井下工具和井下系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于向具有從主套管延伸的側(cè)向支管（lateral)的套管中插入的井 下工具。本發(fā)明還涉及井下系統(tǒng)和用于引導(dǎo)上述井下工具的鋼纜（線纜）的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 有時，需要在井下井中進行操作。這種類型的操作，例如開打或關(guān)閉滑動套筒，經(jīng) 常通過井下鋼纜起下的工具（Wirelinetool，借助鋼纜進行作業(yè)的工具）完成。在滑動套 筒安裝于側(cè)向或側(cè)邊線路的情況下，鋼纜起下的工具轉(zhuǎn)向側(cè)向支管并且鋼纜起下的工具的 鋼纜被迫抵靠在于套管主體部分和側(cè)向支管之間所形成的邊棱上。隨著鋼纜起下的工具在 側(cè)向支管中前進，鋼纜抵著所述的邊棱滑動并且被撕裂和磨損。完成很多工作的鋼纜可能 因此最終損壞至不能再使用于其他操作的程度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的一個目的是完全或部分地克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點和弊端。更為具體 的，目的為提供能夠在工具在井中向前運動時阻止鋼纜被損壞的改進的井下鋼纜起下的工 具。
[0004] 上述目的以及從下面描述中顯現(xiàn)的大量其他目的、優(yōu)點、特征通過根據(jù)本發(fā)明的 方案通過用于向具有從主套管延伸的側(cè)向支管的套管中插入的井下工具來實現(xiàn)，所述主 套管具有第一直徑，所述側(cè)向支管具有第二直徑，第一直徑大于第二直徑，所述井下工具包 括：
[0005]-具有第一工具端部和第二工具端部的工具主體，所述工具主體具有工具寬度，
[0006]-與工具主體第一端部連接的鋼纜，和
[0007]-至少部分包圍鋼纜設(shè)置的鋼纜引導(dǎo)裝置，
[0008] 其中，鋼纜可移動地設(shè)置在鋼纜引導(dǎo)裝置中，并且所述鋼纜引導(dǎo)裝置與工具主體 可釋放地連接。
[0009] 另外，鋼纜引導(dǎo)裝置可以具有傳送位和引導(dǎo)位，鋼纜引導(dǎo)裝置至少在引導(dǎo)位具有 大于側(cè)向支管的第二直徑的寬度。
[0010] 同樣，鋼纜引導(dǎo)裝置可以具有在傳送位的第一寬度和在引導(dǎo)位的第二寬度，第一 寬度小于第二寬度。
[0011] 第一寬度可以等于或者小于工具寬度。
[0012] 另外，鋼纜引導(dǎo)裝置可以設(shè)置為完全包圍鋼纜。
[0013] 另外，鋼纜引導(dǎo)裝置可以包括第一部分和第二部分，第一部分在第一方向上延伸， 第二部分在第二方向上延伸，在所述部分之間限定出一角度。
[0014] 同樣，在引導(dǎo)位，第一部分可以長于第二部分。
[0015] 鋼纜引導(dǎo)裝置可以包括第一部分和第二部分，每一部分具有第一部分端部和第二 部分端部，并且兩個第一部分端部可以聯(lián)結(jié)或連接并且在所述部分之間限定出一角度。
[0016] 在傳送位的角度可小于引導(dǎo)位的角度。
[0017] 另外，傳送位的角度可能小于90°。
[0018]另外，在傳送位，第一部分可以與工具主體連接。
[0019] 鋼纜引導(dǎo)裝置可以具有鋼纜在其中延伸的貫通開口，所述開口具有大于鋼纜直徑 的直徑。
[0020] 同樣，鋼纜引導(dǎo)裝置可以包括彈簧以確保角度大于20°。
[0021] 另外，彈簧可以設(shè)置在第一部分和第二部分之間的連接部中。
[0022] 另外，第一部分可以在其縱向方向上延伸。
[0023] 另外，第一部分可以包括用于在縱向方向上延伸第一部分的彈簧。
