具有由不同材料构成的卡瓦牙的井下工具的制作方法

具有由不同材料构成的卡瓦牙的井下工具的制作方法
【专利摘要】一种诸如在压裂操作期间使用的压裂塞之类的井下工具，其安装在诸如套管之类的井下管道中。该工具具有心轴，心轴在其上在井口端与井下端之间设置有密封元件。心轴上的卡瓦组件可以运动以接合井下管道。井口组件具有由陶瓷材料构成的卡瓦牙，并且井下组件具有由金属材料构成的卡瓦牙。当该工具用作桥塞时，井口组件支承被压缩的密封元件，并且井下组件支承工具的井下流体压力。在一个特定实施方式中，金属材料为诸如烧结硬化的粉末金属钢之类的粉末金属材料，该烧结硬化的粉末金属钢具有余量的铁、碳混入物、以及钼、铬和锰的合金成分。
【专利说明】具有由不同材料构成的卡瓦牙的井下工具
[0001]相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求于2013年2月12日提交的美国临时申请N0.61/763，718的权益，其通过引用并入本文中。
【背景技术】
[0003]卡瓦用于诸如桥塞和封隔器之类的各种井下工具。卡瓦可以具有卡瓦牙或扣状件以抓牢套管或管道的内壁。按惯例，卡瓦牙通常由铸造的金属或锻造的金属制成，然后将其机加工并且热处理成符合适当的工程规范。
[0004]用于金属工具和非金属工具(例如，封隔器、塞子等)上的卡瓦的卡瓦牙必须能够与套管接合以阻止工具在其操作期间运动。在诸如复合塞之类的非金属工具上，卡瓦牙在施加增加的载荷时可以使非金属卡瓦出现故障。当然，当卡瓦出现故障时，卡瓦与套管脱开。在非金属工具上，卡瓦牙还需要容易地磨铣以有助于从井孔去除工具。
[0005]当常规的卡瓦牙在非金属卡瓦中使用时，例如，常规的卡瓦牙如图1A所示地那样设置和定向。卡瓦20设置成邻近诸如桥塞、封隔器之类的井下工具的心轴10。如图1B所示，在卡瓦20和锥体12朝向彼此运动时卡瓦20远离心轴10运动并且抵靠周围的管道壁或套管壁接合。或者卡瓦20被推靠在锥体12的倾斜表面上，或者锥体12被推到卡瓦20的下面，或者两者均可。
[0006]图2A示出了根据现有技术的具有用于卡瓦牙(未图示)的孔23的卡瓦20的侧截面，并且图2B示出了具有设置在孔23中的卡瓦牙30的卡瓦20的侧截面。图2C示出了具有用于卡瓦牙(未图示)的孔23的卡瓦20的正视图。卡瓦20可以具有半圆筒形形状。卡瓦20的表面中的孔23可以是一系列盲凹口。卡瓦牙30为装载到孔23中的并且可以通过压配合或粘合剂保持的锚栓。
[0007]美国专利N0.5，984，007、美国专利 N0.6，976，534 以及美国专利 N0.8，047，279中公开了诸如以上那些工具之类的具有卡瓦和卡瓦牙的井下工具的示例。其他示例包括Halliburton Obsidian:*和 Fas flril】* Fusion 复合塞以及 Boss Hog压裂塞。(OBSIDIAN和 FAS DRILL 是 Halliburton Energy Services, Inc.的注册商标)。
[0008]具有卡瓦的一种特定类型的井下工具为在射孔操作和压裂操作中使用的复合压裂塞。在操作期间，复合塞需要在尽可能短的时长内被钻碎(drill up)并且没有钻碎问题。常规的复合塞使用由铸铁构成的金属锯齿(wicker)式的卡瓦。这些金属卡瓦增加了塞子的金属含量并且在水平井中在钻碎期间会产生问题，在磨铣操作期间使用挠性油管时尤其如此。
