專利名稱：具有反饋機(jī)構(gòu)的送入工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本技術(shù)大體涉及用于將殼體懸掛器送入海底井中的工具，并且具體而言，涉及具有反饋機(jī)構(gòu)的送入工具。
背景技術(shù)：
在海底應(yīng)用中，使用送入工具來安裝各種構(gòu)件是非常復(fù)雜的操作。送入工具在平均海平面以下10000英尺上操作且包括許多子系統(tǒng)。送入工具會(huì)遭受極端的溫度、壓力和其它惡劣的環(huán)境因素。送入工具的操作在船高度處完成，并且目前不存在可用來監(jiān)測送入工具的操作的穩(wěn)定可靠的監(jiān)測系統(tǒng)。由于在完整的系統(tǒng)中包括大量的構(gòu)件，所以在船高度處的任何監(jiān)測系統(tǒng)在送入工具操作期間并不使操作員精確地知道送入工具的構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)。存在對在送入工具的操作期間向操作員提供送入工具的構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)的反饋的技術(shù)的需要。以下技術(shù)可解決這些問題中的一個(gè)或多個(gè)。

發(fā)明內(nèi)容
在本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中，一種送入工具具有用于連接至管道串上的柱、本體和響應(yīng)于柱相對于本體的旋轉(zhuǎn)而選定的多個(gè)功能位置。反饋機(jī)構(gòu)組件連接至送入工具上且在柱相對于本體的旋轉(zhuǎn)的情況下操作。反饋機(jī)構(gòu)組件能夠增加在該多個(gè)功能位置處使柱相對于本體旋轉(zhuǎn)所需要的扭矩，從而提供關(guān)于送入工具是處于該多個(gè)功能位置中的合適的功能位置上的肯定指示。在本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中，一種送入工具具有用于連接至管道串上的柱。通道沿著柱的軸線延伸。送入工具具有本體和響應(yīng)于柱相對于本體的旋轉(zhuǎn)而選定的多個(gè)功能位置。反饋機(jī)構(gòu)本體連接至送入工具的本體上。反饋機(jī)構(gòu)本體具有多個(gè)接合元件。該多個(gè)接合元件對應(yīng)于送入工具的該多個(gè)功能位置。反饋凸起件連接至柱和反饋機(jī)構(gòu)本體上，使得反饋凸起件與柱同時(shí)旋轉(zhuǎn)且能夠相對于柱和反饋機(jī)構(gòu)本體沿軸向運(yùn)動(dòng)。反饋凸起件具有接合元件。反饋凸起件的接合元件適于接合對應(yīng)于送入工具的該多個(gè)功能位置的機(jī)構(gòu)本體的該多個(gè)接合元件。反饋凸起件的接合元件與機(jī)構(gòu)本體的該多個(gè)接合元件的接合從而增加在該多個(gè)功能位置處使柱相對于本體旋轉(zhuǎn)所需要的扭矩，并且從而提供關(guān)于送入工具是處于該多個(gè)功能位置中的合適的功能位置上的肯定指示。在本技術(shù)的方法的一個(gè)實(shí)施例中，送入工具設(shè)有細(xì)長柱、本體和反饋機(jī)構(gòu)組件。送入工具具有響應(yīng)于柱相對于本體的旋轉(zhuǎn)而選定的多個(gè)功能位置。柱連接至管道串上，并且工具被下放到海底井口中。管道和柱相對于本體旋轉(zhuǎn)至送入工具的該多個(gè)功能位置中的一個(gè)。當(dāng)送入工具到達(dá)該多個(gè)功能位置中的一個(gè)時(shí)，反饋機(jī)構(gòu)增加使管道和柱相對于本體旋轉(zhuǎn)所需要的扭矩，從而提供關(guān)于送入工具是處于該多個(gè)功能位置中的一個(gè)的肯定指示和反饋。


為了可更詳細(xì)地理解本技術(shù)的特征和益處及其它將變得顯而易見的方式，可參照它們的在附圖中示出的實(shí)施例來對以上簡要概括的本技術(shù)作出更具體的描述，附圖形成本說明書的一部分。但是還應(yīng)該注意，附圖僅示出了本技術(shù)的各種實(shí)施例且因而并不應(yīng)當(dāng)被看作限制本技術(shù)的范圍，因?yàn)樗部砂ㄆ渌行У膶?shí)施例。圖1是具有根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例構(gòu)造的反饋機(jī)構(gòu)的送入工具的截面圖。圖2是圖1的反饋機(jī)構(gòu)的放大視圖。圖3是在第一功能位置上的反饋機(jī)構(gòu)的一部分的放大的視圖。圖4是在第二功能位置上的反饋機(jī)構(gòu)的一部分的放大的視圖。圖5是在第三功能位置上的反饋機(jī)構(gòu)的一部分的放大的視圖。圖6是在第四功能位置上的反饋機(jī)構(gòu)的一部分的放大視圖。圖7是具有根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)備選實(shí)施例構(gòu)造的反饋機(jī)構(gòu)的送入工具的截面圖。圖8是圖7的反饋機(jī)構(gòu)的一部分的放大視圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將在下文中參照其中顯示了本技術(shù)的優(yōu)選實(shí)施例的附圖來更完整地描述本技術(shù)。