使用右旋扭矩來允許夾頭支柱移動的應(yīng)急釋放裝置制造方法
【專利摘要】根據(jù)一個實施例，一種裝置包括：扭轉(zhuǎn)鎖定套筒，其中扭轉(zhuǎn)鎖定套筒包括垛口狀的第二端部，其中扭轉(zhuǎn)鎖定套筒在形狀上為管狀的，并且其中扭轉(zhuǎn)鎖定套筒的內(nèi)周邊的至少一部分與至少一個脊接合；以及釋放螺母，其中釋放螺母包括垛口狀的第一端部，并且其中釋放螺母的第一端部能夠與扭轉(zhuǎn)鎖定套筒的第二端部接合。根據(jù)另一個實施例，一種移置釋放螺母的方法包括：將所述裝置定位在地下地層的一部分中；移動扭轉(zhuǎn)鎖定套筒，其中移動扭轉(zhuǎn)鎖定套筒的步驟包括使釋放螺母的第一端部與扭轉(zhuǎn)鎖定套筒的第二端部脫離；以及移動釋放螺母。根據(jù)某些實施例，通過向內(nèi)部釋放心軸施加右旋扭矩而移動釋放螺母。
【專利說明】使用右旋扭矩來允許夾頭支柱移動的應(yīng)急釋放裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]提供了緊急釋放裝置和使用方法。該裝置可用來向夾頭支柱提供允許夾頭指在工具上壓縮所必需的足夠坐放沖程量。該裝置包括能夠經(jīng)由垛口狀端部彼此接合的釋放螺母和扭轉(zhuǎn)鎖定套筒。根據(jù)某些實施例，釋放螺母和扭轉(zhuǎn)鎖定套筒經(jīng)由活塞的移動脫離。根據(jù)其它實施例，在脫離之后，通過向內(nèi)部釋放心軸施加右旋扭矩而移置釋放螺母。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0002]根據(jù)一個實施例，一種裝置包括:扭轉(zhuǎn)鎖定套筒，其中扭轉(zhuǎn)鎖定套筒包括垛口狀的第二端部，其中扭轉(zhuǎn)鎖定套筒在形狀上為管狀的，并且其中扭轉(zhuǎn)鎖定套筒的內(nèi)周邊的至少一部分與至少一個脊接合；以及釋放螺母，其中釋放螺母包括垛口狀的第一端部，并且其中釋放螺母的第一端部能夠接合扭轉(zhuǎn)鎖定套筒的第二端部。
[0003]根據(jù)另一個實施例，一種移置釋放螺母的方法包括:將裝置定位在地下地層的一部分中，其中該裝置包括:扭轉(zhuǎn)鎖定套筒，其中扭轉(zhuǎn)鎖定套筒包括垛口狀的第二端部，其中扭轉(zhuǎn)鎖定套筒在形狀上為管狀的，并且其中扭轉(zhuǎn)鎖定套筒的內(nèi)周邊的至少一部分與至少一個脊接合；以及釋放螺母，其中釋放螺母包括垛口狀的第一端部，并且其中釋放螺母的第一端部與扭轉(zhuǎn)鎖定套筒的第二端部接合；移動扭轉(zhuǎn)鎖定套筒，其中移動扭轉(zhuǎn)鎖定套筒的步驟包括使釋放螺母的第一端部與扭轉(zhuǎn)鎖定套筒的第二端部脫離；以及移動釋放螺母。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0004]當結(jié)合附圖考慮時，某些實施例的特征和優(yōu)點將更容易理解。附圖不應(yīng)理解為限制任何優(yōu)選實施例。
[0005]圖1A是顯示為釋放螺母和外筒移動之前的裝置的圖，其中釋放螺母連接到外筒。
[0006]圖1B是顯示為釋放螺母和外筒移動之后的圖1A的裝置的圖。
[0007]圖2A是彼此接合的釋放螺母和扭轉(zhuǎn)鎖定套筒的三維立體圖。
[0008]圖2B是彼此脫離的釋放螺母和扭轉(zhuǎn)鎖定套筒的三維立體圖。
[0009]圖3A描繪了顯示為釋放螺母和內(nèi)部工具心軸移動之前的裝置的另一個實施例，其中釋放螺母附接到內(nèi)部工具心軸。
[0010]圖3B是顯示為釋放螺母和內(nèi)部工具心軸移動之后的圖3A的裝置的圖。
【具體實施方式】
[0011]如本文所用，詞語“包括”、“具有”、“包含”以及它們的所有語法變型均旨在具有不排除附加要素或步驟的開放的非限制性涵義。
[0012]應(yīng)當理解，如本文所用，“第一”、“第二”、“第三”等是隨意地分配的，并且僅僅旨在根據(jù)具體情況區(qū)分兩個或更多個端部、端口、流體入口、壓力等，而不指示任何順序。此外，應(yīng)當理解，僅僅使用術(shù)語“第一”并不要求存在任何“第二”，并且僅僅使用術(shù)語“第二”并不要求存在任何“第三”，等等。[0013]石油和天然氣烴類在一些地下地層中天然存在。含有石油或天然氣的地下地層有時被稱為儲層。儲層可以位于地下或海上。儲層通常位于幾百英尺(淺儲層)到幾萬英尺(超深儲層)的范圍內(nèi)。
[0014]為了生產(chǎn)石油或天然氣，在儲層內(nèi)或儲層附近鉆出井筒。井筒的一部分可以是裸眼或帶套管的井眼。在帶套管井眼的井筒部分中，套管被置于井筒中，該井筒也可包含油管柱。井可包括但不限于石油、天然氣或水生產(chǎn)井或注入井。如本文所用，“井”包括至少一個井筒。井筒可包括豎直部分、傾斜部分和水平部分，并且可以是直的、彎曲的或分支的。如本文所用，術(shù)語“井筒”包括井筒的任何下套管的以及任何無套管的裸眼部分。近井筒區(qū)域是井筒周圍的地下地層的地下材料和巖石。如本文所用，“井”也包括近井筒區(qū)域。近井筒區(qū)域通常被認為是在井筒的約100英尺內(nèi)的區(qū)域。如本文所用，“進入井中”是指并且包括進入井的任何部分，包括進入井筒或經(jīng)由該井筒進入近井筒區(qū)域。
