特表 2024-516622 流体隔離された導電パスを有する井戸完成パイプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-04-16

(54)【発明の名称】流体隔離された導電パスを有する井戸完成パイプ

(51)【国際特許分類】

   E21B 17/042 20060101AFI20240409BHJP

   F16L 25/02 20060101ALI20240409BHJP

【ＦＩ】

E21B17/042

F16L25/02

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023565186

(86)(22)【出願日】2022-04-20

(85)【翻訳文提出日】2023-12-08

(86)【国際出願番号】 IB2022053670

(87)【国際公開番号】W WO2022224149

(87)【国際公開日】2022-10-27

(31)【優先権主張番号】63/176,980

(32)【優先日】2021-04-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】63/189,955

(32)【優先日】2021-05-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】63/228,393

(32)【優先日】2021-08-02

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】523398732

【氏名又は名称】リールウェル・エーエス

(74)【代理人】

【識別番号】110000741

【氏名又は名称】弁理士法人小田島特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】メリング，モーテン・オラヴ

(72)【発明者】

【氏名】アルハウグ，エスペン

(72)【発明者】

【氏名】ホーンズ，マリウス

【テーマコード（参考）】

2D129

3H016

【Ｆターム（参考）】

2D129AB02

2D129EC06

3H016FA06

(57)【要約】

井戸完成パイプは、各々が外側パイプ、外側パイプの内側に配置された中間層、及び層の内側に配置された内側パイプを備える複数のパイプ接合部を有する。内側パイプは、外側パイプの各々の長手方向端部を越えて長手方向に延び、又は外側パイプは、内側パイプの各々の長手方向端部を越えて長手方向に延びる。内側パイプ及び外側パイプは、各長手方向端部において、各々のねじ接続部を備える。各々のねじ接続部は、対応する嵌合ねじと係合した際に金属間のシールを形成する。圧力隔離された通路は、中間層を通して延びる。いくつかの態様では、内側パイプは井戸ケーシングを備える。いくつかの態様では、外側パイプは井戸完成管を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

絶縁された導電体を有する井戸完成パイプであって；
各々が坑井管の接合部、坑井管の接合部の内側に配置された絶縁導電体を含む中間層、及び中間層の内側に配置された内側パイプを含む、複数のパイプ接合部であって；
内側パイプが、坑井管の接合部の各々の長手方向端部を越えて長手方向に延び、又は坑井管の接合部が、内側パイプの各々の長手方向端部を越えて長手方向に延び；
内側パイプ及び坑井管の接合部が、各長手方向端部において各々のねじ接続部を備え、各々のねじ接続部は、対応する嵌合ねじに係合した際に金属間のシールを形成する、複数のパイプ接合部と；
坑井管の接合部の各長手方向端部に配置され、導電体と電気的に接触する電気接点と
を備える、井戸完成パイプ。

【請求項2】

さらにカラーを備え、該カラーは、各長手方向端部において、対応する嵌合ねじと、カラーの長手方向端部の間を延びる絶縁導電体とを有し、絶縁導電体は、対応する嵌合ねじの内側のものと、対応する嵌合ねじの外側のものとの間に配置された絶縁された電気接点を含む、請求項１に記載の井戸完成パイプ

【請求項3】

絶縁導電体が、カラーの壁の内部に沿って延びる長手方向の孔内に配置されている、請求項２に記載の井戸完成パイプ。

【請求項4】

導電体がワイヤーブレードを備える、請求項１に記載の井戸完成パイプ。

【請求項5】

電気接点が、ワイパーシールの間に配置されている、請求項１に記載の井戸完成パイプ。

【請求項6】

内側パイプ及び坑井管の接合部上の各々のねじ接続部が、同じピッチを有する、請求項１に記載の井戸完成パイプ。

【請求項7】

中間層が、外表面上に電気絶縁材料を備え、導電体が絶縁材料内にネストされ、電気絶縁体が導電体を内側パイプ及び坑井管の接合部から電気的に絶縁するように配置されている、請求項１に記載の井戸完成パイプ。

【請求項8】

坑井管の接合部、導電体及び内側パイプが、互いに電気的に絶縁されている、請求項７に記載の井戸完成パイプ。

【請求項9】

内側パイプが、一方の長手方向端部において、坑井管の接合部の各々の長手方向端部を越えて長手方向に延び、ケーシングの接合部は、対向する長手方向端部において、内側パイプの各々の長手方向端部を越えて長手方向に延びる、請求項１に記載の井戸完成パイプ。

【請求項10】

圧力隔離された導電パスを有する井戸完成パイプであって；
各々が外側パイプと、中間層であって、中間層に沿って長手方向に延びる経路を有し、且つ外側パイプの内側に配置されている、中間層と、中間層の内側に配置された内側パイプとを備える複数のパイプ接合部；を備え、
（ｉ）内側パイプは、外側パイプの各々の長手方向端部を越えて長手方向に延び、又は（ｉｉ）外側パイプは、内側パイプの各々の長手方向端部を越えて長手方向に延び；
内側パイプ及び外側パイプは、各長手方向端部において各々のねじ接続部を備え、各々のねじ接続部は、対応する嵌合ねじと係合した際に金属間のシールを形成し；
中間層は、内側パイプ及び外側パイプの各々の長手方向端部の間で長手方向に終結し、中
間層の各長手方向端部において経路が露出されている、井戸完成パイプ。

【請求項11】

さらにカラーを備え、該カラーは、各長手方向端部において、対応する嵌合ねじと、カラーの長手方向端部の間を延びる貫通孔とを有し、貫通孔は、対応する嵌合ねじの内側のものと、対応する嵌合ねじの外側のものとの間で長手方向に終結する、請求項１０に記載の井戸完成パイプ。

【請求項12】

絶縁導電体が、カラー内の貫通孔内に配置されている、請求項１１に記載の井戸完成パイプ。

【請求項13】

中間層が絶縁導電体を備える、請求項１２に記載の井戸完成パイプ。

【請求項14】

絶縁導電体が、フラットケーブル又はワイヤーブレードを備える、請求項１３に記載の井戸完成パイプ。

【請求項15】

電気接点が、中間層の各長手方向端部に結合され、電気接点が、ワイパーシール間に配置されている、請求項１０に記載の井戸完成パイプ。

【請求項16】

内側パイプ及び外側パイプ上の各々のねじ接続部が同じピッチを有する、請求項１０に記載の井戸完成パイプ。

【請求項17】

中間層が、外表面上に配置された電気絶縁材料を備え、導電体は、絶縁材料内にネストされ、電気絶縁体は、導電体を内側パイプ及び外側パイプから電気的に絶縁するように配置されている、請求項１０に記載の井戸完成パイプ。

【請求項18】

外側パイプ、導電体及び内側パイプが互いに電気的に絶縁されている、請求項１７に記載の井戸完成パイプ。

【請求項19】

内側パイプが、一方の長手方向端部において、外側パイプの各々の長手方向端部を越えて長手方向に延び、外側パイプが、対向する長手方向端部において、内側パイプの各々の長手方向端部を越えて長手方向に延びる、請求項１０に記載の井戸完成パイプ。

【請求項20】

内側パイプが井戸完成管を備える、請求項１０に記載の井戸完成パイプ。

【請求項21】

外側パイプが井戸完成管を備える、請求項１０に記載の井戸完成パイプ。

【請求項22】

さらに構成工具接合部を備え、該構成工具は、一方の長手方向端部において、対応する嵌合ねじと、構成工具接合部の長手方向端部の間を延びる絶縁導電体とを有し、絶縁導電体は、対応する嵌合ねじの内側のものと、対応する嵌合ねじの外側のものとの間に配置された絶縁された電気接点を含み、構成工具接合部は、別の長手方向端部において、（ｉ）カラー上の対応する嵌合ねじ（カラーは、各長手方向端部において、対応する嵌合ねじと、カラーの長手方向端部の間を延びる絶縁導電体とを備え、絶縁導電体は、対応する嵌合ねじの内側のものと、対応する嵌合ねじの外側のものとの間に配置された絶縁された電気接点を含む）、又は（ｉｉ）別の構成工具接合部上の対応する嵌合ねじ、のいずれかとねじ係合するための各々のねじ寸法を有する内側ねじ接続部及び外側ねじ接続部を有する、請求項１０に記載の井戸完成パイプ。