但是，本技術(shù)可以許多不同的形式實(shí)施，而不應(yīng)該被理解成限于本文中闡述的實(shí)施例；相反，這個(gè)實(shí)施例提供來使得本公開將是徹底和完全的，并且將向本領(lǐng)域技術(shù)人員完整地傳達(dá)本技術(shù)的范圍。貫穿其中，相同標(biāo)號(hào)指相同元件。參照圖1，大體顯示了結(jié)合反饋機(jī)構(gòu)組件12來用于設(shè)定以及在內(nèi)部測試殼體懸掛器封隔件(packoff)的送入工具11的實(shí)施例。在該具體的實(shí)施例中，送入工具11是兩端口殼體懸掛器送入工具。但是，反饋機(jī)構(gòu)組件12并不限于該實(shí)施例，而是可用于其它送入工具設(shè)計(jì)，例如單個(gè)端口或無端口送入工具。送入工具11由柱13組成。柱13是具有延伸通過其中的軸向通道14的管狀部件。柱13在其上端上連接至鉆管串(未顯示)上，而在下端上連接至反饋機(jī)構(gòu)組件12上。柱13具有定位在其中且延伸通過其中的上部柱端口 15 和下部柱端口 17，它們允許在柱13的外部和軸向通道14之間有流體連通。內(nèi)部凸起件(cam) 18是連接至柱13上且基本包圍柱13的套管。在該實(shí)施例中， 內(nèi)部凸起件18沿著其內(nèi)徑的部分具有沿軸向延伸的槽(未顯示)。鍵(未顯示)從柱13 的外徑部分沿徑向延伸且被卡在內(nèi)部凸起件18的內(nèi)徑部分上的沿軸向延伸的槽(未顯示) 中，使得柱13和內(nèi)部凸起件18—致地旋轉(zhuǎn)。沿軸向延伸的槽(未顯示)允許內(nèi)部凸起件 18相對于柱13沿軸向運(yùn)動(dòng)。內(nèi)部凸起件18的外徑的部分具有包含在其中的螺紋(未顯示)。內(nèi)部凸起件18具有定位在其中且延伸通過其中的內(nèi)部凸起件端口 21，其允許在內(nèi)部凸起件18的外部和內(nèi)部之間有流體連通。內(nèi)部凸起件18的下部部分具有大體均勻的外徑， 除了在內(nèi)部凸起件18的外表面上的朝上的環(huán)狀肩部27。凹穴四在內(nèi)部凸起件18的外表面中定位在朝上的肩部27下方選定距離處。內(nèi)部本體19包圍柱13且被定位在內(nèi)部凸起件18上方。內(nèi)部本體19具有定位在其中且延伸通過其中的端口 20，其允許在內(nèi)部本體19的外部和內(nèi)部之間有流體連通。外部本體31基本上包圍內(nèi)部凸起件18和工具柱13的部分。在該實(shí)施例中，本體 31沿著其內(nèi)徑的部分具有螺紋(未顯示)，這些螺紋可旋擰地接合內(nèi)部凸起件18的外徑的部分上的螺紋(未顯示)，使得內(nèi)部凸起件18可相對于本體31旋轉(zhuǎn)。外部本體端口 32定位在外部本體31的上部部分中且延伸通過其中，以允許在外部本體31的外部和內(nèi)部之間有流體連通。本體31的下部部分容納接合元件33。在該具體的實(shí)施例中，接合元件33是多個(gè)擒掣機(jī)構(gòu)(dog)，它們各自具有平滑的內(nèi)表面和成形外表面。接合元件33的成形外表面適于在接合元件33與殼體懸掛器接合時(shí)接合在殼體懸掛器(未顯示)的內(nèi)表面上的互補(bǔ)的成形表面。接合元件33的內(nèi)表面最初與內(nèi)部凸起件18的外表面部分接觸。本體31、凸起件18、和柱13以下面這種方式連接柱13相對于本體31沿第一方向旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致內(nèi)部凸起件18 —致地旋轉(zhuǎn)且同時(shí)相對于本體31沿軸向向上運(yùn)動(dòng)。軸承蓋35 穩(wěn)固地連接至本體31的下部部分上且基本上包圍內(nèi)部凸起件18和柱13的部分。軸承蓋 35是本體31的整體部件且因而柱13也相對于軸承蓋35旋轉(zhuǎn)。下部本體37連接至軸承蓋35的下端上。下部本體37是軸承蓋35的整體部件， 并且因而，柱13也相對于下部本體37旋轉(zhuǎn)?；钊?1包圍柱13以及內(nèi)部凸起件18和本體31的大部分。活塞41是外部套管且最初相對于柱13處于“豎起(cocked)”位置，如圖1所示?；钊?1與柱13連接且與柱 13—致地旋轉(zhuǎn)，并且還能夠相對于柱13沿軸向運(yùn)動(dòng)。殼體懸掛器封隔密封件(未顯示)由活塞41承載，并且沿著活塞41的下端部分被定位。在被恰當(dāng)?shù)卦O(shè)定時(shí)，封隔密封件將用來將殼體懸掛器密封至井口罩上。參照圖1和圖2，反饋機(jī)構(gòu)組件12由機(jī)構(gòu)本體或外殼45和定位在外殼45內(nèi)的反饋凸起件47組成。在該具體的實(shí)施例中，機(jī)構(gòu)本體45通過多個(gè)緊固件55來穩(wěn)固地連接至下部本體37的下端上，該多個(gè)緊固件55確保下部本體37和機(jī)構(gòu)本體45 —致地起作用。機(jī)構(gòu)本體45基本上包圍反饋凸起件47和柱13。反饋凸起件47包圍柱13。反饋凸起件47和柱13通過防旋轉(zhuǎn)鍵57來連接到彼此上，防旋轉(zhuǎn)鍵57確保柱13和反饋凸起件47 —致地旋轉(zhuǎn)。連接柱13且促動(dòng)反饋凸起件47 的防旋轉(zhuǎn)鍵57定位在位于柱13中的沿軸向延伸的槽59中，從而允許反饋凸起件47在柱 13相對于機(jī)構(gòu)本體45旋轉(zhuǎn)時(shí)相對于柱13和機(jī)構(gòu)本體45沿軸向運(yùn)動(dòng)。