[0015]在鉆出井筒之后，接著對井筒進彳丁完井。在裸眼井筒部分完井期間，可以將油管柱置于井筒中。油管柱允許流體被引入井筒的遙遠部分或從遙遠部分流出。油管是一段管狀管，通常長30英尺。管的示例可包括無孔管、防砂篩或沖洗管。油管柱是指連接到彼此的多個管段。油管柱通過經(jīng)由在第一管段的底部處的右旋外螺紋和在第二管段的頂部處的對應(yīng)內(nèi)螺紋將多個管段連結(jié)在一起而形成。通過將右旋扭矩施加到第一管段同時使第二管段保持相對靜止而將兩個管段彼此相連。然后將連結(jié)的管段下放入井筒中。該過程以這種方式繼續(xù)，直到所需長度的油管柱被下放入井筒中。
[0016]石油和天然氣操作中使用的工具有若干種，包括夾頭和夾頭支柱。夾頭通常配合在心軸的外部周圍。夾頭常常包括至少一個同心環(huán)和從該環(huán)延伸的夾頭指。夾頭指可包括凸耳。收回工具是可包括夾頭的工具的一個示例。收回工具可用來從井筒收回諸如井下工具或管柱的物體并將該物體返回到地表。待收回的物體通常包括對應(yīng)于夾頭指上的凸耳的凹部。夾頭指上的凸耳設(shè)計成配合到物體上的凹部內(nèi)部。夾頭易于圍繞心軸的外徑收縮。為了防止夾頭指收縮并且因此不與物體上的凹部接合，夾頭支柱可定位在夾頭和心軸的外部之間?？砂▕A頭的工具的另一個示例是膨脹工具。在膨脹之前，諸如襯套的油管柱可經(jīng)由接合油管柱中的凹部的夾頭指凸耳懸掛在夾頭上。夾頭指是剛性的并且僅當夾頭支柱位于夾頭下方時可以支撐油管柱的重量。
[0017]這些工具常常包括外筒和內(nèi)心軸。通常，經(jīng)由肩臺連接來防止外筒和內(nèi)心軸相對于油管柱移動。一旦完成所需的工具操作，例如油管柱的擴張，肩臺連接分離，并且存在外筒或內(nèi)心軸相對于油管柱的自由移動。在肩臺連接分離之后，夾頭支柱可以移動，也稱為被下放。通常，這通過使內(nèi)心軸或外筒相對于油管柱向下移動來實現(xiàn)。外筒或內(nèi)心軸的移動造成夾頭支柱從夾頭的下方移出。夾頭支柱必須下放至夾頭以下的位置，以便夾頭指朝心軸向內(nèi)撓曲。當夾頭指可以容易地向內(nèi)撓曲時，工具可以從油管柱被釋放。釋放工具所需的夾頭支柱的移動量可根據(jù)工具設(shè)計而變化，但大體上在約4英寸(in)至約8in的范圍內(nèi)。
[0018]然而，在一些情況下，可能有必要在所需工具操作完成之前釋放工具。以舉例的方式，對于擴張工具來說，如果油管柱在其到達所需深度之前變得卡死在井筒中，則必須從油管柱釋放下行工具。如上文所提及的，因為肩臺連接分離，夾頭支柱可以在完成所需的工具操作時下放。然而，在完成工具操作之前，肩臺連接不會分離，并且也不能從夾頭下游移出夾頭支柱以釋放工具。因此，開發(fā)出應(yīng)急釋放裝置，其為夾頭支柱下放提供所需距離，以允許夾頭的回縮和工具的后續(xù)釋放。通常，這些應(yīng)急釋放機構(gòu)需要執(zhí)行附加步驟或特定的一系列附加步驟，以便下放夾頭支柱。這些步驟或一系列步驟可以設(shè)計成使得在不正確的時間意外啟動應(yīng)急釋放機構(gòu)的風險降低。
[0019]應(yīng)急釋放裝置常常包括剪切銷或J型槽。剪切銷應(yīng)急釋放機構(gòu)為滑動連接，一旦剪切銷通過坐放力斷裂，該滑動連接就允許夾頭支柱進行的所需移動。需要最小量的重量來使剪切銷斷裂，然后允許滑動連接向下移動并允許夾頭支柱從夾頭下方移出。然而，使用剪切銷的缺點是，如果使銷斷裂所需的力設(shè)計得太低，則存在將油管柱推入井筒中的同時意外地剪斷銷的風險。此外，如果使銷斷裂所需的力設(shè)計得太高，則存在超出可施加到該機構(gòu)的可用力的風險，在這種情況下，機構(gòu)將不會工作，并且剪切銷永遠不會斷裂。J型槽應(yīng)急釋放機構(gòu)需要將左旋扭矩施加到裝置，之后是下坐重量，以便下放夾頭支柱。該裝置通過經(jīng)由左旋扭矩和下坐重量在“J”形狹槽中移動一些凸耳而起作用。J型槽凹槽設(shè)計成防止在將油管柱推入井筒中的同時應(yīng)急釋放機構(gòu)意外操作的風險。然而，由于油管柱通過將多個管段經(jīng)由右旋扭矩連接在一起來組裝，現(xiàn)場操作者在施加左旋扭矩時會猶豫，以免使油管柱的管段脫絲。
[0020]因此，希望提供一種設(shè)備，該設(shè)備在工具的所需操作完成之前為夾頭支柱從夾頭下方移出提供所需距離?？扇〉氖?，該設(shè)備不具有力限制，并且不需要左旋扭矩來移動。
[0021]提供了用于移動釋放螺母的新型設(shè)備和使用方法。釋放螺母可經(jīng)由螺母和套筒的垛口狀端部接合到扭轉(zhuǎn)鎖定套筒?？山?jīng)由一個或多個脊防止扭轉(zhuǎn)鎖定套筒繞內(nèi)心軸旋轉(zhuǎn)。在變得有必要放下夾頭支柱的情況中，釋放螺母可以被移動，這將允許夾頭支柱移動。可通過使扭轉(zhuǎn)鎖定套筒脫離釋放螺母而移動釋放螺母。釋放螺母現(xiàn)在可通過將右旋扭矩施加到該螺母而移動。
[0022]根據(jù)一個實施例，一種裝置包括:扭轉(zhuǎn)鎖定套筒，其中扭轉(zhuǎn)鎖定套筒包括垛口狀的第二端部，其中扭轉(zhuǎn)鎖定套筒在形狀上為管狀的，并且其中扭轉(zhuǎn)鎖定套筒的內(nèi)周邊的至少一部分與至少一個脊接合；以及釋放螺母，其中釋放螺母包括垛口狀的第一端部，并且其中釋放螺母的第一端部能夠與扭轉(zhuǎn)鎖定套筒的第二端部接合。
