DE102006027545A1

DE102006027545A1 - Verbinder zum Verbinden von Hilfsdurchflussleitungen und Verfahren hierfür

Info

Publication number: DE102006027545A1
Application number: DE102006027545A
Authority: DE
Inventors: Ashers Houston Partouche; Kent D. Richmond Harms; Frederic Houston Latrille; John Missouri City Campbell Jr.; Thomas W. Stafford Palmer
Original assignee: Schlumberger Technology BV
Current assignee: Schlumberger Technology BV
Priority date: 2005-06-15
Filing date: 2006-06-14
Publication date: 2007-01-11
Also published as: GB2444372A; MXPA06006646A; NO20062803L; CA2689858C; US20090229817A1; RU2006121168A; CA2689858A1; GB2427214B; CA2549113C; RU2401932C2; US20060283606A1; GB0610280D0; CA2549113A1; CN101240694A; US7886832B2; GB2427214A; FR2887286A1; FR2914005A1; US7543659B2; CN1880723A

Abstract

Verbinder zum Verbinden von Hilfsdurchflussleitungen (362, 382), die sich durch zwei Komponenten (360, 380) eines Bohrlochwerkzeugstrangs, der in einem eine unterirdische Formation durchdringenden Bohrloch positionierbar ist, und die Hilfsdurchflussleitungen (362, 382) an oder nahe gegenüberliegender Enden der beiden Komponenten (360, 380) enden, gekennzeichnet durch einen Baugruppenkörper (312) zum fluidischen Verbinden der Hilfsdurchflussleitungen (362, 382) der entsprechenden beiden Komponenten (360, 380), und einer Baugruppe (314) zum Einstellen der Länge des Baugruppenkörpers.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verbinder zum Verbinden von Hilfsdurchflussleitungen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und 12 sowie Verfahren hierfür nach dem Oberbegriff des Anspruchs 30.
Bohrlöcher werden beispielsweise zur Prospektion und Gewinnung von Kohlenwasserstoffen gebohrt. Es ist oftmals wünschenswert, verschiedene Bewertungen von Formationen, die das Bohrloch während der Bohrvorgänge durchdringen, auszuführen, etwa in Perioden, in denen der eigentliche Bohrvorgang vorübergehend angehalten worden ist. In einigen Fällen kann der Bohrstrang mit einem oder mehreren Bohrwerkzeugen versehen sein, um die umgebende Funktion zu prüfen und/oder um hiervon Proben zu nehmen. In anderen Fällen kann der Bohrstrang aus dem Bohrloch in einer sogenannten "Trip"-Folge entfernt werden, woraufhin ein Drahtleitungswerkzeug bzw.
Seilarbeitswerkzeug in das Bohrloch abgesenkt wird, um die Formation zu prüfen und/oder Proben hiervon zu entnehmen. Die Proben oder Prüfungen, die von solchen Bohrlochwerkzeugen erhalten bzw. ausgeführt werden, können beispielsweise verwendet werden, um wertvolle Kohlenwasserstoffproduktionsformationen zu lokalisieren und die Gewinnung der Kohlenwasserstoffe hiervon zu steuern.
Derartige Bohrlochwerkzeuge und Drahtleitungswerkzeuge sowie andere Bohrlochwerkzeuge, die an Rohrwendeln, an einem Rohrgestänge, an einem Futterrohr oder an anderen Beförderungseinrichtungen transportiert werden, werden hier einfachheitshalber "Bohrlochwerkzeuge" genannt. Solche Bohrlochwerkzeuge können selbst mehrere integrierte Module enthalten, wovon jedes eine unterschiedliche Funktion ausführt, wobei ein Bohrlochwerkzeug entweder allein oder in Kombination mit anderen Bohrlochwerkzeugen in einem Bohrlochwerkzeugstrang verwendet werden kann.
Insbesondere erfordert die Formationsbewertung oftmals, dass Fluid von der Formation in ein Bohrlochwerkzeug (oder in ein Modul hiervon) gesaugt wird, um es vor Ort zu prüfen und/oder eine Probe hiervon zu entnehmen. Verschiedene Vorrichtungen, wie etwa Sonden und/oder Schieber bzw. Dichtungen, werden von dem Bohrlochwerkzeug ausgefahren, um einen Bereich der Bohrlochwand abzutrennen und um dadurch eine Fluidkommunikation mit der das Bohrloch umgebenden Formation zu schaffen. Das Fluid kann dann unter Verwendung der Sonde und/oder der Schieber bzw. Dichtungen in das Bohrlochwerkzeug gesaugt werden.

Die Sammlung von solchen Formationsfluidproben während des Bohrens wird idealerweise durchgeführt mit einem integrierten Probenahme-/Druck-Werkzeug, das einige Module enthält, die jeder zum Durchführen verschiedener Funktionen, wie beispielsweise elektrischer Versorgung, hydraulischer Versorgung, Fluidprobennahme (beispielsweise Sonde oder duale Dichtungen bzw. Schieber), Fluidanalyse und Probensammlung (beispielsweise Flaschen oder Behälter) durchführt. Solche Modelle sind beispielsweise in US 4 860 581 und US 4 936 139 beschrieben. Demgemäß wird ein Bohrlochfluid, wie ein Formations fluid, typischerweise in das Bohrlochwerkzeug zum Prüfen und/oder Probennahme gesaugt. Diese und andere Arten von Bohrlochfluid (andere als Bohrschlamm, der durch einen Bohrstrang gepumpt wird) werden hier im Folgenden als "Hilfsfluid" bezeichnet. Das Hilfsfluid kann ein entnommenes Formationsfluid oder spezielle Fluide (beispielsweise Fluide zur Bearbeitung) zum Einleiten in eine unterirdische Formation sein. Das Hilfsfluid wird typischerweise in einem Bohrlochvorgang verwendet, der sich von dem bloßen Schmieren einer Bohrerspitze und/oder dem Wegleiten von Bohrabfällen zur Oberfläche unterscheiden. Das Hilfsfluid kann zwischen Modulen eines integrierten Werkzeugs, wie ein Probennahmewerkzeug und/oder zwischen in einem Werkzeugstrang verbundenen Werkzeugen übertragen bzw. geleitet werden. Ferner kann elektrische Leistung und/oder bzw. eine elektrische Versorgung elektronische Signale (beispielsweise für eine Datenübertragung) zwischen Modulen solcher Werkzeuge übertragen werden. Eine Herausforderung stellt daher die Tatsache dar, eine durchführbare Werkzeuglänge (beispielsweise 30 Fuß) zu erhalten, während das notwendige Fluid und elektronische Übertragungen zwischen den Modulen des Werkzeugs durchgeführt werden.

Es wird ferner erkannt werden, dass einige andere Anwendungen die Kommunikation von Fluid und elektrischen Signalen zwischen hintereinander geschalteten Modulen oder Werkzeugen von Bohrlochwerkzeugsträngen – sowohl Seilarbeitsvorgänge und "während des Bohrens"-Vorgänge – benötigen. Die "während-des-Bohrens"-Vorgänge werden typischerweise charakterisiert als Teil der Messen-während-Bohren-(MWD)- und/oder Protokollieren-während-des-Bohrens-(LWD)-Vorgängen, in denen die Übertragung von Elektrizität (sowohl für die Versorgung als auch Signale) entlang verbundener Werkzeuge oder integrierter Werkzeugmodule benötigt wird. Verschiedene Vorrichtungen wurden entwickelt, um solche während-des-Bohrens-Vorgänge durchzuführen, wie es in den Vorrichtungen, die in US 5 242 020 , US 5 803 186 , US 6 026 915 , US 6 047 239 , US 6 157 893 , US 6 179 066 und US 6 230 557 beschrieben sind. Diese Patente beschreiben verschiedene Bohrlochwerkzeuge und Bohrlochverfahren zum Sammeln von Daten und in einigen Fällen Fluidprobennahme von einer unterirdischen Formation.

Trotz der Vorteile bei Probennahme- und Prüfmöglichkeiten in Bohrlochwerkzeugen sind existierende Systeme – speziell "während des Bohrens"-System – oftmals beschränkt auf Lösungen zum Übertragen elektrischer Signale entlang bzw. über Werkzeuge oder Werkzeugmodule. Spezielle Lösungen beinhalten die verschiedenen Ring-Typ-Verbinder an den Verbindungen von verbundenen rohrförmigen Elementen, wie "verdrahtetes Bohrrohr" (wired drill pipe, WDP), wie in US 6 641 434 beschrieben, und andere. Solche WDP-Verbinder sind bekannt, um eine Übertragung von elektrischen Signalen zwischen den verbundenen rohrförmigen Elementen zu schaffen.

Verbinder wurden ebenfalls geschaffen zum Durchleiten von Fluid durch Bohrlochseilarbeitswerkzeuge. Beispiele solcher Verbinder sind in US 5 577 925 und US 10/710 246 gezeigt. Allerdings ist kein Verbinder bekannt zum Verbinden von Hilfsdurchflussleitungen, die sich durch verbundene Bohrlochrohre erstrecken und an oder nahe gegenüberliegender Enden der Bohrlochrohre enden oder zum Erreichen einer Verbindung zwischen verbundenen Komponenten. Ferner wurden bekannte Verbinder oder Verbindersysteme nicht den zusätzlichen Herausforderungen von Bohrwerkzeugen, welche Schwerstangen, Bohrschlamm, beengten Raum und raue Bohrbedingungen mit sich bringen, ausgesetzt.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Verbinder zu schaffen, der zur Übertragung von Hilfsfluid und/oder elektrischen Signalen zwischen Werkzeugmodulen und/oder Werkzeugen in einem Bohrlochwerkzeugstrang angepasst ist. Es ist wünschenswert, dass solch ein Verbinder die Funktion einer Längeneinstellung aufweist, um Veränderungen in dem Trennabstand zwischen den Modulen/Werkzeugen, die verbunden werden sollen, zu kompensieren. Es ist ferner wünschenswert, dass solch ein Verbinder die Funktion einer automatischen Abdichtung eines Hilfsfluiddurchflusses aufweist nach Trennung der verbundenen Module/Werkzeuge. Es ist ferner wünschenswert, dass solch ein Verbinder modular ist und angepasst ist zur Verwendung in verschiedenen Umgebungen und Bedingungen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Verbinder nach Anspruch 1, einen Verbinder nach Anspruch 12 und ein Verfahren nach Anspruch 30.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Gemäß einem Aspekt bezieht sich die Erfindung auf einen Verbinder zum Verbinden von Hilfsdurchflussleitungen, die sich durch zwei Komponenten eines Bohrlochwerkzeugstrangs erstrecken und an oder nahe gegenüberliegender Enden der beiden entsprechenden Komponenten enden. Dabei wird unter Komponenten ein oder mehrere Bohrlochwerkzeuge oder ein oder mehrere Bohrlochwerkzeugmodule verstanden, insbesondere, wenn solche Werkzeuge oder Module innerhalb eines Bohrlochwerkzeugstrangs verwendet werden. Der Verbinder umfasst einen Baugruppenkörper zur fluidischen Verbindung der Hilfsdurchflussleitungen der entsprechenden beiden Komponenten und eine Baugruppe zum Einstellen der Länge des Baugruppenkörpers.

Die beiden Komponenten können diskrete Module eines Einheitswerkzeugs oder alternativ unterschiedliche Werkzeuge sein. Unter Modul versteht man einen Abschnitt eines Bohrlochwerkzeugs, speziell ein multifunktionelles oder integriertes Bohrlochwerkzeug, das zwei oder mehr verbundene Module zum Durchführen einer getrennten oder diskreten Funktion aufweist. Ein Hauptabschnitt des Baugruppenkörpers kann axial zwischen den gegenüberliegenden Enden der beiden Komponenten angeordnet sein. Der Baugruppenkörper kann verbindbare erste und zweite rohrförmige Elemente umfassen. Die ersten und zweiten rohrförmigen Elemente können entsprechende rohrförmige Stift- und Muffenabschnitte umfassen und spezieller können sie benachbarte Schwerstangen innerhalb eines Bohrstrangs umfassen. Die Hilfsdurchflussleitungen der beiden Komponenten können im Wesentlichen axial orientiert sein. Die axial orientierten Durchflussleitungen können im Wesentlichen mittig darin angeordnet sein oder sie können nicht mittig innerhalb der entsprechenden beiden Komponenten (d.h. außermittig) sein.

