与钻井孔偏转器组件一起使用的可调整外圆角组件的制作方法_2

文档序号:9568294阅读:来源:国知局
续参看先前图式,说明了根据一个或多个实施方案的如在示例性操作中使用的偏转器组件100的截面图。更具体来说,图5A至图5C说明基于第一外圆角组件402a的参数与偏转器组件100交互且另外通过偏转器组件100偏转的图4A的第一外圆角组件402a的进展图。此外,图5A至图5C中的每一者提供在示例性操作进展时示例性操作的截面端视图(在每一图式的左边)和对应的截面侧视图(在每一图式的右边)。
[0032]在图5A中,第一外圆角组件402a在主钻孔104内向井下延伸且与上偏转器110a啮合。更具体来说,外圆角尖端406的直径410a(图4A)可大于第一宽度302a(图3A),使得外圆角尖端406不能经由第一通道114a延伸穿过上偏转器110a。替代地,外圆角尖端406可被配置用来倾斜地与斜面112啮合,直到找到第二通道114b的位置为止。由于外圆角尖端406的直径410a (图4A)小于第二宽度302b (图3A),因此外圆角组件402a能够经由第二通道114b延伸穿过上偏转器110a。这在图5B中示出为外圆角组件402a在主钻孔104中前进且另外至少部分延伸穿过上偏转器110a。
[0033]在图5C中,外圆角组件402a在主钻孔104中进一步前进且被引导至下偏转器110b的第二导管116b中。这是可能的,这是因为外圆角尖端406的长度408a(图4A)大于分隔上偏转器110a与下偏转器110b的距离202 (图2)。换句话说,由于距离202小于外圆角尖端406的长度408a,因此大体上防止外圆角组件402a在主钻孔104内侧向地移动和朝下偏转器110b的第一导管116a移动。而是,外圆角尖端406由第二导管116b收纳,同时外圆角尖端406的至少一部分被支撑在上偏转器110a的第二通道114b中。此外,第二导管116b展现大于外圆角尖端406的直径410a(图4A)的直径304b (图3B),且因此可将外圆角组件402a朝侧钻孔108导引。
[0034]现参看图6A至图6D,继续参看先前图式,说明了根据一个或多个实施方案的如在示例性操作中使用的偏转器组件100的截面图。更具体来说,图6A至图6D说明与偏转器组件100交互且另外通过偏转器组件100偏转的第二外圆角组件402b的进展图。此外,类似于图5A至图5C,图6A至图6D中的每一者提供在示例性操作进展时示例性操作的截面端视图(在每一图式的左边)和对应的截面侧视图(在每一图式的右边)。
[0035]在图6A中,第二外圆角组件402b示出为在已在主钻孔104内向井下延伸之后与上偏转器110a啮合。更具体来说,且类似于第一外圆角组件402a,外圆角尖端406的直径410b (图4B)可大于第一宽度302a (图3A),使得外圆角尖端406不能经由第一通道114a延伸穿过上偏转器110a。替代地,外圆角尖端406可被配置用来倾斜地与斜面112啮合,直到找到第二通道114b的位置为止。由于外圆角尖端406的直径410b (图4B)小于第二宽度302b (图3A),因此外圆角组件402b可能够经由第二通道114b延伸穿过上偏转器110a。这在图6B中示出为外圆角组件402b在主钻孔104中前进且另外至少部分延伸穿过上偏转器 110a。
[0036]在图6C中,外圆角组件402b在主钻孔104中进一步前进直到外圆角尖端406离开第二通道114b为止。在外圆角尖端406从第二通道114b离开后,外圆角组件402b可能不再被支撑在第二通道114b内且可替代地落入第一通道114a中或另外由第一通道114a收纳。这是可能的,这是因为外圆角组件402b的主体404的直径412b (图4B)小于第一宽度302a(图3A),且外圆角尖端406的长度408b (图4B)小于分隔上偏转器110a与下偏转器110b的距离202 (图2)。因此,一旦外圆角尖端406离开第二通道114b且不再支撑外圆角组件402b时,重力可作用于外圆角组件402b上且允许其落入第一通道114a中。
[0037]在图6D中,外圆角组件402b在主钻孔104中甚至进一步前进,直到外圆角尖端406进入第一导管116a或另外收纳在第一导管116a内。第一导管116a展现大于外圆角尖端406的直径410b (图4B)的直径304a (图3B),且因此可将外圆角组件402b沿主钻孔104进一步向下导引且另外不导引至侧钻孔108中。
[0038]因此,外圆角组件进入哪个钻井孔(例如,主钻孔104还是侧钻孔108)主要是由外圆角尖端406的长度408a、408b与上偏转器110a与下偏转器110b之间的距离202之间的关系确定的。因此,在单个多边井中“堆叠”具有相同偏转器组件100设计的多个接面106(图1和图2)且在每一接面106处借助单个长度可变的外圆角组件在单趟下井中都进入相应侧钻孔108变成可能的。
[0039]参看图7,继续参看图1和图2,说明了可实现本公开的原理的示例性多边钻井孔系统700。钻井孔系统700可包括主钻孔104,其从地面位置(未示出)延伸且穿过至少两个接面106 (示出为第一接面106a和第二接面106b)。尽管在钻井孔系统700中示出两个接面106a、106b,但应了解,可使用两个以上接面106a、106b,而不脱离本公开的范围。
