时环件配合，然后如上所述通过螺纹连接方式与电子设备模块160连接。在施加预定的补充扭矩之后，测量相应的凹槽244和槽沟242之间的角度失配(例如，通过在套筒的外表面上刻画标记)。然后，角度失配用于确定(例如，通过查找表)定时环件260的轴向尺寸的要求减小量。然后，可以对定时环件进行刮面(加工)从而将其轴向尺寸减小规定量。然后，如上所述将转向工具100与定制尺寸的定时环件260进行再组装以建立液压系统模块110和电子设备模块160之间的物理连接。电连接可以经由在储物袋240中连接上述导线束来建立(如上文对于图4和图5所述)。如上文对于图3A和图3B所述，随后可将舱口盖195配置在适当位置处。在所示的示例性实施方案中，液压系统模块110包括液压油储器，可经由均压器活塞将液压油储器调节至钻孔的液静压(未示出储器和活塞)。钻孔环形件中的钻井流体经由穿孔的定时环件260以及一个或多个镗133与均压器活塞流体连通(图4和图5)。本领域技术人员易于理解的是，钻孔中的钻井流体将与钻孔中的液静压成比例的力施加到均压器活塞上，这依次使储器中的液压流体增压。在本发明的这些特定实施方案中，定时环件260进一步用作滤筛，钻井流体可以通过滤筛进入液压系统模块110中。本发明在这些方面绝不受任何限制。尽管已经对本发明及其优势进行了详细说明，应当理解的是，可以在不偏离如随附的权利要求书限定的本发明的主旨和范围的情况下得到各种变型例、替代方案和改进方案。
权利要求
1.一种井下转向工具(100)，其被构造为在钻孔(40)中操作，所述转向工具(100)包括 轴(105)； 电子设备模块(160)，其经由连接件(250)与液压系统模块(110)物理连接且电连接，所述电子设备模块(160)和所述液压系统模块(110)围绕所述轴(105)配置并且被构造为相对于所述轴(105)旋转； 所述液压系统模块(110)包括配置在刀片壳体(120)上的多个刀片(150)，所述刀片(150)被布置为自所述壳体(120)径向向外延伸以及朝向所述壳体(120)向内缩回； 所述电子设备模块(160)包括控制器，所述控制器被构造为控制所述刀片(150)的所述延伸和缩回； 所述连接件(250)包括第一螺纹连接端(122)，所述第一螺纹连接端(122)被构造为通过螺纹连接方式与第二螺纹连接端(172)连接(280)，所述第一螺纹连接端(122)至少包括形成于其中的第一和第二非对称间隔凹槽(244)，所述第二螺纹连接端(172)包括形成于其中的相应的第一和第二非对称间隔槽沟(242)，所述连接件(250)进一步包括定时环件(260)，所述定时环件(260)具有预定轴向尺寸以使得当所述第一和第二螺纹连接端(122，172)螺纹连接到一起而受到预定范围内的补充扭矩时所述第一和第二凹槽(244)以及相应的第一和第二槽沟(242)变得周向对准。
2.如权利要求I所述的转向工具(100)，其中，所述第一螺纹连接端(122)至少包括形成于其中的第一、第二和第三凹槽(244)，所述第二螺纹连接端(172)包括形成于其中的相应的第一、第二和第三槽沟(242)。
3.如权利要求I或2所述的转向工具(100)，其中，所述第一螺纹连接端(122)中形成有多个非对称间隔凹槽(244)，并且所述第二螺纹连接端(172)包括形成于其中的多个非对称间隔槽沟(242)。
4.如任一前述权利要求所述的转向工具(100)，其中 所述液压系统模块(110)包括所述第一螺纹连接端(122)； 所述电子设备模块(160)包括所述第二螺纹连接端(172)，所述第二螺纹连接端(172)被构造为通过螺纹连接方式与所述第一螺纹连接端(122)连接(280);并且 所述定时环件(260)配置在所述液压系统模块和电子设备模块(110，160)中的一个上。
5.如任一前述权利要求所述的转向工具(100)，其中，当所述第一和第二螺纹连接端(122，172)通过螺纹连接方式连接(280)时，所述定时环件(260)被压缩到所述液压系统模块(110)和所述电子设备模块(160)之间。
