專利名稱：組裝功能模塊以構(gòu)成井工具的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及使用不同類型功能模塊的選擇布置來組裝井工具。
背景技術(shù)：
各種類型井設(shè)備被用于實(shí)施井眼中的操作，例如用于產(chǎn)出碳?xì)浠?物、產(chǎn)出水或?qū)⒘黧w注入地下結(jié)構(gòu)中的井眼。各種類型的井設(shè)備的示例組 件包括封隔器、量具、流量控制裝置等等。
按照慣例，井服務(wù)公司并不維持構(gòu)成不同類型井設(shè)備的多種組件的
綜合庫存(inventory)。不維持組件的綜合庫存的主要原因在于維持這種 庫存的成本?？梢杂性S多具有不同的組件布置和類型的不同類型的井工 具，導(dǎo)致大量的各種組件。不得不保持作為庫存的這種大量的各種組件將 導(dǎo)致支出增加。典型地，響應(yīng)客戶的完井設(shè)備的訂單，井服務(wù)公司匯編所 需組件的列表，在本公司內(nèi)部、從供貨商或可能從競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手訂購所需組件。 通常，將許多訂購的組件傳送到需要這些組件的作業(yè)地點(diǎn)。在作業(yè)地點(diǎn)實(shí) 施對(duì)組件的組裝。因此，如果組件中出現(xiàn)任何問題，則井設(shè)備就會(huì)喪失功 能，或者如果存在阻礙井工具成功組裝的問題，則井服務(wù)公司(或井服務(wù) 公司的客戶)將不能實(shí)施想要的井作業(yè)。任何不能組裝適當(dāng)運(yùn)行的井設(shè)備 可能導(dǎo)致在作業(yè)地的停機(jī)時(shí)間，這對(duì)井服務(wù)公司及其客戶可能是代價(jià)昂貴 的。

發(fā)明內(nèi)容
總的來說，為了組裝井工具，許多不同類型的功能模塊的庫存被保 持在組裝地點(diǎn)。接收用于具有特殊用途的井工具的訂單。響應(yīng)所述訂單， 至少一些取自庫存的各種類型功能模塊被組裝，以構(gòu)成該井工具。
根據(jù)下面的說明、附圖及權(quán)利要求書，其它或可選擇的特征將變得顯而易見。


圖1A-ID示出依據(jù)一些實(shí)施例的構(gòu)成不同類型井工具的功能模塊的 模塊組件。
圖2為依據(jù)一些實(shí)施例的響應(yīng)專用訂單組裝功能模塊以構(gòu)成不同類 型井工具的過程的流程圖。
具體實(shí)施例方式
在下面的說明中，為了提供對(duì)本發(fā)明的理解，闡述許多細(xì)節(jié)。然而， 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明沒有這些細(xì)節(jié)也可以被實(shí)施，并且 對(duì)所述實(shí)施例的許多改變或變化是可能的。
如這里所使用的，為了更清楚描述本發(fā)明的一些實(shí)施例，在本說明 中使用指示給定點(diǎn)或部件的上或下相對(duì)位置的術(shù)語"上"和"下"、"上部" 和"下部"、"向上地"和"向下地"、"上游"和"下游"、"上方"和"下 方"以及其它類似術(shù)語。然而，在被應(yīng)用于偏斜和水平井中使用的設(shè)備和 方法時(shí)，這種術(shù)語可能指代從左到右、從右到左或者適當(dāng)?shù)钠渌P(guān)系。
圖1A-1D示出具有不同配置的不同井工具。圖1A顯示具有基本配置 的井工具，而圖1B-1D示出具有基本配置加上附加功能模塊的井工具。盡 管圖1A-1D中的井工具共用一些公共功能模塊，但是這些井工具被當(dāng)作不 同井工具。如下面進(jìn)一步所解釋的，通過挑選不同功能模塊的排列來組裝， 在運(yùn)送至作業(yè)地點(diǎn)之前，可以由井服務(wù)機(jī)構(gòu)來組裝這些井工具。"井服務(wù) 機(jī)構(gòu)"指代實(shí)施井服務(wù)(在井處實(shí)施的服務(wù))的任何機(jī)構(gòu)(公司或公司的 一些單位)。井服務(wù)機(jī)構(gòu)可以基于客戶利益實(shí)施井服務(wù)?？蛻艨梢允峭獠?客戶，或者客戶可以為作為井服務(wù)機(jī)構(gòu)的同一公司內(nèi)的單位。
