モジュラコネクタおよびその使用方法
第１モジュールと、第２モジュールと、これらの両モジュールを連結する１つ以上のコネクタとを有する地下地層に使用するモジュラツール。より詳しくは、第１モジュールは、ツールの外部の少なくとも一部を形成する第１カラーと、該カラーの第１端部の第１係合機構と、カラーの第２端部の第２係合機構とを有している。第１モジュールはまた、掘削流体を通す流体通路を有している。第２モジュールは、同様な構造を有する。１つ以上のコネクタは、ツールの外部に流体的に連結された少なくとも１つのフローラインと、モジュール間で電力及び／又はデータを伝送する電気的通路の連結を促進する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地下地層評価（subterranean formation evaluation）に使用するダウンホールツールに関し、より詳しくは、掘削同時並行（while-drilling）環境内で使用するダウンホールツールのコンポーネントのモジュラリティに関する。
【背景技術】
【０００２】
炭化水素の探鉱および生産のために、坑井（ドリルホールとしても知られている）が掘削される。掘削作業中において、実際の掘削が一時的に停止したときのような一定期間中に、坑井により貫入された地層の種々の評価を行うことがしばしば望まれる。或る場合には、周囲の地層を試験しおよび／またはサンプリングするため、ドリルストリングに１つ以上の掘削ツールが設けられる。他の場合には、「トリップ（trip）」と呼ばれるシーケンスで、取付けられた坑井からドリルストリングが除去され、かつ坑井内にワイヤラインツールが配置されて地層の試験および／またはサンプリングが行われる。このようなダウンホールツールにより行われるサンプリングすなわち試験は、例えば、有望な炭化水素生産地層の確認および該地層からの炭化水素生産の管理に使用できる。
【０００３】
このような掘削ツールおよびワイヤラインツール並びにコイル状チューブ、ドリルパイプ、ケーシングまたは他のコンベアで搬送される他の坑井ツールは、本願では簡単に「ダウンホールツール（downhole tools）」と呼ぶことにする。このようなダウンホールツール自体には、各々が別々の機能を遂行する複数の一体形モジュールが含まれ、ダウンホールツールは、単独で用いるか、ダウンホールツールストリング内で他のダウンホールツールと組合せて使用することもできる。
【０００４】
より詳しくは、地層評価は、しばしば、現場での試験および／またはサンプリングを行うため、地層からの流体がダウンホールツール（またはそのモジュール）内に吸引されることを必要とする。坑井の領域を分離すべくプローブおよび／またはパッカー等の種々の装置がダウンホールツールから伸長され、これにより坑井を包囲する地層との流体の連通を確立する。流体は、次に、プローブおよび／またはパッカーを用いてダウンホールツール内に吸引される。
【０００５】
掘削中のこのような地層流体サンプルの収集は、電源、油圧動力源、流体サンプリング（例えばプローブまたは二重パッカー）、流体分析およびサンプル収集（例えばタンク）等の種々の機能を遂行する幾つかのモジュールを収容する一体化されたサンプリング−圧力ツールを用いて行うのが理想的である。このようなモジュールは、例えば下記特許文献１および２に開示されている。したがって、地層流体のようなダウンホール流体は、一般に、試験および／またはサンプリングを行うべくダウンホールツール内に吸引される。以下、この種類および他の種類のダウンホール流体（ドリルストリングを通してポンピングされる掘削泥以外の流体）は「補助流体」と呼ぶことにする。この補助流体として、地下地層内に注入するための、サンプリングされた地層流体または特別流体（例えば改修（workover）流体）がある。一般に、補助流体は、単にドリルビットの潤滑および／またはビット切削屑の地表への搬出以外に、ダウンホール作業に有用である。この補助流体は、サンプリングツール等の一体形ツールのモジュール間、および／またはツールストリング内で相互連結されたツール間で搬送される。また、電力および／または電子信号（例えばデータ通信用信号）もこのようなツールのモジュール間で伝送される。したがって、１つの挑戦は、ツールのモジュール間で必要な流体搬送および電気的伝送を行なうと同時に、作業可能なツール長（例えば３０フィート）を維持することである。
【０００６】
更に留意すべきは、幾つかの他の用途は、ワイヤライン作業および掘削同時並行（while drilling）作業の両方において、ダウンホールツールストリングの連続的に配置されたモジュールまたはツール間で、流体の連通および電気信号の通信を必要とすることである。「掘削同時並行」作業は、一般に、掘削同時並行測定（measurement-while-drilling：ＭＷＤ）作業および／または掘削同時並行検層（logging-while-drilling：ＬＷＤ）作業の一部として特徴付けられており、これらの作業では、連結されたツールまたは一体形ツールモジュールを横切る電気（電力および信号の両方）の通信が必要である。例えば下記特許文献３−９に開示された装置のように、このような掘削同時並行作業を行う種々の装置が開発されている。これらの特許文献には、地下地層からデータおよび或る場合には流体サンプルを収集する種々のダウンホールツールおよび方法が開示されている。
【０００７】
ダウンホールツールのサンプリングおよび試験能力は優れているが、既存のシステム特に「掘削同時並行」システムは、しばしば、ツールまたはツールモジュールを横切って電気信号を伝送する解決法に限定されている。数ある中で、特別な解決法として、例えば下記特許文献１０に開示された「ワイヤ形ドリルパイプ（wired drill pipe：ＷＤＰ）」のように、連結された管状部材のジョイントでの種々のリング形コネクタがある。このようなＷＤＰコネクタが、連結された管状部材間で電気信号の伝送を行うことは知られていない。
【０００８】
また、ダウンホールワイヤラインツールに流体を通すコネクタも提供されている。このようなコネクタの例として、下記特許文献１１および１２に開示されたものがある。しかしながら、連結された坑井チューブラの両端部または両端部近くを通って延びかつ両端部に終端する補助フローラインを連結する既知のコネクタ、または連結されたコンポーネント間の連結を行なう既知のコネクタは全く開示されていない。また、既知のコネクタまたはコネクタシステムは、ドリルカラー、掘削泥、スペースリミテーションおよび頑固な掘削排出物を含む掘削ツールの他の挑戦を行っていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第４，８６０，５８１号明細書
【特許文献２】米国特許第４，９３６，１３９号明細書
【特許文献３】Cobernの米国特許第５，２４２，０２０号明細書
【特許文献４】Berger等の米国特許第５，８０３，１８６号明細書
【特許文献５】Smith等の米国特許第６，０２６，９１５号明細書
【特許文献６】Berger等の米国特許第６，０４７，２３９号明細書
【特許文献７】Berger等の米国特許第６，１５７，８９３号明細書
【特許文献８】Nasr等の米国特許第６，１７９，０６６号明細書
【特許文献９】Ciglenec等の米国特許第６，２３０，５５７号明細書
【特許文献１０】Schlumbergerに譲渡されたBoyle等の米国特許第６，６４１，４３４号明細書
【特許文献１１】Halliburtonに譲渡された米国特許第５，５７７，９２５号明細書
【特許文献１２】米国特許出願第１０／７２１，０２６号明細書
【特許文献１３】Denisonの米国特許第４，１２６，８４８号明細書
【特許文献１４】Hall等の国際特許公開ＷＯ ０２／０６７１６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、ツールモジュール間および／またはダウンホールツールストリング内のツール間で補助流体の連通および／または電気信号の通信が可能なコネクタが要望されている。このようなコネクタは、連結すべきモジュールとツールとの間の分離距離の変化を補償すべく長さ調節できる機能を有することが望まれている。また、このようなコネクタは、連結されたモジュールとツールとを分離したときにこれらから補助流体が流出しないように自動的に遮断する機能を有することも望まれている。更に、コネクタに連結されるコンポーネントはモジュラであり、かつ変化する環境および条件での使用に適合できることが望まれている。
【００１１】
定義
或る用語は、本明細書の全体を通して、これらが最初に使用されたように定義されるが、本明細書に使用される他の或る用語は下記のように定義される。
【００１２】
「補助流体（auxiliary fluid）」とは、一般に、試験および／またはサンプリングのためにダウンホールツール内に吸引される地層流体または地下地層内に注入される特別流体（例えば改修流体）のような、ダウンホール流体（ドリルストリングを通してポンピングされる掘削泥以外の流体）を意味する。また、補助流体には、例えば油圧モータ、ピストンまたは変位ユニット等のツールコンポーネントを作動させるのに有効な油圧流体も含まれる。補助流体には、冷却流体のように、ボトムホールアセンブリ内の熱管理に使用される流体も含まれる。一般に、補助流体は、単にドリルビットの潤滑および／またはビット掘削屑を地表に搬出するだけでなく、ダウンホール作業においても有用である。
【００１３】
「コンポーネント」は、１つ以上のダウンホールツールまたは１つ以上のダウンホールツールモジュール（単一または複数）を意味し、特に、これらのツールまたはモジュールがダウンホールツールストリング内で使用される場合についていう。
【００１４】
「電気」および「電気的に」とは、電子信号を伝送する接続部（単一または複数）および／またはライン（単一または複数）をいう。
【００１５】
「電子信号」とは、電力および／またはデータ（例えば２進データ）を伝送できる信号を意味する。
【００１６】
「モジュール」とはダウンホールツールの１セクション、より詳しくは、別個のすなわち個々の機能を遂行するための２つ以上の相互連結されたモジュールを備えた多機能ツールまたは一体形ダウンホールツールの１セクションを意味する。
【００１７】
「モジュラ」とは、モジュールおよび／またはツールを（相互）連結できることを意味し、使用時のフレキシビリティおよび多様性が得られるように、できる限り標準型ユニットまたは寸法で構成されたものをいう。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の一態様によれば、第１モジュールと、第２モジュールと、第１および第２モジュールを連結する１つ以上のコネクタとを有する、地下地層に使用するモジュラツールが開示される。第１モジュールは、ツールの外部の少なくとも一部を形成する第１カラーを備え、該カラーが、カラーの第１端部の第１係合機構と、カラーの第２端部の第２係合機構と、掘削流体を通す流体通路とを有している。第２モジュールは、ツールの外部の少なくとも一部を形成する第２カラーを備え、該カラーが、第１カラーの第２端部と係合するための、カラーの第１端部の第１係合機構と、カラーの第２端部の第２係合機構と、モジュールの一定長さに亘って延びている、掘削流体を通すための流体通路とを有している。１つ以上のコネクタは、補助ライン連結部と、モジュール間に電力および／またはデータを伝送するワイヤ接続部とを有している。
【００１９】
本発明の他の態様によれば、坑井掘削システムが開示される。この坑井掘削システムは、地表からの掘削流体の流れを供給するドリルストリングと、該ドリルストリングに作用するように連結された第１端部を備えた地層試験ツールと、ツールの第２端部に作用するように連結されたドリルビットとを有し、ドリルビットは、ドリルストリングからの掘削流体を地層試験ツールを通して受入れる。地層試験ツールは複数のモジュールを有し、各モジュールが少なくとも１つのフローラインおよび掘削流体通路を備えている。複数のモジュールのうちの第１のモジュールは、複数のモジュールのうちの第２モジュールの第１端部または第２端部に作用するように連結でき、これにより、第１モジュールと第２モジュールとの間のフローラインおよび掘削流体通路内の流体を伝送できる。
【００２０】
本発明の他の態様によれば、掘削現場でダウンホールツールを組立てる方法が開示される。この方法は、第１モジュールおよび第２モジュールを用意する段階を有している。各モジュールは、ツールの外部の少なくとも一部を形成し、かつ第１モジュールのフローラインを第２モジュールのフローラインに連結し、フローラインはツールの外部に流体的に連結される。第１モジュールのカラーは、該カラーの第１端部の第１ねじ部分と、カラーの第２端部の第２ねじ部分と、モジュールの一定長さに亘って延びている、掘削流体を通す流体通路とを有している。第２モジュールのカラーは、該カラーの第１端部の第１ねじ部分と、カラーの第２端部の第２ねじ部分と、モジュールの一定長さに亘って延びている、掘削流体を通す流体通路とを有している。
【００２１】
本発明の更に別の態様によれば、掘削同時並行ツールの複数のモジュールを再編して複数のツールを得る方法が開示される。この方法は、複数のモジュールを用意する段階を有し、各モジュールは少なくとも１つのフローラインおよび掘削流体通路を有している。この方法は更に、複数のモジュールを第１形態に連結して、第１ダウンホールツールを得る段階と、複数のモジュールを第２形態に連結して、第２ダウンホールツールを得る段階とを有している。
【００２２】
本発明の上記特徴および長所が詳細に理解されるように、添付図面に示す本発明の実施形態を参照して、本発明をより詳細に説明する。しかしながら、添付図面は本発明の典型的な実施形態を示すに過ぎず、したがって本発明の範囲を限定するものではなく、本発明は他の等しく有効な実施形態をも含むものであることに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】リグから坑井内へと延びている従来のドリルストリングの一部を断面で示す概略図であり、地層テスターアセンブリを備えたドリルストリングは、コネクタ（単一または複数）により連結された複数のモジュールを有している。
【図２Ａ】図１のドリルストリングの一部を示す概略断面図であり、地層テスターアセンブリおよびその相互連結されたモジュールの幾つかをより詳細に示すものである。
【図２Ｂ】図２Ａに例示したプローブモジュールの一部を断面にしたより詳細な概略図である。
【図２Ｃ】ドリルストリングに使用する例示のポンプ排出を断面にした部分概略図である。
【図２Ｄ】ドリルストリングに使用する例示のダウンホール流体分析モジュールの一部を断面にした概略図である。
【図３Ａ】図２Ａ−図２Ｄに示した２つ以上のモジュールを用いた第１形態を有するドリルストリングの概略図である。
【図３Ｂ】図２Ａ−図２Ｄに示した２つ以上のモジュールを用いた第２形態を有するドリルストリングの概略図である。
【図３Ｃ】図２Ａ−図２Ｄに示した２つ以上のモジュールを用いた第３形態を有するドリルストリングの概略図である。
【図３Ｄ】モジュラツールの作動を示すフローチャートである。
【図４Ａ】一般的なモジュラコネクタにより連結されたダウンホールツールストリングの２つのコンポーネントを示す概略断面図である。
【図４Ｂ】軸線方向に配向された中央流体導管および半径方向に配向された中央導電性通路を備えたコネクタにより連結されたダウンホールツールストリングの２つのコンポーネントを示す概略断面図である。
【図５】軸線方向に配向された環状流体導管および半径方向に配向された中央導電性通路を備えたコネクタにより連結されたダウンホールツールストリングの２つのコンポーネントを示す概略断面図である。
【図６】図５のコネクタと同様のコネクタにより連結された２つのダウンホールコンポーネントの概略断面図であり、コネクタと連結されたコンポーネントとの間のインターフェースをより詳細に示すものである。
【図７】コネクタの長さを調節するアセンブリを備えたコネクタにより連結されたダウンホールツールストリングの２つのコンポーネントを示す概略断面図である。
【図８】コネクタの長さを調節する他のアセンブリが設けられたコネクタにより連結されたダウンホールツールストリングの２つのコンポーネントを示す概略断面図である。
【図９】半径方向に対称的な内側流体導管および半径方向に配向された中央導電性通路を備えたコネクタにより連結されたダウンホールツールストリングの２つのコンポーネントを示す概略断面図である。
【図１０】軸線方向に配向された中央流体導管および軸線方向に配向された非中央導電性通路を備えたコネクタにより連結されたダウンホールツールストリングの２つのコンポーネントを示す概略断面図である。
【図１１Ａ】図１０の軸線方向に配向された導電性コネクタ通路を備えたワイヤ状（有線）ドリルパイプシステムの一部を示す概略断面図である。
【図１１Ｂ】図１０の軸線方向に配向された導電性コネクタ通路を備えたワイヤ状（有線）ドリルパイプシステムの一部を示す概略断面図である。
【図１２】半径方向に対称的な外側流体導管および半径方向に配向された中央導電性通路を備えたコネクタにより連結されたダウンホールツールストリングの２つのコンポーネントを示す概略断面図である。
【図１３】軸線方向に配向された非中央流体導管および軸線方向に配向された導電性通路を備えたコネクタにより連結されたダウンホールツールストリングの２つのコンポーネントを示す概略断面図である。
【図１４Ａ】コネクタのボディアセンブリの第１管状部材と第２管状部材とを分離したときに、相互連結されたコンポーネントのフローラインを自動的に遮断するバルブを備えたコネクタを示す概略断面図である。
【図１４Ｂ】コネクタのボディアセンブリの第１管状部材と第２管状部材とを分離したときに、相互連結されたコンポーネントのフローラインを自動的に遮断するバルブを備えたコネクタを示す概略断面図である。
【図１５】同心状に配置されたリングを備えた複数の電気的接続部および流体連結部を備えたコネクタにより連結されたダウンホールツールストリングの２つのコンポーネントを示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明は、標準の掘削作業を維持すると同時に、近くのツール間またはモジュール間に流体並びに電気信号を伝送できるコネクタおよびモジュラシステムを提供する。かくして、例えば本発明を用いることにより、２つのＬＷＤ（logging-while-drilling：掘削同時並行検層）またはワイヤラインツールまたはモジュールを連結して、これらの間に流体（油圧）連通および電気通信を行うことができる。コネクタは、このような連通および通信を必要とするダウンホールツールストリングのどこにでも配置できる。
【００２５】
図１には、本発明を有利に使用できる従来のドリリングリグ（掘削リグ）およびドリルストリングが示されている。地上据付形のプラットホーム・デリックアセンブリ１１０が、地下地層Ｆを貫入する坑井Ｗ上に配置されている。図示の実施形態では、坑井Ｗは、良く知られた方法で回転掘削により形成されている。しかしながら、本発明の利益を理解できる当業者ならば、本発明は、斜め掘り並びに回転掘削、ＬＷＤおよびＭＷＤ（measurement-while-drilling：掘削同時並行測定）等に用途を見出すこともでき、地上据付形リグに限定されないことが理解されよう。
【００２６】
ドリルストリング１１２は、坑井Ｗ内に懸架されておりかつその下端部にドリルビット１１５を有している。ドリルストリング１１２は、図示しない手段により付勢されるロータリテーブル１１６により回転され、該ロータリテーブル１１６はドリルストリング１１２の上端部でケリー１１７と係合している。ドリルストリング１１２は、トラベリングブロック（図示せず）に取付けられたフック１１８から、ケリー１１７と、フック１１８に対してドリルストリング１１２の回転を可能にするロータリスイベル１１９とを介して懸架されている。
【００２７】
掘削流体または掘削泥１２６は、坑井現場に形成されたピット１２７内に貯蔵される。ポンプ１２９は、掘削流体（掘削泥としても知られている）１２６を、スイベル１１９内のポートを介してドリルストリング１１２の内部に供給し、掘削流体を、方向矢印１０９で示すようにドリルストリング１１２を通して下方に押し流す。掘削流体１２６は、ドリルビット１１５のポートを通ってドリルストリング１１２から出て、次に、ドリルストリング１１２の外部と坑井の壁との間の環状部を通り、方向矢印１３２で示すように上方に循環する。このようにして、掘削流体はドリルビット１１５を潤滑しかつ地層掘削屑を地表まで搬送して、再循環のためにピット１２７に戻す。
【００２８】
ドリルストリング１１２はまた、ドリルビット１１５の近く（換言すれば、ドリルビットからドリルカラー長の数倍以内の位置）のボトムホールアセンブリ（その全体を参照番号１００で示す）を有している。ボトムホールアセンブリ（bottom hole assembly：ＢＨＡ）１００は、情報の測定、処理および記憶並びに地表との通信を行う能力を有している。ＢＨＡ１００はまた、例えば他の種々の測定機能を遂行するためのドリルカラー搬送形ツール、スタビライザ等、およびテレメトリ機能を遂行するための地表−ローカル通信サブアセンブリを有している。