機(jī)構(gòu)本體45的內(nèi)徑的下部部分具有定位在其中的螺紋61。反饋凸起件47的外徑的下部部分具有定位在其中的螺紋63，螺紋63與機(jī)構(gòu)本體45中的螺紋61接合。在柱13 相對于機(jī)構(gòu)本體45旋轉(zhuǎn)時(shí)，隨著反饋凸起件47相對于機(jī)構(gòu)本體45沿軸向運(yùn)動(dòng)，反饋凸起件47的螺紋63進(jìn)一步接合在機(jī)構(gòu)本體45上的螺紋61。參照圖2，機(jī)構(gòu)本體45具有定位在螺紋6上方的多個(gè)卡阻部65，它們從機(jī)構(gòu)本體 45的內(nèi)徑沿徑向向內(nèi)延伸選定的距離而形成環(huán)狀帶。卡阻部65彼此沿豎向間隔開選定的距離，并且定位在機(jī)構(gòu)本體45的內(nèi)徑上。卡阻部65適于在送入工具11的選定的功能位置處與反饋凸起件47接合。反饋凸起件47具有定位在螺紋63上方的卡阻部67，其從反饋凸起件47的外徑沿徑向向外延伸選定的距離而形成環(huán)狀帶。卡阻部67適于在送入工具11在其操作順序期間運(yùn)動(dòng)通過各種功能位置時(shí)與在機(jī)構(gòu)本體45的內(nèi)徑上的多個(gè)卡阻部65接合。在操作中，在該實(shí)施例中，活塞41最初處于“豎起”位置，并且柱端口 15、17、上部本體端口 20、外部本體端口 32和內(nèi)部凸起件端口 21彼此偏移，如在圖1中所示。殼體懸掛器封隔密封件(未顯示)由活塞41承載。反饋機(jī)構(gòu)組件12最初處于使卡阻部67位于機(jī)構(gòu)本體45上的多個(gè)卡阻部65下方的位置上。送入工具11下放到殼體懸掛器(未顯示)中，直至送入工具11的外部本體31的外表面滑動(dòng)地接合殼體懸掛器的內(nèi)表面。殼體懸掛器將被固定至由在鉆井架底板處的卡瓦支承的殼體串上。外部本體31的一部分將與在殼體懸掛器的肩部或碗狀體接觸。一旦送入工具11的外部本體31和殼體懸掛器靠緊而接觸彼此，則柱13相對于外部本體31旋轉(zhuǎn)規(guī)定的轉(zhuǎn)數(shù)。由于外部本體31、軸承蓋35、下部本體37和機(jī)構(gòu)本體45都整體地連接到彼此上，所以柱13同時(shí)相對于軸承蓋35、下部本體37和機(jī)構(gòu)本體45旋轉(zhuǎn)規(guī)定的轉(zhuǎn)數(shù)。鍵57確保在柱13旋轉(zhuǎn)時(shí)，反饋凸起件47 —致地旋轉(zhuǎn)且相對于機(jī)構(gòu)本體45轉(zhuǎn)移。在該實(shí)施例中，在柱13相對于外部本體31旋轉(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)部凸起件18和反饋凸起件47相對于柱13沿相同方向沿縱向運(yùn)動(dòng)。在工具柱13和反饋凸起件47旋轉(zhuǎn)時(shí)，旋擰至機(jī)構(gòu)本體 45的內(nèi)表面上的反饋凸起件47由于螺紋61、63的接合而開始相對于機(jī)構(gòu)本體45沿軸向向上運(yùn)動(dòng)。在內(nèi)部凸起件18沿縱向向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，在內(nèi)部凸起件18的外表面上的朝上的肩部 27與接合元件33接觸，從而迫使其沿徑向向外且與殼體懸掛器的內(nèi)表面中的輪廓或凹部接合接觸，從而將外部本體31鎖緊至殼體懸掛器上。參照圖3，在接合元件33(圖1)接合殼體懸掛器時(shí)，反饋凸起件47上的卡阻部67接合機(jī)構(gòu)本體45上的多個(gè)卡阻部65中的第一個(gè)。在卡阻部65、67彼此接合時(shí)，使柱13相對于外部本體31旋轉(zhuǎn)所需要的扭矩以及因而使反饋凸起件47相對于機(jī)構(gòu)本體45旋轉(zhuǎn)所需要的扭矩增加。使柱13旋轉(zhuǎn)以克服卡阻部65、67的接合所需要的增加的扭矩會(huì)向操作員指示且提供肯定反饋柱13已經(jīng)相對于外部本體31旋轉(zhuǎn)至合適的功能位置。因此，該增加的扭矩還向操作員指示且提供肯定反饋 內(nèi)部凸起件18已經(jīng)相對于外部本體31沿軸向運(yùn)動(dòng)合適的量而使接合元件與殼體懸掛器接合。在內(nèi)部凸起件18沿縱向向上運(yùn)動(dòng)且柱沿縱向向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，柱端口 15、17、上部本體端口 20、內(nèi)部凸起件端口 21和外部本體端口 32也相對于彼此而運(yùn)動(dòng)。一旦送入工具11和殼體懸掛器彼此鎖緊，則送入工具11和殼體懸掛器被沿著立管(未顯示)下放，直至殼體懸掛器倚靠在海底井口外殼中。操作員然后泵送水泥而使其沿著管柱向下，通過殼體且沿著包圍殼體的環(huán)帶向上返回。操作員然后準(zhǔn)備設(shè)定封隔密封件。在該實(shí)施例中，為了起動(dòng)活塞41且設(shè)定封隔密封件，必須關(guān)閉送入工具11的孔 14。實(shí)心鏢狀物(dart)或其它密封物體然后下落或下放到柱13的軸向通道14中。實(shí)心鏢狀物或其它密封物體降落至連接至柱13的下端上的著落接頭(landing sub)(未顯示)， 從而密封柱13的下端。