СКВАЖИННОЕ РЕГУЛИРОВОЧНОЕ ВОЗДЕЙСТВУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБЫ ЕГО ДЕЙСТВИЯ
DOWNHOLE-ADJUSTING IMPACT APPARATUS AND METHODS

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к скважинному регулировочному воздействующему устройству и к способам его действия.
Уровень техники
Бурильные операции стали все более дорогими, поскольку стала реальностью потребность в более глубоком бурении, в более тяжелых средах и через более трудные материалы. Дополнительно, стали обыденностью испытание и оценка завершенных и частично обработанных стволов скважин, например, чтобы увеличить производительность скважины и доход от инвестиций.
При работе с более глубокими и более сложными стволами скважин увеличивается вероятность, что инструменты, буровые снаряды и/или другие скважинные устройства могут застрять внутри ствола. В дополнение к потенциальной возможности повреждения оборудования при попытке его извлечения, строительство и/или работа скважины должно обычно останавливаться на то время, пока инструменты извлекаются из ствола. Операции извлечения, сами по себе, также могут повредить ствол скважины и/или скважинное устройство.
Кроме того, скважинные инструменты регулярно подвергаются воздействию высоких температур, изменениям температуры, высокому давлению и другим суровым условиям скважинной среды. Следовательно, внутренние компоненты скважинных инструментов могут подвергаться периодическим напряжениям, которые могут ставить под угрозу надежность.
Краткое описание чертежей
Настоящее раскрытие лучше всего понимается из последующего подробного описания, когда оно читается вместе с сопроводительными чертежами. Подчеркнем, что в соответствии со стандартной практикой в отрасли различные признаки изображаются не в масштабе. Фактически, для ясности обсуждения размеры различных признаков могут быть произвольно увеличены или уменьшены.
На фиг. 1 показан схематический вид по меньшей мере части устройства в соответствии с одним или более вариантами настоящего раскрытия;
на фиг. 2 - вид в разрезе примерной реализации части устройства, показанной на фиг. 1, в соответствии с одним или более вариантами настоящего раскрытия;
на фиг. 3 - вид в разрезе другой части примерной реализации, показанной на фиг. 2, в соответствии с одним или более вариантами настоящего раскрытия;
на фиг. 4 и 5 - виды в разрезе примерной реализации, показанной на фиг. 2 и 3, соответственно, на последующем этапе действия в соответствии с одним или более вариантами настоящего раскрытия;
на фиг. 6 и 7 - виды в разрезе примерной реализации, показанной на фиг. 4 и 5, соответственно, на последующем этапе действия в соответствии с одним или более вариантами настоящего раскрытия;
на фиг. 8 и 9 - виды в разрезе примерной реализации, показанной на фиг. 6 и 7, соответственно, на последующем этапе действия в соответствии с одним или более вариантами настоящего раскрытия;
на фиг. 10 и 11 - виды в разрезе примерной реализации, показанной на фиг. 8 и 9, соответственно, на последующем этапе действия в соответствии с одним или более вариантами настоящего раскрытия;
на фиг. 12 - вид в разрезе другой примерной реализации части устройства, показанной на фиг. 1, в соответствии с одним или более вариантами настоящего раскрытия;
на фиг. 13 - вид в разрезе другой части примерной реализации, показанной на фиг.12, в соответствии с одним или более вариантами настоящего раскрытия;
на фиг. 14 и 15 - виды в разрезе примерной реализации, показанной на фиг. 12 и 13, соответственно, на последующем этапе действий в соответствии с одним или более вариантами настоящего раскрытия;
на фиг. 16 и 17 - виды в разрезе примерной реализации, показанной на фиг. 14 и 15, соответственно, на последующем этапе действия в соответствии с одним или более вариантами настоящего раскрытия;
на фиг. 18 и 19 - виды в разрезе примерной реализации, показанной на фиг. 16 и 17, соответственно, на последующем этапе действия в соответствии с одним или более вариантами настоящего раскрытия;
на фиг. 20 и 21 - виды в разрезе примерной реализации, показанной на фиг. 18 и 19, соответственно, на последующем этапе действия в соответствии с одним или более вариантами настоящего раскрытия;
на фиг. 22 - увеличенный вид в разрезе участка устройства, показанного на фиг. 6, в соответствии с одним или более вариантами настоящего раскрытия;
на фиг. 23 - блок-схема последовательности выполнения операций, по меньшей мере, части способа, соответствующего одному или более вариантам настоящего раскрытия;
на фиг. 24 - блок-схема последовательности выполнения операций, по меньшей мере, части способа, соответствующего одному или более вариантам настоящего раскрытия;
на фиг. 25 - блок-схема последовательности выполнения операций, по меньшей мере, части способа, соответствующей одному или более вариантам настоящего раскрытия.
Осуществление изобретения
Следует понимать, что нижеследующее раскрытие обеспечивает множество различных вариантов осуществления или примеров реализации различных признаков различных вариантов осуществления. Ниже, для упрощения настоящего раскрытия, описываются конкретные примеры компонентов и конструкций. Они, конечно, являются просто примерами и не предназначены для создания ограничений. Кроме того, в настоящем раскрытии в различных примерах могут повторяться ссылочные позиции и/или буквенные обозначения. Это повторение служит для простоты и ясности и само по себе не определяет взаимосвязь между обсуждаемыми различными вариантами осуществления и/или конфигурациями. Кроме того, формирование первого признака помимо или вместе со вторым признаком в описании, которое следует далее, может содержать варианты осуществления, в которых первый и второй признаки формируются в прямом контакте, и может также содержать варианты осуществления, в которых дополнительные признаки могут формироваться, вставляя первый и второй признаки, так что первый и второй признаки могут не быть в прямом контакте.
На фиг. 1 представлен вид в разрезе, по меньшей мере, участка реализации скважинной системы 100, соответствующей одному или более вариантам настоящего раскрытия. Система 100 в месте расположения скважины содержит буровой снаряд 110, подвешенный внутри скважины 120, которая проходит от поверхности 105 скважины в одну или более подземных формаций 130. Буровой снаряд 110 содержит первую часть 140, вторую часть 150 и скважинное регулировочное воздействующее устройство 200 (СРВУ), связывающее первую часть 140 и вторую часть 150. Буровой снаряд 110 подвешен внутри скважины 120 посредством транспортировочного средства 160, оперативно связанного с натяжным устройством 170 и/или другим поверхностным оборудованием 175, расположенным на поверхности 105.
Скважина 120 показана на фиг. 1 как реализация обсаженной скважины, содержащей обсадную трубу 180, закрепленную цементным раствором 190. Однако один или более вариантов настоящего раскрытия также применимы и/или легко приспосабливаются для использования реализаций с необсаженной скважиной без обсадных труб 180 и цементного раствора 190.
Натяжное устройство 170 выполнено с возможностью приложения регулируемой силы натяжения к буровому снаряду 110 через транспортировочное средство 160. Хотя на фиг. 1 все показано схематично, специалист в данной области техники должен распознать натяжное устройство 140 как являющееся, содержащее или формирующее, по меньшей мере, часть крана, лебедки, буровой лебедки, верхнего привода и/или другого подъемного устройства, связанного с транспортировочным средством 160 бурового снаряда 110. Транспортировочное средство 160 является или содержит талевый канат, гладкий канат, электрические линии, свернутый трубопровод, буровую трубу, эксплуатационную колонну и/или другое транспортирующее средство и содержит и/или выполнено с возможностью связи между буровым снарядом 110 и натяжным устройством 170 и/или одним или более другими участками различного поверхностного оборудования 175.
Каждая из первой и второй частей 140 и 150 бурового снаряда 110 может быть или содержать один или более скважинных инструментов, модули и/или другое устройство, выполненное с возможностью работы с талевым канатом, гладким канатом, свернутым трубопроводом, завершением, эксплуатационной и/или другими реализациями. Первая часть 140 бурового снаряда 110 также содержит по меньшей мере один электрический проводник 210, электрически соединенный с по меньшей мере одним компонентом поверхностного оборудования 175, и вторая часть 150 бурового снаряда 110 также содержит по меньшей мере один электрический проводник 220, электрически соединенный с по меньшей мере одним компонентом поверхностного оборудования 175, в котором по меньшей мере один электрический проводник 210 первой части 140 бурового снаряда 110 и по меньшей мере один электрический проводник 220 второй части 150 бурового снаряда 110 могут быть электрически соединены через по меньшей мере один или более электрических проводников 205 устройства СРВУ 200. Таким образом, один или более электрических проводников 205, 210, 220 и/или других могут все вместе проходить от транспортировочного средства 160 и/или первой части 140 бурового снаряда в СРВУ 200 и, возможно, во вторую часть 150 бурового снаряда и на этом пути могут содержаться различные электрические соединители.