【００２９】
図１の実施形態のドリルストリング１１２には更に、電力または油圧動力、流れ制御、流体サンプリング、流体分析および流体サンプル貯蔵等の種々のそれぞれの機能を遂行するための種々の連結形モジュール１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃを備えた地層試験ツールを収容するドリルカラー１３０が設けられている。図２Ａ−図３Ｃを参照して、ＢＨＡ１００の他のモジュールおよび構成をより詳細に説明する。モジュール１３０ｂは、当業者に広く知られているように、坑井Ｗの壁と係合しかつ地層Ｆから流体の代表的サンプルを抽出するためのプローブ２３２を備えたプローブモジュールである。他のモジュール（例えばモジュール１３０ｃ）には、プローブモジュール１３０ｂを介して通信される代表的流体サンプルまたは「クリーン」流体サンプルを貯蔵しておくＰＶＴ―クオリティチャンバ（タンクまたはシリンダとしても知られている）が設けられている。
【００３０】
図２Ａには、図１の地層テスターアセンブリ１３０、より詳しくはプローブモジュール１３０ｂおよびサンプル貯蔵モジュール１３０ｃがより詳細に示されている。プローブモジュール１３０ｂには、坑井Ｗの壁と係合して流体を地層Ｆからプローブライン２３４を介して中央フローライン２３６内に吸引するプローブアセンブリ２３２が設けられている。（数あるバルブのうち）バルブ２３８、２４０、２４２が操作されて、プローブ２３２が流れ制御モジュール（図示せず）に流体的に連結され、これにより、地層流体がフローライン２３６内に吸引されかつサンプリングされた流体が地層テスター１３０内の適当なモジュールにポンピングされ、分析、坑井環状部への排出または貯蔵等が行われる。プローブモジュール１３０ｃには、後で地表で分析すべくＰＶＴ−クオリティ流体サンプルを受入れかつ貯蔵するための１つ以上のサンプル貯蔵チャンバ２４４が設けられている。
【００３１】
サンプリングされた流体を隣接モジュール（これらのモジュールは、図２に示すように実際には当接しておらず、より詳細に後述する）間に導きかつ電気ライン２５０を介して電気信号を導くためのコネクタ２１０が用いられている。電気ライン２５０はまた、地層テスター１３０の種々のモジュール（１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ）間で電力（可能ならばデータも）を伝送すべく、モジュールを通って延びている。しかしながら、後述のように、ＢＨＡに使用されるモジュールに基づいて、コネクタ２１０（および本明細書で説明する他の全てのコネクタ）は、１つ以上の油圧ラインおよび／または１つ以上の流体ラインに連通させることができる。また、流体サンプリングおよび圧力測定並びに圧力勾配測定および他のリザーバ試験作業を行うため、１つ以上の圧力ゲージ２４６を１つ以上のサンプリングプローブ（１つのみのプローブ２３２が示されている）と協働するように使用できる。また、圧力ゲージ２４６のようなセンサを適当に使用することにより、コネクタ２１０の完全性を確認できる。したがって、本発明の利益を有する当業者には理解されようが、本発明のコネクタは多くの構成および用途に適合でき、地層試験ツールに限定されるものではない。
【００３２】
図２Ｂには、図２Ａのプローブモジュールがより詳細に示されている。例えば、上記種々の部品またはアセンブリに加え、プローブモジュール１３０ｂには、電子アセンブリ１５１と、坑井Ｗ内にＢＨＡ１００を固定するためのセッティングピストンすなわちバックアップピストン１５０とを設けることができる。電子アセンブリ１５１は電気ライン２５０に伝送可能に接続されており、これらの間にデータおよび／または電力を伝送できる。また、電子アセンブリ１５１は、対応情報を収集しかつ通信すべくモジュール１３０ｂ内またはモジュール１３０ｂの周囲に配置された１つ以上のセンサ（例えば圧力ゲージ２４６）に通信可能に接続できる。しかしながら、他の圧力センサおよび／または他のセンサ（図示せず）を、プローブ２３２、フローライン２３６、セッティングピストン１５０等に配置することができる。電子アセンブリはまた、図２Ｂに示す例のバルブ２３８、２４０等のバルブに作動可能に接続できる。
【００３３】
セッティングピストン１５０は、ＢＨＡ１００の固定に際しプローブ２３２と協働する。セッティングピストン１５０は、油圧ライン１５２を介して油圧ライン１５４に流体的に連結されている。油圧ライン１５４は、セッティングピストン１５０およびプローブ２３２を伸長させる充分な動力を発生するポンプ１５６に連結されている。より詳しくは、ポンプ１５６は、油圧ライン１５４を介して油圧ライン１５８にも流体的に連結されており、プローブ２３２を坑井壁に対して押付けることができる。或いは、セッティングピストン１５０は、例えば電気機械手段のような油圧手段以外の何らかの手段を用いて伸長すなわち作動させることができる。
【００３４】
他の実施形態では、プローブ２３２および／またはセッティングピストン１５０を作動させるのに必要な動力は、ＢＨＡのどこかに配置されるポンプまたは押し退け容積形ユニット（置き換えユニット）により得ることができる。例えば、動力は、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、油圧モジュール１３０ｈにより得ることができる。油圧モジュール１３０ｈには、必要な油圧動力を付与するポンプ（図示せず）を設けることができる。かくして、モジュール１３０ｂを通して１つ以上の油圧ライン１６０を配置して、地層テスターアセンブリ１３０のモジュール１３０ｂ内のアセンブリまたは他のアセンブリを駆動することもできる。例えば、油圧ライン１６２は、ライン１６０を、ライン１５４を介してプローブ２３２およびセッティングピストン１５０に流体的に連結する。本明細書の簡潔性および明瞭性の観点から、本発明の開示および図面の全体を通して、２本以上であっても油圧ラインを単一ラインで示すことは有意義である。例えば、ポンプ１５６とプローブ２３２との間に延びているライン１５６、１５８は実際には２本の油圧ラインであり、例えば一方の油圧ラインは動力または圧力を供給し、他方の油圧ラインは戻りラインである。
【００３５】
図２Ａに関連して説明した部品またはアセンブリに加え、プローブモジュール１３０ｂは、プローブ２３２に流体的に連結されるプリテストピストン１６３を有し、この実施形態では、プリテストピストン１６３はフローライン２３６、２３４を介してプローブ２３２に流体的に連結されている。プリテストピストン１６３は、ローラスクリュウおよびモータまたは他の既知の手段により作動される。プローブモジュール１３０ｂを作動させる動力は、モジュール１３０ｂ内の動力源により発生させることができるが、例えば１つ以上のコネクタを介して他のモジュール１３０により得ることができる。当業者ならば理解されようが、プリテストピストン１６３は、例えば地層圧力のような地層パラメータを得るのに使用できる。また、プローブモジュール１３０ｂには、プローブ２３２に流体的に連結される第２フローライン１６４を設けることができる。図示されていないが、第２フローライン１６４は、選択的にフローライン２３６と同じ部品またはアセンブリに流体的に連結できる。或いは、第２フローライン１６４は、フローライン２３６に流体的に連結された部品またはアセンブリと同じまたは同様な機能を達成するように、第２フローライン１６４自体の部品またはアセンブリに流体的に連結することができる。このように、プローブモジュール１３０ｂ、コネクタおよびツールは、全体として、少なくとも２つのサンプルフローライン、したがって二重入口またはガードされたサンプリングを支持する基盤（infrastructure）を含む。例えば、二重入口は、第１フローライン２３６を通る汚染流体のサンプリングおよび第２フローライン１６４を通るきれいなすなわちバージン地層流体のサンプリングが行えるように位置決めされかつ適合される。しかしながら、フローライン１６４、２３６は、他の特徴および長所が得られるように組合せて使用できる。より詳しくは、フローライン１６４、２３６は両方とも、汚染流体を通すのに使用でき、或いは例えば掘削流体を搬送するように操作できる。
【００３６】
図２Ｃには、１つ以上の他のモジュール１３０ａ−１３０ｉに使用できるポンプ排出（pump-out）モジュール１３０ｄが示されている。ポンプ排出モジュール１３０ｄは、押し退けユニット（displacement unit）１６８およびアクチュエータ１７０を備えた、例えばリニアモータまたは油圧ポンプのようなポンプ１６６を有している。ポンプ１６６はプローブ２３２に流体的に連結されており、かつ地層流体をサンプリングしかつツールの種々のモジュールの全体に亘って種々の流体を搬送するのに必要な圧力および流量を発生する。ポンプ１６６は更に、押し退けユニット１６８とフローライン２３６との間に配置されたバルブシステム１７２を有し、該バルブシステム１７２は、押し退けユニット１６８に流入および流出する流体の流れを調整する。（数あるバルブのうち）バルブ１７４、１７６、１７８は、流体の流れを制御しかつサンプリングされた流体を地層テスター１３０内の適当なモジュールにポンピングして分析し、坑井環状体に排出しまたは貯蔵等を行うべく、ポンプ１６６をプローブ２３２および種々の他のモジュールに流体的に連結するように操作される。例えば、バルブ１７８は、フローライン２３６と、該フローライン２３６内の流体を坑井Ｗ内に排出する出口１８０との間に配置される。
【００３７】
図２Ｂおよび図２Ｃに示すように、ここでは、本明細書で論じるツールの１つ以上のコンポーネントが、内側環状体または坑井１７９のようなツールの内部と流体的に連結すなわち流体的に連通されることを考えることもできる。内側環状体または坑井１７９は、流体の掘削泥１２６がドリルストリング１１２からドリルビット１１５へと流れるときに、掘削泥１２６用の導管を形成する。例えば図２Ｂに示すように、プローブモジュール１３０ｂには、フローライン２３６から１つ以上のバルブを介して環状体１７９まで延びているフローライン１８１を設けることができる。この構成では、フローライン１８１は、流体を、フローライン２３６から下方に流れる掘削流体１２６内に落し、除去しまたは排出するのに使用できる。同様に図２Ｃに示すように、ポンプ排出モジュール１３０ｄには、バルブ１７８から環状体１７９内に延びているフローライン１８３を設けることができる。環状体内への１つ以上のフローラインは、モジュール１３０ｂ、１３０ｄまたは他のいずれかのモジュール１３０に設けられるか否かにかかわらず、これらの機能および位置が前述のような機能および位置に限定されるものではなく、種々の他のコンポーネントおよびフローラインを環状体または坑井１７９内に連結できる。例えば、限定的ではなくかつ図示もしないが、図２Ａの１つ以上のサンプル貯蔵チャンバ２４４および図２Ｂのプリテストピストン１６３の各々は、内側環状体または坑井１７９に流体的に（luifly）連結できる。
【００３８】
電子アセンブリ１８２は、データおよび／または電力を伝送すべく電気ライン２５０に伝送可能に接続されている。また、電子アセンブリ１８２は、データを収集しかつ通信すべくモジュール１３０ｄ内およびこの回りに配置された１つ以上のセンサ（図示せず）に通信可能に接続できる。例えばポンピングパラメータを決定するため、位置センサ、流量センサおよび／または圧力センサをポンプ１６６に隣接して配置できる。更に、電子アセンブリ１８２は、バルブ１７４、１７６および／または１７８に作動可能に接続できる。電子アセンブリは、サンプリング作動を制御すべくポンプ１６６（例えばモータ１７０）に作動可能に接続するのが好ましい。任意であるが、電子アセンブリはポンプ１６６の閉ループ制御を行うように構成できる。
【００３９】
また、ポンプ排出モジュール１３０ｄには第２フローライン１６４を設け、該フローラインを、フローライン２３６と同じ部品またはアセンブリに選択的に接続することができる。或いは、第２フローライン１６４をそれ自体の部品またはアセンブリに流体的に連結して、フローライン２３６に流体的に連結された部品またはアセンブリと同じまたは同様な機能を行わせることができる。また、単にポンプ排出モジュール１３０ｄを通して供給されおよび／または例えばポンプ１６６の駆動に使用できる油圧ライン１６０を、ポンプ排出モジュール１３０ｄに設けることができる。
【００４０】
図２Ｄには、他のモジュール１３０ａ−１３０ｉに使用できるダウンホール流体分析（Downhole Fluid Analysis:ＤＦＡ）モジュール１３０ｅが示されている。ＤＦＡモジュール１３０ｅは、種々の流体パラメータを測定するための１つ以上の流体センサ１８４を有している。ＤＦＡモジュール１３０ｅとして、例えば圧力センサ１８４ａ、光学センサ１８４ｂ、粘度センサ１８４ｃ、密度センサ１８４ｄ、抵抗センサ１８４ｅおよびＨ2Ｏセンサ１８４ｆがあるが、これらに限定されるものではない。センサ１８４はフローライン２３６に流体的に連結され、かつ対応情報を収集しかつ通信すべく電子アセンブリ１８６に通信可能に接続できる。電子アセンブリ１８６もまた、試験ツールアセンブリ１３０の他のモジュール間でデータおよび／または電力を伝送すべく、電気ライン２５０に伝送可能に接続される。また、ＤＦＡモジュール１３０ｅには第２フローライン１６４を設けることができ、該第２フローライン１６４は、フローライン２３６と同じ部品またはアセンブリに選択的に流体的に連結できる。或いは、第２フローライン１６４はそれ自体の部品またはアセンブリに流体的に連結して、フローライン２３６に流体的に連結された部品またはアセンブリと同じまたは同様な機能を達成することもできる。ＤＦＡモジュール１３０ｅには更に、単にＤＦＡモジュール１３０ｅを介して供給される油圧ライン１６０を設けることができる。
【００４１】
図３Ａ−図３Ｃには、１つ以上のモジュール１３０ａ−１３０ｉの組合せにより達成できる多くの可能な構成が示されている。また、図３Ａ−図３Ｃには、例えば制御モジュール１３０ｉ、電力モジュール１３０ｆおよび油圧モジュール１３０ｈ等の付加モジュール１３０が示されている。より詳しくは、制御モジュール１３０ｉには、情報およびデータを記憶する１つ以上のメモリおよび試験ツールの他のモジュールを制御し、データを分析しかつ地表のオペレータ（図示せず）と通信することができる１つ以上のコントローラを設けることができる。電力モジュール１３０ｆは、例えばタービンおよび／または充電可能なバッテリ（図示せず）を介して試験ツールのための電力を発生することができる。電力発生機構は、電子ライン２５０を介して他のモジュールに電力を伝送できるが、電力を供給する全体として別のラインを設けることができる。必須という訳ではないが、制御モジュール１３０ｉおよび／または電力モジュール１３０ｆには、モジュール１３０同士の間に流体（例えば油圧流体）を通すための１つ以上の流体連結部を設けることができる。これにより、流体連結部を必要とするモジュール間に制御モジュール１３０ｉおよび／または電力モジュール１３０ｆが配置されるので付加モジュール性が得られる。
【００４２】
油圧モジュール１３０ｈは、１つ以上のモジュールおよびこれらのそれぞれの部品およびアセンブリに油圧動力を供給し、したがって少なくとも１つの流体ラインを必要とする。例えば、油圧モジュール１３０ｈが動力をポンプ１６６、プローブ２３２および／またはセッティングピストン１５０に供給するように、ツールを連結及び構成することができる。より詳しくは、油圧モジュール１３０ｈは、油圧補償システム、油圧動力を供給するポンプ、制御電子部品、電源、センサ、バルブ（図示せず）、および油圧発生システムに見られる他の一般的部品を有している。
【００４３】
より詳しくは、図３Ａには、遠位端にドリルビット１１５を備えたＢＨＡ１００’が示されている。ビット１１５から上に向かって順に、プローブモジュール１３０ｂ、ＤＦＡモジュール１３０ｅ、ポンプ排出モジュール１３０ｄ、油圧モジュール１３０ｈ、サンプルキャリヤモジュール１３０ｃ、動力発生モジュール１３０ｆおよび制御モジュール１３０ｉが設けられ、これらは、油圧および電気的エクステンダ又はコネクタ２１０または後述の任意のコネクタを用いて連結される。コネクタ２１０は、１つのモジュール１３０から他のモジュールへの地層流体／坑井流体の搬送、および／またはシステムコンポーネントを作動させる油圧流体の搬送を行うことができる。電気的エクステンダ２１０は、モジュール１３０間で信号および電力を伝送して、モジュール間でデータを共有しまたは１つのマスターモジュールからの作動を制御する。図示されてはいないが、ＢＨＡ１００’には、図１に示すように、地表にデータを送りおよび／またはオペレータからダウンリンクコマンドを受けるためのテレメトリツールを設けることができる。
【００４４】
より詳しくは、前述のサンプルラインおよびガードラインのような１つ以上のフローライン（図２Ａ−図２Ｄの１６４、２３６）を、プローブ２３２（ビット１１５に隣接または近接して配置されたプローブ）から、流体分析のためのＤＦＡモジュール１３０ｅを通ってポンプ排出モジュール１３０ｄまで延ばすことができ、ポンプ排出モジュール１３０ｄでは、ポンプ１６６（図２Ｃ）が圧力をラインに付与する。同様に、１つ以上の油圧ライン（図２Ｂ−図２Ｄの１６０）が油圧モジュール１３０ｈからポンプ排出モジュール１３０ｄ内に延びており、ポンプ１６６（図２Ｃ）を作動させる。また、１つ以上の油圧ライン１６０が、ＤＦＡモジュール１３０ｅを通ってプローブモジュール１３０ｂ内に延びており、プローブ２３２またはセッティングピストン１５０を作動させる。１つ以上のデータおよび／または動力ライン２５０が、動力発生モジュール１３０ｆおよび制御モジュール１３０ｉからＢＨＡ１００’の残りのモジュール１３０まで延びており、種々のアセンブリを運転させかつモジュール１３０間でデータを通信するのに必要な動力（電力）を供給する。
【００４５】
モジュール１３０ａ−１３０ｉおよびコネクタ２１０の種々の部品およびアセンブリをパッケージングするのに１つ以上のシャーシハウジングが使用され、地表からドリルビット１１５まで流体通路を掘削できるように構成されている。この構成では、坑井が掘削されるとき、トリッピングの間またはワイパーのトリップ時に、種々の地層試験を行うことができかつ例えば坑井のステアリング、制御、泥システムの適合およびリザーバの特徴付けに使用できるリアルタイム情報を得る。上記および他の試験を行うことに加え、このモジュラシステムは、小さいサイズのツールを得るべく組合せることができるツール間に共通の特徴を与え、かつ例えば圧力試験、流体サンプリング、流体分析および組合せ等の仕事ニーズにしたがって構成される試験ツールを与える。
【００４６】
また、長さの制限があるため、単一ツールの複雑さが非常に制限される。モジュラツールでは、各モジュールは依然としてリーズナブルな長さに留まることができ、リグ上でモジュールを搬送しかつ取扱うことができる。かくして、モジュール１３０の長さはモジュールが標準リグ装置により容易に取扱うことができる長さ、例えば約３５−４０フィートより短い長さにすべきである。また、モジュラツールは、顧客の利益のため、より多くの特徴および複雑さをＢＨＡに組込むことができる。或る場合には、ＤＦＡモジュール１０３ｅは、例えばオイルベース泥システム（図３Ａ）におけるようにポンプ排出モジュール１３０ｄの前に配置するのが好ましい。他の場合には、ＤＦＡモジュール１０３ｅは、例えば水ベース泥システム（図３Ｃ）におけるように、ポンプ排出モジュール１３０ｄの後に配置するのが好ましい。
【００４７】
図３Ｂおよび図３Ｃには、ＢＨＡ１００''、１００'''を形成するモジュール１３０の異なる構成が示されている。より詳しくは、図３ＢのＢＨＡ１００''は、ビット１１５に隣接して配置された第１プローブモジュール１３０ｂと、ビット１１５から離れた位置に配置された第２プローブモジュール１３０ｂとを有している。この構成では、ＢＨＡ１００''はサンプリングおよび圧力試験を同時に行うのに適しており、或いは同時に２つのプローブを用いてサンプリングまたは圧力試験を行うのに適している。同様に、ＢＨＡ１００''は、２つのプローブモジュール１３０ｂにより得られる構造を必要とする、当業者に知られた干渉試験を行うのに適している。２つのプローブモジュールに油圧動力を付与するコンポーネントは、単一モジュール１３０ｈ内に再編成されかつ２つのプローブモジュール間で共有される。
【００４８】
図３ＣのＢＨＡ１００'''は、ビット１１５に隣接して配置されたプローブモジュール１３０ｂと、ポンプ排出モジュール１３０ｄの両側に配置された第１および第２ＤＦＡモジュール１３０ｅとを有している。この構成では、ＢＨＡ１００'''は、ポンピングの後および前の流体の分析、および分離（セグレゲーション）の検出および／またはポンプモジュールで生じることがあるエマルションの破壊を行うことができる。
【００４９】