柱13然后沿與之前相同的方向旋轉(zhuǎn)規(guī)定的額外轉(zhuǎn)數(shù)。在柱13相對于本體31旋轉(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)部凸起件18和反饋凸起件47相對于柱13和機(jī)構(gòu)本體45沿縱向進(jìn)一步運(yùn)動(dòng)，并且彼此接合的卡阻部65、67分開，從而降低使柱13相對于本體31旋轉(zhuǎn)所需要的扭矩量。在柱13沿縱向向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，柱端口 15、17、上部本體端口 20、內(nèi)部凸起件端口 21 和外部本體端口 32也相對于彼此運(yùn)動(dòng)。上部柱端口 15與上部本體端口 20對準(zhǔn)，從而允許有從柱13的軸向通道14，通過柱13，進(jìn)入且通過上部本體19且進(jìn)入活塞41的室的流體連通。在內(nèi)部凸起件18進(jìn)一步沿縱向向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，反饋凸起件47同時(shí)與柱13 —致地旋轉(zhuǎn)，并且也沿縱向向上運(yùn)動(dòng)，因?yàn)闄C(jī)構(gòu)本體45與下部本體37保持固定。在柱13和反饋凸起件47兩者旋轉(zhuǎn)時(shí)，隨著反饋凸起件47相對于下部本體37向上運(yùn)動(dòng)，將反饋凸起件47連接至柱13上的防旋轉(zhuǎn)鍵57在柱13中的槽59中進(jìn)一步沿縱向向上運(yùn)動(dòng)。在柱13旋轉(zhuǎn)時(shí)，反饋凸起件47繼續(xù)相對于機(jī)構(gòu)本體45沿軸向向上運(yùn)動(dòng)。參照圖4，柱13和反饋凸起件47繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，并且反饋凸起件47相對于機(jī)構(gòu)本體45沿軸向向上運(yùn)動(dòng)，直至在反饋凸起件47上的卡阻部67接合機(jī)構(gòu)本體45上的多個(gè)卡阻部65中的第二個(gè)。在卡阻部65、67彼此接合時(shí)，使柱13相對于外部本體31旋轉(zhuǎn)所需要的扭矩及因而使反饋凸起件47相對于機(jī)構(gòu)本體 45旋轉(zhuǎn)所需要的扭矩增加。使柱13旋轉(zhuǎn)以克服卡阻部65、67的接合所需要的增加的扭矩向操作員指示且提供肯定反饋柱13已經(jīng)相對于外部本體31旋轉(zhuǎn)至合適的功能位置。因此，該增加的扭矩還向操作員指示且提供肯定反饋內(nèi)部凸起件18已經(jīng)相對于外部本體31 沿軸向運(yùn)動(dòng)合適的量而使上部柱端口 15與內(nèi)部本體端口 20對準(zhǔn)。操作員在這時(shí)停止旋轉(zhuǎn)柱13。然后向下對鉆管施加流體壓力，并且該流體壓力行進(jìn)通過柱13的軸向通道14，然后傳送通過上部柱端口 15、內(nèi)部本體端口 20且進(jìn)入活塞41 的室，從而驅(qū)動(dòng)其相對于柱13向下。在活塞41向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)定封隔密封件。一旦活塞41被向下驅(qū)動(dòng)且封隔密封件被設(shè)定，則柱13然后沿與之前相同的方向旋轉(zhuǎn)額外的規(guī)定轉(zhuǎn)數(shù)。在柱13相對于本體31旋轉(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)部凸起件18和反饋凸起件47相對于機(jī)構(gòu)本體45沿著相同方向進(jìn)一步沿縱向運(yùn)動(dòng)，并且彼此接合的卡阻部65、67分開，從而降低使柱13相對于本體31旋轉(zhuǎn)而需要的扭矩量。在內(nèi)部凸起件18進(jìn)一步縱向向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，柱端口 15、17、上部本體端口 20、內(nèi)部凸起件端口 21和外部本體端口 32也相對于彼此運(yùn)動(dòng)。下部柱端口 17與內(nèi)部凸起件端口 21和外部本體端口 32對準(zhǔn)，從而允許有從柱13 的軸向通道14，通過柱13，進(jìn)入且通過內(nèi)部凸起件18，進(jìn)入且通過外部本體31，并且進(jìn)入封隔密封件上方的隔離的體積中的流體連通。在內(nèi)部凸起件18進(jìn)一步沿縱向向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，反饋凸起件47同時(shí)與柱13 —致地旋轉(zhuǎn)，并且還進(jìn)一步沿縱向向上運(yùn)動(dòng)，因?yàn)闄C(jī)構(gòu)本體45與下部本體37保持固定。在柱13和反饋凸起件47兩者旋轉(zhuǎn)時(shí)，隨著反饋凸起件47相對于下部本體37進(jìn)一步向上運(yùn)動(dòng)，將反饋凸起件47連接至柱13的防旋轉(zhuǎn)鍵57在柱13中的槽 59中進(jìn)一步沿縱向向上運(yùn)動(dòng)。在柱13旋轉(zhuǎn)時(shí)，反饋凸起件47繼續(xù)相對于機(jī)構(gòu)本體45沿軸向向上運(yùn)動(dòng)。