【請求項23】

中間層がスリーブを備える、請求項１０に記載の井戸完成パイプ。

【請求項24】

スリーブが、可鍛性の延性金属を備える、請求項２３に記載の井戸完成パイプ。

【請求項25】

可鍛性の延性金属がアルミニウムを含む、請求項２４に記載の井戸完成パイプ。

【請求項26】

絶縁導電体が、スリーブの表面上に形成された溝内、又はスリーブの周囲方向の端部間の間隙内に形成された溝内に配置されている、請求項２３に記載の井戸完成パイプ。

【請求項27】

中間層が絶縁導電体を備え、内側パイプ及び外側パイプが互いに締り嵌めされている、請求項１０に記載の井戸完成パイプ。

【請求項28】

中間層が、閉じた周辺を有する絶縁材料の層、及び閉じた周辺を有する導電性材料の層を備える、請求項１０に記載の井戸完成パイプ。

【請求項29】

一方の長手方向端部において対応する嵌合ねじを有する構成工具接合部をさらに備え、構成工具接合部は、別の長手方向端部において、（ｉ）カラー上の対応する嵌合ねじ（カラーは、各長手方向端部において、対応する嵌合ねじと、カラーの長手方向端部の間を延びる貫通孔とを備え、貫通孔は、対応する嵌合ねじの内側のものと、対応する嵌合ねじの外側のものとの間に配置されたチャンバ内で終結する）、又は（ｉｉ）別の構成工具接合部上の対応する嵌合ねじ、のいずれかとねじ係合するための各々のねじ寸法を有する内側ねじ接続部及び外側ねじ接続部を有する、請求項１０に記載の井戸完成パイプ。

【発明の詳細な説明】

【背景技術】

【0001】

この開示は、地下井戸の建設の分野に関する。より詳細には、本開示は、そのような井戸を完成させるために使用されるパイプの構造に関し、このパイプは、電力及び信号チャネルとして使用される絶縁された導電体、又はパイプに関連した油圧若しくは空気圧制御ライン等の流体隔離された導電パスを有する。

【0002】

特許文献１及び特許文献２は、絶縁された導電体を有する井戸掘削パイプ（ドリルパイプ）の構造及び作製方法を記載しており、該絶縁導電体は、井戸が掘削されている間、表面と井戸内の１つ以上の電動工具との間の電力及び信号通信のためのチャネルに使用される場合がある。一般に、前述した刊行物に記載されているパイプは、ドリルパイプの業界標準部分（接合部）を使用する。パイプは、パイプ接合部の内面上において、内部に挿入された電気絶縁層を有し、絶縁層に対して径方向に拡張し、且つ絶縁層に結合する導電体構造を有する。導電体構造は、径方向に拡張し、径方向に拡張した結果長手方向に収縮することができ、径方向拡張による塑性変形を受けないように作製されている。

【0003】

前述した刊行物に開示されているパイプ構造は、井戸掘削中の条件、特に、坑井内を移動する間、組み立てられたパイプの接合部（パイプ「ストリング」）に適用される屈曲及び周期的なねじり応力、繰り返される軸方向の荷重及び除荷、並びに、井戸掘削が進行する際の接合部又は「スタンド」（２つ、３つ又は４つの部分に組み立てられた接合部）間にねじ接続を繰り返し作成及び切断する条件に特に適合されている。このようなドリルパイプは、金属疲労、又は、各パイプ接合部の長手方向端部のねじ接続部が、パイプ接合部がそのようなねじ接続部を繰り返し切り直されるために使用不能となるため、使用から外されることが想定される。ねじパイプ接続部の切り直しは、ねじ接続部が使用及び取り扱い中に損傷した後に、ドリルパイプの使用を維持するために用いられる。

【0004】

より最近では、掘削が完了した井戸の電力及び信号通信チャネルを提供するために、いわゆる「有線」パイプを使用することに関心がもたれており、井戸は、露出された構造を保護するために、及び異なる深さの岩層間の流体移動から井戸をシールするために、ケーシング又はライナーの設置を必要とする。そのようなケーシング又はライナーは、掘削が終了した後に井戸内に配置されることが知られており、またそのようなケーシング又はライナーは、セメントによって坑井内の定位置に保たれる。次いで、ケーシング又はライナーは、例えば、油及びガス等の流体を生成すると予想される岩層内に穿孔することによって完成される場合がある。対応する条件は、１つ以上の油圧又は空気圧制御ラインが、例えば流入制御デバイス又は安全弁の作動に使用される場合がある井戸に適用される場合がある。

【0005】

ケーシング又はライナーは、流体が井戸に進入する深さに応じて、流動流体に長期間晒され、場合によっては、高温に晒される場合があることが合理的に予想される場合がある。その結果、前述した刊行物に記載されているように作製された導電体を有するケーシング又はライナーは、そのような条件に最も適しているとは言えない場合がある。前述した特許公開に開示されているパイプ構造は、油圧及び／又は空気圧制御ラインでの使用に適していない。前述した問題は、通常井戸内のケーシング又はライナー内にネストされる、チュービングと呼ばれるより小径のパイプに関連することが等しく理解される場合がある。集合的に、そのようなパイプは、井戸完成パイプ又は坑井管（ｗｅｌｌｂｏｒｅ ｔｕｂｕｌａｒ）と称される場合がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】カナダ特許第３，００２，６７５号明細書

【特許文献2】米国特許第１１，２３６，５５１号明細書

【0007】

従って、長期間の流体流動及び高温への曝露による故障に耐えるように、より良好に適合された、１つ以上の絶縁導電体、又は油圧若しくは空気圧制御ラインを有する井戸完成パイプが必要とされている。

【発明の概要】

【0008】

本開示の一局面は、「有線」井戸完成パイプに関する。本開示のこの局面による井戸完成パイプは、複数の坑井管状接合部を有し、これらは各々、坑井管の接合部（ｊｏｉｎｔ
ｏｆ ｗｅｌｌｂｏｒｅ ｔｕｂｕｌａｒ）と、坑井管の接合部の内側に配置された電気絶縁、結合及び導電層と、電気絶縁の内側に配置された内側パイプとを備える。内側パイプは、坑井管の接合部の各々の長手方向端部を越えて長手方向に延び、又は坑井管の接合部は、内側パイプの各々の長手方向端部を越えて長手方向に延びる。内側パイプ及び坑井管の接合部は、各長手方向端部において、各々のねじ接続部を含む。各々のねじ接続部は、対応する嵌合ねじに係合された際に金属間のシールを形成する。坑井管の接合部の各長手方向端部に配置された電気接点は、電気絶縁、結合及び導電層内の導電体と電気的に接触している。

【0009】

いくつかの態様は、カラーをさらに備え、該カラーは、各長手方向に、対応する嵌合ねじと、カラーの長手方向端部の間を延びる絶縁導電体とを有し、絶縁導電体は、対応する嵌合ねじの内側のものと、対応する嵌合ねじの外側のものとの間に配置された絶縁された電気接点を備える。

【0010】

いくつかの態様では、絶縁導電体は、カラーの壁の内部に沿って延びる長手方向の孔内に配置されている。

【0011】

いくつかの態様では、導電体は、ワイヤーブレードを備える。

【0012】

いくつかの態様では、電気接点は、ワイパーシールの間に配置されている。

【0013】

いくつかの態様では、内側パイプ及びケーシングの接合部上の各々のねじ接続部は、同じピッチを有する。

【0014】

いくつかの態様では、電気絶縁、結合及び導電層は、外表面上の電気絶縁材料と、絶縁材料内にネストされた導電体と、導電体を内側パイプ及び坑井管の接合部と電気的に絶縁するように配置された電気絶縁体とを備える。

【0015】

いくつかの態様では、坑井管の接合部、導電体及び内側パイプは、互いに電気的に絶縁されている。

【0016】

いくつかの態様では、内側パイプは、一方の長手方向端部において、坑井管の接合部の各々の長手方向端部を越えて長手方向に延び、坑井管の接合部は、対向する長手方向端部において、内側パイプの各々の長手方向端部を越えて長手方向に延びる。