作動に際し、ＢＨＡは、リグ床上または不動産が制限されるリグに隣接して組立てられる。例えば、図３Ｄに示すように、ＢＨＡの底はスリップ内にロックされる。次に、運転すべき特定の仕事または試験に基づいてモジュール１３０が選択され、次にＢＨＡにねじ込まれるか、さもなければ取付けられる。次に、他のモジュール１３０がＢＨＡに付加される箇所まで、ドリルストリングが下降される。種々のモジュール１３０を付加しまたは連結する場合に、１つ以上の油圧ライン、１つ以上のデータラインおよび／または１つ以上の流体ラインが、本明細書に開示するコネクタの１つを用いて連結される。また、種々のモジュール１３０を連結する間に、掘削流体の通路がＢＨＡを通して完成される。
【００５０】
図４Ａには、一般的なモジュラコネクタ３１０が示されており、これは、地下地層Ｆに貫入する坑井Ｗ内に配置されるダウンホールツールストリング（連結されたドリルカラー３０６、３０８により表されている）の２つのそれぞれのコンポーネント３６０、３８０の対向端部３６１、３８１を通って延びかつこれらの端部またはこの近くに終端する補助フローライン３６２、３８２と電気的ライン３６４ａ、３６４ｂ、３８４ａ、３８４ｂとを連結するのに使用される。コンポーネント３６０、３８０は別個のダウンホールツールであり、図２で上述したような一体形ツールの別個のモジュールである必要はない。
【００５１】
コネクタ３１０は、補助フローライン３６２、３８２を流体的に連結しかつ２つのそれぞれのコンポーネント３６０、３８０の電気的ライン３６４ａ、３６４ｂ、３８４ａ、３８４ｂを電気的に接続するボディアセンブリ３１２を有している。ボディアセンブリは実質的に一体に形成するか、後述の種々の実施形態で説明するように２つ以上の補完部分で構成できる。ボディアセンブリ３１２は、２つのコンポーネントの補助フローライン３６２、３８２を流体的に連結する少なくとも１つの流体導管３２２を形成している。後述の実施形態では、他の種々の流体導管解決方法が提供される。ボディアセンブリには、一般に、連結されたコンポーネント３６０、３８０の端部３６１、３８１を横切る流体連結部をシールするОリングシール３２４ａ、３２４ｂ、３２６ａ、３２６ｂが設けられている。Оリングは、当業界で知られているように、流体の流れ一体性を要するあらゆる場所で同様に使用できることは理解されよう。更に、本願の開示を通して、Оリングは種々の流体連結部にわたってシールを行うものと理解されようが、他の既知のシーリング機構（例えばパッキングリング）も有利に使用できる。また、少なくとも幾つかの実施形態では、コネクタボディアセンブリは、例えば、相互連結されたコンポーネントの１つの溢流が他の相互連結されたコンポーネントに伝播することを防止する圧力隔壁の機能を遂行する。
【００５２】
ボディアセンブリには更に、２つのコンポーネント３６０、３８０の電気的ライン３６４ａ、３６４ｂ、３８４ａ、３８４ｂを電気的に接続するための少なくとも１つの導電性通路（図４Ａには示されていない）が設けられている。このような電気的通路は、ボディアセンブリを通して電気信号を伝送するのに有効であり、後述の種々の実施形態に例示する多くの方法で形成できる。
【００５３】
コネクタボディアセンブリは実質的に金属で作られ、連結ピン、接点等をシールするのにガラスが使用されている。或いは、コネクタボディアセンブリは、絶縁性熱可塑性プラスチック（例えばＰＥＥＫ（登録商標）熱可塑性プラスチック）、または金属と、絶縁性熱可塑性材料と、ガラスとの適当な組合せで作ることができる。
【００５４】
連結すべきツールストリングコンポーネント３６０、３８０の端部３６１、３８１間の異なる距離ｄに適合させるため、ボディアセンブリ３１２の長さを調節する長さ調節アセンブリ３１４（スリーブ部材（図示せず）を組み込み可能）が更に設けられている。後述するように、ボディアセンブリ３１２には、ねじにより相互連結（例えば互いに連結または共通スリーブまたはサブを介して連結）される第１および第２部材を設けることができる。この場合、長さ調節アセンブリ３１４は、第１および第２ボディアセンブリ部材の一方または両方の回転を可能にしまたは補助するように作動し、ボディアセンブリの全長を調節する。この場合における長さ調節アセンブリの操作は、２つのコンポーネント３６０、３８０の対向端部３６１、３８１間にボディアセンブリ３１２の大部分を配置することにより簡単化されることは理解されようが、これは本質的なことではない。
【００５５】
図４Ｂ−図１４には、ダウンホールツールストリングの近接モジュールおよび／またはツールのようなコンポーネントの連結に使用できるコネクタの種々の例が示されている。各コネクタは、一般的に連結可能な第１および第２管状部材からなるボディアセンブリを有している。第１および第２管状部材は、それぞれ管状のピン部分およびボックス部分で構成でき、或る実施形態では、後述のようにドリルストリング内の隣接ドリルカラーで構成できる。
【００５６】
図４Ｂは、それぞれのドリルカラー４０６、４０８内に支持された２つのコンポーネント４６０、４８０の中央で軸線方向に配向された補助フローライン４６２、４８２に有用性を有するコネクタ４１０を示す断面図である。コネクタ４１０のボディアセンブリ４１２は、連結可能な第１および第２管状部材４１２ａ、４１２ｂを有している。第１管状部材４１２ａは上方コンポーネント４６０（該上方コンポーネントは上方ドリルカラー４０６と一緒に移動する）と一緒に移動するように支持されており、ボディアセンブリ４１２のピン部分を形成している。第２管状部材４１２ｂは下方コンポーネント４８０（該下方コンポーネントは下方ドリルカラー４０８と一緒に移動する）と一緒に移動するように支持されており、ボディアセンブリ４１２のボックス部分を形成している。ドリルカラー４０６、４０８はこれらが相対回転できるように構成されているため、ボディアセンブリ４１２のボックス部分およびピン部分も回転でき、かつ２つのコンポーネント４６０、４８０の補助フローライン４６２、４８２を流体的に連結する軸線方向に配向された流体導管４２２を形成すべく連結係合するように駆動される。一般に、Оリング４１５ａ、４１５ｂが第１管状部材４１２ａのスリーブ部分４１３の回りに支持されており、かつОリング４１９ａ、４１９ｂが第２管状部材４１２ｂのスリーブ部分４１７の回りに支持され、連結されたコンポーネント４６０、４８０の端部４６１、４８１を横切る流体連結部をシールしている。当業界で知られているように、流体の流れ一体性を要する箇所には、Оリングまたは他のシーリング手段を同様に使用できることは理解されよう。
【００５７】
第１および第２管状部材４１２ａ、４１２ｂはまた、協働して少なくとも１つの導電性通路４７４を形成し、２つのコンポーネント４６０、４８０の電気的ライン４６４ａ、４６４ｂ、４８４ａ、４８４ｂを電気的に接続する。電気的ラインはピン４８５によりボディアセンブリ４１２の導電性通路４７４に取付けられているが、他の既知の数ある取付け手段のうち半田付けまたはクリンプにより所定位置に取付けることができる。導電性通路４７４は、第１および第２管状部材４１２ａ、４１２ｂのそれぞれのピン部分およびボックス部分により支持された補完関係をなす半径方向（環状）電気的接点４９０ａ（内側）および４９０ｂ（外側）により、第１および第２管状部材４１２ａ、４１２ｂを横切って半径方向に配向されている（すなわち、半径方向に配向されたセグメントを有している）。
【００５８】
ボディアセンブリ４１２の長さを調節するアセンブリは、簡単化のため図４Ｂには示されていないが、当業者ならば、このような付加アセンブリは多くの用途において少なくとも望ましいものであることは理解されよう。このようなアセンブリの特定例を図７および図８を参照して以下に説明する。
【００５９】
図５は、それぞれのドリルカラー５０６、５０８内に支持された２つのコンポーネント５６０、５８０の軸線方向に配向された環状補助フローライン５６２、５８２に有用性を有する特定コネクタの実施形態５１０を示す断面図である。コネクタ５１０のボディアセンブリ５１２は、連結可能な第１および第２管状部材５１２ａ、５１２ｂを有している。第１管状部材５１２ａは上方コンポーネント５６０（該上方コンポーネントは上方ドリルカラー５０６に固定されており、該上方ドリルカラーと一緒に移動する）と一緒に移動するように支持されており、ボディアセンブリ５１２のピン部分を形成している。第２管状部材５１２ｂは下方コンポーネント５８０（該下方コンポーネントは下方ドリルカラー５０８に固定されており、該下方ドリルカラーと一緒に移動する）と一緒に移動するように支持されており、ボディアセンブリ５１２のボックス部分を形成している。したがって、ドリルカラー５０６、５０８はこれらが相対回転できるように構成されているため、ボディアセンブリ５１２のボックス部分およびピン部分も回転でき、かつ２つのコンポーネント５６０、５８０の補助フローラインを流体的に連結する軸線方向に配向された環状流体導管５２２を形成すべく連結係合するように駆動される。一般に、Оリング５１５ａ、５１５ｂがボディアセンブリ５１２のピン部分の回りに支持され、第１および第２管状部材５１２ａ、５１２ｂを横切る流体連結部をシールする。当業界で知られているように、流体の流れ一体性を要する箇所には、Оリングまたは他のシーリング手段を同様に使用できることは理解されよう。
【００６０】
第１および第２管状部材５１２ａ、５１２ｂはまた、協働して少なくとも１つの導電性通路５７４を形成し、２つのコンポーネント５６０、５８０の電気的ライン５６４、５８４を電気的に接続する。電気的ライン５６４、５８４はピン−ソケット設計（ウェットスタブと同様）の、補完関係をなす半径方向（環状）電気的接点５８３ａ（内側）および５８３ｂ（外側）およびピン５８５によりボディアセンブリ５１２の導電性通路５７４に取付けられているが、他の既知の数ある取付け手段のうち半田付けまたはクリンプにより所定位置に取付けることができる。導電性通路５７４は、第１および第２管状部材５１２ａ、５１２ｂのピン部分およびボックス部分により支持された半径方向（環状）電気接点５９０ａ（内側）、５９０ｂ（外側）により第１および第２管状部材５１２ａ、５１２ｂを横切って半径方向に配向されている（すなわち、半径方向に配向されたセグメントを有している）。
【００６１】
ボディアセンブリ５１２の長さを調節するアセンブリは、簡単化のため図５には示されていないが、当業者ならば、このような付加アセンブリは多くの用途において少なくとも望ましいものであることは理解されよう。このようなアセンブリの特定例を図７および図８を参照して以下に説明する。
【００６２】
図６は、それぞれのドリルカラー６０６、６０８内に支持された２つのコンポーネント６６０、６８０の軸線方向に配向された環状補助フローライン６６２、６８２に有用性を有する他のコネクタ６１０を示す断面図である。コネクタ６１０のボディアセンブリ６１２は、連結可能な第１および第２管状部材６１２ａ、６１２ｂを有している。第１管状部材６１２ａは上方コンポーネント６６０（該上方コンポーネントは上方ドリルカラー６０６に固定されており、該上方ドリルカラーと一緒に移動する）と一緒に移動するように支持されており、ボディアセンブリ６１２のピン部分を形成している。第２管状部材６１２ｂは下方コンポーネント６８０（該下方コンポーネントは下方ドリルカラー６０８に固定されており、該下方ドリルカラーと一緒に移動する）と一緒に移動するように支持されており、ボディアセンブリ６１２のボックス部分を形成している。したがって、ドリルカラー６０６、６０８はこれらが相対回転できるように構成されているため、ボディアセンブリ６１２のボックス部分およびピン部分も回転でき、かつ２つのコンポーネント６６０、６８０の補助フローライン６６２、６８２を流体的に連結する軸線方向に配向された環状流体導管６２２を形成すべく連結係合するように駆動される。一般に、Оリング６１５ａ、６１５ｂがボディアセンブリ６１２のピン部分の回りに支持され、第１および第２管状部材６１２ａ、６１２ｂを横切る流体連結部をシールする。当業界で知られているように、流体の流れ一体性を要する箇所には、Оリングまたは他のシーリング手段を同様に使用できることは理解されよう。
【００６３】
第１および第２管状部材６１２ａ、６１２ｂはまた、協働して少なくとも１つの導電性通路６７４を形成し、２つのコンポーネント６６０、６８０の電気的ライン６６４、６８４を電気的に接続する。電気的ライン６６４、６８４はピン−ソケット設計のピン６８５、６８７によりボディアセンブリ６１２の導電性通路６７４に軸線方向に取付けられているが、他の既知の数ある取付け手段のうち半田付けまたはクリンプにより所定位置に取付けることができる。導電性通路６７４は、第１および第２管状部材６１２ａ、６１２ｂのピン部分およびボックス部分により支持された補完関係をなす半径方向（環状）電気接点６９０ａ（内側）、６９０ｂ（外側）の上方対および下方対により第１および第２管状部材６１２ａ、６１２ｂを横切って半径方向に配向されている（すなわち、半径方向に配向されたセグメントを有している）。
【００６４】
ボディアセンブリ６１２の長さを調節するアセンブリは、簡単化のため図６には示されていないが、当業者ならば、このような付加アセンブリは多くの用途において少なくとも望ましいものであることは理解されよう。このようなアセンブリの特定例を図７および図８を参照して以下に説明する。
【００６５】
図７は、それぞれのドリルカラー７０６、７０８内に支持された２つのコンポーネント７６０、７８０の軸線方向に配向された補助フローライン（図示せず）に有用性を有する特定の実施形態のコネクタ７１０を示す断面図である。コネクタ７１０のボディアセンブリ７１２は、連結可能な第１および第２管状部材７１２ａ、７１２ｂを有している。第１管状部材７１２ａは上方コンポーネント７６０（該上方コンポーネントは上方ドリルカラー７０６と一緒に移動する）と一緒に移動するように支持されており、ボディアセンブリ７１２のボックス部分を形成している。第２管状部材７１２ｂは下方コンポーネント７８０（該下方コンポーネントは下方ドリルカラー７０８と一緒に移動する）と一緒に移動するように支持されており、ボディアセンブリ７１２のピン部分を形成している。したがって、ドリルカラー７０６、７０８はこれらが相対回転できるように構成されているため、ボディアセンブリ７１２のボックス部分およびピン部分も回転でき、かつ２つのコンポーネント７６０、７８０の補助フローライン（図示せず）を流体的に連結する、リニア部分７２２ａおよび環状部分７２２ｂを備えた軸線方向に配向された環状流体導管を形成すべく連結係合するように駆動される。一般に、Оリング７１５ａ、７１５ｂがボディアセンブリ７１２のピン部分の回りに支持され、第１および第２管状部材７１２ａ、７１２ｂを横切る流体連結部をシールする。当業界で知られているように、流体の流れ一体性を要する箇所には、Оリングまたは他のシーリング手段を同様に使用できることは理解されよう。
【００６６】
第１および第２管状部材７１２ａ、７１２ｂはまた、協働して少なくとも１つの導電性通路７７４を形成し、２つのコンポーネント７６０、７８０の電気的ライン７６４、７８４を電気的に接続する。電気的ライン７６４、７８４はピン−ソケット設計７８５ａ、７８５ｂ（ウェットスタブと同様）により、ボディアセンブリ７１２の導電性通路７７４に軸線方向に取付けられているが、他の既知の数ある取付け手段のうち半田付けまたはクリンプにより所定位置に取付けることができる。導電性通路７７４は、第１および第２管状部材７１２ａ、７１２ｂのボックス部分およびピン部分により支持された補完関係をなす電気的ソケット７８５ａ（内側）および電気的ピン７８５ｂ（外側）により第１および第２管状部材７１２ａ、７１２ｂを横切って半径方向に配向されている（すなわち、半径方向に配向されたセグメントを有している）。
【００６７】
図７には、コネクタの長さを調節するアセンブリ７１４が幾分詳細に示されている。長さを調節するプロセスは、本質的に、２つのコンポーネント７６０、７８０の対向端部間の距離を測定する段階と、測定した距離にしたがって、補助フローライン間の流体連結部および２つのコンポーネントの電気的ライン間の電気的接続部を短縮または延長させる段階とを有している。長さ調節アセンブリ７１４は、複数のロッキングスクリュウ７３２により下方コンポーネント７８０の回りに着脱可能に固定されるスリーブ７３０を有している。下方コンポーネント７８０は上方の小径部分７８０ａを有し、該小径部分７８０ａは、コネクタボディアセンブリ７１２の第２管状部材７１２ｂの下方部分（別の参照番号で示されてはいない）内に嵌合されている。下方コンポーネント部分７８０ａおよび第２管状部材７１２ｂには、ねじ係合する補完ねじ面（参照番号７３４で示す）が設けられている。第２管状部材７１２ｂは、スリーブ７３０と協働して第２管状部材７１２ｂの回転を防止するキー７３８を受入れるねじ面の領域内にキースロット７３６を有している。かくして、スリーブ７３０およびキー７３８が取外されると、トルクを加えることにより第２管状部材７１２ｂが自由に回転される。
【００６８】
コネクタ７１０の長さ調節は、第１および第２管状部材７１２ａ、７１２ｂ、コンポーネント７６０、７８０および長さ調節アセンブリ７１４がドリルカラー７０６、７０８内に配置される前に行われるのが好ましい。本質的に、下方コンポーネント７８０は、第２管状部材７１２ｂにトルクが加えられる間に回転しないように保持され、これにより、下方コンポーネント７８０に対して第２管状部材７１２ｂが回転される。このような相対回転は、第２管状部材７１２ｂおよび第１管状部材７１２ａの両管状部材がそれぞれのドリルカラー７０６、７０８内に取付けられかつこれらのドリルカラー間の相対回転により達成されるときに、両管状部材間に適正係合が要求されるため、第２管状部材７１２ｂを下方コンポーネント部分７８０ａに沿って軸線方向（上方または下方）に移動させる効果を有する。したがって、長さ調節は、下方コンポーネント７８０に沿って第２管状部材７１２ｂの位置を操作することにより行われる。電気的ソケット７８５ａは電気的ピン７８５ｂとの係合を行うため下方にばね付勢されているが、第１管状部材７１２ａは一般に、上方コンポーネント７６０に沿う一位置に保持される。流体の流れ一体性を得るため、種々の位置（参照番号では示されていない）にОリングまたは他のシーリング手段を使用できる。
【００６９】
図８は、それぞれのドリルカラー８０６、８０８内に支持された２つのコンポーネント８６０、８８０の軸線方向に配向された環状補助フローライン８６２、８８２に有用性を有する他のコネクタ８１０を示す断面図である。コネクタ８１０のボディアセンブリ８１２は、連結可能な第１、第２および第３管状部材８１２ａ、８１２ｂ、８１２ｃを有している。第１および第２管状部材８１２ａ、８１２ｂは、上方ドリルカラー８０６に固定されかつ該ドリルカラーと一緒に移動する上方コンポーネント８６０と一緒に移動できるように支持されている。第１管状部材８１２ａは、ボディアセンブリ８１２の外側ボックス部分８１２ａ1および内側ピン部分８１２ａ2を形成する同心状管状部分を有している。第２管状部材８１２ｂはОリング８１５ｃを用いて第３管状部材８１２ｃにスライド可能に連結されており（すなわち、両者の間の相対回転を可能にする）、ボディアセンブリ８１２の外側ピン部分８１２ｂ1および内側ボックス部分８１２ｂ2を形成する同心状管状部分を有している。第３管状部材８１２ｃは、下方ドリルカラー８０８に固定されかつ該ドリルカラーと一緒に移動する下方コンポーネント８８０と一緒に移動できるように支持されている。したがって、上方ドリルカラー８０６および下方ドリルカラー８０８はこれらの間に相対回転が可能であるので、ボディアセンブリ８１２（第２および第３管状部材８１２ｂ、８１２ｃにより形成される）のボックス部分およびピン部分も回転されかつ連結係合するように駆動されて、２つのコンポーネント８６０、８８０の補助フローライン８６２、８８２を流体的に連結する、軸線方向に配向された環状流体導管８２２を形成する。Оリングセット８１５ａ、８１５ｂは、一般に、第１および第２管状部材８１２ａ、８１２ｂを横切って流体連結部をシールするため、ボディアセンブリ８１２のそれぞれのピン部分の回りで支持される。当業界で知られているように、流体の流れ一体性を要する箇所には、Оリングまたは他のシーリング手段を同様に使用できる。
【００７０】
また、第１および第２管状部材８１２ａ、８１２ｂは協働して、２つのコンポーネント８６０、８８０の電気的ライン８６４、８８４を電気的に接続する少なくとも１つの導電性通路８７４を形成する。電気的ライン８６４、８８４はそれぞれの上方および下方のウェットスタブ８８５ａ、８８５ｂによりボディアセンブリ８１２の導電性通路８７４に軸線方向に取付けられるが、数ある他の既知の取付け手段のうちから半田付けまたはクリンプにより取付けることもできる。導電性通路８７４は、第１および第２管状部材８１２ａ、８１２ｂにより形成された中央導管８９１内の導電性ワイヤ（単一または複数）８９０（コイル状領域８９０ｃに留意されたい）の延長部分により一部が形成されている。
【００７１】