[0023]根據(jù)另一個實施例，一種移置釋放螺母的方法包括:將裝置定位在地下地層的一部分中，其中該裝置包括:扭轉(zhuǎn)鎖定套筒，其中扭轉(zhuǎn)鎖定套筒包括垛口狀的第二端部，其中扭轉(zhuǎn)鎖定套筒在形狀上為管狀的，并且其中扭轉(zhuǎn)鎖定套筒的內(nèi)周邊的至少一部分與至少一個脊接合；以及釋放螺母，其中釋放螺母包括垛口狀的第一端部，并且其中釋放螺母的第一端部與扭轉(zhuǎn)鎖定套筒的第二端部接合；移動扭轉(zhuǎn)鎖定套筒，其中移動扭轉(zhuǎn)鎖定套筒的步驟包括使釋放螺母的第一端部與扭轉(zhuǎn)鎖定套筒的第二端部脫離；以及移動釋放螺母。
[0024]對裝置的特定部件(例如，脊40)的任何討論旨在包括該部件的單數(shù)形式以及該部件的復(fù)數(shù)形式，而不需要始終不斷地以單數(shù)和復(fù)數(shù)兩種形式引用該部件。例如，如果討論涉及“脊40”，那么應(yīng)當理解，該討論涉及一個脊(單數(shù))和兩個或更多個脊(復(fù)數(shù))。還應(yīng)當理解，對特定部件或關(guān)于部件的特定實施例的任何討論旨在應(yīng)用到設(shè)備實施例和方法實施例，而不需要為設(shè)備實施例和方法實施例兩者重新表述所有細節(jié)。
[0025]轉(zhuǎn)到附圖，裝置包括活塞組件100?；钊M件100可包括活塞101、活塞外殼103和活塞調(diào)整套筒104?；钊M件100也可包括至少一個剪切銷102或多于一個剪切銷102。如從附圖中可以看出的那樣，活塞101可位于鄰近內(nèi)部釋放心軸10處。活塞101的至少一部分可附接到和/或位于活塞外殼103內(nèi)。活塞外殼103可以可操作地連接到活塞調(diào)整套筒104。剪切銷102可位于鄰近活塞101處。這樣，如果將足夠的力施加到活塞101，那么剪切銷102就會剪斷或斷裂。
[0026]裝置還包括扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20。扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20可操作地連接到活塞組件100。扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20可以直接地或可操作地連接到活塞調(diào)整套筒104。以舉例的方式，扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20可以經(jīng)由扭轉(zhuǎn)鎖定套筒接合環(huán)22可操作地連接到活塞調(diào)整套筒104。這樣，扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20可以直接附接到扭轉(zhuǎn)鎖定套筒接合環(huán)22，并且扭轉(zhuǎn)鎖定套筒接合環(huán)22可以接著直接連接到活塞調(diào)整套筒104。扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20包括垛口狀的第二端部。第二端部優(yōu)選地位于扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20的第一端部的下游，并且還優(yōu)選地位于鄰近釋放螺母30的第一端部處。如本文所用，術(shù)語“下游”是指沿遠離裝置的頂部的方向，其中裝置的頂部被限定為最靠近井口的裝置的區(qū)域。例如，內(nèi)部釋放心軸可位于相比內(nèi)部工具心軸更靠近井口處。這樣，下游將沿遠離內(nèi)部釋放心軸朝向內(nèi)部工具心軸的方向。此外，諸如內(nèi)部釋放心軸的特定部件的一部分相比相同部件的另一部分將更靠近井口。在該示例中，下游將沿遠離最靠近井口的部分且朝著更遠離井口的部分的方向。如本文所用，術(shù)語“上游”是指沿朝著裝置的頂部的方向。
[0027]裝置還可包括扭轉(zhuǎn)鎖定套筒間隙21。扭轉(zhuǎn)鎖定套筒接合環(huán)22可位于扭轉(zhuǎn)鎖定套筒間隙21內(nèi)。扭轉(zhuǎn)鎖定套筒間隙21可用來允許活塞組件100的一些移動而不引起扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20的移動。例如，扭轉(zhuǎn)鎖定套筒間隙21可設(shè)計成使得所有力都被導(dǎo)引以引起活塞101的移動，這種移動引起剪切銷102斷裂，而不是一些力也使扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20移動。扭轉(zhuǎn)鎖定套筒間隙21可具有各種長度。在一個實施例中，扭轉(zhuǎn)鎖定套筒間隙21的長度至少足以允許剪切銷102斷裂，而不引起扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20的移動。這樣，當活塞101、活塞外殼103和活塞調(diào)整套筒104通過力沿上游方向上移動時，剪切銷102將斷裂。