[0024] 另外，第一和第二部分的第二端部可以具有圓整的形狀。
[0025] 鋼纜引導(dǎo)裝置可以從第一寬度膨脹至第二寬度，第二寬度大于側(cè)向支管的直徑。
[0026] 另外，鋼纜引導(dǎo)裝置可以包括可鼓脹元件。
[0027] 同樣，鋼纜引導(dǎo)裝置可以構(gòu)造為盤或錐。
[0028] 另外，井下工具可以包括用于給鋼纜引導(dǎo)裝置充氣的泵。
[0029] 此外，鋼纜引導(dǎo)裝置可以包括引導(dǎo)主體部分，和至少第一臂和第二臂，第一和第二 臂各自包括第一臂部分和第二臂部分，第一和第二臂部分各自具有第一臂部分端和第二臂 部分端，各臂部分的第一臂部分端與引導(dǎo)主體部分可轉(zhuǎn)動地連接，每一臂部分的第二臂部 分端彼此可轉(zhuǎn)動地連接。
[0030] 引導(dǎo)主體可以包括第一主體部分和第二主體部分，第一主體部分和第二主體部分 可移位地連接。
[0031] 此外，第一主體部分可以與第二主體部分螺紋連接。
[0032] 另外，第一臂部分可以與引導(dǎo)主體可滑動地連接。
[0033] 另外，鋼纜引導(dǎo)裝置可以具有外表面，磁體可構(gòu)成所述外表面的一部分。
[0034] 另外，鋼纜引導(dǎo)裝置可以通過接觸件（contact，觸頭）與工具主體脫離連接。
[0035] 所述接觸件可以為電接觸件或者機械接觸件。
[0036] 另外，所述工具主體可包括用于激活接觸件以釋放鋼纜引導(dǎo)裝置的激活裝置。
[0037] 上述的井下工具還可包括側(cè)向支管定位器。
[0038] 此外，側(cè)向支管定位器可包括用于激活接觸件和/或膨脹鋼纜引導(dǎo)裝置的激活裝 置。
[0039] 另外，可在側(cè)向支管定位器中設(shè)置傳感器。
[0040] 本發(fā)明還涉及井下系統(tǒng)，包括：
[0041]-具有從主套管延伸的側(cè)向支管的套管，以及
[0042] -根據(jù)本發(fā)明的井下工具。
[0043] 本發(fā)明還涉及用于引導(dǎo)上述的井下工具的鋼纜的方法，包括步驟：
[0044]_將井下工具插入至套管中，
[0045]-定位側(cè)向支管，
[0046] _將鋼纜引導(dǎo)裝置放置在于主套管和側(cè)向支管之間的過渡區(qū)域中，和
[0047]-在過渡區(qū)域引導(dǎo)鋼纜通過鋼纜引導(dǎo)裝置，確保當(dāng)井下工具出現(xiàn)在側(cè)向支管中時 在鋼纜和過渡區(qū)域之間有一距離。
[0048] 上述的方法還可包括在定位到側(cè)向支管時激活鋼纜引導(dǎo)裝置從第一寬度至第二 寬度的步驟。
【附圖說明】
[0049] 下面將參照附圖對于本發(fā)明和其很多優(yōu)點進行詳細(xì)描述，附圖用于顯示一些非限 制性的實施例并且其中
[0050] 圖la示出顯示處于傳送位的根據(jù)本發(fā)明的位于套管中并且具有鋼纜引導(dǎo)裝置的 井下工具，
[0051] 圖lb示出了圖la中的井下工具位于其引導(dǎo)位，
[0052] 圖2a示出了具有錐形鋼纜引導(dǎo)裝置的工具的一個實施例，
[0053] 圖2b示出了圖2a中的工具位于其引導(dǎo)位，
[0054] 圖3a示出了具有可鼓脹（充氣）鋼纜引導(dǎo)裝置的工具的另一個實施例，
[0055] 圖3b示出了圖3a中的工具位于其引導(dǎo)位，
[0056] 圖4a示出了位于傳送位的工具的另一個實施例，
[0057] 圖4b示出了圖4a中的工具位于其引導(dǎo)位，
[0058] 圖4c示出了圖4a和4b中的鋼纜引導(dǎo)裝置的放大視圖，
[0059] 圖5a示出了位于傳送位并且在鋼纜引導(dǎo)裝置中具有磁體的工具的另一實施例，
[0060] 圖5b示出了圖5a中的工具在其引導(dǎo)位，
