具有控制线保持的砾石充填多通路管及保持控制线的方法

摘要

一种砾石充填多通路管，包括：主体和在所述主体处的流动通道。另外，所述管包括在所述主体处的突起，所述突起能接纳控制线。一种砾石充填装置部件，包括：罩、在所述罩处的多通路管以及附属于所述多通路管的突起，所述突起能接纳控制线。一种用于在砾石充填部件处下入和保护控制线的方法，包括：将一部件下入井眼中以及插入控制线，所述部件包括罩、在所述罩处的多通路管以及附属于所述多通路管的突起，所述突起能接纳控制线。

说明书

相关申请的交插引用

本申请要求在先的美国临时申请系列No.60/643,819(申请日2005年1月14日)的优先权，其全部公开通过参引被包含在此。

背景技术

在油井和气井中，已知筛罩周围的多通路管用于将砾石充填浆传送超出任何环形障碍物。通常，当产生例如环形桥堵的障碍物时，这种多通路管(也称为替换通路技术)开始自动“操作”。多通路管通向砾石充填封隔器正下游的环形空间，并且如果由于环形障碍物导致真正砾石浆压力上升，多通路管提供浆流的替换通路。当没有环形障碍物时，多通路管由于更容易的流动环形空间而被自然旁通。

当多通路管成为浆导管时，在环形空间中的压力允许的情况下，浆通过多通路管中的出口被再次引入障碍物下游的环形空间。因为多通路管中的高压，浆趋于以高速排出。由于浆是天然腐蚀性的、由于高速而加剧的特性，浆是非常有效的切割器具。所使用的任何类型的控制线必须被保护以免受这种排出的影响。

为了将控制线下入井下，现有技术将线夹到筛罩外侧，并将另外的筛罩下到多通路管的外侧。这种做法是有效的但确实增加了组件的整体外尺寸。本领域技术人员都明白，要避免增加外尺寸或减小内尺寸。

发明内容

在此公开了一种包括主体和在主体处的流动通道的砾石充填多通路管。另外，所述管包括在主体处的突起，该突起能接纳控制线。

在此还公开了一种砾石充填装置部件，其中所述部件包括罩、在罩处的多通路管和附属于多通路管的突起，所述突起能接纳控制线。

在此还公开了一种在砾石充填部件处下入并保护控制线的方法，该方法包括将一部件下入井眼，其中所述部件包括罩、在罩处的多通路管和附属于多通路管的突起，所述突起能接纳控制线；以及在所述突起处插入控制线。

在此还公开了一种多通路管，包括：细长主体，其横断面限定流动通道，所述主体具有径向较大边界和径向较小边界，所述边界通过半圆边界横向结合。一突起从径向较大边界延伸并具有基本相等的曲率半径，所述突起能接纳控制线以给控制线提供保持。

附图说明

下面参考附图，其中相同的元件在附图中采用相同的附图标记。

图1是砾石充填部件的透视示意图，表示了多通路管和控制线；

图2是多通路管的剖视图，其中筛罩用虚线表示；

图3是图1中的部件进入转盘且控制线被插入的示意正视图；

图4是类似于图2的视图，但是一个突起弯曲；

图5是可替换多通路管的示意图；以及

图6是图5的可替换多通路管在完成状态下的示意图。

具体实施方式

参见图1，示出砾石充填设备10的一些部件，以提供在此公开的构造的环境。在图1中，两次示出了具有一空间间隔的交互耦合连接器12。所述空间间隔主要由砾石充填筛占据。这种筛在现有技术中是已知的，在此不需要进行解释。筛自身没有表示在附图中，但是本领域技术人员理解筛在筛罩(此后用42表示)的下面，该筛罩表示在附图中。尽管图中只包含两个连接器12，但是应当理解更多(或只有一个)连接器可以用于砾石充填设备10。示出每个连接器12具有用于多通路管16a的通道14。所述管16a纵向前进并以可传送流体的方式与多通路管16b相交。多通路管16b沿着设备10螺旋前进直到以可传送流体的方式与多通路管16c相交。多通路管16c纵向前进到下一个连接器12中。应当理解每个管16a-c被看作是多通路管并且仅仅为了有助于讨论的目的才分成几部分。如所指出的，示出了三个多通路管16a-c；应当理解可以根据需要采用更多或更少的。