【0017】

この開示の別の局面による圧力隔離された導電パスを有する井戸完成パイプは、複数のパイプ接合部を含む。各パイプ接合部は、外側パイプと、中間層であって、中間層に沿って長手方向に延びる経路を有し、外側パイプの内側に配置されている、中間層と、中間層の内側に配置された内側パイプとを備える。（ｉ）内側パイプは、外側パイプの各々の長
手方向端部を越えて長手方向に延びるか、又は（ｉｉ）外側パイプは、内側パイプの各々の長手方向端部を越えて長手方向に延びるかのいずれかである。内側パイプ及び外側パイプは、各長手方向端部において各々のねじ接続部を備え、各々のねじ接続部は、対応する嵌合ねじに係合された際に金属間のシールを形成する。中間層は、中間層の各長手方向端部において経路が露出されるように、内側パイプ及び外側パイプの各々の長手方向端部の間で長手方向に終結する。

【0018】

いくつかの態様は、カラーをさらに備え、該カラーは、各長手方向端部において、対応する嵌合ねじと、カラーの長手方向端部の間を延びる貫通孔とを有する。貫通孔は、対応する嵌合ねじの内側のものと、対応する嵌合ねじの外側のものとの間で長手方向に終結する。

【0019】

いくつかの態様では、絶縁導電体は、カラー内の貫通孔内に配置されている。

【0020】

いくつかの態様では、中間層は、絶縁導電体を備える。

【0021】

いくつかの態様では、絶縁導電体は、フラットケーブル又はワイヤーブレードを備える。

【0022】

いくつかの態様では、電気接点は、中間層の各長手方向端部に結合され、電気接点は、ワイパーシール間に配置されている。

【0023】

いくつかの態様では、内側パイプ及び外側パイプ上の各々のねじ接続部は、同じピッチを有する。

【0024】

いくつかの態様では、中間層は、外表面上に配置された電気絶縁材料を備える。導電体は絶縁材料内にネストされ、電気絶縁体は、導電体を内側パイプ及び外側パイプから電気的に絶縁するように配置されている。

【0025】

いくつかの態様では、外側パイプ、導電体及び内側パイプは、互いに電気的に絶縁されている。

【0026】

いくつかの態様では、内側パイプは、一方の長手方向端部において、外側パイプの各々の長手方向端部を越えて長手方向に延び、外側パイプは、対向する長手方向端部において、内側パイプの各々の長手方向端部を越えて長手方向に延びる。

【0027】

いくつかの態様では、内側パイプは、井戸ケーシングを備える。

【0028】

いくつかの態様では、外側パイプは、井戸ケーシングを備える。

【0029】

いくつかの態様は、一方の長手方向端部において有する構成工具接合部をさらに備える。対応する嵌合ねじ及び絶縁導電体は、構成工具接合部の長手方向端部の間を延びる。絶縁導電体は、対応する嵌合ねじの内側のものと、対応する嵌合ねじの外側のものとの間に配置された絶縁された電気接点を備える。構成工具接合部は、別の長手方向端部において、内側ねじ接続部及び外側ねじ接続部を有し、これらは、（ｉ）カラー上の対応する嵌合ねじ（カラーは、各長手方向端部において、対応する嵌合ねじと、カラーの長手方向端部の間を延びる絶縁導電体とを備え、絶縁導電体は、対応する嵌合ねじの内側のものと、対応する嵌合ねじの外側のものとの間に配置された絶縁された電気接点を備える）、又は（ｉｉ）別の構成工具接合部上の対応する嵌合ねじ：のいずれかとねじ係合するための各々のねじ寸法を有する。

【0030】

いくつかの態様では、中間層は、スリーブを備える。

【0031】

いくつかの態様では、スリーブは、可鍛性の延性金属を備える。

【0032】

いくつかの態様では、可鍛性の延性金属は、アルミニウムを含む。

【0033】

いくつかの態様では、絶縁導電体は、スリーブの表面上に形成された溝内、又はスリーブの周囲方向の末端間の間隙内に配置されている。

【0034】

いくつかの態様では、中間層は、絶縁導電体を備え、内側パイプ及び外側パイプは、互いに締り嵌めされている。

【0035】

いくつかの態様では、中間層は、閉じた周辺を有する絶縁材料の層と、閉じた周辺を有する導電性材料の層とを備える。

【0036】

いくつかの態様は、一方の長手方向端部において、対応する嵌合ねじを有する構成工具接合部をさらに備える。構成工具接合部は、別の長手方向端部において、内側ねじ接続部及び外側ねじ接続部を有し、これらは、（ｉ）カラー上の対応する嵌合ねじ（カラーは、各長手方向端部において、対応する嵌合ねじと、カラーの長手方向端部の間を延びる貫通孔とを備え、貫通孔は、対応する嵌合ねじの内側のものと、対応する嵌合ねじの外側のものとの間に配置されたチャンバ内で終結する）、又は（ｉｉ）別の構成工具接合部上の対応する嵌合ねじ：のいずれかとねじ係合するための各々のねじ寸法を有する。

【0037】

他の局面及び利点は、以下の説明及び特許請求の範囲から明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0038】

【図1】カラーによってねじ結合された、本開示による完成パイプの２つのセグメント（接合部）の断面図を示す。

【0039】

【図2】パイプ接合部の長手方向端部上にねじ接続部を機械加工する前の、外側パイプに結合された内側パイプの一方の長手方向端部の断面図を示す。

【0040】

【図3】内側パイプ及び外側パイプ上に雄接続部（ピン）を形成するためにねじを機械加工した後の、図２に示される長手方向端部を示す。

【0041】

【図4】本開示による完成パイプの電気接続及び隔離特徴をより良好に図示するために、図１のような組み立てられた接合部及びカラーの斜視図を示す。

【0042】

【図5】本開示による有線完成パイプ接合部の実践的な実装の例示的な態様を示す。

【0043】

【図6】図１に示され、図１を参照して記載された例示的な態様と反対のタイプのねじ接続部を有する井戸完成パイプの例示的な態様を示す。

【図7】図１に示され、図１を参照して記載された例示的な態様と反対のタイプのねじ接続部を有する井戸完成パイプの例示的な態様を示す。

【0044】

【図8】本開示による完成パイプの別の例示的な態様で使用される場合がある、二重 雌（ボックスｘボックス）ねじカップリング（カラー）の例示的な態様を示す。

【0045】

【図9】本開示による完成パイプの別の例示的な態様を示す。

【0046】

【図10】図９に示される完成パイプの例示的な態様で使用される場合がある「構成」工具接合部の例示的な態様を示す。

【0047】

【図11】従来のパイプねじ切り装置（「トング」）が組立又は分解中に完成パイプを把持するために提供された範囲を示すために、図９の完成パイプの接合部に取り付けられた図１０の構成工具接合部の図を示す。

【0048】

【図12】従来のパイプねじ切り装置（「トング」）が組立又は分解中に完成パイプを把持するために提供された範囲を示すために、図９の完成パイプの接合部に取り付けられた図９のカラーの図を示す。

【0049】

【図13】カラーによってねじ結合された、本開示による完成パイプの２つのセグメント（接合部）の別の態様の断面図を示す。

【0050】

【図14】図１３に示されるパイプ接合部のうちの１つの斜視、一部切除図を示す。

【0051】

【図15】図１４に示されるものと類似の図の拡大部分を示す。

【0052】

【図16】図１３のようなパイプ接合部の作製に使用される構成要素の部分拡大図を示す。

【0053】

【図17】図１３の態様の別の部分拡大図を示す。

【0054】

【図18】カラーに結合された井戸完成パイプの２つの接合部の断面図を示す。

【0055】

【図19】中間層内に形成された流体路又はチャネルを示すために、より詳細に示されるパイプの例示的な態様の斜視図を示す。

【図20】中間層内に形成された流体路又はチャネルを示すために、より詳細に示されるパイプの例示的な態様の斜視図を示す。

【0056】

【図21】流体連絡のためにカラーの対向側に形成された周囲方向のチャンバをより良好に図示するために、図１８のパイプの断面図を示す。

【図22】流体連絡のためにカラーの対向側に形成された周囲方向のチャンバをより良好に図示するために、図１８のパイプの断面図を示す。

【0057】

【図23】カラーに対する井戸完成パイプ接合部の取り付けを示す。

【図24】カラーに対する井戸完成パイプ接合部の取り付けを示す。

【0058】

【図25】カラー内の複数の流体貫通孔をより良好に図示するために、カラーに取り付けられた井戸完成パイプ接合部の一部切除図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0059】

