雙配置剪切螺栓的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開一般涉及機(jī)械裝置，并且更具體來說(盡管并一定排他性地)涉及可用于使工具總成的組件耦接的雙配置剪切螺栓。
【背景技術(shù)】
[0002]部署到井系統(tǒng)(例如，用于從地層提取流體的石油或天然氣井)中的工具總成可包括耦接在一起的多個(gè)組件或裝置。例如，可將包括多個(gè)工具的工具總成(諸如其中造斜器使用剪切螺栓附接至鉛銑刀的造斜器總成)部署到井筒中。在某些情況下，可在從井筒取回工具總成之前使一個(gè)或多個(gè)工具脫離工具總成。
[0003]在部署期間，可向工具總成施加大量力，該工具總成包括工具之間的剪切螺栓連接件。可將一些剪切螺栓設(shè)計(jì)成在與部署期間施加到工具總成的力相比更低的力下剪切。對(duì)于其中在部署期間施加到工具總成的力超過剪切螺栓的剪切強(qiáng)度的情況，剪切螺栓連接件可剪切并且由此使工具總成的組件過早地脫離。工具總成的過早脫離的組件可能會(huì)導(dǎo)致昂貴的延遲或取回操作。
【附圖說明】
[0004]圖1是根據(jù)本公開的一個(gè)方面的雙配置剪切螺栓的示例的透視圖。
[0005]圖2是根據(jù)根據(jù)本公開的一個(gè)方面的通過彈簧保持在非剪切配置的雙配置剪切螺栓的示例的截面視圖。
[0006]圖3是根據(jù)本公開的一個(gè)方面的圖2的設(shè)置為剪切配置的雙配置剪切螺栓的截面視圖。
[0007]圖4是根據(jù)本公開的一個(gè)方面的通過可壓縮材料保持在非剪切配置的雙配置剪切螺栓的示例的截面視圖。
[0008]圖5是根據(jù)本公開的一個(gè)方面的圖4的設(shè)置為剪切配置的雙配置剪切螺栓的截面視圖。
[0009]圖6是根據(jù)本公開的一個(gè)方面的保持在非剪切配置的雙配置剪切螺栓的示例的截面視圖。
[0010]圖7是根據(jù)本公開的一個(gè)方面的圖6的設(shè)置為剪切配置的雙配置剪切螺栓的截面視圖。
[0011]圖8是根據(jù)本公開的一個(gè)方面的通過張力彈簧保持在非剪切配置的雙配置剪切螺栓的示例的截面視圖。
[0012]圖9是根據(jù)本公開的一個(gè)方面的圖8的設(shè)置為剪切配置的雙配置剪切螺栓的截面視圖。
[0013]圖10是根據(jù)本公開的一個(gè)方面的包括雙配置剪切螺栓的造斜器總成的橫向截面視圖。
[0014]圖11是根據(jù)本公開的一個(gè)方面的說明了用于操作包括雙配置剪切螺栓的工具的示例方法的流程圖。
[0015]圖12是根據(jù)本公開的一個(gè)方面的具有由剪切材料形成的剪切部分的雙配置剪切螺栓的示例的截面視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]本公開的某些方面和特征涉及可用于井筒工具或其它合適工具總成的雙配置剪切螺栓。該雙配置剪切螺栓可包括本體，該本體界定剪切螺栓在其中被剪切的剪切部分；以及內(nèi)部腔室，該內(nèi)部腔室至少部分地被該剪切部分包圍。該剪切部分可具有與本體的剩余部分相比減小的截面面積?？蓪N定位在該腔室中?？墒逛N在該腔室內(nèi)移動(dòng)以將雙配置剪切螺栓選擇性地設(shè)置為非剪切配置或剪切配置。在非剪切配置中，給定力可能不足以剪切剪切螺栓。在剪切配置中，相同的或更大的力可能足以剪切剪切螺栓。
[0017]在非剪切配置中，可使銷定位在腔室中在剪切部分內(nèi)。定位在剪切部分內(nèi)的銷可在剪切部分處提供組合橫截面積，該組合橫截面積包括剪切部分處的剪切螺栓本體的橫截面積和銷的橫截面積。該組合橫截面積可能足以防止剪切螺栓剪切?？蓪N經(jīng)由任何合適的機(jī)構(gòu)定位在剪切部分內(nèi)。在一些方面，腔室中鄰近銷定位的彈簧可向銷施加使銷保持在剪切部分內(nèi)的位置的力。在其它方面，腔室中鄰近銷定位的可壓縮材料可向銷施加使銷保持在剪切部分內(nèi)的位置的力。在其它方面，腔室中耦接至銷或鄰近銷的保持組件可防止銷移動(dòng)遠(yuǎn)離剪切部分。
