井下湿配连接.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200810008771.X

申请日:

2008.01.29

公开号:

CN101498213A

公开日:

2009.08.05

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):E21B 44/00申请公布日:20090805|||实质审查的生效IPC(主分类):E21B 44/00申请日:20080129|||公开

IPC分类号:

E21B44/00; E21B23/00

主分类号:

E21B44/00

申请人:

普拉德研究及开发股份有限公司

发明人:

加里·瑞特斯克; 王 玮; 杜 辉; 大卫·沃兹韦特

地址:

英属维尔京群岛多多拉岛

优先权:

专利代理机构:

中科专利商标代理有限责任公司

代理人:

王新华

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内容摘要

本发明公开一种井下湿配连接,具体涉及一种钻井环境中使用的控制线致动机构和连接器保护机构中的一个或两者的使用技术。其中钻井系统包括:能够定位在钻井中的下部组件,所述下部组件具有下部控制线连接器;能够与井下位置处的下部组件连接的上部组件,所述上部组件具有上部控制线连接器;和控制线致动机构,所述控制线致动机构选择性地用于在上部组件套接到下部组件之后,使上部控制线连接器与下部控制线连接器连接。一旦下部完井组件和上部完井组件在期望的钻井位置处套接时,控制线连接器被连接。控制线致动机构和/或连接器保护机构便于期望的控制线连接的形成。

权利要求书

1.  一种钻井系统,包括:
能够定位在钻井中的下部组件,所述下部组件具有下部控制线连接器;
能够与井下位置处的下部组件连接的上部组件,所述上部组件具有上部控制线连接器;和
控制线致动机构,所述控制线致动机构选择性地用于在上部组件套接到下部组件之后,使上部控制线连接器与下部控制线连接器连接。

2.
  根据权利要求1的钻井系统,其中控制线致动机构响应施加到围绕上部组件的环形筒中的压力。

3.
  根据权利要求1的钻井系统,其中控制线致动机构包括电致动器,该电致动器驱动上部控制线连接器与下部控制线连接器连接。

4.
  根据权利要求1的钻井系统,其中控制线致动机构包括被引导进气压室的压力驱动的活塞。

5.
  根据权利要求4的钻井系统,其中控制线致动机构包括与具有节流器的通路连接的流体储蓄池,该流体储蓄池经活塞运动通过所述通路排出流体。

6.
  根据权利要求2的钻井系统,其中控制线致动机构还包括压力阻挡构件,该压力阻挡构件防止控制线致动机构的致动直至足够的压力被施加到环形筒中。

7.
  根据权利要求1的钻井系统,还包括连接器保护机构,以便防止残留物进入上部和下部控制线连接器中的至少一个中。

8.
  根据权利要求7的钻井系统,其中连接器保护机构由挡板阀构成。

9.
  根据权利要求7的钻井系统,其中连接器保护机构包括一对挡板阀,所述一对挡板阀定位成保护下部控制线连接器和上部控制线连接器。

10.
  根据权利要求7的钻井系统,其中连接器保护机构包括滑动盖。

11.
  根据权利要求10的钻井系统,其中连接器保护机构还包括与滑动盖协作的爆破盘。

12.
  一种形成井下湿配合连接的方法,包括如下步骤:
将下部完井组件定位在钻井中;
将上部完井组件套接在下部完井组件中;和
在上部完井组件套接到下部完井组件之后,使用流体压力来移动上部完井组件的上部控制线连接器和下部完井组件的下部控制线连接器以使它们连接。

13.
  根据权利要求12的方法,还包括步骤:在上部控制线连接器和下部控制线连接器连接前,清洗掉连接器连接区域的残留物。

14.
  根据权利要求13的方法,其中清洗步骤包括用流体冲洗连接器连接区域。

15.
  根据权利要求12的方法,还包括步骤:用连接器保护机构来保护上部和下部控制线连接器中的至少一个,使之免受残留物的侵害。

16.
  根据权利要求12的方法,其中使用流体压力的步骤包括:使用通过环绕上部完井组件的环形筒施加的液压能。

17.
  根据权利要求12的方法,还包括步骤:用偏压元件来驱动上部控制线连接器和下部控制线连接器的连接。

18.
  一种形成井下湿配合连接的方法,包括如下步骤:
将下部完井组件定位在钻井中;
将上部完井组件套接在下部完井组件中;和
在上部完井组件套接到下部完井组件之后,使用电致动器来移动上部完井组件的上部控制线连接器和下部完井组件的下部控制线连接器以使它们连接。

19.
  根据权利要求18的方法,还包括步骤:在上部控制线连接器和下部控制线连接器连接前,清洗掉连接器连接区域的残留物。

20.
  根据权利要求19的方法,其中清洗步骤包括用流体冲洗连接器连接区域。

21.
  根据权利要求18的方法,还包括步骤:用连接器保护机构来保护上部和下部控制线连接器中的至少一个,使之免受残留物的侵害。

22.
  根据权利要求18的方法,其中使用电致动器的步骤包括:利用电致动器来移动上部控制线连接器。

23.
  根据权利要求18的方法,还包括步骤:用偏压元件来驱动上部控制线连接器和下部控制线连接器的连接。

24.
  一种井下连接系统,包括:
能够定位在钻井中的下部组件,所述下部组件具有下部控制线连接器;
能够与井下位置处的下部组件连接的上部组件,所述上部组件具有上部控制线连接器;和
连接器保护机构,所述连接器保护机构在残留物阻挡位置和允许上部控制线连接器与下部控制线连接器连接的位置之间能够选择性地移动,因此能够重复连接和分离上部和下部控制线连接器。

25.
  根据权利要求24的井下连接系统,还包括控制线致动机构,所述控制线致动机构选择性地用于在上部组件套接到下部组件之后,使上部控制线连接器与下部控制线连接器连接。