圖1A中的基本配置總的用100表示，其中基本配置100具有幾種功 能模塊的組件，包括封隔器102、流量控制閥104、安裝接頭106和控制 接頭108。"功能模塊"指代實(shí)施井眼中預(yù)定任務(wù)的任意模塊，所述井眼 可以是生產(chǎn)碳?xì)浠衔?、生產(chǎn)淡水或?qū)⒘黧w注入地下結(jié)構(gòu)中的井眼。圖 1A-1D中所示的功能模塊被用于示例目的，因?yàn)椴煌愋凸δ苣K可以在不同實(shí)施方案中被使用。
例子中，使用流量控制閥104控制井眼中一些部分中的流體流量， 以及封隔器102可以被設(shè)置在井眼中來隔離井眼中的不同區(qū)域。圖1A中， 封隔器102通過安裝接頭106被連接至流量控制閥104?？刂平宇^108被 連接在封隔器102的上方，其中在控制接頭108上方可將控制接頭108連 接至鉆柱(例如管柱或一些其它工具柱)。圖1A還描述了一對(duì)控制管線 110，其穿過封隔器102延伸至流量控制閥104。使用可為液壓控制管線、 電控制管線或光纖控制管線的控制管線來控制流量控制閥104，以在開、 關(guān)位置之間(以及任意中間位置)激勵(lì)流量控制閥104。
圖1B顯示具有第二配置100A的井工具，其中第二配置100A為基本 配置100加上至少一個(gè)輔助功能模塊。在圖1B中，輔助功能模塊為液壓 控制模塊120，其由固定器122固定至安裝接頭106。固定器122被連接 至流量控制閥104中的凹陷124中以及安裝接頭106上的連接件?？偟膩?說，液壓控制模塊120為功能模塊的示例，其可以通過連接機(jī)構(gòu)(例如包 括固定器122)被作為選擇添加至基本配置100。
通過使用液壓控制模塊120，圖1A中的一條或兩條液壓線110可以 被省略且由穿過封隔器102的不同類型的控制管線(例如，電控制管線或 光纖控制管線)126所代替(圖1B)。液壓控制模塊120被連接至液壓管 線128，該液壓管線128被配置給流量控制閥104，用于激勵(lì)流量控制閥 104。在可替換的實(shí)施例中，液壓控制模塊120可以是電液壓控制模塊。 在后續(xù)討論中，盡管針對(duì)"液壓控制模塊120"做出說明，但注意到本說 明書同等地適用于電液壓控制模塊。進(jìn)一步從總體上來說，模塊120可以 被稱為"控制模塊"，其中控制模塊可以是液壓控制模塊、電液壓控制模 塊或者其它類型控制模塊中的任意一種。
圖1C示出第三配置IOOB，所述第三配置100B為基本配置100加上 具有一個(gè)或多個(gè)傳感器的傳感器模塊130。該傳感器模塊130也通過固定 器122固定至安裝接頭106。傳感器模塊130被連接至控制管線(例如， 電或光纖控制管線)132，所述控制管線延伸穿過封隔器102且還可以從 所述傳感器模塊繼續(xù)連接至完井中的向下的下一個(gè)部件。
圖1D顯示另一配置IOOC，所述配置100C為基本配置100加上液壓控制模塊120和傳感器模塊130，兩者均通過固定器122被安裝至安裝接 頭106。
盡管在上面提供了具體例子的功能模塊，但注意到還可以使用其它 類型的功能模塊，例如射孔槍、篩管組件、壓裂工具、套管固定器等等。
各種配置100、 100A、 100B和100C被考慮用于不同用途的不同井工 具。不同用途可以在從客戶接收的訂單(訂貨單)中被指定。如上所注明 的，"客戶"可以指外部客戶(例如與井服務(wù)機(jī)構(gòu)不同的公司實(shí)體)或者 內(nèi)部客戶，所述內(nèi)部客戶為與井服務(wù)機(jī)構(gòu)相同的公司實(shí)體。 一個(gè)客戶可以 要求依據(jù)基本配置100的井工具，而其它客戶可以要求依據(jù)任一結(jié)構(gòu) 100A-100C的井工具。
