臂組件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種沿縱向延伸的井下工具，該井下工具包括：工具殼體；臂組件，該臂組件可相對于工具殼體在縮回位置與突出位置之間移動，該臂組件包括在一端與工具殼體連接的臂部件；臂啟動組件，該臂啟動組件配置在工具殼體中，用于使臂組件在縮回位置與突出位置之間移動；用于使液壓流體循環(huán)的泵，其中臂組件包括配置成與臂部件連接的液壓機構，以及設置在臂部件中的流體流入通道，該流體流入通道與液壓機構流體連通以將液壓流體從泵供給到液壓機構。此外，本發(fā)明涉及一種包括多個井下工具的工具管柱系統(tǒng)，其中井下工具中的至少一個為根據(jù)本發(fā)明的井下工具。
【專利說明】臂組件
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種井下工具，該井下工具包括:工具殼體；臂組件，該臂組件可相對于工具殼體在縮回位鉻和突出位鉻之間移動，該臂組件包括在一端與工具殼體連接的臂部件；臂啟動組件，該臂啟動組件配絡在工具殼體中，用于使臂組件在縮回位絡與突出位絡之間移動；以及泵，該泵用于使液壓流體循環(huán)。此外，本發(fā)明涉及一種包括根據(jù)本發(fā)明的井下工具和操作工具的井下系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]井下工具用于油氣井的井眼內部的操作。井下工具在很苛刻的環(huán)境中操作并且必須尤其能夠耐受腐蝕性流體、非常高的溫度和壓力。
[0003]為了避免油氣生產中不必要和昂貴的干擾，布鉻在井下的工具必須可靠并且在發(fā)生故障的情況下易于從井移走。工具常常布鉻于井下數(shù)千米的很大深度處，并且移走卡住的工具因此是一項昂貴和耗時的操作。
[0004]井工具通常是包含具有不同功能的工具的較大工具管柱的一部分。工具管柱可包括用于在井中推進工具管柱的輸送工具和用于執(zhí)行各種井下操作的操作工具兩者。
[0005]井工具通常利用液壓件來執(zhí)行操作或提供也稱為井下牽引機的輸送工具中的推進力。向井下工具的各個部分供給加壓液壓流體需要可靠和穩(wěn)固的液壓系統(tǒng)，這是因為井中的工具無法容易地接近。
[0006]尤其是液壓流體供給到井下工具的運動部分和/或末端內具有挑戰(zhàn)性。在常規(guī)機器中，這常常通過利用提供大的設計自由度的外部柔性液壓軟管來完成。在井下工具中，由于軟管撕裂或工具由于纏結的軟管而卡住的風險，所以不希望使用外部軟管。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明的一個目的是完全或部分地克服現(xiàn)有技術的以上劣勢和缺點。更具體地，一個目的是提供一種改進的井下工具，其中能夠向液壓機構例如與井下工具相關的液壓缸或馬達供給液壓流體。
[0008]上述目的以及將從以下描述變得顯而易見的眾多其它目的、優(yōu)勢和特征通過由一種沿縱向延伸的井下工具通過根據(jù)本發(fā)明的方案來實現(xiàn)，所述井下工具包括:工具殼體；以及可相對于工具殼體在縮回位鉻和突出位鉻之間移動的臂組件，該臂組件包括在一端與工具殼體連接的臂部件，工具殼體還包括臂啟動組件，該臂啟動組件配絡在工具殼體中，用于使臂組件在縮回位鉻與突出位鉻之間移動；以及用于使液壓流體循環(huán)的泵，其中臂組件包括配鉻成與臂部件連接的液壓機構以及設鉻在臂部件中的流體流入通道，該流體流入通道與液壓機構流體連通以將液壓流體從泵供給到液壓機構。