図８には更に、コネクタ８１０の長さを調節する他のアセンブリ８１４が幾分詳細に示されている。長さを調節するプロセスは、本質的に、２つのコンポーネント８６０、８８０の対向端部間の距離を決定する段階と、補助フローラインと決定した距離にしたがってそれぞれの２つのコンポーネントの電気的ライン間の電気的接続部との間の流体連結部を短縮または延長する段階とを有している。長さ調節アセンブリ８１４は、カラー８３０の回転により外側ボックス部分８１２ａ1の下方ショルダとロッキング係合するように駆動できるロックワッシャ８３１およびウェッジリング８３２により下方コンポーネント８８０の回りでロックできるカラーまたはキャップ８３０を有している。スプリット雄ねじリング８２７が、外側ピン部分８１２ｂ1の小径部分の回りで支持されている。外側ピン部分８１２ｂ1およびリング８２７は、リング８２７のねじを補完する雌ねじが設けられた外側ボックス部分８１２ａ1内に嵌合している。かくして、ウェッジリング８３２が外側ボックス部分８１２ａ1とのロッキング係合から解放されると、加えられるトルクにより第１管状部材８１２ａが自由に回転される。
【００７２】
コネクタ８１０の長さ調節は、第１、第２および第３管状部材８１２ａ、８１２ｂ、８１２ｃ、コンポーネント８６０、８８０および長さ調節アセンブリ８１４がドリルカラー８０６、８０８内に配置される前に行なうのが好ましい。第１管状部材８１２ａへのトルクの付与により、ねじリング８２７に対して第１管状部材８１２ａが回転される。この相対回転により、第１管状コンポーネント８１２ａに沿って第２管状部材８１２ｂが軸線方向（上昇または下降）に移動される。このためには、第２管状部材８１２ｂおよび第３管状部材８１２ｃがそれぞれのドリルカラー８０６、８０８内に取付けられかつこれらのドリルカラー間の相対回転が生じるときに、両管状部材８１２ｂ、８１２ｃに適正係合が要求される。したがって、長さ調節は、第１管状部材８１２ａに沿って第２管状部材８１２ｂの位置を操作することにより行われる。
【００７３】
図７および図８に示す実施形態は、第１管状部材と第２管状部材とを相対回転させてボディアセンブリ７１２、８１２の長さを調節する構成の長さ調節アセンブリ７１４、８１４を用いている。しかしながら、当業者ならば、他の長さ調節アセンブリを有利に採用できることも理解されよう。そのような例として、第１管状部材と第２管状部材との間で相対スライディング、入れ子運動または他の直線運動を行ってコネクタボディアセンブリの長さを調節するアセンブリがある。
【００７４】
図９は、それぞれのドリルカラー９０６、９０８内に支持された２つのコンポーネント９６０、９８０の軸線方向に配向された環状補助フローライン９６２、９８２に有用性を有する他のコネクタ９１０を示す断面図である。コネクタ９１０のボディアセンブリ９１２は、連結可能な第１および第２管状部材９１２ａ、９１２ｂを有している。第１管状部材９１２ａは上方コンポーネント９６０（該上方コンポーネントは上方ドリルカラー９０６に固定されており、該上方ドリルカラーと一緒に移動する）と一緒に移動するように支持されており、ボディアセンブリ９１２のピン部分を形成している。第２管状部材９１２ｂは下方コンポーネント９８０（該下方コンポーネントは下方ドリルカラー９０８に固定されており、該下方ドリルカラーと一緒に移動する）と一緒に移動するように支持されており、ボディアセンブリ９１２のボックス部分を形成している。したがって、ドリルカラー９０６、９０８はこれらが相対回転できるように構成されているため、ボディアセンブリ９１２のボックス部分およびピン部分も回転でき、かつ２つのコンポーネント９６０、９８０の補助フローライン９６２、９８２を流体的に連結する第１および第２管状部材９１２ａ、９１２ｂを横切る環状スペース９２２ｃ（すなわち、連結された部材のインターフェース）を備えた、軸線方向に配向された流体導管９２２ａ、９２２ｂを形成すべく連結係合するように駆動される。一般に、Оリング９１５がボディアセンブリ９１２のピン部分の回りに支持され、かつ一般に１つ以上の面シール９１７が、環状スペース９２２ｃを形成する第１および第２管状部材９１２ａ、９１２ｂの端部の回りに配置され、第１および第２管状部材９１２ａ、９１２ｂを横切る流体連結部をシールする。当業界で知られているように、流体の流れ一体性を要する箇所には、Оリングまたは他のシーリング手段を同様に使用できることは理解されよう。
【００７５】
第１および第２管状部材９１２ａ、９１２ｂはまた、協働して少なくとも１つの導電性通路９７４を形成し、２つのコンポーネント９６０、９８０の電気的ライン９６４、９８４を電気的に接続する。電気的ライン９６４、９８４は、補完関係をなす上方の半径方向（環状）電気接点９９１ａ（内側）、９９１ｂ（外側）、補完関係をなす下方の半径方向（環状）電気接点９９３ａ（内側）、９９３ｂ（外側）、ピン９８５およびピン−ソケット設計（ウェットスタブと同様）によりボディアセンブリ９１２の導電性通路９７４に軸線方向に取付けられているが、他の既知の数ある取付け手段のうち半田付けまたはクリンプにより所定位置に取付けることができる。より詳しくは、導電性通路９７４は、第１および第２管状部材９１２ａ、９１２ｂのピン部分およびボックス部分により支持された補完関係をなす半径方向（環状）電気接点９９０ａ（内側）、９９０ｂ（外側）の上方対および下方対により第１および第２管状部材９１２ａ、９１２ｂを横切って半径方向に配向されている（すなわち、半径方向に配向されたセグメントを有している）。
【００７６】
ボディアセンブリ９１２の長さを調節するアセンブリは、簡単化のため図９には示されていないが、当業者ならば、このような付加アセンブリは多くの用途において少なくとも望ましいものであることは理解されよう。このようなアセンブリの特定例は、図７および図８を参照して上述した。
【００７７】
図１０は、それぞれのドリルカラー１００６、１００８内に支持された２つのコンポーネント１０６０、１０８０の軸線方向に配向された補助フローライン１０６２、１０８２に有用性を有する他のコネクタ１０１０を示す断面図である。コネクタ１０１０のボディアセンブリ１０１２は、Оリング１０１５が設けられた単一の油圧スタバ（hydraulic stabber）１０１３を有している。油圧スタバ１０１３には、コンポーネント１０６０、１０８０（それぞれのドリルカラー１００６、１００８と一緒に移動する）の両方と流体的に係合する２つ以上のОリング１０１５が設けられている。したがって、ドリルカラー１００６、１００８はこれらが相対回転できるように構成されているため、コンポーネント１０６０、１０８０も、油圧スタバ１０１３および該油圧スタバのそれぞれの端部の中央ボア１０６１、１０８１を介して、流体的に係合するように駆動され、これにより、２つのコンポーネント１０６０、１０８０の補助フローライン１０６２、１０８２を流体的に連結する軸線方向に配向された流体導管１０２２を形成する。当業界で知られているように、流体の流れ一体性を要する箇所には、Оリングまたは他のシーリング手段を同様に使用できることは理解されよう。
【００７８】
コネクタ１０１０のボディアセンブリ１０１２は更に、２つのそれぞれのコンポーネント１０６０、１０８０に関連するドリルカラー１００６、１００８の電気的ライン１０６４、１０８４を電気的に接続する導電性通路１１２０を有している。
【００７９】
図１１Ａおよび図１１Ｂは、図１０の軸線方向に配向された導電性通路１１２０を示す詳細断面図である。ワイヤ状ドリルパイプ（wired drill pipe：ＷＤＰ）継手１１１０は、ドリルカラー１００６、１００８内に導電性通路１１２０を設けるのに適した形状を呈している。継手１１１０は本件出願人に譲渡された上記特許文献１０に開示された形式と同様であり、ＷＤＰ継手を横切って信号を伝送する通信カプラ（より詳しくは、誘導カプラ）を用いている。特許文献１０によるＷＤＰ継手の誘導カプラは、「スーパーマロイ（Supermalloy）」（例外的に高い初期透磁率をもつように処理された、低レベル変圧器用途に適したニッケル合金）のような高透磁率、低損失材料で作られたトロイダルコアを有する変圧器を有している。トロイダルコアの回りには、絶縁ワイヤを多数巻回した巻線がコイルを形成しており、トロイダル変圧器を形成している。一形態では、トロイダル変圧器は、ゴムまたは他の絶縁材料内に収容され、組立てられた変圧器はドリルパイプ連結部に設けられた溝内に配置されている。
【００８０】
より詳しくは、ＷＤＰ継手１１１０は、ボックス端部１１２２の端部１１４１およびピン端部１１３２の端部１１３４およびこれらの端部の近くに通信カプラ１１２１、１１３１（より詳しくは誘導カプラ要素）を備えているところが示されている。第１ケーブル１１１４は、通信カプラ１１２１、１１３１を後述の方法で連結すべく、導管１１１３を通って延びている。
【００８１】
ＷＤＰ継手１１１０には細長い管状ボディ１１１１が設けられており、該管状ボディ１１１１は、軸線方向ボア１１１２、ボックス端部１１２２、ピン端部１１３２、ボックス端部１１２２からピン端部１１３２まで延びている第１ケーブル１１１４を備えている。ボックス端部１１２２およびピン端部１１３２には、それぞれ、第１電流ループ誘導カプラ要素１１２１（例えばトロイダル変圧器）および同様な第２電流ループ誘導カプラ要素１１３１が配置されている。第１電流ループ誘導カプラ要素１１２１、第２電流ループ誘導カプラ要素１１３１および第１ケーブル１１１４は、集合的に、各ＷＤＰ継手の長さを横切る通信導管を形成する。２つのＷＤＰ継手間の連結されたインターフェースでの誘導カプラ（または通信接続部）１１２０は、ＷＤＰ継手１１１０からの第１誘導カプラ要素１１２１および次の管状部材（これは、他のＷＤＰ継手でもよい）からの第２電流ループ誘導カプラ１１３１'により構成されているところが示されている。当業者ならば、本願の幾つかの実施形態において、誘導カプラ要素は、例えば上記特許文献１３に開示されている種類の直接電気的接触接続部のように、同様な通信機能を有する他の通信カプラと置換できることは理解されよう。
【００８２】
図１１Ｂには、図１１Ａの誘導カプラまたは通信接続部１１２０がより詳細に示されている。ボックス端部１１２２は、雌ねじ１１２３と、第１スロット１１２５（この中に第１トロイダル変圧器１１２６が配置される）を備えた環状内側接触ショルダ１１２４とを有している。同様に、隣接するワイヤ状管状部材（例えば、他のＷＤＰ継手）のピン端部１１３２'は、雄ねじ１１３３'と、第２スロット１１３５'（この中に第２トロイダル変圧器１１３６'が配置される）を備えた環状内側接触パイプ端部１１３４'とを有している。第２トロイダル変圧器１１３６'は、隣接する管状部材９ａの第２ケーブル１１１４'に接続される。スロット１１２５、１１３５'は、誘導カップリングの効率を高めるため、高導電性低透磁率材料（例えば銅）で被覆される。ＷＤＰ継手が、隣接する管状部材（例えば他のＷＤＰ継手）のピン端部１１３２'に組付けられるとき、通信接続部が形成される。かくして図１１Ｂには、得られるインターフェースの一部の断面が示されている。このインターフェースでは、対面する対をなす誘導カプラ要素（すなわち、トロイダル変圧器１１２６、１１３６'）が一体にロックされ、作動通信リンク内に通信接続部を形成する。この断面図はまた、閉じられたトロイダル通路１１４０、１１４０'がそれぞれトロイダル変圧器１１２６、１１３６'を包囲していること、および導管１１１３、１１１３'が、各ＷＤＰ継手の両端部に配置された２つの誘導カプラ要素を連結する内部電気的ケーブル１１１４、１１１４'（図１０のコンタクタ１０６４、１０８４として使用される）の通路を形成することも示している。
【００８３】
上記誘導カプラには、二重トロイドが形成された電気カプラが組込まれている。二重トロイダルカプラは、電気的接点として、ピンおよびボックスの端部の内側ショルダを用いている。内側ショルダは、ピンおよびボックスの端部間に電気的連続性を確保すべく、ピンおよびボックスの端部が形成されるときに、極めて大きい力が加えられて係合される。スロット内に置かれたトロイダル変圧器により、接続部の金属には電流が誘起される。所与の周波数（例えば１００ｋＨｚ）で、これらの電流は、表皮厚さ効果（skin depth effects）によりスロットの表面に閉じ込められる。ピンおよびボックスの端部はそれぞれの２次回路を構成し、２つの２次回路は対応する内側ショルダを介して背中合せに接続される。
【００８４】
図１１Ａおよび図１１Ｂは或る通信カプラ形式を示すものであるが、当業者ならば、相互連結される管状部材を横切って信号を通信するのに種々のカプラを使用できることは理解されよう。このようなシステムとして、例えば上記特許文献１４に開示されているような磁気カプラがある。他のシステムおよび／またはカプラを考えることもできる。
【００８５】
また、簡単化のため図１０、または図１１Ａおよび図１１Ｂにはボディアセンブリ１０１２の長さを調節するアセンブリが示されていないが、当業者ならば、このような付加アセンブリが多くの用途に少なくとも望ましいものであることが理解されよう。このようなアセンブリの特定例は、図７および図８に関連して前述した通りである。
【００８６】
図１２は、それぞれのドリルカラー１２０６、１２０８内に支持された２つのコンポーネント１２６０、１２８０の軸線方向に配向された、環状補助フローライン１２６２、１２８２に有用性を有する他のコネクタ１２１０を示す断面図である。コネクタ１２１０のボディアセンブリ１２１２は、接続可能な第１サブアセンブリ１２１２ａおよび第２サブアセンブリ１２１２ｂを有している。
【００８７】
第１サブアセンブリ１２１２ａは、上方コンポーネント１２６０と一緒に移動できるように支持されており、かつドリルカラー１２０６および例えばねじ係合によりドリルカラー１２０６内に固定された上方マンドレル１２１３ａを有している。上方マンドレル１２１３ａは、ドリルカラー１２０６内のフローライン１２２３ａの環状領域１２２３ａrと係合すべく外方に突出する前に、上方の連結コンポーネント１２６０からマンドレルを通って軸線方向に延びるフローライン１２２１ａを有している。第１ボディサブアセンブリ１２１２ａが上方ドリルカラー１２０６内で上方マンドレル１２１３ａとの係合により（例えばこれらの間のねじ回転により）組付けられるので、フローライン１２２１ａの半径方向突出端部は、上方フローリンクを確立すべくフローライン１２２３ａの環状領域１２２３ａrと垂直係合するように置かれる。
【００８８】
第２サブアセンブリ１２１２ｂは、下方コンポーネント１２８０と一緒に移動するように支持され、かつドリルカラー１２０８およびドリルカラー１２０８内に例えばねじ係合により固定された下方マンドレル１２１３ｂを有している。下方マンドレル１２１３ｂは、ドリルカラー１２０８内のフローライン１２２３ｂの環状領域１２２３ｂrと係合すべく外方に突出する前に、下方の連結コンポーネント１２８０からマンドレルを通って軸線方向に延びるフローライン１２２１ｂを有している。第２ボディサブアセンブリ１２１２ｂが下方ドリルカラー１２０８内で下方マンドレル１２１３ｂとの係合により（例えばこれらの間のねじ回転により）組付けられるので、フローライン１２２１ｂの半径方向突出端部は、下方フローリンクを確立すべくフローライン１２２３ｂの環状領域１２２３ｂrと垂直係合するように置かれる。
【００８９】
ドリルカラー１２０６、１２０８がこれらの間の相対回転により組付けられるとき、掘削泥１０９は、矢印により示すように、ドリルカラー１２０６、１２０８を通って延びている通路１２０７を通る。ボディアセンブリ１２１２の第１および第２サブアセンブリ１２１２ａ、１２１２ｂも回転されかつ連結係合するように駆動される。これにより、それぞれの第１および第２ボディサブアセンブリの上方および下方フローリンクを流体的に連結するための外側の半径方向に配向された（より詳しくは、半径方向に対称的な）流体導管１２２２が形成される。このプロセスにより、２つのコンポーネント１２６０、１２８０が流体的に相互連結される。Оリング１２１５は、第１および第２ボディサブアセンブリ１２１２ａ、１２１２ｂを横切って流体連結部をシールするため、一般に、上方および下方マンドレル１２１３ａ、１２１３ｂの回りに支持されている。当業界で知られているように、流体の流れ一体性を要する箇所には、Оリングまたは他のシーリング手段を同様に使用できる。
【００９０】
また、第１および第２ボディサブアセンブリ１２１２ａ、１２１２ｂは協働して、２つのコンポーネント１２６０、１２８０の電気的ライン１２６４、１２８４を電気的に接続するための少なくとも１つの導電性通路１２７４を形成する。電気的ライン１２６４、１２８４は、補完関係をなす上方半径方向（環状）電気的接点１２９１ａ（内側）、１２９１ｂ（外側）、補完関係をなす下方半径方向（環状）電気的接点１２９３ａ（内側）、１２９３ｂ（外側）、ピン−ソケット設計１２８５（ウェブスタブと同様）、および補完関係をなす半径方向（環状）電気的接点１２９０ａ（内側）、１２９０ｂ（外側）により、ボディアセンブリ１２１２の導電性通路１２７４に軸線方向に取付けられる。他の既知の電気的取付け手段を使用できることは理解されよう。導電性通路１２７４は、設計１２８５のそれぞれのピンおよびソケットコンポーネントにより支持された、上方対および下方対の補完関係をなす半径方向（環状）電気的接点１２９０ａ（内側）、１２９０ｂ（外側）により第１および第２ボディサブアセンブリ１２１２ａ、１２１２ｂを横切って半径方向に配向される（すなわち、導電性通路は半径方向に配向されたセグメントを有している）。
【００９１】
簡単化のため図１２にはボディアセンブリ１２１２の長さを調節するアセンブリが示されていないが、当業者ならば、このような付加アセンブリが多くの用途に少なくとも望ましいものであることが理解されよう。このようなアセンブリの特定例は、図７および図８に関連して前述した通りである。
【００９２】
図１３は、それぞれのドリルカラー１３０６、１３０８内に支持された２つのコンポーネント１３６０、１３８０の軸線方向に配向された環状補助フローライン１３６２、１３８２に有用性を有する他のコネクタ１３１０を示す断面図である。コネクタ１３１０のボディアセンブリ１３１２は、Оリング１３１５が設けられた単一の油圧スタバ１３１３を有している。油圧スタバ１３１３には、コンポーネント１３６０、１３８０（それぞれのドリルカラー１３０６、１３０８に固定されかつこれらと一緒に移動する）の両方と流体的に係合する２つ以上のОリング１３１５が設けられている。当業界で知られているように、流体の流れ一体性を要する箇所には、Оリングまたは他のシーリング手段を同様に使用できることは理解されよう。
【００９３】
ドリルカラー１３０６、１３０８間には、これらを相互連結するための連結サブ１３０７が配置される。サブ１３０７はピンおよびボックス端部のねじセットを有し、これらのねじセットは、ドリルカラー１３０６、１３０８の対向端部のそれぞれのねじセットと係合できかつサブが回転されたときに両ドリルカラーをサブ１３０７に向かって引寄せ、ねじ係合させる。かくして、サブ１３０７のねじがそれぞれのドリルカラーのねじと最初に係合した後にサブ１３０７を回転させると（ドリルカラーは、例えば慣用方法では、ドリリングリング床に回転しないように保持されている）、ドリルカラー自体が回転されることなく（単に直線移動するだけで）ドリルカラー１３０６、１３０８が形成される。これは、フローライン１３６２、１３８２が半径方向に対称的でないため必要である（すなわち、フローラインの係合は、適正な半径方向整合に依存している）。
【００９４】
したがって、ドリルカラー１３０６、１３０８が連結サブ１３０７の回転により形成されるとき、コンポーネント１３６０、１３８０は引寄せられて、これらのそれぞれの端部の油圧スタバ１３１３および中央ボア１３６１、１３８１を介して流体係合され、これにより、２つのコンポーネント１３６０、１３８０の補助フローライン１３６２、１３８２を流体的に連結する、軸線方向に配向された流体導管１３２２が形成される。
【００９５】
ボディアセンブリ１３１２は更に、２つのコンポーネント１３６０、１３８０の電気的ライン１３６４、１３８４を電気的に接続する少なくとも１つの導電性通路１３７４を形成すべく協働する多数の補完関係をなすピン−ソケット電気接点１３９０ａ（上方ピン）、１３９０ｂ（下方ソケット）を有している。電気的ライン１３６４、１３８４は、ピン−ソケット設計のピン１３８５によりボディアセンブリ１３１２の導電性通路１３７４に軸線方向に取付けられるが、他の数ある既知の取付け手段のうち、半田付けまたはクリンプにより所定位置に取付けることもできる。導電性通路１３７４は、補完関係をなす上方対および下方対のピン−ソケット電気的接点１３９０ａ（上方ピン）、１３９０ｂ（下方ソケット）を横切って半径方向に配向されている（すなわち、導電性通路は、半径方向に配向されたセグメントを有している）。
【００９６】
簡単化のため図１３にはボディアセンブリ１３１２の長さを調節するアセンブリが示されていないが、当業者ならば、このような付加アセンブリが多くの用途に少なくとも望ましいものであることが理解されよう。このようなアセンブリの特定例は、図７および図８に関連して前述した通りである。
【００９７】