26.
  根据权利要求25的井下连接系统,其中控制线致动机构响应施加到围绕上部组件的环形筒中的压力。

27.
  根据权利要求25的井下连接系统,其中控制线致动机构包括电致动器,该电致动器驱动上部控制线连接器与下部控制线连接器连接。

28.
  根据权利要求24的井下连接系统,其中连接器保护机构包括一对挡板阀,所述一对挡板阀定位成选择性地盖住上部控制线连接器和下部控制线连接器。

29.
  根据权利要求24的井下连接系统,其中连接器保护机构包括滑动盖,所述滑动盖定位成选择性地盖住上部控制线连接器和下部控制线连接器中的至少一个。

说明书

井下湿配连接
技术领域
本发明涉及一种井下湿配连接(downhole wet mate connection)。
背景技术
许多种井,例如油井和气井,用两个或更多个阶段完成。例如,下部完井组件(lower completion assembly)起初可通过行走的绳子在井下移动。在下部完井组件被布置到钻井的期望位置之后,上部完井组件(uppercompletion assembly)被设置在井下并与下部完井组件连接。
许多完井(well completions)集成一个或多个控制线(例如光、电或流体控制线)以便传输信号给井下完井元件(components of the downholecompletion)或从井下完井元件传输信号。然而,两个或更多个阶段完成的井会在相邻完井组件之间形成可靠的和可重复的控制线连接方面存在困难。
完井井下中使用的特定元件和井下环境中的特定条件会使控制线的使用进一步复杂化。例如,在将上部完井组件装载到下部完井组件期间,控制线连接器会被置于危险中。
在上部和下部完井组件连接期间,控制线(control lines)和控制线连接器更脆弱和更容易损害。例如,上部完井组件能够包括具有大重量的相对大的元件。上部完井组件的尺寸和重量导致难以实现对组件的移动的充分控制以便确保控制线无损连接。
发明内容
通常,本发明提供一种钻井环境中使用的控制线致动机构和连接器保护机构中的一个或两者的使用技术。通常下部组件和上部组件的每个具有至少一个控制线连接器,一旦下部组件和上部组件在期望的钻井位置处套接时,控制线连接器可被连接。控制线致动机构和/或连接器保护机构便于期望的控制线湿配合连接的形成。
附图说明
下面将参考附图来详细说明本发明的实施例,其中系统参考标记表示相同元件。
图1是根据本发明的实施例的具有完井组件的钻井的示意图,该完井组件具有伸缩连接件(contraction joint);
图2是根据本发明的实施例的与图1相似的,但显示伸缩构造中的伸缩连接件的钻井示意图;
图3是根据本发明的实施例的显示筒夹组件(collet assembly)的伸缩连接件的一部分的放大图;
图4是根据本发明的实施例的、与下部井设备组件连接(例如插入)的上部井设备组件的示意图;
图5是根据本发明的实施例的、与下部井设备组件连接的上部井设备组件的另一示意图;
图6是根据本发明的实施例的、与下部井设备组件连接的上部井设备组件的另一示意图;
图7是根据本发明的实施例的、与下部井设备组件连接的上部井设备组件的另一示意图;
图8是根据本发明的实施例的、与下部井设备组件连接的上部井设备组件的另一示意图;
图9是根据本发明的实施例的、与下部井设备组件完全连接的图8的上部井设备组件的示意图;
图10是根据本发明的实施例的、控制线保持系统的剖视图;
图11是根据本发明的实施例的、另一个控制线保持系统的剖视图;
图12是根据本发明的实施例的、便于井下连接器连接的连接机构的大致轴向剖视图;
图13是根据本发明的实施例的、与图12相似但从不同角度的示意图;
图14是根据本发明的实施例的、与图12相似的但显示连接机构外部的示意图;
图15是根据本发明的实施例的、用于清洁完井区域的冲洗系统的大致轴向剖视图;
图16是根据本发明的实施例的、与图15相似但从不同角度的示意图;
图17是根据本发明的实施例的、与图15相似的但显示井下组件的外部的示意图;
图18是根据本发明的实施例的、连接机构的横向剖视图;
图19是根据本发明的实施例的、用于覆盖控制线连接器的临时盖的顶视图;
图20是根据本发明的实施例的、与下部井设备组件连接的上部井设备组件的大致轴向剖视图;
图21是根据本发明的实施例的、与图20相似但从不同角度的示意图;
图22是根据本发明的实施例的、与图20相似但显示连接的上部和下部井设备组件的外部;
图23是根据本发明的实施例的、与图20相似但显示完全地致动连接上部组件连接器和下部组件连接器的连接机构的示意图;
图24是根据本发明的实施例的、将上部井设备组件相对于下部井设备组件保持在完全连接位置的锁止机构的大致剖视图;
图25是根据本发明的实施例的、可与井下设备组件组合的控制线隔离机构的示意图;
图26是根据本发明的实施例的、与图25相似但显示致动成另一种操作状态的控制线隔离机构的示意图;
图27是根据本发明的另一实施例的、定位成与钻井内的下部组件连接的上部组件的变化实施例的示意图;
图28是根据本发明的实施例的、与图27相似但显示与下部组件完全连接的上部组件的示意图;
图29是根据本发明的实施例的、一种类型的控制线致动机构的放大图;
图30是根据本发明的实施例的、定位成与组合有图29所示的控制线致动机构的下部组件连接的上部组件的实施例的示意图;
图31是根据本发明的实施例的、与图30相似但具有套接入(land in)下部组件的上部组件和定位成清洗控制线连接器区域的控制线致动机构的示意图;
图32是根据本发明的实施例的、与图30相似但具有套接入下部组件的上部组件和致动连接控制线连接器的控制线致动机构的示意图;
图33是根据本发明的另一个实施例的、定位成与组合有可选控制线致动机构的下部组件连接的上部组件的实施例的示意图;
图34是根据本发明的实施例的、与图33相似但具有套接入下部组件的上部组件和定位成清洗控制线连接器区域的控制线致动机构的示意图;
图35是根据本发明的实施例的、与图33相似但具有套接入下部组件的上部组件和致动连接控制线连接器的控制线致动机构的示意图;
图36是根据本发明的实施例的、用于控制线连接器的连接器保护机构的实施例的示意图;
图37是根据本发明的实施例的、与图36相似但具有初始连接期间定位的控制线连接器的示意图;
图38是根据本发明的实施例的、与图36相似但具有完全连接的控制线连接器的示意图;
图39是根据本发明的另一个实施例的、用于控制线连接器的连接器保护机构的变化实施例的示意图;
图40是根据本发明的实施例的、与图39相似但具有初始连接期间定位的控制线连接器的示意图;和