本開示による井戸完成パイプの様々な態様は、一般に、井戸完成パイプに沿って延びる流体圧力隔離された導電パスを有するとして記載される場合がある。様々な態様では、圧力隔離導電パスは、外側パイプ内にネストされた内側パイプの間に配置される場合がある。内側パイプ又は外側パイプのいずれかは、「ケーシング」、「チュービング」又は「ライナー」として知られる井戸完成パイプの業界標準サイズ、壁厚及びねじ構造形態である場合があり、本明細書では坑井管又は井戸パイプと称される場合がある。圧力隔離導電パスは、内側パイプと外側パイプの間にネストされた中間層内に配置される場合がある。圧
力隔離導電パスは、流入制御デバイス及び安全弁等の井戸内の特定のデバイスを操作する目的で、油圧流体又は圧縮ガス等の流体を導くことできるように、流体チャネルである場合がある。圧力隔離導電パスは、いくつかの態様では、井戸内で使用するための少なくとも１つの絶縁された導電体を含む場合があり、電力及び／又は信号通信が表面と井戸内に位置する特定のデバイスとの間に提供されるべきである。

【0060】

油圧／空気圧態様及び電気的態様の両方において、従来のケーシング、チュービング又はライナーセグメント（「接合部」）から形成された内側パイプ又は外側パイプであるか否かに応じて、内側パイプは、外側パイプの長手方向端部を越えて長手方向に延びるか、又は外側パイプは、内側パイプの長手方向端部を越えて長手方向に延びるかのいずれかである。井戸完成パイプ接合部が、いくつかの態様では「カラー」を使用して、隣接するパイプ接合部に接続された際、内側パイプ及び外側パイプの両方について、カラーと、接続されたパイプ接合部との間に金属間のシールが形成される。従って、カラーに対する内側パイプの金属間のシールと、外側パイプとカラーとの間の金属間のシールとの間の長手方向空間が、外部的及び内部的の両方で井戸流体から隔離される。次いで、井戸完成パイプに沿って、電気的又は油圧のいずれかの圧力隔離経路を提供することが可能となる。

【0061】

周囲方向のリング、溝、チャンバ又はチャネルは、金属間のシールの間の長手方向空間のいずれの部分内にも形成される場合があり、それにより流体隔離チャンバが内側パイプ及び外側パイプとカラーとの間に形成される。１つ以上の長手方向孔は、カラーの一方の側の管状リング、溝又はチャンバを、カラーの対向側の、周囲方向のリング、溝又はチャンバに、周囲方向のリング、溝、又はチャンバに接続する場合がある。油圧／空気圧態様では、１つ以上の長手方向孔は、カラーの一方の長手方向側から他方の長手方向側へ、流体を長手方向に導く。電気的態様では、絶縁導電体は、１つ以上の長手方向孔を通して延び、周囲方向のリング、溝又はチャネル内に配置された電気接点によって、各々の端部で終結する場合がある。以下にさらに説明するように、周囲方向のリング、溝又はチャネルは、外側パイプ又は内側パイプ内にそのようなリング、溝又はチャネルを別個に形成する必要なく、外側パイプ及びカラーの長手方向終端部の間に形成され、内側パイプ及びカラーの長手方向終端部の間に形成される場合がある。

【0062】

油圧／空気圧態様及び電気的態様の両方において、各パイプ接合部の中間層内に、又は中間層によって、又は中間層を伴って圧力隔離導電パスが形成される。中間層は、パイプ接合部の各長手方向端部に近接して、周囲方向のリング、溝又はチャネル内で終結する。油圧／空気圧態様では、圧力隔離導電パスは、中間層内の長手方向に延びる開口であり、周囲方向のリング、溝又はチャネルの各端部で終結する場合がある。電気的態様では、絶縁導電体は、中間層に埋め込まれ、又は中間層に沿って延び、周囲方向のリング、溝又はチャネル内に配置された電気接点によって、各端部で終結する場合がある。

【0063】

この開示全体で使用されるように、用語「圧力隔離された導電パス」は、移動する流体又は電流を運ぶことができるチャネル、経路、導体（電気的又は機械的）、チューブ、コンジット又はいずれかの対応する構造を意味する。そのような構造は、電気を通し、及び／又は流体の移動を可能にし、ここでそのようなチャネル、経路、導体又は対応する構造は、外側パイプによって外部的に、及び内側パイプによって内部的に、井戸流体から圧力隔離されている。パイプを横切る流体及び／又は電気の伝導は、各パイプ接続部における内側及び外側の金属間のシール間で長手方向に配置されたゾーン内で行われる。そのような伝導は、金属間のシール間で電気接点を接続し、及び／又は単純な流体接続によって行われる場合がある。

【0064】

本開示による絶縁導電体を有する井戸完成パイプ１０の例示的な電気的態様は、図１の断面図に示されている。組み立てられた際に、「ストリング」と称される場合がある井戸
完成パイプ（その一部は１０に示される）は、地球表面から井戸の選択された深さまで延びる場合があり、当技術分野でカラー１４として知られる、内側がねじ切りされたコネクタと端部同士で結合された複数の個々の「有線」完成パイプ接合部１２から組み立てられる場合がある。井戸完成パイプ１０の各有線完成パイプ接合部１２は、従来の井戸完成パイプと同様、その長手方向端部において、雄外側ねじ接続部１２Ａ及び雄内側ねじ接続部１２Ｂを備える場合があり、カラー１４は、有線完成パイプ接合部１２がカラー１４に結合された際に、パイプの直径に沿った位置に関連して、各有線完成パイプ接合部１２上の対応する雄ねじ接続部１２Ａ、１２Ｂと接続される、各々の内側雌ねじ接続部１４Ｂ及び外側１４Ａ雌ねじ接続部を備える場合がある。

【0065】

カラー１４は、各々の外側ねじ接続部１４Ａの基部の下方、且つ各々の内側ねじ接続部１４Ｂの上方に、長手方向に配置される絶縁された電気接点１６を備える場合がある。絶縁された電気接点１６は、カラー１４の関連する周辺全体の周りに配置される場合があり、それによりパイプ接合部とカラー１４の相対的な回転配向は、絶縁された電気接点１６を横切る電気接続に影響を与えない。絶縁された電気接点１６は、絶縁された電気接点１６の位置間で長手方向に、カラー１４の内壁内に穿設された貫通孔１７内に配置された絶縁されたワイヤー１５によって、カラー１４を横切って互いに電気的に接続される場合がある。完成パイプの油圧／空気圧態様を参照して以下にさらに説明するように、カラー１４内に２つ以上のそのような貫通孔１７が形成されて、流体の移動を促進する場合がある。

【0066】

各完成パイプ接合部１２は、従来通りの寸法（即ち、以下に示すような直径、長さ、壁厚及びねじ型）を有する井戸完成パイプのセグメント又は接合部、例えばケーシング、チュービング又はライナーを使用することによって、外側パイプの機能を果たすように作製される場合がある。外側パイプは、鋼又は他の高強度金属から作製される場合があり、一般に３２において部分図に示されている。利便性のために、外側パイプ３２は、本発明の例示的な態様のために「パイプ接合部」又は「抗井管状接合部」と称されて、本開示による完成された井戸完成パイプ接合部１２と区別する。「抗井管」は、そのようなパイプを内側パイプ（又はいくつかの態様では外側パイプ）と完全に区別するために、添付の特許請求の範囲に使用される場合がある。本明細書で使用される「従来通りの寸法」は、坑井管状又はパイプ接合部３２の金属等級、接合部の長さ、外径、ドリフト内径、公称内径及び壁厚が、井戸建設設計者により通常指定されるものと同じである場合があることを意味するものとする。当業者が理解するように、前述の仕様は、井戸完成パイプが挿入される深さ、井戸により穿孔される構造中の予想される流体圧力、及び井戸完成パイプ１０の比重を参照して選択される。パイプ接合部３２上のねじ接続部１２Ａの構成は、以下にさらに記載されるが、そのようなねじ接続部１２Ａがパイプ接合部３２上に切削された場合、ねじは、対応するサイズの従来の坑井管状接合部のものと同じ構成、例えば、ねじ型、ピッチ、テーパー及び直径である場合がある。

