專利名稱：模塊化的連接器和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在井下工具組內(nèi)諸如工具或工具內(nèi)的^t塊的部件之間 傳遞輔助流體和電子信號/能量的連接。
技術(shù)背景鉆井井孔(也被稱為井眼)以勘探和生產(chǎn)碳?xì)杌衔?。?jīng)常希望在鉆井 才喿作期間，諸如在實際鉆井已經(jīng)暫時停止的一l殳時間期間，對井孔穿透的地 層扭J亍不同的測定。在一些情況中，鉆柱可以提供有一個或多個鉆井工具以 測試和/或采樣周圍的地層。在其它情況中，鉆柱可以在稱作"脫扣"的程序 中/人井孔移除，并且可以將測井電纜工具配置到井孔內(nèi)以測試和/或采樣地 層。通過這樣的井下工具執(zhí)行的采樣或測試可以用于例如定位有價值的碳?xì)?化合物生產(chǎn)地層并且管理碳?xì)杌衔飶钠渲猩a(chǎn)。在盤繞的管子、鉆管、套管或其它傳送器上傳送的這樣的鉆井工具和測 井電纜工具以及其它井孔工具，也在這里簡單地稱作"井下工具"。這樣的 井下工具可以自身包括多個集成的才莫塊，每個用于沖丸行單獨的功能，并且井 下工具可以獨自使用或與井下工具組中的其它井下工具結(jié)合使用。更特別地，地層測定經(jīng)常需要將來自地層的流體抽入井下工具(或者其 模塊)用于在現(xiàn)場測試和/或采樣。不同的裝置，諸如探測器和/或封隔器， /人井下工具延伸以隔離井孔壁的區(qū)域，并且由此與圍繞井孔的地層建立流體連通。隨后可以使用探測器和/或封隔器將流體抽入井下工具。使用集成的采樣/壓力工具在鉆井的同時理想地執(zhí)行這樣的地層流體樣 本的采集，該工具包括數(shù)個沖莫塊，每個用于執(zhí)行不同的功能，諸如電源供應(yīng)、 液力供應(yīng)、流體采樣(例如，探測器或雙重封隔器)、流體分析、和樣本采集(例如，罐)。這樣的模塊在例如美國專利No.4，860,581和4，936,139中說 明。因此，諸如地層流體的井下流體通常,皮抽入井下工具，用于測試和/或采 樣。這種和其它類型的井下流體(除了通過鉆柱泵送的鉆井泥漿)在下文中 被稱作"輔助流體"。此輔助流體可以為采樣的地層流體，或用于注入地下 的地層內(nèi)的特殊流體(例如，修井液)。輔助流體通常在井下操作中具有效 用，而不僅僅是潤滑鉆頭和/或?qū)@頭鉆屑運走到地面。此輔助流體可以在這 樣的采樣工具的集成的工具的模塊之間傳遞，和/或在在工具組內(nèi)互連的工具之間傳遞。此外，電能和/或電子信號(例如，用于數(shù)據(jù)傳輸)也可以在這樣 的工具的才莫塊之間傳遞。因此，挑戰(zhàn)為在工具的模塊之間執(zhí)行必要的流體和電傳遞的同時維持可使用的工具長度(例如，30英尺)。還應(yīng)該理解，數(shù)個其它應(yīng)用將需要在井下工具組的順序地定位的模塊或 工具之間的流體連通和電信號通信-在測井電纜和"隨鉆"操作中。"隨鉆"操作通常表征為隨鉆測量(MWD)和/或隨鉆記錄(LWD)操作的一部分， 其中，需要穿過連接的工具或集成的工具才莫塊的電(能量和信號)通信。已 經(jīng)開發(fā)了不同的設(shè)備以進(jìn)行這樣的隨鉆操作，諸如在以下美國專利中所披露 的設(shè)備，授權(quán)給Cobem的No.5,242,020;授權(quán)給Berger等人的5,803，186; 授權(quán)給Sm池等人的6,026,915;授權(quán)給Berger等人的6,047,239;授權(quán)給Berger 等人的6,157,893;授權(quán)給Nasr等人的6,179,066;和授權(quán)給Ciglenec等人的 6，230，557。這些專利披露了用于從地下的地層中采集數(shù)據(jù)并且在一些情況中 采集流體樣本的不同的井下工具和方法。盡管井下工具的采樣和測試能力有所進(jìn)展，現(xiàn)有系統(tǒng)-特別是"隨鉆" 系統(tǒng)-經(jīng)常受限于用于穿過工具或工具才莫塊傳遞電信號的解決方法。其中， 特別的解決方法包括在諸如在轉(zhuǎn)讓給Schlumberger的美國專利No.6,641,434 中所描述的"有線鉆管"(WDP)的連接的管形構(gòu)件的連接點處的不同的環(huán) 型連接器。沒有已知這樣的有線鉆管連接器提供為用于在連接的管形構(gòu)件之 間傳遞電信號。也已經(jīng)提供了用于通過井下測井電纜工具流通流體的連接器。這樣的連 接器的示例在轉(zhuǎn)讓》會Halliburton的美國專利No.5,577,925和美國專利申誚-No.10/721,026中示出。然而，沒有已知的連接器被披露用于連接延伸通過并 且終止于或靠近連接的井孔管的相對端的輔助流動線路，或用于促進(jìn)在連接 的部件之間的連接。此外，已知的連接器或連接器系統(tǒng)還沒有面臨包括鉆鋌、 鉆井泥漿、空間限制和苛刻的鉆井問題的鉆井工具的額外的挑戰(zhàn)。因此，存在對適合用于在井下工具組內(nèi)的工具模塊和/或工具之間連通輔 助流體和/或通信電信號的連接器的需要。希望這樣的連接器呈現(xiàn)長度調(diào)節(jié)的 功能，以便補償要^皮連接的才莫塊/工具之間的分隔距離的不同。此外，希望這 樣的連接器呈現(xiàn)在連接的^t塊/工具斷開時自動地密封流動通過其中的輔助 流體的功能。此外，希望這樣的連接器是模塊化的并且適合用于不同的環(huán)境 和情況中。定義在本說明書中，某些術(shù)語在它們第一次被使用時定義，而用于本說明書的某些其它術(shù)語定義如下"輔助流體"表示井下流體(除了通過鉆柱泵送的鉆井泥漿)，諸如通常被抽入井下工具用于測試和/或采樣的地層流體、或用于注入地下的地層的特殊流體(例如,修井液)。輔助流體通常在井下操作中具有效用，而不僅4又是潤滑鉆頭和/或?qū)@頭鉆屑運走到地面。"部件"表示一個或多個井下工具或一個或多個井下工具才莫塊，特別是當(dāng)這樣的工具或沖莫塊用于井下工具組內(nèi)時。"電的"和"電地"指的是用于傳輸電子信號的連接和/或線路。 "電子信號"表示能夠傳輸電能和/或數(shù)據(jù)(例如，二進(jìn)制數(shù)據(jù))的信號。 "才莫塊"表示井下工具，特別是具有兩個或多個互連的才莫塊的多功能的或集成的井下工具的一部分，用于執(zhí)行單獨的或分立的功能。"模塊化"表示適合用于連接(互連)才莫塊和/或工具，并且為了使用中的靈活性和多樣性，可能地用標(biāo)準(zhǔn)單元或尺寸構(gòu)造。 發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本披露的一個方面，披露了一種用于地下地層的模塊化工具，其包 括第一模塊、第二才莫塊、以及連接第一和第二才莫塊的一個或更多的連接器。 第一模塊包括第一鋌，第一鋌至少部分地限定該工具的外部且包括在鋌的第 一端處的第一接^^機構(gòu)、在鋌的第二端處的第二接合才幾構(gòu)、以及用于將鉆井 流體通過其的流體通路。第二才莫塊包括第二鋌，第二鋌至少部分地限定該工 具的外部且包括在鋌的第 一端處用于接合第 一鋌的第二端的第 一接合機構(gòu)、 在鋌的第二端處的第二^^機構(gòu)、以及延伸該模塊的長度用于將鉆井流體通 過其的流體通路。該一個或更多的連接器提供輔助線路連接和導(dǎo)線連接，用 于在才莫塊之間傳輸能量和/或數(shù)據(jù)。根據(jù)本披露的另一方面，披露了一種鉆井井孔的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括提 供來自表面的鉆井流體的流動的鉆柱；具有可操作地連接到鉆柱的第一端的 地層測試工具；以及可操作地連接到該工具的第二端的鉆頭，其中鉆頭接收 從鉆柱通過地層測試工具的鉆井流體。地層測試工具包括多個才莫塊，每個包 括至少一個流動線鴻4口鉆井流體通路。多個才莫塊的第一個可以可操作地連接 到多個模塊的第二個的第一端或第二端，從而允許流動線路和鉆井流體通路 內(nèi)的流體在第一和第二才莫塊之間傳輸。根據(jù)本4皮露的另一方面，4皮露了一種在工作現(xiàn)場裝配井下工具的方法。該方法包括提供第一模塊和第二模塊，第一才莫塊和第二沖莫塊每個具有至少部分地限定該工具的外部的鋌；以及將第一模塊的流動線路連接到第二模塊的流動線路，該流動線路流體連接到該工具的外部。第一模塊的鋌包括在鋌 的第一端處的第一螺紋部分和在鋌的第二端處的第二螺紋部分、以及延伸該 才莫塊的長度用于將鉆井流體通過其的流體通路。第二模塊的鋌包括在鋌的第 一端處的第一螺紋部分和在鋌的第二端處的第二螺纟丈部分、以及延伸該才莫塊 的長度用于將鉆井流體通過其的流體通路。才艮據(jù)本披露的又一方面，4皮露了一種重構(gòu)用于隨鉆工具的多個才莫塊以獲 得多個工具的方法。該方法包括提供多個沖莫塊，其中每個模塊包括至少一個流動線路和鉆井流體通路；以第一構(gòu)造連接多個才莫塊以獲得第一井下工具； 以及以第二構(gòu)造連接多個模塊以獲得第二井下工具。