图41是根据本发明的实施例的、与图39相似但具有完全连接的控制线连接器的示意图。
具体实施方式
在下面的说明中,为了理解本发明,对许多细节进行了说明。然而,本领域的普通技术人员可以理解的是可以不用这些细节来实践本发明,根据说明的实施例能够实现各种变化和修改。
本发明涉及一种便于将钻井内的井设备组件连接在期望的井下位置的技术。例如,系统能够将下部组件配置在钻井中和随后连接上部组件和一个或多个控制线。例如,本发明的一个实施例包括能够在两阶段完井中配置和连接固定光纤光学传感器筛网络的系统。在该实施例中,一旦实现了连接,连续的光路就可获得,从地面并运行到地层开孔的底部,然后返回到地面,从而完成光学回路。该连接还可用来实现其它控制线,例如各种组合的电控制线或流体控制线。可反复地实现控制线连接、分离和再连接。该类型系统可用于各种环境中和具有各种井下元件的陆地、近海平台、或海底配置。例如,该系统可将光纤检测系统和光纤光学传感器用于沙石控制元件、穿孔元件、油层压裂元件(formation fracturing components),流量控制元件,或用于钻井、完井、维护或生产作业的其它元件。
通过进一步的实例,本发明的实例可包括以两个或更多阶段安装井的井作业系统(well operation system)。井作业系统可包括下部组件、上部组件、将上部组件中的控制线连接到下部组件中对应的控制线的连接器、和能够为控制线和管子提供长度补偿的伸缩连接件。这里说明的连接系统和一套方法能够用于连接各种井下控制线,包括通信线、电力线、电线、光纤线、液压管线和其它控制线。此外,上部和下部组件可包括用于多阶段井作业的各种元件和组件,包括完井组件、钻井组件、测井组件、调井组件(well intervention assemblies)、生产组件和用于井作业的其它组件。关于特定的元件,上述和下部组件可包括管、壳、尾管悬挂器(linerhangers)、地层隔离阀、安全阀、其它井流量/控制阀、穿孔和其它油层压裂工具、井密封元件(例如封隔器)、光孔容器、沙石控制元件(例如沙筛网和砂砾压紧工具)、机械采油机构(artificial lift mechanisms,例如泵或气体提升阀和相关附件)、钻井工具、底孔组件、转向工具、运行工具和其它井下元件。请注意,在本说明中,术语“下部”也称作井下移动的第一或引导设备/组件(the term"lower"also can refer to the first or leadequipment/assembly moved downhole),术语“上部”称作与“下部”单元连接的井下移动的第二或随后设备/组件(the term"upper"can refer to thesecond or later equipment/assembly moved downhole into engagement withthe"lower"unit)。例如,在水平钻井中,下部设备/组件是在井下首先运行的设备/组件,即在上部设备/组件之前运行。
参考图1,连接系统30的一部分以伸缩连接件32的形式被显示,以便用于各种井下组件部分的长度的变化或变动,同时沿系统30的轴线提供足够强度。伸缩连接件32被设计成在长度变化或变动时容纳一个或多个控制线。在所示实施例中,伸缩连接件32被定位在钻井34中,并包括上部过渡元件(upper crossover)36,该上部过渡元件36例如用于使伸缩连接件32与上部完井的井上元件(uphole component)38配合。遮蔽套40从上部过渡元件36延伸到伸缩连接件限制机构43(例如筒夹组件)的壳体42。下部过渡元件44连接伸缩连接件32和井下完井的井下元件46。伸缩连接件32还包括位于遮蔽套40中的内管48。在所示实施例中,伸缩连接件限制机构43包括筒夹组件,并且内管48连接到可变形的筒夹50,筒夹50位于内管48的下端。伸缩连接件限制机构43能够从完全伸展位置到不完全伸展位置(即图2所示的收缩位置)来选择性致动伸缩连接件32。
筒夹50被构造成能够在径向方向上变形,并包括外表面轮廓52,该外表面轮廓52与壳体42的内表面轮廓54对应,如图3所示。当伸缩连接件32完全伸展开时,筒夹50与壳体42配合,例如与筒夹壳体配合,以便将伸缩连接件32保持在锁止的延伸的位置。然而,一旦施加足够的朝下的力,筒夹50就朝内弯曲并相对壳体42朝下移动。一旦筒夹50与壳体42分离,内管48在壳体42内可相对自由地轴向移动。在该可移动或非锁止位置处,遮蔽套40也沿着内管移动,但是通过壳体42的外表面(见图2)。对应的连接和槽或其它抗旋转机构能够用于限制或防止伸缩连接件的相对旋转,同时允许连接件的延伸和收缩。
一个或多个控制线56可容纳在伸缩连接件32中或沿着伸缩连接件32。例如,一个或多个控制线56可从井上位置延伸,经过上部过渡元件36,沿伸缩连接件32并通过下部过渡元件44,如图1和2所示。一个或多个控制线56可围绕内管48的外表面圆周地缠绕以便容纳伸展的和收缩的伸缩连接件32。通过实例,一个或多个控制线56可包括光缆、电连接器和/或柔性液压管。
可使用各种方法来连接伸缩连接件32的元件。例如,遮蔽套40可通过一个或多个固定螺钉被附接到上部过渡元件36,内管48可通过螺纹连接件附接到上部过渡元件36。遮蔽套40以该方式连接以便在遮蔽套的内表面和内管48的外表面之间提供足够的距离,从而保证用于控制线56的圆周线圈的间距空间,因此为控制线提供了保护。进一步地,上部过渡元件36可形成有通路58,例如钻井通路或表面通道,用于穿过一个或多个控制线56。在伸缩连接件32的下端,内管48可螺纹连接到内部过渡件60,内部过渡件60又通过一个或多个固定螺钉62附接到筒夹50上。一个或多个控制线56沿通路63行进,例如钻井通路或表面通道,通路6沿壳体42形成。
如图3所示,筒夹50可包括被槽66隔离的多个指状物64,槽66沿筒夹50的大致长度方向纵向地取向。槽66可以是部分或完全延伸通过筒夹径向厚度的通道形式。一旦施加了足够的力,槽66允许筒夹50的外直径塌陷。当完全膨胀时,或当在稳定膨胀状态下时,筒夹50的外表面膨胀到用作限制筒夹50的锁止机构68的壳体42的内表面轮廓,因此将伸缩连接件32保持在它的完全伸展位置。伸缩连接件限制机构43(例如筒夹50和锁止机构68)的使用使伸缩连接件具有位置可重设定性。换言之,伸缩连接件32能够多次被重新设定到完全伸展位置。伸缩连接件限制机构43还提供伸缩连接件的位置的位置指示器。请注意,伸缩连接件限制机构43还可包括可选的受剪构件70,例如剪切销,以便在井下初始运行时将伸缩连接件32保持在它的完全伸展位置。同样,选择用于锁止机构68和筒夹50的外部的轮廓不限于图示,也能够使用其它轮廓来实现或改善各种操作特征。例如,配合轮廓的角度和长度可基于特定应用所需的力而变化。