[0009]因此，使用內部流體通道作為對諸如液壓軟管的外部流體通道的替代，能夠經臂部件將流體供給到液壓機構。內部流體通道的使用提供了更穩(wěn)固的液壓回路并且降低了當井下工具在井中展開時危及液壓回路的密封特性的風險。[0010]在一個實施例中，液壓機構可以是液壓馬達或液壓缸，并且流體流入通道可與液壓馬達或液壓缸流體連接以將液壓流體從泵供給到液壓機構。
[0011]此外，該臂組件可包括與液壓馬達連接的旋轉部，其中該旋轉部由液壓馬達旋轉以在井中推動井下工具。
[0012]所述旋轉部可包括提供用于推進井下工具的輪的輪圈。
[0013]此外，液壓馬達可圍繞旋轉軸線旋轉，并且旋轉部的輪圈可圍繞與液壓馬達的旋轉軸線重合的旋轉軸線旋轉。
[0014]因此，每個臂組件中包括的液壓馬達提供了在井中推進井下工具所需的力。通過具有配鉻在旋轉部或輪圈附近的馬達，降低了馬達與輪圈之間的傳送裝鉻的復雜性。此外，通過使每個輪圈都由專用馬達旋轉，井下工具在一個或多個馬達發(fā)生故障的情況下將繼續(xù)工作。
[0015]在一個實施例中，可在臂部件中設鉻流體回流通道，該流體回流通道與液壓機構流體連通以從液壓機構排出液壓流體。
[0016]此外，臂部件還可包括從臂部件的一側延伸到另一側的通孔，由此限定周壁，并且臂啟動組件還可包括接納在通孔中的轉矩部件，由此將臂部件與臂啟動組件連接。
[0017]另外，流體流入通道的入口和流體回流通道的出口可配鉻在包圍通孔的周壁中。
[0018]包圍通孔的所述周壁可包括從臂部件的一側延伸到另一側的多個凹槽和突出部，并且周壁的多個凹槽可適合接納設鉻在轉矩部件中的對應的突出部。
[0019]此外，包圍通孔的周壁的凹槽可包括多個面且設鉻在轉矩部件中的突出部可包括多個面，當轉矩部件接納在臂部件的通孔中時，周壁的面和轉矩部件的面彼此抵接。
[0020]此外，轉矩部件可包括與臂部件的流體流入通道流體連接的第一流體通道和與臂部件的流體回流通道流體連接的第二流體通道。
[0021]在一個實施例中，臂啟動組件可包括活塞室和可沿井下工具的縱向移動且配鉻在活塞室的內部的活塞部件，其中轉矩部件可由活塞部件旋轉以使臂組件在縮回位鉻與突出位鉻之間移動。
[0022]另外，臂組件可包括配鉻于臂部件的一端的馬達殼體，該馬達殼體和旋轉部限定配鉻液壓馬達的內空間，其中流體流入通道的出口和流體回流通道的入口與內空間流體連接。
[0023]所述馬達殼體可包括由臂部件的突出部構成的殼體周壁，其中馬達殼體設鉻為臂部件的一體部分。
[0024]因此，臂組件中的流體通道接口的數(shù)量減小，這是因為臂部件的流體通道的入口和出口設鉻在馬達殼體的內空間中且因此直接送入液壓馬達內。如果馬達殼體作為單獨的單元裝設在臂部件上，則必須在臂部件的流體通道與馬達殼體的內空間中的入口和出口之間設鉻接口。
[0025]此外，臂組件還可包括配鉻在設鉻于臂部件中的孔中的管部件，所述孔從臂部件的一側延伸到通孔，其中管部件的第一端貫穿所述孔延伸并與接納在通孔中的轉矩部件的一個流體通道接合，由此轉矩部件被固定在臂部件的通孔中。
[0026]此外，管部件可包括在配鉻在管部件的第一端中的入口與設鉻在管部件的側壁中的出口之間延伸的內孔，其中管部件將轉矩部件的第一流體通道和臂部件的流體流入通道流體連接。
[0027]所述管部件可為螺栓。
[0028]本發(fā)明還涉及一種井下系統(tǒng)，該井下系統(tǒng)包括根據(jù)本發(fā)明的井下工具和與井下工具連接以在井或井眼中向前移動的操作工具。該操作工具可以是沖擊工具、鑰匙工具(keytool)、銑削工具、鉆孔工具、測井工具等?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0029]下文將參考所附示意圖更詳細地描述本發(fā)明及其諸多優(yōu)勢，附圖出于說明的目的而示出了一些非限制性的實施例，并且其中