СРВУ 200 может использоваться для поиска части бурового снаряда 110, которая заклинила или застряла внутри скважины 120, такой как вторая часть 150. СРВУ 200 может быть связано со второй частью 150 бурового снаряда 110 перед тем, как буровой снаряд 110 транспортируется в ствол скважины, как это делается при профилактических применениях или после того, как по меньшей мере часть бурового снаряда 110 (например, вторая часть 150) заклинилась или застряла в стволе 120 скважины, при таких применениях, как "ловильные работы".
На фиг. 2 представлен вид в разрезе верхней части ствола скважины (здесь далее "верхняя часть") для примерной реализации СРВУ 200, показанного на фиг. 1. На фиг. 3 представлен вид в разрезе нижней части скважины (здесь далее "нижняя часть") для примерной реализации СРВУ 200, показанного на фиг. 2. Как показано на фиг. 1-3, в совокупности СРВУ 200 содержит электрический проводник 205, электрически соединенный с электрическим проводником 210 первой части 140 бурового снаряда 110.
Например, один или более электрических соединителей и/или другие электропроводящие элементы 215 могут, по меньшей мере, частично соединяться или проходить между электрическим проводником 205 СРВУ 200 и электрическим проводником 210 первой части 140 бурового снаряда 110. Электрический проводник 205 может также электрически соединяться с электрическим проводником 220 второй части 150 бурового снаряда 110. Например, один или более электрических соединителей и/или других электропроводящих элементов (не показанных явно) могут проходить между электрическим проводником 205 СРВУ 200 и электрическим проводником 220 второй части 150 бурового снаряда 110. Таким образом, электрический проводник 210 первой части 140 бурового снаряда 110, может быть электрически связан с электрическим проводником 220 второй части 150 бурового снаряда 110 через электрический проводник 205 СРВУ 200 и, возможно, через один или более дополнительных электропроводящих элементов 215. Дополнительно, электрический проводник 210 первой части 140 бурового снаряда 110, электрический проводник 205 СРВУ 200 и электрический проводник 220 второй части 150 бурового снаряда 110 и, возможно, один или более дополнительных электропроводящих элементов 215 могут быть электрически соединены с поверхностным оборудованием 175, таким как транспортирующее средство 160.
СРВУ 200 и/или связанное с ним устройство выполнены с возможностью обнаружения электрической характеристики электрического проводника 205, передачи первой силы воздействия на вторую часть 150 бурового снаряда 110, когда электрическая характеристика обнаружена, и передачи второй силы воздействия на вторую часть 150 бурового снаряда 110, когда электрическая характеристика не обнаружена. Вторая сила воздействия существенно больше, чем какая-либо другая, отличная от первой силы воздействия. Например, первая сила воздействия может составить приблизительно 3500 фунт-сил (или приблизительно 15,6 кН), тогда как вторая сила воздействия может составить приблизительно 9000 фунт-сил (или приблизительно 40,0 кН). Однако другие значения силы также находятся в рамках настоящего раскрытия. Например, первая сила воздействия может иметь значение в диапазоне между приблизительно 1000 фунт-сил (или приблизительно 4,4 кН) и приблизительно 6000 фунт-сил (или приблизительно 26,7 кН), и вторая сила может иметь значение между приблизительно 6000 фунт-сил (или приблизительно 26,7 кН) и приблизительно 12000 фунт-сил (или приблизительно 53,4 кН). Разность между первой и второй силами воздействия может иметь значения между приблизительно 1000 фунт-сил (или приблизительно 4,4 кН) и приблизительно 6000 фунт-сил (или приблизительно 26,7 кН), хотя другие значения разности также попадают в рамки настоящего раскрытия. Силы воздействия могут, по существу, быть равны силам натяжения, приложенным к буровому снаряду 110 в то время, когда запускается устройство СРВУ 200, как описано ниже.
Электрическая характеристика, обнаруженная СРВУ 200, может быть существенно ненулевым напряжением и/или током, таким как в реализациях, в которых электрическая характеристика является напряжением, существенно большим, чем приблизительно 0,01 В, и/или током, существенно большим, чем приблизительно 0,001 А. Например, электрическая характеристика может быть напряжением, существенно большим, чем приблизительно 0,1 В, и/или током, существенно большим, чем приблизительно 0,01 А. Однако другие значения также попадают в рамки настоящего раскрытия.
Как, по меньшей мере, частично показано на фиг. 2 и 3, СРВУ 200 содержит, верхнюю секцию 230 СРВУ, связанную с первой частью 140 бурового снаряда 110, нижнюю секцию 235 СРВУ, связанную со второй частью 150 бурового снаряда 110, и запирающий механизм 240. Верхняя секция 230 СРВУ содержит верхнюю подсекцию 245, связанную с первой частью 140 бурового снаряда 110, верхний корпус 250, связанный с верхней подсекцией 245, соединитель 255, связанный с верхним корпусом 250, противоположным верхней подсекции 245, и нижний корпус 260, связанный с соединителем 255, противоположным верхнему корпусу 250. Нижняя секция 235 СРВУ содержит нижнюю подсекцию 265, связанную со второй частью 150 бурового снаряда 110, и ось 270, проходящую между нижней подсекцией 265 и запирающим механизмом 240. Ось 270 проходит через нижний корпус 260, соединитель 255 и верхний корпус 250. Верхняя и нижняя подсекции 245 и 265 устройства СРВУ могут быть связаны с первой и второй частями 140 и 150 бурового снаряда, соответственно, через резьбовое соединение, одно или более крепежных устройств, коробку игольчатого сцепления, другие монтажные соединения компонентов, используемые в нефтяной отрасли, и/или средства сцепления и/или что-либо иное.
Запирающий механизм 240 содержит охватывающую часть 275 защелки, охватываемую часть 280 защелки и блокировочный элемент 285. Охватывающая часть 275 защелки с возможностью скольжения удерживается внутри верхнего первого корпуса 250 между корпусом 290 детектора и, по меньшей мере, частью верхнего устройства 295 регулировки. Плавающий разделитель 305 может быть расположен между охватывающей частью 275 защелки и корпусом 290 детектора. В изображенной реализации разделитель 305 является тарельчатой пружиной Бельвилла, помещенной между охватывающей частью 275 защелки и кольцевым пружинным замком 310. Кольцевой пружинный замок 310 может посредством резьбы соединяться с корпусом 290 детектора, чтобы поддерживать сцепление между соответствующими коническими или как-либо иначе сужающимися поверхностями 315 сцепления, внешними относительно корпуса 290 детектора, с соответствующими коническими или как-либо иначе сужающимися поверхностями 317 сцепления, внутренними относительно верхней подсекции 245, таким образом, закрепляя в нужном положении корпус 290 детектора относительно верхней подсекции 245.
Охватываемая часть 280 защелки содержит множество гибких элементов 320, которые в совокупности действуют таким образом, чтобы сцепляться с охватывающей частью 275 защелки с возможностью расцепления. Хотя на чертежах показаны только два случая, специалист в данной области техники легко поймет, что блокировочный элемент 285 охватывают более чем два гибких элемента 320. Охватываемая часть 280 защелки связывается или как-либо иначе соединяется с осью 270, например, через резьбовое средство, монтажные элементы, шпильки, прессовую посадку/посадку с натягом и/или другое соединение 272. Таким образом, охватывающая часть 275 защелки захватывается секцией 230 верхней части СРВУ и, таким образом, первой или верхней частью 140 бурового снаряда 110, тогда как охватываемая часть 280 защелки захватывается секцией 235 нижней части СРВУ и, таким образом, второй или нижней частью 150 бурового снаряда 110. Разъемное сцепление между охватывающей и охватываемой частями 275 и 280 защелки, соответственно, находится между внутренним профилем 325 охватывающей части 275 защелки и внешним профилем 330 каждого из множества гибких элементов 320, как более ясно показано на фиг. 22, которая является увеличенной частью фиг. 6, где изображена рабочая стадия, на которой охватывающая и охватываемая части 275 и 280 защелки, соответственно, разъединены.