在每个连接器12处，至少一个多通路管16a-c具有孔口(未示，但本领域技术人员已知且在从Baker Oil Tools，Houston，Texas可以商业获得的“direct pak”筛中具有)。与具有孔口的多通路管相邻的多通路管没有孔口。特殊的管具有用于砾石充填设备10的筛部件(参见筛罩42)总长的约四分之一的孔口。例如，1000英尺的筛的孔口改变四次，1000英尺的筛在每250英尺增量处改变一次。每次改变发生在交互耦合连接器12处。所述管16a-c中的一个在各个增量处都没有孔口的情况意味着所述管可以在附属突起中安全地保持控制线18(下面详细描述)。为了沿着整个筛段安全地维持控制线，随着在连接器12处发生改变，所述线可以在每个增量的端部处的相邻附属突起之间来回运动。如前述明显可见，控制线的期望位置沿着没有孔口的一个管16b。采用这种构造，控制线可以紧固在不特别暴露于高速砾石浆的位置，同时避免需要任何外部夹或额外的罩。另外，由于控制线在相邻管16a-c之间来回移动的能力，控制线可以在设备10的整个筛段范围(参见筛罩42)保持远离高速浆。

由于所述构造，发明人确定将控制线紧固在对于设备的每一段都不包括孔口的多通路管附近是有利的。然而，没有已知的方法是通过不采用外部夹来实现的，这要承受上述缺点。参见图2，示出了根据本发明教导的多通路管16b的剖视图。管16b包括限定了流体通路32的主体30，所述主体具有径向较大边界60和径向较小边界62，所述边界通过半圆边界64横向结合在一起。另外，所述主体30附属有至少一个、所示为两个的翼形突起34。每个突起34在横向边缘处以与径向较大边界60基本相等的曲率半径从主体30延伸，并且延伸足以接纳控制线(未示)的长度。每个突起在突起的凹表面38和筛罩42(参见图1)的外表面40(虚线所示)之间形成腔穴36。有利地，突起34在远离主体30的端部包括唇缘44。唇缘44用于当控制线18在突起34处被插入时增强保持控制线18。另外，唇缘44使得突起34的外表面46具有凸外形，这有利于避免在下入设备10过程中被挂住。

如上所述，管16b围绕罩42螺旋设置，这还有助于维持控制线18抵靠罩42。

参见图3，提供了表示罩42、管16b、控制线18和插入装置的示意图。转盘50是现有技术已知的，不需要解释。支撑件52从转盘50的一部分延伸，电缆卡夹机器54安装在支撑件52上。在此所述电缆卡夹机器54包括本体56和四个转动或非转动衬套58。应当理解可以采用更多或更少的衬套，而且在不脱离本发明范围的情况下可以替代轴承。衬套58以固定距离彼此水平(在图中)间隔开，计算所述距离以在一侧支撑管16b并在同一管16b的另一侧将控制线18压在突起34下面。罩(以及设备10的其余部分)的向下方向(相对于图)的运动自动使得控制线接合突起34。在图下方所示的第二对衬套或者进一步使控制线接合突起，或者仅仅确保控制线在穿过第一组衬套时合适地接合。另外，在一个实施例中，如果在多通路管处的翼形突起34中的一个不包含控制线，卡夹机器可以构造成使未支撑的突起朝向筛罩42向内变形，以减少未支撑的突起34与井眼中的任何限制物接触的可能性，该限制物可能潜在地损坏管的流动面积段。这种情况如图4所示。可以在控制线被卡入管的另一侧的同时实现突起的变形，或者可以与管16b的另一侧是否具有控制线无关地实现突起的变形。

在另一实施例中，参见图5和图6，通过朝向罩42弯曲唇缘44使突起34(在此所示在焊缝70处被焊接到多通路管16b上)在插入的控制线上变形，以便更永久地和封装地接合控制线。图5示出了未变形状态的唇缘，图6示出了变形状态的唇缘。通过替换具有凹形状以形成唇缘44的不同形状的衬套或轴承，可容易地更改机器中的卡夹以便实现突起的变形从而抵靠罩42封装控制线。

本申请上文所述控制线相对于多通路管16b的孔口被维持在保护位置。当将控制线插入管16b时，在到达整个砾石筛的四分之一长度后，控制线被手动移动以便将其定位成由相邻管16b接合。然后如上所述继续插入控制线的过程。本领域技术人员应当理解当控制线18移动到相邻管16b时，线位于机器54的物理相对侧。在机器的各侧是镜像的实施例中，不需要调节而是需要实施与控制线的再接合。或者，当采用引起变形的所述实施例中的一个的情况下，机器54被调节成例如通过反向衬套58来反向机器的动作。

根据在此所公开的概念和设备，控制线因而可以被加入到就在钻台上的设备10，同时设备被下入到井眼中。因此，控制线被保护并维持在合适的位置。应当理解在此使用的“控制线”包括单个或多个水力、电、光纤线等，所述线可以被分成套装的、扁平封装的等。

尽管表示和描述了优选实施例，在不脱离本发明精神和范围的情况下可以进行修改和替换。因此，应当理解本发明以示意性而非限定性的方式来描述。