伸缩连接件32的中部还包括密封装置72,密封装置72包括一个或多个密封件,以便即使当伸缩连接件32处于它的完全伸展位置时保持沿内管48的密封。密封装置72的密封件可以各种形式和构造构成,包括O型环、粘结密封件、V型垫和其它密封设计和装置。在所示实施例中,当伸缩连接件32处于它的完全伸展位置时,密封装置72设置在内部过渡件60和壳体42之间。这样,内管48中施加的液压力被完全地传递到壳体42下方的井下。同样,当伸缩连接件32处于完全伸展位置时,由于密封装置72具有保持压力的能力,因此防止压力通过筒夹50的槽66回流到内管48与壳体42之间的环形区域和油管柱(管string)与壳之间的外部环形面。通过液压力的施加,内管对伸缩连接件下面发生的操作进行控制和/或初始化。例如,当伸缩连接件处于伸展位置时,可用通过伸缩连接件32施加到油管柱的内部的液压力来执行井下控制线连接。
为了驱动伸缩连接件32,朝下的力被施加以便从壳体42释放筒夹50。锁止机构或壳体42的内部轮廓在径向朝内的方向上将朝下施加的力引导到筒夹指状物64上。筒夹50从径向膨胀位置向直径减小的位置塌陷,以便内管使筒夹50移动出,从而解除与壳体42的内部轮廓形成的锁止机构68的连接。一旦分离开,筒夹50,内管48和遮蔽套40便允许在朝下的方向上移动。在所示实施例中,壳体42的内部轮廓被设计成防止壳体42上的筒夹50朝上的运动。然而,伸缩连接件32和壳体42的内部轮廓能够被设计成,通过改变壳体42的内部轮廓和延伸筒夹50下方的内管48来使壳体42上方和下方的筒夹50都运动。
至少在图示实施例中,当在分离位置时,密封装置72不再隔离到内管48内的压力。由于内管48朝下移动,密封装置72随内管48移动并到达内部容纳轮廓部分,前述内部容纳轮廓部分具有更大直径,其不被密封装置72的密封件接触。然而,在其它实施例中,即使筒夹50分离,也可通过延长密封接触表面的长度来保持压力隔离。
通过一个实例,伸缩连接件32可用于双阶段连接作业,其中控制线也被井下连接。起初,下部完井组件设置在井下。随后,上部完井组件在井下运行并通过解除预定重量但不至于从壳体42分离筒夹50来套接入下部完井组件中。然后形成控制线连接,随后解除额外的预定重量,通过移动筒夹50通过壳体42,以便将伸缩连接件32机械地致动到收缩位置。在该特定实例中,海底油管悬挂器(subsea tubing hanger)然后被着地。然而,如果需要,可通过提升伸缩连接件直至测量到预定上拉力(overpull),来在使油管悬挂器着地前重新设定伸缩连接件32。预定上拉力提供处于完全伸展位置的伸缩连接件的正的位置指示。
系统30可包括其它元件,例如连接器系统74,如图4所示。连接器系统74可设计成能够实现井下位置的控制线部分的连接。在图示实施例中,上部组件76被设计成连接下部组件78。例如,上部组件76可设计成插入下部组件78的容器80中,如图4所示。在图示实施例中,下部组件78包括对准接收器(alignment receiver)82,例如螺旋形表面,并且上部组件76包括对准键(对准键)84,对准键84被定位成连接对准接收器82,用于当上部组件移动到下部组件78中时上部组件76的旋转对准。作为该实例,上部组件76可包括咬合—锁止形式的与转动载体(swiveling carrier)增大连接的密封组件产品。
下部组件78还包括下部控制线连接器86,控制线部分88可连接到下部控制线连接器86。控制线部分88可包括光纤线、电线、流体管线或其它类型的井下连接期望的控制线。此外,下部组件78可包括与控制线类型相同或不同的多个下部控制线连接器和控制线部分。在图示实施例中,下部控制线连接器86包括容器90。
上部组件76包括上部控制线连接器92,控制线部分94可连接到上部控制线连接器92。控制线部分94可包括光纤线、电线、流体管线或适用于与下部组件78的控制线部分88连接的其它类型的控制线。此外,上部组件76可包括与控制线类型相同或不同的多个上部控制线连接器和控制线部分。在图示实施例中,上部控制线连接器92包括尺寸大小适于容纳在容器90中的延伸部96。然而,请注意,延伸部和容器能够分别在下部组件和上部组件上,也能够使用其它形式和布置的连接器组件。
上部组件76还包括冲洗机构98,冲洗机构98具有至少一个端口100,常常是多个端口100,冲洗流体(例如清洗流体或凝胶体)流通过该端口100。如图所示,端口100通过上部组件76的管102可在大致径向方向上形成。管102例如能够用于井流体的生产,但也能够用于流体的注射,例如冲洗流体。例如,冲洗流体能够管102的内部104朝下泵入和通过端口100流出以便冲洗,例如清洁系统30的特定区域。在一个实施例中,冲洗流体流通过端口100以便在连接连接器前清洁下部控制线连接器86和/或上部控制线连接器92。冲洗机构98还能够用于提供上部组件76的正的位置指示。当两套密封件105移动通过下部控制线连接器86时(见图5),冲洗流体的压力增加并指示上部和下部组件的相对位置。如果需要,上部组件然后能够上升以便冲洗该区域。
如图5所示,上部组件76移动到下部组件78中,并能够被锁止机构106限制,同时冲洗流体流通过下部控制线连接器86以便在连接下部控制线连接器86和上部控制线连接器92前清洁残留或其它污染区域。残留或其它污染物能够通过残留物端口107排出到井中。在本实例中,锁止机构106包括形成在下部组件78的内部上的轮廓108,用于与对应连接部分连接,例如上部组件76的管102上的轮廓110。对应轮廓110可形成有筒夹112,筒夹112连接轮廓108以便在连接器区域冲洗期间进一步限制上部和下部组件。
冲洗过程之后,当上部组件76进一步与下部组件78连接时,筒夹112被强制通过轮廓108。上部组件76移动到下部组件78中直至筒夹112连接第二锁止机构114,第二锁止机构114具有设计成固定筒夹112的外部轮廓的轮廓116,如图6所示。第二锁止机构114与第一锁止机构106纵向隔离,并定位成使上部控制线连接器92相对靠近下部控制线连接器86。此外,下部组件78可包括肩部118,肩部118定位成与上部组件76的对应肩部120连接以便阻止上部组件76进一步插入下部组件78中。筒夹112包括单个筒夹或多个筒夹,例如两个筒夹,通过适当地定位的对应锁止机构来捕获该筒夹。例如,筒夹112可以是定位成依次连接第一锁止机构106和第二锁止机构114的筒夹。