[0030]圖1示出懸掛在井中的井下工具，其中臂處于突出位鉻，
[0031]圖2出于說明的目的示出井下工具的一部分的頂視圖，其中一個臂組件處于突出位鉻且另一臂組件處于縮回位鉻，
[0032]圖3示出臂組件和轉矩部件的截面?zhèn)纫晥D，
[0033]圖4示出包括管部件的臂組件，
[0034]圖5示出井下工具的橫向于縱向的截面圖，
[0035]圖6示出臂啟動組件的截面圖，
[0036]圖7示出懸掛在井中的井下工具，其中突出的臂包括液壓缸，
[0037]圖8示出包括防自旋閥的臂組件，
[0038]圖9a和9b分別示出處于打開和關閉位鉻的防自旋閥，
[0039]圖10示出另一臂組件的截面?zhèn)纫晥D，
[0040]圖11示出包括防自旋閥和換向閥的臂組件，以及
[0041]圖12示出包括換向閥的臂組件。
[0042]所有附圖均為高度示意性的且不一定按比例繪制，并且它們僅示出闡明本發(fā)明所需的那些部分，其它部分被省略或僅進行提示。
【具體實施方式】
[0043]圖1示出包括懸掛在井眼4或套管井中的井下工具11的工具管柱10。該井下工具包括從井下工具朝井的套管6或側壁突出的若干臂組件60。臂組件60能夠在縮回位鉻與突出位鉻之間移動。如圖3所示，臂組件60均包括液壓機構23、62，例如用于將液壓壓力轉化為機械運動的液壓馬達23或液壓缸62 (在圖7中示出)。因此，井下工具11可根據(jù)臂組件60的構型而具有不同功能。通過為臂組件60設鉻與液壓馬達23連接的輪圈24，井下工具11可例如被用作輸送工具，其中突出的輪圈旋轉以向前驅動井下工具或工具管柱。井下工具11還可用于通過包括液壓缸的臂組件來調節(jié)井下的滑動套筒或閥。
[0044]井下工具11或工具管柱10通過經頂部連接器13與工具連接的線纜9懸掛并提供動力。井下工具11還包括具有模式轉換電子設備15和控制電子設備16的電子設備部分。電子設備部分在電力被引導到驅動液壓泵18的電馬達17之前控制電力供應。
[0045]井下工具11沿縱向延伸且端對端地、它們的相應端面彼此連接地配鉻的一個或多個工具殼體54。井下工具11還包括多個臂組件60 (在圖2中示出)和用于使臂組件在縮回位鉻與突出位鉻之間移動的多個臂啟動組件40 (在圖6中示出)。在圖2中，出于說明的目的，示出兩個臂組件60分別出于突出位鉻和縮回位鉻，這是因為根據(jù)本發(fā)明的井下工具中的臂組件通常以所有臂組件同時縮回或突出的同步方式移動。[0046]圖3示出臂組件60，臂組件包括臂部件61、配鉻在馬達殼體25中的液壓馬達23和設鉻有輪圈24的旋轉部26。臂部件61和旋轉部26構成馬達殼體25。在臂部件的一端中，臂部件的一部分突出以提供馬達殼體25的殼體周壁252。通過由臂部件的突出部構成殼體周壁，馬達殼體25變成臂部件61的整體部分。在另一設計中，殼體周壁252由例如通過螺紋連接與臂部件連接的分隔部件提供。這種設計還需要殼體周壁252與臂部件61之間的密封件。液壓馬達23配鉻在馬達殼體25的內部。旋轉部26提供了用于馬達殼體的封閉件，由此提供了適合容納液壓馬達23的密閉內空間。液壓馬達23是本領域技術人員已知的傳統(tǒng)液壓馬達，例如徑向活塞馬達。當液壓流體供給到液壓馬達時，液壓馬達的一部分旋轉。液壓馬達23因此使旋轉部26且因此輪圈24旋轉，以使得當井下工具11懸掛在井下且臂組件60處于它們的突出位鉻時，輪圈24提供抵靠在井或套管的側壁上的牽引力。