參照圖5，柱13和反饋凸起件47繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，并且反饋凸起件47相對于機(jī)構(gòu)本體45沿軸向向上運(yùn)動(dòng)，直至反饋凸起件47上的卡阻部67接合機(jī)構(gòu)本體45上的多個(gè)卡阻部65中的第三個(gè)。在卡阻部65、67彼此接合時(shí)，使柱13相對于外部本體31旋轉(zhuǎn)所需要的扭矩及因而使反饋凸起件47相對于機(jī)構(gòu)本體45旋轉(zhuǎn)所需要的扭矩增加。旋轉(zhuǎn)柱13以克服卡阻部65、67的接合所需要的增加的扭矩向操作員指示且提供肯定反饋柱13已經(jīng)相對于外部本體31旋轉(zhuǎn)至合適的功能位置。因此，該增加的扭矩還向操作員指示且提供肯定反饋內(nèi)部凸起件18已經(jīng)相對于外部本體31沿軸向運(yùn)動(dòng)合適的量而使下部柱端口 17與內(nèi)部凸起件端口 21和外部本體端口 32對準(zhǔn)。操作員然后針對這個(gè)測試部分而停止旋轉(zhuǎn)柱13。向下對鉆管施加壓力，并且該壓力行進(jìn)通過柱13的軸向通道14，然后傳送通過經(jīng)過下部柱端口 17、凸起件端口 21、本體端口 32且進(jìn)入在封隔密封件上方的隔離的體積中，從而測試封隔密封件。在活塞41的外徑上的密封件(未顯示)抵靠著而密封井口外殼(未顯示)的孔而限定測試室?！┓飧裘芊饧呀?jīng)被測試，則柱13然后沿相同方向旋轉(zhuǎn)規(guī)定的額外轉(zhuǎn)數(shù)。在柱 13相對于本體31旋轉(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)部凸起件18和反饋凸起件47相對于機(jī)構(gòu)本體45沿著相同方向進(jìn)一步沿縱向運(yùn)動(dòng)，并且彼此接合的卡阻部65、67分開，從而降低使柱13相對于本體31 旋轉(zhuǎn)而需要的扭矩量。在內(nèi)部凸起件18縱向向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，接合元件33被釋放且沿徑向向內(nèi)運(yùn)動(dòng)到內(nèi)部凸起件18的外表面上的凹穴四中，從而將本體31與殼體懸掛器解鎖。在內(nèi)部凸起件18進(jìn)一步沿縱向向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，反饋凸起件47同時(shí)與柱13 —致地旋轉(zhuǎn)，并且還進(jìn)一步沿縱向向上運(yùn)動(dòng)，因?yàn)闄C(jī)構(gòu)本體45與下部本體37保持固定。在著柱13和反饋凸起件 47兩者旋轉(zhuǎn)時(shí)，隨著反饋凸起件47相對于下部本體37進(jìn)一步向上運(yùn)動(dòng)，將反饋凸起件47 連接至柱13的防旋轉(zhuǎn)鍵57在柱13中的槽59中進(jìn)一步沿縱向向上運(yùn)動(dòng)。在柱13旋轉(zhuǎn)時(shí)， 反饋凸起件47繼續(xù)相對于機(jī)構(gòu)本體45沿軸向向上運(yùn)動(dòng)。參照圖6，柱13和反饋凸起件47 繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，并且反饋凸起件47相對于機(jī)構(gòu)本體45沿軸向向上運(yùn)動(dòng)，直至反饋凸起件47上的卡阻部67接合機(jī)構(gòu)本體45上的多個(gè)卡阻部65中的第四個(gè)。在卡阻部65、67彼此接合時(shí)，使柱13相對于外部本體31旋轉(zhuǎn)所需要的扭矩及因而使反饋凸起件47相對于機(jī)構(gòu)本體 45旋轉(zhuǎn)所需要的扭矩增加。旋轉(zhuǎn)柱13以克服卡阻部65、67的接合所需要的增加的扭矩向操作員指示且提供肯定反饋柱13已經(jīng)相對于外部本體31旋轉(zhuǎn)至合適的功能位置。因此， 該增加的扭矩還向操作員指示且提供肯定反饋內(nèi)部凸起件18已經(jīng)相對于外部本體31沿軸向運(yùn)動(dòng)合適的量而將接合元件33與殼體懸掛器分開。參照圖7，在本技術(shù)的一個(gè)備選實(shí)施例中，送入工具74的內(nèi)部凸起件71和工具柱 73被修改以結(jié)合反饋機(jī)構(gòu)。在該備選的實(shí)施例中，如在圖8中所示出，內(nèi)部凸起件71具有定位在其內(nèi)徑上的卡阻部75，卡阻部75沿徑向向內(nèi)延伸而形成環(huán)狀帶。柱73具有多個(gè)卡阻部77，它們從工具柱73的外徑沿徑向向內(nèi)延伸選定的距離而形成環(huán)狀帶?？ㄗ璨?7彼此沿豎向間隔開選定的距離，并且定位在工具柱73的外徑上且適于在選定的位置處與內(nèi)部凸起件71的卡阻部75接合。在操作中，貫穿送入工具74的各種操作順序和功能位置， 在內(nèi)部凸起件71和工具柱73相對于彼此運(yùn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)部凸起件71的卡阻部75接合柱73上的多個(gè)卡阻部77，從而增加旋轉(zhuǎn)柱73所需要的扭矩，并且因而向操作員提供肯定反饋貫穿送入工具的操作順序，送入工具74的構(gòu)件是處于合適的功能位置上。