由于井工具由基本配置加上所選擇的不同選項(xiàng)組成，所以井服務(wù)機(jī) 構(gòu)能夠以相當(dāng)具有成本效率的方式保持功能模塊的庫存，以使井服務(wù)機(jī)構(gòu) 更快速組裝功能模塊來根據(jù)客戶指定的各種配置構(gòu)成井工具。通過保持功 能模塊的庫存，井服務(wù)機(jī)構(gòu)不必在接到客戶訂單之后從供貨商定購這種功 能模塊，這使得接收客戶訂單和井工具組裝及傳送至作業(yè)地點(diǎn)之間的延遲 減少。
提供不同配置的模塊化方法實(shí)現(xiàn)相同的功能模塊被使用在不同配置 中，以提供不同井工具。因此，可以使用功能模塊的較小庫存提供依據(jù)不 同配置的大量井工具。維持較小庫存與降低的成本相關(guān)聯(lián)。
圖2顯示在根據(jù)訂單構(gòu)造方法(build_to-order approach)中組
裝功能模塊來構(gòu)造井工具的過程流程圖。根據(jù)訂單構(gòu)造指訂貨單實(shí)現(xiàn)方 法，其中，響應(yīng)訂貨單，井服務(wù)機(jī)構(gòu)能夠?qū)九渲糜羞x擇地添加選項(xiàng)(以 功能模塊的方式)。各種功能模塊的制造被表示為框202、 204、 206、 208 和210，其分別對(duì)應(yīng)于流量控制閥、傳感器、液壓控制模塊、封隔器和安 裝附件(例如，圖1A-1D中的安裝接頭106和控制接頭108)的制造。通 過井服務(wù)機(jī)構(gòu)中的一個(gè)或多個(gè)供應(yīng)商、通過井服務(wù)機(jī)構(gòu)的競(jìng)爭(zhēng)者和/或井 服務(wù)機(jī)構(gòu)內(nèi)部的單位可以實(shí)施各種功能模塊的制造。
將制造的功能模塊保持在庫存212中。將庫存212保持在井服務(wù)機(jī) 構(gòu)的組裝位置。術(shù)語"組裝位置"指井服務(wù)機(jī)構(gòu)組裝井工具的任意位置(或 多個(gè)位置)。在組裝位置，可以預(yù)先組裝副組件。例如， 一個(gè)副組件為圖l中依 據(jù)基本配置100的井工具。其它配置可以根據(jù)這個(gè)基本配置被構(gòu)造，例如
圖1B-1D中所描述的那些配置?？偟膩碚f，"副組件"可以指代具有兩個(gè)
或多個(gè)功能模塊的任意組件?？梢詫?duì)功能模塊和任意副組件預(yù)先測(cè)試，確 保該功能模塊和任意副組件正確地起作用，進(jìn)而節(jié)省在客戶的井場(chǎng)的時(shí) 間。
在某些點(diǎn)，專用訂單214由井服務(wù)機(jī)構(gòu)接收，更具體地由訂單處理 系統(tǒng)216接收。在一些實(shí)施例中，訂單處理系統(tǒng)216為自動(dòng)系統(tǒng)，在該系 統(tǒng)中軟件218可在中央處理單元(CPU) 220上執(zhí)行，所述中央處理單元
(CPU) 220被連接至存儲(chǔ)器222 (例如，易失性存儲(chǔ)器或例如基于磁盤的 存儲(chǔ)器件的持久存儲(chǔ)器件)?？商鎿Q地，取代自動(dòng)訂單處理系統(tǒng)，訂單處 理系統(tǒng)216可以為手工訂單處理系統(tǒng)，例如從客戶接收訂單的呼叫中心。 不同客戶的不同訂單可以指定對(duì)應(yīng)于依據(jù)不同配置的井工具的不同 用途。依據(jù)本發(fā)明中的一些實(shí)施例，通過將作為選擇的功能模塊添加至基 本配置(甚至僅僅提供基本配置自身)以提供不同配置，可以有效地履行 不同用途的這些訂單。通過維持功能模塊的庫存212，可以相當(dāng)塊地履行 訂單，因?yàn)楣δ苣K容易在組裝位置得到，并且不必從第三方供貨商訂購
(這可以增加履行訂單的數(shù)天或數(shù)周的延遲)。另外，使用模塊化方法， 必須被保持在庫存212中的各種功能模塊被減少，以獲得成本節(jié)省(維持 功能模塊的大量庫存導(dǎo)致增加的成本，包括存儲(chǔ)成本和資本成本)。