[0061] 圖6示出了鋼纜引導(dǎo)裝置的實施例，以及
[0062] 圖7示出了具有可延伸臂的鋼纜引導(dǎo)裝置的另一實施例。
[0063] 所有的附圖為高度示意的并且不是必然地成比例，并且他們僅僅顯示了為了闡釋 本發(fā)明的必要的部分，其他部分被省略或者僅僅是提及。特別地，主套管和側(cè)向支管之間的 角度并不是如圖中顯示的大部分井那么大。
【具體實施方式】
[0064] 圖la示出了用于插入至井眼30中的套管2中的井下工具1。套管2具有從主套 管4上伸出的側(cè)向支管3,側(cè)向支管3與主套管成一角度地延伸至儲存器中。主套管具有 大于側(cè)向支管第二直徑D2的第一直徑Di。井下工具包括具有第一工具端部6、第二工具端 部7的工具主體5,工具主體具有工具寬度Wt。在圖1中工具寬度Wt也同時是工具主體的 外徑。鋼纜8與第一工具端部6連接并且因而設(shè)置為靠近井的頂部。井下工具1還包括包 圍鋼纜設(shè)置的鋼纜引導(dǎo)裝置9,以使得鋼纜可滑動地設(shè)置在鋼纜引導(dǎo)裝置9中。鋼纜引導(dǎo) 裝置9還與工具可釋放地連接。工具包括驅(qū)動單元，例如井下牽引機，驅(qū)動單元具有可以轉(zhuǎn) 動地安置在輪輻28上用于驅(qū)動工具在套管中前進的輪子27。當(dāng)工具如圖lb所示移動至 側(cè)向支管時，鋼纜8被朝向在主套管和側(cè)向支管之間的過渡區(qū)域31或者由主套管和側(cè)向支 管之間的連接所形成的邊29擠壓。當(dāng)鋼纜引導(dǎo)裝置9到達(dá)過渡區(qū)域時，鋼纜引導(dǎo)裝置座于 圖lb所示的引導(dǎo)位，其中鋼纜引導(dǎo)裝置9從工具主體5分離，并且鋼纜引導(dǎo)裝置9引導(dǎo)鋼 纜8,以使得鋼纜不與在主套管4和側(cè)向支管3之間的金屬邊29刮擦。
[0065]鋼纜引導(dǎo)裝置9在引導(dǎo)位具有大于側(cè)向支管第二直徑的寬度，如圖lb所示，鋼纜 引導(dǎo)裝置9因而不能進入側(cè)向支管并且其被留在過渡區(qū)域31中。鋼纜引導(dǎo)裝置9包括第 一部分10和第二部分11。第一部分在第一方向延伸，第二部分在第二方向延伸，在第一和 第二部分之間限定角〇。第一部分比第二部分長，使得當(dāng)工具移至側(cè)向支管中時鋼纜引導(dǎo) 裝置不會由鋼纜中的拖拽而被迫進入側(cè)向支管。第一部分10和第二部分11以固定的角a 聯(lián)結(jié)或制造，第二部分延伸至側(cè)向支管中，但是由于角度固定，第一部分10保持在側(cè)向支 管外。鋼纜引導(dǎo)裝置9完全圍繞鋼纜設(shè)置，并且隨著工具移動至側(cè)向支管中，鋼纜在鋼纜引 導(dǎo)裝置9中滑動并且因而保持與在主套管4和端部3之間的過渡區(qū)域中的陡邊29有一距 離。當(dāng)井下工具1從側(cè)向支管返回時，鋼纜引導(dǎo)裝置9通過工具主體5的第一端部被迫向 上，當(dāng)工具從井中收回時鋼纜引導(dǎo)裝置因此不會留在其中。
[0066] 在圖2a和2b中，鋼纜引導(dǎo)裝置9具有空心錐的形狀，因而與圖2a所示出的錐形 工具主體的第一端的形狀匹配。鋼纜引導(dǎo)裝置9具有貫通的開口 32,鋼纜8在該開口中延 伸，開口具有大于鋼纜直徑8的直徑，使得鋼纜可以容易地在鋼纜引導(dǎo)裝置9滑動。當(dāng)通過 主套管傳送下來時，鋼纜引導(dǎo)裝置在其傳送位，并且保持與工具主體5的第一端6連接。當(dāng) 工具移動到側(cè)向支管3中時，如圖2b所示，鋼纜引導(dǎo)裝置9由于其更大的寬度而被阻止進 入側(cè)向支管3并且被留下來，鋼纜8滑動通過貫通的開口 32。如虛線所示出的，鋼纜引導(dǎo)裝 置9也可以被傾斜。但是，由于其形狀，鋼纜引導(dǎo)裝置在傾斜