[0009]由于铸铁卡瓦的缺点，诸如上述卡瓦的具有卡瓦牙的复合卡瓦优选地用来减少与金属卡瓦相关联的问题。不利地，大量的金属碎屑仍可以积聚在井的跟部并且在工具上使用具有卡瓦牙的复合卡瓦时造成钻碎问题。当使用复合卡瓦时，例如，卡瓦牙通常由为致密材料和重材料的硬质合金构成。在其他开发中，已知使用在同一卡瓦牙中具有两种不同的卡瓦牙材料(即，陶瓷和金属)的复合卡瓦，例如美国专利N0.6, 976, 534中描述的复合卡瓦。[0010]在任何情况下，当具有带有硬质合金卡瓦牙的卡瓦的井下工具磨铣出套管时，卡瓦牙倾向于积聚在套管中并且难以浮回至表面。实际上，在水平井中，硬质合金卡瓦牙可以趋于积聚在水平部段的跟部并且导致潜在的操作问题。假定井可以具有在操作期间使用并在之后铣除的多达40或50个桥塞，则大量的硬质合金卡瓦牙会遗留在套管中并且难以从井下去除。
[0011]本公开的主题旨在克服以上阐述的问题中的一个或更多个问题或者至少减少这些问题的影响。

【发明内容】

[0012]一种诸如在压裂操作或射孔操作期间使用的复合桥塞之类的井下设备或工具，其安装在诸如套管之类的井下管道中。该工具可以具有心轴，心轴上设置有密封元件。密封元件能够是可压缩的以在工具通过钢丝绳等致动时接合井下管道。
[0013]第一卡瓦设置在工具上并且能够相对于工具运动以接合井下管道。例如，第一卡瓦可以朝向工具的心轴的井口(uphole)端设置。类似地，第二卡瓦设置在工具上并且能够相对于工具运动以接合井下管道。例如，第二卡瓦可以朝向工具的心轴的井下(downhole)端设置。
[0014]卡瓦可以各自具有一个或更多个围绕心轴设置的卡瓦体部、区段或元件。例如，区段可以围绕工具设置并且可以是单个的或成一体的区段。可以使用用于卡瓦的其他配置。第一卡瓦和第二卡瓦二者都可以由诸如塑料、模压酚醛、复合材料、层压的非金属复合材料、玻璃纤维增强的环氧树脂聚合物、超高分子量聚乙烯(UHMW)、聚四氟乙烯(PTFE)等的非金属材料构成。
[0015]在一个实施方式中，第一(井口)卡瓦仅具有一个或更多个由陶瓷材料构成的第一卡瓦牙而不包括由第一卡瓦上使用的其他材料构成的卡瓦牙，并且第二 (井下)卡瓦仅具有一个或更多个由金属材料构成的第二卡瓦牙而不包括由第二卡瓦上使用的其他材料构成的卡瓦牙。当工具用作压裂塞时，例如，仅具有陶瓷卡瓦牙的井口卡瓦接合井下管道并且主要支承被压缩的密封元件。在这种情况下，仅使用由陶瓷材料构成的第一卡瓦牙可以减小塞子的总体金属含量，但仍可以支承被压缩的密封元件。
[0016]另一方面，仅具有金属卡瓦牙的井下卡瓦用金属卡瓦牙接合井下管道并且主要支承工具在井下的流体压力。在这种情况下，仅使用由金属材料构成的第二卡瓦牙仍可以减小塞子的总体金属含量。然而，井下卡瓦上的金属卡瓦牙可以在操作期间更好地支承工具在井下的增大的流体压力。
[0017]文中公开了卡瓦牙、卡瓦、材料等的其他配置。用于卡瓦的卡瓦牙的陶瓷材料可以是氧化铝、氧化锆和合金陶瓷(cermet)。如上文指出的，在井口卡瓦上使用的陶瓷材料的卡瓦牙可以减小工具的总体金属含量并且可以有利于在使用后从井下管道磨铣掉工具。
[0018]用于卡瓦上的第二卡瓦牙的金属材料可以使用铸铁、硬质合金(carbide)、合金陶瓷(即，由陶瓷和金属材料构成的复合材料)、粉末金属、或其组合。在一个特定实施方式中，金属材料为烧结硬化的粉末金属钢。在一个特定配置中，烧结硬化的粉末金属钢可以基本上由余量的铁、碳混入物、以及钥、铬和锰的合金成分组成。
[0019]在另一实施方式中，用于接合在井下管道中的井下设备或工具具有设置在工具上的第一卡瓦并且第一卡瓦能够相对于工具运动以接合井下管道。第一卡瓦由第一材料构成。至少一个第 ^瓦牙在第 ^瓦上露出并且由粉末金属材料构成。
