[发明专利]具有可轴向旋转的阀构件的井下工具

说明书

井下工具以及与其相关的方法和系统，其中所述井下工具包括：本体，其具有本体内流动孔；所述本体中的端口；阀构件，其能够相对于所述本体在打开位置和关闭位置之间轴向旋转；以及齿轮箱和马达的可致动驱动轴，其连接到所述阀构件以轴向旋转所述阀构件。所述打开位置允许所述端口与所述本体内流动孔之间的流体连通，并且所述关闭位置防止所述端口与所述本体内流动孔之间的流体连通，并且所述齿轮箱和所述马达位于所述本体中并且从所述本体内流动孔轴向偏移。

背景技术

本公开涉及地下地层操作，并且更具体地涉及具有可轴向旋转的阀构件的井下工具。

形成碳氢化合物生产井(例如，产油井、产气井等)，并使用引入井中的处理流体进行激励，以执行许多地下地层操作。例如，可以执行各种维护操作以确保井的效率和完整性最大化并得到维持，诸如修井、地面井口树改变、侧面跟踪、近距离钻井操作等。为了执行这样的操作，包括一个或多个阀构件(例如，循环阀)的井下工具可用于形成密封或将油管柱(例如，生产油管柱、钻井油管柱等)的外部打开到形成在油管柱外部和套管柱柱或井筒表面之间的环空(例如，在裸井应用中)。这种阀构件可以允许执行验证压力测试、隔离生产区、处理地层的一部分(例如，用堵漏材料)等。

这种阀构件通常在钢缆或细钢丝绳上进入井筒或从井筒中取出，例如进入油管柱或作为油管柱的一体部件。典型的阀构件被构造为基于压力均衡而打开或关闭，使得阀构件允许油管柱的内部与环空之间的流体连通。阀构件的打开通常响应于在特定时间段内施加并保持在预定压力范围内的压力。因此，这种传统阀构件的操作基于所施加的压差的原理而操作，需要知道井筒的压力。也就是说，施加在地面上的压力必须对应于适于致动阀构件打开(和关闭)的压力，这需要施加压力调节以解决环境井压力的任何变化。另外，井筒压力的逐渐变化(例如，增加)，诸如由于环境条件，可能导致影响阀构件致动的无意压力变化。

附图说明

包括以下附图是为了说明本发明的某些方面，且不应将其视为排他性示例。如本领域普通技术人员和受益于本公开的人将会想到的，所公开的主题能够在形式和功能上进行相当大的修改、变更、组合和等同。

图1是用于将本文所述的井下工具递送至井下位置的示例性井筒系统的示意图。

图2A-2C是本文描述的示例性井下工具的示意性横截面视图。

图3A-3C是本文描述的示例井下工具的示意性俯视图。

图4A-4C是本文描述的示例性井下工具的示意性横截面视图。

图5是本文描述的示例性阀构件的示意性横截面视图。

图6是本文描述的阀构件的示例性密封布置的示意性横截面视图。

具体实施方式

本公开涉及地下地层操作，并且更具体地涉及具有可轴向旋转的阀构件的井下工具。

更具体地，本公开涉及一种井下工具，其可具有可相对于本体轴向旋转的阀构件，所述本体具有在本体中的一个或多个端口的打开位置和关闭位置之间的本体内流动孔。如本文所用，术语“端口”或“该端口”包括多个端口(即，两个或更多个端口)。所述打开位置允许所述端口与所述本体内流动孔之间的流体连通；所述关闭位置防止端口与本体内流动孔之间的流体连通。术语“流体连通”在本文中指的是第一位置和第二位置之间的可用流动路径。