在這種移動期間，活塞調(diào)整套筒104使扭轉(zhuǎn)鎖定套筒接合環(huán)22在扭轉(zhuǎn)鎖定套筒間隙21中移動。扭轉(zhuǎn)鎖定套筒接合環(huán)22將繼續(xù)在扭轉(zhuǎn)鎖定套筒間隙21中向上游行進，而不引起扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20的移動，直到扭轉(zhuǎn)鎖定套筒接合環(huán)22已行進扭轉(zhuǎn)鎖定套筒間隙21的整個長度為止。然后，僅在剪切銷102已剪斷并且扭轉(zhuǎn)鎖定套筒接合環(huán)22已行進扭轉(zhuǎn)鎖定套筒間隙21的整個長度之后，扭轉(zhuǎn)鎖定套筒接合環(huán)22才會引起扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20的向上游移動。
[0028]如在圖1A-3B中可見，裝置還可包括內(nèi)部釋放心軸10、外筒50和鎖定螺母300。鎖定螺母300可經(jīng)由右旋螺紋連接到內(nèi)部釋放心軸10并可用來中止釋放螺母30的移動。以舉例的方式，并且如在圖1B中可見，在釋放螺母30的移動之后，釋放螺母可抵靠鎖定螺母300擰緊，這樣防止釋放螺母的額外移動。裝置還可包括用于鎖定螺母300 (未示出)的臺肩。臺肩可位于鎖定螺母300的下游。臺肩可以是中間心軸(未示出)的一部分。
[0029]圖1A和圖1B描繪了根據(jù)一個實施例的裝置，并且圖3A和圖3B描繪了根據(jù)另一個實施例的裝置。根據(jù)圖1A和圖1B中描繪的實施例，裝置可包括連接到內(nèi)部工具心軸(圖1A-2B中未示出)的夾頭支柱。釋放螺母30可連接到外筒50并且也可經(jīng)由左旋螺紋連接到內(nèi)部釋放心軸10。內(nèi)部釋放心軸10可以抵靠鎖定螺母300被支撐。如在圖1A和圖1B中可見，當釋放螺母30移動時，外筒50與釋放螺母一起移動，并且內(nèi)部釋放心軸10保持靜止。釋放螺母30和外筒50可向下游行進，直到被鎖定螺母300阻止為止。夾頭支柱(未示出)可連接到內(nèi)部工具心軸(也未示出)。根據(jù)該實施例，內(nèi)部工具心軸可操作地連接到外筒50，使得在釋放螺母30 (和外筒50)的移動之后，夾頭支柱可被下放所需的距離。
[0030]轉(zhuǎn)到圖3A和圖3B中描繪的其它實施例，內(nèi)部釋放心軸10可連接到鎖定螺母300。外筒50可被支撐到內(nèi)部工具心軸11，并且內(nèi)部工具心軸11可連接到釋放螺母30。釋放螺母30可經(jīng)由左旋螺紋連接到內(nèi)部釋放心軸10。夾頭支柱(未示出)可連接到內(nèi)部工具心軸11。可以看出，隨著釋放螺母30移動，內(nèi)部工具心軸11也移動，同時外筒50保持靜止。釋放螺母30和內(nèi)部工具心軸11向下游行進，直到由鎖定螺母300阻擋為止。在釋放螺母30 (和內(nèi)部工具心軸11)的移動之后，夾頭支柱可被下放所需距離。
[0031]扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20在形狀上為管狀的，并且扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20的內(nèi)周邊的至少一部分與至少一個脊40接合。根據(jù)一個實施例，裝置包括多于一個且優(yōu)選地多個脊40。如在圖2B中可見，內(nèi)部釋放心軸10的至少一部分包括脊40。脊40可從內(nèi)部釋放心軸10向外延伸。如果裝置包括多于一個脊40，那么脊40可以在空間上圍繞內(nèi)部釋放心軸10的外周邊布置。根據(jù)一個實施例，脊40圍繞內(nèi)部釋放心軸10的外周邊等距間隔開。扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20可包括一個或多個凹部(未示出)。各凹部可具有與脊40的高度相同的深度，并且凹部的寬度可以是與脊40相同的寬度或略大于脊40的寬度。這樣，脊40可以配合在凹部內(nèi)。優(yōu)選地，扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20的凹部圍繞扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20的內(nèi)周邊在空間上布置成與內(nèi)部釋放心軸10的脊40相同的圖案。根據(jù)一個實施例，扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20被抑制且優(yōu)選地被禁止繞內(nèi)部釋放心軸10的軸線旋轉(zhuǎn)。凹部和脊40可用來抑制或禁止扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20的旋轉(zhuǎn)移動。