為了能夠詳細(xì)地理解本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點，通過參考在附圖中示出 的本發(fā)明的實施例，提出對上面簡要概述的本發(fā)明的更加詳細(xì)的描述。然而， 需要注意，附圖僅示出了本發(fā)明的典型實施例，并且因此不能認(rèn)為其限制本 發(fā)明的范圍，因為本發(fā)明可以承認(rèn)其它同樣有效的實施例。圖1為示意圖，部分地示出了從鉆機延伸到井孔內(nèi)的現(xiàn)有的鉆柱的截面， 該鉆柱具有包括多個通過在它們之間的連接器連接的才莫塊的地層測試器組 件。圖2為圖1所示鉆柱的一部分的示意性的截面圖，更加詳細(xì)地示出了地 層測試器組件和其互連的才莫塊中的一些。圖3為通過一般的模塊化的連接器連接的井下工具組的兩個部件的示意 性的截面圖。圖4為通過具有中心的軸向地定向的流體管道和中心的徑向地定向的電 傳導(dǎo)通道的連4妄器連接的井下工具組的兩個部件的示意性的截面圖。圖5為通過具有軸向地定向的、環(huán)形的流體通道和中心的徑向地定向的 電傳導(dǎo)通道的連接器連沖妾的井下工具組的兩個部件的示意性的截面圖。圖6為通過與圖5所示連接器相似的連接器連接的兩個井下部件的示意 性的截面圖，其中更加詳細(xì)地示出了連接器和被連接的部件之間的接口 。圖7為通過具有用于調(diào)節(jié)連接器的長度的組件的連接器連接的井下工具 組的兩個部件的示意性的截面圖。圖8為通過提供有用于調(diào)節(jié)連接器的長度的替代的組件的連接器連接的井下工具組的兩個部件的示意性的截面圖。圖9為通過具有內(nèi)部的徑向地對稱的流體管道和中心的徑向地定向的電 傳導(dǎo)通道的連接器連4妻的井下工具組的兩個部件的示意性的截面圖。圖10為通過具有中心的軸向地定向的流體管道和非中心的軸向地定向 的電傳導(dǎo)通道的連接器連接的井下工具組的兩個部件的示意性的截面圖。圖11A - B為圖IO所示軸向地定向的電傳導(dǎo)連接器通道使用的有線鉆管 系統(tǒng)的 一部分的示意性的截面圖。圖12為通過具有外部的徑向地對稱的流體管道和中心的徑向地定向的 電傳導(dǎo)通道的連4^器連接的井下工具組的兩個部件的示意性的截面圖。圖13為通過具有非中心的軸向地定向的流體管道和軸向地定向的電傳 導(dǎo)通道的連4^器連接的井下工具組的兩個部件的示意性的截面圖。圖14A-B為具有用于在連接器的主體組件的第一和第二管形構(gòu)件斷開時自動地關(guān)閉互連的部件的流動線路的閥的連接器的示意性的截面圖。
具體實施方式
本發(fā)明提供允許在維持標(biāo)準(zhǔn)鉆井操作的同時在鄰近的工具或才莫塊之間 傳輸流體以及電信號的連接器和系統(tǒng)。從而例如通過利用本發(fā)明，兩個LWD 或測井電纜工具或才莫塊能夠一皮連接以在其間流體(液力)連通和電通信。該 連接器適合放置在井下工具組上需要這樣的連通的任何地方。圖1示出了現(xiàn)有的鉆機和鉆柱，其中可以有利地利用本發(fā)明。陸上的平 臺和鉆架組件110定位在穿透地下的地層F的井孔W上方。在示出的實施例 中，井孔W通過以眾所周知的方式旋轉(zhuǎn)鉆井形成。然而，在一皮告知本4皮露物 的優(yōu)勢以后，那些本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，本發(fā)明還可以應(yīng)用在 定向鉆井應(yīng)用以及旋轉(zhuǎn)鉆井中，并且不限于陸上鉆機。鉆柱112懸掛在井孔W內(nèi)并且在其下端包括鉆頭115。鉆柱112通過轉(zhuǎn) 盤116旋轉(zhuǎn)，通過沒有示出的裝置為轉(zhuǎn)盤116供能，轉(zhuǎn)盤116接合在鉆柱的 上端的鉆桿117。鉆柱112從通過鉆桿117和允許鉆柱相對于鉤4t轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)節(jié)119接附到移動塊(也沒有示出)的鉤118懸掛。鉆井流體或泥漿126存儲在形成在井場處的坑127內(nèi)。泵129將鉆井流 體(也稱作泥漿)126通過轉(zhuǎn)節(jié)119內(nèi)的口遞送到鉆柱112內(nèi)部，導(dǎo)致鉆井 流體如通過定向箭頭109所指示的向下流動通過鉆柱112。鉆井流體126通 過鉆頭115內(nèi)的口/人鉆柱112出去，并且Pii^如通過定向箭頭132所指示的 向上循環(huán)通過鉆柱的外部和井孔的壁之間的環(huán)面。照這樣，鉆井流體潤滑鉆頭115并且在其返回坑127時將地層鉆屑傳送到地面上以再循環(huán)。鉆柱112還包括靠近鉆頭115 (換句話說，在距離鉆頭數(shù)個鉆鋌長度以內(nèi))的底部轉(zhuǎn)具組件，通常稱作100。該底部轉(zhuǎn)具組件，或BHA, 100包括 用于測量、處理、和存儲信息，以及與地面通信的能力。BHA100還包括傳 送鉆鋌的工具、穩(wěn)定裝置等等，用于執(zhí)行不同的其它測量功能，和用于執(zhí)行 遙測功能的地面/本;也通信子組件150。在圖l所示實施例中，鉆柱112還裝備有鉆鋌130,鉆鋌130容納具有 用于執(zhí)行諸如提供電能或液力、流動控制、流體采樣、流體分析、和流體樣 ^4儲的不同的分別的功能的不同的連接的模塊130a、 130b、和130c的地 層測試工具。模塊130b為具有用于接合井孔W的壁并且從地層F抽取有代 表性的流體樣本的探測器232的探測器沖莫塊，如本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員通 常已知的。模塊中的另一個(例如，模塊130c)裝備有用于存儲通過探測器 模塊130b連通的有代表性的或"清潔的'，流體樣本的壓力體積溫度性質(zhì)腔室(也被稱作罐或圓筒)。圖2更加詳細(xì)地示出了圖1所示地層測試器組件130,特別是探測器模 塊130b和樣M儲才莫塊130c。探測器模塊130b裝備有用于接合井孔W的 壁并且通過探測器線路234將流體從地層F抽取到中心流動線路236內(nèi)的探 測器組件232。操縱閥238、 240、和242 (及其它閥)以將探測器232流體 連接到流量控制才莫塊(沒有示出)，以將地層流體抽取到流動線路236內(nèi)， 并且將采樣的流體泵送到地層測試器130內(nèi)適當(dāng)?shù)牟拍獕K以分析、排放到井孔 環(huán)面、或存儲等等。探測器模塊130c裝備有一個或多個樣;^儲腔室244， 用于接收和存儲壓力體積溫度性質(zhì)流體樣本，用于隨后在地面上分析。連接器210用于在鄰近的模塊(其實際上可以不鄰接，如在圖2中提出 并且在下文中進(jìn)一步解釋的)之間傳導(dǎo)采樣的流體，并且用于通過電線路250 傳導(dǎo)電信號，電線路250同樣貫穿才莫塊，用于在地層測試器130的不同才莫塊(130a、 b、 c)之間連通能量、并且可能通信數(shù)據(jù)。 一個或多個壓力計246 可以與一個或多個采樣探測器合作使用(僅示出了一個探測器232),以促 進(jìn)流體采樣和壓力測量，以及壓力梯度確定和其它貯備測試操作。另外，通 過適當(dāng)?shù)厥褂弥T如壓力計246的傳感器，可以4全-驗連接器210的完整性。因 此，本發(fā)明的連接器適合許多的配置和應(yīng)用，并且不限于地層測試工具，如' 圖3示出了用于連接延伸通ii并且終止于或靠近布置在穿透地下的地層F的井孔W內(nèi)的井下工具組(通過連接的鉆《廷306、 308表示)的兩個分別 的部件360、380的相對端361、381的輔助流動線i 各362、382和電線^各364a/b、 384油的一般的才莫塊化的連接器310。