図１４Ａおよび図１４Ｂは、ボディアセンブリ１４１２の第１および第２管状部材を分離したときに、連結されたコンポーネントのフローラインを自動的に遮断する手段を備えたコネクタ１４１０の特定実施形態を示す連続的な断面図である。このコネクタ１４１０は、それぞれのドリルカラー１４０６、１４０８内に支持された２つのコンポーネント（図示せず）の軸線方向に配向された補助フローライン（図示せず）に有用性を有する。コネクタ１４１０のボディアセンブリは、連結可能な第１および第２管状部材１４１２ａ、１４１２ｂを有している。第１管状部材１４１２ａは、上方ドリルカラー１４０６に固定されかつこれと一緒に移動できる上方コンポーネント（図示せず）と一緒に移動できるように支持されており、かつボディアセンブリの外側ボックス部分１４１２ａ1および内側ボックス部分１４１２ａ2を形成する同心状管状部材を有している。
【００９８】
第２管状部材１４１２ｂは、下方ドリルカラー１４０８と一緒に移動する下方コンポーネント（図示せず）と一緒に移動するように支持されており、かつボディアセンブリ１４１２の外側ピン部分１４１２ｂ1および内側ピン部分１４１２ｂ2を形成する同心状管状部分を有している。したがって、上方および下方のドリルカラー１４０６、１４０８がこれらの相対回転により組付けられるとき、ボディアセンブリ１４１２のボックス部分およびピン部分も回転されかつ連結係合するように駆動され、これにより、２つのコンポーネント（図示せず）の補助フローラインを流体的に連結する、軸線方向に配向された環状流体導管が形成される。
【００９９】
環状流体導管は、第１管状部材１４１２ａ内方に形成された第１導管部分１４２２ａと、第２管状部材１４１２ｂ内に形成された第２導管部分１４２２ｂと、ボディアセンブリ１４１２の第１および第２管状部材１４１２ａ、１４１２ｂの係合時に形成される中間の第３導管部分１４２２ｃとを有している。第１および第２管状部材１４１２ａ、１４１２ｂの各々は、第１および第２管状部材１４１２ａ、１４１２ｂを連結したときに補助フローラインの第３導管部分１４２２ｃを自動的に開き、かつ第１および第２管状部材１４１２ａ、１４１２ｂを分離したときに第３導管部分１４２２ｃを自動的に閉じるため、この実施形態では、環状体１４２５ａ、１４２５ｂ（図１４Ａ）により形成されたチャンバを通って移動できるそれぞれの環状ピストン１４２３ａ、１４２３ｂにより形成されたバルブを有している。
【０１００】
かくして、外側ピン部分１４１２ｂ1との係合により閉位置から開位置へと移動（図１４Ａから図１４Ｂへのシーケンスを参照）されるピストン１４２３ａは、第１および第２管状部材１４１２ａ、１４１２ｂが分離されるときに、第１導管部分１４２２ａおよび第４導管部分１４２２ｄ内に流体圧力を付与することにより（またはコイルスプリングのような他の力付与手段により）、自動的に閉位置に戻り移動する。同様に、内側ボックス部分１４１２ａ2との係合により閉位置から開位置へと移動（図１４Ａから図１４Ｂへのシーケンスを参照）されるピストン１４２３ｂは、第１および第２管状部材１４１２ａ、１４１２ｂが分離されるときに、第２導管部分１４２２ｂおよび第５導管部分１４２２ｅ内に流体圧力を付与することにより（またはコイルスプリングのような他の力付与手段により）、自動的に閉位置に戻り移動する。Оリング（参照番号は付されていない）は、第１および第２管状部材１４１２ａ、１４１２ｂを横切って流体連結部をシールすべく、一般に、ボディアセンブリ１４１２のそれぞれのピン部分の回りで支持される。当業界で知られているように、流体の流れ一体性を要する箇所には、Оリングまたは他のシーリング手段を同様に使用できることは理解されよう。
【０１０１】
第１および第２管状部材１４１２ａ、１４１２ｂは協働して、２つのコンポーネント（参照番号は付されていない）の電気的ライン１４６４、１４８４（図１４Ａ参照）を電気的に接続する少なくとも１つの導電性通路１４７４を形成する。電気的ライン１４６４、１４８４は、それぞれの上方（ボックス）および下方（ピン）のウェットスタブ部材１４８５ａ、１４８５ｂによりボディアセンブリ１４１２の導電性通路に軸線方向に取付けられるが、数ある既知の取付け手段の中で半田付けまたはクリンプにより所定位置に取付けることもできる。
【０１０２】
簡単化のため図１４にはボディアセンブリ１４１２の長さを調節するアセンブリが示されていないが、当業者ならば、このような付加アセンブリが多くの用途に少なくとも望ましいものであることが理解されよう。このようなアセンブリの特定例は、図７および図８に関連して前述した通りである。
【０１０３】
図１５は、ダウンホールツールストリング（連結されたドリルカラー１５６０、１５８０により示されている）の２つのそれぞれのコンポーネント１５６０、１５８０の対向端部または該端部の近くを通って延びかつ終端している電気的ライン１５６４ａ、１５６４ｂ；１５８４ａ、１５８４ｂの接続に使用する他のコネクタ１５１０を示す断面図である。コンポーネント１５６０、１５８０は別個のダウンホールツールであり、一体形ツールの別個のモジュールにする必要はない。
【０１０４】
コネクタ１５１０は、フローライン１５６２を流体的に連結するための内側ボディアセンブリ１５１２と、それぞれ２つのコンポーネント１５６０、１５８０の電気的ライン１５６４ａ、１５６４ｂ；１５８４ａ、１５８４ｂを電気的に接続する第１および第２外側ボディアセンブリ１５１３ａ、１５１３ｂとを有している。内側および外側ボディアセンブリ１５１２、１５１３および２つのコンポーネント１５６０、１５８０の種々の部分は、種々の形態で一体的に構成されている。例えば、内側ボディアセンブリ１５１２は、外側ボディアセンブリ１５１３ａおよびコンポーネント１５６０と一体化できる。しかしながら、図１５に示すように、内側ボディアセンブリ１５１２、外側ボディアセンブリ１５１３ａ、１５１３ｂおよび２つのコンポーネント１５６０、１５８０は、各々が全体として別のコンポーネントとして構成できる。
【０１０５】
内側ボディアセンブリ１５１２は、２つのコンポーネントのフローライン１５６２、１５８２を流体的に連結する少なくとも１つの流体導管１５２２を形成する。内側ボディアセンブリは、一般に、連結されたコンポーネント１５６０、１５８０の端部１５６１、１５８１を横切る流体連結部をシールするОリングシール１５２４、１５２６が設けられている。Оリングは、当業界で知られているように、流体の流れ一体性を要する箇所で同様に使用されることは理解されよう。より詳しくは、内側ボディアセンブリ１５１２は、端部１５６１の近くでコンポーネント１５６０の凹部と係合する。内側ボディアセンブリ１５１２の反対側端部は、端部１５８１の近くでコンポーネント１５８０の凹部と係合する。内側ボディアセンブリ１５１２は、図示のように、コンポーネント１５６０、１５８０および外側ボディアセンブリ１５１３ｂに対して移動し、これによりコネクタ１５１０にフレキシビリティが得られる。
【０１０６】
外側ボディアセンブリ１５１３には、電気的ライン１５６４ａ、１５６４ｂ；１５８４ａ、１５８４ｂを電気的に接続する少なくとも２つの導電性通路が設けられている。このような電気的通路は、ボディアセンブリ１５１３を通る電気信号を導くのに有効である。電気的信号は、コンポーネント１５６０、１５８０の間でおよび／またはこれらを通って伝送される電力を含み、および／またはデジタルおよび／またはアナログであるデータ通信を含み、または上記のいずれかの組合せを含むものである。
【０１０７】
より詳しくは、外側ボディアセンブリ１５１３ａ、１５１３ｂは、ライン１５８４、１５６４間に良好な電気的接触を確保する係合面を有している。より詳しくは、アセンブリ１５１３ａは接触リング１５１５、１５１７の一部１５１５ａ、１５１７ａを有し、アセンブリ１５１３ｂは係合部分１５１５ｂ、１５１７ｂを有している。係合面は段差を有し、安定性を得るため複数のストップ等を有し、かつ図示のように複数のОリングを有している。作動に際し、２つのコンポーネント１５６０、１５８０が、図示のねじ部分等により連結される。この際、内側ボディアセンブリ１５１２はコンポーネント１５６０、１５８０の端部１５６１、１５８１と係合し、これにより流体導管アクロス（fluid conduit across）１５６２、１５２２、１５２６を構成する。また、部分１５１５ａ、１５１５ｂおよび部分１５１７ａ、１５１７ｂが集合して電気的コネクタ１５１５、１５１７を形成し、これにより電気的ライン１５６４ａ、１５６４ｂ；１５８４ａ、１５８４ｂの間に電気的通路が形成される。
【０１０８】
上記説明から、本発明の真の精神から逸脱することなく、本発明の好ましい実施形態および他の実施形態に種々の変更を行うことができる。
【０１０９】
本明細書の説明は例示のみを目的とし、意味を制限するものと解釈すべきではない。本発明の範囲は特許請求の範囲の記載によってのみ決定すべきである。特許請求の範囲の記載における用語「有する」とは、「少なくとも含む」を意味し、したがって特許請求の範囲の記載における要素の列挙は１つの群を意味する。同様に、用語「包含する」、「備えた」および「含む」は、全て、一群の要素を意味するものである。「１つ」は、特にことわらない限り、その複数の形態を含むものである。
【符号の説明】
【０１１０】
１００ ボトムホールアセンブリ（ＢＨＡ）
１１２ ドリルストリング
１１５ ドリルビット
１３０ ドリルカラー（地層テスターアセンブリ）
１５０ セッティングピストン（バックアップピストン）
２１０ コネクタ
２３２ プローブ
２４４ サンプル貯蔵チャンバ
Ｆ 地下地層
Ｗ 坑井
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地下地層評価（subterranean formation evaluation）に使用するダウンホールツールに関し、より詳しくは、掘削同時並行（while-drilling）環境内で使用するダウンホールツールのコンポーネントのモジュラリティに関する。
【背景技術】
【０００２】
炭化水素の探鉱および生産のために、坑井（ドリルホールとしても知られている）が掘削される。掘削作業中において、実際の掘削が一時的に停止したときのような一定期間中に、坑井により貫入された地層の種々の評価を行うことがしばしば望まれる。或る場合には、周囲の地層を試験しおよび／またはサンプリングするため、ドリルストリングに１つ以上の掘削ツールが設けられる。他の場合には、「トリップ（trip）」と呼ばれるシーケンスで、取付けられた坑井からドリルストリングが除去され、かつ坑井内にワイヤラインツールが配置されて地層の試験および／またはサンプリングが行われる。このようなダウンホールツールにより行われるサンプリングすなわち試験は、例えば、有望な炭化水素生産地層の確認および該地層からの炭化水素生産の管理に使用できる。
【０００３】
このような掘削ツールおよびワイヤラインツール並びにコイル状チューブ、ドリルパイプ、ケーシングまたは他のコンベアで搬送される他の坑井ツールは、本願では簡単に「ダウンホールツール（downhole tools）」と呼ぶことにする。このようなダウンホールツール自体には、各々が別々の機能を遂行する複数の一体形モジュールが含まれ、ダウンホールツールは、単独で用いるか、ダウンホールツールストリング内で他のダウンホールツールと組合せて使用することもできる。
【０００４】
より詳しくは、地層評価は、しばしば、現場での試験および／またはサンプリングを行うため、地層からの流体がダウンホールツール（またはそのモジュール）内に吸引されることを必要とする。坑井の領域を分離すべくプローブおよび／またはパッカー等の種々の装置がダウンホールツールから伸長され、これにより坑井を包囲する地層との流体の連通を確立する。流体は、次に、プローブおよび／またはパッカーを用いてダウンホールツール内に吸引される。
【０００５】
掘削中のこのような地層流体サンプルの収集は、電源、油圧動力源、流体サンプリング（例えばプローブまたは二重パッカー）、流体分析およびサンプル収集（例えばタンク）等の種々の機能を遂行する幾つかのモジュールを収容する一体化されたサンプリング−圧力ツールを用いて行うのが理想的である。このようなモジュールは、例えば下記特許文献１および２に開示されている。したがって、地層流体のようなダウンホール流体は、一般に、試験および／またはサンプリングを行うべくダウンホールツール内に吸引される。以下、この種類および他の種類のダウンホール流体（ドリルストリングを通してポンピングされる掘削泥以外の流体）は「補助流体」と呼ぶことにする。この補助流体として、地下地層内に注入するための、サンプリングされた地層流体または特別流体（例えば改修（workover）流体）がある。一般に、補助流体は、単にドリルビットの潤滑および／またはビット切削屑の地表への搬出以外に、ダウンホール作業に有用である。この補助流体は、サンプリングツール等の一体形ツールのモジュール間、および／またはツールストリング内で相互連結されたツール間で搬送される。また、電力および／または電子信号（例えばデータ通信用信号）もこのようなツールのモジュール間で伝送される。したがって、１つの挑戦は、ツールのモジュール間で必要な流体搬送および電気的伝送を行なうと同時に、作業可能なツール長（例えば３０フィート）を維持することである。
【０００６】
更に留意すべきは、幾つかの他の用途は、ワイヤライン作業および掘削同時並行（while drilling）作業の両方において、ダウンホールツールストリングの連続的に配置されたモジュールまたはツール間で、流体の連通および電気信号の通信を必要とすることである。「掘削同時並行」作業は、一般に、掘削同時並行測定（measurement-while-drilling：ＭＷＤ）作業および／または掘削同時並行検層（logging-while-drilling：ＬＷＤ）作業の一部として特徴付けられており、これらの作業では、連結されたツールまたは一体形ツールモジュールを横切る電気（電力および信号の両方）の通信が必要である。例えば下記特許文献３−９に開示された装置のように、このような掘削同時並行作業を行う種々の装置が開発されている。これらの特許文献には、地下地層からデータおよび或る場合には流体サンプルを収集する種々のダウンホールツールおよび方法が開示されている。
【０００７】
ダウンホールツールのサンプリングおよび試験能力は優れているが、既存のシステム特に「掘削同時並行」システムは、しばしば、ツールまたはツールモジュールを横切って電気信号を伝送する解決法に限定されている。数ある中で、特別な解決法として、例えば下記特許文献１０に開示された「ワイヤ形ドリルパイプ（wired drill pipe：ＷＤＰ）」のように、連結された管状部材のジョイントでの種々のリング形コネクタがある。このようなＷＤＰコネクタが、連結された管状部材間で電気信号の伝送を行うことは知られていない。
【０００８】
また、ダウンホールワイヤラインツールに流体を通すコネクタも提供されている。このようなコネクタの例として、下記特許文献１１および１２に開示されたものがある。しかしながら、連結された坑井チューブラの両端部または両端部近くを通って延びかつ両端部に終端する補助フローラインを連結する既知のコネクタ、または連結されたコンポーネント間の連結を行なう既知のコネクタは全く開示されていない。また、既知のコネクタまたはコネクタシステムは、ドリルカラー、掘削泥、スペースリミテーションおよび頑固な掘削排出物を含む掘削ツールの他の挑戦を行っていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第４，８６０，５８１号明細書
【特許文献２】米国特許第４，９３６，１３９号明細書
【特許文献３】Cobernの米国特許第５，２４２，０２０号明細書
【特許文献４】Berger等の米国特許第５，８０３，１８６号明細書
【特許文献５】Smith等の米国特許第６，０２６，９１５号明細書
【特許文献６】Berger等の米国特許第６，０４７，２３９号明細書
【特許文献７】Berger等の米国特許第６，１５７，８９３号明細書
【特許文献８】Nasr等の米国特許第６，１７９，０６６号明細書
【特許文献９】Ciglenec等の米国特許第６，２３０，５５７号明細書
【特許文献１０】Schlumbergerに譲渡されたBoyle等の米国特許第６，６４１，４３４号明細書
【特許文献１１】Halliburtonに譲渡された米国特許第５，５７７，９２５号明細書
【特許文献１２】米国特許出願第１０／７２１，０２６号明細書
【特許文献１３】Denisonの米国特許第４，１２６，８４８号明細書
【特許文献１４】Hall等の国際特許公開ＷＯ ０２／０６７１６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、ツールモジュール間および／またはダウンホールツールストリング内のツール間で補助流体の連通および／または電気信号の通信が可能なコネクタが要望されている。このようなコネクタは、連結すべきモジュールとツールとの間の分離距離の変化を補償すべく長さ調節できる機能を有することが望まれている。また、このようなコネクタは、連結されたモジュールとツールとを分離したときにこれらから補助流体が流出しないように自動的に遮断する機能を有することも望まれている。更に、コネクタに連結されるコンポーネントはモジュラであり、かつ変化する環境および条件での使用に適合できることが望まれている。
【００１１】
定義
或る用語は、本明細書の全体を通して、これらが最初に使用されたように定義されるが、本明細書に使用される他の或る用語は下記のように定義される。
【００１２】
「補助流体（auxiliary fluid）」とは、一般に、試験および／またはサンプリングのためにダウンホールツール内に吸引される地層流体または地下地層内に注入される特別流体（例えば改修流体）のような、ダウンホール流体（ドリルストリングを通してポンピングされる掘削泥以外の流体）を意味する。また、補助流体には、例えば油圧モータ、ピストンまたは変位ユニット等のツールコンポーネントを作動させるのに有効な油圧流体も含まれる。補助流体には、冷却流体のように、ボトムホールアセンブリ内の熱管理に使用される流体も含まれる。一般に、補助流体は、単にドリルビットの潤滑および／またはビット掘削屑を地表に搬出するだけでなく、ダウンホール作業においても有用である。
【００１３】
「コンポーネント」は、１つ以上のダウンホールツールまたは１つ以上のダウンホールツールモジュール（単一または複数）を意味し、特に、これらのツールまたはモジュールがダウンホールツールストリング内で使用される場合についていう。
【００１４】
「電気」および「電気的に」とは、電子信号を伝送する接続部（単一または複数）および／またはライン（単一または複数）をいう。
【００１５】
「電子信号」とは、電力および／またはデータ（例えば２進データ）を伝送できる信号を意味する。
【００１６】
「モジュール」とはダウンホールツールの１セクション、より詳しくは、別個のすなわち個々の機能を遂行するための２つ以上の相互連結されたモジュールを備えた多機能ツールまたは一体形ダウンホールツールの１セクションを意味する。
【００１７】
「モジュラ」とは、モジュールおよび／またはツールを（相互）連結できることを意味し、使用時のフレキシビリティおよび多様性が得られるように、できる限り標準型ユニットまたは寸法で構成されたものをいう。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の一態様によれば、第１モジュールと、第２モジュールと、第１および第２モジュールを連結する１つ以上のコネクタとを有する、地下地層に使用するモジュラツールが開示される。第１モジュールは、ツールの外部の少なくとも一部を形成する第１カラーを備え、該カラーが、カラーの第１端部の第１係合機構と、カラーの第２端部の第２係合機構と、掘削流体を通す流体通路とを有している。第２モジュールは、ツールの外部の少なくとも一部を形成する第２カラーを備え、該カラーが、第１カラーの第２端部と係合するための、カラーの第１端部の第１係合機構と、カラーの第２端部の第２係合機構と、モジュールの一定長さに亘って延びている、掘削流体を通すための流体通路とを有している。１つ以上のコネクタは、補助ライン連結部と、モジュール間に電力および／またはデータを伝送するワイヤ接続部とを有している。
【００１９】
本発明の他の態様によれば、坑井掘削システムが開示される。この坑井掘削システムは、地表からの掘削流体の流れを供給するドリルストリングと、該ドリルストリングに作用するように連結された第１端部を備えた地層試験ツールと、ツールの第２端部に作用するように連結されたドリルビットとを有し、ドリルビットは、ドリルストリングからの掘削流体を地層試験ツールを通して受入れる。地層試験ツールは複数のモジュールを有し、各モジュールが少なくとも１つのフローラインおよび掘削流体通路を備えている。複数のモジュールのうちの第１のモジュールは、複数のモジュールのうちの第２モジュールの第１端部または第２端部に作用するように連結でき、これにより、第１モジュールと第２モジュールとの間のフローラインおよび掘削流体通路内の流体を伝送できる。
【００２０】