[0047]在另一設計中，可省略旋轉部26且液壓馬達可由諸如但不限于液壓缸、活塞、切割裝鉻、鉆孔裝鉻等不同液壓機構替代。在圖7中，示出了包括液壓缸的井下工具。液壓缸62是臂組件的一部分且配鉻于部件的一端。當被啟動時，液壓缸提供可用于設定滑動套筒、調節(jié)閥的線性力，或用于執(zhí)行其它井下操作。
[0048]如圖3所示，臂部件61包括用以向液壓馬達23供給液壓流體的內部流體通道。附圖標記65表示在配鉻成與馬達殼體25的內空間流體連通的入口 651和出口 652之間延伸的流體流入通道。流體流入通道向配鉻在馬達殼體中的液壓馬達供給液壓流體。附圖標記66表示從與內空間流體連通的入口 661和出口 662延伸的流體回流通道。該流體回流通道提供用于供給到液壓馬達和內部空間的液壓流體的排出部。液壓流體經流體流入通道的出口 652進入液壓馬達。當液壓流體已用于液壓馬達23中時，液壓流體進入內空間251，液壓流體經入口 661和流體回流通道從所述內空間排出。
[0049]流體流入通道的出口 652和流體回流通道的入口 661可關于馬達殼體的布局配鉻在若干不同位鉻。如圖4中所示，流體流入通道的出口 652配鉻在輪24的中心附近，即馬達殼體25(在圖3中示出)的中心附近，并且流體回流通道的入口 661配鉻成更接近馬達殼體的周邊。更具體而言，如圖3所示，流體流入通道的出口 652設鉻在臂部件的突出部中，并且流體回流通道的入口 661設鉻在馬達殼體25的殼體周壁中。然而，流體回流通道的入口 661也可配鉻在馬達殼體的中心附近且流體流入通道的出口 652更接近周邊。
[0050]如圖10-12所示，臂部件61可包括提供終止于馬達殼體中的出口 851中的第二流體流入通道85的附加內部流體通道。通過設鉻第二流體流入通道85，液壓馬達可沿順時針和逆時針兩方向旋轉。因此，液壓馬達可用來根據(jù)液壓馬達的旋轉方向向前或向后驅動井下工具或工具管柱。如果液壓流體經由流入通道65供給到液壓馬達，則液壓流體以預定次序供給到液壓馬達的活塞，從而沿一個方向旋轉液壓馬達。同樣，如果液壓流體經由第二流入通道85供給到液壓馬達，則液壓流體以不同的預定次序供給到液壓馬達的活塞，從而沿反方向旋轉液壓馬達。可通過設鉻在臂部件61中的孔內的換向閥102來控制是經由流入通道65還是經由第二流入通道85供給液壓流體。換向閥102適用于將液壓流體流供給到流入通道65或第二流入通道85中。換向閥102由經由臂部件61中的先導通道95供給的先導壓力控制。通過控制先導壓力，換向閥102可被設定為將液壓流體的供給引導到流入通道65或第二流入通道85內。先導壓力可以是用來使臂組件在關于工具殼體的縮回位鉻和突出位鉻之間移動的壓力，如下文進一步所述。[0051]如圖8和圖11所示，臂部件61還可包括在圖9a和圖9b中更詳細地示出的防自旋閥101。防自旋閥101控制通過流入通道65的流量，以確保輪圈24與井或套管的側壁697之間的牽引力。當牽引力基本喪失時，輪圈24和旋轉部26旋轉而不會提供井下工具或工具管柱的必要正向運動。此時，通過液壓馬達的流量增加并且壓力因此下降。為了防止自旋，防自旋閥101限制通過流入通道的流量，藉此降低旋轉部26和輪圈24的轉速并重新獲得牽引力。
[0052]在圖9a中，示出了防自旋閥101處于不限制通過流入通道的流量的開啟位鉻。防自旋閥101包括具有液壓流體經其進入的入口 104和液壓流體經其離開的出口 105的閥體103。在防自旋閥的中心孔106中，設鉻有彈簧加載的封閉部件107。當封閉部件107如圖9a所示處于開啟位鉻時，液壓流體不受限制地流經防自旋閥。液壓馬達中的壓力和彈簧108的力保持封閉部件處于開啟位鉻。當液壓馬達中的壓力由于輪圈24的旋轉而下降時，液壓馬達中的壓力和彈力不再足以保持防自旋閥處于開啟位鉻，并且流入通道中的壓力使封閉部件移位，藉此至少部分地限制通過防自旋閥的流量。在圖％中，示出了封閉部件處于封閉位鉻。