Der Baugruppenkörper kann mindestens einen Fluidkanal zum fluidischen Verbinden der Hilfsdurchflussleitungen der beiden Komponenten bilden. Das erste und zweite rohrförmige Element können zusammenwirken, um mindestens einen Fluidkanal zum fluidischen Verbinden der Hilfsdurchflussleitungen der beiden Komponenten zu bilden. Der Fluidkanal kann axial entlang des ersten und zweiten rohrförmigen Elements orientiert sein, wobei in diesem Falle der Fluidkanal beispielsweise einen hydraulischen Durchstoßer bzw. Einführer (stabber) umfasst, der axial entlang des ersten und zweiten rohrförmigen Elements orientiert ist. Alternativ kann der Fluidkanal radial entlang des ersten und zweiten rohrförmigen Elements orientiert sein, wobei in diesem Falle das erste und zweite rohrförmige Element beispielsweise zusammenwirken können, um einen ringförmigen Abschnitt des Fluidkanals entlang des ersten und zweiten rohrförmigen Elements zu bilden. Das erste und zweite rohrförmige Element können über ein Gewinde in Eingriff miteinander oder nahe der längeneinstellbaren Baugruppe sein, und die längeneinstellbare Baugruppe schafft eine relative Drehung zwischen dem ersten und zweiten rohrförmigen Element, um die Länge des Baugruppenkörpers einzustellen. Mindestens eines des ersten und zweiten rohrförmigen Elements kann einen Kolben umfassen, der in einer darin befindlichen Kammer beweglich ist zum Schließen der Hilfsdurchflussleitungen einer oder beider Komponenten nach Trennung des ersten und zweiten rohrförmigen Elements.

In einem weiteren Aspekt schafft die vorliegende Erfindung einen Verbinder zum Verbinden von sowohl Hilfsdurchflussleitungen als auch elektrischen Leitungen, die sich durch zwei Komponenten eines Bohrlochwerkzeugstrangs erstrecken und an oder nahe gegenüberliegenden Enden der beiden entsprechenden Komponenten enden. Der Verbinder umfasst einen Baugruppenkörper zum fluidischen Verbinden der Hilfsdurchflussleitungen und elektrischen Verbinden der elektrischen Leitungen der entsprechenden beiden Komponenten und eine Baugruppe zum Einstellen der Länge des Baugruppenkörpers.

Die beiden Komponenten können diskrete Module eines Einheitswerkzeugs sein oder alternativ verschiedene Werkzeuge sein. Ein Hauptabschnitt des Baugruppenkörpers kann axial zwischen den gegenüberliegenden Enden der beiden Komponenten angeordnet sein. Der Baugruppenkörper kann verbindbare erste und zweite rohrförmige Elemente umfassen. Das erste und zweite rohrförmige Element können entsprechende rohrförmige Stift- und Muffenabschnitte umfassen und spezieller können sie benachbarte Schwerstangen innerhalb eines Bohrstrangs umfassen. Die Hilfsdurchflussleitungen der beiden Komponenten können im Wesentlichen axial orientiert sein. Die axial orientierten Durchflussleitungen können im Wesentlichen mittig darin angeordnet sein oder sie können nicht mittig angeordnet (d.h. außermittig) innerhalb der entsprechenden beiden Komponenten angeordnet sein. Der Baugruppenkörper kann mindestens einen Fluidkanal zum fluidischen Verbinden der Hilfsdurchflussleitungen der beiden Komponenten bilden. Das erste und zweite rohrförmige Element können zusammenwirken, um mindestens einen Fluidkanal zum fluidischen Verbinden der Hilfsdurchflussleitung der beiden Komponenten zu bilden. Der Fluidkanal kann axial entlang des ersten und zweiten rohrförmigen Elements orientiert sein, wobei in diesem Falle der Fluidkanal einen hydraulischen Durchstoßer bzw. Einführer (stabber) umfasst, der axial entlang des ersten und zweiten rohrförmigen Elements orientiert ist. Alternativ kann der Fluidkanal radial entlang des ersten und zweiten rohrförmigen Elements orientiert sein, wobei in diesem Falle das erste und zweite rohrförmige Element zusammenwirken, um einen rohrförmigen Abschnitt des Fluidkanals entlang des ersten und zweiten rohrförmigen Elements zu bilden.

Die elektrischen Leitungen der beiden Komponenten können im Wesentlichen axial orientiert sein. Die elektrischen Leitungen der beiden Komponenten können im Wesentlichen mittig oder nicht mittig angeordnet (d.h. außermittig) innerhalb der beiden entsprechenden Komponenten sein. Der Baugruppenkörper kann mindestens einen leitfähigen Durchgang zum elektrischen Verbinden der elektrischen Leitungen der beiden Komponenten umfassen. Das erste und zweite rohrförmige Element können zusammenwirken, um mindestens einen leitfähigen Durchgang zum elektrischen Verbinden der elektrischen Leitungen der beiden Komponenten zu bilden. Der leitfähige Durchgang kann radial orientiert entlang des ersten und zweiten rohrförmigen Elements sein, wie in dem Falle von zusätzlichen radialen elektrischen Kontakten, Stift-Buchse-Verbindern oder zusätzlichen Nasseinsatzkontakten (wet stab contacts), die durch Stift- und Muffenabschnitte der entsprechenden ersten und zweiten rohrförmigen Elemente getragen werden. Alternativ kann der leitfähige Durchgang axial entlang des ersten und zweiten rohrförmigen Elements orientiert sein, wie in dem Falle von zusätzlichen axialen elektrischen Kontakten, die durch entsprechende erste und zweite rohrförmige Elemente getragen werden. Solche axialen elektrischen Kontakte können elektrische Durchstoßer bzw. Einführer (stabber), Induktionskoppler oder eine Kombination hiervon umfassen.

Das erste und zweite rohrförmige Element können durch Gewinde in Eingriff miteinander oder nahe der längeneinstellbaren Baugruppe gebracht sein, und die längeneinstellbare Baugruppe ermöglicht eine relative Drehung zwischen dem ersten und dem zweiten rohrförmigen Element, um die Länge des Baugruppenkörpers einzustellen. Mindestens eines des ersten und zweiten rohrförmigen Elements kann einen Kolben umfassen, der in einer Kammer darin beweglich ist zum Schließen der Hilfsdurchflussleitungen mindestens einer der beiden Komponenten nach Trennen des ersten und zweiten rohrförmigen Elements.

In einem weiteren Aspekt schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Verbinden von Hilfsdurchflussleitungen und elektrischen Leitungen, die sich durch zwei Komponenten eines Bohrlochwerkzeugstrangs erstrecken und an oder nahe beabstandet von gegenüberliegenden Enden der beiden entsprechenden Komponenten enden. Das Verfahren umfasst die Schritte eines Bestimmens des Abstands zwischen den gegenüberliegenden Enden der beiden Komponenten und ein Herstellen einer Fluidverbindung zwischen den Hilfsdurchflussleitungen und einer elektrischen Verbindung zwischen den elektrischen Leitungen der entsprechenden beiden Komponenten gemäß dem bestimmten Abstand.

Der Herstellungsschritt kann ein Verwenden mindestens eines Fluidkanals zum fluidischen Verbinden der Hilfsdurchflussleitungen der beiden Komponenten umfassen, und ein Einstellen der Länge des Fluidkanals, wie es nötig ist gemäß dem bestimmten Abstand. Der Fluidkanal kann im Wesentlichen axial orientiert (beispielsweise entlang des meisten seiner Gesamtlänge) sein zwischen den beiden Komponenten und kann auch zumindest teilweise radial orientiert (beispielsweise beinhaltet er einen Abschnitt, der radial orientiert ist) sein zwischen den beiden Komponenten. Der Herstellungsschritt kann das Verwenden mindestens eines leitfähigen Durchgangs zum elektrischen Verbinden der elektrischen Leitungen der beiden Komponenten umfassen und ein Einstellen der

Länge des leitfähigen Durchgangs, wie er notwendig ist gemäß dem bestimmten Abstand. Der leitfähige Durchgang kann zumindest teilweise radial orientiert (z.B. beinhaltet er einen Abschnitt, der radial orientiert ist) sein zwischen den beiden Komponenten und kann auch im Wesentlichen axial orientiert (entlang des meisten seiner Gesamtlänge) sein zwischen den beiden Komponenten. Das Verfahren kann ferner ein Schließen der Hilfsdurchflussleitungen eines oder beider Komponenten umfassen nach Trennung der Fluidverbindung zwischen den beiden Komponenten.