[0020]在一个特定配置中，第一卡瓦朝向工具的心轴的井口端设置，并且第一卡瓦仅包括由粉末金属构成的所述至少一个第一卡瓦牙中的一个或更多个卡瓦牙而不包括由其他材料构成的卡瓦牙。该工具还具有朝向心轴的井下端设置的第二卡瓦。第二卡瓦仅具有由金属材料构成的一个或更多个第二卡瓦牙而不包括由其他材料构成的卡瓦牙，该金属材料不同于粉末金属材料。
[0021]在另一实施方式中，用于接合在井下管道中的井下设备或工具具有设置在设备上的卡瓦。卡瓦可相对于该设备运动以接合井下管道。至少一个卡瓦牙在卡瓦上露出并且至少限定轴向穿过卡瓦牙的偏孔。
[0022]在又一实施方式中，用于接合在井下管道中的井下设备或工具具有设置在井下工具上的卡瓦。卡瓦能够相对于该设备运动以接合井下管道，并且该卡瓦具有外表面以及第一端和第二端。外表面限定朝向第一端的第一孔并且限定朝向第二端的第二孔。第一孔在外表面中的深度不同于第二孔。
[0023]第一卡瓦牙设置在第一孔中，并且第二卡瓦牙设置在第二孔中。第一卡瓦牙具有第一长度并且在卡瓦上从外表面延伸第一伸长。第二卡瓦牙具有第二长度并且在卡瓦上从外表面延伸第二伸长。
[0024]文中指出的各种配置根据本公开的教示可以互换并且彼此组合。另外，卡瓦可以是单个体部或区段、单一环、卡瓦组件的多个独立的区段中的一个区段、或卡瓦组件的多个成一体的区段中的一个区段。卡瓦的材料可以是金属的或非金属的。在一个实施方案中，卡瓦的材料包括塑料、模压酚醛、层压的非金属复合材料、玻璃纤维增强的环氧树脂聚合物、超高分子量聚乙烯(UHMW)、聚四氟乙烯(PTFE)、或其组合。
[0025]尽管本公开的教示适合于诸如上述压裂塞之类的井下工具，但其可以适用于大量用于接合在井下管道中的井下工具中的任一井下工具。
【专利附图】

【附图说明】
[0026]图1A示出了根据现有技术的非金属卡瓦中使用的卡瓦牙。
[0027]图1B示出了使用期间的图1A的卡瓦。
[0028]图2A示出了根据现有技术的具有用于卡瓦牙的孔的卡瓦的侧截面。
[0029]图2B示出了具有设置在孔中的卡瓦牙的卡瓦的侧截面。
[0030]图2C示出了具有用于卡瓦牙的孔的卡瓦的正视图。
[0031]图3以部分剖面示出了根据本公开的具有卡瓦组件的井下工具。
[0032]图4A示出了具有第一类型的卡瓦牙的卡瓦的截面图。
[0033]图4B示出了具有第二类型的卡瓦牙的卡瓦的截面图。
[0034]图5A至图5C示出了卡瓦牙的一个构型的俯视图、截面图和立体图。
[0035]图6A至图6C示出了卡瓦牙的另一构型的俯视图、截面图和立体图。
[0036]图7A至图7C示出了卡瓦牙的又一构型的俯视图、截面图和立体图。
[0037]图8A至图 8B示出了卡瓦牙的再一构型的仰视图和截面图。
[0038]图9示出了具有多个区段并且具有带有孔的卡瓦牙和无孔的卡瓦牙的构型的卡瓦组件。
[0039]图1OA示出了具有用于保持卡瓦牙的不同深度的孔的卡瓦区段的截面。
[0040]图1OB示出了具有安装在孔中的不同高度的卡瓦牙的卡瓦区段的截面。
[0041]图1OC为卡瓦区段的平面图，其示出了不同深度的孔的布置。
[0042]图1lA示出了具有用于将卡瓦牙保持在其中的不同宽度的孔的卡瓦区段的截面。
[0043]图1lB示出了具有安装在孔中的不同宽度的卡瓦牙的卡瓦区段的截面。
[0044]图1lC示出了卡瓦区段的平面图，其示出了不同宽度的孔的布置。
[0045]图12A示出了具有用于将卡瓦牙保持在其中的不同深度和不同宽度的孔的卡瓦区段的截面。
[0046]图12B示出了具有安装在不同深度和不同宽度的孔中的不同卡瓦牙的卡瓦区段的截面。
[0047]图12C示出了具有用于保持安装在其中的相同高度的卡瓦牙的不同深度的孔的卡瓦区段的截面。
[0048]图13以侧视图示出了根据本公开的具有卡瓦组件的另一井下工具。