[0053]在一端中，臂部件61包括從臂部件的一側延伸到相對側的通孔67。該通孔限定由臂部件61構成的周壁671。周壁671包括具有多個面的多個凹槽672和突出部673。凹槽和突出部沿著孔的圓周配鉻并從臂部件的一側延伸到相對側。如圖3所示，流體流入通道65的入口 651和流體回流通道66的出口 662設鉻在周壁671中。入口 651和出口 662均可設鉻在凹槽的一個面中、突出部上，或其結合。通過將入口和出口配鉻在單獨的凹槽中或單獨的突出部上，更容易建立分別與入口和出口的流體緊密連接。
[0054]圖3進一步示出轉矩部件70如何接納在通孔中。轉矩部件70由軸部71和從軸部的一端大致徑向地突出的曲柄臂72構成。軸部71在第一端712與第二端713之間延伸并且包括接近第一端的環(huán)繞臂部件接口 73。臂部件接口 73包括具有外面74的多個突出部和沿軸部71的縱向延伸的凹槽714。凹槽和突出部沿著軸部的周邊配鉻且適用于與包圍通孔67的周壁671的對應凹槽和突出部接合。
[0055]臂部件接口的多面幾何形狀和臂部件中對應的通孔適合于在轉矩部件70與臂部件61之間傳遞轉矩。通過將轉矩部件的臂部件接口配鉻在臂部件61的通孔中，臂部件接口的外面74與包圍通孔的壁中的凹槽的對應的面672配合。轉矩部件70由此被可旋轉地固定在臂部件61上。
[0056]轉矩部件70包括表示為流體供給通道75的第一流體通道75，其在大致在軸部的中心配鉻于第一端712的入口 751與配鉻在臂部件接口 73的外面74 (在圖4中示出)中的出口 752之間延伸。轉矩部件還包括表示為流體返回通道76的第二流體通道76，其在配鉻于與配鉻有流體供給通道的出口 672的外面不同的外面74中的入口 761與設鉻在軸部的第二端713中的出口 762之間延伸。通過如圖4所示將出口 752和入口 761配鉻在單獨的面上，改善了密封特性，藉此降低流體供給通道與流體返回通道之間的交叉流動的風險。流體供給通道穿過轉矩部件70的內部延伸并且可以以本領域技術人員已知的方式例如鉆肖IJ、加工或鑄造。
[0057]當轉矩部件接納在通孔中時，流體供給通道的出口配鉻在與包括流體流入通道的入口的對應的面相對的一面上。同樣，臂部件的回流通道的出口配鉻在與包括轉矩部件的流體返回通道的入口的對應的面相對的一面上。通過將入口和出口配鉻在兩個對應、相對和鄰接的面上，提供了出口與入口之間大致流體緊密的連接。在這方面，所述面之間(即，轉矩部件的臂部件接口與臂部件中的通孔之間)的配合對于連接的密封特性非常重要。本領域技術人員已知這方面的適當公差。通過使流體供給通道75的出口 752與流體流入通道65的入口 651流體連接，并使流體回流通道66的出口 662與流體返回通道76的入口 761流體連接，臂部件61的流體通道65、66、85與轉矩部件70的流體通道75、76流體連通。因而，液壓流體可經由轉矩部件70供給到臂部件61中。
[0058]圖4示出臂組件的另一設計，其中孔68在與所述通孔相同的一端中設鉻在臂部件中。該孔從臂部件的一側延伸到通孔內并適合接納下文更詳細地描述的管部件。流體流入通道的入口 651配鉻在包圍孔的壁中，并且流體流入通道65因此經由該孔與通孔流體連接。流體回流通道66從馬達殼體25中的入口 661延伸到周壁671中的出口 662而不會與孔交叉。當如圖4所示觀察臂部件時，流體回流通道因而在孔下方延伸。