部件360、 380可以為獨立的井下工具， 并且不需要為如上面對于圖2所描述的單一工具的分立沖莫塊。連接器310包括用于流體連接分別的兩個部件360、 380的輔助流動線 路362、 382并且電連接分別的兩個部件360、 380的電線路364a/b、 384a/b 的主體組件312。主體組件可以大致為單一的，或包括兩個或多個如接下來 在不同的實施例中描述的互補的部分。主體組件312限定了至少一個用于流 體連接兩個部件的輔助流動線路362、 382的流體管道322。接下來呈現(xiàn)的實 施例中呈現(xiàn)了不同的其它流體管道解決方案。主體組件通常裝備有用于密封 穿過連接的部件360、 380的端部361、 381的流體連接的O形圈密封裝置 324a/b、 326a/b。應(yīng)該理解，如在本領(lǐng)域中已知的，為了流體流動的完整性， O形圈可以被相似地用于其它地方。還應(yīng)該理解，雖然遍及本披露物確定使 用O形圈來促進(jìn)穿過不同流體連接的密封，可以有利地使用其它已知的密封 機構(gòu)(例如，填密環(huán))。另外，在至少一些實施例中，連接器主體組件將執(zhí) 4亍壓力悶頭的功能，其例如防止互連的部件中的一個的溢流擴散到其它互連 的部件。主體組件還裝備有至少一個傳導(dǎo)通道(在圖3中沒有示出)，用于電連 接兩個部件360、 380的電線路364a/b、 384a/b。這樣的電通道可以用于傳導(dǎo) 電信號通過主體組件，并且可以以許多方式限定，如通過下面描述的不同的 實施例舉例-說明的。連接器主體組件可以大致由金屬制造，使用玻璃密封連接陽螺紋、觸點 等等。替代地，連接器主體組件可以由絕緣的熱塑性塑料(例如，PEEK 熱塑性塑料)制造，或者其可以由金屬、絕緣的熱塑性材料、和玻璃的適當(dāng) 的組合制造。此外，可以結(jié)合套筒構(gòu)件(沒有示出)的長^調(diào)節(jié)組件314提供為用于 調(diào)節(jié)主體組件312的長度，以便適應(yīng)要被連接的工具組部件360、 380的端部 361、 381之間的不同的距離d。如下面進(jìn)一步描述的，主體組件312可以包 括螺紋地互連的笫一和第二構(gòu)件(例如，連接到彼此或通過共同的套筒或特 形接頭(sub))。在這樣的情況中，長度調(diào)節(jié)組件314可以操作以允許或輔 助第一和第二主體組件構(gòu)件中的一個或全部^走轉(zhuǎn)，以f更調(diào)節(jié)主體組件的總長 度。應(yīng)該理解，雖然不是必需的，通過將主體組件312的主要部分軸向地布置在兩個部件360、 380的相對端361、 381之間，簡化了在這樣的情況中的 長度調(diào)節(jié)組件的操作。圖4-14示出了可以用于連接諸如井下工具組的4fe近的才莫塊和/或工具的 部件的連接器的不同版本。每個連接器具有通常包括可連接的第一和第二管 形構(gòu)件的主體組件。第一和第二管形構(gòu)件可以包括分別的管形陽螺紋和陰螺 故部分，并且，在一些實施例中，可以包括在鉆柱內(nèi)的鄰近的鉆鋌，如下面 所描述的。圖4為可以用于在分別的鉆4廷406、 408內(nèi)攜帶的兩個部件460、 480的 軸向地定向的、中心地定位的輔助流動線路462、 482中的連^妻器410的截面 圖。連接器410的主體組件412包括可連接的第一和第二管形構(gòu)件412a/b。 第一管形構(gòu)件412a一皮攜帶以與上部部件460 (其與上部鉆鋌406 —起運動) 一起運動，并且限定了主體組件412的陽螺紋部分。第二管形構(gòu)件412b一皮攜 帶以與下部部件480 (其與下部鉆鋌408 —起運動) 一起運動，并且限定了 主體組件412的陰螺紋部分。當(dāng)鉆《延406、408通過在其間的相對旋轉(zhuǎn)構(gòu)成時， 主體組件412的陰螺紋和陽螺纟丈部分也被旋轉(zhuǎn)并且驅(qū)動形成連接的接合，以 便限定軸向地定向的流體管道422,用于流體連接兩個部件460、 480的輔助 流動線路462、 482。 O形圈415a/b通常圍繞第一管形構(gòu)件412a的套筒部分 413攜帶，并且O形圈419a/b通常圍繞第二管形構(gòu)件412b的套筒部分417 攜帶，用于密封穿過連接的部件460、 480的端部461、 481的流體連接。應(yīng) 該理解，如在本領(lǐng)域中已知的，為了流體流動的完整性，O形圈或其它密封 裝置可以一皮相似J也用于其它地方。第一和第二管形構(gòu)件412a、 412b還合作以限定至少一個傳導(dǎo)通道474， 用于電連接兩個部件460、 480的電線路464a/b、 484a/b。該電線路通過插頭 485接附到主體組件412的傳導(dǎo)通道474,但是也可以一皮焊接或壓接到適當(dāng)?shù)?位置，或通過其它已知的接附方法。通過由分別的第一和第二管形構(gòu)件的陽 螺紋和陰螺紋部分?jǐn)y帶的互補的徑向(環(huán)形)電觸點490a (內(nèi)部)、490b (外 部)，將傳導(dǎo)通道474徑向地定向(即，其包括徑向地定向的部分)穿過第 一和第二管形構(gòu)件412a、 412b。雖然為了簡單沒有在圖4中示出用于調(diào)節(jié)主體組件412的長度的組件， 本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，這樣的附加的組件在許多應(yīng)用中至少是 希望的。這樣的組件的特別的示例在下面參考圖7-8討論。圖5為可以用于在分別的鉆《廷506、 508內(nèi)攜帶的兩個部件560、 580的軸向地定向的環(huán)形輔助流動線路562、582中的特別的連接器實施例510的截 面圖。連接器510的主體組件512包括可連接的第一和第二管形構(gòu)件512a/b。 第 一管形構(gòu)件512a被攜帶以與上部部件560(其被固定到并且與上部鉆鋌506 一起運動)一起運動，并且限定了主體組件512的陽螺紋部分。第二管形構(gòu) 件512b 一皮攜帶以與下部部件580 (其#皮固定到與下部鉆鋌508 —起運動)一 起運動，并且限定了主體組件512的陰螺紋部分。因此，當(dāng)鉆鋌506、 508 通過在其間的相對旋轉(zhuǎn)構(gòu)成時，主體組件512的陰螺紋和陽螺紋部分也一皮旋 轉(zhuǎn)并且驅(qū)動形成連接的接合，以便限定軸向地定向的環(huán)形流體管道522,用 于流體連接兩個部件560、 580的輔助流動線路。O形圈515a/b通常圍繞主 體組件512的陽螺紋部分?jǐn)y帶，用于密it穿過第一和第二管形構(gòu)件512a/b的 流體連接。應(yīng)該理解，如在本領(lǐng)域中已知的，為了流體流動的完整性，O形 圈或其它密封裝置可以一皮相似地用于其它地方。第 一和第二管形構(gòu)件512a、 512b還合作以限定至少一個傳導(dǎo)通道574, 用于電連接兩個部件560、 580的電線;洛564、 584。該電線路564、 584通過 互補的徑向(環(huán)形)電觸點583a (內(nèi)部)、583b (外部)和插頭對插座的設(shè) 計(與濕接頭相似)中的插頭585軸向地接附到主體組件512的傳導(dǎo)通道574, 但是也可以被焊接或壓接到適當(dāng)?shù)奈恢?，或通過其它已知的接附方法。通過 由分別的第一和第二管形構(gòu)件512a/b的陽螺紋和陰螺紋部分?jǐn)y帶的互補的徑 向(環(huán)形)電觸點590a (內(nèi)部)、590b (外部)，將傳導(dǎo)通道574徑向地定 向(即，其包括徑向地定向的部分)穿過第一和第二管形構(gòu)件512a、 512b。雖然為了簡單沒有在圖5中示出用于調(diào)節(jié)主體組件512的長度的組件， 本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，這樣的附加的組件在許多應(yīng)用中至少是 希望的。這樣的組件的特別的示例在下面參考圖7-8討論。