[0049]图14A示出了井口卡瓦组件的侧视图。
[0050]图14B示出了井下卡瓦组件的侧视图。
【具体实施方式】
[0051]图3以部分剖面示出了根据本公开的具有卡瓦组件110UU10D的井下工具100。井下工具100可以是如图所示的桥塞，但其还可以是使用卡瓦组件来接合诸如套管之类的井下管道的封隔器、衬管悬挂器、锚固装置或其他井下工具。
[0052]工具100具有心轴102，该心轴102具有设置在填塞元件150的两侧上的支承环140以及卡瓦组件IlOU和IlOD0卡瓦组件IlOU和IlOD在斜锥体112外侧具有卡瓦120。卡瓦120与锥体112—起可以被称为卡瓦组件，或在其他情况下，仅卡瓦120可以被称为卡瓦组件。在任一情况下，任一引用在本公开中通篇可以互换使用。因此，文中提到的卡瓦不意味着仅指一个卡瓦体部、区段或元件，但其可以指一个卡瓦体部、区段或元件。相反，提到的卡瓦可以不仅指这些内涵。如文中所示出的，卡瓦组件110U、110D可以具有相同类型的卡瓦120，但也可以使用其他配置。
[0053]例如，在美国专利N0.7，124,831——其全部内容通过引用并入本文——中，作为桥塞，工具100根据所公开的过程和细节优选地主要由非金属部件构成。这使得工具100易于在使用后铣除。
[0054]当部署在井下时，工具100通过钢丝绳安装工具(未图示)致动，钢丝绳安装工具利用了拉靠心轴102同时靠着卡瓦组件110UU10D推动上面部件的常规技术。因此，卡瓦组件110U、110D的卡瓦120跨置到锥体112上，锥体112沿着心轴102朝向彼此运动，并且填塞元件150压缩并向外延伸以接合周围的套管壁。支承元件140控制填塞元件150的挤出。在该过程中，组件110UU10D上的卡瓦120被向外推动以接合套管(未图示)的壁，这两者将工具100在套管中保持就位并且使填塞元件150保持被容置。
[0055]用来设定工具100的力可以高达30000磅力(I磅力=4.45牛顿)并且能够高达85000磅力。这些值仅为示例并且可以根据工具100的尺寸来修改。在任何情况下，设定的工具100隔离套管的上部和下部使得压裂操作和其他操作可以在工具100的井口完成，同时使压力不会影响井下位置。当在压裂操作期间使用工具100时，例如，工具100可以隔离大约10000磅/平方英寸(I磅/平方英寸=6.895KPa)的压力。
[0056]应当理解的是，工具100的任何滑动或松动可以损害操作。因此，卡瓦120需要充分地抓牢套管的内侧。
[0057]然而，同时，工具100以及其大多数部件优选地由可磨铣材料构成，原因在于如先前所指出的工具100在操作完成之后要被从套管铣除。多达50个的这种工具100可以在一口井中使用并且必须在操作结束时铣除。因此，具有完全由可磨铣材料构成的可靠工具100对操作者是特别有利的。为此，本公开的卡瓦组件110U、1 IOD特别适合于诸如桥塞、封隔器和其他井下工具之类的工具100及其提供的挑战。
[0058]如图4A所示，用于组件110的一种类型的卡瓦120具有卡瓦体部或区段122，该卡瓦体部或区段122中设置有一个或更多个单独的卡瓦牙或扣状件130。区段122可以是卡瓦组件上使用的若干区段中的一个区段。区段122可以在顶表面中具有设置成一行或者更多行和/或一列或者更多列的任何数目的卡瓦牙130。例如，可以使用两行卡瓦牙130，每行均具有相同数目的列。替代性地，可以使用两行，但一行可以具有两列而另一行具有一列。应当理解的是，可以使用这些构型和其他构型。