[0032]裝置包括釋放螺母30。如在圖2A和圖2B中可見，釋放螺母30包括垛口狀的第一端部，其中釋放螺母30的第一端部能夠與扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20的垛口狀的第二端部接合。圖2A示出了與扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20的第二端部接合的釋放螺母30的第一端部。圖2B示出了從扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20脫離的釋放螺母30。如本文所用，詞語“垛口狀的”及其所有語法變型是指具有重復(fù)的缺口。垛口狀物品的示例包括在城堡的塔樓上的城垛和齒飾。每個缺口在扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20和釋放螺母30的端部上形成凹陷部分和凸起部分。缺口(和因此凸起部分)可以是各種形狀，包括但不限于正方形、矩形和倒圓形。優(yōu)選地，缺口的形狀對于扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20和釋放螺母30的垛口狀端部是相同的?？纱嬖趦H兩個缺口或多于兩個缺口。優(yōu)選地，在扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20的端部和釋放螺母30的端部上的缺口的數(shù)量至少足以允許扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20與釋放螺母30接合且優(yōu)選地鎖定。缺口的間距也優(yōu)選地具有相同寬度，使得扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20可與釋放螺母30接合。
[0033]為了接合，缺口的形狀和尺寸可以選擇成使得釋放螺母30的第一端部上的凸起部分可以滑入扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20的第二端部的凹陷部分內(nèi)。在一個實施例中并且如圖2A中所示，釋放螺母30和扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20的垛口狀端部緊密地配合在一起。優(yōu)選地，釋放螺母30和扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20的垛口狀端部以使得釋放螺母30和扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20彼此接合的方式配合在一起。如本文所用，對釋放螺母30和扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20被“接合”及其所有語法變型的引用是指如果任一部件(即，釋放螺母30或扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20)不能夠或被阻止在旋轉(zhuǎn)方向上繞軸線移動，那么另一部件也不能夠旋轉(zhuǎn)移動。以舉例的方式，如果扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20經(jīng)由脊40被阻止繞內(nèi)部釋放心軸10的軸線旋轉(zhuǎn)移動，并且釋放螺母30和扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20接合，那么因為扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20被阻止旋轉(zhuǎn)移動，釋放螺母30也被阻止旋轉(zhuǎn)移動。然而，如果釋放螺母30從扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20脫離(如圖2B所示)，那么任一部件的旋轉(zhuǎn)移動不取決于另一部件。例如，一旦脫離，即使扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20由于脊40而被阻止旋轉(zhuǎn)，釋放螺母30也可能能夠旋轉(zhuǎn)。當然，在該示例中，釋放螺母30可以由于另一個原因而被阻止旋轉(zhuǎn)，但不是由于與扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20接合。
[0034]裝置可包括至少一個活塞壓力口 105。根據(jù)一個實施例，活塞101能夠被移動。活塞101可以在上游方向上被移動。根據(jù)一個實施例，當活塞101移動時，活塞外殼103和活塞調(diào)整套筒104也移動。當活塞101將通過壓力移動時，可包括活塞壓力口 105。如果裝置包括活塞壓力口 105，那么活塞壓力口 105可定位在各種位置，例如，在使得活塞101能夠經(jīng)由來自活塞壓力口 105的壓力被移動的位置處。