圖6為可以用于在分別的鉆鋌606、 608內(nèi)攜帶的兩個部件660、 680的 軸向地定向的環(huán)形輔助流動線路662、 682中的替代的連接器610的截面圖。 連接器610的主體組件612包括可連接的第一和第二管形構(gòu)件612a/b。第一 管形構(gòu)件612a一皮攜帶以與上部部件660 (其被固定到并且與上部鉆《廷606 — 起運動)一起運動，并且限定了主體組件612的陽螺纟丈部分。第二管形構(gòu)件 612b被攜帶以與下部部件680 (其,皮固定到并且與下部鉆《廷608 —起運動) 一起運動，并且限定了主體組件612的陰螺紋部分。因此，當(dāng)鉆《廷606、 608 通過在其間的相對旋轉(zhuǎn)構(gòu)成時，主體組件612的陰螺紋和陽螺紋部分也被旋 轉(zhuǎn)并且驅(qū)動形成連接的接合，以便限定軸向地定向的環(huán)形流體管道622,用于流體連接兩個部件660、 680的輔助流動線^各662、 682。 0形圏615a/b通 常圍繞主體組件612的陽螺紋部分?jǐn)y帶，用于密封穿過第一和第二管形構(gòu)件 612a/b的流體連接。應(yīng)該理解，如在本領(lǐng)域中已知的，為了流體流動的完整 性，O形圈或其它密封裝置可以衫L相似地用于其它地方。第一和第二管形構(gòu)件612a、 612b還合作以限定至少一個傳導(dǎo)通道674, 用于電連接兩個部件660、 680的電線^各664、 684。該電線^各664、 684通過 插頭對插座的設(shè)計中的插頭685、687軸向地接附到主體組件612的傳導(dǎo)通道 674,但是也可以一皮焊接或壓接到適當(dāng)?shù)奈恢?，或通過其它已知的接附方法。 通過由分別的第 一和第二管形構(gòu)件612a/b的陽螺紋和陰螺紋部分?jǐn)y帶的互補 的徑向(環(huán)形)電觸點690a (內(nèi)部)、690b (外部)，將傳導(dǎo)通道674徑向 地定向(即，其包括徑向地定向的部分)穿過第一和第二管形構(gòu)件612a、612b。雖然為了簡單沒有在圖6中示出用于調(diào)節(jié)主體組件612的長度的組件， 本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，這樣的附加的組件在許多應(yīng)用中至少是 希望的。這樣的組件的特別的示例在下面參考圖7-8討論。圖7示出了可以用于在分別的鉆鋌706、708內(nèi)攜帶的兩個部件760、780 的軸向地定向的輔助流動線^各(沒有示出)中的特別的連接器實施例710的 截面圖。連接器710的主體組件712包括可連接的第一和第二管形構(gòu)件 712a/b。第一管形構(gòu)件712a被攜帶以與上部部件760 (其與上部鉆鋌706 — 起運動)一起運動，并且限定了主體組件712的陰螺紋部分。第二管形構(gòu)件 712b纟皮攜帶以與下部部件780 (其與下部鉆鋌708 —起運動) 一起運動，并 且限定了主體組件712的陽螺纟丈部分。因此，當(dāng)鉆鋌706、 708通過在其間的 相對旋轉(zhuǎn)構(gòu)成時，主體組件712的陰螺紋和陽螺纟丈部分也被旋轉(zhuǎn)并且驅(qū)動形 成連接的接合，以便限定軸向地定向的、具有直線部分722a和環(huán)形部分722b 的流體管道，用于流體連接兩個部件760、 780的輔助流動線路(沒有示出)。 O形圏715a/b通常圍繞主體組件712的陽螺纟丈部分?jǐn)y帶，用于密封穿過第一 和第二管形構(gòu)件712a/b的流體連接。應(yīng)該理解，如在本領(lǐng)域中已知的，為了 流體流動的完整性，O形圏或其它密封裝置可以一皮相似地用于其它地方。第一和第二管形構(gòu)件712a、 712b還合作以限定至少一個傳導(dǎo)通道774, 用于電連接兩個部件760、 780的電線^各764、 784。該電線路764、 784部分 地延伸通過流體管道722a并且通過插頭對插座的i殳計785a/b (與濕接頭相 似)軸向地接附到主體組件712的傳導(dǎo)通道774,但是也可以一皮焊接或壓接 到適當(dāng)?shù)奈恢茫蛲ㄟ^其它已知的接附方法。通過由分別的第一和第二管形構(gòu)件712a/b的陽螺紋和陰螺鄉(xiāng)丈部分?jǐn)y帶的互補的電插座785a (內(nèi)部)和電插 頭785b(外部)，將傳導(dǎo)通道774徑向地定向(即，其包4舌徑向^k定向的部 分)穿過笫一和第二管形構(gòu)件712a、 712b。圖7還略為詳細(xì)地示出了用于調(diào)節(jié)連接器長度的組件714。調(diào)節(jié)長度的 過程主要包括以下步驟確定兩個部件760、 780的相對端之間的距離，并且 根據(jù)確定的距離縮短或延長分別的兩個部件的輔助流動線鴻之間的流體連接 和電線贈之間的電連接。長度調(diào)節(jié)組件714包4舌通過多個鎖定螺4丁732圍繞 下部部件780可移除地固定的套筒730。下部部件780具有裝配在連接器主 體組件712的第二管形構(gòu)件712b的下部部分(沒有單獨標(biāo)號)內(nèi)的上部直徑 減小的部分780a。下部部件部分780a和第二管形構(gòu)件712b裝備有互補的有 螺紋的表面，用于如在734參考的螺纟丈接合。第二管形構(gòu)件712b包括在其有 螺紋的表面的區(qū)域內(nèi)的用于接收鍵738的鍵槽736,鍵738(與套筒730合作) 防止第二管形構(gòu)件712b旋轉(zhuǎn)。從而，當(dāng)移除套筒730和鍵738時，第二管形 構(gòu)件712b自由地在施加的轉(zhuǎn)矩作用下旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選地在將第一和第二管形構(gòu)件712a、 712b、部件760、 780、和長度 調(diào)節(jié)組件714布置在鉆鋌706、 708內(nèi)以前執(zhí)行連接器710的長度調(diào)節(jié)。實質(zhì) 上，當(dāng)轉(zhuǎn)矩被施加到第二管形構(gòu)件712b時，下部部件780一皮保持不能旋轉(zhuǎn)， 導(dǎo)致第二管形構(gòu)件712b相對于下部部件780旋轉(zhuǎn)。這樣的相對旋轉(zhuǎn)具有沿(上 或下)下部部件部分780a軸向地運動第二管形構(gòu)件712b的歲爻果，如全部構(gòu) 件被安裝在它們分別的鉆鋌706、 708內(nèi)并且通過這些鉆鋌之間的相對旋轉(zhuǎn)構(gòu) 成時，在第二管形構(gòu)件712b和第一管形構(gòu)件712a之間適當(dāng)?shù)慕雍纤枰摹?從而，通過操縱第二管形構(gòu)件712b沿下部部件780的位置執(zhí)行長度調(diào)節(jié)。第 一管形構(gòu)件712a通常4皮保持在沿上部部件760的一個位置，雖然電插座785a 可以被彈簧向下偏置以促進(jìn)其與電插頭785b接合。應(yīng)該理解，為了流體流動 的完整性，O形圈或其它密封裝置可以用于不同的位置(沒有標(biāo)號)。圖8示出了可以用于在分別的鉆《廷806、 808內(nèi)傳送的兩個部件860、 880 的軸向地定向的環(huán)形輔助流動線路862、882中的替代的連接器810的截面圖。 連接器810的主體組件812包括可連接的第一、第二、和第三管形構(gòu)件 812油/c。第一和第二管形構(gòu)件812a/b 一皮攜帶以與被固定到并且與上部鉆4廷 806 —起運動的上部部件860 —起運動。第一管形構(gòu)件812a包括限定了主體 組件812的外部陰螺紋部分812&和內(nèi)部陽螺紋部分812a2的同中心的管形部 分。使用O形圈815c將第二管形構(gòu)件812b可滑動地連接到第三管形構(gòu)件812c(即，允許在其間相對旋轉(zhuǎn))，并且第二管形構(gòu)件812b包括限定了主體組件812的外部陽螺紋部分812h和內(nèi)部陰螺纟文部分812b2的同中心的管形部分。 第三管形構(gòu)件812c被攜帶以與被固定到并且與下部鉆鋌808—起運動的下部 部件880 —起運動。