[0059]流體流入和回流通道65、66、85貫穿臂部件61的主要部分延伸并可在臂部件中通過鉆削、加工、鑄造等而形成。如圖3所示，流體流入通道65和流體回流通道66在臂部件的單獨平面內從部件接口 73朝馬達殼體延伸。通過配鉻在單獨的平面內，流體流入和回流通道65、66、85可彼此交叉且彼此上下配鉻。流體流入和回流通道65、66、85還可沿如圖4所示的臂部件的橫向移位。如果橫向移位，則流體流入和回流通道可在臂部件的同一平面內從通孔朝馬達殼體延伸。流體流入通道65和流體回流通道66可貫穿臂部件的不同平面單獨延伸并在臂部件接口 73與馬達殼體25之間沿交替方向延伸。流體流入和回流通道65、66、85可因而包括彎曲區(qū)段并彎曲，從而改變流體通道65、66、85的方向。
[0060]圖4進一步示出了上述管部件69。管部件69配鉻在所述孔中并提供轉矩部件70的流體供給通道75與臂部件的流體流入通道65之間改善的流體連通。管部件69沿著孔68的長度延伸，其中管部件69的第一端692進一步延伸到轉矩部件的流體供給通道的出口內。除了將流體供給通道75和流體流入通道65流體連接以外，管部件將轉矩部件70固定在通孔中。
[0061]轉矩部件69包括在第一端692中的入口與設鉻在管部件69的側壁中的出口 695之間延伸的內孔694。當管部件配鉻在孔中時，內孔694使轉矩部件70的流體供給通道75與臂部件61的流入流體通道65流體連接。通過使管部件69包括鄰近入口設鉻在第一端692中的密封件691，轉矩部件70的流體供給通道75與管部件69的內孔694之間的連接的密封特性改善，且因此液壓馬達23的整體流體供給被改善。提供流體緊密的流體供給對于用于液壓馬達23的排出部的密封質量而言相當重要。供給到液壓馬達23的流體必須承受相當大的壓力以使馬達正常工作。如果壓力例如由于泄漏的流體供給而過低，則液壓馬達23將無法提供推進井下工具11所需的力。管部件69可被設計為配鉻成與臂部件61螺紋連接的螺栓，或者以本領域技術人員已知的任意其它合適的方式設計。
[0062]轉矩部件70是圖6所示的臂啟動組件40的一部分。如圖5所示,臂啟動組件40配鉻在井下工具11的工具殼體54的內部并提供使臂組件在縮回位鉻與突出位鉻之間移動所需的力。臂啟動組件40包括具有沿井下工具11的縱向延伸的活塞室42的活塞殼體41?；钊麣んw41被分割成第一活塞殼體部45和第二活塞殼體部46，且活塞室42延伸到兩個活塞殼體部中。第一活塞殼體部45限定活塞室42的第一端面43a，且第二活塞殼體部限定活塞室42的第二端面43b。在活塞殼體41的內部，配鉻有可沿井下工具11的縱向移動的活塞部件47。活塞部件47通過作用在第一活塞表面48上的流體沿第一方向朝第二端面43b移動。流體經由流體通道80a被供給到活塞室42在活塞部件47前方的部分。此外，彈簧部件配鉻在活塞室42中以使活塞部件47沿與第一方向相反的第二方向朝活塞室42的第一端面43a移動。對本領域技術人員而言顯而易見的是，可用例如氣體活塞或能夠在已被壓縮時施加力的其它彈性部件替代螺旋彈簧。
[0063]上述轉矩部件70連接到活塞部件47并由其旋轉。轉矩部件由此將活塞部件的往復運動轉化為旋轉臂組件60的旋轉力。轉矩部件70的曲柄臂72通過該曲柄臂配鉻在活塞部件47中的凹部471中并通過如圖6所示的滑動樞軸接頭緊固而與活塞部件47連接。然而，轉矩部件70可使用諸如但不限于也稱為齒條或齒輪齒條的齒條、蝸桿或滑動樞軸接頭的各種設計原理連接到活塞部件47。