In einem weiteren Aspekt schafft die vorliegende Erfindung ein System zum Übertragen von Fluid und elektronischen Signalen entlang eines Werkzeugstrangs, umfassend eine erste Werkzeugstrangkomponente, die mindestens eine Hilfsdurchflussleitung und mindestens eine elektrische Leitung umfasst, die sich durch die erste Komponente erstrecken und an oder nahe einem Ende der ersten Komponente enden, und eine zweite Werkzeugstrangkomponente, die mindestens eine Hilfsdurchflussleitung und mindestens eine elektrische Leitung umfasst, die sich durch die zweite Komponente erstrecken und an oder nahe einem Ende der zweiten Komponente enden. Das Ende der zweiten Komponente liegt dem Ende der ersten Komponente gegenüber. Ein Baugruppenkörper wird verwendet zum fluidischen Verbinden der Hilfsdurchflussleitungen und elektrischen Verbinden der elektrischen Leitungen der beiden entsprechenden Komponenten. Eine Baugruppe wird verwendet zum Einstellen der Länge des Baugruppenkörpers. Die erste und zweite Komponente können diskrete Module eines Einheitswerkzeugs sein.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den beigefügten Abbildungen illustrierten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
1 ist eine schematische Ansicht eines herkömmlichen, sich von einer Bohranlage in ein Bohrloch erstreckenden Bohrstrangs im Teilschnitt, wobei der Bohrstrang eine Formationsprüfbaugruppe aufweist, die eine Mehrzahl von Modulen beinhaltet, die durch einen Verbinder bzw. mehrere Verbinder dazwischen verbunden sind.
2 ist eine schematische Querschnittsdarstellung eines Teils des Bohrstrangs von 1, die die Formationsprüfbaugruppe und einige ihrer verbundenen Module detaillierter darstellt.
3 ist eine schematische Querschnittsdarstellung von zwei Komponenten eines Bohrlochwerkzeugstrangs, die durch einen generischen modularen Verbinder verbunden sind.
4 ist eine schematische Querschnittsdarstellung von zwei Komponenten eines Bohrlochwerkzeugstrangs, die durch einen Verbinder, der einen mittigen axial orientierten Fluidkanal und einen mittigen radial orientierten elektrisch leitenden Durchgang aufweist, verbunden sind.
5 ist eine schematische Querschnittsdarstellung von zwei Komponenten eines Bohrlochwerkzeugstrangs, die durch einen Verbinder, der einen axial orientierten ringförmigen Fluidkanal und einen mittigen radial orientierten elektrisch leitenden Durchgang aufweist, verbunden sind.
6 ist eine schematische Querschnittsdarstellung von zwei Bohrlochkomponenten, die durch einen Verbinder verbunden sind, der ähnlich zu dem Verbinder von 5 ist, wobei die Schnittstelle zwischen dem Verbinder und den verbundenen Komponenten detaillierter gezeigt ist.
7 ist eine schematische Querschnittsansicht von zwei Komponenten eines Bohrlochwerkzeugstrangs, die durch einen Verbinder verbunden sind, der eine Baugruppe zum Einstellen der Länge des Verbinders aufweist.
8 ist eine schematische Querschnittsdarstellung von zwei Komponenten eines Bohrlochwerkzeugstrangs, die durch einen Verbinder verbunden sind, der eine Wechselbaugruppe zum Einstellen der Länge des Verbinders aufweist.
9 ist eine schematische Querschnittsansicht von zwei Komponenten eines Bohrlochwerkzeugstrangs, die durch einen Verbinder verbunden sind, der einen inneren radial symmetrischen Fluidkanal und einen mittigen radial orientierten elektrisch leitenden Durchgang aufweist.
10 ist eine schematische Querschnittsansicht von zwei Komponenten eines Bohrlochwerkzeugstrangs, die durch einen Verbinder verbunden sind, der einen mittigen axial orientierten Fluidkanal und einen nicht mittigen axial orientierten elektrisch leitenden Durchgang aufweist.
11A–B sind schematische Querschnittsdarstellungen eines Teils eines verdrahteten Bohrrohrsystems, das bei dem axial orientierten elektrisch leitfähigen Verbindungsdurchgang von 10 verwendet wird.
12 ist eine schematische Querschnittsdarstellung von zwei Komponenten eines Bohrlochwerkzeugstrangs, die durch einen Verbinder verbunden sind, der einen äußeren radial symmetrischen Fluidkanal und einen mittigen radial orientierten elektrisch leitfähigen Durchgang aufweist.
13 ist eine schematische Querschnittsdarstellung von zwei Komponenten eines Bohrlochwerkzeugstrangs, die durch einen Verbinder verbunden sind, der einen nicht mittigen axial orientierten Fluidkanal und einen axial orientierten elektrisch leitfähigen Durchgang aufweist.
14A–B sind schematische Querschnittsdarstellungen eines Verbinders, der Ventile zum automatischen Schließen der Durchflussleitungen von miteinander verbundenen Komponenten aufgrund einer Trennung von ersten und zweiten rohrförmigen Elementen der Verbindungsbaugruppenkörpers aufweist.
1 zeigt eine herkömmliche Bohranlage und einen herkömmlichen Bohrstrang, in denen die vorliegende Erfindung vorteilhafterweise verwendet werden können. Eine Festland-Plattform- und Bohrturm-Baugruppe 110 ist über einem eine unterirdische Formation F durchdringenden Bohrloch W positioniert. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Bohrloch W in einer üblichen Weise durch Rotationsbohren gebildet. Fachleute werden jedoch erkennen, dass die vorliegende Erfindung auch Anwendung in Richtungsbohrungsanwendungen oder auch beim Rotationsbohren Anwendung findet und nicht auf Festland-Bohranlagen beschränkt ist.
Ein Bohrstrang 112 hängt innerhalb des Bohrlochs W und beinhaltet einen Bohrkopf bzw. Bohrkrone 115 an seinem unteren Ende. Der Bohrstrang 112 wird durch einen Drehtisch 116 gedreht, der in Eingriff mit einer Mitnehmerstange 117 am oberen Ende des Bohrstrangs ist, wobei die Antriebsmittel des Drehtisches 116 nicht gezeigt sind. Der Bohrstrang 112 hängt an einem Haken 118, der an einem Hampelmann bzw. Bewegungsblock (ebenfalls nicht gezeigt) befestigt ist, über die Mitnehmerstange 117 und ein Drehgelenk bzw. Drehbefestigung 119, welche eine Rotation des Bohrstrangs relativ zu dem Haken erlaubt.
Bohrfluid oder Bohrschlamm 126 wird in einer Vertiefung 127, die an der Bohrlochstelle gebildet ist, gelagert. Eine Pumpe 129 liefert Bohrfluid 126 (auch bekannt als Schlamm) zu dem Inneren des Bohrstrangs 112 über einen Durchlass in der Drehbefestigung 119, was bewirkt, dass Bohrfluid durch den Bohrstrang 112 nach unten fließt, wie es durch den Richtungspfeil 109 angezeigt ist. Das Bohrfluid 126 tritt aus dem Bohrstrang 112 über Durchlässe in die Bohrkrone 115 aus und zirkuliert dann durch den Ringraum zwischen der Außenseite des Bohrstrangs und der Wand des Bohrlochs nach oben, wie es durch die Richtungspfeile 132 gezeigt ist. Auf diese Weise schmiert das Bohrfluid die Bohrkrone 115 und trägt Formationsabrieb bzw. Formationsschnittabfälle zur Oberfläche, wenn es für die Wiederverwendung zur Vertiefung 127 zurückgeleitet wird.
Der Bohrstrang 112 beinhaltet ferner eine Bohrlochsohlenbaugruppe, die allgemein mit 100 bezeichnet ist, nahe der Bohrkrone 115 (mit anderen Worten innerhalb einiger Schwerstangenlängen von der Bohrerspitze). Die Bohrlochsohlenbaugruppe 100 (BHA, bottom hole assembly) beinhaltet Möglichkeiten zum Messen, Verarbeiten und Speichern von Information und auch der Kommunikation mit der Oberfläche. Die BHA 100 beinhaltet ferner schwerstangengeführte Werkzeuge, Stabilisierer usw. zum Durchführen verschiedener anderer Messfunktionen und eine Unterbaugruppe 150 für die Oberflächenkommunikation/lokale Kommunikation zum Durchführen von Telemetriefunktionen.
Der Bohrstrang 112 ist ferner in dem Ausführungsbeispiel von 1 mit einer Schwerstange 130 ausgestaltet, die ein Formationsprüfwerkzeug einschließt, das verschiedene verbundene Module 130a, 130b, 130c zum Durchführen verschiedener entsprechender Funktionen aufweist, wie Bereitstellung von elektrischer oder hydraulischer Versorgung, Durchflusssteuerung, Fluidentnahme, Fluidanalyse und Fluidprobenspeicherung. Das Modul 130b ist ein Sondenmodul mit einer Sonde 232 zum Ineingriffbringen mit der Wand des Bohrlochs W und Entnehmen repräsentativer Proben des Fluids aus der Formation F, wie es allgemein den Fachleuten auf diesem Gebiet bekannt ist. Ein weiteres der Module (beispielsweise Modul 130c) ist mit Kammern von PVT-Qualität (auch als Behälter oder Flaschen bzw. Zylinder bekannt) zum Lagern von repräsentativen oder "sauberen" Fluidproben ausgestattet, die durch das Sondenmodul zugeleitet wurden.
2 zeigt die Formationsprüfbaugruppe 130 von 1 detaillierter, insbesondere das Sondenmodul 130b und das Probenspeichermodul 130c. Das Sondenmodul 130b ist mit einer Sondenbaugruppe 232 zum Ineingriffbringen mit der Wand des Bohrlochs W und zum Leiten von Fluid aus der Formation F in die mittige Durchflussleitung 236 über die Sondenleitung 234 ausgestattet. Ventile 238, 240, 242 (sowie andere) werden betätigt, um die Sonde 232 in Fluidkontakt mit einem Durchflusssteuermodul (nicht gezeigt) zu bringen, um das Formationsfluid in die Durchflussleitung 236 zu ziehen und das entnommene Fluid zu geeigneten Modulen innerhalb des Formationsprüfers 130 für Analyse, Abfluss in den Bohrlochringraum, Speicherung usw. zu pumpen. Das Sondenmodul 130c ist mit einem oder mehreren Probenspeicherkammern 244 zur Aufnahme und Speicherung von Fluidproben in PVT-Qualität zur nachfolgenden Analyse an der Oberfläche ausgerüstet.
Verbinder 210 werden zwischen den benachbarten Modulen (welche in der Realität nicht aneinander stoßen müssen, wie es in 2 suggeriert wird und ferner unten erläutert wird) verwendet zum Durchleiten des entnommenen Fluids und zum Durchleiten elektrischer Signale durch eine elektrische Leitung 250, die ebenfalls durch die Module verläuft zum Zuleiten von Energie und möglicherweise Daten zwischen den verschiedenen Modulen 130a, 130b, 130c des Formationsprüfers 130. Ein oder mehrere Druckmesser 246 kann bzw. können in Verbindung mit einem oder mehreren Probensonden (nur eine Sonde 232 ist gezeigt) verwendet werden, um Fluidprobennahme und Druckmessung durchzuführen sowie Druckgradientenerfassung und andere Lagerstättenprüfoperationen. Zusätzlich kann die Integrität der Verbinder 210 durch geeignete Verwendung von Sensoren, wie die Druckmesser 246, verifiziert werden. Demgemäß ist der erfindungsgemäße Verbinder an zahlreiche Konfigurationen und Anwendungen anpassbar und ferner nicht auf Formationsprüfwerkzeuge beschränkt, wie es den Fachleuten auf dem Gebiet anhand der Beschreibung deutlich wird.
3 zeigt einen generischen modularen Verbinder 310, der zum Verbinden der Hilfsdurchflusslinien 362, 382 und elektrischen Leitungen 364a/b, 384a/b, die sich durch zwei entsprechende Komponenten 360, 380 eines Bohrlochwerkzeugstrangs (repräsentiert durch verbundene Schwerstangen 306, 308), der in einem eine unterirdische Formation F durchdringenden Bohrloch W angeordnet ist, erstrecken und an oder nahe den gegenüberliegenden Enden 361, 381 der Komponenten 360, 380 enden. Die Komponenten 360, 380 können getrennte Bohrlochwerkzeuge sein und müssen nicht einzelne Module eines unitären Werkzeugs, wie es oben in 2 beschrieben wurde, sein.
Der Verbinder 310 umfasst einen Baugruppenkörper 312 zum fluidischen Verbinden der Hilfsdurchflussleitungen 362, 382 und elektrischen Verbinden der elektrischen Leitungen 364a, 364b, 384a, 384b der entsprechenden beiden Komponenten 360, 380. Der Baugruppenkörper kann im Wesentlichen unitär bzw. normiert sein oder zwei oder mehr zueinander komplementäre Abschnitte beinhalten, wie in den verschiedenen Ausführungsbeispielen unten beschrieben ist. Der Baugruppenkörper 312 definiert mindestens einen Fluidkanal 322 zum fluidischen Verbinden der Hilfsdurchflussleitungen 362, 382 der beiden Komponenten. Verschiedene andere Fluidkanallösungen werden in den folgenden Ausführungsbeispielen gegeben. Der Baugruppenkörper ist typischerweise mit O-Ringdichtungen 324a, 324b, 326a, 326b zum Abdichten der Fluidverbindung durch die Enden 361, 381 der verbundenen Komponenten 360, 380 ausgestattet. Es wird erkannt werden, dass O-Ringe in ähnlicher Weise wie anderswo zur Fluiddurchflussintegrität verwendet werden, wie es auf dem Gebiet bekannt ist. Es wird ferner erkannt werden, dass, obwohl O-Ringe zum Erreichen von Dichtungen entlang verschiedener Fluidverbindungen in der gesamten Beschreibung genannt werden, andere bekannte Dichtmechanismen (beispielsweise Dichtungsringe) vorteilhafterweise verwendet werden können. Zusätzlich wird der Verbinderbaugruppenkörper in zumindest einigen Ausführungsbeispielen die Funktion eines Druckschotts ausüben, das z.B. ein Fortschreiten einer in den verbundenen Komponenten auftretenden Flutung zu den anderen verbundenen Komponenten bzw. der anderen Komponente verhindert.