[0035]裝置還可包括旁路套筒200。如果裝置不包括旁路套筒200，那么優(yōu)選地在活塞組件100上保持壓力，使得扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20在脫離位置被從釋放螺母30舉起。優(yōu)選地，壓力被保持至少足夠的時間以允許釋放螺母30例如經(jīng)由向釋放螺母30施加右旋扭矩而完整地移動。旁路套筒200可位于活塞101的上游處，并且在活塞101的移動方向上。旁路套筒200可用來幫助停止活塞101的向上游移動，并且可用來在活塞101的移動之后從系統(tǒng)移除壓力。如在圖1A和圖1B中可見，活塞101可以被移動(例如，通過壓力)，使得活塞101在朝旁路套筒200的方向上沿內(nèi)部釋放心軸10行進?；钊?01可以在移動期間剪斷剪切銷102。如果活塞101已行進足夠的距離，那么活塞101可以與旁路套筒200接觸。如果在系統(tǒng)中保持壓力，那么活塞101可以引起芳路套筒200在上游方向上移動?？纱嬖诙ㄎ辉诜悸诽淄?00附近的剪切銷(未示出)，使得當旁路套筒200在上游方向上移動時，旁路套筒剪切銷可以斷裂。在旁路套筒200移動之后，壓力旁路口 60可以被打開。現(xiàn)在，系統(tǒng)中的壓力可以經(jīng)由打開的壓力旁路口 60離開進入井筒中。
[0036]一旦壓力離開系統(tǒng)，活塞組件100和扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20將趨于在重力的作用下并且由于舉起部件的壓力的缺乏而在下游方向上移動。裝置還可包括保持環(huán)70和保持環(huán)凹槽71。保持環(huán)70和保持環(huán)凹槽71可用來抑制或防止活塞101在下游方向上的移動。保持環(huán)70優(yōu)選地連接到活塞101。保持環(huán)凹槽71優(yōu)選地位于在上游方向上離保持環(huán)70所需距離處。保持環(huán)凹槽71的所需距離可以是不大于活塞101能夠行進的距離的距離。這樣，當活塞101在上游方向上移動時,保持環(huán)70與活塞101 —起移動。保持環(huán)凹槽71位于離保持環(huán)70所需距離處，使得當保持環(huán)70行進所需距離時，保持環(huán)70將與保持環(huán)凹槽71接合。保持環(huán)70可設(shè)計成使得它配合在內(nèi)部釋放心軸10周圍。在與保持環(huán)凹槽71接合之前，保持環(huán)70可具有張力。例如，保持環(huán)70可以是C形夾具。這樣，當保持環(huán)70接合保持環(huán)凹槽71時，那么保持環(huán)70可以在保持環(huán)凹槽71內(nèi)卡扣到位。保持環(huán)70此時可以幫助防止活塞101移動并且也可以幫助防止扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20在下游方向上移動并與釋放螺母30再接合。旁路套筒200也可包括保持環(huán)和保持環(huán)凹槽(未示出)以幫助防止旁路套筒在下游方向上往后移動，并且也幫助將旁路壓力口 60保持在打開位置。
[0037]該方法包括將裝置定位在地下地層的一部分中的步驟。地下地層可被井穿透。根據(jù)一個實施例，定位的步驟包括將裝置定位在井的一部分中。定位的步驟可以是將裝置插入井中。
[0038]該方法包括移動扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20的步驟，其中移動扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20的步驟包括使釋放螺母30的第一端部與扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20的第二端部脫離。該方法還可包括移動活塞101的步驟。移動活塞101的步驟可以在移動扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20的步驟之前或與之同時進行。根據(jù)一個實施例，移動活塞101的步驟引起扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20的移動。根據(jù)一個實施例，扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20經(jīng)由扭轉(zhuǎn)鎖定套筒接合環(huán)22的移動而被移動。當扭轉(zhuǎn)鎖定套筒接合環(huán)22和可選地活塞調(diào)整套筒104在遠離扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20的方向上行進時，扭轉(zhuǎn)鎖定套筒接合環(huán)22可以行進扭轉(zhuǎn)鎖定套筒間隙21的整個距離。扭轉(zhuǎn)鎖定套筒接合環(huán)22可接著引起扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20的移動。根據(jù)該實施例，活塞101的移動引起扭轉(zhuǎn)鎖定套筒接合環(huán)22的移動，扭轉(zhuǎn)鎖定套筒接合環(huán)22的移動又引起扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20的移動。在活塞101的移動和扭轉(zhuǎn)鎖定套筒接合環(huán)22的移動之間可存在延遲，并且在扭轉(zhuǎn)鎖定套筒接合環(huán)22的移動和扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20的移動之間也可存在延遲?