因此，當(dāng)上部和下部鉆《廷806、 808通過在其間的相對旋 轉(zhuǎn)構(gòu)成時，主體組件812的陰螺紋和陽螺統(tǒng)部分(分別通過第二和第三管形 構(gòu)件812b/c限定)也被旋轉(zhuǎn)并且驅(qū)動形成連接的接合，以便限定軸向地定向 的環(huán)形流體管道822,用于流體連接兩個部件860、 880的輔助流動線路862、 882。 0形圈組815a/b通常圍繞主體組件812的分別的陽螺紋部分?jǐn)y帶，用 于密封穿過笫一和第二管形構(gòu)件812a/b的流體連接。應(yīng)該理解，如在本領(lǐng)域 中已知的，為了流體流動的完整性，O形圈或其它密封裝置可以被相似地用 于其它地方。第一和第二管形構(gòu)件812a、 812b還合作以限定至少一個傳導(dǎo)通道874, 用于電連接兩個部^f牛860、 880的電線^各864、 884。該電線^各864、 884通過 分別的上部/下部濕接頭885a/b軸向地接附到主體組件812的傳導(dǎo)通道874, 但是也可以被焊接或壓接到適當(dāng)?shù)奈恢?，或通過其它已知的接附方法。傳導(dǎo) 通道874部分地通過由第一和第二管形構(gòu)件812a、 812b限定的中心管道891 內(nèi)的傳導(dǎo)線890 (注意盤繞的區(qū)域890c )的過長度提供。圖8還略為詳細(xì)地示出了用于調(diào)節(jié)連接器810的長度的替代的組件814。 調(diào)節(jié)長度的過程主要包括以下步驟確定兩個部件860、 880的相對端之間的 距離，并且根據(jù)確定的距離縮短或延長分別的兩個部件的輔助流動線5^間 的流體連接和電線鴻之間的電連接。長^調(diào)節(jié)組件814包括可以通過鎖緊墊 圏831和;挺形環(huán)832圍繞下部部件880鎖定的軸環(huán)或帽830,鎖緊墊圈831 和楔形環(huán)832可以通過軸環(huán)830 (參看有螺紋的區(qū)域829 )的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動以與外 部陰螺鄉(xiāng)丈部分812ai的下部肩鎖定接合。圍繞外部陽螺紋部分812b!的直徑減 小的部分?jǐn)y帶分離的外螺紋的環(huán)827。外部陽螺紋部分812b!和環(huán)827裝配在 裝備有與環(huán)827的螺紋互補的內(nèi)螺紋的外部陰螺玟部分812ai內(nèi)。從而，當(dāng) 楔形環(huán)832從與外部陰螺故部分812a!鎖定4^卸下時，第一管形構(gòu)件812a 在施加的轉(zhuǎn)矩作用下自由地旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選地在將第一、第二、和第三管形構(gòu)件812a/b/c、部件860、 880、和 長度調(diào)節(jié)組件814布置在鉆鋌806、 808內(nèi)以前^l行連接器810的長度調(diào)節(jié)。 轉(zhuǎn)矩施加到第一管形構(gòu)件812a將導(dǎo)致第一管形構(gòu)件812a相對于有螺紋的環(huán) 827旋轉(zhuǎn)。這樣的相對旋轉(zhuǎn)具有沿(上或下)第一管形部件812a軸向地運動第二管形構(gòu)件812b的效果，如全部構(gòu)件被安裝在它們分別的鉆鋌806、 808 內(nèi)并且通過這些鉆《廷之間的相對旋轉(zhuǎn)構(gòu)成時，在第二管形構(gòu)件812b和第三管 形構(gòu)件812c之間適當(dāng)?shù)慕雍纤枰?。從而，通過操縱第二管形構(gòu)件812b 沿第一管形構(gòu)件8i2a的位置執(zhí)行長度調(diào)節(jié)。第三管形構(gòu)件812c通常被保持在沿下部部件880的一個位置。圖7-8示出的實施例使用了促進(jìn)通常在第一和笫二管形構(gòu)件之間的相對 旋轉(zhuǎn)以調(diào)節(jié)主體組件712、 812的長度的長度調(diào)節(jié)組件714、 814。然而，本 領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，可以有利地使用其它長度調(diào)節(jié)組件。示例 包括促進(jìn)在第一和第二管形構(gòu)件之間適當(dāng)?shù)叵鄬瑒?、伸縮、或其它平移運 動以調(diào)節(jié)連接器主體組件的長度的組件。圖9為可以用于在分別的鉆^1906、 908內(nèi)攜帶的兩個部件960、 980的 軸向地定向的環(huán)形輔助流動線路962、 982中的4#代的連接器910的截面圖。 連接器910的主體組件912包括可連接的第一和第二管形構(gòu)件912a/b。第一 管形構(gòu)件912a被攜帶以與上部部件960 (其^皮固定到并且與上部鉆《廷906 — 起運動)一起運動，并且限定了主體組件912的陽螺纟丈部分。第二管形構(gòu)件 912b被攜帶以與下部部件980 (其被固定到并且與下部鉆鋌908 —起運動) 一起運動，并且限定了主體組件912的陰螺紋部分。因此，當(dāng)鉆鋌906、 908 通過在其間的相對旋轉(zhuǎn)構(gòu)成時，主體組件912的陰螺統(tǒng)和陽螺紋部分也被旋 轉(zhuǎn)并且驅(qū)動形成連接的接合，以便限定具有穿過第一和第二管形構(gòu)件912油 (即，在連接的構(gòu)件的接口處)的環(huán)形空間922c的軸向地定向的流體管道 922a/b,用于流體連接兩個部件960、 980的輔助流動線路962、 982。 O形圈 915通常圍繞主體組件912的陽螺紋部分?jǐn)y帶，并且一個或多個表面密封件 917通常圍繞限定環(huán)形空間922c的第一和第二管形構(gòu)件912a/b的端部部分布 置，用于密封穿過第一和第二管形構(gòu)件912a/b的流體連接。應(yīng)該理解，如在 本領(lǐng)域中已知的，為了流體流動的完整性，O形圏或其它密封裝置可以一皮相 似地用于其它地方。第一和第二管形構(gòu)件912a、 912b還合作以限定至少一個傳導(dǎo)通道974， 用于電連沖妻兩個部件960、 980的電線^各964、 984。該電線; 各964、 984通過 互補的上部徑向(環(huán)形)電觸點991a (內(nèi)部)、991b (外部)、互補的下部 徑向(環(huán)形)電觸點993a (內(nèi)部)、993b (外部)、插頭985和插頭到插座 的設(shè)計(與濕接頭相似)軸向地接附到主體組件912的傳導(dǎo)通道974,但是 也可以被焊接或壓接到適當(dāng)?shù)奈恢?，或通過其它已知的接附方法。更特別地，通過由分別的第 一和第二管形構(gòu)件912a/b的陽螺紋和陰螺紋部分?jǐn)y帶的互補 的徑向(環(huán)形)電觸點990a (內(nèi)部)、990b (外部)的上部和下部對，將傳 導(dǎo)通道974徑向地定向(即，其包括徑向地定向的部分)穿過第一和第二管 形構(gòu)件912a、 912b。雖然為了簡單沒有在圖9中示出用于調(diào)節(jié)主體組件912的長度的組件， 本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，這樣的附加的組件在許多應(yīng)用中至少是 希望的。這樣的組件的特別的示例在上面參考圖7-8討論。圖10為可以用于在分別的鉆鋌1006、 1008內(nèi)攜帶的兩個部件1060、 1080 的軸向地定向的輔助流動線路1062、 1082中的^,代的連接器1010的截面圖。 連接器1010的主體組件1012包括裝備有O形圈1015的單一的液壓接頭件 1013。液壓接頭件1013裝備有兩個或多個O形圈1015,用于流體接合全部 部件1060、 1080 (其與分別的鉆鋌1006、 1008 —起運動)。因此，當(dāng)鉆鋌 1006、 1008通過在其間的相對旋轉(zhuǎn)構(gòu)成時，部件1060、 1080也被旋轉(zhuǎn)并且 驅(qū)動形成通過液壓接頭件1013和在其分別的端部內(nèi)的中心鉆孔1061、 1081 的流體接合，以便限定用于流體連接兩個部件1060、 1080的輔助流動線路 1062、 1082的軸向地定向的流動管道1022。