[0040]在每一接面106a、106b处,侧钻孔108 (分别示出为第一侧钻孔108a和第二侧钻孔108b)从主钻孔104延伸。图1和图2的偏转器组件100的类似设计可在图7所示的每一接面106a、106b处布置为第一偏转器组件100a和第二偏转器组件100b。因此,每一接面106a、106b包括具有上偏转器110a和下偏转器110b的偏转器组件100a、100b,上偏转器110a和下偏转器110b彼此间隔相同距离202 (图2)。在此实施方案中,能够改变其长度的外圆角组件可用以通过调整其长度以便在期望接面106a、106b处长于距离202,且进而偏转至特定偏转器组件100a、100b的相应第二导管116b (图1和图2)中来进入第一侧钻孔108a和第二侧钻孔108b。
[0041]参看图8A和图8B,说明了根据一个或多个实施方案的能够调整其长度的示例性外圆角组件802的截面侧视图。外圆角组件802可在一些方面类似于图4A和图4B的外圆角组件402a、402b,且因此将参看图4A和图4B来最好地理解外圆角组件802,其中相同数字表示相同元件,不再对其进行详细描述。
[0042]类似于图4A和图4B的外圆角组件402a、402b,外圆角组件802包括主体404和外圆角尖端406,外圆角尖端406耦接至主体404的远端或用其它方式形成其整体部分。此夕卜,外圆角组件802的外圆角尖端406展现第五直径410c,其可与第一直径410a和第二直径410b (图4A和图4B)相同或不同。在任何情况下,第五直径410c可足够小且另外能够延伸穿过第一偏转器组件100a或第二偏转器组件100b的上偏转器110a的第二宽度302b (图3A)和下偏转器110b的第一直径304a和第二直径304b (图3B)。
[0043]外圆角组件802的主体404展现第六直径412c,其可与第三直径412a和第四直径412b (图4A和图4B)相同或不同。在任何情况下,第六直径412c可小于第一直径、第二直径和第三直径410a至410c且还小于第一偏转器组件100a和第二偏转器组件100b的上偏转器110a的第一宽度302a(图3A),且另外能够收纳在第一宽度302a中。
[0044]外圆角组件802可进一步包括布置在主体404和外圆角尖端406中的至少一个的一部分周围的套筒构件804。套筒构件804可被设计大小使得其展现第五直径410c。因此,套筒构件804和外圆角尖端406可展现相同直径410c。在被致动后,如下文所描述,套筒构件804可被配置用来相对于外圆角尖端406轴向地移动,且进而有效地更改外圆角尖端406的总长度。然而,如下文将论述,在一些实施方案中,套筒构件804可以是外圆角组件802的固定零件且外圆角尖端406可相对于套筒构件804轴向地移动以便调整外圆角尖端406的长度,而不脱离本公开的范围。
[0045]如本文中所论述,短语“外圆角尖端406的长度”指外圆角组件802的轴向长度,其包括外圆角尖端406和套筒构件804两者的轴向长度。当套筒构件804布置成远离外圆角尖端406时,如下文所描述,“外圆角尖端406的长度”进一步指外圆角尖端406和套筒构件804两者的轴向长度和分隔这两个组件的任何距离。
[0046]活塞806可以可移动地布置在界定在外圆角尖端406内的液压腔室808内。活塞806可以操作地耦接至套筒构件804,使得活塞806的移动对应地使套筒构件804移动。在所说明的实施方案中,一个或多个耦接销810 (示出两个)可以将活塞806操作地耦接至套筒构件804。更具体来说,耦接销810可在活塞806与套筒构件804之间延伸穿过界定在外圆角尖端406中的对应纵向槽812。
[0047]然而,在其它实施方案中,活塞806可以使用本领域技术人员已知的任何其它装置或耦接方法来操作地耦接至套筒构件804。举例来说,在至少一个实施方案中,活塞806和套筒构件804可以使用磁体(未示出)操作地耦接在一起。在此类实施方案中,一个磁体可安装在活塞806中且对应磁体可安装在套筒构件804中。两个磁体之间的磁吸引可使得一个的移动促使或另外导致另一个的对应移动。
[0048]图8A示出处于默认配置中的外圆角组件802,且图8B示出处于致动配置中的外圆角组件802。在默认配置中,外圆角尖端406和套筒构件804布置成大体上彼此邻近,使得外圆角尖端406有效地展现第一长度814a,其并入有外圆角尖端406和套筒构件804两者的轴向长度。第一长度814a小于第一偏转器组件100a和第二偏转器组件100b的上偏转器110a与下偏转器110b之间的距离202 (图2)。
[0049]在图8B所示的致动配置中,套筒构件804移动远离外圆角尖端406,使得外圆角尖端406有效地展现第二长度814b,其包括外圆角尖端406和套筒构件804两者的轴向长度和两者之间的轴向距离。第二长度大于第一长度814a,且也大于第一偏转器组件100a和第二偏转器组件100b的上偏转器110a与下偏转器110b之间的距离202 (图2)。
[0050]为了使外圆角组件802从其默认配置(图8A)移动至其致动配置(图8B),可致动套筒构件804。在一些实施方案中,致动套筒构件804涉及将液压施加至外圆角组件802。更具体来说,液压流体816可从地面位置施加通过耦接至外圆角组件802的传送工具(即,连续油管、钻杆、生产管等),且从传送工具施加至外圆角组件802的内部。液压流体816在外圆角组件802处经由液压导管818进入主体404,液压导管818经由通过活塞806界定的活塞导管820与液压腔室808流体地连通。一旦液压流体816进入液压腔室808,它就能够作用于活塞806,使得活塞806在液压腔室808
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