6.如任一前述权利要求所述的转向工具(100)，其中 所述液压系统模块(110)包括液压外套筒(125)； 所述电子设备模块包括电子外套筒(175);并且 所述定时环件(260)轴向地配置在所述液压系统套筒(125)和所述电子设备套筒(175)之间。
7.如权利要求6所述的转向工具(100)，其中，当所述第一和第二螺纹连接端(122，172)通过螺纹连接方式连接(280)时，I所述定时环件(260)被压缩到所述电子设备套筒(175)和所述液压系统套筒(125)之间。
8.如权利要求6或7所述的转向工具(100)，其中，通过螺纹连接方式将所述第一和第二螺纹连接端(122，172)连接进一步压缩所述电子设备套筒(175)和所述液压系统套筒(125)。
9.如权利要求6至8中的任一项所述的转向工具(100)，其中 所述液压系统模块(110)包括刀片壳体(120)，所述刀片壳体(120)包括所述第一螺纹连接端(122)； 所述电子设备模块(160)包括电子设备壳体(170)，所述电子设备壳体(170)包括所述第二螺纹连接端(172)。
10.如权利要求9所述的转向工具(100)，其中，所述电子设备模块(160)包括电子电路，所述电子电路配置在形成于所述电子设备壳体(170)中的至少一个腔室(185)中并且径向定位在所述电子设备壳体(170)和所述电子设备套筒(175)之间。
11.如权利要求9或10中的任一项所述的转向工具(100)，其中，所述液压系统模块(110)包括多个电可控液压部件，所述液压部件配置在至少一个腔室(135)中，所述腔室(135)形成在所述刀片壳体(120)中并且定位在所述刀片壳体(120)和所述液压系统套筒(125)之间。
12.如权利要求9至11中的任一项所述的转向工具(100)，其中，所述电子设备壳体(170)进一步包括可移除舱口盖(195)，所述可移除舱口盖(195)配置在形成于所述第二螺纹连接端(172)中的所述槽沟(242)中的每个上方，所述舱口盖(195)配置在所述电子设备套筒(175)中的相应开口中。
13.如权利要求I至11中的任一项所述的转向工具(100)，其中，所述连接件(250)进一步包括可移除舱口盖(195)，所述可移除舱口盖(195)配置在形成于所述第二螺纹连接端(172)中的所述槽沟(242)中的每个上方。
14.如权利要求13所述的转向工具(100)，其中，所述电子设备模块(160)包括所述可移除舱口盖(195)，所述可移除舱口盖(195)配置在形成于所述第二螺纹连接端(172)中的所述槽沟(242)中的每个上方。
15.如任一前述权利要求所述的转向工具(100)，其中，所述周向对准的凹槽(244)和槽沟(242)形成了相应的储物袋(240)，在所述储物袋(240)中实现了所述电子设备模块和液压系统模块(160，110)之间的电连接。
16.如任一前述权利要求13所述的转向工具(100)，其中，所述凹槽(244)围绕所述第一螺纹连接端(122)和/或液压系统模块(110)和/或刀片壳体(120)的周边以不等角间距周向间隔开；并且所述槽沟(242)围绕所述第二端(172)和/或电子设备模块(160)和/或电子设备壳体(170)的周边以所述不等角间距周向间隔开。
全文摘要
井下转向工具(100)，包括分开的液压系统模块和电子设备模块(110，160)，液压系统模块和电子设备模块围绕轴(105)配置。液压系统模块(110)包括多个液压致动的刀片(150)。电子设备模块(160)包括被构造为控制刀片致动的电子电路。液压系统模块和电子设备模块(110，160)经由定时连接件(250)相互物理连接且电连接。
文档编号E21B47/00GK102713128SQ201180005659
公开日2012年10月3日 申请日期2011年1月10日 优先权日2010年1月8日
发明者N·德奥拉林卡, P·达斯 申请人:史密斯国际有限公司