量规悬挂器的制作方法

本发明涉及一种用于在井筒的管件中部署的量规悬挂器，并且特别是一种可以使用设置工具部署并且随后使用回收工具回收的量规悬挂器。

背景技术：

1、量规悬挂器用在油和气行业中，以支承管件内部的仪器，诸如压力表和温度表，同时让仪器收集数据。在监测期结束后，随后将量规悬挂器和仪器回收到地表。通常地，量规悬挂器和测量仪器用线缆部署的设置工具来安装和回收。

2、传统地，已经有两种类型的量规悬挂器：通过各种扩张夹持装置将它们自己楔入到管件的内部来起作用的那些量规悬挂器，以及坐置在管件串中的特殊轮廓中的那些量规悬挂器。当部署时，这些装置中的任意种可以防止经由管件串进一步进入到井筒。

3、已知使用磁场将井的下部的仪器附接到井筒中的管件。磁性地附接到管件的侧部的量规悬挂器可以允许仪器的长期部署，同时为其他干预工具保持进入井筒的通路。然而，已知的磁性附接机构趋向于是复杂的，并且可能需要使用若干个永久磁体或电磁体从而在激活状态和停用状态之间切换。此外，现有机构可能需要线缆永久性地附接到井的下部的仪器，或者可能会出现线缆在量规悬挂器附接到管件之前就分离的风险。

4、因此，期望提供一种可在所需深度处可靠地附接到管件壁，并且随后从其设置工具释放的量规悬挂器。还期望提供一种在监测期结束时可以容易地收回的量规悬挂器。

技术实现思路

1、根据本发明的一个方面，提供了一种用于使用设置工具部署在井筒中的量规悬挂器，该量规悬挂器包括：

2、可切换磁体，所述可切换磁体用于将所述量规悬挂器附接到井筒壁；以及

3、联接组件，所述联接组件用于将所述量规悬挂器联接到所述设置工具；

4、其中，所述可切换磁体和所述联接组件布置成由共同的致动器来致动。

5、本发明可以提供的优点在于，通过将可切换磁体和联接组件布置成由共同的致动器致动，可以提供需要较少部件的较不复杂的系统。此外，这种布置可以助于确保仅在一旦量规悬挂器附接到壁后，设置工具才可以与量规悬挂器脱离接合。

6、可切换磁体和联接组件较佳地是机械地链接的。例如，可切换磁体和联接组件可以通过可旋转构件(诸如轴)链接，该可旋转构件可通过共同的致动器而是可旋转的。在这种情况下，可切换磁体和联接组件两者可以通过可旋转构件的旋转来致动。这可以有助于通过共同的致动器来致动可切换磁体和联接组件。

7、量规悬挂器较佳地布置成使用设置工具下降到井筒中。一旦在所需的深度处，则量规悬挂器较佳地布置成附接到井筒壁，并且从设置工具释放。设置工具可以随后提升到地表。

8、可切换磁体较佳地能在停用状态和激活状态之间切换。在激活状态中，可切换磁体较佳地产生足以将量规悬挂器附接到井筒壁的外部磁场。在停用状态中，可切换磁体较佳地产生外部磁场，或者不足以将量规悬挂器附接到井筒壁的外部磁场。

9、联接组件较佳地可在接合状态和脱离状态之间切换。在接合状态中，量规悬挂器较佳地附接到设置工具，较佳地使得设置工具可以支承量规悬挂器。在脱离状态中，设置工具较佳地与量规悬挂器分离。

10、较佳地，将可切换磁体切换到激活状态也会将联接组件切换到脱离状态。这样可以允许如将量规悬挂器附接到井筒壁的相同动作的一部分那样将量规悬挂器从设置工具分离。这有助于通过较低复杂性的系统，只需单个致动器和/或较少的部件即可。

11、较佳地，在设置期间，直至所述可切换磁体切换到激活状态之前，所述联接组件没有切换到脱离状态。这有助于确保仅在一旦量规悬挂器附接到壁后，设置工具才从量规悬挂器分离。

12、量规悬挂器可以布置成使用回收工具从井筒回收。回收工具可以与设置工具相同，或者可以使用单独的回收工具。回收工具可以下降到井筒中，直至其遇到量规悬挂器。量规悬挂器可以布置成附接到回收工具，并且从井筒分离。回收工具和量规悬挂器可以随后提升到地表。

13、在回收过程中，较佳地将所述联接组件切换到接合状态也会将所述可切换磁体切换到停用状态。这样可以允许如将量规悬挂器附接到回收工具的相同动作，将量规悬挂器从井筒壁分离。这有助于通过较低复杂性的系统，只需单个致动器和/或较少的部件即可。

14、较佳地，直至所述联接组件切换到接合状态之前，所述可切换磁体没有切换到停用状态。这可能有助于确保仅在一旦量规悬挂器附接到回收工具后，量规悬挂器才从井筒壁分离。