Der Baugruppenkörper ist ferner mit mindestens einem leitfähigen Durchgang (nicht gezeigt in 3) zum elektrischen Verbinden der elektrischen Leitungen 364a, 364b, 384a, 384b der beiden Komponenten 360, 380 ausgestattet. Solch ein elektrischer Durchgang ist nützlich für das Durchleiten elektrischer Signale durch den Baugruppenkörper und kann auf zahlreiche Weisen, wie in den verschiedenen unten beschriebenen Ausführungsbeispielen beispielhaft gezeigt ist, ausgeführt sein.
Der Verbindungsbaugruppenkörper kann im Wesentlichen aus Metall sein, wobei Glas verwendet wird, um Verbindungsstifte, -kontakte usw. abzudichten. Alternativ kann der Verbindungsbaugruppenkörper aus einem isolierenden Thermoplast sein, oder er kann aus einer geeigneten Kombination eines Metalls, isolierendem thermoplastischem Material und Glas sein.
Eine längeneinstellbare Baugruppe 314, die in einem (nicht gezeigten) Hülsenelement eingebaut sein kann, ist ferner vorgesehen zum Einstellen der Länge des Baugruppenkörpers 312, um sich an verschiedene Abstände d zwischen den Enden 361, 381 von Werkzeugstrangkomponenten 360, 380, die verbunden werden sollen, anzupassen. Wie weiter unten beschrieben wird, kann der Baugruppenkörper 312 erste und zweite Elemente beinhalten, die über Gewinde untereinander verbunden sind (beispielsweise miteinander oder über eine gemeinsame Hülse oder Untereinheit). In solchen Fällen kann die längeneinstellbare Baugruppe 314 dazu gebraucht werden, die Drehung eines oder der beiden der ersten und zweiten Baugruppenkörperelemente zu erlauben oder bei dieser zu helfen, um die gesamte Länge des Baugruppenkörpers einzustellen. Es wird erkannt werden, dass die Arbeitsweise der längeneinstellenden Baugruppe in solchen Fällen vereinfacht wird durch die Anordnung eines Hauptabschnitts des Baugruppenkörpers 312 axial zwischen den gegenüberliegenden Enden 361, 381 der beiden Komponenten 360, 380, obwohl dies nicht wesentlich ist.
4–14 zeigen verschiedene Varianten eines Verbinders beim Verbinden von Komponenten, wie Kurzmodulen und/oder Werkzeugen eines Bohrlochwerkzeugstrangs. Jeder Verbinder hat einen Baugruppenkörper, der im Allgemeinen verbindbare erste und zweite rohrförmige Elemente umfasst. Die ersten und zweiten rohrförmigen Elemente können entsprechende rohrförmige Stift- und Muffenabschnitte und in einigen Ausführungsbeispielen benachbarte Schwerstangen innerhalb eines Bohrstrangs, wie unten beschrieben, umfassen.
4 ist eine Teildarstellung eines Verbinders 410, der bei axial orientierten, mittig angeordneten Hilfsdurchflussleitungen 462, 482 von zwei in entsprechenden Schwerstangen 406, 408 getragenen Komponenten 460, 480 verwendet wird. Der Baugruppenkörper 412 des Verbinders 410 umfasst verbindbare erste und zweite rohrförmige Elemente 412a, 412b. Das erste rohrförmige Element 412a wird zur Bewegung mit der oberen Komponente 460 getragen (welche sich mit der oberen Querstange 406 bewegt) und definiert einen Stiftabschnitt des Baugruppenkörpers 412. Das zweite rohrförmige Element 412b wird zur Bewegung mit der unteren Komponente 480 getragen (welche sich mit der unteren Schwerstange 408 bewegt) und einen Muffenabschnitt des Baugruppenkörpers 412 definiert. Wenn sich die Schwerstangen 406, 408 relativ zueinander drehen bzw. zusammengefügt werden, werden auch die Stift- und Muffenabschnitte des Baugruppenkörpers 412 gedreht und gelangen in verbindenden Eingriff, um einen axial orientierten Fluidkanal 422 zum fluidischen Verbinden der Hilfsdurchflussleitungen 462, 482 der beiden Komponenten 460, 480 zu bilden. O-Ringe 415a, 415b werden typischerweise um einen Hülsenabschnitt 413 des ersten rohrförmigen Elements 412a getragen, und O-Ringe 419a, 419b werden typischerweise um den Hülsenabschnitt 417 des zweiten rohrförmigen Elements 412b zum Abdichten der Fluidverbindung über die Enden 461, 481 der verbundenen Komponenten 460, 480 getragen. Es wird erkannt werden, dass die O-Ringe oder andere Dichtungsmittel in ähnlicher Weise anderswo zur Fluiddurchflussintegrität verwendet werden, wie es auf dem Gebiet bekannt ist.
Die ersten und zweiten rohrförmigen Elemente 412a, 412b wirken auch zusammen, um mindestens einen leitenden Durchgang 474 zu bilden zum elektrischen Verbinden der elektrischen Leitungen 464a, 464b, 484a, 484b der beiden Komponenten 460, 480. Die elektrischen Leitungen werden an den leitenden Durchgang 474 des Baugruppenkörpers 412 durch Kontakte bzw. Stifte 485 befestigt, können aber auch an der Stelle eingelötet oder gequetscht werden neben anderen bekannten Arten der Befestigung. Der leitende Durchgang 474 ist radial orientiert (d.h. er beinhaltet einen Abschnitt, der radial orientiert ist) entlang des ersten und zweiten rohrförmigen Elements 412a, 412b durch ergänzende radiale (ringförmige) elektrische Kontakte 490a (innen), 490b (außen), die durch die Stift- und Muffenabschnitte des entsprechenden ersten und zweiten rohrförmigen Elements getragen werden.
Obwohl eine Baugruppe zum Einstellen der Länge des Baugruppenkörpers 412 in 4 aus Gründen der Einfachheit nicht dargestellt ist, sollte von Fachleuten erkannt werden, dass eine solche zusätzliche Baugruppe zumindest bei einer Anzahl von Anwendungen wünschenswert ist. Spezielle Beispiele von solchen Baugruppen werden unten unter Bezugnahme auf die 7-8 beschrieben.
5 ist eine Teildarstellung eines speziellen Ausführungsbeispiels eines Verbinders 510, der bei axial orientierten ringförmigen Hilfsdurchflussleitungen 562, 582 von zwei Komponenten 560, 580, die in entsprechenden Schwerstangen 506, 508 getragen sind, verwendet wird. Der Baugruppenkörper 512 des Verbinders 510 beinhaltet verbindbare erste und zweite rohrförmige Elemente 512a, 512b. Das erste rohrförmige Element 512a wird zur Bewegung mit der oberen Komponente 560 (welche fest zu der oberen Schwerstange 506 ist und sich mit dieser bewegt) getragen und definiert einen Stiftabschnitt des Baugruppenkörpers 512. Das zweite rohrförmige Element 512b wird zur Bewegung mit der unteren Komponente 580 (welche fest zur unteren Schwerstange 508 ist und sich mit dieser bewegt) getragen und definiert einen Muffenabschnitt des Baugruppenkörpers 512. Demgemäß werden die Muffen- und Stiftabschnitte des Baugruppenkörpers 512 ebenfalls gedreht, wenn eine relative Drehung der Schwerstangen 506, 508 stattfindet bzw. diese durch Drehung zusammengefügt werden, und gelangen in verbindenden Eingriff, so dass sie einen axial orientierten ringförmigen Fluidkanal 522 bilden zum fluidischen Verbinden der Hilfsdurchflussleitungen der beiden Komponenten 560, 580. O-Ringe 515a, 515b werden typischerweise um den Stiftabschnitt des Baugruppenkörpers 512 getragen zum Abdichten der Fluidverbindung über das erste und zweite rohrförmige Element 512a, 512b. Es wird erkannt werden, dass O-Ringe oder andere Dichtungsmittel in gleicher Weise verwendet werden können, wie sie anderswo zur Fluidflussintegrität verwendet werden, wie es auf dem Gebiet bekannt ist.
Die ersten und zweiten rohrförmigen Elemente 512a, 512b wirken auch zusammen, um mindestens einen leitenden Durchgang 574 zum elektrischen Verbinden der elektrischen Leitungen 564, 584 der beiden Komponenten 560, 580 zu bilden. Die elektrischen Leitungen 564, 584 sind axial an dem leitenden Durchgang 574 des Baugruppenkörpers 512 befestigt durch ergänzende radiale (ringförmige) elektrische Kontakte 583a (innen), 583b (außen) und Stifte 585 in einer Stift-Buchsen-Anordnung (ähnlich zum Nasseinsatz bzw. wet stab), aber es kann auch entweder gelötet oder gequetscht an der Stelle sein, neben anderen Befestigungsmöglichkeiten. Der leitende Durchgang 574 ist radial orientiert (d.h. er beinhaltet einen Abschnitt, der radial orientiert ist) entlang der ersten und zweiten rohrförmigen Elemente 512a, 512b durch ergänzende radiale (ringförmige) elektrische Kontakte 590a (innen), 590b (außen), die durch die Stift- und Muffenabschnitte der entsprechenden ersten und zweiten ringförmigen Elemente 512a, 512b getragen werden.
Obwohl eine Baugruppe zum Einstellen der Länge des Baugruppenkörpers 512 der Einfachheit halber in 5 nicht gezeigt ist, wird von Fachleuten erkannt werden, dass eine solche zusätzliche Baugruppe zumindest in einer Anzahl von Anwendungen wünschenswert ist. Spezielle Beispiele von solchen Baugruppen werden unter Bezugnahme auf die 7–8 beschrieben.
6 ist eine Teilansicht eines Wechselverbinders 610, der bei axial orientierten ringförmigen Hilfsdurchflussleitungen 662, 682 zweier Komponenten 660, 680, die innerhalb entsprechender Schwerstangen 606, 608 getragen werden, verwendet wird. Der Baugruppenkörper 612 des Verbinders 610 umfasst verbindbare erste und zweite rohrförmige Elemente 612a, 612b. Das erste rohrförmige Element 612a wird zur Bewegung von der oberen Komponente 660 (welche an der oberen Schwerstange 606 befestigt ist und sich mit dieser bewegt) getragen und definiert einen Stiftabschnitt des Baugruppenkörpers 612. Das zweite rohrförmige Element 612b wird zur Bewegung mit der unteren Komponente 680 (welche an der unteren Schwerstange 608 befestigt ist und sich mit dieser bewegt) getragen und definiert einen Muffenabschnitt des Baugruppenkörpers 612. Demzufolge bewegen sich die Stift- und Muffenabschnitte des Baugruppenkörpers 612 ebenfalls, wenn die Schwerstangen 606, 608 durch zueinander relative Drehung zusammengefügt werden, und gelangen in verbindenden Eingriff, um einen axial orientierten ringförmigen Fluidkanal 622 zu bilden, um die Hilfsdurchflussleitungen 662, 682 der beiden Komponenten 660, 680 fluidisch zu verbinden. O-Ringe 615a, 615b werden typischerweise um den Stiftabschnitt des Baugruppenkörpers 612 zum Abdichten der Fluidverbindung über das erste und das zweite rohrförmige Element 612a, 612b getragen. Es wird erkannt werden, dass die O-Ringe oder andere Dichtungsmittel in ähnlicher Weise verwendet werden wie anderswo zur Fluiddurchflussintegrität, wie es auf dem Gebiet bekannt ist.
Das erste und zweite rohrförmige Element 612a, 612b wirken auch zusammen, um mindestens einen leitenden Durchgang 674 zu bilden, um die elektrischen Leitungen 664, 684 der beiden Komponenten 660, 680 elektrisch zu verbinden. Die elektrischen Leitungen 664, 684 sind axial an dem leitenden Durchgang 674 des Baugruppenkörpers 612 durch Stifte 685, 687 in einer Stift-Buchse-Anordnung verbunden, sie können jedoch auch entweder gelötet oder gequetscht an der Stelle sein, neben weiteren bekannten Befestigungsmöglichkeiten. Der leitende Durchgang 674 ist radial orientiert (d.h. er beinhaltet einen Abschnitt, der radial orientiert ist) entlang dem ersten und zweiten rohrförmigen Element 612a, 612b durch obere und untere Paare von ergänzenden radialen (ringförmigen) elektrischen Kontakten 690a (innen), 690b (außen), die von den Stift- und Muffenabschnitten der entsprechenden ersten und zweiten rohrförmigen Elemente 612a, 612b getragen werden.
Obwohl eine Baugruppe zum Einstellen der Länge des Baugruppenkörpers 612 in 6 aus Gründen der Einfachheit nicht gezeigt ist, wird von den Fachleuten auf dem Gebiet erkannt werden, dass eine zusätzliche Baugruppe zumindest in einer Anzahl von Anwendungen wünschenswert ist. Spezielle Beispiele von solchen Baugruppen werden unter Bezugnahme auf die 7–8 unten diskutiert.
7 zeigt eine Teilansicht eines speziellen Ausführungsbeispiels eines Verbinders 710, der bei axial orientierten Hilfsdurchflussleitungen (nicht gezeigt) von zwei Komponenten 760, 780, die innerhalb entsprechender Schwerstangen 706, 708 getragen werden, verwendet wird. Der Baugruppenkörper 712 des Verbinders 710 umfasst verbindbare erste und zweite rohrförmige Elemente 712a, 712b. Das erste rohrförmige Element 712a wird zur Bewegung mit der oberen Komponente 760 (welche sich mit der oberen Schwerstange 706 bewegt) getragen und definiert einen Muffenabschnitt des Baugruppenkörpers 712. Das zweite rohrförmige Element 712b wird zur Bewegung mit der oberen Komponente (welche sich mit der unteren Schwerstange 708 bewegt) getragen und definiert einen Stiftabschnitt des Baugruppenkörpers 712. Demgemäß werden die Muffen- und Stiftabschnitte des Baugruppenkörpers 712 ebenfalls gedreht und in verbindenden Eingriff zueinander gebracht, wenn die Schwerstangen 706, 708 zum Zusammenfügen relativ zueinander gedreht werden, um einen axial orientierten Fluidkanal mit linearen Abschnitten 722a und gekrümmten Abschnitten 722b zu bilden, um die Hilfsdurchflussleitungen (nicht gezeigt) der beiden Komponenten 760, 780 fluidisch zu verbinden. O-Ringe 715a, 715b werden typischerweise um den Stiftabschnitt des Baugruppenkörpers 712 getragen, um die Fluidverbindung über die ersten und zweiten rohrförmigen Elemente 712a, 712b abzudichten. Es wird erkannt werden, dass O-Ringe oder andere Dichtungsmittel in ähnlicher Weise verwendet werden können, wie sie anderswo zur Fluiddurchflussintegrität vorgesehen sind, wie es auf dem Gebiet bekannt ist.