Блокировочный элемент 285 может двигаться внутри охватываемой части 280 защелки между первым положением, показанным на фиг. 2, соответствующим положению, в котором СРВУ 200 обнаруживает электрическую характеристику электрического проводника 205, и вторым положением, показанным на фиг. 12, соответствующим положению, в котором СРВУ 200 не обнаруживает электрическую характеристику электрического проводника 205 (или обнаруживает ее отсутствие). Блокировочный элемент 285 предотвращает изгиб по радиусу внутрь множества гибких элементов 320 и, таким образом, разъединение охватывающей и охватываемой частей 275 и 280 защелки, соответственно, когда сила натяжения, приложенная к запирающему механизму 240, существенно меньше, чем первая сила воздействия, когда блокировочный элемент 285 находится в первом положении, показанном на фиг. 2, и существенно меньше, чем вторая сила воздействия, когда блокировочный элемент 285 находится во втором положении, показанном на фиг. 12. Такая операция описывается ниже более подробно.
Верхнее устройство 295 регулировки посредством резьбы соединяется с охватывающей частью 275 защелки, так что верхнее устройство 295 регулировки и охватывающая часть 275 защелки плавают по оси между, например, кольцевым пружинным замком 310 и внутренним выступом 335 верхнего корпуса 250, и таким образом вращение охватывающей части 275 защелки относительно верхнего устройства 295 регулировки регулирует относительные осевые положения охватывающей части 275 защелки и верхнего устройства 295 регулировки. СРВУ 200 также содержит нижнее устройство 340 регулировки, расположенное внутри верхнего корпуса 250 и соединенное посредством резьбы с соединителем 255, так что осевое положение нижнего устройства 340 регулировки регулируется в ответ на вращение нижнего устройства 340 регулировки относительно соединителя 255 и/или верхнего корпуса 250. СРВУ 200 также содержит каретку 345, с возможностью скольжения удерживаемую внутри верхнего корпуса 250, верхний пакет 350 тарельчатых пружин, расположенный с возможностью скольжения внутри кольца, определенного внутри каретки 345 посредством оси 270, и/или охватываемой части 280 защелки, и нижний пакет 355 тарельчатых пружин, с возможностью скольжения удерживаемый между кареткой 345 и нижним устройством 340 регулировки. Каждый из верхнего и нижнего пакетов 350 и 355 тарельчатых пружин, соответственно, может содержать одну или более тарельчатых пружин Бельвилла, волнистых пружин, нажимных пружин, и/или других смещающих элементов, способных сопротивляться сжатию в осевом направлении.
Нижний пакет 355 тарельчатых пружин смещает каретку 345 от нижнего устройства регулировки 340 в направлении вверх по стволу скважины, в конечном счете, принуждая выступ 360 каретки 345, обращенный в направлении вверх по стволу скважины, в направлении контакта с соответствующим обращенным в направлении вниз по стволу скважины внутреннему выступу 365 верхнего корпуса 250. Верхний пакет 350 тарельчатых пружин смещает верхнее устройство 295 регулировки от каретки 345 (возможно, через одно или более контактных колец, шайб и/или других кольцевых элементов 370), таким образом, принуждая внутренний профиль 325 охватывающей части 275 защелки входить в контакт с внешним профилем 330 множества гибких элементов 320, когда блокировочный элемент 285 располагается внутри концов гибких элементов 320. Верхний пакет 350 тарельчатых пружин также принуждает охватывающую часть 275 защелки (через устройство 295 регулировки) контактировать с разделителем 305, когда это разрешено сцеплением между охватывающей и охватываемой частями 275 и 280 защелки, соответственно.
Таким образом, как ниже объясняется более подробно: (1) нижнее устройство 349 регулировки располагается в верхнем корпусе 250 с осевым расположением, которое может регулироваться относительно верхнего корпуса 250 в ответ на вращение нижнего устройства 340 регулировки относительно верхнего корпуса 250, (2) верхний пакет 350 тарельчатых пружин 350 выполнен с возможностью противодействия относительному движению (и, таким образом, разъединению) охватывающей и охватываемой частей 275 и 280 защелки, соответственно, и (3), нижний пакет 355 тарельчатых пружин также выполнен с возможностью противодействия относительному движению (и, таким образом, разъединению) охватывающей и охватываемой частей 275 и 280 защелки, соответственно, причем: (А) охватывающая часть 275 защелки закреплена по оси относительно верхнего корпуса 250, (В) охватываемая часть 280 защелки закреплена по оси относительно верхнего корпуса 250, (С) разница между первой величиной первой силы воздействия и второй величиной второй силы воздействия регулируется посредством регулирования относительных местоположений охватывающей части 275 защелки и верхнего устройства 295 регулировки в ответ на относительное вращение охватывающей части 275 защелки и верхнего устройства 295 регулировки, (D) вторая величина второй силы воздействия регулируется в ответ на регулирование местоположений нижнего, "статического" конца нижнего пакета 355 тарельчатых пружин относительно верхнего корпуса 250, которое осуществляется, регулируя местоположение нижнего устройства 340 регулировки посредством вращения относительно верхнего корпуса 250 и/или соединителя 255.
Вращение охватывающей части 275 защелки относительно верхнего корпуса 250, может осуществляться путем внешнего доступа через верхнее окно 375, проходящее через боковую стенку верхнего корпуса 250. Верхнее окно 375 может быть закрыто во время работы с помощью одного или более из следующих элементов: съемный элемент 380, пригодный по размеру для установки внутри окна 375; и вращающаяся крышка 385, имеющая отверстие (не пронумеровано), которое открывает окно 375, когда путем вращения выравнивается для закрывания, но она может также выворачиваться из окна 375, так что крышка 385 перекрывает доступ к окну 375. Крепежный элемент 390 может предотвращать вращение крышки 385 во время работы.
Вращение нижнего устройства 340 регулировки относительно верхнего корпуса 250 может осуществляться через внешний доступ через нижнее окно 395, проходящее через боковую стенку верхнего корпуса 250. Нижнее окно 395 может быть закрыто во время работы одним или более из следующих элементов: съемный элемент 405, пригодный по размеру для установки внутри окна 395; и вращающаяся крышка 410, имеющая отверстие (не пронумеровано), которое открывает окно 375, когда путем вращения выравнивается для закрывания, но она может также выворачиваться из окна 395, так что крышка 410 перекрывает доступ к окну 395. Крепежный элемент 415 может предотвращать вращение крышки 410 во время работы.
Корпус 290 детектора содержит, например, детектор 420, выполненный с возможностью обнаружения электрической характеристики, на основании которого прикладывается большая или меньшая сила воздействия со стороны СРВУ 200 к нижней части 150 бурового снаряда. Например, как описано выше, детектор 420 может быть выполнен с возможностью обнаружения присутствия тока и/или напряжения на электрическом проводнике 205, например, в реализациях, в которых детектор является и/или содержит преобразователь, датчик Холла, датчик Фарадея, магнитометр и/или другие устройства, выполненные с возможностью обнаружения тока и/или напряжения. Детектор 420 может быть защищен внутри корпуса 290 детектора одним или более из таких средств, как резьбовые крепежные элементы, шпильки и/или другие средства 425.