15、可切换磁体较佳包括一块或多块永久磁体，呈允许外部磁场打开或关闭的构造。例如，可切换磁体可以包括可旋转芯部，并且可旋转芯部可包括一个或多个永久磁体。可旋转芯部可以设在包括至少一块高导磁材料和一块低导磁材料的底座中。可旋转芯部的旋转(相对于底座)可将可切换磁体在激活状态和停用状态之间切换。这可以允许外部磁场容易地打开和关闭，而无需电磁体。

16、较佳地所述联接组件包括可旋转元件，并且所述可旋转元件的旋转将所述联接组件在接合状态和脱离状态之间切换。这可以有助于提供简单的机构，用于将设置工具附接到量规悬挂器和分离。

17、较佳地所述可旋转元件与所述可切换磁体中的可旋转芯部同步地旋转。因此，量规悬挂器可以包括用于在可旋转元件和可旋转芯部之间传递旋转的装置，诸如可旋转的轴。这样可以允许使用单个诸如马达的致动器将量规悬挂器附接到井筒壁，并且使设置工具与量规悬挂器脱离联接。

18、在一个实施例中，联接组件包括用于与设置工具接合的接合构件(例如，一个或多个犬齿件)。在这种情况下，可旋转元件可包括凸轮，该凸轮布置成使接合构件移位。例如，随着凸轮旋转，凸轮可以布置成使接合构件径向地移位。例如，接合构件的位移可以通过联接组件中的诸如槽的开孔进行。联接组件还可包括用于使接合构件跟随凸轮的装置。例如，联接组件可包括槽和销装置，使接合构件遵循凸轮的轮廓。然而，如果期望的话，替代地或者也可以使用用于使接合构件遵循凸轮的任何其他装置，诸如弹簧。

19、例如，接合构件可以布置成与设置工具中的诸如槽的开孔接合。这可以提供方便的机构，用于使量规悬挂器与设置工具接合和/或脱离接合。

20、在一个实施例中，所述联接组件包括可以布置成在相反方向上移动的两个所述接合构件。在这种情况下，凸轮可包括两个凸部，并且每个凸部可作用接合构件之一。接合构件中的每一个都可以布置成径向向外移动到对应的设置工具中的开孔中。这可能有助于对设置工具和量规悬挂器一起提供安全机构。替代地，如果期望的话，可以提供任何其他适合数量的接合构件和/或凸部，诸如三个、四个或更多个，并且接合构件可以布置成在任何适合的方向上移动。此外，不是凸轮，而是可以提供使用用于迫使接合构件向外的任何其他适合的装置。

21、联接组件可以包括用于限制可旋转元件的旋转的装置。例如，当可旋转元件是凸轮时，联接组件可包括用于限制凸轮旋转的凸部形腔体。这可以有助于确保凸轮不过度旋转。这反过来又可以有助于确保可切换磁体保持在期望的状态(例如完全激活或完全停用)和/或联接组件保持在期望的状态(例如完全接合或完全脱离接合)。

22、量规悬挂器还可以包括辅助保持机构，用于当联接组件处于脱离接合状态时将设置工具和量规悬挂器保持在一起。例如，辅助保持机构可以包括量规悬挂器上的卡环，该卡环布置成与设置工具上的沟槽接合，或者反之亦然，或者替代地任何其他类型的可释放的保持装置。这可以有助于确保随着联接组件接合/脱离接合，设置工具和量规悬挂器保持在一起。这也可以有助于确保两个接合构件与设置工具的对应开孔精确地对齐。

23、如果期望的话，可以使用单个可切换磁体将量规悬挂器附接到井筒壁。然而，在一个优选的实施例中，所述量规悬挂器包括多个可切换磁体，用于将所述量规悬挂器附接到所述井筒壁。例如，量规悬挂器可包括两个可切换磁体，一个位于或朝向量规悬挂器顶部，并且另一个位于或朝向量规悬挂器底部。替代地，可以使用三个或更多个可切换磁体，在这种情况下，一个或多个可切换磁体可以在量规悬挂器的长度方向上设在一个或多个中间位置中。使用多个可切换磁体可以有助于确保量规悬挂器保持附接到井筒壁。例如，当量规悬挂器部署在生产管件中时，这样可以有助于防止量规悬挂器被穿过的液体或气体脱落。此外，这可以有助于防止量规悬挂器被在任何方向上穿过量规悬挂器的其他工具脱落。此外，使用不同曲率的可切换磁体外壳，还可以有助于量规悬挂器与井筒的内部曲率的变化匹配。