本技術(shù)的反饋機(jī)構(gòu)是在送入工具的操作期間關(guān)于送入工具的構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)而對操作員提供反饋的有效且高效的技術(shù)。本技術(shù)具有顯著的優(yōu)點(diǎn)。這些優(yōu)點(diǎn)中的一個(gè)實(shí)例包括對操作員的肯定指示和反饋貫穿送入工具的各種操作順序，送入工具的構(gòu)件被恰當(dāng)?shù)囟ㄎ?。另一個(gè)實(shí)例是該技術(shù)可被使用在各種類型的送入工具中來向操作員提供反饋。在附圖和說明書中，已經(jīng)公開了本技術(shù)的典型的優(yōu)選實(shí)施例，并且盡管使用了專門用語，但是用語僅是在描述性意義上使用而非用于限制目的。已經(jīng)具體參照這些示出的實(shí)施例，相當(dāng)詳細(xì)地描述了本技術(shù)。但是，將顯而易見的是，可在前述說明書中描述且在所付權(quán)利要求中闡述的本技術(shù)的精神和范圍內(nèi)作出各種修改和改變。
權(quán)利要求
1.一種用于在井中執(zhí)行遠(yuǎn)程操作的設(shè)備，包括送入工具(11)，所述送入工具(11)具有用于連接至管道串上的柱(13)，所述柱(13)具有沿著所述柱(13)的軸線延伸通過其中的通道(14)、本體(31)和響應(yīng)于所述柱(13)相對于所述本體(31)的旋轉(zhuǎn)而選定的多個(gè)功能位置，其特征在于反饋機(jī)構(gòu)組件(12)，其連接至所述送入工具(11)上且在所述柱(1 相對于所述本體 (31)旋轉(zhuǎn)的情況下操作，所述反饋機(jī)構(gòu)組件(12)能夠增加在所述多個(gè)功能位置處使所述柱(13)相對于所述本體(31)旋轉(zhuǎn)所需要的扭矩，從而提供關(guān)于所述送入工具(11)是處于所述多個(gè)功能位置中的合適的功能位置上的肯定指示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反饋機(jī)構(gòu)組件(12)，其特征在于，所述反饋機(jī)構(gòu)組件(12)進(jìn)一步包括連接至所述送入工具(11)的所述本體(31)上的機(jī)構(gòu)本體(45)，所述機(jī)構(gòu)本體05)具有多個(gè)接合元件(65)，所述多個(gè)接合元件(6 對應(yīng)于所述送入工具(11)的所述多個(gè)功能位置；以及反饋凸起件(47)，其連接至所述柱(13)和所述機(jī)構(gòu)本體G5)上，使得所述反饋凸起件G7)與所述柱(1 同時(shí)旋轉(zhuǎn)且能夠相對于所述柱(1 和所述機(jī)構(gòu)本體0 沿軸向運(yùn)動(dòng)，所述反饋凸起件G7)具有接合元件(67)，所述反饋凸起件07)的所述接合元件(67) 適于接合對應(yīng)于所述送入工具(11)的所述多個(gè)功能位置的所述機(jī)構(gòu)本體G5)的所述多個(gè)接合元件(65)，從而增加在所述多個(gè)功能位置處使所述柱(1 相對于所述本體(31)旋轉(zhuǎn)所需要的扭矩，從而提供關(guān)于所述送入工具(11)是處于所述多個(gè)功能位置中的合適的功能位置上的肯定指示。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的反饋機(jī)構(gòu)組件(12)，其特征在于，所述機(jī)構(gòu)本體05)的所述多個(gè)接合元件(6 進(jìn)一步包括從所述機(jī)構(gòu)本體G5)的內(nèi)徑沿徑向向內(nèi)延伸的多個(gè)卡阻部；以及其中，所述反饋凸起件G7)的所述接合元件(67)進(jìn)一步包括從所述反饋凸起件G7)的外徑沿徑向向外延伸的卡阻部，所述卡阻部適于接合對應(yīng)于所述送入工具(11)的所述多個(gè)功能位置的所述機(jī)構(gòu)本體G5)的所述多個(gè)卡阻部。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的反饋機(jī)構(gòu)組件(12)，其特征在于，所述送入工具(11)進(jìn)一步包括內(nèi)部凸起件(18)，其定位在所述柱(1 和所述本體(31)之間且連接至所述柱(13)和所述本體(31)上，使得所述柱(1 的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致所述內(nèi)部凸起件(18)相對于所述本體(31) 沿軸向轉(zhuǎn)移至所述功能位置且同時(shí)導(dǎo)致所述內(nèi)部凸起件(18)和所述反饋凸起件G7)相對于所述本體(31)沿相同方向沿軸向運(yùn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反饋機(jī)構(gòu)組件(12)，其特征在于，所述反饋機(jī)構(gòu)組件(12)進(jìn)一步包括定位在所述柱(1 的所述外徑上的多個(gè)接合元件，所述多個(gè)接合元件對應(yīng)于所述送入工具(11)的所述多個(gè)功能位置；以及定位在所述本體(31)的所述內(nèi)徑上的接合元件，所述本體(31)的所述接合元件適于接合對應(yīng)于所述送入工具(11)的所述多個(gè)功能位置的所述柱(1 的所述多個(gè)接合元件， 從而增加在所述多個(gè)功能位置處使所述柱(13)相對于所述本體(31)旋轉(zhuǎn)所需要的扭矩，從而提供關(guān)于所述送入工具(11)是處于所述多個(gè)功能位置中的合適的功能位置上的肯定指示。