一旦连接器系统74被定位在第二锁止机构114处,上部控制线连接器92能够通过多种机构与下部控制线连接器86形成连接或接合。例如,连接器92能够通过在管102的内部104施加管压力而进入连接器86中并与之连接。在本实施例中,压力流体通过端口122引导进入活塞室124和活塞126,活塞126连接到上部控制线连接器92,如图7进一步所示。一旦施加了足够压力,活塞126朝下移动。活塞126的运动迫使上部控制线连接器92的延伸部96进入下部控制线连接器86的容器90中,以便形成井下控制线连接。通过连接控制线部分88和94,井下控制线连接提供沿系统30的连续的连通线路。活塞126的运动将上部连接器系统74上的锁止环128膨胀到下部组件78的轮廓129中。在从活塞室124取消压力后,锁止环128轴向保持上部连接器系统74与下部组件78的接触。
用于移动连接上部控制线连接器92和下部控制线连接器86的另一种机构和方法利用控制线130,如图8所示。该实施例与图6和7所示实施例很相似,但是控制线130用于通过流动通道132将压力流体引导活塞室124。然后,一旦施加足够压力,活塞126能够移动上部控制线连接器92使之与下部控制线连接器86连接,如图9所示的最佳实施例。控制线130还能够用作一旦连接器92和86被连接用于井下或井上信号通信的主控制线中的一个。这使得不需要额外的、独立控制线来引导压力流体到活塞室124。
根据一个实施例,连接系统74的操作包括初始运行下部组件78到钻井34中和把下部组件配置在期望的钻井位置。随后,上部组件76运行到井下,从而使得管102进入容器80。对准键84接触对准接收器82并旋转地对准上部组件76和下部组件78以便能够连接连接器86和92。上部组件76的运动被连接筒夹112的锁止机构106所限制。在被限制的同时,清洗流体或凝胶体经管102被从地面泵入并通过端口100以便经残留物端口107把容器90和连接器周围区域的残留物去除到井中。一旦区域被清洗,筒夹112被推动通过锁止机构106并进入第二锁止机构114直至肩部120连接肩部118。在这一点上,上部组件76与下部组件78完全地连接,并且连接器86和92被对准用于连接。然后通过管102或控制线130施加压力来移动活塞126。通过活塞126的运动,上部控制线连接器92的延伸部96被驱动进入下部控制线连接器86的容器90中以便与井下位置处的连接器完全地连接或配合。
沿系统30的各种位置处,期望固定一个或多个控制线或控制线部分。控制线能够通过各种机构固定,这些机构的实例如图10和11中所示。为了便于解释,结合伸缩连接件32来说明该固定技术,然而,这些技术能够沿系统30上的其它部分使用。在图10中,凹槽134形成到系统元件的外直径中,例如伸缩连接件32。控制线,例如控制线56固定在凹槽134中,并因此保持在恰当位置,在井下环境中被保护。控制线可包括沿系统30延伸的光纤线或其它适当控制线。进一步地,单独的控制线或多个控制线能够定位在每个凹槽134中,或者多个凹槽134能够形成用于额外的控制线。图11显示了另一个实施例,其中夹具136被用于固定沿系统30的元件的控制线,例如沿伸缩连接件32的控制线。控制线可包括例如光纤—光缆、电线、流体管线或其它适当的控制线形式的一个或多个控制线。
连接器机构74还能够被设计用于通过其它类型的机构(例如图12—14所示的弹簧机构138)来连接上部控制线连接器92和下部控制线连接器86。在本实施例中,弹簧机构138安装在上部组件76上并包括弹簧140,弹簧140定位在管102的肩部142和承载上部控制线连接器92的壳144之间。在一些实施例中,在压缩弹簧140使上部组件76完全地套接入下部组件78中之后,控制线连接器被连接。弹簧140还能够为控制线连接器提供缓冲,同时偏压上部控制线连接器92使之与下部控制线连接器86连接。在一些实施例中,弹簧140可被预加载。
除了弹簧机构138或弹簧机构138的替换例外,连接器机构74还可包括软着陆系统(soft landing system)145。通过上部控制线连接器92与对应的下部控制线连接器86的软的、被控制的连接,软着陆系统145允许上部组件76套接入下部组件78中。如图12所示最佳实例,软着陆系统145的一个实施例包括一个或多个软着陆活塞146,每个软着陆活塞146滑动地安装在圆筒体148中,圆筒体148形成在壳144的膨胀区域150。每个软着陆活塞146连接到软着陆杆152,软着陆杆152延伸通过圆筒体148并滑动地容纳在壳144上形成的对应杆开口154中。弹簧155可围绕圆筒体148中的杆152定位以便偏压活塞146。此外,圆筒体148可被供应流体,例如液压流体,以便抑制活塞146沿圆筒体148的运动。当每个活塞146沿圆筒体148运动时,液压流体在与活塞运动方向相反的方向上被强制通过活塞并进入活塞的相对侧上的圆筒体148内。液压流体的该强制移动提供了抑制效果,使得便于上部控制线连接器92和下部控制线连接器86的平滑和可靠配合,下面将更详细地说明。
每个活塞146还连接到移动环156,移动环156沿管102的外部可滑动。活塞146通过杆158可连接到移动环156,如图14的外部视图进一步所示。移动环156可包括一个或多个纵向通道或端口160,用于滑动地容纳控制线连接器92的一个或多个对应的插入式延伸部(stinger style extensions)96,如图13的剖视图所示的最佳示例。插入式延伸部96安装在壳144的膨胀区域150中,当移动环156被更靠近壳144的膨胀区域150时,即当图14所示的间隙161被闭合时,插入式延伸部96移动通过它对应的端口160。可选地,延伸部96可以是经弹簧162安装的弹性件,弹簧162有助于补偿上部控制线连接器92和下部控制线连接器86连接期间出现的偏差。隔膜或其它盖164也能够定位在每个端口160上以便防止残留物或其它污染物侵入到上部控制线连接器92中。
大致参考附图15—17,各种视图是容纳上部组件76的下部组件78,其中软着陆系统145已经被集成。根据上述说明的实施例,下部组件78可包括对准接收器82,对准接收器82定位成与上部组件76的对准键84连接以便相对于下部控制线连接器86旋转地定位上部控制线连接器92。此外,软着陆系统145能够与冲洗系统98和锁止机构106结合使用以便接近期望区域定位冲洗端口100,例如接近下部控制线连接器86,如图15和16所示。如图16中的最佳例所示,隔膜或盖164还能够定位在下部组件78中以便阻止残留无或其它污染物流入下部控制线连接器86的容器90中。