應(yīng)該理解，如在本領(lǐng)域中已知的， 為了流體流動的完整性，0形圈或其它密封裝置可以一皮相似地用于其它地方。連接器1010的主體組件1012還包括傳導(dǎo)通道1120,用于電連接與兩個 分別的部件1060、 1080有關(guān)的鉆鋌1006、 1008的電線^各1064、 1084。圖11A-B為圖10所示軸向地定向的電傳導(dǎo)通道1120的詳細(xì)的截面圖。 有線鉆管(WDP)連接點1110表示適合用于在鉆鋌1006、 1008內(nèi)實現(xiàn)電傳 導(dǎo)通道1120的構(gòu)造。連接點1110與轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人的Boyle等人的 美國專利No.6,641,434中披露的類型相似，并且利用通信耦合器-特別是感 應(yīng)耦合器-傳遞信號穿過有線鉆管連接點。根據(jù)Boyle等人，有線鉆管連接 點內(nèi)的感應(yīng)耦合器包括具有環(huán)形鐵心的變壓器，該環(huán)形鐵心由高磁導(dǎo)率、低 損失的材料制造，諸如超透磁合金(其為被處理以獲得異常高的初始磁導(dǎo)率 并且適合用于低等級信號變壓器應(yīng)用的鎳鐵合金)。由多圏絕緣的導(dǎo)線組成 的繞組圍繞環(huán)形鐵心盤繞以形成環(huán)形鐵心變壓器。在一種構(gòu)造中，環(huán)形鐵心 變壓器被封裝在橡膠或其它絕緣材料中，并且裝配好的變壓器凹進(jìn)到定位在 鉆管連接內(nèi)的凹槽內(nèi)。更特別地，有線鉆管連接點1110示出為具有通信耦合器1121、 1131-特別是感應(yīng)耦合器元件-位于或靠近其的分別的陰螺紋端部1122的端部1141和陽螺紋端部1132的端部1134。第一電纜1114延伸通過管道1113來 以接下來進(jìn)一步描述的方式連接通信耦合器1121、 1131。有線鉆管連接點1110裝備有具有軸向鉆孔1112、陰螺紋端部1122、陽 螺紋端部1132、和/人陰螺紋端部1122延伸到陽螺紋端部1132的第一電纜 1114的伸長的管形主體1111。第一電流回路感應(yīng)耦合器元件1121 (例如， 環(huán)形鐵心變壓器)和相似的第二電流回路感應(yīng)耦合器元件1131分別被布置在 陰螺紋端部1122和陽螺紋端部1132處。第一電流回路感應(yīng)^禹合器元件1121、 第二電流回路感應(yīng)耦合器元件1131、和第一電纜1114共同地提供穿過每個 有線鉆管連接點的長度的通信管道。在兩個有線鉆管連接點之間的耦^^妾口 處的感應(yīng)耦合器(或通信連接)1120示出為由來自有線鉆管連接點1110的 第一感應(yīng)耦合器元件1121和來自下一個管形構(gòu)件的第二電流回路感應(yīng)耦合 器元件1131，組成，其可以為另一個有線鉆管連接點。；^領(lǐng)域中的普通技術(shù) 人員應(yīng)該理解，在本發(fā)明的一些實施例中，可以用其它具有相似的通信功能 的通信耦合器替4戈感應(yīng)耦合器元件，諸如，例如，Denison的美國專利 No.4,126,848中披露的類型的直接電接觸連接。圖11B更加詳細(xì)地示出了圖11A所示的感應(yīng)耦合器或通信連接1120。 陰螺紋端部1122包括內(nèi)螺紋1123和具有第一槽1125的環(huán)形內(nèi)部接觸肩 1124,第一環(huán)形鐵心變壓器1126布置在其中。環(huán)形鐵心變壓器1126連接到 電纜1114。相似地，鄰近的有線的管形構(gòu)件(例如，另一個有線鉆管連接點) 的陽螺紋端部1132，包括外螺紋1133，和具有第二槽1135，的環(huán)形內(nèi)部接觸管 端部1134，，第二環(huán)形鐵心變壓器1136，布置在其中。第二環(huán)形鐵心變壓器 1136，連接到鄰近的管形構(gòu)件9a的第二電纜1114，。槽1125和1135，可以被覆 蓋有高傳導(dǎo)率、#/茲導(dǎo)率的材料(例如，銅)以提高感應(yīng)耦合的效率。當(dāng)一 個有線鉆管連接點的陰螺紋端部1122與鄰近的管形構(gòu)件(例如，另一個有線 鉆管連接點)的陽螺紋端部1132，裝配在一起時，形成通信連接。從而，圖 11B示出了作為結(jié)果的接口的一部分的截面，其中面對的一對感應(yīng)耦合器元 件(即，環(huán)形鐵心變壓器1126、 1136，)被鎖定在一起，以在操作的通信鏈 路內(nèi)形成通信連接。此截面圖還示出了 ，閉合的環(huán)形路徑1140和1140'分別 封入環(huán)形鐵心變壓器1126和1136，，并且管道1113和1113，形成用于內(nèi)部電 纜1114和1114，(與圖10所示導(dǎo)體1064、 1084用途相同)的通道，內(nèi)部電 纜1114和1114，連接布置在每個有線鉆管連接點的兩個端部的兩個感應(yīng)耦合 器元件。上述感應(yīng)耦合器包括用雙環(huán)形線制造的電耦合器。該雙環(huán)形耦合器使用 陽螺紋和陰螺紋端部的內(nèi)部肩作為電觸點。在陽螺紋和陰螺統(tǒng)一皮構(gòu)成時，在 極端的壓力作用下^吏得內(nèi)部肩接合，確保在陽螺紋和陰螺紋端部之間的電連續(xù)性。通iti文置在槽內(nèi)的環(huán)形鐵心變壓器在連接的金屬內(nèi)感應(yīng)電流。在給定的頻率(例如100kHz),通過趨膚效應(yīng)將這些電流限制在槽的表面。陽螺紋 和陰螺紋端部建立分別的變壓器的第二電3各，并且該兩個第二電路通過配合 的內(nèi)部肩表面背靠背連接。雖然圖11A - B示出了某些通信耦合器類型，本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，不同的耦合器可以用于穿過互連的管形構(gòu)件通信信號。例如，這樣的系統(tǒng)可以包括磁耦合器，諸如那些在Hall等人的國際專利申請No.WO 02/06716中所描述的。也可以預(yù)想其它系統(tǒng)和/或耦合器。另夕卜，雖然為了簡單沒有在圖IO或圖11A-B中示出用于調(diào)節(jié)主體組件 1012的長度的組件，本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，這樣的附加的組件 在許多應(yīng)用中至少是希望的。這樣的組件的特別的示例在上面參考圖7-8討 論。圖12為可以用于在分別的鉆鋌1206、 1208內(nèi)攜帶的兩個部件1260、 1280 的軸向地定向的環(huán)形輔助流動線路1262、 1282中的替4戈的連接器1210的截 面圖。連接器1210的主體組件1212包括可連接的第一和第二子組件1212a/b。第一子組件1212a被攜帶以與上部部件1260 —起運動，并且包括鉆鋌 1206和固定(例如，通過螺紋接合)在鉆鋌1206內(nèi)的上部心軸1213a。上部 心軸1213a包括在向外突出以接合鉆鋌1206內(nèi)的流動線路1223a的環(huán)形區(qū)域 1223ar之前軸向地延伸通過心軸(從上部連接的部件1260 )的流動線路1221a。 當(dāng)通過在上部鉆鋌1206內(nèi)接合上部心軸1213a(例如，通過其間的螺紋旋轉(zhuǎn)) 構(gòu)成第一主體子組件1212a時，流體線路1221a的徑向地突出的端部將被放 置為與流體線路1223a的環(huán)形區(qū)域1223ar垂直接合以建立上部流動鏈路。第二子組件1212b被攜帶以與下部部件1280 —起運動，并且包括鉆鋌 1208和固定(例如，通過螺紋接合)在鉆鋌1208內(nèi)的下部心軸1213b。下部 心軸1213b包括在向外突出以接合鉆鋌1208內(nèi)的流動線路1223b的環(huán)形區(qū)域 1223br之前軸向地延伸通過心軸(,人下部連接的部件1280)的流動線^各 1221b。當(dāng)通過在下部鉆4廷1208內(nèi)沖妻合下部心軸1213b (例如，通過其間的 螺統(tǒng)旋轉(zhuǎn))構(gòu)成第二主體子組件1212b時，流體線路1221b的徑向地突出的 端部將被放置為與流體線路1223b的環(huán)形區(qū)域1223br垂直4^以建立下部流動鏈路。