本発明の他の態様によれば、掘削現場でダウンホールツールを組立てる方法が開示される。この方法は、第１モジュールおよび第２モジュールを用意する段階を有している。各モジュールは、ツールの外部の少なくとも一部を形成し、かつ第１モジュールのフローラインを第２モジュールのフローラインに連結し、フローラインはツールの外部に流体的に連結される。第１モジュールのカラーは、該カラーの第１端部の第１ねじ部分と、カラーの第２端部の第２ねじ部分と、モジュールの一定長さに亘って延びている、掘削流体を通す流体通路とを有している。第２モジュールのカラーは、該カラーの第１端部の第１ねじ部分と、カラーの第２端部の第２ねじ部分と、モジュールの一定長さに亘って延びている、掘削流体を通す流体通路とを有している。
【００２１】
本発明の更に別の態様によれば、掘削同時並行ツールの複数のモジュールを再編して複数のツールを得る方法が開示される。この方法は、複数のモジュールを用意する段階を有し、各モジュールは少なくとも１つのフローラインおよび掘削流体通路を有している。この方法は更に、複数のモジュールを第１形態に連結して、第１ダウンホールツールを得る段階と、複数のモジュールを第２形態に連結して、第２ダウンホールツールを得る段階とを有している。
【００２２】
本発明の上記特徴および長所が詳細に理解されるように、添付図面に示す本発明の実施形態を参照して、本発明をより詳細に説明する。しかしながら、添付図面は本発明の典型的な実施形態を示すに過ぎず、したがって本発明の範囲を限定するものではなく、本発明は他の等しく有効な実施形態をも含むものであることに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】リグから坑井内へと延びている従来のドリルストリングの一部を断面で示す概略図であり、地層テスターアセンブリを備えたドリルストリングは、コネクタ（単一または複数）により連結された複数のモジュールを有している。
【図２Ａ】図１のドリルストリングの一部を示す概略断面図であり、地層テスターアセンブリおよびその相互連結されたモジュールの幾つかをより詳細に示すものである。
【図２Ｂ】図２Ａに例示したプローブモジュールの一部を断面にしたより詳細な概略図である。
【図２Ｃ】ドリルストリングに使用する例示のポンプ排出を断面にした部分概略図である。
【図２Ｄ】ドリルストリングに使用する例示のダウンホール流体分析モジュールの一部を断面にした概略図である。
【図３Ａ】図２Ａ−図２Ｄに示した２つ以上のモジュールを用いた第１形態を有するドリルストリングの概略図である。
【図３Ｂ】図２Ａ−図２Ｄに示した２つ以上のモジュールを用いた第２形態を有するドリルストリングの概略図である。
【図３Ｃ】図２Ａ−図２Ｄに示した２つ以上のモジュールを用いた第３形態を有するドリルストリングの概略図である。
【図３Ｄ】モジュラツールの作動を示すフローチャートである。
【図４Ａ】一般的なモジュラコネクタにより連結されたダウンホールツールストリングの２つのコンポーネントを示す概略断面図である。
【図４Ｂ】軸線方向に配向された中央流体導管および半径方向に配向された中央導電性通路を備えたコネクタにより連結されたダウンホールツールストリングの２つのコンポーネントを示す概略断面図である。
【図５】軸線方向に配向された環状流体導管および半径方向に配向された中央導電性通路を備えたコネクタにより連結されたダウンホールツールストリングの２つのコンポーネントを示す概略断面図である。
【図６】図５のコネクタと同様のコネクタにより連結された２つのダウンホールコンポーネントの概略断面図であり、コネクタと連結されたコンポーネントとの間のインターフェースをより詳細に示すものである。
【図７】コネクタの長さを調節するアセンブリを備えたコネクタにより連結されたダウンホールツールストリングの２つのコンポーネントを示す概略断面図である。
【図８】コネクタの長さを調節する他のアセンブリが設けられたコネクタにより連結されたダウンホールツールストリングの２つのコンポーネントを示す概略断面図である。
【図９】半径方向に対称的な内側流体導管および半径方向に配向された中央導電性通路を備えたコネクタにより連結されたダウンホールツールストリングの２つのコンポーネントを示す概略断面図である。
【図１０】軸線方向に配向された中央流体導管および軸線方向に配向された非中央導電性通路を備えたコネクタにより連結されたダウンホールツールストリングの２つのコンポーネントを示す概略断面図である。
【図１１Ａ】図１０の軸線方向に配向された導電性コネクタ通路を備えたワイヤ状（有線）ドリルパイプシステムの一部を示す概略断面図である。
【図１１Ｂ】図１０の軸線方向に配向された導電性コネクタ通路を備えたワイヤ状（有線）ドリルパイプシステムの一部を示す概略断面図である。
【図１２】半径方向に対称的な外側流体導管および半径方向に配向された中央導電性通路を備えたコネクタにより連結されたダウンホールツールストリングの２つのコンポーネントを示す概略断面図である。
【図１３】軸線方向に配向された非中央流体導管および軸線方向に配向された導電性通路を備えたコネクタにより連結されたダウンホールツールストリングの２つのコンポーネントを示す概略断面図である。
【図１４Ａ】コネクタのボディアセンブリの第１管状部材と第２管状部材とを分離したときに、相互連結されたコンポーネントのフローラインを自動的に遮断するバルブを備えたコネクタを示す概略断面図である。
【図１４Ｂ】コネクタのボディアセンブリの第１管状部材と第２管状部材とを分離したときに、相互連結されたコンポーネントのフローラインを自動的に遮断するバルブを備えたコネクタを示す概略断面図である。
【図１５】同心状に配置されたリングを備えた複数の電気的接続部および流体連結部を備えたコネクタにより連結されたダウンホールツールストリングの２つのコンポーネントを示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明は、標準の掘削作業を維持すると同時に、近くのツール間またはモジュール間に流体並びに電気信号を伝送できるコネクタおよびモジュラシステムを提供する。かくして、例えば本発明を用いることにより、２つのＬＷＤ（logging-while-drilling：掘削同時並行検層）またはワイヤラインツールまたはモジュールを連結して、これらの間に流体（油圧）連通および電気通信を行うことができる。コネクタは、このような連通および通信を必要とするダウンホールツールストリングのどこにでも配置できる。
【００２５】
図１には、本発明を有利に使用できる従来のドリリングリグ（掘削リグ）およびドリルストリングが示されている。地上据付形のプラットホーム・デリックアセンブリ１１０が、地下地層Ｆを貫入する坑井Ｗ上に配置されている。図示の実施形態では、坑井Ｗは、良く知られた方法で回転掘削により形成されている。しかしながら、本発明の利益を理解できる当業者ならば、本発明は、斜め掘り並びに回転掘削、ＬＷＤおよびＭＷＤ（measurement-while-drilling：掘削同時並行測定）等に用途を見出すこともでき、地上据付形リグに限定されないことが理解されよう。
【００２６】
ドリルストリング１１２は、坑井Ｗ内に懸架されておりかつその下端部にドリルビット１１５を有している。ドリルストリング１１２は、図示しない手段により付勢されるロータリテーブル１１６により回転され、該ロータリテーブル１１６はドリルストリング１１２の上端部でケリー１１７と係合している。ドリルストリング１１２は、トラベリングブロック（図示せず）に取付けられたフック１１８から、ケリー１１７と、フック１１８に対してドリルストリング１１２の回転を可能にするロータリスイベル１１９とを介して懸架されている。
【００２７】
掘削流体または掘削泥１２６は、坑井現場に形成されたピット１２７内に貯蔵される。ポンプ１２９は、掘削流体（掘削泥としても知られている）１２６を、スイベル１１９内のポートを介してドリルストリング１１２の内部に供給し、掘削流体を、方向矢印１０９で示すようにドリルストリング１１２を通して下方に押し流す。掘削流体１２６は、ドリルビット１１５のポートを通ってドリルストリング１１２から出て、次に、ドリルストリング１１２の外部と坑井の壁との間の環状部を通り、方向矢印１３２で示すように上方に循環する。このようにして、掘削流体はドリルビット１１５を潤滑しかつ地層掘削屑を地表まで搬送して、再循環のためにピット１２７に戻す。
【００２８】
ドリルストリング１１２はまた、ドリルビット１１５の近く（換言すれば、ドリルビットからドリルカラー長の数倍以内の位置）のボトムホールアセンブリ（その全体を参照番号１００で示す）を有している。ボトムホールアセンブリ（bottom hole assembly：ＢＨＡ）１００は、情報の測定、処理および記憶並びに地表との通信を行う能力を有している。ＢＨＡ１００はまた、例えば他の種々の測定機能を遂行するためのドリルカラー搬送形ツール、スタビライザ等、およびテレメトリ機能を遂行するための地表−ローカル通信サブアセンブリを有している。
【００２９】
図１の実施形態のドリルストリング１１２には更に、電力または油圧動力、流れ制御、流体サンプリング、流体分析および流体サンプル貯蔵等の種々のそれぞれの機能を遂行するための種々の連結形モジュール１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃを備えた地層試験ツールを収容するドリルカラー１３０が設けられている。図２Ａ−図３Ｃを参照して、ＢＨＡ１００の他のモジュールおよび構成をより詳細に説明する。モジュール１３０ｂは、当業者に広く知られているように、坑井Ｗの壁と係合しかつ地層Ｆから流体の代表的サンプルを抽出するためのプローブ２３２を備えたプローブモジュールである。他のモジュール（例えばモジュール１３０ｃ）には、プローブモジュール１３０ｂを介して通信される代表的流体サンプルまたは「クリーン」流体サンプルを貯蔵しておくＰＶＴ―クオリティチャンバ（タンクまたはシリンダとしても知られている）が設けられている。
【００３０】
図２Ａには、図１の地層テスターアセンブリ１３０、より詳しくはプローブモジュール１３０ｂおよびサンプル貯蔵モジュール１３０ｃがより詳細に示されている。プローブモジュール１３０ｂには、坑井Ｗの壁と係合して流体を地層Ｆからプローブライン２３４を介して中央フローライン２３６内に吸引するプローブアセンブリ２３２が設けられている。（数あるバルブのうち）バルブ２３８、２４０、２４２が操作されて、プローブ２３２が流れ制御モジュール（図示せず）に流体的に連結され、これにより、地層流体がフローライン２３６内に吸引されかつサンプリングされた流体が地層テスター１３０内の適当なモジュールにポンピングされ、分析、坑井環状部への排出または貯蔵等が行われる。プローブモジュール１３０ｃには、後で地表で分析すべくＰＶＴ−クオリティ流体サンプルを受入れかつ貯蔵するための１つ以上のサンプル貯蔵チャンバ２４４が設けられている。
【００３１】
サンプリングされた流体を隣接モジュール（これらのモジュールは、図２に示すように実際には当接しておらず、より詳細に後述する）間に導きかつ電気ライン２５０を介して電気信号を導くためのコネクタ２１０が用いられている。電気ライン２５０はまた、地層テスター１３０の種々のモジュール（１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ）間で電力（可能ならばデータも）を伝送すべく、モジュールを通って延びている。しかしながら、後述のように、ＢＨＡに使用されるモジュールに基づいて、コネクタ２１０（および本明細書で説明する他の全てのコネクタ）は、１つ以上の油圧ラインおよび／または１つ以上の流体ラインに連通させることができる。また、流体サンプリングおよび圧力測定並びに圧力勾配測定および他のリザーバ試験作業を行うため、１つ以上の圧力ゲージ２４６を１つ以上のサンプリングプローブ（１つのみのプローブ２３２が示されている）と協働するように使用できる。また、圧力ゲージ２４６のようなセンサを適当に使用することにより、コネクタ２１０の完全性を確認できる。したがって、本発明の利益を有する当業者には理解されようが、本発明のコネクタは多くの構成および用途に適合でき、地層試験ツールに限定されるものではない。
【００３２】
図２Ｂには、図２Ａのプローブモジュールがより詳細に示されている。例えば、上記種々の部品またはアセンブリに加え、プローブモジュール１３０ｂには、電子アセンブリ１５１と、坑井Ｗ内にＢＨＡ１００を固定するためのセッティングピストンすなわちバックアップピストン１５０とを設けることができる。電子アセンブリ１５１は電気ライン２５０に伝送可能に接続されており、これらの間にデータおよび／または電力を伝送できる。また、電子アセンブリ１５１は、対応情報を収集しかつ通信すべくモジュール１３０ｂ内またはモジュール１３０ｂの周囲に配置された１つ以上のセンサ（例えば圧力ゲージ２４６）に通信可能に接続できる。しかしながら、他の圧力センサおよび／または他のセンサ（図示せず）を、プローブ２３２、フローライン２３６、セッティングピストン１５０等に配置することができる。電子アセンブリはまた、図２Ｂに示す例のバルブ２３８、２４０等のバルブに作動可能に接続できる。
【００３３】
セッティングピストン１５０は、ＢＨＡ１００の固定に際しプローブ２３２と協働する。セッティングピストン１５０は、油圧ライン１５２を介して油圧ライン１５４に流体的に連結されている。油圧ライン１５４は、セッティングピストン１５０およびプローブ２３２を伸長させる充分な動力を発生するポンプ１５６に連結されている。より詳しくは、ポンプ１５６は、油圧ライン１５４を介して油圧ライン１５８にも流体的に連結されており、プローブ２３２を坑井壁に対して押付けることができる。或いは、セッティングピストン１５０は、例えば電気機械手段のような油圧手段以外の何らかの手段を用いて伸長すなわち作動させることができる。
【００３４】
他の実施形態では、プローブ２３２および／またはセッティングピストン１５０を作動させるのに必要な動力は、ＢＨＡのどこかに配置されるポンプまたは押し退け容積形ユニット（置き換えユニット）により得ることができる。例えば、動力は、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、油圧モジュール１３０ｈにより得ることができる。油圧モジュール１３０ｈには、必要な油圧動力を付与するポンプ（図示せず）を設けることができる。かくして、モジュール１３０ｂを通して１つ以上の油圧ライン１６０を配置して、地層テスターアセンブリ１３０のモジュール１３０ｂ内のアセンブリまたは他のアセンブリを駆動することもできる。例えば、油圧ライン１６２は、ライン１６０を、ライン１５４を介してプローブ２３２およびセッティングピストン１５０に流体的に連結する。本明細書の簡潔性および明瞭性の観点から、本発明の開示および図面の全体を通して、２本以上であっても油圧ラインを単一ラインで示すことは有意義である。例えば、ポンプ１５６とプローブ２３２との間に延びているライン１５６、１５８は実際には２本の油圧ラインであり、例えば一方の油圧ラインは動力または圧力を供給し、他方の油圧ラインは戻りラインである。
【００３５】
図２Ａに関連して説明した部品またはアセンブリに加え、プローブモジュール１３０ｂは、プローブ２３２に流体的に連結されるプリテストピストン１６３を有し、この実施形態では、プリテストピストン１６３はフローライン２３６、２３４を介してプローブ２３２に流体的に連結されている。プリテストピストン１６３は、ローラスクリュウおよびモータまたは他の既知の手段により作動される。プローブモジュール１３０ｂを作動させる動力は、モジュール１３０ｂ内の動力源により発生させることができるが、例えば１つ以上のコネクタを介して他のモジュール１３０により得ることができる。当業者ならば理解されようが、プリテストピストン１６３は、例えば地層圧力のような地層パラメータを得るのに使用できる。また、プローブモジュール１３０ｂには、プローブ２３２に流体的に連結される第２フローライン１６４を設けることができる。図示されていないが、第２フローライン１６４は、選択的にフローライン２３６と同じ部品またはアセンブリに流体的に連結できる。或いは、第２フローライン１６４は、フローライン２３６に流体的に連結された部品またはアセンブリと同じまたは同様な機能を達成するように、第２フローライン１６４自体の部品またはアセンブリに流体的に連結することができる。このように、プローブモジュール１３０ｂ、コネクタおよびツールは、全体として、少なくとも２つのサンプルフローライン、したがって二重入口またはガードされたサンプリングを支持する基盤（infrastructure）を含む。例えば、二重入口は、第１フローライン２３６を通る汚染流体のサンプリングおよび第２フローライン１６４を通るきれいなすなわちバージン地層流体のサンプリングが行えるように位置決めされかつ適合される。しかしながら、フローライン１６４、２３６は、他の特徴および長所が得られるように組合せて使用できる。より詳しくは、フローライン１６４、２３６は両方とも、汚染流体を通すのに使用でき、或いは例えば掘削流体を搬送するように操作できる。
【００３６】
図２Ｃには、１つ以上の他のモジュール１３０ａ−１３０ｉに使用できるポンプ排出（pump-out）モジュール１３０ｄが示されている。ポンプ排出モジュール１３０ｄは、押し退けユニット（displacement unit）１６８およびアクチュエータ１７０を備えた、例えばリニアモータまたは油圧ポンプのようなポンプ１６６を有している。ポンプ１６６はプローブ２３２に流体的に連結されており、かつ地層流体をサンプリングしかつツールの種々のモジュールの全体に亘って種々の流体を搬送するのに必要な圧力および流量を発生する。ポンプ１６６は更に、押し退けユニット１６８とフローライン２３６との間に配置されたバルブシステム１７２を有し、該バルブシステム１７２は、押し退けユニット１６８に流入および流出する流体の流れを調整する。（数あるバルブのうち）バルブ１７４、１７６、１７８は、流体の流れを制御しかつサンプリングされた流体を地層テスター１３０内の適当なモジュールにポンピングして分析し、坑井環状体に排出しまたは貯蔵等を行うべく、ポンプ１６６をプローブ２３２および種々の他のモジュールに流体的に連結するように操作される。例えば、バルブ１７８は、フローライン２３６と、該フローライン２３６内の流体を坑井Ｗ内に排出する出口１８０との間に配置される。
【００３７】
図２Ｂおよび図２Ｃに示すように、ここでは、本明細書で論じるツールの１つ以上のコンポーネントが、内側環状体または坑井１７９のようなツールの内部と流体的に連結すなわち流体的に連通されることを考えることもできる。内側環状体または坑井１７９は、流体の掘削泥１２６がドリルストリング１１２からドリルビット１１５へと流れるときに、掘削泥１２６用の導管を形成する。例えば図２Ｂに示すように、プローブモジュール１３０ｂには、フローライン２３６から１つ以上のバルブを介して環状体１７９まで延びているフローライン１８１を設けることができる。この構成では、フローライン１８１は、流体を、フローライン２３６から下方に流れる掘削流体１２６内に落し、除去しまたは排出するのに使用できる。同様に図２Ｃに示すように、ポンプ排出モジュール１３０ｄには、バルブ１７８から環状体１７９内に延びているフローライン１８３を設けることができる。環状体内への１つ以上のフローラインは、モジュール１３０ｂ、１３０ｄまたは他のいずれかのモジュール１３０に設けられるか否かにかかわらず、これらの機能および位置が前述のような機能および位置に限定されるものではなく、種々の他のコンポーネントおよびフローラインを環状体または坑井１７９内に連結できる。例えば、限定的ではなくかつ図示もしないが、図２Ａの１つ以上のサンプル貯蔵チャンバ２４４および図２Ｂのプリテストピストン１６３の各々は、内側環状体または坑井１７９に流体的に（luifly）連結できる。
【００３８】
電子アセンブリ１８２は、データおよび／または電力を伝送すべく電気ライン２５０に伝送可能に接続されている。また、電子アセンブリ１８２は、データを収集しかつ通信すべくモジュール１３０ｄ内およびこの回りに配置された１つ以上のセンサ（図示せず）に通信可能に接続できる。例えばポンピングパラメータを決定するため、位置センサ、流量センサおよび／または圧力センサをポンプ１６６に隣接して配置できる。更に、電子アセンブリ１８２は、バルブ１７４、１７６および／または１７８に作動可能に接続できる。電子アセンブリは、サンプリング作動を制御すべくポンプ１６６（例えばモータ１７０）に作動可能に接続するのが好ましい。任意であるが、電子アセンブリはポンプ１６６の閉ループ制御を行うように構成できる。
【００３９】
また、ポンプ排出モジュール１３０ｄには第２フローライン１６４を設け、該フローラインを、フローライン２３６と同じ部品またはアセンブリに選択的に接続することができる。或いは、第２フローライン１６４をそれ自体の部品またはアセンブリに流体的に連結して、フローライン２３６に流体的に連結された部品またはアセンブリと同じまたは同様な機能を行わせることができる。また、単にポンプ排出モジュール１３０ｄを通して供給されおよび／または例えばポンプ１６６の駆動に使用できる油圧ライン１６０を、ポンプ排出モジュール１３０ｄに設けることができる。
