[發明專利]具有無效行程的多功能孔下釋放工具機構

有效

• 申請號: 201110403716.2
• 申請日: 2011-11-30
• 公開（公告）號: CN102561966A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: J·D·拉克利夫;T·吉爾;P·維瑟斯;L·斯特羅貝爾;G·查德維克
• 申請（專利權）人: 桑德克斯有線有限公司
• 主分類號: E21B23/00
• 分類號: E21B23/00;E21B47/00;E21B31/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李強;楊炯

技術領域

本發明大體涉及孔下(downhole)遠程操作的油井測井電纜(wireline)工具，并且更具體而言，涉及孔下測井電纜工具釋放機構。

背景技術

近來，化石燃料的越來越多的使用導致鉆井技術有不可想象的發展。例如，關于鉆井平臺，能夠從豎直方向至水平方向把井鉆到期望深度且然后操縱該井現在是一般慣例。可基于諸如地質地層或用于優化來自井的輸出的回收設計計劃的因素來改變井的方向。

上面所描述的多方向鉆井能力引入了與確定井的運行參數有關的一系列的新問題。例如，在井的起用和運行中的普遍任務是將一個或多個測井電纜工具向下部署到井中，以收集數據。測井電纜工具可測量井參數，采用攝像機來進行光學觀測，或者甚至執行放射性輻射，以評價局部地質地層。關鍵差別在于具有直的豎直方向的井中和具有從豎直方向轉變到水平方向以及可能向上朝向表面的定向的井中。

如容易想象到的那樣，從具有變化的眼方向的井中收回一系列的測井電纜工具比從直的豎直井中收回同一系列的測井電纜工具更難。例如，重力與井中的彎道的彎曲部結合可導致測井電纜工具串被卡住。可出現這個問題，或者是因為工具中的一個在物理上卡在井中的彎曲部中，或者是因為將該一系列的測井電纜工具拉過該彎曲部所需的力大于附連到測井電纜工具上的線材的抗拉強度。

在另一個實例中，當射孔彈爆炸時，在爆炸期間，射孔筒可變形，并且被留在井眼中。如上面描述的那樣，收回變形的射孔筒所需的力可超過附連到測井電纜工具上的線材的抗拉強度。

在上面描述的情況下，期望有這樣的系統和相關聯的方法：其允許在障礙物的上方釋放測井電纜工具，而在工具串被從井中移除時不破壞其余的測井電纜工具繼續執行它們的預期任務的能力。另外，重新連接測井電纜工具而無需更換從井中收回的所有構件的能力是合乎需要的，因為在插入井中之前測試測井電纜工具串的能力的額外益處變得可行。

發明內容

根據本發明的系統和方法，通過提供具有無效行程(lost?motion)設計和用于使測井電纜工具串的上部區段與留在井中的工具串的下部區段斷開的溢流閥的多功能井下釋放工具機構來解決這些需要。在斷開之后，測井電纜工具串的仍然附連到線材上的其余部分在縮短的串從井中移除時繼續起作用。該設計還提供無破壞性的拆卸，從而允許測井電纜工具串與從井中移除的工具串的其余部分重新連接，或者重新連接到工具串的新元件上，而無需更換在斷開點上方的工具串的元件。

根據一個示例性實施例，線性運動馬達驅動的往復軸促動釋放過程的所有方面。這些方面包括(但不限于)釋放閉鎖夾、斷開傳到串中后面的工具的電連接，以及促動溢流閥以平衡釋放室的壓力。

根據另一個示例性實施例，馬達驅動的旋轉運動軸使凸輪機構旋轉，凸輪機構類似地促動釋放過程的所有方面。如上面關于線性運動過程所描述的那樣，這些方面包括(但不限于)釋放閉鎖夾、斷開傳到串中后面的工具的電連接，以及促動溢流閥以平衡釋放室的壓力。

在各種實施例中，包括在促動行程中的無效行程保護傳動系免受工具被釋放時井流體所施加的較大的壓力的影響。因此，該設計是穩定可靠和耐用的，允許重新連接或者新工具或者從井中收回的斷開的工具。

附圖說明

附圖示出了示例性實施例，其中：

圖1描繪了顯示為處于連接位置上的釋放機構，其包括電動馬達和齒輪箱；

圖2描繪了顯示為處于連接位置上的釋放機構傳動系室和釋放室的放大視圖；

圖3描繪了在導桿螺母前進以取得無效行程的情況下顯示的釋放機構傳動系室和釋放室的放大視圖。

圖4描繪了在溢流閥開始打開且閉鎖閂(latching?dog)部分地被釋放的情況下顯示的釋放機構傳動系室和釋放室的放大視圖。

圖5描繪了在溢流閥打開、閉鎖閂被釋放且釋放室中的井流體壓力迫使往復軸完全打開的情況下的釋放機構傳動系室和釋放室的放大視圖。

圖6描繪了在釋放機構被完全釋放且打撈頸被脫開的情況下的釋放機構傳動系室和釋放室的放大視圖。

圖7描繪了使打撈頸子組件與釋放機構斷開的方法。

圖8描繪了將打撈頸子組件重新連接到釋放機構上的方法。

具體實施方式

示例性實施例的以下詳細描述參照了附圖。不同的圖中的相同參考標號標識相同或類似的元件。并且，以下詳細描述不限制本發明。相反，本發明的范圍由所附權利要求限定。