[0059]在一种配置中，卡瓦牙130可以是相同的尺寸并且可以设置在卡瓦区段122中的相等尺寸的孔中。在另一配置中，孔的深度可以在区段之间或在卡瓦组件之间变化。因此，一个或更多个卡瓦牙130可以比其他卡瓦牙更长。另外，在安装好之后，卡瓦牙130的高度在给定的卡瓦区段122上可以是相同的，但孔的深度可以改变。这可以减小基体材料中的卡瓦牙130周围的应力。其他配置可以相对于卡瓦区段122具有不同高度和不同深度的卡瓦牙130。下面描述大量的这些构型。
[0060]如图4B所示，用于组件110的另一类型的卡瓦120可以具有设置在卡瓦体部122中的锯齿形卡瓦牙130。如文中其他地方所公开的，可以使用另外其他一些卡瓦牙130的构型。
[0061]通常，卡瓦牙130可以由随后机加工成合适的长度和宽度以及给定的适当表面的长且宽的棒或杆构造而成。该技术非常适合于硬质合金或其他硬质型材料并且还可以用于其他公开的材料。替代性地，在材料和公差允许的情况下，卡瓦牙130可以铸造或者以其他方式直接形成所需的表面和尺寸。
[0062]在两种情况下，卡瓦体部122可以包括诸如图3中示出的组件110UU10D上的若干独立的卡瓦组件区段中的一个区段。如图3所示，每个体部或区段122均可以具有相同的布置以及卡瓦牙130的数目，但可以使用不同的布置。另外，每个区段122均可以由与其他区段122相同的或不同的材料构成，并且给定的区段122上的每个卡瓦牙130均可以由与其他卡瓦牙130相同的或不同的材料构成。在其他布置中，如文中所公开的，卡瓦体部122可以是单一环或者可以是部分成一体的环。
[0063]通常,卡瓦体部122由第一材料构成,并且一个或更多个卡瓦牙130由暴露在体部的外表面中的一种或更多种第二材料构成。卡瓦体部122的第一材料通常可以是金属、复合材料等。优选地，卡瓦体部122由诸如塑料、非金属材料、模压酚醛、层压的非金属复合材料、玻璃纤维增强的环氧树脂聚合物、超高分子量聚乙烯(UHMW)、聚四氟乙烯(PTFE)等的可磨铣材料构成。
[0064]用于卡瓦牙130的第二材料通常可以包括金属材料或非金属材料。例如，卡瓦牙130可以由硬质合金、金属材料、铸铁、复合材料、陶瓷、合金陶瓷(即，由陶瓷和金属材料构成的复合材料)、粉末金属等构成。另外，卡瓦牙130优选地具有足够的硬度，其硬度可以是等于至少约50-60Rc的硬度。
[0065]在一个特定实施方式中，用于组件110U、110D中的一者或两者的区段122中的一个或更多个区段上的卡瓦牙130中的一个或更多个卡瓦牙130由粉末冶金制成。这种粉末金属卡瓦牙130的物理特性可以被定制用于特定的实施方案。粉末金属卡瓦牙130可以被定制成足够强硬以与套管接合来防止工具100移动。另外，粉末金属卡瓦牙130可以制成为足够易碎以通过磨铣容易地去除。如先前指出的，常规的卡瓦牙可以强到足以与套管接合，但难以去除并且会损坏用来去除工具100的设备。用粉末冶金制成的粉末金属卡瓦牙130可以允许工具100正常地履行职能，但可以提高将工具100从井孔去除的速度和容易性。
[0066]粉末金属卡瓦牙130优选地具有大于或等于约48HRC的硬度并且可以具有在48HRC至60HRC范围内的硬度。硬度为选择特定的金属粉末以用于粉末金属卡瓦牙130的驱动因素中的一个因素，原因在于诸如P-110级套管之类的套管可以显著较硬。因此，所使用的粉末金属优选地为高级别的。
[0067]所使用的粉末金属可以包括烧结硬化的粉末金属钢材料，但还可以使用诸如钢、铁、或高碳钢材料的其他类型的粉末金属。粉末金属卡瓦牙130的制造优选地包括将卡瓦牙130形成为完成的部件而不需要必要的重要的后机加工，原因在于任何后机加工都可能需要使用电火花加工(EDM)或磨削操作。