為了履行專門訂單，依據(jù)專門用途的井工具(例如依據(jù)圖1A-1D中 所示配置的流量控制系統(tǒng))被組裝(在步驟224)。注意在其它實(shí)施例中， 可以組裝其它類型井工具。然后，測(cè)試組裝的流量控制系統(tǒng)(在步驟226)。 注意在將組裝的井工具運(yùn)至遠(yuǎn)程位置(與組裝位置遠(yuǎn)距離定位的位置) 之前，在組裝位置可以實(shí)施組裝(224)和測(cè)試(226)。這確保組裝的井 工具正確地起作用，以減少可能導(dǎo)致增加的成本和令客戶不滿意的送至遠(yuǎn) 程位置的井工具發(fā)生故障的可能性。
除了減少被配置至遠(yuǎn)程位置的井工具不能運(yùn)行的可能性之外，在組 裝位置處對(duì)組裝的井工具和副組件的測(cè)試可以從使用組裝位置處的更復(fù) 雜的綜合測(cè)試設(shè)備中受益。通常，由于這種測(cè)試設(shè)備的昂貴，這種復(fù)雜綜合測(cè)試設(shè)備不可能置于現(xiàn)場(chǎng)位置。除了高級(jí)測(cè)試設(shè)備之外，更廣泛的測(cè)試 程序可能在組裝位置而不是現(xiàn)場(chǎng)位置被執(zhí)行，這增加了檢測(cè)組裝的井工具 中的故障的可行性。因此，依據(jù)一些實(shí)施例，通過以制造級(jí)別(在組裝位 置)組裝和測(cè)試井工具，提高了所述井工具的可靠性。此外，對(duì)井工具的 預(yù)先組裝導(dǎo)致在工作地點(diǎn)處減少的配置時(shí)間，這進(jìn)一步增加了效率、降低 了成本。
在連續(xù)測(cè)試之后，將流量控制系統(tǒng)運(yùn)輸(步驟228)至現(xiàn)場(chǎng)位置或 可選擇地至客戶井場(chǎng)(230)。注意，現(xiàn)場(chǎng)位置和客戶井場(chǎng)(或工作現(xiàn)場(chǎng)可 以是同一位置)。
盡管己經(jīng)參考有限數(shù)量實(shí)施例描述本發(fā)明，但獲知本公開內(nèi)容的本 領(lǐng)域技術(shù)人員將理解基于此的眾多改變和變化。所附權(quán)利要求書旨在覆蓋 所有落入本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍內(nèi)的這些改變和變化。
權(quán)利要求
1.一種組裝井工具的方法，包括步驟在組裝位置處保持多種不同類型的功能模塊的庫存；接收具有指定第一用途的井工具訂單；和響應(yīng)于訂單在組裝位置組裝來自庫存的多種類型的功能模塊的第一組合來構(gòu)成所述井工具。
2. 依據(jù)權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括步驟將所述井工具從組裝 位置送至遠(yuǎn)程位置。
3. 依據(jù)權(quán)利要求2的方法，進(jìn)一步包括步驟在將所述井工具送至遠(yuǎn)程位置之前，在組裝后在組裝位置對(duì)所述井工 具實(shí)施測(cè)試。
4. 依據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中使用在遠(yuǎn)程位置通常不容易得到的測(cè)試設(shè)備，在組裝位置對(duì)所述井工具實(shí)施測(cè)試。
5. 依據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中在組裝位置對(duì)所述井工具測(cè)試遵循 通常在遠(yuǎn)程位置不遵循的測(cè)試程序。
6. 依據(jù)權(quán)利要求l的方法，進(jìn)一步包括步驟接收具有指定第二用途的另一井工具的第二訂單； 響應(yīng)于第二訂單在組裝位置組裝來自庫存的多種類型的功能模塊的 不同的第二組合來構(gòu)成所述另一井工具。
7. 依據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中第一組合構(gòu)成基本配置，以及組裝 第二組合的步驟包括將至少一個(gè)附加功能模塊添加至基本配置。