當(dāng)鉆鋌1206、 1208通過在其間的相對旋轉(zhuǎn)構(gòu)成時。鉆井泥漿109如箭 頭所示通過延伸通過鉆鋌1206和1208的通道1207。主體組件1212的第一 和第二子組件1212a/b也被旋轉(zhuǎn)并且驅(qū)動形成連接的4^,以便限定外部的 徑向地定向的(更特別地，徑向?qū)ΨQ的)流體管道1222,用于流體連接分別 的第一和第二主體子組件的上部和下部流動鏈^各。此過程流體互連兩個部件 1260、 1280。 O形圈1215通常圍繞上部和下部心軸1213a/b攜帶，用于密封 穿過第一和第二主體子組件1212a/b的流體連接。應(yīng)該理解，如在本領(lǐng)域中 已知的，為了流體流動的完整性，O形圏或其它密封裝置可以-皮相似地用于 其它地方。第一和第二主體子組件1212a、 1212b還合作以限定至少一個傳導(dǎo)通道 1274,用于電連接兩個部件1260、 1280的電線路1264、 1284。該電線路1264、 1284通過互補的上部徑向(環(huán)形)電觸點1291a (內(nèi)部)、1291b (外部)、 互補的下部徑向(環(huán)形)電觸點1293a (內(nèi)部)、1293b (外部)、插頭到插 座的設(shè)計1285 (與濕接頭相似)、和互補的徑向(環(huán)形)電觸點1290a (內(nèi) 部)、1290b (外部)軸向地接附到主體組件1212的傳導(dǎo)通道1274。應(yīng)該理 解，也可以使用其它已知的電接附方法。通過由設(shè)計1285的分別的陽螺紋和 陰螺故部件攜帶的互補的徑向(環(huán)形)電觸點1290a (內(nèi)部)、1290b (外部) 的上部和下部對，將傳導(dǎo)通道1274徑向地定向(即，其包括徑向地定向地部 分)穿過第一和第二主體子組件1212a、 1212b。雖然為了簡單沒有在圖12中示出用于調(diào)節(jié)主體組件1212的長度的組 件，本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，這樣的附加的組件在許多應(yīng)用中至 少是希望的。這樣的組件的特別的示例在上面參考圖7-8討論。圖13為可以用于在分別的鉆鋌1306、 1308內(nèi)攜帶的兩個部件1360、 1380 的軸向地定向的環(huán)形輔助流動線3各1362、 1382中的替4戈的連4妻器1310的截 面圖。連接器1310的主體組件1312包括裝備有O形圏1315的單一的'絲 接頭件1313。液壓4妾頭件1313裝備有兩個或多個O形圏1315，用于流體接 合全部部件1360、 1380 (其被固定到并且與分別的鉆鋌1306、 1308 —起運 動)。應(yīng)該理解，如在本領(lǐng)域中已知的，為了流體流動的完整性，O形圏或其它密封裝置可以一皮相似地用于其它:l也方。連接特形接頭1307布置在鉆鋌1306、 1308之間，用于互連鉆鋌。特形 接頭1307使用陽螺紋和陰螺紋端部螺纟丈組，該陽螺紋和陰螺紋端部螺紋組適合用于4^鉆鋌1306、 1308的相對端的分別的螺紋組，并且適合用于當(dāng)旋轉(zhuǎn) 特形接頭時將全部鉆鋌拉向特形接頭1307以形成螺纟丈接合。從而，在特形接 頭1307的螺紋已經(jīng)初始接合分別的鉆鋌的螺紋以后，并且鉆鋌被保持在鉆環(huán) 底板上不能旋轉(zhuǎn)(例如，在現(xiàn)有的方式中)時，特形接頭1307的旋轉(zhuǎn)將在不 需要鉆鋌自身經(jīng)歷旋轉(zhuǎn)(僅平移)的情況下實現(xiàn)鉆鋌1306、 1308的構(gòu)成。這 是必要的，因為流動線路1362、 1382不是徑向?qū)ΨQ的(即，它們的接合取決 于正確的徑向?qū)?zhǔn))。因此，當(dāng)鉆鋌1306、 1308通過旋轉(zhuǎn)連接特形接頭1307構(gòu)成時，拉動部 件1360、 1380形成通過在其分別的端部內(nèi)的液壓接頭件1313和中心鉆孔 1361、 1381的流體接合，以便限定軸向地定向的流體管道1332,用于流體連 接兩個部件1360、 1380的輔助流動線路1362、 1382。主體組件1312還包括多個互補的插頭到插座電觸點1390a(上部插頭)、 1390b (下部插座)，其合作以限定至少一個傳導(dǎo)通道1374,用于電連接兩 個部件1360、 1380的電線;洛1364、 1384。該電線^各1364、 1384通過插頭到 插座的設(shè)計中的插頭1385軸向地接附到主體組件1312的傳導(dǎo)通道1374,但 是也可以被焊接或壓接到適當(dāng)?shù)奈恢?，或通過其它已知的接附方法。傳導(dǎo)通 道1374徑向地定向(即，其包括徑向地定向的部分)穿過互補的插頭到插座 電觸點1390a (上部插頭)、1390b (下部插座)的上部和下部對。雖然為了簡單沒有在圖13中示出用于調(diào)節(jié)主體組件1312的長度的組 件，本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，這樣的附加的組件在許多應(yīng)用中至 少是希望的。這樣的組件的特別的示例在上面參考圖7-8討論。圖14A _ B為具有用于在主體組件1412的第一和第二管形構(gòu)件斷開時自 動地關(guān)閉連接的部件的流動線路的裝置的連接器1410的特別的實施例的順 續(xù)的截面圖。連接器實施例1410可以用于在分別的鉆鋌1406、 1408內(nèi)攜帶 的兩個部件(沒有示出)的軸向地定向的輔助流動線^各(沒有示出)。連接 器1410的主體組件包括可連接的第一和第二管形構(gòu)件1412a/b。第一管形構(gòu) 件1412a被攜帶以與被固定到并且與上部鉆鋌1406 —起運動的上部部件(沒 有示出) 一起運動，并且包括限定了主體組件的外部陰螺鄉(xiāng)丈部分1412&和內(nèi) 部陰螺紋部分1412a2的同中心的管形部分。第二管形構(gòu)件1412b^皮攜帶以與和下部鉆《廷1408 —起運動的下部部件 (沒有示出) 一起運動，并且包括限定了主體組件1412的外部陽螺鄉(xiāng)丈部分 1412b!和內(nèi)部陽螺紋部分1412b2的同中心的管形部分。因此，當(dāng)上部和下部鉆鋌1406、 1408通過其間的相對旋轉(zhuǎn)構(gòu)成(形成如圖14B所示的接合)時， 主體組件1412的陰螺纟丈和陽螺纟丈部分也被旋轉(zhuǎn)并且驅(qū)動形成連接的接合，以 便限定軸向地定向的環(huán)形流體管道，用于流體連接兩個部件(沒有示出)的 輔助流動線路(沒有示出)。環(huán)形流體管道包括形成在第一管形構(gòu)件1412a內(nèi)的第一管道部分1422a、 形成在笫二管形構(gòu)件1412b內(nèi)的第二管道部分1422b、和在主體組件1412的 第一和第二管形構(gòu)件1412a/b接合時形成的中間的笫三管道部分1422c。第一 和第二管形構(gòu)件1412a/b中的每個包括在此實施例中通過分別的環(huán)形活塞 1423a/b限定的閥，環(huán)形活塞1423a/b可以運動通過其中的環(huán)面1425油(參 看圖14A)限定的腔室，以在第一和第二管形構(gòu)件1412a/b連接時自動地打 開輔助流動線路的第三管道部分1422c,并且在第一和第二管形構(gòu)件1412a/b 斷開時自動地關(guān)閉第三管道部分1422c。從而，當(dāng)?shù)谝缓偷诙苄螛?gòu)件1412a/b脫離時，通過與外部陽螺紋部分 1412h接合從關(guān)閉位置被移動到打開位置(參看從圖14A到圖14B的順序) 的活塞1423a將通過在笫一管道部分1422a和第四管道部分1422d內(nèi)施加的 流體壓力(或者，替代的力施加設(shè)備，諸如巻簧)自動地移動回到關(guān)閉位置。 相似地，當(dāng)?shù)谝缓偷诙苄螛?gòu)件1412a/b脫離時，通過與內(nèi)部陰螺紋部分 1412a2接合從關(guān)閉位置被移動到打開位置(參看從圖14A到圖14B的順序) 的活塞1423b將通過在笫二管道部分1422b和第五管道部分1422e內(nèi)施加的 流體壓力(或者，替4戈的力施加裝置，諸如巻簧)自動地移動回到關(guān)閉位置。 