[发明专利]用于选择性捕获插塞的计数器装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年1月19日申请的美国申请号13/353564的优先权，通过引用将其全文并入于此。

背景技术

在井下钻井和完井工业中使用单尺寸填井工具，例如球、飞镖等等，来致动多个工具已经成为目前关注的话题。例如，通过单尺寸球可以使多个套筒移动以用于在压裂操作中打开端口，正如在美国专利公开号2009/0308588(Howell等人)中披露的，通过引用将该公报全文并入于此。这些系统可以包括计数器机构，其根据在经过时计数的插塞的数量选择性地使插塞通过和限制插塞通过。虽然这些已知的系统对于它们旨在的目的来说基本足够，但是工业上总是乐于接受改进和替代。

发明内容

一种计数器组件，包括：可致动元件；布置有所述可致动元件的计数器元件，所述计数器元件在最开始相对于所述可致动元件处于第一位置上并且可以相对于所述可致动元件移动；以及接合在形成于所述可致动元件与所述计数器元件之间的轨道中的锁定构件，所述锁定构件以可操作方式布置成用于实现所述可致动元件与所述锁定构件之间的仅在第一方向上的相对运动以及实现所述计数器元件与所述锁定构件之间的仅在第二方向上的相对运动，所述第一方向不同于所述第二方向，所述计数器元件相对于所述可致动元件到达第二位置并返回到所述第一位置的行程的至少一个循环使所述锁定构件沿着所述轨道增量前进，其中当所述锁定构件到达所述轨道末端时所述可致动元件由所述锁定构件固定不动地锁定到所述计数器元件。

附图说明

下面的描述不应该认为是以任何方式进行的限定。参照附图，类似的元件标记相似：

图1是处于初始位置上的穿过致动组件的四分之一剖视图；

图2-6示出了计数器机构在其对穿过图1的所述组件的插塞的数量进行计数时该计数器机构的各个位置；

图7是处于致动位置上的图1的所述组件的四分之一剖视图；

图8是插塞捕获组件的四分之一剖视图；以及

图9是布置在管柱中的多组组件的示意图，每个组件包括至少一个穿过组件和一个插塞捕获组件。

具体实施方式

这里参照附图通过示例和非限定方式介绍所披露的装置和方法的一个或多个实施方式的详细描述。

现在参照图1，示出了设置有管件12的致动组件10。该组件10包括支座14，该支座可以与用于阻挡流体流过该支座14并能够在所述管件12中形成压力以致动一个或多个工具的插塞16接合。所述插塞16可以是任何合适的填井工具，比如球、飞镖等等。在图示出的实施方式中，可致动工具具有套筒18的形式，其可以移动用于打开所述管件12中的一个或多个端口20。有利地，沿着所述管件12的长度可以包括任何数量的组件10，以用于利用单一尺寸的插塞致动多个工具，正如根据附图以及下面的描述将会更好地意识到的那样。

支座14布置成当与插塞16接合时合适的流体压力将会使支座14朝向凹处或凹槽22移动。当在轴向上与凹槽22对准时，支座14在径向上失去支撑，从而响应于施加到插塞16的压力而变形、变大、移位或者移动到凹槽22中。例如，支座14可以具有多个止动爪或节段、套爪、开口环、c形环、可弹性变形环等等的形式。例如，在图1的实施方式中，支座14作为心轴24的窗口中的止动爪布置。在合适的压力下，将会迫使插塞16穿过支座14，且插塞可以继续到达管件12中的依序定位的组件(例如与组件10类似)的支座(例如与支座14类似)，以用于致动另一个工具(例如与套筒18类似)，正如在下面更详细讨论的。

在插塞16已经通过支座14之后，支座14布置成返回到其原始配置。例如，在图示出的实施方式中，在心轴与管件12的肩部之间布置弹簧26，以用于经由其与心轴24的接合而推动支座14远离所述凹槽22并返回到图1中示出的配置中。弹簧26可以具有任何其他偏压元件的形式，以用于在插塞16的通过解除了施加在支座14上的压力之后将支座14推回到其初始位置(图1)。

包括计数器机构28以便于监视插塞16使支座14位移的次数，该次数还与穿过支座14的插塞的数量相关联。该计数器机构28包括计数器套筒30，该计数器套筒可以相对于套筒18滑动但是紧固到所述心轴24或者形成有所述心轴24。计数器机构28的锁定构件32布置在套筒30与套筒18之间。