[0018]在剪切配置中，可將銷定位在腔室中遠(yuǎn)離剪切部分。遠(yuǎn)離剪切部分定位的銷可在剪切部分處提供橫截面積，該橫截面積包括剪切部分處的剪切本體的橫截面積而無銷的橫截面積。通過移動(dòng)銷遠(yuǎn)離剪切部分來使剪切部分處的橫截面積減少可使得雙配置剪切螺栓能夠被剪切。
[0019]在一些方面，可使銷通過經(jīng)由端口或通往腔室的其它流體傳遞路徑傳遞到腔室的壓力移動(dòng)遠(yuǎn)離剪切部分。該壓力可導(dǎo)致向銷施加使得銷移動(dòng)遠(yuǎn)離剪切部分的力。
[0020]這些說明性實(shí)施例被給出以向讀者介紹本文所討論的一般主題并且并非意圖限制所公開概念的范圍。以下章節(jié)參照附圖描述了各種另外的方面和實(shí)施例，附圖中，相同的標(biāo)號(hào)表示相同的元件，并且方向性描述用于描述說明性方面。當(dāng)在附圖中顯示說明性方面時(shí)，以下章節(jié)結(jié)合這些說明性方面使用方向性描述諸如“上方”、“下方”、“上部”、“下部”、“向上”、“向下”、“向左”、“向右”、“井上”、“井下”等，向上方向朝向?qū)?yīng)附圖的頂部并且向下方向朝向?qū)?yīng)附圖的底部，井上方向朝向井的表面并且井下方向朝向井的趾部。如同這些說明性方面一樣，以下章節(jié)中所包含的標(biāo)號(hào)和方向性描述不應(yīng)用于限制本公開。
[0021]圖1是雙配置剪切螺栓102的示例的透視圖。雙配置剪切螺栓102可用于使工具或組件耦接在一起或以另外方式附接在一起?？蓪㈦p配置剪切螺栓102設(shè)置為非剪切配置和剪切配置，如以下詳細(xì)描述。
[0022]雙配置剪切螺栓102的本體104可界定剪切部分106和端口 108。該本體的螺紋部分110可用于通過將該螺紋部分插入第二組件的開口中來使第一組件緊固到第二組件。剪切部分106可能具有與本體104的剩余部分相比較小的橫截面積。剪切部分106處的較小的橫截面積可允許響應(yīng)于施加到本體104的力來剪切呈剪切配置的雙配置剪切螺栓102?？赏ㄟ^剪切部分106的橫截面積和由此形成雙配置剪切螺栓102的一種或多種材料的屈服強(qiáng)度或其它材質(zhì)屬性來確定用于剪切雙配置剪切螺栓102的力的量。端口 108可提供從壓力源到雙配置剪切螺栓102的內(nèi)徑的流體傳遞路徑。
[0023]圖2是設(shè)置為非剪切配置的雙配置剪切螺栓102的示例的截面視圖。沿圖1中的線2-2’獲得圖2的截面視圖。
[0024]雙配置剪切螺栓102可包括可移動(dòng)銷204，該可移動(dòng)銷被定位在由雙配置剪切螺栓102的本體104所界定的腔室202中。銷204的橫截面積結(jié)合剪切部分106處的本體104的橫截面積可能足以防止雙配置剪切螺栓102響應(yīng)于施加到本體104的剪切力剪切。
[0025]可通過將銷204至少部分定位在剪切部分106內(nèi)來將雙配置剪切螺栓102設(shè)置為非剪切配置。彈簧206可為如圖2中的向左箭頭所示在銷204上施加偏置力的壓縮彈簧。該偏置力可使得銷204保持在剪切部分106內(nèi)的位置中。
[0026]圖3是圖2的設(shè)置為剪切配置的雙配置剪切螺栓102的截面視圖。可將雙配置剪切螺栓102通過如圖3中的向下箭頭所示從壓力源經(jīng)由端口 108傳遞到腔室202的壓力設(shè)置為剪切配置。腔室202中的壓力可導(dǎo)致向銷204施加力。通過壓力施加到銷204的力可能大于通過彈簧206施加到銷204的力。通過腔室202中的壓力施加到銷204的較大力可使得銷2