根据特定的钻井应用,控制线56的数量和软着陆活塞146及相关联的杆的数量能够变化。在一个实例中,如图18所示,连接系统74和软着陆系统145采用两个独立的控制线56和四套活塞146和软着陆杆152。相似地,各种盖164能够被定位成防止连接器被残留物或其它污染物污染。如图19所示,每个盖164可形成为具有纹线(score lines)168的隔膜166。纹线168能够使上部控制线连接器92的每个延伸部96穿破盖164并与下部控制线连接器86形成连接,而不产生干扰井下连接器的连接和作业的分离盖碎片。
当连接器区域被冲洗、并且上部组件76进一步移动到下部组件78中时,移动环156连接下部组件78,如图20—22所示。这样,软着陆系统145减速或抑制上部组件76和上部控制线连接器或连接器92朝对应的下部控制线连接器86的运动。这确保部控制线连接器92的延伸部96移动向下部控制线连接器86的容器90,并以可控制的方式通过任何残留物盖164,如图20的最佳例所示。软着陆系统活塞146与对应的弹簧155协作,并且圆筒体148内的液压抑制流体抑制和控制上部连接器92朝下部连接器86的运动,如图21和22所示。最后,上部控制线连接器s92前进通过残留物盖164并与对应的下部控制线连接器86连接,以便完成软着陆和形成井下控制线连接,如图23的最佳例所示。
在使用弹簧机构138和软着陆系统145的应用中,着陆次序的一个实例如下。一开始,移动环156与下部组件78形成接触。随后,通过活塞146控制移动环156的运动以便以可控制的方式连接上部控制线连接器92和下部控制线连接器86。通过为作用在连接器上的各种弹簧选择适当的弹性比率(系数)来确定施加到连接器92和86的最大力。此外,能够通过选择例如活塞尺寸、对应的圆筒体孔尺寸和圆筒体148中采用的液压流体的粘度来确定形成连接的速度。
无论是否借助弹簧机构138、软着陆系统145或主动连接系统来形成控制线连接,如图5—9所示,一旦上部组件76和下部组件78完全地连接时,可使用额外的井下保持机构170将上部组件76固定到下部组件78,如图24所示。在本实例中,下部组件78包括下部锁止轮廓172,下部锁止轮廓172定位在一个或多个下部控制线连接器86的下方。下部锁止轮廓172被设计成与位于上部组件76的下部上的对应轮廓174连接。作为实例,对应的轮廓174可由筒夹176提供。
大致参考附图25和26,显示了控制线隔离机构178的实施例。一旦连接器92和86连接在一起时,控制线隔离机构178使得能够使用单独的控制线供应压力流体到活塞室124和井下和/或井上信号通信,如图6—9的上述简要说明。在图25所示的实例中,控制线隔离机构178被附接到上部组件76并包括主体180,主体180可附接到上部组件76上或形成为上部组件76的整体的一部分。控制线隔离机构178用于防止从控制线130到上部控制线连接器92的连通直至上部控制线连接器92与下部控制线连接器86完全地连接。
在图示实施例中,主体80包括液压地连接到控制线130的通路182。主体180还包括液压地连接到活塞室124的通路184和液压地连接到上部控制线连接器92的通路186。在主体180内,活塞/杆组件188滑动地安装以便控制通路182和通路184、186之间的流体和压力的连通。
当上部组件76在井下运行时,控制线隔离机构178处于如图25所示的构造。在该构造中,剪切销190连接在固定器194的孔192中,剪切销190还连接在穿过杆198的孔196中,杆198形成活塞/杆组件188的一部分。固定器194通过螺纹连接与主体80连接,剪切销190将活塞/杆组件188锁到固定器194上以便防止运行时的轴向运动。在该结构中,通路182经主体180的孔200液压地连接到通路184。然而,通路182通过活塞构件202从通路186隔离,活塞构件还是活塞/杆组件188的一部分。止动环204通过杆198被保持在径向膨胀位置,如图所示。
一旦连接器系统74定位在第二锁止机构114处,通过给控制线130施加压力、通过通路182、孔200、通路184并进入活塞室124,从而使上部控制线连接器92能够与下部控制线连接器86形成连接。另一个通路206也从通路182引导压力流体以便作用在活塞/杆组件188的活塞208上。作用在活塞208上的压力经杆198造成施加在剪切销190上的力。选择剪切销190材料和几何形状,从而使得当活塞208暴露到高于完全地连接上部控制线连接器92和下部控制线连接器86所需的压力时剪切销190折断。在剪切销190折断后,通路206中的压力进一步作用在活塞208上并把活塞/杆组件188移动到图26所示的位置。
当控制线隔离机构178处于图26所示的构造时,止动环204径向塌陷到杆198的槽210中,同时仍然连接固定器194中的槽212。通过同时连接槽210和212,止动环204将活塞/杆组件188锁到致动位置,并防止进一步的轴向运动。在该位置,活塞214使通路182与通路184隔离,并封闭住活塞室124中的致动压力。活塞208继续使通路206与通路184隔离,孔200与具有通路182和通路186连接。因此,从控制线130、通路182、孔200、通路186、上部控制线连接器92和下部控制线连接器86、到下部控制线88被连通。在该位置,控制线130液压地连接到控制线88,并与活塞室124隔离。
在图27和28所示的控制线连接系统的另一个实施例中,下部组件78先移动到井下进入钻井34中,然后配置上部组件76。作为实例,下部组件78可以具有下部完井组件的形式,该下部完井组件具有砂砾填封工具(gravel packing tool),下部组件78包括各种元件,例如封隔器220、流量/流速控制阀222、一个或多个筛网224、和在期望的砂砾填封作业中使用的其它辅件或元件226。此外,下部组件78包括连接到控制线部分88的至少一个控制线连接器86。当在砂砾填封作业中使用时,控制线部分88向下延伸通过筛网224。
在该实例中,在已经设置了砂砾填封并且服务工具已经取回之后,上部组件76在井下移动向下部组件78。上部组件76在井下设置在管228上,并可包括各种元件,例如油管锚(tubing anchor)230和连接到控制线部分94的上部控制线连接器92。作为实例,当套接时,上部组件76可具有插入下部组件容器的插入管形式,但是也可使用其它连接结构。
如图28最佳地所示,上部组件76在井下移动与下部组件78连接。在上部组件76到达下部组件78之后,上部控制线部分94和下部控制线部分88形成连接以便形成湿配合连接(wet mate connection)232。湿配合连接具有在地面位置和附接到或使用于下部组件78的井下设备之间建立光、电、液压、和/或其它类型的连通的能力。经控制线致动机构234、通过控制线连接器86和92中的一个或两者的运动来实现湿配合连接232的形成。