Das erste und zweite rohrförmige Element 712a, 712b wirken auch zusammen, um mindestens einen leitfähigen Durchgang 774 zum elektrischen Verbinden der elektrischen Leitungen 764, 784 der beiden Komponenten 760, 780 zu bilden. Die elektrischen Leitungen 764, 784 erstrecken sich teilweise durch den Fluidkanal 722a und sind axial zu dem leitfähigen Durchgang 774 des Baugruppenkörpers 712 durch eine Bolzen-Buchse-Anordnung bzw. Stift-Buchse-Anordnung 785a, 785b (ähnlich wie ein nasser Einsatz bzw. wet stab) verbunden, können jedoch auch gelötet oder an der Stelle gequetscht sein, neben anderen Befestigungsmöglichkeiten. Der leitfähige Durchgang 774 ist radial orientiert (d.h. er beinhaltet einen Abschnitt, der radial orientiert ist) entlang des ersten und zweiten rohrförmigen Elements 712a, 712b durch eine ergänzende elektrische Buchse 785a (innen) und einen elektrischen Stift 785b (außen), die durch die Stift- und Muffenabschnitte der entsprechenden ersten und zweiten rohrförmigen Elemente 712a, 712b getragen werden.
7 zeigt ferner detaillierter eine Baugruppe 714 zum Einstellen der Länge des Verbinders. Das Verfahren zum Einstellen der Länge beinhaltet im Wesentlichen die Schritte des Bestimmens des Abstands zwischen den gegenüberliegenden Enden der beiden Komponenten 760, 780 und Verkürzen oder Verlängern der Fluidverbindung zwischen den Hilfsdurchflussleitungen und der elektrischen Verbindung zwischen den elektrischen Leitungen der entsprechenden beiden Komponenten gemäß dem bestimmten Abstand. Die längeneinstellbare Baugruppe 714 umfasst eine Hülse 730, die lösbar an der unteren Komponente 780 herum durch eine Mehrzahl von Verschlussschrauben 732 verbunden ist. Die untere Komponente 780 weist einen im Durchmesser verringerten oberen Abschnitt 780a auf, der in einen unteren Abschnitt (nicht getrennt beziffert) des zweiten rohrförmigen Elements 712b des Baugruppenkörpers 712 des Verbinders passt. Der untere Komponentenabschnitt 780a und das zweite rohrförmige Element 712b sind mit ergänzenden Gewindeflächen 734 für einen Gewindeeingriff bzw. eine Verschraubung ausgestattet. Das zweite rohrförmige Element 712b beinhaltet einen Keilschlitz 736 in dem Bereich seiner Gewindeoberfläche zur Aufnahme eines Keils 738, welcher (in Verbindung mit der Hülse 730) verhindert, dass sich das zweite rohrförmige Element 712b dreht. Daher kann sich das zweite rohrförmige Element 712b unter einem angelegten Drehmoment drehen, wenn die Hülse 730 und der Keil 738 entfernt werden.
Die Längeneinstellung des Verbinders 710 wird vorzugsweise ausgeführt, bevor das erste und zweite rohrförmige Element 712a, 712b der Komponenten 760, 780 und die längeneinstellbare Baugruppe 714 innerhalb der Schwerstangen 706, 708 angeordnet werden. Im Grunde genommen wird die untere Komponente 780 gegen die Drehung festgehalten, wenn ein Drehmoment auf das zweite rohrförmige Element 712b wirkt, was zu einer Drehung des zweiten rohrförmigen Elements 712b relativ zu der unteren Komponente 780 führt. Solch eine relative Drehung hat den Effekt des Bewegens des zweiten rohrförmigen Elements 712b axial entlang (nach oben oder nach unten) des unteren Komponentenabschnitts 780a, wie es für einen geeigneten Eingriff zwischen dem zweiten rohrförmigen Element 712b und dem ersten rohrförmigen Element 712a benötigt wird, wenn beide Elemente innerhalb ihrer entsprechenden Schwerstangen 706, 708 eingebaut werden und durch relative Drehung zwischen diesen Bohrstangen zusammengefügt werden. Die Längeneinstellung wird daher durch eine Veränderung der Position des zweiten rohrförmigen Elements 712b entlang der unteren Komponente 780 durchgeführt. Das erste rohrförmige Element 712a wird typischerweise in einer Position entlang der oberen Komponente 760 gehalten, obwohl die elektrische Buchse 785a federvorgespannt nach unten sein kann, um einen Eingriff mit einem elektrischen Stift 785b zu erreichen. Es wird erkannt werden, dass O-Ringe oder andere Dichtungsmittel an verschiedenen Stellen (nicht bezeichnet) zur Fluiddurchflussintegrität verwendet werden können.
8 zeigt eine Teilansicht eines Wechselverbinders 810 zur Verwendung bei axial orientierten ringförmigen Hilfsdurchflussleitungen 862, 882 zweier Komponenten 860, 880, die innerhalb entsprechender Schwerstangen 806, 808 getragen werden. Der Baugruppenkörper 812 des Verbinders 810 umfasst verbindbare erste, zweite und dritte rohrförmige Elemente 812a, 812b, 812c. Das erste und zweite rohrförmige Element 812a, 812b werden zur Bewegung mit der oberen Komponente 860, welche an einer oberen Bohrstange 806 befestigt ist und sich mit dieser dreht, getragen. Das erste rohrförmige Element 812a beinhaltet konzentrische rohrförmige Abschnitte, die einen äußeren Muffenabschnitt 812a₁ und einen inneren Stiftabschnitt 812a₂ des Baugruppenkörpers 812 bilden. Das zweite rohrförmige Element 812b ist gleitend verbunden mit dem dritten rohrförmigen Element 812c (d.h. dass eine relative Drehung zueinander zugelassen wird) unter Verwendung von O-Ringen 815c und beinhaltet konzentrische rohrförmige Abschnitte, die einen äußeren Stiftabschnitt 812b₁ und einen inneren Muffenabschnitt 812b₂ des Baugruppenkörpers 812 bilden. Das dritte rohrförmige Element 812c wird zur Bewegung mit der unteren Komponente 880, welche an der unteren Schwerstange 808 befestigt ist und sich mit dieser bewegt, getragen. Demgemäß werden, wenn die oberen und unteren Schwerstangen 806, 808 zum Zusammenfügen gegeneinander drehen, die Muffen- und Stiftabschnitte des Baugruppenkörpers 812 (gebildet durch die zweiten bzw. dritten rohrförmigen Elemente 812b, 812c) ebenfalls gedreht und in verbindenden Eingriff gebracht, um einen axial orientierten ringförmigen Fluidkanal 822 zu bilden, um die Hilfsdurchflussleitungen 862, 882 der beiden Komponenten 860, 880 fluidisch zu verbinden. O-Ringsätze 815a, 815b werden typischerweise um die entsprechenden Stiftabschnitte des Baugruppenkörpers 812 getragen, um die Fluidverbindung über das erste und das zweite rohrförmige Element 812a, 912b abzudichten. Es wird erkannt werden, dass O-Ringe oder andere Dichtungsmittel verwendet werden können wie anderswo zur Fluidflussintegrität, wie es auf dem Gebiet bekannt ist.
Das erste und zweite ringförmige Element 812a, 812b wirken auch zusammen, um mindestens einen leitfähigen Durchgang 874 zu bilden, um die elektrischen Leitungen 864, 884 der beiden Komponenten 860, 880 elektrisch zu verbinden. Die elektrischen Leitungen 864, 884 sind axial an dem leitfähigen Durchgang 874 des Baugruppenkörpers 812 durch entsprechende obere/untere (wet stabs) Nasseinsätze 885a, 885b befestigt, können jedoch auch gelötet oder an der Stelle gequetscht sein, neben anderen Befestigungsmöglichkeiten. Der leitfähige Durchgang 874 ist teilweise durch eine Überlänge von leitfähigem Draht bzw. Drähten 890 (man bemerke den gewundenen Bereich 890c) innerhalb eines zentralen Kanals 891, der durch das erste und das zweite rohrförmige Element 812a, 812b gebildet ist, geschaffen.
8 zeigt ferner detaillierter eine Wechselbaugruppe 814 zum Einstellen der Länge des Verbinders 810. Das Verfahren zum Einstellen der Länge beinhaltet im Prinzip die Schritte eines Bestimmens des Abstands zwischen den gegenüberliegenden Enden der beiden Komponenten 860, 880 und Vergrößern oder Verlängern der Fluidverbindung zwischen den Hilfsdurchflussleitungen und der elektrischen Verbindung zwischen den elektrischen Leitungen der entsprechenden beiden Komponenten gemäß dem bestimmten Abstand. Die längeneinstellende Baugruppe 814 beinhaltet einen Kragen oder Kappe 830, die um die untere Komponente 880 verschließbar ist durch einen Federring 831 und einen Keilring 832, die aufgrund der Rotation des Kragens 830 (siehe Gewindebereich 829) antreibbar sind in verschließenden Eingriff mit einer unteren Schulter des äußeren Muffenabschnitts 812a₁ . Ein mit einem äußeren Gewinde versehener Spaltring 827 wird um einen mit verringertem Durchmesser versehenen Abschnitt des äußeren Stiftabschnitts 812b₁ getragen. Der äußere Stiftabschnitt 812b₁ und der Ring 827 passen innerhalb des äußeren Muffenabschnitts 812a₁ , das mit einem inneren Gewinde ausgestaltet ist, das komplementär zu dem Gewinde des Rings 827 ist. Daher ist das erste rohrförmige Element 812a bei Aufwenden eines Drehmoments frei zu drehen, wenn der Keilring 832 aus dem verschließbaren Eingriff mit dem äußeren Muffenabschnitt 812a₁ herausgebracht wird.
Die Längeneinstellung des Verbinders 810 wird vorzugsweise durchgeführt, bevor das erste, das zweite und das dritte rohrförmige Element 812a, 812b, 812c, die Komponenten 860, 880 und die längeneinstellende Baugruppe 814 innerhalb der Schwerstangen 806, 808 angeordnet werden. Die Anwendung von Drehmoment auf das erste rohrförmige Element 812a führt zu einer Rotation des ersten rohrförmigen Elements 812a relativ zu dem Gewindering 827. Solch eine relative Drehung hat den Effekt, dass sich das zweite rohrförmige Element 812b axial entlang (nach oben oder nach unten) zu der ersten rohrförmigen Komponente 812a bewegt, wie es für einen geeigneten Eingriff zwischen dem zweiten rohrförmigen Element 812b und dem dritten rohrförmigen Element 812c notwendig ist, wenn beide Elemente innerhalb ihrer entsprechenden Schwerstange 806, 808 befestigt werden und bei relativer Drehung dieser Schwerstangen zueinander beim Zusammenfügen. Die Längeneinstellung wird daher durch Verändern der Position des zweiten rohrförmigen Elements 812b entlang des ersten rohrförmigen Elements 812a durchgeführt. Das dritte rohrförmige Element 812c wird typischerweise in einer Position längs der unteren Komponente 880 gehalten.
Die in den 7–8 dargestellten Ausführungsbeispiele verwenden längeneinstellbare Baugruppen 714, 814, die eine relative Drehung im Allgemeinen zwischen ersten und zweiten rohrförmigen Elementen zulassen, um die Länge des Baugruppenkörpers 712, 812 einzustellen. Fachleute auf dem Gebiet werden jedoch erkennen, dass andere längeneinstellende Baugruppen vorteilhafterweise verwendet werden können. Beispiele hierfür beinhalten Baugruppen, die ein relatives Gleiten, ein In- bzw. Auseinanderschieben oder andere translatorische Bewegung zwischen ersten und zweiten rohrförmigen Elementen als geeignet erreichen, um die Länge des Baugruppenkörperverbinders einzustellen.
9 ist eine Teilansicht eines Wechselverbinders 910, der bei axial orientierten ringförmigen Hilfsdurchflussleitungen 962, 982 von zwei in entsprechenden Schwerstangen 906, 908 getragenen Komponenten 960, 980 verwendet wird. Der Baugruppenkörper 912 des Verbinders 910 umfasst verbindbare erste und zweite rohrförmige Elemente 912a, 912b. Das erste rohrförmige Element 912a wird für eine Bewegung mit der oberen Komponente 960 (welche mit der oberen Schwerstange 906 verbunden ist und sich mit dieser bewegt) getragen und definiert einen Stiftabschnitt des Baugruppenkörpers 912. Das zweite rohrförmige Element 912b wird zur Bewegung mit der unteren Komponente 980 (welche mit der unteren Schwerstange 908 verbunden ist und sich mit dieser bewegt) getragen und bildet einen Muffenabschnitt des Baugruppenkörpers 912. Demgemäß drehen sich die Muffen- und Stiftabschnitte des Baugruppenkörpers 912 ebenfalls, wenn sich die Schwerstangen 906, 908 zum Zusammenfügen relativ zueinander drehen, und werden in verbindenden Eingriff gebracht, um einen axial orientierten Fluidkanal 922a, 922b mit einem ringförmigen Raum 922c entlang des ersten und zweiten ringförmigen Elements 912a, 912b (d.h. an der Grenzfläche der verbundenen Elemente) zu bilden, um die Hilfsdurchflussleitungen 962, 982 der beiden Komponenten 960, 980 fluidisch zu verbinden. O-Ringe 915 werden typischerweise um den Stiftabschnitt des Baugruppenkörpers 912 getragen und eine oder mehrere Gleitringdichtungen 917 ist bzw. sind typischerweise um die Endabschnitte des ersten und zweiten ringförmigen Elements 912a, 912b angeordnet, die den ringförmigen Raum 922c bilden, um die Fluidverbindung über das erste und das zweite ringförmige Element 912a, 912b abzudichten. Es wird erkannt werden, dass O-Ringe oder andere Abdichtungsmittel verwendet werden können wie anderswo zur Fluidflussintegrität, wie es auf dem Gebiet bekannt ist.
