[发明专利]用于井下工具的操控系统和方法

说明书

技术领域

这里公开的实施例总体上涉及井下工具。更具体地，这里公开的一个或多个实施例涉及用于操控井下工具以执行它们预期的操作和/或功能的系统和方法。

背景技术

在钻探井眼的过程中，经常采用井下工具执行井下工具预期的操作或功能，例如扩孔器被用于扩大井眼的直径。在井下工具为扩孔器的例子中，传统的扩孔器具有主体，主体具有从其中轴向延伸穿过的轴向孔，流体流动通过轴向孔。一个或多个切割器组可移动地连接到主体并且适于在收起状态和展开状态之间转变。

处在收起状态的扩孔器通过钻柱被送入井眼中。在收起状态，切割器组被折叠到扩孔器的主体内以使得切割器组相对于包围的套管或井眼壁径向靠内设置。一旦扩孔器到达井眼的期望深度，扩孔器被操控到展开状态。在展开状态，切割器组径向向外移动并且与井眼壁接触。切割器组接着被用于切割或研磨井眼壁以扩大其直径。

发明内容

本发明内容部分用于介绍在下面的详细说明中进一步描述的选取的概念。本发明内容不是用于确定要求保护的主题的关键或本质特征，也不是用于帮助限定要求保护的主题的范围。

公开了一种具有操控系统的井下工具。该井下工具包括具有轴向延伸的孔的主体和相对于孔径向靠外设置的腔，所述孔至少部分地延伸穿过主体，腔例如位于主体的壁内。孔通过端口与腔流体连通。阀被设置在孔内并且适于在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置，该阀阻断流体从孔通过端口流到腔中，在第二位置，该阀允许流体从孔通过端口流到腔中。马达被设置在孔内并且适于使阀在第一位置和第二位置之间移动。可移动地连接到主体的井下工具的可操控部件适于响应于流体流动通过端口进入腔中而在操控状态和非操控状态之间移动。阀在第一位置和第二位置之间的移动可包括线性和旋转阀移动。在这里公开的一个或多个实施例中，井下工具为扩孔器并且可操控部件为适于在阀处于第一位置时的收起状态和阀处于第二位置时的展开状态之间移动的切割器组。

在另一个实施例中，井下工具包括具有轴向延伸的孔的主体和相对于孔径向靠外设置的腔，所述孔至少部分地延伸穿过主体，腔例如位于主体的壁内。孔通过端口与腔流体连通。阀设置在孔内并且适于在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置，阀阻断流体从孔通过端口流到腔中，在第二位置，阀允许流体从孔通过端口流到腔中。马达设置在孔内并且适于在孔内在第一位置和第二位置之间轴向地移动该阀。井下工具的可操控部件(例如切割器组)可移动地连接到主体并且适于在阀处于第一位置时的非操控(或收起)状态和阀处于第二位置时的操控(或展开)状态之间移动。位置传感器系统设置在孔内并且配置成测量可操控部件的轴向位置。连接到位置传感器系统的遥测系统同样设置在孔内并且配置成将表示可操控部件的轴向位置的信号传递到远程位置，例如地面位置。

还公开了一种用于操控井下工具的方法。该方法包括将信号从地面位置传递给设置在井下工具中的井下接收器。该信号控制设置在至少部分地轴向延伸穿过井下工具的主体的孔内的马达的一个或几个操作。腔相对于孔径向靠外设置，其例如位于主体的壁中。马达连接到并且移动设置在孔内的阀，使其在第一位置和第二位置之间移动。当阀处于第一位置时，阻断流体流动通过设置在孔和腔之间的端口，当阀处于第二位置时，允许流体从孔通过端口流到腔中。可操控部件能够可移动地连接到井下工具的主体并且被布置和设计成响应于由于流体流入腔中所引起的液压升高而在非操控状态和操控状态之间移动。在井下工具的可操控部件被操控时，井下工具被操作。

公开了一种用在井眼中的井工具操控系统。该井工具操控系统包括设置在井下管道的内部流道内的阀。该阀被布置和设计成在密封井下管道的内壁中的端口的第一位置和允许流体从内部流道流入端口中的第二位置之间移动。该阀具有一个或多个从其中穿过的通道使得无论阀处于什么位置都允许流体从通道轴向地通过到达井下钻头。马达设置在井下管道的内部流道内以允许内部流道中的流体从马达周围通过。马达被连接到阀并且被布置和设计成使阀在第一位置和第二位置之间移动。响应于流体流入端口并通过端口的可操控部件由此通过将阀从第一位置移动到第二位置而被操控。阀在第一位置和第二位置之间的移动包括线性和旋转阀移动。