图29显示了控制线致动机构234的一个实施例。在该实施例中,控制线致动机构234连接到上部控制线连接器92以便移动上部控制线连接器92使之与下部控制线连接器86连接。如图所示,控制线致动机构包括可移动地安装到上部组件76的活塞236。活塞形成第一气压室(firstatmospheric chamber)238,第一气体室238可经过延伸通过活塞236的通路240选择性地连接到周围的环形筒(annulus)。可选地,第一气压室238可选择地连接到专用出油管道。通过通路240的压力连通一开始被阻挡构件242(例如爆破盘、安全阀、或其它适当的机构)封闭。因此,一旦施加足够压力,例如环形筒中的压力,流体和压力能够仅引导进第一气压室238,以便移除阻挡构件242,例如破坏掉破盘。
控制线致动机构234还包括第二气压室244,第二气压室244经通路248连接到控制室246。节流器250设置在通路248上以便控制从控制室246到第二气压室244的流体流量。节流器250例如可包括减小的流量区域或设置在通路248中的独立元件。在图示实例中,控制室246填充减慢活塞236的移动的液体252,例如油,以便能够控制上部控制线连接器92与下部控制线连接器86的运动。具体地,一旦在阻挡构件242上时间足够压力,通路240被打开,用于流体流到第一气压室238中。流动到第一气压室238中的流体的压力在第二气压室244的方向上移动活塞236。然而,由于节流器250,控制室246中的油仅能够以控制的速度移动到第二气压室244中。这减慢和控制活塞236和上部控制线连接器92的运动。请注意,止回阀、安全阀、爆破盘、或弹性隔膜等附加装置能够与节流器250串联安装,以避免控制室246和第二气压室244之间过早的流体交换。
大致参考图30-32,显示了把上部组件76套接入到下部组件78中的次序和随后的控制线连接器86,92的连接的一个实施例。在该实施例中,控制线致动机构234与图29所述的相似。一开始,下部组件78定位在井下。下部控制线连接器86可连接到补偿器254以便当下部组件朝井下运动时平衡钻井压力和控制线内部压力。补偿器254可连接到下部控制线连接器86,从而在与上部控制线连接器92连接之后,补偿器254的出口被上部控制线连接器92覆盖。这样,能够建立平滑的内部直径孔,例如以便于通过湿配合连接的光纤的安装。此外,通过盖256,例如爆破盘,可在与上部控制线连接器92连接前防止残留物和其它污染物进入控制线连接器86。
如图30所示,上部组件76在井下朝下部组件78移动。在套接期间,对准接收器82或其它布置机构可用于相对于下部组件78旋转地定位取向上部组件76。上部组件76朝下部组件78移动直至上部组件76套接在下部组件78中,如图31所示。此时,上部控制线连接器92和下部控制线连接器86仍然保持分离,因此流体能够朝下泵到控制线部分94和上部控制线连接器92以便在连接器86和92连接之前从连接器连接区域清洗掉任何残留物。冲洗工作在需要实现期望的可靠控制线连接的地方去除了残留物。
在从连接器区域冲洗掉残留物之后,通过环形筒或专用控制线施加足以破坏爆破盘或其它适用的阻挡构件242的压力。当施加压力时,井下流体充满第一气压室238以便产生穿过活塞236的压力差。结果,活塞236使上部控制线连接器92移动向下部控制线连接器86并穿过盖256。例如,上部控制线连接器92可穿过爆破盘以便与下部控制线连接器86完全地配合,如图32所示。控制室246和第二气压室244之间的节流器250确保上部控制线连接器92以控制的速度与下部控制线连接器86配合。例如当光纤通过控制线泵送时,一可选的锁止机构,例如C型环或其它适当的锁止机构能够用于防止上部连接器92和下部连接器86的分离。通过注入第二气压室244的液压力也能够用于使控制线连接器的运动和振动保持最小。
图33—35显示了控制线致动机构234的另一个实施例。在该实施例中,控制线致动机构234包括电致动器258,电致动器258使用电力来移动上部控制线连接器92和下部控制线连接器86,使它们连接以便形成湿配合连接。作为实例,电致动器258可包括各种类型的致动器,包括线性致动器、基于致动器的电机、和基于致动器的螺线管。电致动器258可由电池260供电,电池260也可用于给安装在电致动器上或附件的控制器262供电。可选地,能够通过连接到地面位置的电缆来提供电力。控制器262能够被设计成响应适当的控制信号,例如通过环形筒传送到井下的压力脉冲。然而,包括电信号和其它类型的压力信号的其它控制信号能够与控制器262结合使用,以便控制用于上部控制线连接器92运动的电致动器258。电致动器258的使用能够可逆地和可重复地形成控制线连接。换言之,上部控制线连接器92和下部控制线连接器86能够选择性地连接和重复地分离。
在套接井组件和形成湿配合连接中,电致动器258的使用方式与上述压力致动机构的使用方式相似。如图33所示,下部组件78一开始定位在井下。下部控制线连接器86可连接到补偿器254以便平衡钻井压力和控制线内部压力。补偿器254可连接到下部控制线连接器86,从而在与上部控制线连接器92连接之后,补偿器254的出口被上部控制线连接器92覆盖。也可在与上部控制线连接器92连接前用盖256防止残留物和其它污染物进入控制线连接器86。此外,密封件264也可使用于下部连接器或上部连接器92以便于形成控制线连接的可重复性。
对准接收器82或其它对准机构可再次用于相对于下部组件78旋转地定位取向上部组件76,以便于适当的套接,如图34所示。此时,上部控制线连接器92和下部控制线连接器86仍然保持分离,因此流体能够朝下泵到控制线部分94和上部控制线连接器92以便在连接器86和92连接之前从连接器连接区域清洗掉任何残留物。冲洗作用在于在需要实现期望的可靠控制线连接的地方去除了残留物。
在从连接器区域冲洗掉残留物后,适当的信号被朝井下传送到控制器262。控制器262启动电致动器258的运动,并使上部控制线连接器92朝下部控制线连接器86运动。电致动器258被选择成使控制线连接器92以控制的速度移动向控制线连接器86,以便确保控制线连接器的适当配合,如图35所示。另外,例如当光纤通过控制线泵送时,一可选的锁止机构,例如C型环或其它适当的锁止机构能够用于防止上部连接器92和下部连接器86的分离。如果需要,额外的信号能够传送到指令电致动器258的控制器262,以便使控制线连接分离和再连接。
在井下控制线连接形成期间,残留物和其它污染物能够干扰控制线的期望的可靠连接的获得。在控制线连接器连接期间,连接器保护机构能够用于保护控制线连接器免受损害,并帮助提供清洁环境。一个或多个连接器保护机构能够用于单独的控制线连接器或多个控制线连接器。
