[发明专利]载荷交越滑动接合机构及使用方法

权利要求书

1.一种用于井筒中的井下工具组件，所述组件包括：

心轴组件，用于在下入到井筒期间主要地承受施加在所述工具组件上的拉伸和旋转载荷；

位移组件，用于主要地承受位移载荷并提供相对于所述心轴组件的运动，所述位移组件用于致动附接到所述心轴组件的可致动工具；以及

其中，所述心轴组件具有：位于所述位移组件的径向外部的上心轴；位于所述位移组件的径向内部的下心轴；以及载荷交越心轴，该载荷交越心轴连接在所述上心轴与所述下心轴之间，并且能够操作为在所述上心轴与下心轴之间传递拉伸和旋转载荷。

2.如权利要求1所述的井下工具组件，其中，所述位移组件具有：位于所述载荷交越心轴的纵向上侧的上位移组件；位于所述载荷交越心轴的纵向下侧的下位移组件；以及位于所述上位移组件与所述下位移组件之间的穿通式位移组件，该穿通式位移组件能够操作为在所述上位移组件与所述下位移组件之间传递位移载荷。

3.如权利要求2所述的井下工具组件，其中，所述载荷交越心轴包括纵向延伸穿过其中的多个通道，且其中，所述穿通式位移组件包括延伸穿过对应的所述多个通道的对应的多个位移载荷传递构件。

4.如权利要求3所述的井下工具组件，其中，所述多个位移载荷传递构件是纵向延伸的多个杆。

5.如权利要求1所述的井下工具组件，其中，所述位移组件包括至少一个活塞组件，所述活塞组件能够操作为使所述位移组件相对于所述心轴组件移动。

6.如权利要求5所述的井下工具组件，其中，所述活塞组件能够响应于井筒流体的变化而进行操作。

7.如权利要求1所述的井下工具组件，其中，所述位移组件包括具有活塞杆和活塞的至少一个活塞组件，所述至少一个活塞组件能够响应于井筒流体压力的增大而进行操作。

8.如权利要求7所述的井下工具组件，其中，所述心轴组件和位移组件限定了纵向延伸穿过其中的工具孔，所述工具孔能够操作为将井筒流体的变化从地面传送到井下位置。

9.如权利要求2所述的井下工具组件，其中，所述上位移组件和所述下位移组件是套筒。

10.如权利要求2所述的井下工具组件，其中，所述上位移组件、所述下位移组件和所述穿通式位移组件的外径基本一致。

11.如权利要求1所述的井下工具组件，其中，所述交越心轴限定内环圈、外环圈和多个延伸通过所述交越心轴的纵向通道，以与对应的位移组件载荷传递构件配合。

12.如权利要求1所述的井下工具组件，其中，所述井下工具组件连接到可膨胀的衬管悬挂器工具管柱，所述位移组件能够操作为使所述衬管悬挂器膨胀，且所述心轴组件支撑用于将所述管柱从所述衬管悬挂器上释放的释放工具。

13.如权利要求2所述的井下工具组件，其中，所述井下工具组件能够在钻台上被组装。

14.如权利要求13所述的井下工具组件，其中，所述上位移组件包括工具接头。

15.如权利要求14所述的井下工具组件，其中，所述工具组件的组装不需要压力测试。

16.如权利要求14所述的井下工具组件，其中，至少一个活塞组件位于所述工具接头上方，且其中至少一个活塞组件位于所述工具接头下方，所述活塞组件能够操作为使所述位移组件相对于所述心轴组件移动。

17.一种在延伸穿过含烃层的地下井筒中执行油田作业的方法，所述方法包括下列步骤：

将井下工具组件设置在工作管柱上，所述井下工具组件具有用于承受所述组件上的拉伸和旋转载荷的心轴组件以及用于相对于所述心轴组件移动的位移组件；

沿着位于所述位移组件的上部的径向外部的加载路径承受所述井下工具组件上的拉伸和旋转载荷；

沿着位于所述位移组件的下部的径向内部的加载路径承受所述井下工具组件上的拉伸及扭转载荷；以及

使所述位移组件相对于所述心轴组件移动。

18.如权利要求17所述的方法，还包括沿着径向穿过所述位移组件的加载路径承受所述工具组件上的拉伸及扭转载荷的步骤。

19.如权利要求18所述的方法，还包括使所述位移组件的一部分纵向移动穿过所述心轴组件中的配合通道的步骤。

20.如权利要求19所述的方法，还包括使多个位移载荷传递杆纵向移动穿过对应的多个通道的步骤，所述对应的多个通道通过所述心轴组件的径向延伸部。