Детектор 420 также является, содержит и/или действует в сочетании с соленоидом, преобразователем и/или другим типом привода, выполненного с возможностью перемещения блокировочного элемента 285 между первым положением (показано на фиг. 2) и вторым положением (показано на фиг. 12), основываясь на том, обнаруживает ли электрическую характеристику датчик электрической характеристики детектора 420. В примерной реализации, показанной на фиг. 2, такой привод содержит плунжер 430, проходящий от детектора 420 и связанный с сердечником 435, который скользит по оси вместе с плунжером 430 внутри корпуса 290 детектора. Плунжер 430 и сердечник 435 могут быть связаны через один или более резьбовых соединительных элементов, штифтов и/или другие средства 440, которые могут скользить в прорези 292, проходящей через боковую стенку корпуса 290 детектора. Сердечник 435 содержит углубление 445, внутри которого стопорное кольцо и/или другое средство 455 удерживает головку 450 блокировочного элемента 285. Пружина и/или другой смещающий элемент 460, расположенный внутри углубления 445, принуждает головку 450 блокировочного элемента 285 к движению в направлении удерживающего средства 455 и/или как-либо иначе сопротивляется движению блокировочного элемента 285 вверх относительно сердечника 435.
Корпус 290 детектора и сердечник 435, каждый, могут содержать один или более каналов 520, через которые может быть пропущен электрический проводник 205 и затем пройти через блокировочный элемент 285 и ось 270. Соответственно, электрический проводник 205 может быть электрически соединен с электрическим проводником 220 нижней части 150 бурового снаряда.
Блокировочный элемент 285 может содержать множество секций различных диаметров. Например, головка 450 блокировочного элемента 285 может иметь диаметр, размер которого пригоден для приема внутри углубления 445 сердечника 435 и его удержания в нем с помощью удерживающего средства 455. Например, блокировочная секция 465 блокировочного элемента 285 имеет диаметр, размер которого пригоден для приема внутри охватываемой части 280 защелки (например, внутри множества гибких элементов 320), так что блокировочный элемент 285 предотвращает разъединение охватывающей и охватываемой частей защелки 275 и 280, соответственно, когда блокировочная секция 465 расположена внутри охватываемой части 280 защелки. Например, блокировочная секция 465 блокировочного элемента 285 может иметь достаточный размер и/или какую-либо другую конфигурацию, чтобы при размещении внутри концов множества гибких элементов 320, гибким элементам 320 препятствовалось отклоняться в радиальном направлении внутрь в ответ на контакт между внутренним профилем 325 охватывающей части 275 защелки и внешним профилем 330 каждого из гибких элементов 320 охватываемой части 280 защелки.
Детектор 420, плунжер 430, сердечник 435 и смещающий элемент 460 могут также действовать совместно, чтобы вдоль оси перемещать блокировочный элемент 285 между его первыми и вторыми положениями, описанными выше. Например, в примерной реализации и на рабочем этапе, показанном на фиг. 2, блокировочная секция 465 блокировочного элемента 285 расположена в первом положении, в том числе, внутри гибких элементов 320 охватываемой части 280 защелки, так что блокировочная секция 465 блокировочного элемента 285 предотвращает изгиб по радиусу внутрь гибких элементов 320 и, таким образом, предотвращают разъединение охватывающей и охватываемой частей 275 и 280 защелки, соответственно, пока сила натяжения, приложенная через СРВУ 200, не станет достаточной, чтобы преодолеть смещающую силу(-ы) верхнего и/или нижнего пакетов 350 и 355 тарельчатых пружин, соответственно. То есть, чтобы разъединить охватывающую и охватываемую части 275 и 280 защелки, соответственно, сила натяжения, приложенная через СРВУ 200, увеличивается на величину, достаточную, чтобы вызвать относительное перемещение между блокировочной секцией 465 блокировочного элемента 285 и охватываемой частью 280 защелки, по меньшей мере, на расстояние 470, достаточное, чтобы переместить блокировочную секцию 465 блокировочного элемента 285 от концов гибких элементов 320 охватываемой части 280 защелки, позволяя, таким образом, изгиб по радиусу внутрь концов гибких элементов 320 и, таким образом, их разъединение с охватывающей частью 275 защелки.
В примерной реализации, показанной на фиг. 2, расстояние 470 составляет приблизительно 0,5 дюйма (или приблизительно 1,3 см). Однако расстояние 470 может находиться в диапазоне между приблизительно 0,2 дюйма (или приблизительно 0,8 см) и приблизительно 2,0 дюйма (или приблизительно 5,1 см) в рамках объема настоящего раскрытия и может также выходить за пределы этого диапазона, хотя такая реализация, тем не менее, будет оставаться в рамках объема настоящего раскрытия.
Кроме того, в примерной реализации и на рабочем этапе, показанном на фиг. 12, детектор 420, плунжер 430, сердечник 435 и/или смещающий элемент 460 совместно перемещают блокировочный элемент 285 в его второе положение, например, в ответ на обнаружение детектором 420 тока, напряжения и/или другой электрической характеристики электрического проводника 205. Следовательно, блокировочная секция, 465 блокировочного элемента 285 располагается дальше внутри охватываемой части 280 защелки относительно рабочего этапа, показанного на фиг. 2. Соответственно, большее расстояние 475, относительно расстояния 470, показанного на фиг. 2, проходится при относительном осевом перемещении между блокировочной секцией 465 и концами гибких элементов 320 охватываемой части 280 защелки, прежде чем блокировочная секция 465 выйдет из охватываемой части 280 защелки, и охватывающая и охватываемая части 275 и 280 защелки, соответственно, могут быть разъединены.
В примерной реализации, показанной на фиг. 12, расстояние 475 составляет приблизительно 0,8 дюйма (или приблизительно 2,0 см). Однако расстояние 475 может лежать в диапазоне между приблизительно 0,3 дюймами (или приблизительно 0,8 см) и приблизительно 4,0 дюйма (или приблизительно 10,1 см) в рамках объема настоящего раскрытия и может также выходить из этого диапазона, причем такая реализация, тем не менее, остается в рамках объема настоящего раскрытия.
Как описано выше, детектор 420, плунжер 430, сердечник 435 и/или смещающий элемент 460 могут действовать совместно, чтобы перемещать блокировочную секцию 465 блокировочного элемента 285 из первого положения, показанного на фиг. 2, во второе положение (или, по меньшей мере, в направлении второго положения), показанное на фиг. 12. Однако детектор 420, плунжер 430, сердечник 435 и/или смещающий элемент 460 могут также действовать совместно, чтобы возвращать блокировочную секцию 465 блокировочного элемента 285 из второго положения, показанного на фиг. 12, в первое положение, показанное на фиг. 2, (или, по меньшей мере, в направлении первого положения). Чтобы облегчить такое перемещение, блокировочный элемент 285 может также иметь выравнивающую секцию 480 с диаметром, по меньшей мере, достаточно малым, чтобы позволить достаточный изгиб по радиусу внутрь концов гибких элементов 320, так чтобы далее позволить разъединять охватывающую и охватываемую части 275 и 280 защелки, соответственно. Длина выравнивающей секции 480 может изменяться в рамках настоящего раскрытия, но может обычно быть достаточно большой, чтобы конец 485 блокировочного элемента 285 оставался внутри охватываемой части 280 защелки и/или оси 270 во время работы СРВУ 200.
Кроме того, детектор 420, плунжер 430, сердечник 435 и/или смещающий элемент 460 могут также действовать совместно, чтобы перемещать блокировочную секцию 465 блокировочного элемента 285 в третье положение между первым положением, показанным на фиг. 2, и вторым положением, показанным на фиг. 12. Например, детектор 420 может быть выполнен с возможностью измерения количественного значения электрической характеристики электрического проводника 205 вместо (или в дополнение) того, чтобы просто обнаруживать присутствие или отсутствие электрической характеристики. Следовательно, степень, в которой детектор 420, плунжер 430, сердечник 435 и/или смещающий элемент 460 совместно действуют, чтобы перемещать блокировочную секцию 465, может быть основана на измеренном количественном значении электрической характеристики электрического проводника 205. Например, детектор 420, плунжер 430, сердечник 435 и/или смещающий элемент 460 могут действовать совместно, чтобы перемещать блокировочную секцию 465 блокировочного элемента 285: (1) в первое положение, показанное на фиг. 2, когда электрическая характеристика электрического проводника 205, измеренная детектором 420, больше первого заданного уровня (например, первого заданного тока и/или напряжения), (2) во второе положение, показанное на фиг. 12, когда электрическая характеристика электрического проводника 205, измеренная детектором 420, равна нулю или меньше второго заданного уровня (например, второго заданного тока и/или напряжения), и (3) в третье положение между первыми и вторыми положениями. Третье положение может быть единственным заданным положением между первым и вторым положениями или может быть одним из множества заданных положений, каждое из которых соответствует количественному интервалу между первым и вторым заданными уровнями.