24、量规悬挂器较佳地用于支承一个或多个仪器，诸如测量量规。在一个实施例中，可切换磁体设在仪器的任意侧。在这种情况下，该仪器还可以用于在可切换磁体之间传递旋转。这可以有助于提供一种简单并且方便的方法来激活和/或停用两个可切换磁体。然而，如果期望的话，也可以使用另一种机构，诸如可旋转的轴，以在可切换磁体之间传递旋转。

25、量规悬挂器还可包括用于将所述联接组件连接到所述设置工具中的致动器的装置。用于将联接组件可去除地连接到致动器的装置可以布置成当接合时在致动器和量规悬挂器之间传递旋转。例如，量规悬挂器可以包括承座，并且设置工具可以包括布置成坐置在承座内部的轴，或者反之亦然。这样可以允许旋转在设置工具中的诸如马达的致动器和量规悬挂器之间传递，同时允许设置工具与量规悬挂器分离。

26、承座和轴较佳地布置成在两者之间传递旋转。例如，轴可以是六角轴，在这种情况下，承座可以是六角承座。替代地，替代地可以使用任何适合形状的承座和/或轴，诸如正方形、长方形、三角形、星形、八角形或任何其他多面多边形。此外，代替承座和轴，当接合时，可以使用允许旋转传递的任何其他适合的布置(诸如孔和销)。

27、根据本发明的另一个方面，提供了一种部署组件，该部署组件包括设置工具和成上述的任何形式的量规悬挂器。

28、根据本发明的另一个方面，提供了一种部署组件，该部署组件包括：

29、量规悬挂器，所述量规悬挂器包括可切换磁体，用于将所述量规悬挂器附接到井筒壁；以及

30、设置工具，所述设置工具用于在井筒中部署所述量规悬挂器，

31、其中，所述部署组件包括联接组件，用于将所述量规悬挂器联接到所述设置工具，以及

32、所述可切换磁体和所述联接组件布置成由共同的致动器来致动。

33、在一个实施例中，联接组件设在量规悬挂器中。然而，在另一个实施例中，联接组件设在设置工具中，而不是在量规悬挂器中。在这种情况下，联接组件可包括用于与量规悬挂器接合的接合构件，并且量规悬挂器可包括用于接收接合构件的开孔。联接组件可以成上述的任何一种形式。

34、在上述布置的任意一个中，所述设置工具可以包括致动器，所述致动器布置成致动所述联接组件和所述可切换磁体。致动器可以是例如马达，布置成对联接组件和可切换磁体供应扭矩。

35、设置工具(或量规悬挂器)可以包括套环，布置成在联接组件上滑动。套环可以包括以下项中的一项或多项：

36、内部锥度；

37、v形槽，所述v形槽布置成跨过所述联接组件上的定位销上；

38、内部沟槽，所述内部沟槽布置成接收所述联接组件上的卡环；以及

39、一个或多个槽，所述一个或多个槽布置成接收接合构件。

40、设置工具可以布置成在井筒中部署量规悬挂器。此外，设置工具还可以布置成从井筒回收量规悬挂器。

41、所述设置工具可以包括引导件，所述引导件布置成将所述设置工具在所述井筒中相对于所述量规悬挂器定位。引导件可以是例如成椭圆形的环的结构，布置成与竖直轴线成一定角度。引导件可以布置成跨过量规悬挂器上，并且使设置工具相对于量规悬挂器旋转。这样可以有助于确保在其用于回收而使用时，设置工具与量规悬挂器正确地对齐。

42、替代地，可以使用单独的回收工具来回收量规悬挂器，在这种情况下，引导件可以设在回收工具上。

43、还可提供对应的方法。因此，根据本发明的另一个方面，提供了一种在井筒中部署量规悬挂器的方法，所述方法包括：

44、将所述量规悬挂器联接到设置工具；

45、在所述井筒中下降所述量规悬挂器和所述设置工具；

46、通过激活可切换磁体，将所述量规悬挂器附接到井筒壁；以及

47、将所述设置工具与所述量规悬挂器脱离联接，

48、其中，使所述可切换磁体激活和使所述设置工具脱离联接由共同的致动器致动。

49、致动器可以是例如马达，布置成使量规悬挂器(或设置工具)中的可旋转元件和可切换磁体中的可旋转芯部旋转。可旋转部件的旋转可能会导致设置工具与量规悬挂器脱离联接。例如，可旋转元件可以是凸轮，布置成作用在接合构件上。

50、较佳地，直至可切换磁体激活之前，设置工具不与量规悬挂器脱离联接。

51、根据本发明的另一个方面，提供了一种一种从井筒回收量规悬挂器的方法，所述方法包括：

52、将回收工具下降到所述井筒中；

53、将所述回收工具联接到所述量规悬挂器；以及

54、停用将所述量规悬挂器附接到井壁的可切换磁体，

55、其中，使所述回收工具联接和使所述可切换磁体停用由共同的致动器致动。

56、较佳地，直至回收工具联接到量规悬挂器之前，不停用可切换磁体。