[0068]烧结硬化的粉末金属钢材料具有余量的铁并且使用镍、钥、铬和锰作为主要的合金成分，在某些情况下使用元素铜和镍。石墨粉末(碳)混合以提供用于材料的必要水平的碳。用于粉末金属卡瓦牙130的一种特定的烧结硬化的粉末金属钢根据金属粉末行业联合会(MPIF)标准35具有FL-5305的材料牌号，其构成如下表中所示。
[0069]
【权利要求】
1.一种用于接合在井下管道中的井下设备，所述设备包括: 心轴，所述心轴具有第一端和第二端； 密封元件，所述密封元件设置在所述心轴上且在所述第一端与所述第二端之间，并且所述密封元件能够压缩以接合所述井下管道； 第一卡瓦，所述第一卡瓦朝向所述心轴的所述第一端设置并且能够相对于所述心轴运动以接合所述井下管道，所述第一卡瓦具有由陶瓷材料构成的一个或更多个第一卡瓦牙；以及 第二卡瓦，所述第二卡瓦朝向所述心轴的所述第二端设置并且能够相对于所述心轴运动以接合所述井下管道，所述第二卡瓦具有由金属材料构成的一个或更多个第二卡瓦牙。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一卡瓦和所述第二卡瓦各自包括由非金属材料构成的卡瓦体部。
3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述非金属材料包括塑料、模压酚醛、层压非金属复合材料、玻璃纤维增强的环氧树脂聚合物、超高分子量聚乙烯、聚四氟乙烯、或其组合。
4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一卡瓦和所述第二卡瓦各自包括围绕所述心轴设置的多个区段。
5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述一个或更多个第二卡瓦牙的所述金属材料包括铸铁、硬质合金、金属-陶瓷复合材料、合金陶瓷、粉末金属、或其组合。
6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述粉末金属选自包括烧结硬化的粉末金属钢、铁和闻碳钢的组。
7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述烧结硬化的粉末金属钢基本上包括余量的铁、碳混入物、以及钥、铬和锰的合金成分。
8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述陶瓷材料包括氧化铝、氧化锆或合金陶瓷。
9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一卡瓦仅包括由所述陶瓷材料构成的所述一个或更多个第一卡瓦牙而不包括其他卡瓦牙；并且其中，所述第二卡瓦仅包括由所述金属材料构成的所述一个或更多个第二卡瓦牙而不包括其他卡瓦牙。
10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述心轴的所述第一端为井口端，因而所述第一卡瓦朝向所述心轴的井口端设置，并且其中，所述第二端为井下端，因而所述第二卡瓦朝向所述心轴的井下端设置。
11.根据权利要求10所述的设备，其中，所述第一卡瓦支承被压缩的所述密封元件，并且其中，所述第二卡瓦支承所述工具的井下流体压力。
12.一种用于接合在井下管道中的井下设备，所述设备包括: 第一卡瓦，所述第一卡瓦由第一材料构成，所述第一卡瓦设置在所述设备上并且能够相对于所述设备运动以接合所述井下管道；以及 至少一个第一卡瓦牙，所述至少一个第一卡瓦牙在所述第一卡瓦上露出并且由第二材料构成，所述第二材料包括粉末金属。
13.根据权利要求12所述的设备，其中，所述粉末金属选自包括烧结硬化的粉末金属钢、铁和高碳钢的组。