Das erste und zweite ringförmige Element 912a, 912b wirken auch zusammen, um mindestens einen leitfähigen Durchgang 974 zu bilden, um die elektrischen Leitungen 964, 984 der beiden Komponenten 960, 980 elektrisch zu verbinden. Die elektrischen Leitungen 964, 984 sind axial an dem leitfähigen Durchgang 974 des Baugruppenkörpers 912 durch zusätzliche obere radiale (ringförmige) elektrische Kontakte 991a (innen), 991b (außen), zusätzliche untere radiale (ringförmige) elektrische Kontakte 993a (innen), 993b (außen), Stifte 985 und eine Stift-Buchse-Anordnung (ähnlich einem Nasseinsatz bzw. wet stab) verbunden, allerdings können sie auch gelötet oder gequetscht an der Stelle sein, neben weiteren Befestigungsmöglichkeiten. Im Speziellen ist der leitfähige Durchgang 974 radial orientiert (d.h. er beinhaltet einen Abschnitt, der radial orientiert ist) entlang dem ersten und zweiten ringförmigen Element 912a, 912b durch obere und untere Paare von zusätzlichen radialen (ringförmigen) elektrischen Kontakten 990a (innen), 990b (außen), die durch die Stift- und Muffenabschnitte der entsprechenden ersten und zweiten ringförmigen Elemente 912a, 912b getragen werden.
Obwohl eine Baugruppe zum Einstellen der Länge des Baugruppenkörpers 912 in 9 aus Gründen der Einfachheit nicht gezeigt ist, sollte von Fachleuten erkannt werden, dass eine solche zusätzliche Baugruppe zumindest in einer Anzahl von Anwendungen wünschenswert ist. Spezielle Beispiele von solchen Baugruppen sind unter Bezugnahme auf die 7–8 oben beschrieben.
10 ist eine Teilansicht eines Wechselverbinders 1010 zur Verwendung bei axial orientierten Hilfsdurchflussleitungen 1062, 1082 von zwei Komponenten 1060, 1080, die innerhalb entsprechender Schwerstangen 1006, 1008 getragen sind. Der Baugruppenkörper 1012 des Verbinders 1010 umfasst einen einzigen hydraulischen Durchstoßer bzw. Einführer (stabber) 1013, der mit O-Ringen 1015 ausgestattet ist. Der hydraulische Einführer 1013 ist mit zwei oder mehr O-Ringen 1015 ausgestattet, um fluidisch beide Komponenten 1060, 1080 (welche sich mit den entsprechenden Schwerstangen 1006, 1008 bewegen) fluidisch in Eingriff zu bringen bzw. fluidisch anzubinden. Demgemäß werden, wenn die Schwerstangen 1006, 1008 zum Zusammenfügen relativ zueinander gedreht werden, die Komponenten 1060, 1080 ebenfalls gedreht und über den hydraulischen Einführer 1013 und mittige Bohrungen 1061, 1081 in den entsprechenden Enden davon in Fluideingriff bzw. Fluidanbindung gebracht, um einen axial orientierten Fluidkanal 1022 zu bilden, um die Hilfsdurchflussleitungen 1062, 1082 der beiden Komponenten 1060, 1080 fluidisch zu verbinden. Es wird erkannt werden, dass O-Ringe oder andere Abdichtungsmittel in ähnlicher Weise anderswo zur Fluidflussintegrität verwendet werden können, wie es auf dem Gebiet bekannt ist.
Der Baugruppenkörper 1012 des Verbinders 1010 umfasst ferner einen leitenden Durchgang 1120 zum elektrischen Verbinden der elektrischen Leitungen 1064, 1084 der Schwerstangen 1006, 1008, die den entsprechenden beiden Komponenten 1060, 1080 zugeordnet sind.
11A–B sind detailliertere Teilansichten eines axial orientierten elektrisch leitenden Durchgangs 1120 von 10. Die Verbindungen 1110 für ein verdrahtetes Bohrrohr (WDP, wired drill pipe) stellen eine geeignete Konfiguration zur Implementierung des elektrisch leitfähigen Durchgangs 1120 in Schwerstangen 1006, 1008 dar. Die Verbindungen 1110 sind ähnlich zu dem Typ, wie er in US 6 641 434 beschrieben ist, und verwenden Kommunikationskoppler – speziell induktive Koppler – um Signale über die WDP-Verbindungen zu senden. Ein induktiver Koppler bei den WDP-Verbindungen gemäß dem genannten Patent umfasst einen Übertrager, der einen ringförmigen Kern aus hoher Permeabilität aufweisendem, verlustarmem Material, wie Supermalloy (welches eine Nickel-Eisen-Legierung mit außergewöhnlich hoher anfänglicher Permeabilität ist und für Anwendungen mit Niedrigpegelsignalübertragern geeignet ist) aufweist. Eine Wicklung, bestehend aus mehreren Umdrehungen eines isolierten Drahts, ist um den ringförmigen Kern gewickelt, um einen ringförmigen Übertrager zu bilden. In einer Konfiguration ist der ringförmige Übertrager Gummi oder einem anderen isolierendem Material vergossen und der zusammengesetzte Übertrager ist in eine Nut, die in der Bohrrohrverbindung angeordnet ist, eingesetzt.
Genauer ist die WDP-Verbindung 1110 gezeigt mit Kommunikationskopplern 1121, 1131 – insbesondere induktive Kopplerelemente – an oder nahe dem entsprechenden Ende 1141 des Muffenendes 1122 und des Endes 1134 eines Stiftendes 1132 hiervon. Ein erstes Kabel bzw. eine erste Leitung 1114 erstreckt sich durch einen Kanal 1113, um die Kommunikationskoppler 1121, 1131 in der weiter unten beschriebenen Weise zu verbinden.
Die WDP-Verbindung 1110 ist mit einem länglichen rohrförmigen Körper 1111 ausgestattet, der eine axiale Bohrung 1112, ein Muffenende 1122, ein Stiftende 1132 und eine erste Leitung 1114 umfasst, die von dem Muffenende 1122 zu dem Stiftende 1132 verläuft. Ein erstes Stromschleifeninduktionskopplerelement 1121 (beispielsweise ein ringförmiger Übertrager) und ein ähnliches zweites Stromschleifeninduktionskopplerelement 1131 sind an dem Muffenende 1122 bzw. dem Stiftende 1132 angeordnet. Das erste Stromschleifeninduktionskopplerelement 1121, das zweite Stromschleifeninduktionskopplerelement 1131 und die erste Leitung 1114 schaffen zusammen einen Kommunikationskanal entlang der Länge jeder WDP-Verbindung. Ein induktiver Koppler (oder Kommunikationsverbindung) 1120 an der koppelnden Grenzfläche bzw. Schnittstelle zwischen zwei WDP-Verbindungen ist gebildet durch ein erstes induktives Kopplerelement 1121 von der WDP-Verbindung 1110 und einem zweiten Stromschleifeninduktionskopplerelement 1131' von dem nächsten rohrförmigen Element, welches eine weitere WDP-Verbindung sein kann. Fachleute auf dem Gebiet werden erkennen, dass in einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung die Induktionskopplerelemente durch andere Kommunikationskoppler mit ähnlicher Kommunikationsfunktion ersetzt werden können, wie beispielsweise Verbindungen für direkten elektrischen Kontakt derart, wie sie in US 4 126 848 beschrieben sind.
11B zeigt den induktiven Koppler oder Kommunikationsverbindung 1120 von 11A vergrößert. Das Muffenende 1122 umfasst ein inneres Gewinde 1123 und eine ringförmige innere Kontaktschulter 1124, die einen ersten Schlitz 1125 aufweist, in welcher ein erster ringförmiger Übertrager 1126 angeordnet ist. Der ringförmige Übertrager 1126 ist verbunden mit der Leitung 1114. In ähnlicher Weise beinhaltet ein Stiftende 1132' eines angrenzenden verdrahteten rohrförmigen Elements (beispielsweise eine weitere WDP-Verbindung) ein externes Gewinde 1133' und ein ringförmiges inneres Kontaktstiftende 1134' mit einem zweiten Schlitz 1135', in dem ein zweiter ringförmiger Übertrager 1136' angeordnet ist. Der zweite ringförmige Übertrager 1136' ist verbunden mit einer zweiten Leitung 1114' des angrenzenden ringförmigen Elements 9a. Die Schlitze 1125, 1135' können mit einem hochleitenden, niedrigpermeablen Material verkleidet sein (beispielsweise Kupfer), um die Effizienz der induktiven Kopplung zu erhöhen. Wenn das Muffenende 1122 einer WDP-Verbindung mit dem Stiftende 1132' eines benachbarten rohrförmigen Elements (beispielsweise einer weiteren WDP-Verbindung) zusammengesetzt wird, wird eine Kommunikationsverbindung gebildet. 11B zeigt somit einen Querschnitt eines Abschnitts der sich ergebenden Schnittstelle, in der sich ein gegenüberliegendes Paar von induktiven Kopplerelementen (beispielsweise ringförmige Übertrager 1126, 1136') zusammen verschlossen sind, um eine Kommunikationsverbindung innerhalb eines betriebenen Kommunkationslinks zu bilden. Die Querschnittsansicht zeigt somit, dass die geschlossenen ringförmigen Pfade 1140 bzw. 1140' den ringförmigen Übertrager 1126 bzw. 1136' einschließen, und dass die Kanäle 1113 und 1113' Durchgänge für interne elektrische Leitungen 1114, 1114' (die wie die Leiter 1064, 1084 von 10 verwendet werden) bilden, die die beiden induktiven Kopplerelemente, die an den beiden Enden jeder WDP-Verbindung angeordnet sind, verbinden.
Die oben beschriebenen induktiven Koppler beinhalten einen elektrischen Koppler, der mit einem dualen Ringkern aufgebaut wurde. Der duale Ringkernkoppler verwendet innere Schultern der Stift- und Muffenenden als elektrische Kontakte. Die inneren Schultern werden unter sehr hohem Druck in Eingriff gebracht, wenn die Stift- und Muffenenden zusammengeschoben werden, wodurch eine elektrische Kontinuität zwischen den Stift- und Muffenenden gewährleistet ist. Ströme werden in das Metall der Verbindung durch in Schlitzen angeordnete ringförmige Übertrager induziert. Bei einer gegebenen Frequenz (beispielsweise 100 kHz) sind diese Ströme auf die Oberfläche der Schlitze durch Hauttiefeeffekte bzw. skin effects beschränkt. Die Stift- und Muffenenden bilden den Sekundärstromkreis des entsprechenden Übertragers, und die zwei Sekundärkreise werden aufeinanderfolgend über die ineinandergreifenden inneren Schulteroberflächen verbunden.
Obwohl 11A–B bestimmte Kommunikationskopplertypen zeigen, wird von Fachleuten auf dem Gebiet erkannt werden, dass eine Vielzahl von Kopplern für die Kommunikation von Signalen längs der verbundenen rohrförmigen Elemente verwendet werden kann. Zum Beispiel können solche Systeme magnetische Koppler, wie sie z.B. in der internationalen Patentanmeldung WO 02/06716 beschrieben sind, umfassen. Andere Systeme und/oder Koppler sind auch vorstellbar.
Zusätzlich kann, obwohl eine Baugruppe zum Einstellen der Länge des Baugruppenkörpers 1012 in 10 oder 11A–B aus Gründen der Einfachheit nicht dargestellt ist, von Fachleuten auf dem Gebiet erkannt werden, dass solch eine zusätzliche Baugruppe zumindest für eine Anzahl von Anwendungen wünschenswert ist. Spezielle Beispiele für solche Baugruppen sind oben unter Bezugnahme auf die 7–8 beschrieben.
12 ist eine Teilansicht eines Wechselverbinders 1210 zur Verwendung bei axial orientierten ringförmigen Hilfsdurchflussleitungen 1262, 1282 von zwei in entsprechenden Schwerstangen 1206, 1208 getragenen Komponenten 1260, 1280. Der Baugruppenkörper 1212 des Verbinders 1210 umfasst verbindbare erste und zweite Unterbaugruppen 1212a, 1212b.
Die erste Unterbaugruppe 1212a wird zur Bewegung mit der oberen Komponente 1260 getragen und beinhaltet die Schwerstange 1260 und einen oberen Dorn 1213a, der innerhalb der Schwerstange 1206 fixiert ist (beispielsweise durch Gewindeeingriff). Der obere Dorn 1213a beinhaltet eine Durchfluss leitung 1221a, die sich axial durch den Dorn (von der oberen verbundenen Komponente 1260) erstreckt, bevor sie auswärts ausragt, um den ringförmigen Bereich 1223a_r einer Durchflussleitung 1223a innerhalb der Schwerstange 1206 anzubinden. Da der erste Unterbaugruppenkörper 1212a durch den Eingriff des oberen Dorns 1212a innerhalb der oberen Schwerstange 1206 (beispielsweise durch Gewinderotation dazwischen) gebildet wird, wird das radial nach außen ragende Ende der Durchflussleitung 1221a in vertikaler Anbindung mit dem ringförmigen Bereich 1223a_r der Durchflussleitung 1223a angeordnet sein, um eine obere Durchflussverbindung zu schaffen.
Die zweite Unterbaugruppe 1212b ist zur Bewegung mit der unteren Komponente 1280 getragen und beinhaltet die Schwerstange 1208 und einen unteren Dorn 1213b, der innerhalb der Schwerstange 1208 fixiert ist (beispielsweise durch Schraubverbindung). Der untere Dorn 1213b beinhaltet eine Durchflussleitung 1221b, die sich axial durch den Dorn (von der unteren verbundenen Komponente 1280) erstreckt, bevor sie nach außen ragt, um den ringförmigen Bereich 1223b_r einer Durchflussleitung 1223b innerhalb der Schwerstange 1208 anzubinden. Da der zweite Unterbaugruppenkörper 1212b durch den Eingriff des unteren Dorns 1213b innerhalb der unteren Schwerstange 1208 (beispielsweise durch Gewinderotation dazwischen) gebildet ist, wird das radial hinausragende Ende der Durchflussleitung 1221b in vertikaler Anbindung mit dem ringförmigen Bereich 1223b_r der Durchflussleitung 1223b angeordnet sein, um eine untere Durchflussverbindung zu schaffen.