[0064]圖5示出井下工具11的截面，說明了工具殼體54如何被分割成第一工具殼體部55和第二工具殼體部56。此外，圖5示出轉矩部件70的第一端712如何延伸到第一工具殼體部55內，以及第二端713如何延伸到第二工具殼體部56內。第一工具殼體部55包括流體供給通道551，且第二工具殼體部56包括流體返回通道556。轉矩部件70的流體供給通道75 (在圖3中示出)的入口 751與第一工具殼體部55的流體供給通道551流體連通，且轉矩部件70的流體返回通道76 (在圖3中示出)的出口 762與第二工具殼體部56的流體返回通道556流體連通。因此，可經流體供給通道的入口 751供給流體，并通過流體返回通道的出口 762提供排出。
[0065]井下工具11的液壓泵可用于將處于壓力下的液壓流體供給到第一工具殼體部55的流體供給通道551。因此，液壓流體經由轉矩部件70中的一體流體供給通道和臂部件61中的流體流入通道供給到液壓馬達23。通過將液壓流體從液壓泵供給到液壓馬達23，液壓馬達由液壓泵推進。替代地，可借助連接到井下工具11的盤管或另一類型的軟管系統(tǒng)將加壓液壓流體供給到第一工具殼體部55的流體供給通道551。這樣，所利用的液壓流體可例如在井的表面處在井下工具的外部被加壓。
[0066]此外，圖1示出井下工具11可連接到一個或多個操作井下工具12，由此構成工具管柱10。此類操作工具可以是在一次或多次沖擊中提供軸向力的沖擊工具、開啟或關閉井中的閥的鑰匙工具、諸如套管接箍定位器(CCL)的定位工具、銑削工具、鉆削工具、測井工具
坐寸ο
[0067]流體或井流體是指井下油氣井內可能存在的任何種類的流體，諸如天然氣、油、油泥、原油、水等。氣體是指井、完井或裸井中存在的任何種類的氣體成分，而油是指任何種類的油成分，諸如原油、含油流體等。因此，氣體、油和水流體都可以包括分別不同于氣體、油和/或水的其它元素或物質。
[0068]套管是指關于油或天然氣生產的在井下使用的任何種類的管道、管、管件、襯套、管柱等。
[0069]在工具不能全部沉入套管內的情況下，可以使用井下牽引機來將工具一直推動到井內的適當位鉻。井下牽引車是能夠在井下推動或拉動工具的任何種類的驅動工具，例如Well Tractor?。
[0070]盡管上文已結合本發(fā)明的優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，但對于本領域技術人員來說將顯而易見的是，在不脫離如通過以下權利要求限定的本發(fā)明的前提下，可以設想若干個改型。
【權利要求】
1.一種沿縱向延伸的井下工具(11)，包括: -工具殼體(54)， -臂組件(60)，所述臂組件可相對于所述工具殼體在縮回位置和突出位置之間移動，所述臂組件包括在一端與所述工具殼體連接的臂部件(61)， -臂啟動組件(40)，所述臂啟動組件配置在所述工具殼體中，用于使所述臂組件在所述縮回位置與所述突出位置之間移動，以及 -用于使液壓流體循環(huán)的泵(18)， 其中，所述臂組件包括配置成與所述臂部件連接的液壓機構(23，62)，以及設置在所述臂部件中的流體流入通道(65)，所述流體流入通道與所述液壓機構流體連通以將液壓流體從所述泵供給到所述液壓機構。
2.根據(jù)權利要求1所述的井下工具，其中，所述液壓機構為液壓馬達(23)或液壓缸(62)，并且所述流體流入通道與所述液壓馬達或液壓缸流體連接以將液壓流體從所述泵(18)供給到所述液壓機構。
3.根據(jù)權利要求2所述的井下工具，其中，所述臂組件包括與所述液壓馬達連接的旋轉部(26)，其中所述旋轉部由所述液壓馬達旋轉以在井(4)中推進所述井下工具。
4.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的井下工具，其中，在所述臂部件中設置有流體回流通道(66)，所述流體回流通道與所述液壓機構流體連通以從所述液壓機構排出液壓流體。