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的反饋機(jī)構(gòu)組件(12)，其特征在于，所述柱(13)的所述多個(gè)接合元件(1 進(jìn)一步包括從所述機(jī)構(gòu)本體(13)的外徑沿徑向向外延伸的多個(gè)卡阻部；以及其中，所述本體(31)的所述接合元件進(jìn)一步包括從所述本體(31)的內(nèi)徑沿徑向向內(nèi)延伸的卡阻部，所述卡阻部適于接合對應(yīng)于所述送入工具(11)的所述多個(gè)功能位置的所述柱(1 的所述多個(gè)卡阻部。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于在井中執(zhí)行遠(yuǎn)程操作的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備進(jìn)一步包括內(nèi)部凸起件(18)，其定位在所述柱(1 和所述本體(31)之間且連接至所述柱(13)和所述本體(31)上，使得所述柱(1 的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致所述內(nèi)部凸起件(18)相對于所述本體(31) 沿軸向轉(zhuǎn)移至所述功能位置；由所述本體(31)承載且適于與井管懸掛器接合的接合元件(35)，所述內(nèi)部凸起件 (18)相對于所述本體(31)的軸向運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致所述接合元件(3 沿徑向向外運(yùn)動(dòng)且與所述懸掛器接合，以可釋放地將所述送入工具(11)緊固至所述懸掛器上；以及活塞(41)，其基本包圍所述柱(13)、所述內(nèi)部凸起件(18)和所述本體(31)的部分，并且響應(yīng)于對所述軸向通道施加的流體壓力而能夠相對于所述柱(1 向下運(yùn)動(dòng)，從而設(shè)定封隔密封件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的反饋機(jī)構(gòu)組件，其特征在于，所述反饋機(jī)構(gòu)組件進(jìn)一步包括 定位在所述柱(7 的所述外徑上的多個(gè)接合元件(77)，所述多個(gè)接合元件(77)對應(yīng)于所述送入工具(74)的所述多個(gè)功能位置；以及定位在所述內(nèi)部凸起件(71)的所述內(nèi)徑上的接合元件(75)，所述內(nèi)部凸起件(75)的所述接合元件(7 適于接合對應(yīng)于所述送入工具(74)的所述多個(gè)功能位置的所述柱(73) 的所述多個(gè)接合元件(77)，從而增加在所述多個(gè)功能位置處使所述柱(7 相對于所述本體旋轉(zhuǎn)所需要的扭矩，從而提供關(guān)于送入工具(74)是處于所述多個(gè)功能位置中的合適的功能位置的肯定指示。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的反饋機(jī)構(gòu)組件，其特征在于，所述柱(73)的所述多個(gè)接合元件(77)進(jìn)一步包括從所述柱(73)的外徑沿徑向向外延伸的多個(gè)卡阻部；以及其中，所述內(nèi)部凸起件(71)的所述接合元件(7 進(jìn)一步包括 從所述內(nèi)部凸起件(71)的內(nèi)徑沿徑向向內(nèi)延伸的卡阻部，所述卡阻部適于接合對應(yīng)于所述送入工具(74)的所述多個(gè)功能位置的所述柱(73)的所述多個(gè)卡阻部。
10.一種在井中執(zhí)行遠(yuǎn)程操作的方法，所述方法包括(a)提供具有細(xì)長柱(1 、本體(31)和反饋機(jī)構(gòu)組件(1 的送入工具(11)，所述送入工具(11)具有響應(yīng)于所述柱(13)相對于所述本體(31)的旋轉(zhuǎn)而選定的多個(gè)功能位置；(b)將所述柱(1 連接至管道串上，并且將所述工具(11)送入海底井口；然后(c)使所述管道和所述柱(1 相對于所述本體(31)旋轉(zhuǎn)至所述多個(gè)功能位置中的一個(gè)，當(dāng)所述送入工具(11)到達(dá)所述多個(gè)功能位置中的所述一個(gè)時(shí)，所述反饋機(jī)構(gòu)(12)增加使所述管道和所述柱(13)相對于所述本體(31)旋轉(zhuǎn)所需要的扭矩，從而提供關(guān)于所述送入工具(11)是處于所述功能位置中的所述一個(gè)上的肯定指示和反饋。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述反饋機(jī)構(gòu)組件(12)包括 連接至所述送入工具(11)的所述本體(31)上的機(jī)構(gòu)本體(45)，所述機(jī)構(gòu)本體05)具有多個(gè)接合元件(65)，所述多個(gè)接合元件(6 對應(yīng)于所述送入工具(11)的所述多個(gè)功能位置；以及連接至所述柱(13)和所述機(jī)構(gòu)本體G5)上的反饋凸起件(47)，所述反饋凸起件07) 具有接合元件(67)；以及其中，步驟(c)進(jìn)一步包括響應(yīng)于所述柱(13)相對于所述本體(31)的旋轉(zhuǎn)而使所述反饋凸起件G7)相對于所述本體(31)和所述機(jī)構(gòu)本體0 沿軸向運(yùn)動(dòng)，從而當(dāng)所述送入工具(11)到達(dá)所述多個(gè)功能位置中的所述一個(gè)時(shí)，使所述反饋凸起件G7)的所述接合元件(67)與所述機(jī)構(gòu)本體 (45)的所述多個(gè)接合元件(6 中的一個(gè)接合，從而增加使所述管道和所述柱(1 相對于所述本體(31)旋轉(zhuǎn)所需要的扭矩，以及提供關(guān)于所述送入工具(11)是處于所述多個(gè)功能位置中的所述一個(gè)上的肯定指示和反饋。