8. 依據(jù)權(quán)利要求7的方法，進(jìn)一步包括步驟 接收具有指定第三用途的第三井工具的第三訂單； 響應(yīng)于第三訂單在組裝位置組裝來自庫存的多種類型的功能模塊的不同的第三組合來構(gòu)成所述第三井工具，其中第三組合包括基本配置和不同于第二組合中的附加功能模塊的 至少一個(gè)其它功能模塊。
9. 依據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中所述接收訂單的步驟包括在訂單處理系統(tǒng)中接收所述訂單。
10. 依據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中使用根據(jù)訂單構(gòu)造方法來實(shí)施接收 訂單和組裝井工具的步驟，在所述根據(jù)訂單構(gòu)造方法中，通過提供基本配 置和將作為選擇的多種類型的功能模塊添加至基本配置以提供不同井工 具來履行不同井工具的訂單。
11. 一種方法，包括步驟提供功能模塊的基本配置，其中所述基本配置在井眼中提供第一功能；和根據(jù)不同的相應(yīng)用途，有選擇地將不同功能模塊添加至所述基本配置 來構(gòu)成不同的相應(yīng)井工具。
12. 依據(jù)權(quán)利要求ll的方法，進(jìn)一步包括步驟接收指定不同的相應(yīng)用途的訂單；以及 在組裝位置響應(yīng)于所述訂單來組裝不同的相應(yīng)井工具。
13. 依據(jù)權(quán)利要求12的方法，進(jìn)一步包括步驟在將井工具送至相應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程位置之前，在組裝位置處對(duì)所組裝的井工具進(jìn)行測(cè)試。
14. 依據(jù)權(quán)利要求ll的方法，其中提供基本配置的步驟包括提供具 有流量控制閥和封隔器的基本配置，以及其中有選擇地將不同功能模塊添 加至基本配置的步驟包括添加控制模塊、傳感器模塊、射孔槍、篩管組件、 壓裂工具和套管固定器中的一個(gè)或多個(gè)模塊。
15. 依據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中添加控制模塊的步驟包括添加液 壓控制模塊和電液壓控制模塊中之一。
16. 依據(jù)權(quán)利要求11的方法，進(jìn)一步包括步驟在組裝位置處保持功能模塊的庫存，其中在將井工具配置給一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程位置之前在組裝 位置處實(shí)施有選擇地將不同功能模塊添加至基本配置。
17. —種裝置，包括模塊化完井設(shè)備，其具有基本配置，以在井中實(shí)施至少一個(gè)功能，其 中所述基本配置具有多個(gè)功能模塊，所述多個(gè)功能模塊包括流量控制閥和封隔器中的至少一個(gè)；其中，所述基本配置具有至少一個(gè)連接機(jī)構(gòu)，以能夠?qū)⒅辽僖粋€(gè)其它功能模塊添加至所述基本配置。
18.依據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中通過添加功能模塊的不同組合， 模塊化完井設(shè)備可配置成多種不同配置，其中所述多種不同配置對(duì)應(yīng)于不 同井工具。
全文摘要
為了組裝井工具，多種不同類型功能模塊的庫存被保持在組裝位置。接收具有指定第一用途的井工具的訂單。響應(yīng)該訂單，來自庫存的多種類型功能模塊的第一組合被組裝以形成所述井工具。
文檔編號(hào)G06Q10/08GK101551644SQ200810091820
公開日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2008年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月3日
發(fā)明者亞洛克·德溫維迪, 皮埃爾·赫薩特, 艾夫斯·D·洛雷特茲 申請(qǐng)人:普拉德研究及開發(fā)股份有限公司