Детектор 420, плунжер 430, сердечник 435 и/или смещающий элемент 460 могут также или вместо этого действовать совместно, чтобы помещать блокировочную секцию 465 блокировочного элемента 285 в третье положение, смещенное между первым и вторым положениями на величину, пропорциональную разности между измеренной электрической характеристикой и первым и вторым заданными уровнями. Например, если первый заданный уровень составляет десять (10) единиц (например, Вольт или Ампер), второй заданный уровень составляет ноль (0) единиц, измеренная электрическая характеристика составляет три (3) единицы и расстояние между первым и вторым положениями составляет приблизительно десять (10) сантиметров, то третье положение может находиться приблизительно в трех (3) сантиметрах от второго положения, которое составляет также приблизительно семь (7) сантиметров от первого положения.
На фиг. 2-21 также показан плавающий поршень 605, расположенный внутри кольца 610, определенного между внешним профилем оси 270 и внутренним профилем нижнего корпуса 260. Плавающий поршень 605 может по текучей среде изолировать нижнюю часть кольца 610 ниже плавающего поршня 605 от верхней части кольца 610. По меньшей мере, часть кольца 610 может, таким образом, использоваться для компенсации давления текучей среды в стволе скважины и/или гидравлического масла, содержащегося внутри СРВУ 200.
На фиг. 23 показана блок-схема последовательности выполнения операций, по меньшей мере, части операций способа 800, использующих СРВУ 200 в соответствии с одним или более вариантами настоящего раскрытия, как, например, в примерном рабочем варианте осуществления, показанном на фиг. 1, среди прочих в рамках настоящего раскрытия. Как показано в совокупности на фиг. 1-3, 12, 13 и 23, способ 800 на этапе 805 может содержать транспортирование бурового снаряда при рабочем ходе 810 СРВУ 200 внутри ствола 120 скважины, проходящей в подземной формации 130. Альтернативно, СРВУ 200 может транспортироваться внутри ствола 120 скважины к буровому снаряду 110.
Во время такого транспортирования на этапе 805 СРВУ 200 может иметь конфигурацию, показанную на фиг. 2 и 3, в которой детектор 420 обнаруживает электрическую характеристику (например, ток и/или напряжение) электрического проводника 205, которая может быть принята по электронной связи с поверхностным оборудованием 175 через электрический проводник 210 верхней части 140 бурового снаряда и (возможно) транспортирующее средство 160. Однако СРВУ 200 может также иметь конфигурацию, показанную на фиг. 12 и 13, в которой детектор 420 не обнаруживает электрическую характеристику (или обнаруживает отсутствие электрической характеристики) электрического проводника 205. Способ 800 может содержать на этапе 802 активное конфигурирование СРВУ 200 в одну из заданных конфигураций, показанных на фиг. 2/3 и 12/13, например, посредством работы поверхностного оборудования 175, чтобы установить электрическую характеристику, обнаруживаемую детектором 420, независимо от того, происходит ли на этапе 802 такое конфигурирование до или после транспортирования СРВУ 200 на этапе 805 внутри ствола 120 скважины.
Во время последующих операций нижняя часть 150 бурового снаряда может заклинивать или застревать в стволе 120 скважины. Соответственно, способ 800 содержит выполнение на этапе 810 рабочего хода СРВУ 200, например, как показано на фиг. 4/5, когда детектор 420 обнаруживает электрическую характеристику, или на фиг. 14/15, когда детектор 420 не способен обнаружить электрическую характеристику. Во время рабочего хода натяжное устройство 170 поверхностного оборудования 175 увеличивает натяжение, приложенное к буровому снаряду 110, натягивая транспортировочное средство 160. По мере того, как натяжение увеличивается, зацепление между охватывающей и охватываемой частями 275 и 280 защелки, соответственно, действует так, чтобы преодолеть силу смещения верхнего и/или нижнего пакета 350 и 355 тарельчатых пружин, соответственно, заставляя, таким образом, верхнюю секцию 230 СРВУ, удаляться по оси от нижней секции 235 СРВУ. Натяжение увеличивается таким способом на величину, достаточную для блокировочной секции 465 блокировочного элемента 285, чтобы появиться внутри концов гибких элементов 320 охватываемой части 280 защелки, как показано на фиг. 4 и 14.
Следовательно, верхние концы гибких элементов 320 охватываемой части 280 защелки способны изгибаться по радиусу внутрь, разрешая, таким образом, разъединение охватывающей и охватываемой частей 275 и 280 защелки, соответственно, так, что верхняя секция 230 СРВУ быстро отходит от нижней секции 235 СРВУ, пока один или более из выступов, выпуклостей, фланцев и/или других признаков 490 воздействия верхней секции 230 СРВУ не столкнется с соответствующим одним или более выступами, выпуклостями, фланцами и/или другими признаками 495 при воздействии нижней секции 235 СРВУ. Такое воздействие может быть таким, как показано на фиг. 6 и 7, когда детектор 240 обнаруживает электрическую характеристику электрического проводника 205, или таким, как показано на фиг. 16 и 17, когда детектор 240 не обнаруживает (или обнаруживает отсутствие) электрическую характеристику.
Результирующая сила воздействия передается нижней части 150 бурового снаряда, например, вдоль пути нагрузки, проходящего от признаков 495 воздействия к нижней части 150 бурового снаряда через нижнюю подсекцию 265 (и, возможно, дополнительные компоненты, не показанные явно на чертежах). Сила воздействия может быть, по существу, равна или, возможно, на несколько процентов меньше чем, сила натяжения, приложенная натяжным устройством 175 и/или как-либо иначе действующая через СРВУ 200 и/или буровой снаряд 110 во время или вблизи момента времени, когда охватывающая и охватываемая части 275 и 280 защелки, соответственно, становятся разъединенными.
Способ 800 может далее содержать на этапе 815 повторное вхождение в зацепление охватывающей и охватываемой частей 275 и 280 защелки, соответственно. Например, натяжное устройство 175 может управляться таким образом, чтобы снижать натяжение, прикладываемое к буровому снаряду 110, так что, как показано на фиг.8 и 9, если детектор 240 обнаруживает электрическую характеристику, и как показано на фиг. 18 и 19, если детектор 240 не обнаруживает (или обнаруживает отсутствие) электрическую характеристику, верхняя секция 230 СРВУ будет еще раз осаждаться вниз к нижней секции 235 СРВУ (например, благодаря гравитационным силам). Такое относительное осевое перемещение верхней и нижней секций 230 и 235 СРВУ, соответственно, заставят внешние края верхних концов гибких элементов 320 входить в контакт с одной или более коническими и/или как-либо иначе сужающимися внутренними поверхностями 505 охватывающей части 275 защелки, так что продолжающееся относительное осевое перемещение верхней и нижней секций 230 и 235 СРВУ, соответственно, заставит верхние концы гибких элементов 320 скользить вдоль конических поверхностей 505, заставляя, тем самым, концы гибких элементов 320 снова изгибаться по радиусу внутрь и затем проходить через участок 510 внутреннего диаметра внутреннего профиля 325 охватывающей части 275 защелки.
Продолжающееся относительное осевое перемещение верхней и нижней секций 230 и 235 СРВУ, соответственно, как показано на фиг.10 и 11, если детектор 240 обнаруживает электрическую характеристику, и, как показано на фиг. 20 и 21, если детектор 240 не обнаруживает (или обнаруживает отсутствие) электрическую характеристику, будет заставлять изогнутые внутрь концы гибких элементов 320 контактировать с нижним концом блокировочной секции 465 блокировочного элемента 285. Такой контакт может затем принудить головку 450 блокировочного элемента 285 проходить по оси вверх в углубление 445 сердечника 435, так чтобы преодолеть смещающую силу смещающего элемента 460. Соответственно, концы гибких элементов 320 могут перемещаться вверх за участок 510 внутреннего диаметра внутреннего профиля 325 охватывающей части 275 защелки, за счет чего внешние профили 330 концов гибких элементов 320 могут повторно входить в зацепление с внутренним профилем 325 охватывающей части 275 защелки.