Da die Schwerstangen 1206, 1208 durch relative Drehung dazwischen zusammengefügt wurden, fließt der Bohrschlamm 109 durch den sich durch die Schwerstangen 1206, 1208 erstreckenden Durchgang 1207, wie es durch die Pfeile angezeigt ist. Die erste und zweite Unterbaugruppe 1212a, 1212b des Baugruppenkörpers 1212 wird ebenfalls gedreht und in verbindenden Eingriff gebracht, um einen äußeren radial orientierten (genauer einen radial symmetrischen) Fluidkanal 1222 zu bilden, um die obere und die untere Durchflussverbindung der entsprechenden ersten und zweiten Unterbaugruppenkörper fluidisch zu verbinden. Dieser Prozess verbindet die beiden Komponenten 1260, 1280 fluidisch. O-Ringe 1215 sind typischerweise um den oberen und unteren Dorn 1213a, 1213b getragen, um die Fluidverbindung entlang des ersten und zweiten Unterbaugruppenkörpers 1212a, 1212b abzudichten. Es wird erkannt werden, dass O-Ringe oder andere Abdichtungsmittel in ähnlicher Weise verwendet werden, wie anderswo zur Fluiddurchflussintegrität, wie es auf dem Gebiet bekannt ist.
Der erste und zweite Unterbaugruppenkörper 1212a, 1212b wirken ebenfalls zusammen, um zumindest einen leitfähigen Durchgang 1274 zu bilden, um die elektrischen Leitungen 1264, 1284 der beiden Komponenten 1260, 1280 elektrisch zu verbinden. Die elektrischen Leitungen 1264, 1284 sind axial an dem leitfähigen Durchgang 1274 des Baugruppenkörpers 1212 durch zusätzliche obere radiale (ringförmige) elektrische Kontakte 1291a (innen), 1291b (außen), zusätzliche untere radiale (ringförmige) elektrische Kontakte 1293a (innen), 1293b (außen), eine Stift-Buchse-Anordnung 1285 (ähnlich zu einem Nasseinsatz bzw. wet stab) und zusätzliche radiale (ringförmige) elektrische Kontakte 1290a (innen), 1290b (außen) befestigt. Es wird bemerkt werden, dass andere Mittel zur elektrischen Befestigung verwendet werden können. Der leitfähige Durchgang 1274 ist radial orientiert (d.h. er beinhaltet einen Abschnitt, der radial orientiert ist) entlang der ersten und zweiten Unterbaugruppenkörper 1212a, 1212b durch obere und untere Paare von zusätzlichen radialen (ringförmigen) elektrischen Kontakten 1290a (innen), 1290b (außen), die durch die entsprechenden Stift- und Buchsen-Komponenten der Anordnung 1285 getragen werden.
Obwohl eine Baugruppe zum Einstellen der Länge des Baugruppenkörpers 1212 in 12 der Einfachheit halber nicht gezeigt ist, sollte es bei den Fachleuten auf dem Gebiet erkannt werden, dass solch eine zusätzliche Baugruppe in einer Anzahl von Anwendungen zumindest wünschenswert ist. Spezielle Beispiele von solchen Baugruppen sind unter Bezugnahme auf die 7–8 oben diskutiert.
13 ist eine Querschnittsdarstellung eines Wechselverbinders 1310 zur Anwendung mit axial orientierten ringförmigen Hilfsdurchflussleitungen 1362, 1382 von zwei durch entsprechende Schwerstangen 1306, 1308 getragenen Komponenten 1360, 1380. Der Baugruppenkörper 1312 des Verbinders 1310 umfasst einen einzigen hydraulischen Durchstoßer bzw. Einführer 1313 (stabber), der mit O-Ringen 1315 ausgestattet ist. Der hydraulische Einführer 1313 ist mit zwei oder mehreren O-Ringen 1315 ausgestaltet, um die beiden Komponenten 1360, 1380 (welche mit den entsprechenden Schwerstangen 1306, 1308 befestigt sind und sich mit diesen bewegen) fluidisch anzubinden. Es wird erkannt werden, dass O-Ringe oder andere Abdichtungsmittel in ähnlicher Weise verwendet werden können wie anderswo für Fluiddurchflussintegrität, wie es auf dem Gebiet bekannt ist.
Eine Verbindungsuntereinheit 1307 ist zwischen den Schwerstangen 1306, 1308 angeordnet, um die Schwerstangen zu verbinden. Die Untereinheit 1307 verwendet Stift- und Muffenenden-Gewindesätze, die ausgestaltet sind, um mit den entsprechenden Gewindesätzen der gegenüberliegenden Enden der Schwerstangen 1306, 1308 in Eingriff zu gelangen und zum Ziehen der beiden Schwerstangen auf die Untereinheit 1307 in Gewindeeingriff, wenn die Untereinheit gedreht wird. Daher führt ein Drehen der Untereinheit 1307, nachdem ihre Gewinde anfänglich in Eingriff mit den Gewinden der entsprechenden Schwerstangen sind – wobei die Schwerstangen gegen die Drehung auf dem Drehringtisch (beispielsweise auf herkömmliche Weise) festgehalten werden – zum Bilden bzw. Zusammenfügen der Schwerstangen 1306, 1308, ohne dass die Schwerstangen ihrerseits gedreht werden (sie werden translatiert). Dies ist notwendig, da die Durchflussleitungen 1362, 1382 nicht radial symmetrisch sind (d.h. ihre Anbindung ist abhängig von einer passenden radialen Ausrichtung).
Demgemäß werden, wenn die Schwerstangen 1306, 1308 durch Rotation der Verbindungsuntereinheit 1307 verbunden werden, die Komponenten 1360, 1380 in Fluidanbindung durch den hydraulischen Einführer 1313 und mittige Bohrungen 1361, 1381 an den entsprechenden Enden hiervon gezogen, so, dass ein axial orientierter Fluidkanal 1322 zum fluidischen Verbinden der Hilfsdurchflussleiten 1362, 1382 der beiden Komponenten 1360, 1380 gebildet wird.
Der Baugruppenkörper 1312 umfasst ferner mehrere zusätzliche elektrische Kontakte 1390a (obere Stifte), 1390b (untere Buchsen) nach Art einer Stift- Buchse-Verbindung, die zusammenwirken, um mindestens einen leitenden Durchgang 1374 zum elektrischen Verbinden der elektrischen Leitungen 1364, 1384 der beiden Komponenten 1360, 1380 zu bilden. Die elektrischen Leitungen 1364, 1384 sind axial an dem leitenden Durchgang 1374 des Baugruppenkörpers 1312 durch Stifte 1385 in einer Stift-Buchse-Anordnung befestigt, können jedoch auch gelötet oder an der Stelle gequetscht sein, neben weiteren bekannten Befestigungsmitteln. Der leitende Durchgang 1374 ist radial orientiert (d.h., er beinhaltet einen Abschnitt, der radial orientiert ist) entlang des oberen und unteren Paares von zusätzlichen elektrischen Kontakten 1390a (obere Stifte), 1390b (untere Buchsen) nach Art einer Stift-Buchse-Verbindung.
Obwohl eine Baugruppe zum Einstellen der Länge des Baugruppenkörpers 1312 in 13 aus Gründen der Einfachheit nicht gezeigt ist, sollte von Fachleuten auf dem Gebiet erkannt werden, dass solch eine zusätzliche Baugruppe zumindest für eine Anzahl von Anwendungen erwünscht ist. Spezielle Beispiele von solchen Baugruppen sind oben unter Bezugnahme auf 7–8 beschrieben.
14A–B sind aufeinanderfolgende Teilansichten eines speziellen Ausführungsbeispiels eines Verbinders 1410, der Mittel zum automatischen Schließen der Durchflussleitungen der verbundenen Komponenten nach Trennen von ersten und zweiten rohrförmigen Elementen des Baugruppenkörpers 1412 aufweist. Das Ausführungsbeispiel des Verbinders 1410 hat Anwendung für axial orientierte Hilfsdurchflussleitungen (nicht gezeigt) von zwei Komponenten (nicht gezeigt), die innerhalb entsprechender Schwerstangen 1406, 1408 getragen werden. Der Baugruppenkörper des Verbinders 1410 umfasst verbindbare erste und zweite rohrförmige Elemente 1412a, 1412b. Das erste rohrförmige Element 1412a wird zur Bewegung mit der oberen Komponente (nicht gezeigt) getragen, die an der oberen Schwerstange 1406 befestigt ist und sich mit dieser bewegt, und beinhaltet konzentrische rohrförmige Abschnitte, die einen äußeren Muffenabschnitt 1412a₁ und einen inneren Muffenabschnitt 1412a₂ des Baugruppenkörpers bilden.
Das zweite rohrförmige Element 1412b wird zur Bewegung mit der unteren Komponente (nicht gezeigt) getragen, welche sich mit der unteren Schwerstange 1408 bewegt, und beinhaltet konzentrische rohrförmige Abschnitte, die einen äußeren Stiftabschnitt 1412b₁ und einen inneren Stiftabschnitt 1412b₂ des Baugruppenkörpers 1412 bilden. Demgemäß werden, wenn die obere und die untere Schwerstange 1406, 1408 durch relative Drehung zueinander zusammengefügt werden (Zusammenfügungsschritt gezeigt in 14B), die Muffen- und Stiftabschnitte des Baugruppenkörpers 1412 ebenfalls gedreht und in verbindenden Eingriff gebracht, um einen axial orientierten ringförmigen Fluidkanal zur fluidischen Verbindung der Hilfsdurchflussleitungen (nicht gezeigt) der beiden Komponenten (nicht gezeigt) zu bilden.
Der ringförmige Fluidkanal beinhaltet einen ersten Kanalabschnitt 1422a, der in dem ersten ringförmigen Element 1412a gebildet ist, einen zweiten Kanalabschnitt 1422b, der in dem zweiten ringförmigen Element 1412b gebildet ist, und einen dritten Zwischen-Kanalabschnitt 1422c, der durch den Eingriff des ersten und zweiten ringförmigen Elements 1412a, 1412b des Baugruppenkörpers 1412 gebildet ist. Jedes des ersten und zweiten ringförmigen Elements 1412a, 1412b umfasst ein Ventil, das in diesem Ausführungsbeispiel durch einen ringförmigen Kolben 1423a, 1423b, der in einer durch einen Ringraum 1425a, 1425b definierten Kammer beweglich ist (siehe 14A) zum automatischen Öffnen des dritten Kanalabschnitts 1422c der Hilfsdurchflussleitungen bei Verbinden des ersten und zweiten ringförmigen Elements 1412a, 1412b und automatischem Schließen des dritten Kanalabschnitts 1422c nach Trennen des ersten und zweiten rohrförmigen Elements 1412a, 1412b.
Daher wird der Kolben 1423a, der durch seinen Eingriff mit dem äußeren Stiftabschnitt 1412b₁ von einer geschlossenen Position zu einer geöffneten Position bewegt wird (siehe Folge von 14A zu 14B), automatisch zurückbewegt zu der geschlossenen Position durch die Beaufschlagung mit Fluiddruck (oder alternativen kraftaufbringenden Mitteln, wie beispielsweise eine Schraubenfeder) in dem ersten Kanalabschnitt 1422a und vierten Kanalabschnitt 1422d, wenn das erste und zweite rohrförmige Element 1412a, 1412b außer Eingriff gebracht werden. In ähnlicher Weise wird Kolben 1423b, der durch seinen Eingriff mit dem inneren Muffenabschnitt 1412a₂ von einer geschlossenen Position zu einer geöffneten Position bewegt wird (siehe Folge von 14A zu 14B), automatisch zu der geschlossenen Position zurückbewegt durch Beaufschlagung mit Fluiddruck (oder alternativ Kraftbeaufschlagungsmitteln, wie beispielsweise einer Schraubenfeder) in den zweiten Kanalabschnitt 1422b und fünften Kanalabschnitt 1422e, wenn das erste und zweite rohrförmige Element 1412a, 1412b außer Eingriff miteinander gebracht werden. O-Ringsätze (nicht bezeichnet) sind typischerweise um die entsprechenden Stiftabschnitte des Baugruppenkörpers 1412 angeordnet zum Abdichten der Fluidverbindung entlang des ersten und des zweiten rohrförmigen Elements 1412a, 1412b. Es wird erkannt werden, dass O-Ringe oder andere Abdichtungsmittel in ähnlicher Weise wie anderswo zur Fluiddurchflussintegrität verwendet werden können, wie es auf dem Gebiet bekannt ist.
Das erste und zweite rohrförmige Element 1412a, 1412b wirken auch zusammen, um mindestens einen leitfähigen Durchgang 1474 zum elektrischen Verbinden der elektrischen Leitungen 1464, 1484 (siehe 14A) der beiden Komponenten (nicht bezeichnet) zu bilden. Die elektrischen Leitungen 1464, 1484 sind axial an dem leitenden Durchgang des Baugruppenkörpers 1412 durch entsprechende obere (Muffe) und untere (Stift) Nasseinsatzelemente 1485a, 1485b (wet stab members) verbunden, können jedoch auch gelötet oder an der Stelle gequetscht sein, neben weiteren Befestigungsmöglichkeiten.
Obwohl eine Baugruppe zum Einstellen der Länge des Baugruppenkörpers 1412 in 14 aus Gründen der Einfachheit nicht gezeigt ist, sollte durch die Fachleute auf dem Gebiet erkannt werden, dass solch eine zusätzliche Baugruppe zumindest in einer Anzahl von Anwendungen wünschenswert ist. Spezielle Beispiele von solchen Baugruppen sind oben unter Bezugnahme auf die 7–8 beschrieben.
Aus der obigen Beschreibung geht hervor, dass verschiedene Abwandlungen und Änderungen an den bevorzugten und alternativen Ausführungsbeispielen der Erfindung vorgenommen werden können, ohne von ihrem wahren Erfindungsgedanken abzuweichen.
Ferner soll diese Beschreibung lediglich der Erläuterung dienen und die Erfindung in keiner Weise beschränken. Der Umfang dieser Erfindung ist lediglich durch die folgenden Ansprüche bestimmt. Der Ausdruck "umfassen" in den Ansprüchen soll "wenigstens enthalten" bedeuten, so dass die genannte Auflistung von Elementen in einem Anspruch eine offene Menge oder Gruppe bzw. nicht abschließende Aufzählung ist. Ebenso sollen auch die Ausdrücke "enthalten", "besitzen" und "aufweisen" bzw. "beinhalten" die Bedeutung einer offenen Menge oder Gruppe von Elementen haben. Der unbestimmte Artikel und andere Ausdrücke im Singular sollen die Pluralformen hiervon umfassen, soweit dies nicht ausdrücklich ausgeschlossen ist.