【0067】

組み立てられた際、井戸完成パイプ１０は、絶縁導電体又は圧力隔離導電パスを有さない従来の井戸完成パイプと実質的に同じように、指定され、組み立てられ、井戸内に進入されることが予想される場合がある。ケーシング接合部３２は、その内面上に配置された中間層４２を有する場合がある。本発明の例示的な態様の中間層４２は、利便性のために「結合、導電及び絶縁層４２」と称される複合構造である場合がある。結合、導電及び絶縁層４２は、以下の特性を有する場合がある：（ｉ）ケーシング接合部３２の内面に対する機械的結合を提供する；（ｉｉ）導電体（別個に示されない）とケーシング接合部３２又は内側パイプ２２との間に電気絶縁体を提供する；及び（ｉｉｉ）以下にさらに説明するように、特定の量のトルクを内側パイプ２２に伝達するための十分なせん断強度を有する。結合、導電及び絶縁（中間）層４２は、外表面上に電気絶縁材料を有し、導電体が電気絶縁材料内にネストされ、内側電気絶縁体が導電体内にネストされ、又は導電体をケー
シング接合部３２及び内側パイプ２２から絶縁するように別様に形成されたネストッド配置として構成される場合がある。いくつかの態様では、結合、導電及び絶縁層４２は、電気絶縁材料及び導電体のいずれか又は両方のための閉じた周辺を備える場合がある。本明細書の文脈における閉じた周辺は、電気絶縁材料及び導電体のいずれか又は両方が、内側パイプ２２の外表面又は外側パイプ、例えば、ケーシング接合部３２の内表面の実質的に全部を覆うことを意味するために使用される。さらに以下に説明される他の態様は、閉じた周辺を形成しない中間層を有する場合がある。

【0068】

内側パイプ２２は、鋼等の高強度材料又は井戸建設パイプで使用される他の材料から作製される場合がある。内側パイプ２２は、以下にさらに説明する様式で、各端部においてパイプ接合部３２の長手方向端部を越えて長手方向に延びる場合がある。内側パイプ２２は、結合、導電体及び絶縁層４２の内部に挿入され、結合、導電体及び絶縁層４２に結合される場合がある。内側パイプ２２の公称外径は、完成パイプ接合部１０の組立中に結合、導電体及び絶縁層４２の内部の比較的自由な長手方向移動を可能にするが、結合、導電体及び絶縁層４２の外表面に機械的又は別様に結合できるように選択される場合がある。そのような結合によって、各々のカラー１４に対する接続を形成する際に、トルクがケーシング接合部３２から内側パイプ２２に伝達される場合がある。

【0069】

いくつかの態様では、結合、導電体及び絶縁層４２は、絶縁、結合材料、例えばエポキシ、グラウト及び／又はガラス繊維（接着剤を含む）の層と、パイプ１０が坑井を通して移動され、曲げ応力に供された際に、塑性変形に抵抗するワイヤー、編組体又は他の構造に形成される導電性材料、例えば、銅の層とを備える場合がある。

【0070】

図２は、内側パイプ２２を中間層、例えば、結合、導電体及び絶縁層４２に取り付けた後の未完成の井戸完成パイプ接合部１２を示し、結合、導電体及び絶縁層４２はケーシング接合部３２の内側に結合されている。図２に示されるものは、内側パイプ２２の長手方向端部及びケーシング接合部３２上のねじ接続部（図１の１２Ａ、１２Ｂ）を形成する前である。内側パイプ２２は、上記に説明したように、各長手方向端部において、パイプ接合部３２の対応する長手方向端部を越えて所定の距離、延びる。結合、導電体及び絶縁層４２は、パイプ接合部３２と長手方向に同延である場合があり、又は、一時図５を参照すると、パイプ接合部３２の長手方向端部を越えて長手方向に延びて、結合、導電体及び絶縁層４２に埋め込まれた導電体（別個に示されない）に対する露出された電気接点を提供する場合がある。

【0071】

図３は、各々のねじ接続部が、内側パイプの長手方向端部２２上に（１２Ｂに示す）、及びパイプ接合部３２上に（１２Ａに示す）切削された後の、有線完成パイプ接合部１２の例示的な態様を示す。ねじ接続部１２Ａ、１２Ｂは、同じピッチを有する場合があり、両方とも、カラー（図４の１４）内の対応するねじ接続部（図４参照）に接続された際に、金属間のシールを形成する場合がある。

【0072】

図４は、カラー１４の例示的な態様の斜視図を示す。絶縁された電気接点１６は、エラストマーワイパーシール１８に包囲されて、各完成パイプ接合部１２上の対応する電気接点に「湿式接続」機能を提供する場合がある。即ち、ワイパーシール１８は、有線完成パイプが組み立てられた際に、電気接点１６から流体を除去する場合がある。ワイパーシール１８は、流体移動に対する耐圧バリアを提供する場合があるが、これは必ずしも必要ではない。各有線完成パイプ接合部１２上の内側ねじ接続部（図１の１２Ｂ）が、カラー１４内の対応する内側ねじ接続部１４Ｂに接続された際に、各有線完成パイプ接合部（図１の１２）はカラー１４と金属間のシールを形成するため、流体は、組み立てられた完成パイプ（図１の１０）の内部からの移動を防止される場合がある。流体は、完成パイプ接合部（図１の１２）上の外側ねじ接続部（図１の１２Ａ）と、カラー１４内の対応するねじ
接続部１４Ａとの間の対応する金属間の密封によって、組み立てられた完成パイプ１０に進入することを防止される場合がある。従って、金属間のシール（図７を参照して説明する）間において長手方向に配置されたゾーンは、組み立てられた井戸完成パイプ１０の内部及び外部の両方で、井戸流体から隔離される。

【0073】

井戸内のケーシング又はライナーとしての組み立てられた完成パイプ１０の構造荷重は、組み立てられたパイプ接合部（図１の３２）によって部分的に保持される場合がある。内側パイプ２２及びパイプ接合部（図１の３２）の構造的特性に応じて、結合、導電体及び絶縁層（図１の４２）は、金属間のシールを形成するために内側パイプ２２に十分なトルクを伝達する必要があるのみの場合がある。内側パイプ２２は、内側パイプ２２の重量からから生じる、組み立てられた有線完成パイプストリング中の追加の軸方向荷重の一部を保持する場合がある。

【0074】

井戸完成パイプ接合部の例示的な実践的な電気的実装が、図５の１２において断面図に示されている。井戸完成パイプ接合部の主要な特徴は、図１を参照して記載したものと類似する場合があるが、結合、導電体及び絶縁層４２内の導電体（別個に示されない）が、パイプ接合部３２の端部を越えて長手方向に延び、各々の電気接点４８内で終結する場合がある追加の特徴を有する。電気接点４８は、ワイパーシール４６内又はワイパーシール４６間に配置される場合がある。各々の電気接点４８は、上記に説明したように、内側パイプ２２の延長部分の周辺全体を囲む場合がある。電気接点４８は、有線完成パイプ接合部１２がカラー１４に取り付けられた際に、カラー（図４の１４）内の対応する電気接点（図４の１６）と物理的に接触し、従って電気的に接触するように配置される場合がある。有線完成パイプ接合部１２上のワイパーシール４６は、図４を参照して記載したシールと類似した機能（即ち、パイプの湿式接続を可能にする）を果たすが、ワイパーシール４６の横断によって圧力下の流体を必ずしも排除する必要はない。

【0075】

再び図１を参照すると、本明細書に開示される井戸完成パイプ１０の例示的な態様は、中間層内に配置された絶縁導電体、即ち、結合、導電体及び絶縁層４２を含む。内側パイプ２２及びパイプ接合部３２のいずれか又は両方は、組み立てられた井戸完成パイプ１０に沿った電力及び／又は信号通信のために、第２の導電体として使用される場合がある。導電体は内側パイプ２２及びパイプ接合部３２の両方と絶縁されているため、いくつかの態様では、内側パイプ２２、導電体及びパイプ接合部３２を、電動水中ポンプ等のデバイスを操作するために３つの導電体、例えば、３相電力を必要とする用途に使用するための３つの別個の導電体として使用することが可能であることが理解されるであろう。そのような態様は、内側パイプ２２とカラーとの間にカラー１４を横切る電気絶縁を必要とする場合がある。