Способ 800 может содержать многочисленные итерации выполнения этапа 810 рабочего хода и последующего повторного вхождения в зацепление на этапе 815 охватывающей и охватываемой частей 275 и 280 защелки, соответственно, используя СРВУ 200 в конфигурации "малой силы", показанной на фиг. 2-11, пока сила воздействия, многократно переданная нижней секции 150 бурового снаряда не будет достаточна, чтобы сместить нижнюю часть 150 бурового снаряда. Однако, сила воздействия, переданная нижней части 150 бурового снаряда посредством СРВУ 200 при работе СРВУ 200 в конфигурации, показанной на фиг. 2-11, в котором детектор 240 обнаруживает электрическую характеристику, может быть недостаточна, чтобы сместить нижнюю часть 150 бурового снаряда.
Далее, на фиг. 24 представлена блок-схема последовательности выполнения операций подобного способа 820, соответствующего одному или более вариантам настоящего раскрытия. Способ 820, показанный на фиг. 24, может быть по существу подобен или, возможно, содержать многочисленные итерации, как способ 800, показанный на фиг. 23, и/или его вариации.
Способ 820 содержит транспортирование на этапе 805 СРВУ 200 внутри ствола 120 скважины, независимо от того, до того, как часть бурового снаряда 110 застрянет, или после того, как буровой снаряд 110 уже застрял в стволе 120 скважины. Во время транспортирования на этапе 805 СРВУ 200 может иметь конфигурацию, показанную на фиг. 2 и 3, в которой детектор 420 обнаруживает электрическую характеристику, или СРВУ 200 может иметь конфигурацию, показанную на фиг. 12 и 13, в которой детектор 420 не обнаруживает (или обнаруживает отсутствие), электрическую характеристику. Способ 820 может содержать на этапе 802 активное конфигурирование СРВУ 200 в одну из заданных конфигураций, показанных на фиг. 2/3 и 12/13, например, за счет действия поверхностного оборудования 175, чтобы установить электрическую характеристику, обнаруживаемую детектором 420, независимо от того, происходит ли такое конфигурирование на этапе 802 до или после транспортирования СРВУ 200 на этапе 805 внутри ствола 120 скважины.
Во время последующих операций нижняя часть 150 бурового снаряда может заклинивать или застревать в стволе 120 скважины. Следовательно, способ 820 может содержать на этапе 825 подтверждение, что СРВУ 200 находится в конфигурации, показанной на фиг. 2 и 3, например, подтверждая, что детектор 420 обнаруживает электрическую характеристику, которая может содержать операцию поверхностного оборудования 170 по установлению электрической характеристики электрического проводника 205. Способ 820 далее содержит одну или более итераций выполнения на этапе 810 рабочего хода СРВУ 200, когда СРВУ 200 находится в конфигурации "малой силы", как показано на фиг. 4 и 5, пока одно или более воздействий "малой силы" не передадутся нижней части 150 бурового снаряда, как показано на фиг. 6 и 7, и далее на этапе 815 пока не произойдет повторное вхождение в зацепление охватывающей и охватываемой частей 275 и 280 защелки, соответственно, как показано на фиг. 8-11.
Способ 820 далее на этапе 830 содержит повторное конфигурирование СРВУ 200 в конфигурацию, показанную на фиг. 12 и 13, например, подтверждая, что детектор 420 не обнаруживает (или обнаруживает отсутствие) электрическую характеристику, что может содержать операцию поверхностного оборудования 170 по прекращению приложения или отмене как-либо иначе приложения электрической характеристики электрического проводника 205. Способ 820 далее на этапе 810 содержит одну или более итераций выполнения рабочего хода СРВУ 200, когда с СРВУ 200 находится в конфигурации "большой силы", как показано на фиг. 14 и 15, пока одно или более воздействий "большой силы" не передастся нижней части 150 бурового снаряда, как показано на фиг. 16 и 17, и не будет осуществлено на этапе 815 повторное вхождение в зацепление охватывающей и охватываемой частей 275 и 280 защелки, соответственно, как показано на фиг. 18-21.
Операции, соответствующие одному или более вариантам настоящего раскрытия и содержащие характеристики способа 800, показанного на фиг. 23, и/или способа 820, показанного на фиг. 24, могут помочь в предотвращении повреждения бурового снаряда, застрявшего в стволе скважины. Например, электрическая характеристика, обнаруженная детектором 240, может быть или является результатом подачи электропитания или сигнала управления, посланных буровому снаряду(-ам) 110. Соответственно, например, обнаружение электрической характеристики может быть показателем, что на один или более буровых снарядов и/или другие части бурового снаряда 110 в настоящий момент подано электропитание и он находится в состоянии "включен". Однако некоторые буровые снаряды и/или данные, хранящиеся в них, могут быть более чувствительны к повреждению, когда они "включены", в то время, когда подвергаются воздействию сил, приложенных или воздействующих, чтобы сместить застрявшую часть бурового снаряда 110.
Таким образом, реализации СРВУ 200, приведенные здесь, могут быть использованы для первоначальной попытки высвобождения бурового снаряда 110 с малой силой, в то время как один или более буровых снарядов 110 остаются обеспечиваемыми электропитанием или "включенными", что соответствует совокупному управлению детектором 420, плунжером 430, сердечником 435 и/или смещающим элементом 460, чтобы переместить блокировочную часть 465 блокировочного элемента 285 в первое положение, показанное на фиг. 2 (или, по меньшей мере, в его направлении), которое соответствует "малой силе", передаваемой застрявшему буровому снаряду 110, потому что натяжение, приложенное натяжным устройством 175, преодолевает действие верхнего и/или нижнего пакетов 350 и 355 тарельчатых пружин, соответственно, в известной степени достаточно, чтобы вызвать относительное осевое перемещение верхней и нижней частей 230 и 235 СРВУ, соответственно, на меньшее расстояние 470. Если такие начальные попытки использования воздействий "малой силы" неспособны сместить нижнюю часть 150 бурового снаряда, то скважинный инструмент(-ы) и/или буровой снаряд 110 могут быть "выключены", так чтобы электрическая характеристика не обнаруживалась детектором 240, который проходит через блокировочный элемент 465 дальше в охватываемую часть 280 защелки, как показано на фиг. 12, что соответствует "большой силе", передаваемой застрявшему, но не снабжаемому электроэнергией буровому снаряду 110, потому что натяжение, приложенное натяжным устройством 175, теперь преодолевает действие верхнего и/или нижнего пакетов 350 и 355 тарельчатых пружин, соответственно, в большей степени, по меньшей мере достаточной, чтобы вызвать относительное осевое перемещение верхней и нижней частей 230 и 235 СРВУ, соответственно, на большее расстояние 475.
Таким образом, настоящее раскрытие вводит транспортирование бурового снаряда внутри ствола скважины, проходящей между поверхностью места расположения скважины и подземной формацией, где буровой снаряд содержит: первую часть, содержащую первый электрический проводник, электрически соединенный с поверхностным оборудованием, расположенным на поверхности в месте расположения скважины, вторую часть и скважинное регулировочное воздействующее устройство (СРВУ), помещенное между первой и второй частями и содержащее второй электрический проводник, электрически соединенный с первым электрическим проводником, в котором СРВУ выполнено с возможностью воздействия на вторую часть бурового снаряда, выборочно посредством первой или второй различных сил воздействия, причем каждая соответствует обнаружению или отсутствию обнаружения электрической характеристики устройством СРВУ. По меньшей мере, поверхностное оборудование или СРВУ затем управляются так, чтобы воздействовать по выбору посредством первой или второй силой воздействия на вторую часть бурового снаряда.
Действие, по меньшей мере, поверхностного оборудования или СРВУ, чтобы выборочно передать первую или вторую силу воздействия второй части бурового снаряда может содержать: действие поверхностного оборудования, чтобы приложить электрическую характеристику к первому и второму электрическим проводникам, выбирая, таким образом, какая из сил воздействия, первая или вторая, будет передаваться через СРВУ на вторую часть бурового снаряда; и действие поверхностного оборудования, чтобы передать усилие натяжения первой части бурового снаряда и, таким образом, устройству СРВУ, причем усилие натяжения не существенно меньше, чем выбранная одна из сил воздействия, первая или вторая. Действие поверхностного оборудования по приложению электрической характеристики к первому и второму электрическим проводникам может содержать установление напряжения и/или тока, обнаруживаемых СРВУ на втором электрическом проводнике.