大致参考图36—38,显示了控制线连接器保护机构266的一个实施例。在该实施例中,下部控制线连接器86覆盖有挡板阀268,挡板阀268定位成密封下部控制线连接器86并防止残留物进入控制线。挡板阀268通过弹簧272(例如扭转弹簧)安装到下部壳270。此外,下部壳270滑动地安装在下部连接器导管273上并经弹簧274在朝上部控制线连接器92的方向上偏压。下部壳270还可包括一个或多个端口276,以便于流动流体的通过,例如用于清洗掉残留物。当挡板阀268闭合时,密封构件278密封连接器的末端以便防止残留物干扰下部控制线连接器86。进一步地,一个或多个密封件280可定位在下部壳270和下部连接器导管273之间,以便防止残留物进入下部壳270和下部连接器导管273。
在该实施例中,下部控制线连接器86还可通过下部壳270连接到补偿器254,以便平衡钻井压力和控制线内部压力。补偿器254可连接到下部控制线连接器86,从而在与上部控制线连接器92连接之后,补偿器254的出口被上部控制线连接器92覆盖。这样,能够建立平滑的内部直径孔。
连接器保护机构266还包括上部壳282,上部壳282安装在上部连接器导管284上。上部挡板阀286通过弹簧288(例如扭转弹簧)安装在上部壳282的出口上。端口290可大致在轴向上形成通过上部挡板阀286,以便能够使流体流通,用于从连接器区域冲洗掉残留物。进一步地,偏压构件292,例如弹簧或Belleville垫圈,安装在上部壳282和上部连接器导管284的肩部294之间。
控制线致动机构234,例如上述的控制线致动机构中的一个,用于使上部壳282朝下部壳270运动,如图36所示。然后,流体能够朝下泵送通过上部控制线部分94的上部连接器导管284和端口290,以便去除附着在下部挡板阀268上的任何残留物。由于上部壳282被朝下更远地推动,因此它接触下部壳270并朝下地推动下部壳270,如图37所示。由于下部壳270被上部壳282推动,弹簧274被压缩并且下部连接器导管273移动通过挡板阀268和挡板阀286,如图38所示。最终,下部连接器导管273通过移动与上部连接器导管284接触,例如以便经密封件296来实现密封的湿配合连接。然而,在一些应用中,没有必要密封上部和下部连接器导管。偏压构件292消除了下部连接器导管273和上部连接器导管284之间的任何间隙。
图示连接器保护机构266允许连接被密封和再次密封。因此,上部控制线连接器92和下部控制线连接器86能够根据多种目的连接多次,例如隔离上部完井和/或安装管形库(tubing hangar)。进一步地,偏压构件292给上部控制线连接器施力并使之与下部控制线连接器保持接触,以便使连接器之间的任何轴向运动的影响最小化,例如,安装光纤前、后的运动。
图39—41显示连接器保护机构266的另一个实施例。在该实施例中,连接器保护机构266包括滑动盖298,滑动盖298附接到下部控制线连接器86上或附件。滑动盖298可以线性或旋转方式滑动,以便选择性地覆盖和打开下部控制线连接器86。此外,滑动盖298包括通道300,当滑动盖298移动到打开位置时,通道300允许上部控制线连接器92通过。滑动盖298还可伴随有阻挡构件302,例如爆破盘,以便进一步防止残留物进入下部控制线连接器86。
另外,下部控制线连接器86还可连接到补偿器254以便平衡钻井压力和控制线内部压力。在该实施例中,补偿器254连接到下部控制线连接器86,从而在与上部控制线连接器92连接之后,补偿器254的出口被上部控制线连接器92覆盖。结果可建立平滑的内部直径孔。
当上部组件76套接在下部组件78中时,轮廓304把滑动盖298从闭合位置(如图39所示)移动到打开位置(如图40所示)。在本阶段,流体能够朝下泵送通过上部控制线连接器92,以便从控制线连接区域清洗掉残留物。然后,上部控制线连接器92经适当的控制线致动机构234被移动直至上部控制线连接器92连接下部控制线连接器86以形成湿配合连接。一个或多个密封件306能够被用于密封该连接。如果上部组件76被拉起并与下部组件78分离时,轮廓308把滑动盖298移动到闭合位置以便保护下部控制线连接器防止残留物进入。滑动盖298还可偏压到期望的位置,例如闭合位置,并且偏压元件可以定位成帮助滑动盖和下部组件78之间的密封。
尽管已经说明了控制线连接器保护机构266的特定实施例,但是请注意,保护机构能够以交替的位置布置。例如,可在下部和/或上部控制线连接器上使用一个或多个挡板阀。一个或多个滑动盖相似地可靠近下部和/或上部控制线连接器安装。此外,挡板阀和滑动盖能够用其它类型的保护机构替代,例如球阀、脆弱金属盖、或弹性隔膜,这些保护机构在配合过程开始前覆盖连接器,在配合过程中暴露连接器,和/或当分离上部完井和下部完井时再次密封连接器。
还请注意,上述实施例提供了独特的井下连接系统的多个实例并用于形成井下连接的方法。但是,该系统能够使用在各种井环境中和各种钻井作业中。因此,用于形成井下连接的特定元件和过程步骤能够被调整以便适应不同的环境和应用。例如,上部和下部组件可包括在各种钻井作业(例如打孔作业、井处理作业、生产作业和其它相关的井作业)中使用的各种不同的元件。此外,元件、控制线连接器的尺寸和方位能够变化或调节以便适应特定的井作业。进一步地,残留物清洗流体能够从地面传递,从载有上部和/或下部组件的存储装置提供、或经地面流体和存储的流体的组合来供应。控制线致动机构还能够经不同种类的能源来操作,例如液压能源、电能源、机械能源、施加到环形空间或管的压力能、或其它能源。
因此,尽管上面已经详细地说明了本发明的一些实施例,但是在不脱离本发明的教导的情况下,各种可能的变化对本领域熟练技术人员而言是显而易见的。这种变化包括在由权利要求限定的本发明的保护范围内。

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本发明公开一种井下湿配连接,具体涉及一种钻井环境中使用的控制线致动机构和连接器保护机构中的一个或两者的使用技术。其中钻井系统包括:能够定位在钻井中的下部组件,所述下部组件具有下部控制线连接器;能够与井下位置处的下部组件连接的上部组件,所述上部组件具有上部控制线连接器;和控制线致动机构,所述控制线致动机构选择性地用于在上部组件套接到下部组件之后,使上部控制线连接器与下部控制线连接器连接。一旦下部完井。

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