Claims

Verbinder zum Verbinden von Hilfsdurchflussleitungen (362, 382; 462, 482; 562, 582; 662, 682; 862, 882; 962, 982; 1062, 1082; 1262, 1282; 1362, 1382), die sich durch zwei Komponenten (360, 380; 460, 480; 560, 580; 660, 680; 760, 780; 860, 880; 960, 980; 1060, 1080; 1260, 1280; 1360, 1380) eines Bohrlochwerkzeugstrangs, der in einem eine unterirdische Formation (F) durchdringenden Bohrloch (W) positionierbar ist, erstrecken und an oder nahe gegenüberliegender Enden der beiden Komponenten enden, gekennzeichnet durch einen Baugruppenkörper (312; 412; 512; 612; 712; 812; 912; 1012; 1212; 1312; 1412) zum fluidischen Verbinden der Hilfsdurchflussleitungen der entsprechenden beiden Komponenten, und einer Baugruppe (314; 714; 814) zum Einstellen der Länge des Baugruppenkörpers.
Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Baugruppenkörper (312; 412; 512; 612; 712; 812; 912; 1012; 1212; 1312; 1412) verbindbare erste und zweite rohrförmige Elemente (412a, 412b; 512a, 512b; 612a, 612b; 712a, 712b; 812a, 812b; 912a, 912b, 1212a, 1212b; 1412a, 1412b) umfasst.
Verbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten rohrförmigen Elemente (412a, 412b; 512a, 512b; 612a, 612b; 712a, 712b; 812a, 812b; 912a, 912b, 1212a, 1212b; 1412a, 1412b) benachbarte Schwerstangen (306, 308; 406, 408; 506, 508; 606, 608; 706, 708; 806, 808; 906, 908; 1006, 1008; 1206, 1208; 1306, 1308; 1406, 1408) innerhalb eines Bohrstrangs umfassen.
Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsdurchflussleitungen (362, 382; 462, 482; 562, 582; 662, 682; 862, 882; 962, 982; 1062, 1082; 1262, 1282; 1362, 1382) der beiden Komponenten im Wesentlichen axial orientiert sind.
Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Baugruppenkörper zumindest einen Fluidkanal (322; 422; 522; 622; 722a, 722b; 822; 922a, 922b; 1022; 1222; 1322; 1422a, 1422b) zum fluidischen Verbinden der Hilfsdurchflussleitungen (362, 382; 462, 482; 562, 582; 662, 682; 862, 882; 962, 982; 1062, 1082; 1262, 1282; 1362, 1382) der beiden Komponenten (360, 380; 460, 480; 560, 580; 660, 680; 760, 780; 860, 880; 960, 980; 1060, 1080; 1260, 1280; 1360, 1380) bildet.
Verbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite rohrförmige Element zusammenwirken, um mindestens einen Fluidkanal (322; 422; 522; 622; 722a, 722b; 822; 922a, 922b; 1022; 1222; 1322; 1422a, 1422b) zum fluidischen Verbinden der Hilfsdurchflussleitungen (362, 382; 462, 482; 562, 582; 662, 682; 862, 882; 962, 982; 1062, 1082; 1262, 1282; 1362, 1382) der beiden Komponenten (360, 380; 460, 480; 560, 580; 660, 680; 760, 780; 860, 880; 960, 980; 1060, 1080; 1260, 1280; 1360, 1380) zu bilden.
Verbinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidkanal axial entlang des ersten und zweiten rohrförmigen Elements orientiert ist.
Verbinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidkanal radial entlang des ersten und zweiten rohrförmigen Elements orientiert ist.
Verbinder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite rohrförmige Element zusammenwirken, um einen ringförmigen Abschnitt des Fluidkanals entlang des ersten und zweiten rohrförmigen Elements zu bilden.
Verbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite rohrförmige Element in Gewindeeingriff miteinander oder nahe der längeneinstellbaren Baugruppe ist, und die längeneinstellbare Baugruppe eine relative Drehung zwischen dem ersten und zweiten ringförmigen Element erreicht, um die Länge des Baugruppenkörpers einzustellen.
Verbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste oder das zweite ringförmige Element einen in einer Kammer beweglichen Kolben (1423a, 1423b) umfasst zum Schließen der Hilfsdurchflussleitungen (362, 382; 462, 482; 562, 582; 662, 682; 862, 882; 962, 982; 1062, 1082; 1262, 1282; 1362, 1382) von mindestens einer der beiden Komponenten (360, 380; 460, 480; 560, 580; 660, 680; 760, 780; 860, 880; 960, 980; 1060, 1080; 1260, 1280; 1360, 1380) nach Trennung des ersten und des zweiten rohrförmigen Elements (412a, 412b; 512a, 512b; 612a, 612b; 712a, 712b; 812a, 812b; 912a, 912b, 1212a, 1212b; 1412a, 1412b).
Verbinder zum Verbinden von Hilfsdurchflussleitungen (362, 382; 462, 482; 562, 582; 662, 682; 862, 882; 962, 982; 1062, 1082; 1262, 1282; 1362, 1382) und elektrischer Leitungen (364a, 364b, 384a, 384b; 464a, 464b; 564, 584; 664, 684; 764, 784; 864, 884, 964, 984; 1064, 1084; 1264, 1284; 1364, 1384; 1464, 1484), die durch zwei Komponenten (360, 380; 460, 480; 560, 580; 660, 680; 760, 780; 860, 880; 960, 980; 1060, 1080; 1260, 1280; 1360, 1380) eines Bohrlochwerkzeugstrangs verlaufen und an oder nahe gegenüberliegender Enden der beiden entsprechenden Komponenten enden, gekennzeichnet durch einen Baugruppenkörper (312; 412; 512; 612; 712; 812; 912; 1012; 1212; 1312; 1412) zum fluidischen Verbinden der Hilfsdurchflussleitungen und elektrischen Verbinden der elektrischen Leitungen der entsprechenden beiden Komponenten, und eine Baugruppe (314; 714; 814) zum Einstellen der Länge des Baugruppenkörpers.
Verbinder nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Baugruppenkörper verbindbare erste und zweite rohrförmige Elemente umfasst.
Verbinder nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite rohrförmige Element benachbarte Schwerstangen innerhalb eines Bohrstrangs umfassen.
Verbinder nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsdurchflussleitungen (362, 382; 462, 482; 562, 582; 662, 682; 862, 882; 962, 982; 1062, 1082; 1262, 1282; 1362, 1382) der beiden Komponenten im Wesentlichen axial orientiert sind.
Verbinder nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Baugruppenkörper mindestens einen Fluidkanal zur fluidischen Verbindung der Hilfsdurchflussleitungen (362, 382; 462, 482; 562, 582; 662, 682; 862, 882; 962, 982; 1062, 1082; 1262, 1282; 1362, 1382) der beiden Komponenten bildet.
Verbinder nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite rohrförmige Element zusammenwirken, um mindestens einen Fluidkanal zum fluidischen Verbinden der Hilfsdurchflussleitungen (362, 382; 462, 482; 562, 582; 662, 682; 862, 882; 962, 982; 1062, 1082; 1262, 1282; 1362, 1382) der beiden Komponenten zu bilden.
Verbinder nach Anspruch 17, wobei der Fluidkanal axial entlang des ersten und zweiten rohrförmigen Elements orientiert ist.
Verbinder nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidkanal radial entlang des ersten und zweiten rohrförmigen Elements orientiert ist.
Verbinder nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite rohrförmige Element zusammenwirken, um einen ringförmigen Abschnitt des Fluidkanals entlang des ersten und zweiten rohrförmigen Elements zu bilden.
Verbinder nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Leitungen der beiden Komponenten (360, 380; 460, 480; 560, 580; 660, 680; 760, 780; 860, 880; 960, 980; 1060, 1080; 1260, 1280; 1360, 1380) im Wesentlichen axial orientiert sind.
Verbinder nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Baugruppenkörper mindestens einen leitfähigen Durchgang (474; 574; 674; 774; 874; 974; 1274; 1374; 1474) zum elektrischen Verbinden der elektrischen Leitungen der beiden Komponenten (360, 380; 460, 480; 560, 580; 660, 680; 760, 780; 860, 880; 960, 980; 1060, 1080; 1260, 1280; 1360, 1380) bildet.
Verbinder nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten ringförmigen Elemente zusammenwirken, um mindestens einen leitfähigen Durchgang zum elektrischen Verbinden der elektrischen Leitungen der beiden Komponenten bildet.
Verbinder nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der leitfähige Durchgang radial entlang des ersten und zweiten rohrförmigen Elements orientiert ist.
Verbinder nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der leitfähige Durchgang zusätzliche radiale elektrische Kontakte umfasst, die durch Stift- und Muffenabschnitte der entsprechenden ersten und zweiten rohrförmigen Elemente getragen werden.
Verbinder nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der leitfähige Durchgang axial entlang des ersten und zweiten rohrförmigen Elements orientiert ist.
Verbinder nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass der leitfähige Durchgang zusätzlich axial elektrische Kontakte umfasst, die durch die entsprechenden ersten und zweiten rohrförmigen Elemente getragen werden.
Verbinder nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite rohrförmige Element in Gewindeeingriff miteinander oder nahe der längeneinstellbaren Baugruppe sind, wobei die längeneinstellbare Baugruppe eine relative Drehung zwischen dem ersten und zweiten rohrförmigen Element erreicht, um die Länge des Baugruppenkörpers einzustellen.
Verbinder nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines des ersten und zweiten rohrförmigen Elements einen in einer Kammer bewegbaren Kolben umfasst zum Schließen der Hilfsdurchflussleitungen (362, 382; 462, 482; 562, 582; 662, 682; 862, 882; 962, 982; 1062, 1082; 1262, 1282; 1362, 1382) eines oder beider Komponenten nach Trennen des ersten und zweiten rohrförmigen Elements.
Verfahren zum Verbinden von Hilfsdurchflussleitungen (362, 382; 462, 482; 562, 582; 662, 682; 862, 882; 962, 982; 1062, 1082; 1262, 1282; 1362, 1382) und elektrischer Leitungen, die durch zwei Komponenten (360, 380; 460, 480; 560, 580; 660, 680; 760, 780; 860, 880; 960, 980; 1060, 1080; 1260, 1280; 1360, 1380) eines Bohrlochwerkzeugstrangs verlaufen und an oder nahe beabstandet gegenüberliegender Enden der beiden entsprechenden Komponenten enden, gekennzeichnet durch Bestimmen des Abstands zwischen den gegenüberliegenden Enden der beiden Komponenten und Herstellen einer Fluidverbindung zwischen den Hilfsdurchflussleitungen und einer elektrischen Verbindung zwischen den elektrischen Leitungen der entsprechenden beiden Komponenten gemäß dem bestimmten Abstand.
Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass der Herstellungsschritt die Schritte aufweist: Verwenden mindestens eines Fluidkanals zum fluidischen Verbinden der Hilfsdurchflussleitungen (362, 382; 462, 482; 562, 582; 662, 682; 862, 882; 962, 982; 1062, 1082; 1262, 1282; 1362, 1382) der beiden Komponenten, und Einstellen der Länge des Fluidkanals wie notwendig gemäß dem bestimmten Abstand.
Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass der Herstellungsschritt die Schritte aufweist: Verwenden eines leitfähigen Durchgangs zum elektrischen Verbinden der elektrischen Leitungen der zwei Komponenten, und Einstellen der Länge des leitfähigen Durchgangs wie notwendig gemäß dem bestimmten Abstand.
Verfahren nach Anspruch 30, ferner beinhaltend die Schritte eines Schließens der Hilfsdurchflussleitungen (362, 382; 462, 482; 562, 582; 662, 682; 862, 882; 962, 982; 1062, 1082; 1262, 1282; 1362, 1382) einer der beiden Komponenten nach Trennen der Fluidverbindung zwischen den beiden Komponenten.