【0076】

図１～５を参照して説明した例示的な態様は、パイプ接合部の両方の長手方向端部上のねじ接続部が、雄（ピンＸピンと呼ばれる）接続部である井戸完成パイプの接合部に関する。カラー１４は、各端部において雌ねじ接続部を有する（ボックスＸボックス接続部と呼ばれる）。この開示の範囲は、そのようなねじ接続部の配置に限定されないことを理解するべきである。図６を参照すると、井戸完成パイプ接合部１１２の例示的な態様が断面図で示されており、外側パイプ１３２及び内側パイプ１２２は、図示される長手方向端部において、各々の雌ねじ接続部１１２Ａ、１１２Ｂを備える。中間層、例えば、絶縁、導電及び結合層１４２は、図１～５を参照して説明した態様と同様に作製される場合がある。図６の態様では、外側パイプ１３２の長手方向端部は、内側パイプ１２２の対応する長手方向端部を越えて長手方向に延びて、図７を参照して説明されるピンＸピンコンジットコネクタ上の対応する雄ねじ接続部（逆に、従来のカラーに対する雄ねじ接続部）のための適切なレセプタクル、即ち、雌ねじ接続部を提供する場合がある。

【0077】

図７において、図６の井戸完成パイプ接合部１１２は、対応するコンジットコネクタ１１４に取り付けられて示されている。コンジットコネクタ１１４は、井戸完成パイプ接合部１１２上の内側ねじコネクタ（図６の１１２Ｂ）と係合する直径及びねじを有する内側ねじコネクタ１１４Ｂを有する場合がある。コンジットコネクタ１１４はまた、有線完成パイプ接合部１１２上の外側ねじコネクタ１１２Ａと係合するための外側ねじ接続部１１４Ａを備える場合がある。内側ねじ接続部（１１４Ｂ、１１２Ｂ）及び外側ねじ接続部（１１４Ａ、１１２Ａ）は、係合した際に、一般に１２１に示される金属間のシールを形成する場合がある。ショルダー範囲１２０は、コンジットコネクタ１１４及び有線完成パイプ接合部の各々の部分に形成されて、当技術分野で知られるいずれかのタイプの電気接点及びワイパーシール（図７に示さず）を配置する場合がある。コンジットコネクタ１１４は、絶縁、導電及び結合層１４２内の導電体（別個に示されない）の電気接続を可能にするために、絶縁導電体（図示せず）の通過のための孔１１５を備える場合がある。井戸完成パイプの油圧／空気圧態様では、ショルダー範囲は、パイプ接合部とコンジットコネクタとの間の油圧又は空気圧接続部を形成する場合があり、電気的態様と同様、パイプ接合部及びコンジットコネクタ（又は、ボックスＸボックスコネクタにおけるカラー、即ち、従来のカラー）の周辺全体の周りに延びる場合がある。

【0078】

実質的に図６及び７に示されるような１つ以上の井戸完成パイプ接合部の一方の端部におけるねじ接続部と、隣接するコンジットコネクタ上の対応するねじ接続部を有する一方、有線井戸完成コンジットのいずれか１つ以上のそのような接合部の他方の端部において、図１及び２に示されるようなねじ接続部が提供され、「ピンＸボックス」接続部と称される接合部をもたらす場合があることは、本開示の範囲内であることを当業者は理解するであろう。

【0079】

いくつかの態様では、ネストされたパイプセグメントの内部内に配置された構造パイプ、即ち、井戸完成パイプ（例えば、ケーシング、ライナー又はチュービング）の従来の接合部を有することが好ましい場合があり、即ち、従来のパイプ接合部が外側パイプ内に配置されることが好ましい場合がある。このような態様の外側パイプは、前述した態様の「内側パイプ」によって為されるものと同様の絶縁導電体の機能を為す場合がある。外部パイプ及び内部パイプ接合部を有するこのような態様は、図８～１２を参照して説明される。そのような態様では、中間層、例えば、結合、導電体及び絶縁層４２は、上記に説明したように、絶縁材料の層内又は層上に別個の導電体を備える場合があり、又は別個の導電体は、省略される場合がある。

【0080】

図８は、井戸完成パイプの本発明の例示的な態様で使用される場合がある二重雌（ボックスｘボックス）ねじカップリング（カラー）１１４の例示的な態様を示す。カラー１１４は、従来のパイプカラーと同様、鋼又は他の高強度材料から作製される場合があり、外側ねじ接続部１１４Ａの基部の長手方向下方に、且つ内側ねじ接続部１１４Ｂの外側端部の長手方向上方に配置された絶縁された電気接点１１６を備える場合がある。絶縁された電気接点１１６は、絶縁された電気接点１１６の位置間で長手方向に、カラー１１４の内壁内に穿設された貫通孔１１７内に配置された絶縁されたワイヤー１１５によって、カラー１１４を横切って互いに電気的に接続される場合がある。

【0081】

絶縁された電気接点１１６は、それらの側方縁に隣接して、図４を参照して説明したシールと類似のワイパーシール１１８を備える場合がある。

【0082】

本発明の例示的な態様では、内側ねじ接続部１１４Ｂは、従来の直径、壁厚及びねじ型を有するパイプの接合部を一緒に接続するためにパイプカラーに使用されている従来の直径、ねじ型、ねじピッチ及びねじテーパーを備える場合がある。内側ねじ接続部１１４Ｂは、隣接する井戸完成パイプ接合部上の嵌合ねじコネクタと係合された際に、図９を参照
して説明される金属間のシールを形成する場合がある。外側ねじ接続部１１４Ａは、隣接する有線パイプ接合部の外側パイプ上の対応するねじとねじ係合するための直径、ねじ型及びねじピッチを有する場合がある。

【0083】

図９は、本開示による井戸完成パイプ接合部１１２の別の例示的な態様を示す。井戸完成パイプ接合部１１２は、その長手方向端部上に外側（雄）ねじ接続部１１２Ｂを有する従来の（寸法及び材料に関して）パイプ接合部１３２を備える場合がある。雄ねじ接続部１１２Ｂは、同じ公称直径及び壁厚の従来のパイプ接合部に対応する従来の直径、ピッチ及びねじ型を有する場合がある。パイプ接合部（内側パイプ）１３２は、中間層、例えば、結合、導電及び絶縁層１４２内に連続してネストされる場合があり、結合、導電及び絶縁層１４２自体は、外側導電体パイプ１２２内にネストされ且つ結合されている。結合、導電及び絶縁層１４２は、その長手方向端部上に、図５を参照して説明したものと類似のワイパーシール１４８内に配置された電気接点１４６を有する場合がある。外側導電体パイプ１２２は、その長手方向端部上に、カラー（図８の１１４）内の外側ねじ接続部（図８の１１４Ａ）と係合するためのねじ直径、ピッチ、型及びテーパーを有する雄ねじ接続部１１２Ａを有する場合がある。雄ねじ接続部１１２Ａが対応するカラーねじ接続部（図８の１１４Ａ）と完全に係合すると、金属間のシールが形成される場合がある。外側導電体パイプ１２は、図１～７を参照して記載した態様と同様の材料から作製され、同様の機械的及び電気的特性を有し、内側パイプ（図３の２２）が行うものと同様の電気的機能を行う場合がある。

【0084】

図９に示される態様では、内側パイプ１２２は、図５を参照して説明した態様と同じ様式で、結合、導電及び絶縁層１４２の長手方向端部を越えて長手方向に延びる場合がある。同様の様式で、結合、導電及び絶縁層１４２とその関連した電気接点１４６及びワイパーシール１４８は、外側パイプ１２２の長手方向端部を越えて延びる場合がある。従って、有線パイプ接合部１１２がカラー（図８の１１４）にねじ結合された際、パイプ接合部１３２はカラー（図８の１１４）との構造的接続を形成し、外側パイプ１２２は、有線パイプ接合部１１２の対向する長手方向端部における電気接点１４６と、カラー（図８の１１４）における電気接点（図８の１１６）との間に、連続する絶縁導電体を形成する。そのような井戸完成パイプ接合部１１２及びカラー（図８の１１４）は、端部同士で接続されて、図１～７を参照して説明した態様と同様の井戸完成パイプストリングを形成する場合がある。