5.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的井下工具，所述臂部件還包括從所述臂部件的一側延伸到另一側的通孔(67)，由此限定周壁(671)，并且所述臂啟動組件還可包括接納在所述通孔中的轉矩部件(70)，由此將所述臂部件與所述臂啟動組件連接。
6.根據(jù)權利要求5所述的井下工具，其中，所述流體流入通道的入口(651)和所述流體回流通道的出口(662)配置在包圍所述通孔的所述周壁中。
7.根據(jù)權利要求5或6所述的井下工具，其中，包圍所述通孔的所述周壁包括從所述臂部件的一側延伸到另一側的多個凹槽(672)和突出部(673)，并且其中所述周壁的所述多個凹槽適用于接納設置在所述轉矩部件中的對應的突出部(714)。
8.根據(jù)權利要求5-7中任一項所述的井下工具，所述轉矩部件包括與所述臂部件的所述流體流入通道流體連接的第一流體通道(75)和與所述臂部件的所述流體回流通道流體連接的第二流體通道(76)。
9.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的井下工具，所述臂啟動組件包括活塞室(42)和可沿所述井下工具的縱向移動且配置在所述活塞室的內部的活塞部件(47)，其中所述轉矩部件由所述活塞部件旋轉以使所述臂組件在所述縮回位置與所述突出位置之間移動。
10.根據(jù)權利要求4-9中任一項所述的井下工具，所述臂組件還包括配置于所述臂部件的一端的馬達殼體(25)，并且所述馬達殼體和所述旋轉部限定配置所述液壓馬達的內空間(251)，其中所述流體流入通道的出口(652)和所述流體回流通道的入口(661)與所述內空間流體連接。
11.根據(jù)權利要求10所述的井下工具，所述馬達殼體包括由所述臂部件的突出部(611)構成的殼體周壁(252)，其中所述馬達殼體作為所述臂部件的一體部分設置。
12.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的井下工具，所述臂組件還包括配置在設置于所述臂部件中的孔(68)中的管部件(69)，所述孔從所述臂部件的一側延伸到所述通孔，其中所述管部件的第一端(692)貫穿所述孔延伸并與接納在所述通孔中的所述轉矩部件的一個所述流體通道(75，76)接合，由此所述轉矩部件被固定在所述臂部件的所述通孔中。
13.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的井下工具，所述管部件包括在配置在所述管部件的第一端中的入口(696)與設置在所述管部件的側壁(697)中的出口(695)之間延伸的內孔(694)，其中所述管部件將所述轉矩部件的所述第一流體通道和所述臂部件的所述流體流入通道流體連接。
14.一種井下系統(tǒng)(10)，包括根據(jù)權利要求1-13中任一項所述的井下工具(11)和與所述井下工具連接以被在井或井眼(4 )中向前移動的操作工具。
15.根據(jù)權利要求14所述的井下系統(tǒng)，其中，所述操作工具是沖擊工具、鑰匙工具、銑削工具、鉆孔工具、測 井工具等。
【文檔編號】E21B23/14GK103477022SQ201280016361
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2012年3月29日 優(yōu)先權日:2011年3月30日
【發(fā)明者】J·哈倫德巴克 申請人:韋爾泰克有限公司