【００４０】
図２Ｄには、他のモジュール１３０ａ−１３０ｉに使用できるダウンホール流体分析（Downhole Fluid Analysis:ＤＦＡ）モジュール１３０ｅが示されている。ＤＦＡモジュール１３０ｅは、種々の流体パラメータを測定するための１つ以上の流体センサ１８４を有している。ＤＦＡモジュール１３０ｅとして、例えば圧力センサ１８４ａ、光学センサ１８４ｂ、粘度センサ１８４ｃ、密度センサ１８４ｄ、抵抗センサ１８４ｅおよびＨ2Ｏセンサ１８４ｆがあるが、これらに限定されるものではない。センサ１８４はフローライン２３６に流体的に連結され、かつ対応情報を収集しかつ通信すべく電子アセンブリ１８６に通信可能に接続できる。電子アセンブリ１８６もまた、試験ツールアセンブリ１３０の他のモジュール間でデータおよび／または電力を伝送すべく、電気ライン２５０に伝送可能に接続される。また、ＤＦＡモジュール１３０ｅには第２フローライン１６４を設けることができ、該第２フローライン１６４は、フローライン２３６と同じ部品またはアセンブリに選択的に流体的に連結できる。或いは、第２フローライン１６４はそれ自体の部品またはアセンブリに流体的に連結して、フローライン２３６に流体的に連結された部品またはアセンブリと同じまたは同様な機能を達成することもできる。ＤＦＡモジュール１３０ｅには更に、単にＤＦＡモジュール１３０ｅを介して供給される油圧ライン１６０を設けることができる。
【００４１】
図３Ａ−図３Ｃには、１つ以上のモジュール１３０ａ−１３０ｉの組合せにより達成できる多くの可能な構成が示されている。また、図３Ａ−図３Ｃには、例えば制御モジュール１３０ｉ、電力モジュール１３０ｆおよび油圧モジュール１３０ｈ等の付加モジュール１３０が示されている。より詳しくは、制御モジュール１３０ｉには、情報およびデータを記憶する１つ以上のメモリおよび試験ツールの他のモジュールを制御し、データを分析しかつ地表のオペレータ（図示せず）と通信することができる１つ以上のコントローラを設けることができる。電力モジュール１３０ｆは、例えばタービンおよび／または充電可能なバッテリ（図示せず）を介して試験ツールのための電力を発生することができる。電力発生機構は、電子ライン２５０を介して他のモジュールに電力を伝送できるが、電力を供給する全体として別のラインを設けることができる。必須という訳ではないが、制御モジュール１３０ｉおよび／または電力モジュール１３０ｆには、モジュール１３０同士の間に流体（例えば油圧流体）を通すための１つ以上の流体連結部を設けることができる。これにより、流体連結部を必要とするモジュール間に制御モジュール１３０ｉおよび／または電力モジュール１３０ｆが配置されるので付加モジュール性が得られる。
【００４２】
油圧モジュール１３０ｈは、１つ以上のモジュールおよびこれらのそれぞれの部品およびアセンブリに油圧動力を供給し、したがって少なくとも１つの流体ラインを必要とする。例えば、油圧モジュール１３０ｈが動力をポンプ１６６、プローブ２３２および／またはセッティングピストン１５０に供給するように、ツールを連結及び構成することができる。より詳しくは、油圧モジュール１３０ｈは、油圧補償システム、油圧動力を供給するポンプ、制御電子部品、電源、センサ、バルブ（図示せず）、および油圧発生システムに見られる他の一般的部品を有している。
【００４３】
より詳しくは、図３Ａには、遠位端にドリルビット１１５を備えたＢＨＡ１００’が示されている。ビット１１５から上に向かって順に、プローブモジュール１３０ｂ、ＤＦＡモジュール１３０ｅ、ポンプ排出モジュール１３０ｄ、油圧モジュール１３０ｈ、サンプルキャリヤモジュール１３０ｃ、動力発生モジュール１３０ｆおよび制御モジュール１３０ｉが設けられ、これらは、油圧および電気的エクステンダ又はコネクタ２１０または後述の任意のコネクタを用いて連結される。コネクタ２１０は、１つのモジュール１３０から他のモジュールへの地層流体／坑井流体の搬送、および／またはシステムコンポーネントを作動させる油圧流体の搬送を行うことができる。電気的エクステンダ２１０は、モジュール１３０間で信号および電力を伝送して、モジュール間でデータを共有しまたは１つのマスターモジュールからの作動を制御する。図示されてはいないが、ＢＨＡ１００’には、図１に示すように、地表にデータを送りおよび／またはオペレータからダウンリンクコマンドを受けるためのテレメトリツールを設けることができる。
【００４４】
より詳しくは、前述のサンプルラインおよびガードラインのような１つ以上のフローライン（図２Ａ−図２Ｄの１６４、２３６）を、プローブ２３２（ビット１１５に隣接または近接して配置されたプローブ）から、流体分析のためのＤＦＡモジュール１３０ｅを通ってポンプ排出モジュール１３０ｄまで延ばすことができ、ポンプ排出モジュール１３０ｄでは、ポンプ１６６（図２Ｃ）が圧力をラインに付与する。同様に、１つ以上の油圧ライン（図２Ｂ−図２Ｄの１６０）が油圧モジュール１３０ｈからポンプ排出モジュール１３０ｄ内に延びており、ポンプ１６６（図２Ｃ）を作動させる。また、１つ以上の油圧ライン１６０が、ＤＦＡモジュール１３０ｅを通ってプローブモジュール１３０ｂ内に延びており、プローブ２３２またはセッティングピストン１５０を作動させる。１つ以上のデータおよび／または動力ライン２５０が、動力発生モジュール１３０ｆおよび制御モジュール１３０ｉからＢＨＡ１００’の残りのモジュール１３０まで延びており、種々のアセンブリを運転させかつモジュール１３０間でデータを通信するのに必要な動力（電力）を供給する。
【００４５】
モジュール１３０ａ−１３０ｉおよびコネクタ２１０の種々の部品およびアセンブリをパッケージングするのに１つ以上のシャーシハウジングが使用され、地表からドリルビット１１５まで流体通路を掘削できるように構成されている。この構成では、坑井が掘削されるとき、トリッピングの間またはワイパーのトリップ時に、種々の地層試験を行うことができかつ例えば坑井のステアリング、制御、泥システムの適合およびリザーバの特徴付けに使用できるリアルタイム情報を得る。上記および他の試験を行うことに加え、このモジュラシステムは、小さいサイズのツールを得るべく組合せることができるツール間に共通の特徴を与え、かつ例えば圧力試験、流体サンプリング、流体分析および組合せ等の仕事ニーズにしたがって構成される試験ツールを与える。
【００４６】
また、長さの制限があるため、単一ツールの複雑さが非常に制限される。モジュラツールでは、各モジュールは依然としてリーズナブルな長さに留まることができ、リグ上でモジュールを搬送しかつ取扱うことができる。かくして、モジュール１３０の長さはモジュールが標準リグ装置により容易に取扱うことができる長さ、例えば約３５−４０フィートより短い長さにすべきである。また、モジュラツールは、顧客の利益のため、より多くの特徴および複雑さをＢＨＡに組込むことができる。或る場合には、ＤＦＡモジュール１０３ｅは、例えばオイルベース泥システム（図３Ａ）におけるようにポンプ排出モジュール１３０ｄの前に配置するのが好ましい。他の場合には、ＤＦＡモジュール１０３ｅは、例えば水ベース泥システム（図３Ｃ）におけるように、ポンプ排出モジュール１３０ｄの後に配置するのが好ましい。
【００４７】
図３Ｂおよび図３Ｃには、ＢＨＡ１００''、１００'''を形成するモジュール１３０の異なる構成が示されている。より詳しくは、図３ＢのＢＨＡ１００''は、ビット１１５に隣接して配置された第１プローブモジュール１３０ｂと、ビット１１５から離れた位置に配置された第２プローブモジュール１３０ｂとを有している。この構成では、ＢＨＡ１００''はサンプリングおよび圧力試験を同時に行うのに適しており、或いは同時に２つのプローブを用いてサンプリングまたは圧力試験を行うのに適している。同様に、ＢＨＡ１００''は、２つのプローブモジュール１３０ｂにより得られる構造を必要とする、当業者に知られた干渉試験を行うのに適している。２つのプローブモジュールに油圧動力を付与するコンポーネントは、単一モジュール１３０ｈ内に再編成されかつ２つのプローブモジュール間で共有される。
【００４８】
図３ＣのＢＨＡ１００'''は、ビット１１５に隣接して配置されたプローブモジュール１３０ｂと、ポンプ排出モジュール１３０ｄの両側に配置された第１および第２ＤＦＡモジュール１３０ｅとを有している。この構成では、ＢＨＡ１００'''は、ポンピングの後および前の流体の分析、および分離（セグレゲーション）の検出および／またはポンプモジュールで生じることがあるエマルションの破壊を行うことができる。
【００４９】
作動に際し、ＢＨＡは、リグ床上または不動産が制限されるリグに隣接して組立てられる。例えば、図３Ｄに示すように、ＢＨＡの底はスリップ内にロックされる。次に、運転すべき特定の仕事または試験に基づいてモジュール１３０が選択され、次にＢＨＡにねじ込まれるか、さもなければ取付けられる。次に、他のモジュール１３０がＢＨＡに付加される箇所まで、ドリルストリングが下降される。種々のモジュール１３０を付加しまたは連結する場合に、１つ以上の油圧ライン、１つ以上のデータラインおよび／または１つ以上の流体ラインが、本明細書に開示するコネクタの１つを用いて連結される。また、種々のモジュール１３０を連結する間に、掘削流体の通路がＢＨＡを通して完成される。
【００５０】
図４Ａには、一般的なモジュラコネクタ３１０が示されており、これは、地下地層Ｆに貫入する坑井Ｗ内に配置されるダウンホールツールストリング（連結されたドリルカラー３０６、３０８により表されている）の２つのそれぞれのコンポーネント３６０、３８０の対向端部３６１、３８１を通って延びかつこれらの端部またはこの近くに終端する補助フローライン３６２、３８２と電気的ライン３６４ａ、３６４ｂ、３８４ａ、３８４ｂとを連結するのに使用される。コンポーネント３６０、３８０は別個のダウンホールツールであり、図２で上述したような一体形ツールの別個のモジュールである必要はない。
【００５１】
コネクタ３１０は、補助フローライン３６２、３８２を流体的に連結しかつ２つのそれぞれのコンポーネント３６０、３８０の電気的ライン３６４ａ、３６４ｂ、３８４ａ、３８４ｂを電気的に接続するボディアセンブリ３１２を有している。ボディアセンブリは実質的に一体に形成するか、後述の種々の実施形態で説明するように２つ以上の補完部分で構成できる。ボディアセンブリ３１２は、２つのコンポーネントの補助フローライン３６２、３８２を流体的に連結する少なくとも１つの流体導管３２２を形成している。後述の実施形態では、他の種々の流体導管解決方法が提供される。ボディアセンブリには、一般に、連結されたコンポーネント３６０、３８０の端部３６１、３８１を横切る流体連結部をシールするОリングシール３２４ａ、３２４ｂ、３２６ａ、３２６ｂが設けられている。Оリングは、当業界で知られているように、流体の流れ一体性を要するあらゆる場所で同様に使用できることは理解されよう。更に、本願の開示を通して、Оリングは種々の流体連結部にわたってシールを行うものと理解されようが、他の既知のシーリング機構（例えばパッキングリング）も有利に使用できる。また、少なくとも幾つかの実施形態では、コネクタボディアセンブリは、例えば、相互連結されたコンポーネントの１つの溢流が他の相互連結されたコンポーネントに伝播することを防止する圧力隔壁の機能を遂行する。
【００５２】
ボディアセンブリには更に、２つのコンポーネント３６０、３８０の電気的ライン３６４ａ、３６４ｂ、３８４ａ、３８４ｂを電気的に接続するための少なくとも１つの導電性通路（図４Ａには示されていない）が設けられている。このような電気的通路は、ボディアセンブリを通して電気信号を伝送するのに有効であり、後述の種々の実施形態に例示する多くの方法で形成できる。
【００５３】
コネクタボディアセンブリは実質的に金属で作られ、連結ピン、接点等をシールするのにガラスが使用されている。或いは、コネクタボディアセンブリは、絶縁性熱可塑性プラスチック（例えばＰＥＥＫ（登録商標）熱可塑性プラスチック）、または金属と、絶縁性熱可塑性材料と、ガラスとの適当な組合せで作ることができる。
【００５４】
連結すべきツールストリングコンポーネント３６０、３８０の端部３６１、３８１間の異なる距離ｄに適合させるため、ボディアセンブリ３１２の長さを調節する長さ調節アセンブリ３１４（スリーブ部材（図示せず）を組み込み可能）が更に設けられている。後述するように、ボディアセンブリ３１２には、ねじにより相互連結（例えば互いに連結または共通スリーブまたはサブを介して連結）される第１および第２部材を設けることができる。この場合、長さ調節アセンブリ３１４は、第１および第２ボディアセンブリ部材の一方または両方の回転を可能にしまたは補助するように作動し、ボディアセンブリの全長を調節する。この場合における長さ調節アセンブリの操作は、２つのコンポーネント３６０、３８０の対向端部３６１、３８１間にボディアセンブリ３１２の大部分を配置することにより簡単化されることは理解されようが、これは本質的なことではない。
【００５５】
図４Ｂ−図１４には、ダウンホールツールストリングの近接モジュールおよび／またはツールのようなコンポーネントの連結に使用できるコネクタの種々の例が示されている。各コネクタは、一般的に連結可能な第１および第２管状部材からなるボディアセンブリを有している。第１および第２管状部材は、それぞれ管状のピン部分およびボックス部分で構成でき、或る実施形態では、後述のようにドリルストリング内の隣接ドリルカラーで構成できる。
【００５６】
図４Ｂは、それぞれのドリルカラー４０６、４０８内に支持された２つのコンポーネント４６０、４８０の中央で軸線方向に配向された補助フローライン４６２、４８２に有用性を有するコネクタ４１０を示す断面図である。コネクタ４１０のボディアセンブリ４１２は、連結可能な第１および第２管状部材４１２ａ、４１２ｂを有している。第１管状部材４１２ａは上方コンポーネント４６０（該上方コンポーネントは上方ドリルカラー４０６と一緒に移動する）と一緒に移動するように支持されており、ボディアセンブリ４１２のピン部分を形成している。第２管状部材４１２ｂは下方コンポーネント４８０（該下方コンポーネントは下方ドリルカラー４０８と一緒に移動する）と一緒に移動するように支持されており、ボディアセンブリ４１２のボックス部分を形成している。ドリルカラー４０６、４０８はこれらが相対回転できるように構成されているため、ボディアセンブリ４１２のボックス部分およびピン部分も回転でき、かつ２つのコンポーネント４６０、４８０の補助フローライン４６２、４８２を流体的に連結する軸線方向に配向された流体導管４２２を形成すべく連結係合するように駆動される。一般に、Оリング４１５ａ、４１５ｂが第１管状部材４１２ａのスリーブ部分４１３の回りに支持されており、かつОリング４１９ａ、４１９ｂが第２管状部材４１２ｂのスリーブ部分４１７の回りに支持され、連結されたコンポーネント４６０、４８０の端部４６１、４８１を横切る流体連結部をシールしている。当業界で知られているように、流体の流れ一体性を要する箇所には、Оリングまたは他のシーリング手段を同様に使用できることは理解されよう。
【００５７】
第１および第２管状部材４１２ａ、４１２ｂはまた、協働して少なくとも１つの導電性通路４７４を形成し、２つのコンポーネント４６０、４８０の電気的ライン４６４ａ、４６４ｂ、４８４ａ、４８４ｂを電気的に接続する。電気的ラインはピン４８５によりボディアセンブリ４１２の導電性通路４７４に取付けられているが、他の既知の数ある取付け手段のうち半田付けまたはクリンプにより所定位置に取付けることができる。導電性通路４７４は、第１および第２管状部材４１２ａ、４１２ｂのそれぞれのピン部分およびボックス部分により支持された補完関係をなす半径方向（環状）電気的接点４９０ａ（内側）および４９０ｂ（外側）により、第１および第２管状部材４１２ａ、４１２ｂを横切って半径方向に配向されている（すなわち、半径方向に配向されたセグメントを有している）。
【００５８】
ボディアセンブリ４１２の長さを調節するアセンブリは、簡単化のため図４Ｂには示されていないが、当業者ならば、このような付加アセンブリは多くの用途において少なくとも望ましいものであることは理解されよう。このようなアセンブリの特定例を図７および図８を参照して以下に説明する。
【００５９】
図５は、それぞれのドリルカラー５０６、５０８内に支持された２つのコンポーネント５６０、５８０の軸線方向に配向された環状補助フローライン５６２、５８２に有用性を有する特定コネクタの実施形態５１０を示す断面図である。コネクタ５１０のボディアセンブリ５１２は、連結可能な第１および第２管状部材５１２ａ、５１２ｂを有している。第１管状部材５１２ａは上方コンポーネント５６０（該上方コンポーネントは上方ドリルカラー５０６に固定されており、該上方ドリルカラーと一緒に移動する）と一緒に移動するように支持されており、ボディアセンブリ５１２のピン部分を形成している。第２管状部材５１２ｂは下方コンポーネント５８０（該下方コンポーネントは下方ドリルカラー５０８に固定されており、該下方ドリルカラーと一緒に移動する）と一緒に移動するように支持されており、ボディアセンブリ５１２のボックス部分を形成している。したがって、ドリルカラー５０６、５０８はこれらが相対回転できるように構成されているため、ボディアセンブリ５１２のボックス部分およびピン部分も回転でき、かつ２つのコンポーネント５６０、５８０の補助フローラインを流体的に連結する軸線方向に配向された環状流体導管５２２を形成すべく連結係合するように駆動される。一般に、Оリング５１５ａ、５１５ｂがボディアセンブリ５１２のピン部分の回りに支持され、第１および第２管状部材５１２ａ、５１２ｂを横切る流体連結部をシールする。当業界で知られているように、流体の流れ一体性を要する箇所には、Оリングまたは他のシーリング手段を同様に使用できることは理解されよう。
【００６０】
第１および第２管状部材５１２ａ、５１２ｂはまた、協働して少なくとも１つの導電性通路５７４を形成し、２つのコンポーネント５６０、５８０の電気的ライン５６４、５８４を電気的に接続する。電気的ライン５６４、５８４はピン−ソケット設計（ウェットスタブと同様）の、補完関係をなす半径方向（環状）電気的接点５８３ａ（内側）および５８３ｂ（外側）およびピン５８５によりボディアセンブリ５１２の導電性通路５７４に取付けられているが、他の既知の数ある取付け手段のうち半田付けまたはクリンプにより所定位置に取付けることができる。導電性通路５７４は、第１および第２管状部材５１２ａ、５１２ｂのピン部分およびボックス部分により支持された半径方向（環状）電気接点５９０ａ（内側）、５９０ｂ（外側）により第１および第２管状部材５１２ａ、５１２ｂを横切って半径方向に配向されている（すなわち、半径方向に配向されたセグメントを有している）。
【００６１】
ボディアセンブリ５１２の長さを調節するアセンブリは、簡単化のため図５には示されていないが、当業者ならば、このような付加アセンブリは多くの用途において少なくとも望ましいものであることは理解されよう。このようなアセンブリの特定例を図７および図８を参照して以下に説明する。
【００６２】
図６は、それぞれのドリルカラー６０６、６０８内に支持された２つのコンポーネント６６０、６８０の軸線方向に配向された環状補助フローライン６６２、６８２に有用性を有する他のコネクタ６１０を示す断面図である。コネクタ６１０のボディアセンブリ６１２は、連結可能な第１および第２管状部材６１２ａ、６１２ｂを有している。第１管状部材６１２ａは上方コンポーネント６６０（該上方コンポーネントは上方ドリルカラー６０６に固定されており、該上方ドリルカラーと一緒に移動する）と一緒に移動するように支持されており、ボディアセンブリ６１２のピン部分を形成している。第２管状部材６１２ｂは下方コンポーネント６８０（該下方コンポーネントは下方ドリルカラー６０８に固定されており、該下方ドリルカラーと一緒に移動する）と一緒に移動するように支持されており、ボディアセンブリ６１２のボックス部分を形成している。したがって、ドリルカラー６０６、６０８はこれらが相対回転できるように構成されているため、ボディアセンブリ６１２のボックス部分およびピン部分も回転でき、かつ２つのコンポーネント６６０、６８０の補助フローライン６６２、６８２を流体的に連結する軸線方向に配向された環状流体導管６２２を形成すべく連結係合するように駆動される。一般に、Оリング６１５ａ、６１５ｂがボディアセンブリ６１２のピン部分の回りに支持され、第１および第２管状部材６１２ａ、６１２ｂを横切る流体連結部をシールする。当業界で知られているように、流体の流れ一体性を要する箇所には、Оリングまたは他のシーリング手段を同様に使用できることは理解されよう。
【００６３】