【0085】

本発明の例示的な態様の井戸完成パイプ接合部１１２では、構造パイプは外側パイプ１２２及び中間層、例えば、結合、導電及び絶縁層１４２内にネストされることが理解されるであろう。従って、従来のパイプのためのパイプ組立（「構成」手順の使用は、外側パイプ及び中間層、（結合、導電及び絶縁層１４２）を通した完全な構成トルクの伝達の必要性に起因して、本発明の例示的な態様では望ましくない場合がある。パイプ接合部及びカラーの本態様による井戸完成パイプストリングの組立では、異なる手順及び構成要素を使用する場合がある。

【0086】

最初に、井戸完成パイプ接合部１１２の例示的な本態様をカラー（図８の１１４）に取り付けるために、カラー（図８の１１４）は、パイプストリング構成要素を把持及び回転するのに使用される従来のパイプ組立装置、即ち、「トング」内に回転係合する場合がある。しかしながら、有線パイプ接合部１１２は、内部トング又は類似のデバイスを使用して把持及び回転される場合がある。そのようなデバイスの１つは、Ｏｄｆｊｅｌｌ Ｗｅｌｌ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ，Ｈａｍｍａｒｅｎ １９，Ｐ．Ｏ Ｂｏｘ １５２，ＮＯ－４０９８ Ｔａｎａｎｇｅｒ，Ｎｏｒｗａｙによって、商標ＣＲＴ Ｃａｓｉｎｇ Ｒｕｎｎｉｎｇ Ｔｏｏｌで販売されている。そのようなデバイスは、パイプ接合部の内壁と摩擦係合して、パイプ接合部の外面壁に力を適用することなく、回転又は保持を可能にする
。

【0087】

このような内部トングデバイスは、全ての坑井現場昇降ユニット、例えば、掘削リグ及びワークオーバーリグ上で利用可能というわけではない場合があることが理解されるであろう。従来のケーシング走行工具を使用して、本態様による井戸完成パイプ接合部をより容易に組み立てるために、構成「工具接合部」を各井戸完成パイプ接合部１１２の一方の端部に固定して、従来のパイプトングにより把持するための外面を提供する場合がある。図１０は、図９に示される井戸完成パイプの例示的な態様で使用される場合がある、そのような「構成」工具接合部２１４の例示的な態様を示す。構成工具接合部２１４は、一方の長手方向端部において、ボックス接続部２１４Ｆの一部として内雌ねじ接続部２１４Ｂ及び外雌ねじ接続部２１４Ａを備える場合がある。電気接点２４６は、内雌ねじ接続部２１４Ｂと外雌ねじ接続部２１４Ａとの間の表面上に配置される場合がある。ワイパーシール２４８は、電気接点２４６の側方縁上に配置される場合がある。絶縁されたワイヤー２１５は、電気接点２４６に電気的に接続され、構成工具接合部２１４の壁内の孔２１７を通して延び、構成工具接合部２１４のピン端部２１４Ｍ上の別の電気接点２４６に接続される場合がある。ピン端部２１４Ｍは、カラー（図８の１１４）の１つに対応し、それに対するねじ接続を可能にするねじ寸法を有する内側ねじ接続２１２Ｂ及び外側ねじ接続２１２Ａを備える場合がある。構成工具接合部２１４は、内側ねじ接続部２１４Ｂ、２１２Ｂ及び外側ねじ接続部２１４Ａ、２１２Ａが全て鋼又は他の高強度材料の同じ単一構成要素の一部であり、従ってトルクは、結合、導電及び絶縁層（図９の１４２）に対応するいずれのデバイスを通しても伝達されない場合があるため、その外面に適用される完全構成及び分解トルクを有する場合がある。

【0088】

従って、各井戸完成パイプ接合部（図９の１１２）は、井戸現場への輸送前に、例えば、一方の長手方向端部上に図８に示されるカラーが、及びその他方の長手方向端部上に構成工具接合部２１４が、それに対して予め取り付けられている場合がある。

【0089】

図１１は、組立又は分解中に有線完成パイプ接合部１１２を把持するための従来のパイプねじ切り装置（「トング」）のために設けられた範囲Ｔを示すために、図９の有線完成パイプ１１２の接合部の一方の長手方向端部に取り付けられた図１０の構成工具接合部２１４の図を示す。図１２は、組立又は分解中に有線完成パイプ接合部１１２を把持するための従来のパイプねじ切り装置（「トング」）のために設けられた範囲Ｔを示すために、図９の有線完成パイプ１１２の接合部の対向側の端部に取り付けられた図９のカラーの図を示す。

【0090】

図１３は、本開示による井戸完成パイプ１０の別の態様の断面図を示す。図１３に示される井戸完成パイプ１０は、図１に示される井戸完成パイプと類似の構造である場合があり、内側パイプ２２、電気絶縁、導電体及び結合層を備える場合がある中間層２４２、並びに外側パイプ３２を備える場合がある。前述した構成要素を含むパイプの２つの隣接する接合部は、図１を参照して説明した様式でカラー１４に連結される場合がある。内側パイプ２２、外側パイプ３２及び中間（電気絶縁、導電体及び結合）層２４２は、実質的に図１を参照して説明した各々の長さを有する場合があり、内側パイプ２２及び外側パイプ３２は、実質的に図３及び図５を参照して説明したねじを備える場合がある。

【0091】

カラー１４は、本明細書の他の箇所で説明した形態のいずれかで作製されて、対応して接続された井戸完成パイプ１０の接合部の間に圧力隔離導電パス（例えば、絶縁された導電パス）を提供する場合がある。

【0092】

図１４～１６は、本発明の例示的な態様のいくつかの特定の特徴を図示するために、図１３に示されるパイプ接合部の斜視、一部切除図を示す。中間層（電気絶縁、導電体及び
結合）２４２は、可鍛性の延性金属、例えば、アルミニウムから形成されたスリーブ２４２Ａを備える場合がある。スリーブ２４２Ａは、フラットケーブル等の絶縁導電体２４２Ｂが内部に配置される場合がある溝、スロット又はチャネル（「チャネル」）２４２Ｃを備える場合がある。チャネル２４２Ｃは、例えば、スリーブ２４２の外面若しくは内面をフライス加工若しくは切削することによって形成される場合があり、又は、開いた周辺を有するスリーブ２４２Ａを有することによって、即ち、スリーブ２４２の半径によって画定される円よりも小さい周囲方向の寸法を有することによって、提供される場合があり、それにより、示されるように、周囲方向の端部に間隙又は空間を有する。導電体２４２Ｂは、実質的に他の態様を参照して説明したように、ワイパーシール１６間に各々配置された接触リング１８に電気的に接続される場合がある。以下にさらに説明するように、図１３～１６に示されるパイプ構造は、流体のための隔離された導電パスを提供するために使用される場合があり、即ち、このようなパイプは、完成パイプに関連した圧力隔離油圧又は空気圧チャネルを有する場合がある。

【0093】

この例示的な態様は、図１を参照して説明したものと同様の構造を有する場合があり、外側パイプ３２は、従来の寸法のパイプ接合部である。このような場合、井戸完成パイプ接合部を作製する際に、内側パイプ２２は、可鍛性の延性金属から作製され、外側パイプ３２及び中間（電気絶縁、導電体及び結合）層２４２内に配置された際の塑性径方向変形を可能にする初期直径を有する場合がある。電気絶縁、導電体及び結合層２４２は、外側パイプ３２内に配置され、次いで電気絶縁、導電体及び結合層２４２内に内側パイプが配置される。次いで内側パイプ２２は、例えばハイドロフォーミングによって径方向に拡張されて、電気絶縁、導電体及び結合層２４２と外側パイプ３２に摩擦係合する場合がある。内側パイプ２２と、電気絶縁、導電体及び結合層２４２と、外側パイプ３２との間の締り嵌めは、図４を参照して説明した態様を用いて可能な場合があるトルクよりも多くのトルクを外側パイプ３２から内側パイプ２２へ伝達できる場合がある。次いで、本明細書の他の態様を参照して説明したように、内側パイプ２２及び外側パイプ３２上にねじが切られる場合がある。

【0094】

いくつかの態様では、従来通りの寸法のパイプ接合部は、内側パイプ２２の場合がある。電気絶縁、導電体及び結合層２４２は、内側パイプ２２の外側に配置される場合があり、次いで外側パイプ２２が電気絶縁、導電体及び結合層２４２の周囲に配置される。次いで外側パイプ２２は、外側パイプ３２と、電気絶縁、導電体及び結合層２４２と内側パイプ２２との間の締り嵌めを生じるように圧縮される場合がある。