；钊?01可通過多種手段移動，包括但不限于液壓力或機械力。用來向活塞101施加液壓力的機構(gòu)的示例包括但不限于使用:在密封表面上的球或其它密封物體、環(huán)境室(ambient chamber)、爆破片、擋板、閥門、或炸藥裝藥。用于向活塞施加力的機械手段可包括但不限于利用對活塞101的直接或間接旋轉(zhuǎn)、推動或拉動以引起活塞的移動。根據(jù)一個實施例，扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20經(jīng)由例如脊40被抑制或阻止繞內(nèi)部釋放心軸10的軸線旋轉(zhuǎn)移動。
[0039]根據(jù)一個實施例，扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20被移動至少足夠的距離，使得扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20的第二端部變得從釋放螺母30的第一端部脫離。如上文所討論的，扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20的第二端部和釋放螺母30的第一端部為垛口狀的。為了脫離，垛口狀的端部的凸起部分優(yōu)選地彼此不接觸。
[0040]該方法還包括移動釋放螺母30的步驟。移動釋放螺母30的步驟優(yōu)選地在移動扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20的步驟之后進行。移動釋放螺母30的步驟包括在軸向方向上相對于內(nèi)部釋放心軸10移動釋放螺母30。根據(jù)一個實施例，釋放螺母30經(jīng)由釋放螺母30的旋轉(zhuǎn)移動在下游方向上軸向移動。如上文所討論的，釋放螺母30可經(jīng)由左旋螺紋連接到內(nèi)部釋放心軸10。移動釋放螺母30的步驟可包括將右旋扭矩施加到至少內(nèi)部釋放心軸10。例如，在釋放螺母30脫離扭轉(zhuǎn)鎖定套筒20之后，可接著通過向內(nèi)部釋放心軸10施加右旋扭矩來軸向移動釋放螺母30。優(yōu)選地，釋放螺母30在下游方向上軸向移動至少足夠的距離。足夠的距離可以是下放夾頭支柱所需的距離。下游移動的量可利用鎖定螺母300來控制。鎖定螺母300可以在釋放螺母30下游的位置處定位在內(nèi)部釋放心軸10上。在與鎖定螺母300接觸時，釋放螺母30可以被阻止進一步向下游移動。
[0041]如在圖1A和圖1B中可見，移動釋放螺母30的步驟也可包括移動外筒50。如在圖3A和圖3B中可見，移動釋放螺母30的步驟也可包括移動內(nèi)部工具心軸11。
[0042]該方法還可包括在移動釋放螺母30的步驟之后從井筒(未示出)移除工具的步驟。工具可以是各種工具。根據(jù)一個實施例，該工具包括至少一個夾頭和至少一個夾頭支柱。工具的示例包括但不限于下降工具、膨脹工具、取回工具和常規(guī)的坐封工具。
[0043]因此，本發(fā)明很適合所提及的以及在其中固有的目的和優(yōu)點。以上公開的特定實施例僅僅是說明性的，因為對于受益于本文的教導(dǎo)的本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，可以以不同但等同的方式修改和實踐本發(fā)明。此外，除了所附權(quán)利要求中描述的之外，不意圖對本文所示構(gòu)造或設(shè)計的細節(jié)進行限制。因此，顯而易見的是，以上公開的特定的示例性實施例可以被改變或修改并且所有這樣的變型被視為在本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)。雖然組合物和方法是以“包括”、“包含”或“包括了”各種組分或步驟的措詞來描述，但是這些組合物和方法也可以“基本上由各種組分和步驟組成”或“由各種組分和步驟組成”。任何時候公開具有下限和上限的數(shù)值范圍時，都具體地公開落入該范圍內(nèi)的任何數(shù)和任何含端值的范圍。具體地說，本文所公開的(具有“從約a至約b”或等同地“從大約a至大約b”或等同地“從大約a至b”的形式的)每個值的范圍應(yīng)理解為闡述涵蓋在更大的值的范圍內(nèi)的每個數(shù)和范圍。同樣，在權(quán)利要求中的術(shù)語具有其普通的、一般的含義，除非由專利權(quán)人以其它方式明確地且清楚地限定。此外，如權(quán)利要求中所用，不定冠詞“一”或“一個”在本文中被限定為意指其介紹的一個或多于一個要素。如果在本說明書中以及可能以引用方式并入本文中的一個或多個專利或其它文獻中的詞語或術(shù)語的用法中存在任何沖突，應(yīng)采用與本說明書一致的定義。
【權(quán)利要求】