Дополнительно, действие, по меньшей мере, поверхностного оборудования или СРВУ, чтобы выборочно воздействовать посредством первой или второй силы воздействия на вторую часть бурового снаряда, может содержать действие, по меньшей мере, поверхностного оборудования или СРВУ, чтобы передать второй части бурового снаряда меньшую из первой и второй сил воздействия, например, "малую силу", описанную выше и соответствующую фиг. 2-11, и способ может дополнительно содержать действие, по меньшей мере, поверхностного оборудования или СРВУ, чтобы передать второй части бурового снаряда большую из первой и второй сил воздействия, например, "большую силу", описанную выше и соответствующую фиг. 12-22. В таких способах, действие поверхностного оборудования и/или СРВУ по передаче второй части бурового снаряда меньшую из первой и второй сил воздействия (например, "малую силу" воздействия) может содержать приложение электрической характеристики к первому и второму электрическим проводникам и далее действие поверхностного оборудования и/или СРВУ по передаче второй части бурового снаряда большей из первой и второй сил воздействия (например, "большой силы" воздействия) может содержать прекращение приложения электрической характеристики к первому и второму электрическим проводникам.
Такие способы перед транспортированием бурового снаряда внутри ствола скважины могут дополнительно содержать внешний доступ к устройству регулировки внутри СРВУ, чтобы вращать устройство регулировки относительно внешнего корпуса СРВУ и, таким образом, корректировать одну, но не обе, первую или вторую силу воздействия.
Такие способы перед транспортированием бурового снаряда внутри ствола скважины могут дополнительно содержать внешний доступ к каждому из первого и второго устройств регулировки, внутри СРВУ, чтобы вращать первое и второе устройства регулировки относительно других компонент СРВУ и, таким образом, регулировать первую и вторую силу воздействия и/или количественную (например, величина) разность между первой и второй силами воздействия.
На фиг. 25 представлена блок-схема подобного способа 835, соответствующего одному или более вариантам настоящего раскрытия. Способ 820, показанный на фиг. 24, может быть по существу похожим или, возможно, содержать многочисленные итерации, по меньшей мере, части способа 800, показанного на фиг. 23, по меньшей мере, части способа 820, показанного на фиг. 24, и/или их вариации.
Как показано на фиг. 1 и 25, помимо прочего, способ 835 содержит транспортирование на этапе 805 бурового снаряда 110 внутри ствола 120 скважины, где буровой снаряд 110 содержит первую часть 140, вторую часть 150 и СРВУ 200, описанные выше. Альтернативно, транспортирование на этапе 840 может содержать транспортирование СРВУ 200 к буровому снаряду 110, уже застрявшему в стволе 120 скважины. Способ 840 может также содержать активное конфигурирование СРВУ 200 на этапе 802 в одну из заданных конфигураций, показанных на фиг. 2/3 и 12/13, такую как действие поверхностного оборудования 175 по установке электрической характеристики, обнаруживаемой детектором 420, независимо от того, происходит ли такое конфигурирование на этапе 802 до или после транспортирования СРВУ 200 на этапе 805 внутри ствола 120 скважины.
Как сказано выше, СРВУ 200 выполнено с возможностью воздействия на вторую часть 150 бурового снаряда 110 выборочно из числа: первой силы воздействия, когда электрическая характеристика обнаруживается детектором 240 СРВУ 200 и натяжное устройство 175 прикладывает первую силу натяжения к буровому снаряду 110; и второй силы натяжения, когда электрическая характеристика не обнаруживается (или обнаруживается ее отсутствие) детектором 240 и поверхностное оборудование прикладывает вторую силу натяжения к буровому снаряду 110. Как описано выше, первая сила воздействия (например, описанная выше "малая сила") может быть существенно меньше по величине, чем вторая сила воздействия (например, описанная выше "большая сила"), и первая сила натяжения может также быть существенно меньше, чем вторая сила натяжения.
Способ 840 дополнительно содержит действие по меньшей мере поверхностного оборудования 170 или СРВУ 200, чтобы передать на этапе 845 переходную силу воздействия второй части 150 бурового снаряда 110 посредством: подтверждения, что электрическая характеристика не существует (и/или по меньшей мере не приложена и/или не обнаруживается) на электрических проводниках бурового снаряда 110 и/или на СРВУ 200; затем прикладывают промежуточную силу натяжения к буровому снаряду 110, причем промежуточная сила натяжения существенно больше, чем первая сила натяжения, и существенно меньше, чем вторая сила натяжения; и затем прикладывают электрическую характеристику к электрическим проводникам бурового снаряда 110 и/или СРВУ 200, причем промежуточная сила воздействия существенно больше первой силы воздействия, и существенно меньше, чем вторая сила воздействия. Выполняя способ 840, первая сила воздействия и первая сила натяжения могут быть по существу схожими по величине, вторая сила воздействия и вторая сила натяжения могут быть по существу схожими по величине и промежуточная сила воздействия и промежуточная сила натяжения могут быть по существу схожими по величине.
Способ 840 перед действием поверхностного оборудования 170 и/или СРВУ 200 для передачи на этапе 845 промежуточной силы воздействия второй части 150 бурового снаряда 110 может дополнительно содержать действие поверхностного оборудования 170 и/или СРВУ 200, чтобы на этапе 850 передать первую силу воздействия второй части 150 бурового снаряда 110 посредством приложения электрической характеристики к электрическим проводникам бурового снаряда 110 и/или СРВУ 200 и затем приложения первой силы натяжения к буровому снаряду 110.
Способ 840 может дополнительно содержать после действия поверхностного оборудования 170 и/или СРВУ 200 для передачи на этапе 845 промежуточной силы воздействия второй части 150 бурового снаряда 110 за счет действия поверхностного оборудования 170 и/или СРВУ 200 для передачи на этапе 855 второй силы действия второй части 150 бурового снаряда 110, подтверждая, что электрическая характеристика не прикладывается к электрическим проводникам бурового снаряда 110 и/или СРВУ 200, и затем приложения второй силы натяжения к буровому снаряду 110.
С точки зрения всей полноты настоящего раскрытия, содержащего фиг. 1-25, специалист в данной области техники должен с легкостью признать, что в дополнение к описанным выше способам 800, 820 и 835, настоящее раскрытие вводит устройство, содержащее скважинное регулировочное воздействующее устройство (СРВУ), механически присоединенное между противоположными первой и второй частями бурового снаряда, причем буровой снаряд может транспортироваться внутри ствола скважины, проходящего между поверхностью в месте расположения скважины и подземной формацией; первая часть бурового снаряда содержит первый электрический проводник, электрически соединенный с поверхностным оборудованием, расположенным на поверхности в месте расположения скважины; СРВУ содержит второй электрический проводник, электрически соединенный с первым электрическим проводником; и СРВУ выполнено с возможностью: обнаружения электрической характеристики второго электрического проводника; передачи первой силы воздействия второй части бурового снаряда, когда электрическая характеристика обнаруживается; и передачи второй силы воздействия второй части бурового снаряда, когда электрическая характеристика не обнаруживается, причем вторая сила воздействия существенно больше, чем первая сила воздействия.
Первая сила воздействия может быть в диапазоне между приблизительно 1000 фунт-сил (или приблизительно 4,4 кН) и приблизительно 6000 фунт-сил (или приблизительно 26,7 кН). Вторая сила воздействия может быть в диапазоне между приблизительно 6000 фунт-сил (или приблизительно 26,7 кН) и приблизительно 12000 фунт-сил (или приблизительно 53,4 кН). Разность между первой и второй силами воздействия может находиться в диапазоне между приблизительно 1000 фунт-сил (или приблизительно 4,4 кН) и приблизительно 6000 фунт-сил (или приблизительно 26,7 кН).
Электрическая характеристика является существенно ненулевым напряжением. Электрическая характеристика может быть напряжением, существенно большим, чем приблизительно 0,1 В. Электрическая характеристика может быть существенно ненулевым током. Электрическая характеристика может быть током, существенно большим, чем приблизительно 0,01 А.