0形圈組(沒有標(biāo)號)通常圍繞主體組件1412的分別的陽螺紋部分?jǐn)y帶，用 于密封穿過第一和第二管形構(gòu)件1412a/b的流體連接。應(yīng)該理解，如在本領(lǐng) 域中已知的，為了流體流動的完整性，O形圏或其它密封裝置可以一皮相似地 用于其它地方。第一和第二管形構(gòu)件1412a、 1412b還合作以限定至少一個傳導(dǎo)通道 1474,用于電連接兩個部件(沒有標(biāo)號)的電線路1464、 1484(參看圖14A)。 該電線路1464、 1484通過分別的上部(陰螺紋)和下部(陽螺紋)濕接頭構(gòu) 件1485a/b軸向地接附到主體組件1412的傳導(dǎo)通道，但是也可以被焊接或壓 接到適當(dāng)?shù)奈恢茫蛲ㄟ^其它已知的接附方法。雖然為了簡單沒有在圖14中示出用于調(diào)節(jié)主體組件1412的長度的組 件，本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，這樣的附加的組件在許多應(yīng)用中至 少是希望的。這樣的組件的特別的示例在上面參考圖7-8討論。通過前面的描述應(yīng)該理解，可以在不偏離本發(fā)明的真正精神的情況下對 本發(fā)明的優(yōu)選的和替代的實施例作出不同的修改和變化。;^葛述內(nèi)容的目的傾向于僅是說明性的而不應(yīng)該被解釋為限制性的。本 發(fā)明的范圍應(yīng)該僅通過后附的權(quán)利要求書的語言確定。權(quán)利要求書中的術(shù)語 "包括"傾向于表示"至少包括，，，從而，權(quán)利要求書中陳述的元件列表為 開放的組或群。相似地，術(shù)語"包含"、"具有"、和"包括"全部傾向于 表示元件的開放的組或群。除非特別排除，"一"，"一個"單數(shù)術(shù)語傾向 于包括其復(fù)數(shù)形式。
權(quán)利要求
1.一種用于地下地層的模塊化工具，其包括第一模塊，其包括至少部分地限定該工具的外部的第一鋌，其中該鋌包括在鋌的第一端處的第一接合機構(gòu)和在鋌的第二端處的第二接合機構(gòu)，以及用于將鉆井流體通過其的流體通路；第二模塊，其包括至少部分地限定該工具的外部的第二鋌，其中該鋌包括在鋌的第一端處用于接合第一鋌的第二端的第一接合機構(gòu)和在鋌的第二端處的第二接合機構(gòu)，以及延伸該模塊的長度的用于將鉆井流體通過其的流體通路；以及用于連接第一和第二模塊的一個或更多的連接器，該一個或更多的連接器至少連接來自第一模塊的一個流動線路和來自第二模塊的一個流動線路，以在第一和第二模塊之間流動輔助流體；且至少連接來自第一模塊的一根導(dǎo)線和來自第二模塊的一根導(dǎo)線，以在模塊之間傳輸能量和/或數(shù)據(jù)，且該一個或更多的連接器構(gòu)造為用于在第一和第二模塊之間通過鉆井流體。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化工具，其中第一和第二模塊的接合機 構(gòu)包括在鋌的第 一端處的陽螺纟丈部分和在鋌的第二端處的陰螺紋部分。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化工具，其中流體通路,A^莫塊的第一端 延伸到第二端。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化工具，其中第一和第二才莫塊的^^機 構(gòu)是相反的螺紋部分。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的才莫塊化工具，其中第一才莫塊是探測器才莫塊， 其包括用于隔離井孔壁的部分的組件。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的模塊化工具，其中探測器才莫塊靠近鉆頭布置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的模塊化工具，其中該組件包括流體連接到該 工具的外部的進(jìn)口 ，且該至少一個流動^各線流體連接到該進(jìn)口。
8. —種鉆井井孔的系統(tǒng)，其包括 提供來自表面的鉆井流體的流動的鉆柱；具有可操作地連接到鉆柱的第一端的地層測試工具，該地層測試工具包 括多個模塊，每個包括至少一個流動線路和鉆井流體通路，其中該多個才莫 塊的第一個可操作地連接到該多個模塊的第二個的第一端或第二端，從而允 許流動線路和鉆井流體通路內(nèi)的流體在第一和第二才莫塊之間傳輸；以及可操作地連接到該測試工具的第二端的鉆頭，該鉆頭接收從鉆柱通過第一和第二模塊的鉆井流體。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其中該多個模塊的第一個是螺紋連接到該 多個模塊的第二個的探測器模塊。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其中流動線路流體連接到該工具的外部。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8的系統(tǒng)，還包括在第一和第二才莫塊之間的至少一個 電連接。
12. —種在工作現(xiàn)場裝配井下工具的方法，該方法包括 提供第一才莫塊，其具有至少部分地限定該工具的外部的《廷，其中該鋌包括在鋌的第 一端處的第 一螺纟丈部分和在鋌的第二端處的第二螺紋部分，延伸 該才莫塊的長度用于將鉆井流體通過其的流體通路；:^供第二才莫塊，其具有至少部分地限定該工具的外部的4廷，其中該鋌包 括在鋌的第 一端處的第 一螺纟丈部分和在鋌的第二端處的第二螺纟丈部分，延伸 該模塊的長度用于將鉆井流體通過其的流體通路；以及將第 一才莫塊的流動線路連接到第二才莫塊的流動線路。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中第一才莫塊的流動線路流體連接 到該工具的外部和該工具的內(nèi)部之一。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括將第一才莫塊的電通道連接到 第二才莫塊的電通道，該通道適于傳輸能量和數(shù)據(jù)的至少一個。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括將第一模塊的第二流動線路 連接到該工具的外部。
16. —種重構(gòu)用于隨鉆工具的多個沖莫塊以獲得多個工具的方法，該方法包括提供多個才莫塊，其中每個才莫塊包括至少一個流動線路和鉆井流體通路； 以笫一構(gòu)造連接該多個才莫塊以獲得第一井下工具；以及 以第二構(gòu)造連接該多個才莫塊以獲得第二井下工具。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中提供多個模塊包括提供探測器 模塊和采樣歸塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及模塊化的連接器和方法。一種用于地下地層的模塊化工具包括第一模塊、第二模塊、以及連接第一和第二模塊的一個或更多的連接器。具體地，第一模塊包括第一鋌，第一鋌至少部分地限定該工具的外部且包括在鋌的第一端處的第一接合機構(gòu)和在鋌的第二端處的第二接合機構(gòu)。第一模塊也包括用于將鉆井流體通過其的流體通路。第二模塊具有包括類似結(jié)構(gòu)的類似構(gòu)造。一個或更多的連接器利于至少一個流動線路流體連接到該工具的外部的連接、以及用于在模塊之間傳輸能量和/或數(shù)據(jù)的電通道的連接。
文檔編號E21B17/02GK101240694SQ20081008615
公開日2008年8月13日 申請日期2006年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月15日
發(fā)明者A·帕圖什, F·拉特利勒, J·小坎貝爾, K·D·哈姆斯, T·W·帕爾默 申請人:普拉德研究及開發(fā)股份有限公司