1.一種移置釋放螺母的方法，包括: 將裝置定位在地下地層的一部分中，其中所述裝置包括: 扭轉(zhuǎn)鎖定套筒， 其中所述扭轉(zhuǎn)鎖定套筒包括垛口狀的第二端部， 其中所述扭轉(zhuǎn)鎖定套筒在形狀上為管狀的，并且 其中所述扭轉(zhuǎn)鎖定套筒的內(nèi)周邊的至少一部分與至少一個脊接合；以及 所述釋放螺母， 其中所述釋放螺母包括垛口狀的第一端部，并且 其中所述釋放螺母的所述第一端部與所述扭轉(zhuǎn)鎖定套筒的所述第二端部接合； 移動所述扭轉(zhuǎn)鎖定套筒，其中移動所述扭轉(zhuǎn)鎖定套筒的步驟包括使所述釋放螺母的所述第一端部與所述扭轉(zhuǎn)鎖定套筒的所述第二端部脫離；以及移動所述釋放螺母。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述脊抑制或禁止所述扭轉(zhuǎn)鎖定套筒的旋轉(zhuǎn)移動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述裝置還包括活塞組件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述活塞組件包括活塞、活塞外殼和活塞調(diào)整套筒。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述扭轉(zhuǎn)鎖定套筒直接地或可操作地連接到所述活塞調(diào)整套筒。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，還包括移動所述活塞的步驟，其中移動所述活塞的步驟可以在移動所述扭轉(zhuǎn)鎖定套筒的步驟之前或與移動所述扭轉(zhuǎn)鎖定套筒的步驟同時進行。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，移動所述活塞的步驟引起所述扭轉(zhuǎn)鎖定套筒的移動。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述扭轉(zhuǎn)鎖定套筒被移動至少足夠的距離，使得所述扭轉(zhuǎn)鎖定套筒的所述第二端部變得從所述釋放螺母的所述第一端部脫離。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，移動所述釋放螺母的步驟在移動所述扭轉(zhuǎn)鎖定套筒的步驟之后進行。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述裝置還包括內(nèi)部釋放心軸、外筒、鎖定螺母和內(nèi)部工具心軸。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述釋放螺母經(jīng)由左旋螺紋連接到所述內(nèi)部釋放心軸，并且其中移動所述釋放螺母的步驟包括向至少所述內(nèi)部釋放心軸施加右旋扭矩。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述裝置還包括夾頭支柱，其中所述夾頭支柱連接到所述內(nèi)部工具心軸。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述鎖定螺母連接到所述內(nèi)部釋放心軸。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述釋放螺母連接到所述外筒，并且其中所述內(nèi)部釋放心軸抵靠所述鎖定螺母被支撐。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，當所述釋放螺母被移動時，所述外筒與所述釋放螺母一起移動，并且所述內(nèi)部釋放心軸保持靜止。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述內(nèi)部工具心軸可操作地連接到所述外筒，使得在所述外筒的移動之后，所述夾頭支柱可被下放所需距離。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述外筒抵靠所述內(nèi)部工具心軸被支撐，并且其中所述內(nèi)部工具心軸經(jīng)由左旋螺紋連接到所述釋放螺母。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，當所述釋放螺母移動時，所述內(nèi)部工具心軸與所述釋放螺母一起移動，并且所述外筒保持靜止。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，在所述內(nèi)部工具心軸的移動之后，所述夾頭支柱可以被下放所需距離。
20.一種裝置,包括: 扭轉(zhuǎn)鎖定套筒， 其中所述扭轉(zhuǎn)鎖定套筒包括垛口狀的第二端部， 其中所述扭轉(zhuǎn)鎖定套筒在形狀上為管狀的，并且 其中所述扭轉(zhuǎn)鎖定 套筒的內(nèi)周邊的至少一部分與至少一個脊接合；以及 釋放螺母， 其中所述釋放螺母包括垛口狀的第一端部，并且 其中所述釋放螺母的所述第一端部能夠與所述扭轉(zhuǎn)鎖定套筒的所述第二端部接合。
【文檔編號】E21B17/10GK103917737SQ201180074449
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2011年11月1日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月1日
【發(fā)明者】A·T·史托曾伯格, B·沃森 申請人:哈里伯頓能源服務(wù)公司