Устройство может дополнительно содержать средство транспортирования бурового снаряда внутри ствола скважины. Средство транспортирования может содержать талевый канат или гладкий канат, проходящий между первой частью бурового снаряда и поверхностным оборудованием, расположенным на поверхности в месте расположения скважины.
Вторая часть бурового снаряда может содержать третий электрический проводник, электрически соединенный с первым электрическим проводником, по меньшей мере, через второй электрический проводник.
СРВУ может дополнительно содержать первую секцию СРВУ, связанную с первой частью бурового снаряда; вторую секцию СРВУ, связанную со второй частью бурового снаряда, и запирающий механизм, содержащий охватывающую часть защелки, охватываемую часть защелки, содержащую множество гибких элементов, в совокупности способных действовать так, чтобы с возможностью вхождения в разъемное зацепление с охватывающей частью защелки, где охватывающая и охватываемая части защелки расположены на соответствующих первой и второй секциях СРВУ, и блокировочный элемент, способный двигаться внутри охватывающей и охватываемой частей защелки между первым положением, когда СРВУ обнаруживает электрическую характеристику, и вторым положением, когда СРВУ не обнаруживает электрическую характеристику. Разъемное сцепление между охватывающей и охватываемой частями защелки может находиться между внутренним профилем охватывающей части защелки и внешним профилем каждого из множества гибких элементов. Блокировочный элемент может предотвратить разъединение охватывающей и охватываемой частей защелки, когда сила натяжения, приложенная через запирающий механизм, является существенно меньше, чем: первая сила воздействия, когда блокировочный элемент находится в первом положении; и вторая сила воздействия, когда блокировочный элемент находится во втором положении.
СРВУ может также содержать пакет тарельчатых пружин, выполненный с возможностью противодействия относительному осевому перемещению и, таким образом, разъединению охватывающей и охватываемой частей защелки. Величина второй силы воздействия может регулироваться в ответ на регулирование осевого положения статического конца пакета тарельчатых пружин относительно первой секции СРВУ. Осевое положение статического конца пакета тарельчатых пружин может регулироваться путем внешнего доступа через окно в боковой стенке первой секции СРВУ. Охватывающую часть защелки можно перемещать вместе с первой секцией СРВУ, охватываемую часть защелки можно перемещать вместе со второй секцией СРВУ, первая секция СРВУ может содержать устройство регулировки, расположенное внутри первой секции СРВУ в осевом положении, которое может регулироваться относительно первой секции СРВУ в ответ на вращение устройства регулировки относительно первой секции СРВУ, величина второй силы воздействия может регулироваться в ответ на регулирование осевого положения статического конца пакета тарельчатых пружин относительно первой секции СРВУ и регулирование осевого положения статического конца пакета тарельчатых пружин относительно первой секции СРВУ может осуществляться через регулирование осевого положения устройства регулировки в ответ на вращение устройства регулировки относительно первой секции СРВУ.
Разность между первой величиной первой силы воздействия и второй величиной второй силы воздействия может регулироваться в ответ на регулирование осевого положения статического конца пакета тарельчатых пружин относительно охватывающей части защелки. Осевое положение статического конца пакета тарельчатых пружин может регулироваться относительно охватывающей части защелки посредством внешнего доступа через окно боковой стенки первой секции СРВУ.
Охватываемая часть защелки может перемещаться вместе с первой секцией СРВУ, охватывающая часть защелки может перемещаться вместе со второй секцией СРВУ, первая секция СРВУ может содержать устройство регулировки, расположенное внутри первой секции СРВУ, относительные осевые положения охватывающей части защелки и устройства регулировки могут регулироваться в ответ на относительное вращение между охватывающей частью защелки и устройством регулировки, разность между первой величиной первой силы воздействия и второй величиной второй силы воздействия может регулироваться в ответ на регулирование осевого положения статического конца пакета тарельчатых пружин относительно охватывающей части защелки, и регулирование осевого положения статического конца пакета тарельчатых пружин относительно охватывающей части защелки может осуществляться посредством регулирования относительных осевых положений охватывающей части защелки и устройства регулировки в ответ на относительное вращение между охватывающей частью защелки и устройством регулировки.
СРВУ может дополнительно содержать первый пакет тарельчатых пружин, выполненный с возможностью противодействия относительному осевому перемещению, и, таким образом, разъединению охватывающей и охватываемой частей защелки, где разность между первой величиной первой силы воздействия и второй величиной второй силы воздействия может регулироваться в ответ на регулирование первого осевого положения первого статического конца первого пакета тарельчатых пружин относительно охватывающей части защелки; и второй пакет тарельчатых пружин, выполненный с возможностью противодействия относительному осевому перемещению и, таким образом, разъединению, охватывающей и охватываемой частей защелки, где вторая величина второй силы воздействия может регулироваться в ответ на регулирование второго осевого положения второго статического конца второго пакета тарельчатых пружин относительно первой секции СРВУ. Регулирование первого осевого положения первого статического конца первого пакета тарельчатых пружин относительно охватывающей части защелки может осуществляться посредством внешнего доступа через первое окно в боковой стенке первой секции СРВУ, и регулирование второго осевого положения второго статического конца второго пакета тарельчатых пружин относительно первой секции СРВУ может осуществляться через внешний доступ через второе окно в боковой стенке первой секции СРВУ.
Первая секция СРВУ может содержать первую подсекцию, связанную с первой частью бурового снаряда; первый корпус, связанный с первой подсекцией; соединитель, связанный с первым корпусом, противоположным первой подсекции; и второй корпус, связанный с соединителем, противоположным первому корпусу. Вторая секция СРВУ может содержать вторую подсекцию, связанную со второй частью бурового снаряда, и ось, проходящую между второй подсекцией и запирающим механизмом. Ось может проходить через второй корпус, соединитель и первый корпус. Охватываемая часть защелки может перемещаться вместе с осью.
СРВУ может дополнительно содержать детектор, выполненный с возможностью обнаружения электрической характеристики. Детектор может быть выполнен с возможностью обнаружения присутствия тока или напряжения второго электрического проводника. Детектор может быть выполнен с возможностью измерения количественного значения электрической характеристики. Детектор может содержать датчик, выбранный из группы, содержащей: преобразователь, датчик Холла, датчик Фарадея и магнитометр. СРВУ может дополнительно содержать первую секцию СРВУ, связанную с первой частью бурового снаряда, вторую секцию СРВУ, связанную со второй частью бурового снаряда, запирающий механизм, содержащий охватывающую часть защелки, охватываемую часть защелки, содержащую множество гибких элементов, действующих совместно, чтобы с возможностью расцепления войти в сцепление с охватывающей частью защелки, где охватывающая и охватываемая части защелки могут перемещаться посредством соответствующей первой и второй секций СРВУ, и блокировочный элемент, способный двигаться внутри охватывающей и охватываемой частей защелки между первым положением, когда СРВУ обнаруживает электрическую характеристику, и вторым положением, когда СРВУ не обнаруживает электрическую характеристику, и привод, выполненный с возможностью перемещения блокировочного элемента между первым и вторым положениями, основываясь на том, обнаруживает ли детектор электрическую характеристику. Привод может содержать соленоид.
Выше кратко описаны признаки нескольких вариантов осуществления, так чтобы специалист в данной области техники мог лучше понять варианты настоящего раскрытия. Специалист в данной области техники должен понимать, что настоящее раскрытие с легкостью может использоваться в качестве основы для разработки или модификации других процессов и конструкций для выполнения тех же самых целей и/или достижения тех же самых преимуществ вариантов осуществления, которые представлены здесь. Специалист в данной области техники должен также понимать, что такие эквивалентные конструкции не отступают от объема настоящего раскрытия и что здесь возможно проведение различных модификаций, замен и изменений, не отступая от сущности и объема настоящего раскрытия.
Реферат в конце настоящего раскрытия представлен для выполнения требования 37 C.F.R. §1.72 (b), чтобы позволить читателю быстро определить характер технического раскрытия. Он представлен с пониманием, что не должен использоваться для интерпретации или ограничения области действия или смысла формулы изобретения.