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述機(jī)構(gòu)本體G5)的所述多個(gè)接合元件(6 進(jìn)一步包括從所述機(jī)構(gòu)本體G5)的內(nèi)徑沿徑向向內(nèi)延伸的多個(gè)卡阻部；以及其中，所述反饋凸起件G7)的所述接合元件(67)進(jìn)一步包括 從所述反饋凸起件G7)的外徑沿徑向向外延伸的卡阻部。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于步驟(a)進(jìn)一步包括對所述送入工具(11)提供活塞Gl)和內(nèi)部凸起件(18)，所述活塞Gl)基本包圍所述柱(1 和所述本體(31)的部分且能夠相對于所述柱(1 向下運(yùn)動(dòng)， 所述內(nèi)部凸起件(18)定位在所述柱(1 和所述本體(31)之間且連接至所述柱(1 和所述本體(31)上，使得所述柱(1 的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致所述內(nèi)部凸起件(18)相對于所述本體(31) 沿軸向轉(zhuǎn)移至所述多個(gè)功能位置。在步驟(b)之前，使所述柱(1 相對于所述本體(31)旋轉(zhuǎn)，從而穩(wěn)固地使所述送入工具(11)與井管懸掛器接合；以及步驟(c)進(jìn)一步包括使所述活塞Gl)相對于所述柱(1 向下運(yùn)動(dòng)以設(shè)定封隔件。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于步驟(a)進(jìn)一步包括對所述送入工具(74)提供內(nèi)部凸起件(71)，所述內(nèi)部凸起件 (71)定位在所述柱(7 和所述本體之間且連接至所述柱(7 和所述本體上，使得所述柱 (73)的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致所述內(nèi)部凸起件(71)相對于所述本體沿軸向轉(zhuǎn)移至所述多個(gè)功能位置； 以及其中，所述反饋機(jī)構(gòu)組件進(jìn)一步包括定位在所述柱(7 的所述外徑上的多個(gè)接合元件(77)，所述多個(gè)接合元件(77)對應(yīng)于所述送入工具(74)的所述多個(gè)功能位置；以及定位在所述內(nèi)部凸起件(71)的所述內(nèi)徑上的接合元件(75)；以及其中，步驟(c)進(jìn)一步包括響應(yīng)于所述柱(73)相對于所述本體(31)的旋轉(zhuǎn)而使所述反饋凸起件(71)相對于所述本體和所述柱(7 沿軸向運(yùn)動(dòng)，從而當(dāng)所述送入工具(74)到達(dá)所述多個(gè)功能位置中的所述一個(gè)時(shí)，使所述內(nèi)部凸起件(71)的所述接合元件(7 與所述柱(7 的所述多個(gè)接合元件(77)中的一個(gè)接合，從而增加使所述管道和所述柱(7 相對于所述本體旋轉(zhuǎn)所需要的扭矩，以及提供關(guān)于所述送入工具(74)是處于所述多個(gè)功能位置中的所述一個(gè)上的肯定指示和反饋。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述柱(7 的所述多個(gè)接合元件(77) 進(jìn)一步包括從所述機(jī)構(gòu)本體(73)的外徑沿徑向向外延伸的多個(gè)卡阻部；以及其中，所述內(nèi)部凸起件(71)的所述接合元件(7 進(jìn)一步包括 從所述內(nèi)部凸起件(71)的內(nèi)徑沿徑向向內(nèi)延伸的卡阻部。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有反饋機(jī)構(gòu)的送入工具。一種送入工具(11)具有用于連接至管道串上的柱(13)、本體(31)和響應(yīng)于柱(13)相對于本體(31)的旋轉(zhuǎn)而選定的多個(gè)功能位置。反饋機(jī)構(gòu)組件(12)連接至送入工具(11)上且在柱(13)相對于本體(31)旋轉(zhuǎn)的情況下操作。當(dāng)送入工具(11)已經(jīng)到達(dá)其多個(gè)功能位置中的一個(gè)時(shí)，反饋機(jī)構(gòu)組件(12)增加使柱(13)相對于本體(31)旋轉(zhuǎn)所需要的扭矩。該增加的扭矩從而提供關(guān)于送入工具(11)已經(jīng)到達(dá)且處于期望且合適的功能位置上的肯定指示。
文檔編號(hào)E21B23/00GK102587851SQ201110463079
公開日2012年7月18日 申請日期2011年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月14日
發(fā)明者C·圖拉珀卡, M·巴特, N·格特, S·赫德, T·安薩里 申請人:韋特柯格雷公司