【0095】

いくつかの態様では、中間層内で、スリーブ２４２Ａは、完全に省略される場合がある。そのような態様では、外側パイプ３２が従来通りの寸法のパイプ接合部である態様において、内側パイプ２２の外表面内に溝又はチャネルを形成することが適切である場合がある。そのような溝又はチャネルは、内側パイプ２２が拡張された際の導電体２４２Ｂの損傷の危険性を低減する場合がある。いくつかの態様では、導電体２４２Ｂは、金属チューブ等の高強度エンクロージャーに包囲されて圧壊に抵抗する場合がある。内側パイプ２２が従来通りの寸法のパイプ接合部である態様では、外側パイプ３２の内表面は、そのような溝を備える場合がある。

【0096】

図１６は、図１３のようなパイプ接合部の作製に使用される構成要素の部分拡大図を示す。図１７は、図１３～１５を参照して記載した構成要素の相対的な配置を示すための、長手方向端部の間に配置されたパイプ接合部の一部の部分、拡大、一部切除図を示す。

【0097】

井戸完成パイプの各接合部の長手方向端部にカラー及び構成工具接合部を予め取り付けることによって、従来の外部トングパイプ取り扱い器具を使用して本態様による有線完成パイプのストリングを走行させることが可能になる場合がある。

【0098】

図１８～２５は、圧縮ガス又は液体等の流体を移動させるように配置された圧力隔離導電性チャネル又は経路を有する井戸完成パイプの別の例示的な態様の様々な図を示す。図１８は、各々カラー３１４の一方の長手方向端部に接続された、そのような井戸完成パイプの２つの接合部３１２の断面図を示す。カラー３１４は、本明細書に記載した他の態様と同様の様式で形成される場合がある。井戸完成パイプ３１２の接合部は、各々、中間層３４２内にネストされた内側パイプ３２２を備える場合がある。中間層３４２は、外側パイプ３３２内にネストされている。内側パイプ３２２、中間層３４２及び外側パイプ３３２の相対的な長さは、図１～１７を参照して説明した井戸完成パイプの他の態様の対応するパイプ構成要素の長さに一致する場合がある。本発明の例示的な態様では、内側パイプ３２２は、外側パイプ３３２の対応する長手方向端部を越えて長手方向に延びる場合がある。ねじ３１４Ｂは、外側パイプ３３２を越えて延びる内側パイプ３２２のその部分の外面上に形成される場合がある。外側パイプ３３２も、その長手方向端部に形成されたねじ３１２Ｂを有する場合がある。各々のねじ３１２Ａ、３１２Ｂは、図１～１７を参照して説明したように構成される場合がある。カラー３１４は、図１～５を参照して説明した態様と同様、中央隔壁３１４Ｃの各側部に１つずつ、内雌ねじ３１４Ｂを備える場合がある。カラー３１４はまた、図１～１７の態様の外側ねじに対応する外側ねじ３１４Ａを有する場合がある。１つ以上の長手方向孔３１７は、隔壁３１４Ｃの一方の側の内側ねじ３１４Ｂと外側ねじ３１４Ａの中間の位置から、隔壁３１４Ｃの他方の側の対応する位置まで、カラー壁を通して長手方向に延びる場合がある。外側パイプ３１２の長手方向端部は、カラー３１４の内壁から長手方向に離間して配置されて、接合部３１２がカラー３１４に取り付けられた際に、周囲方向のキャビティ３２０を形成する場合がある。隔壁３１４Ｃの反対側において、対応する構造がカラー３１４内に形成される場合がある。周囲方向のキャビティ３１７は、隔壁３１４Ｃの反対側の対応する周囲方向のキャビティ３２０と流体連絡している場合がある。１つ以上の長手方向孔３１７は、２つの周囲方向のキャビティ３１７の間で隔壁３１４Ｃを横切る流体接続を作る。

【0099】

中間層３４２は、中間層３４２が周囲方向のキャビティに露出されるように、長手方向の位置で終結することに注目される。本発明の例示的な態様では、中間層３４２は、接合部３１２の一方の端部から他方の端部への流体の通過を可能にする圧力隔離された流体路又はチャネルを備える場合がある。

【0100】

図１９及び２０を参照すると、中間層３４２は、可鍛性の延性金属、例えば、アルミニウムから作製されたスリーブを備える場合がある。スリーブは、開いた周辺を有する場合があり、即ち、内側パイプ３２２の外面又は外側パイプ３３２の内部に適用された場合、間隙又はチャネル３１６が維持される。チャネル３１６は、中間層３４２の長手方向の長さ全体にわたって延びる場合があり、それによりパイプ接合部３１２に沿った流体チャネル、通路又はパスが確立される。内側パイプ３２２によってその内部で、及び外側パイプ３３２によってその外部で中間層３４２を包囲することによって、チャネル３１６の圧力隔離が得られる。中間層３４２は、図１９及び２０で観察される場合があるように、外側パイプ３３２とほぼ同じ長手方向位置で終結する場合がある。従って、また再び図１８を参照すると、接合部３１２がカラー３１４に接続された際、中間層３４２及びそれによりチャネル３１６は、周囲方向のチャンバ３２０内で終結する。

【0101】

構造的に、井戸完成パイプの例示的な本態様は、図１～１７を参照して説明した絶縁導電体を有する井戸完成パイプの態様と類似していることにも注目される。例示的な本態様では、絶縁導電体の様々な形態が省略されて、油圧流体又は圧縮ガス等の流体が内部を流れる場合がある圧力隔離パスを提供する場合がある。例示的な本態様では、中間層３４２の構造は金属スリーブに限定されず、油圧流体又は圧縮ガスが、そのような接触に適さない場合がある材料、例えば、図１～５を参照して記載した様々な繊維強化プラスチックと
の接触を避けるために、中間層３４２にそのような構造を使用することが有利であると理解される場合がある。しかしながら、そのような中間層材料、例えば繊維強化プラスチックの使用は、本開示の範囲内に含まれることを明白に理解する必要がある。

【0102】

図２１及び２２を参照すると、周囲方向のチャンバ３２０は、パイプ接合部３１２がカラー３１４にねじ係合された際に形成される金属間のシール３１２、３１２Ａによって各側部において油圧シールされることが観察される場合がある。井戸完成パイプのこの点において、本発明の例示的な態様は、図１～５を参照して説明した態様と類似している。

【0103】

図２３は、カラー３１４の片側への取り付けのためにカラー３１４に接近するときの井戸完成パイプ接合部３１２の断面図を示す；カラー３１４の反対側は、完全に係合された井戸完成パイプ接合部が存在する。図２５は、カラー３１４に取り付けられた井戸完成パイプ接合部３１２の一部切除図を示し、複数の貫通孔３１７がカラー３１４内に作製されて、チャンバ３２０をカラー３１４の反対側に油圧的に接続する場合がある。この方法で、流体は、外部又は内部の別個の流体及び／又は制御ラインを必要とすることなく、組み立てられた井戸完成パイプの全長に沿って連絡する場合がある。

【0104】

本明細書に記載及び例示された原理及び例示的な態様に照らして、例示的な態様は、それらの原理から逸脱することなく、配置及び詳細を修正できることが認識されるであろう。前述した議論は、特定の態様に焦点を当てているが、他の構成も企図される。特に、「態様において」等の表現が本明細書に使用されてはいるが、これらの表現は、一般に、態様の可能性を参照することを意図し、開示を特定の態様構成に限定するものではない。本明細書で使用される場合、これらの用語は、他の態様と組み合わせ可能な同じ又は異なる態様を参照する場合がある。原則として、本明細書で参照されるいずれかの態様は、本明細書で参照される他の態様のいずれかの１つ以上と自由に組み合わせることができ、異なる態様のいずれかの数の特徴は、特に示さない限り、別の特徴と組み合わせることができる。少数の実施例のみが上記に詳細に記載されているが、当業者は、記載されている実施例の範囲内で多くの修正が可能であることを理解するであろう。従って、そのような修正の全ては、以下の特許請求の範囲に定義されるこの開示の範囲内に含まれるものとする。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【国際調査報告】