14.根据权利要求13所述的设备，其中，所述烧结硬化的粉末金属钢基本上包括余量的铁、碳混入物、以及钥、铬和锰的合金成分。
15.根据权利要求12所述的设备，其中，所述第一卡瓦包括围绕所述设备设置的多个区段。
16.根据权利要求12所述的设备，其中，所述第一材料包括铸铁、金属材料、非金属材料、复合材料、可磨铣材料、塑料、模压酚醛、层压的非金属复合材料、玻璃纤维增强的环氧树脂聚合物、超高分子量聚乙烯、聚四氟乙烯(PTFE)、或其组合。
17.根据权利要求12所述的设备，其中，所述设备包括心轴，所述心轴由第三材料构成并且其上设置有所述第一卡瓦。
18.根据权利要求17所述的设备，其中，所述心轴的所述第三材料包括塑料、模压酚醛、层压的非金属复合材料、玻璃纤维增强的环氧树脂聚合物、超高分子量聚乙烯、聚四氟乙烯、或其组合。
19.根据权利要求12所述的设备，其中，所述设备包括心轴，所述心轴具有第一端和第二端并且朝向所述第一端设置有所述第一卡瓦。
20.根据权利要求19所述的设备，其中，所述设备包括密封元件，所述密封元件设置在所述心轴上且在所述第一端与所述第二端之间，并且所述密封元件能够压缩以接合所述井下管道。
21.根据权利要求19 所述的设备，其中，所述第一卡瓦仅包括由所述粉末金属构成的所述至少一个第一卡瓦牙中的一个或更多个卡瓦牙而不包括其他卡瓦牙。
22.根据权利要求21所述的设备，还包括第二卡瓦，所述第二卡瓦朝向所述心轴的所述第二端设置并且能够相对于所述心轴运动以接合所述井下管道，所述第二卡瓦仅具有由金属材料构成的一个或更多个第二卡瓦牙而不包括其他材料的卡瓦牙，所述金属材料不同于粉末金属材料。
23.根据权利要求22所述的设备，其中，所述心轴的所述第一端为井口端，因而所述第一卡瓦组件朝向所述心轴的所述井口端设置，并且其中，所述第二端为井下端，因而所述第二卡瓦组件朝向所述心轴的所述井下端设置。
24.一种用于接合在井下管道中的井下设备，所述设备包括: 卡瓦，所述卡瓦设置在所述设备上并且能够相对于所述设备运动以接合所述井下管道；以及 在所述卡瓦上露出的至少一个卡瓦牙，所述卡瓦牙至少限定轴向穿过所述卡瓦牙的偏孔。
25.一种用于接合在井下管道中的井下设备，所述设备包括: 卡瓦，所述卡瓦设置在所述井下工具上并且能够相对于所述设备运动以接合所述井下管道，所述卡瓦具有外表面以及第一端和第二端，所述外表面限定朝向所述第一端的第一孔并且限定朝向所述第二端的第二孔，所述第一孔在所述外表面中的深度不同于所述第二孔； 第一卡瓦牙，所述第一卡瓦牙设置在所述第一孔中，所述第一卡瓦牙具有第一长度并且在所述卡瓦上从所述外表面延伸第一伸长；以及 第二卡瓦牙，所述第二卡瓦牙设置在所述第二孔中，所述第二卡瓦牙具有第二长度并且在所述卡瓦上从所述外表面延伸第二伸长。
26.根据权利要求25所述的工具，其中，所述第一长度不同于所述第二长度。
27.根据权利要求26所述的工具，其中，所述第一伸长与所述第二伸长大致相同。
28.根据权利要求25所述的工具，其中，所述第一深度大于所述第二深度，所述第一长度大于所述第二长度，并且，所述第一伸长与所述第二伸长大致相同。
29.根据权利要求25所述的工具，所述第一孔的宽度不同于所述第二孔。
【文档编号】E21B33/134GK103982158SQ201410048841
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年2月12日 优先权日:2013年2月12日
【发明者】斯蒂芬·威斯, 乔纳森·杨, 詹姆斯·罗尚, 马修·斯塔热 申请人:韦特福特/兰姆有限公司