第１および第２管状部材６１２ａ、６１２ｂはまた、協働して少なくとも１つの導電性通路６７４を形成し、２つのコンポーネント６６０、６８０の電気的ライン６６４、６８４を電気的に接続する。電気的ライン６６４、６８４はピン−ソケット設計のピン６８５、６８７によりボディアセンブリ６１２の導電性通路６７４に軸線方向に取付けられているが、他の既知の数ある取付け手段のうち半田付けまたはクリンプにより所定位置に取付けることができる。導電性通路６７４は、第１および第２管状部材６１２ａ、６１２ｂのピン部分およびボックス部分により支持された補完関係をなす半径方向（環状）電気接点６９０ａ（内側）、６９０ｂ（外側）の上方対および下方対により第１および第２管状部材６１２ａ、６１２ｂを横切って半径方向に配向されている（すなわち、半径方向に配向されたセグメントを有している）。
【００６４】
ボディアセンブリ６１２の長さを調節するアセンブリは、簡単化のため図６には示されていないが、当業者ならば、このような付加アセンブリは多くの用途において少なくとも望ましいものであることは理解されよう。このようなアセンブリの特定例を図７および図８を参照して以下に説明する。
【００６５】
図７は、それぞれのドリルカラー７０６、７０８内に支持された２つのコンポーネント７６０、７８０の軸線方向に配向された補助フローライン（図示せず）に有用性を有する特定の実施形態のコネクタ７１０を示す断面図である。コネクタ７１０のボディアセンブリ７１２は、連結可能な第１および第２管状部材７１２ａ、７１２ｂを有している。第１管状部材７１２ａは上方コンポーネント７６０（該上方コンポーネントは上方ドリルカラー７０６と一緒に移動する）と一緒に移動するように支持されており、ボディアセンブリ７１２のボックス部分を形成している。第２管状部材７１２ｂは下方コンポーネント７８０（該下方コンポーネントは下方ドリルカラー７０８と一緒に移動する）と一緒に移動するように支持されており、ボディアセンブリ７１２のピン部分を形成している。したがって、ドリルカラー７０６、７０８はこれらが相対回転できるように構成されているため、ボディアセンブリ７１２のボックス部分およびピン部分も回転でき、かつ２つのコンポーネント７６０、７８０の補助フローライン（図示せず）を流体的に連結する、リニア部分７２２ａおよび環状部分７２２ｂを備えた軸線方向に配向された環状流体導管を形成すべく連結係合するように駆動される。一般に、Оリング７１５ａ、７１５ｂがボディアセンブリ７１２のピン部分の回りに支持され、第１および第２管状部材７１２ａ、７１２ｂを横切る流体連結部をシールする。当業界で知られているように、流体の流れ一体性を要する箇所には、Оリングまたは他のシーリング手段を同様に使用できることは理解されよう。
【００６６】
第１および第２管状部材７１２ａ、７１２ｂはまた、協働して少なくとも１つの導電性通路７７４を形成し、２つのコンポーネント７６０、７８０の電気的ライン７６４、７８４を電気的に接続する。電気的ライン７６４、７８４はピン−ソケット設計７８５ａ、７８５ｂ（ウェットスタブと同様）により、ボディアセンブリ７１２の導電性通路７７４に軸線方向に取付けられているが、他の既知の数ある取付け手段のうち半田付けまたはクリンプにより所定位置に取付けることができる。導電性通路７７４は、第１および第２管状部材７１２ａ、７１２ｂのボックス部分およびピン部分により支持された補完関係をなす電気的ソケット７８５ａ（内側）および電気的ピン７８５ｂ（外側）により第１および第２管状部材７１２ａ、７１２ｂを横切って半径方向に配向されている（すなわち、半径方向に配向されたセグメントを有している）。
【００６７】
図７には、コネクタの長さを調節するアセンブリ７１４が幾分詳細に示されている。長さを調節するプロセスは、本質的に、２つのコンポーネント７６０、７８０の対向端部間の距離を測定する段階と、測定した距離にしたがって、補助フローライン間の流体連結部および２つのコンポーネントの電気的ライン間の電気的接続部を短縮または延長させる段階とを有している。長さ調節アセンブリ７１４は、複数のロッキングスクリュウ７３２により下方コンポーネント７８０の回りに着脱可能に固定されるスリーブ７３０を有している。下方コンポーネント７８０は上方の小径部分７８０ａを有し、該小径部分７８０ａは、コネクタボディアセンブリ７１２の第２管状部材７１２ｂの下方部分（別の参照番号で示されてはいない）内に嵌合されている。下方コンポーネント部分７８０ａおよび第２管状部材７１２ｂには、ねじ係合する補完ねじ面（参照番号７３４で示す）が設けられている。第２管状部材７１２ｂは、スリーブ７３０と協働して第２管状部材７１２ｂの回転を防止するキー７３８を受入れるねじ面の領域内にキースロット７３６を有している。かくして、スリーブ７３０およびキー７３８が取外されると、トルクを加えることにより第２管状部材７１２ｂが自由に回転される。
【００６８】
コネクタ７１０の長さ調節は、第１および第２管状部材７１２ａ、７１２ｂ、コンポーネント７６０、７８０および長さ調節アセンブリ７１４がドリルカラー７０６、７０８内に配置される前に行われるのが好ましい。本質的に、下方コンポーネント７８０は、第２管状部材７１２ｂにトルクが加えられる間に回転しないように保持され、これにより、下方コンポーネント７８０に対して第２管状部材７１２ｂが回転される。このような相対回転は、第２管状部材７１２ｂおよび第１管状部材７１２ａの両管状部材がそれぞれのドリルカラー７０６、７０８内に取付けられかつこれらのドリルカラー間の相対回転により達成されるときに、両管状部材間に適正係合が要求されるため、第２管状部材７１２ｂを下方コンポーネント部分７８０ａに沿って軸線方向（上方または下方）に移動させる効果を有する。したがって、長さ調節は、下方コンポーネント７８０に沿って第２管状部材７１２ｂの位置を操作することにより行われる。電気的ソケット７８５ａは電気的ピン７８５ｂとの係合を行うため下方にばね付勢されているが、第１管状部材７１２ａは一般に、上方コンポーネント７６０に沿う一位置に保持される。流体の流れ一体性を得るため、種々の位置（参照番号では示されていない）にОリングまたは他のシーリング手段を使用できる。
【００６９】
図８は、それぞれのドリルカラー８０６、８０８内に支持された２つのコンポーネント８６０、８８０の軸線方向に配向された環状補助フローライン８６２、８８２に有用性を有する他のコネクタ８１０を示す断面図である。コネクタ８１０のボディアセンブリ８１２は、連結可能な第１、第２および第３管状部材８１２ａ、８１２ｂ、８１２ｃを有している。第１および第２管状部材８１２ａ、８１２ｂは、上方ドリルカラー８０６に固定されかつ該ドリルカラーと一緒に移動する上方コンポーネント８６０と一緒に移動できるように支持されている。第１管状部材８１２ａは、ボディアセンブリ８１２の外側ボックス部分８１２ａ1および内側ピン部分８１２ａ2を形成する同心状管状部分を有している。第２管状部材８１２ｂはОリング８１５ｃを用いて第３管状部材８１２ｃにスライド可能に連結されており（すなわち、両者の間の相対回転を可能にする）、ボディアセンブリ８１２の外側ピン部分８１２ｂ1および内側ボックス部分８１２ｂ2を形成する同心状管状部分を有している。第３管状部材８１２ｃは、下方ドリルカラー８０８に固定されかつ該ドリルカラーと一緒に移動する下方コンポーネント８８０と一緒に移動できるように支持されている。したがって、上方ドリルカラー８０６および下方ドリルカラー８０８はこれらの間に相対回転が可能であるので、ボディアセンブリ８１２（第２および第３管状部材８１２ｂ、８１２ｃにより形成される）のボックス部分およびピン部分も回転されかつ連結係合するように駆動されて、２つのコンポーネント８６０、８８０の補助フローライン８６２、８８２を流体的に連結する、軸線方向に配向された環状流体導管８２２を形成する。Оリングセット８１５ａ、８１５ｂは、一般に、第１および第２管状部材８１２ａ、８１２ｂを横切って流体連結部をシールするため、ボディアセンブリ８１２のそれぞれのピン部分の回りで支持される。当業界で知られているように、流体の流れ一体性を要する箇所には、Оリングまたは他のシーリング手段を同様に使用できる。
【００７０】
また、第１および第２管状部材８１２ａ、８１２ｂは協働して、２つのコンポーネント８６０、８８０の電気的ライン８６４、８８４を電気的に接続する少なくとも１つの導電性通路８７４を形成する。電気的ライン８６４、８８４はそれぞれの上方および下方のウェットスタブ８８５ａ、８８５ｂによりボディアセンブリ８１２の導電性通路８７４に軸線方向に取付けられるが、数ある他の既知の取付け手段のうちから半田付けまたはクリンプにより取付けることもできる。導電性通路８７４は、第１および第２管状部材８１２ａ、８１２ｂにより形成された中央導管８９１内の導電性ワイヤ（単一または複数）８９０（コイル状領域８９０ｃに留意されたい）の延長部分により一部が形成されている。
【００７１】
図８には更に、コネクタ８１０の長さを調節する他のアセンブリ８１４が幾分詳細に示されている。長さを調節するプロセスは、本質的に、２つのコンポーネント８６０、８８０の対向端部間の距離を決定する段階と、補助フローラインと決定した距離にしたがってそれぞれの２つのコンポーネントの電気的ライン間の電気的接続部との間の流体連結部を短縮または延長する段階とを有している。長さ調節アセンブリ８１４は、カラー８３０の回転により外側ボックス部分８１２ａ1の下方ショルダとロッキング係合するように駆動できるロックワッシャ８３１およびウェッジリング８３２により下方コンポーネント８８０の回りでロックできるカラーまたはキャップ８３０を有している。スプリット雄ねじリング８２７が、外側ピン部分８１２ｂ1の小径部分の回りで支持されている。外側ピン部分８１２ｂ1およびリング８２７は、リング８２７のねじを補完する雌ねじが設けられた外側ボックス部分８１２ａ1内に嵌合している。かくして、ウェッジリング８３２が外側ボックス部分８１２ａ1とのロッキング係合から解放されると、加えられるトルクにより第１管状部材８１２ａが自由に回転される。
【００７２】
コネクタ８１０の長さ調節は、第１、第２および第３管状部材８１２ａ、８１２ｂ、８１２ｃ、コンポーネント８６０、８８０および長さ調節アセンブリ８１４がドリルカラー８０６、８０８内に配置される前に行なうのが好ましい。第１管状部材８１２ａへのトルクの付与により、ねじリング８２７に対して第１管状部材８１２ａが回転される。この相対回転により、第１管状コンポーネント８１２ａに沿って第２管状部材８１２ｂが軸線方向（上昇または下降）に移動される。このためには、第２管状部材８１２ｂおよび第３管状部材８１２ｃがそれぞれのドリルカラー８０６、８０８内に取付けられかつこれらのドリルカラー間の相対回転が生じるときに、両管状部材８１２ｂ、８１２ｃに適正係合が要求される。したがって、長さ調節は、第１管状部材８１２ａに沿って第２管状部材８１２ｂの位置を操作することにより行われる。
【００７３】
図７および図８に示す実施形態は、第１管状部材と第２管状部材とを相対回転させてボディアセンブリ７１２、８１２の長さを調節する構成の長さ調節アセンブリ７１４、８１４を用いている。しかしながら、当業者ならば、他の長さ調節アセンブリを有利に採用できることも理解されよう。そのような例として、第１管状部材と第２管状部材との間で相対スライディング、入れ子運動または他の直線運動を行ってコネクタボディアセンブリの長さを調節するアセンブリがある。
【００７４】
図９は、それぞれのドリルカラー９０６、９０８内に支持された２つのコンポーネント９６０、９８０の軸線方向に配向された環状補助フローライン９６２、９８２に有用性を有する他のコネクタ９１０を示す断面図である。コネクタ９１０のボディアセンブリ９１２は、連結可能な第１および第２管状部材９１２ａ、９１２ｂを有している。第１管状部材９１２ａは上方コンポーネント９６０（該上方コンポーネントは上方ドリルカラー９０６に固定されており、該上方ドリルカラーと一緒に移動する）と一緒に移動するように支持されており、ボディアセンブリ９１２のピン部分を形成している。第２管状部材９１２ｂは下方コンポーネント９８０（該下方コンポーネントは下方ドリルカラー９０８に固定されており、該下方ドリルカラーと一緒に移動する）と一緒に移動するように支持されており、ボディアセンブリ９１２のボックス部分を形成している。したがって、ドリルカラー９０６、９０８はこれらが相対回転できるように構成されているため、ボディアセンブリ９１２のボックス部分およびピン部分も回転でき、かつ２つのコンポーネント９６０、９８０の補助フローライン９６２、９８２を流体的に連結する第１および第２管状部材９１２ａ、９１２ｂを横切る環状スペース９２２ｃ（すなわち、連結された部材のインターフェース）を備えた、軸線方向に配向された流体導管９２２ａ、９２２ｂを形成すべく連結係合するように駆動される。一般に、Оリング９１５がボディアセンブリ９１２のピン部分の回りに支持され、かつ一般に１つ以上の面シール９１７が、環状スペース９２２ｃを形成する第１および第２管状部材９１２ａ、９１２ｂの端部の回りに配置され、第１および第２管状部材９１２ａ、９１２ｂを横切る流体連結部をシールする。当業界で知られているように、流体の流れ一体性を要する箇所には、Оリングまたは他のシーリング手段を同様に使用できることは理解されよう。
【００７５】
第１および第２管状部材９１２ａ、９１２ｂはまた、協働して少なくとも１つの導電性通路９７４を形成し、２つのコンポーネント９６０、９８０の電気的ライン９６４、９８４を電気的に接続する。電気的ライン９６４、９８４は、補完関係をなす上方の半径方向（環状）電気接点９９１ａ（内側）、９９１ｂ（外側）、補完関係をなす下方の半径方向（環状）電気接点９９３ａ（内側）、９９３ｂ（外側）、ピン９８５およびピン−ソケット設計（ウェットスタブと同様）によりボディアセンブリ９１２の導電性通路９７４に軸線方向に取付けられているが、他の既知の数ある取付け手段のうち半田付けまたはクリンプにより所定位置に取付けることができる。より詳しくは、導電性通路９７４は、第１および第２管状部材９１２ａ、９１２ｂのピン部分およびボックス部分により支持された補完関係をなす半径方向（環状）電気接点９９０ａ（内側）、９９０ｂ（外側）の上方対および下方対により第１および第２管状部材９１２ａ、９１２ｂを横切って半径方向に配向されている（すなわち、半径方向に配向されたセグメントを有している）。
【００７６】
ボディアセンブリ９１２の長さを調節するアセンブリは、簡単化のため図９には示されていないが、当業者ならば、このような付加アセンブリは多くの用途において少なくとも望ましいものであることは理解されよう。このようなアセンブリの特定例は、図７および図８を参照して上述した。
【００７７】
図１０は、それぞれのドリルカラー１００６、１００８内に支持された２つのコンポーネント１０６０、１０８０の軸線方向に配向された補助フローライン１０６２、１０８２に有用性を有する他のコネクタ１０１０を示す断面図である。コネクタ１０１０のボディアセンブリ１０１２は、Оリング１０１５が設けられた単一の油圧スタバ（hydraulic stabber）１０１３を有している。油圧スタバ１０１３には、コンポーネント１０６０、１０８０（それぞれのドリルカラー１００６、１００８と一緒に移動する）の両方と流体的に係合する２つ以上のОリング１０１５が設けられている。したがって、ドリルカラー１００６、１００８はこれらが相対回転できるように構成されているため、コンポーネント１０６０、１０８０も、油圧スタバ１０１３および該油圧スタバのそれぞれの端部の中央ボア１０６１、１０８１を介して、流体的に係合するように駆動され、これにより、２つのコンポーネント１０６０、１０８０の補助フローライン１０６２、１０８２を流体的に連結する軸線方向に配向された流体導管１０２２を形成する。当業界で知られているように、流体の流れ一体性を要する箇所には、Оリングまたは他のシーリング手段を同様に使用できることは理解されよう。
【００７８】
コネクタ１０１０のボディアセンブリ１０１２は更に、２つのそれぞれのコンポーネント１０６０、１０８０に関連するドリルカラー１００６、１００８の電気的ライン１０６４、１０８４を電気的に接続する導電性通路１１２０を有している。
【００７９】
図１１Ａおよび図１１Ｂは、図１０の軸線方向に配向された導電性通路１１２０を示す詳細断面図である。ワイヤ状ドリルパイプ（wired drill pipe：ＷＤＰ）継手１１１０は、ドリルカラー１００６、１００８内に導電性通路１１２０を設けるのに適した形状を呈している。継手１１１０は本件出願人に譲渡された上記特許文献１０に開示された形式と同様であり、ＷＤＰ継手を横切って信号を伝送する通信カプラ（より詳しくは、誘導カプラ）を用いている。特許文献１０によるＷＤＰ継手の誘導カプラは、「スーパーマロイ（Supermalloy）」（例外的に高い初期透磁率をもつように処理された、低レベル変圧器用途に適したニッケル合金）のような高透磁率、低損失材料で作られたトロイダルコアを有する変圧器を有している。トロイダルコアの回りには、絶縁ワイヤを多数巻回した巻線がコイルを形成しており、トロイダル変圧器を形成している。一形態では、トロイダル変圧器は、ゴムまたは他の絶縁材料内に収容され、組立てられた変圧器はドリルパイプ連結部に設けられた溝内に配置されている。
【００８０】
より詳しくは、ＷＤＰ継手１１１０は、ボックス端部１１２２の端部１１４１およびピン端部１１３２の端部１１３４およびこれらの端部の近くに通信カプラ１１２１、１１３１（より詳しくは誘導カプラ要素）を備えているところが示されている。第１ケーブル１１１４は、通信カプラ１１２１、１１３１を後述の方法で連結すべく、導管１１１３を通って延びている。
【００８１】
ＷＤＰ継手１１１０には細長い管状ボディ１１１１が設けられており、該管状ボディ１１１１は、軸線方向ボア１１１２、ボックス端部１１２２、ピン端部１１３２、ボックス端部１１２２からピン端部１１３２まで延びている第１ケーブル１１１４を備えている。ボックス端部１１２２およびピン端部１１３２には、それぞれ、第１電流ループ誘導カプラ要素１１２１（例えばトロイダル変圧器）および同様な第２電流ループ誘導カプラ要素１１３１が配置されている。第１電流ループ誘導カプラ要素１１２１、第２電流ループ誘導カプラ要素１１３１および第１ケーブル１１１４は、集合的に、各ＷＤＰ継手の長さを横切る通信導管を形成する。２つのＷＤＰ継手間の連結されたインターフェースでの誘導カプラ（または通信接続部）１１２０は、ＷＤＰ継手１１１０からの第１誘導カプラ要素１１２１および次の管状部材（これは、他のＷＤＰ継手でもよい）からの第２電流ループ誘導カプラ１１３１'により構成されているところが示されている。当業者ならば、本願の幾つかの実施形態において、誘導カプラ要素は、例えば上記特許文献１３に開示されている種類の直接電気的接触接続部のように、同様な通信機能を有する他の通信カプラと置換できることは理解されよう。
【００８２】
図１１Ｂには、図１１Ａの誘導カプラまたは通信接続部１１２０がより詳細に示されている。ボックス端部１１２２は、雌ねじ１１２３と、第１スロット１１２５（この中に第１トロイダル変圧器１１２６が配置される）を備えた環状内側接触ショルダ１１２４とを有している。同様に、隣接するワイヤ状管状部材（例えば、他のＷＤＰ継手）のピン端部１１３２'は、雄ねじ１１３３'と、第２スロット１１３５'（この中に第２トロイダル変圧器１１３６'が配置される）を備えた環状内側接触パイプ端部１１３４'とを有している。第２トロイダル変圧器１１３６'は、隣接する管状部材９ａの第２ケーブル１１１４'に接続される。スロット１１２５、１１３５'は、誘導カップリングの効率を高めるため、高導電性低透磁率材料（例えば銅）で被覆される。ＷＤＰ継手が、隣接する管状部材（例えば他のＷＤＰ継手）のピン端部１１３２'に組付けられるとき、通信接続部が形成される。かくして図１１Ｂには、得られるインターフェースの一部の断面が示されている。このインターフェースでは、対面する対をなす誘導カプラ要素（すなわち、トロイダル変圧器１１２６、１１３６'）が一体にロックされ、作動通信リンク内に通信接続部を形成する。この断面図はまた、閉じられたトロイダル通路１１４０、１１４０'がそれぞれトロイダル変圧器１１２６、１１３６'を包囲していること、および導管１１１３、１１１３'が、各ＷＤＰ継手の両端部に配置された２つの誘導カプラ要素を連結する内部電気的ケーブル１１１４、１１１４'（図１０のコンタクタ１０６４、１０８４として使用される）の通路を形成することも示している。
【００８３】
上記誘導カプラには、二重トロイドが形成された電気カプラが組込まれている。二重トロイダルカプラは、電気的接点として、ピンおよびボックスの端部の内側ショルダを用いている。内側ショルダは、ピンおよびボックスの端部間に電気的連続性を確保すべく、ピンおよびボックスの端部が形成されるときに、極めて大きい力が加えられて係合される。スロット内に置かれたトロイダル変圧器により、接続部の金属には電流が誘起される。所与の周波数（例えば１００ｋＨｚ）で、これらの電流は、表皮厚さ効果（skin depth effects）によりスロットの表面に閉じ込められる。ピンおよびボックスの端部はそれぞれの２次回路を構成し、２つの２次回路は対応する内側ショルダを介して背中合せに接続される。
【００８４】
図１１Ａおよび図１１Ｂは或る通信カプラ形式を示すものであるが、当業者ならば、相互連結される管状部材を横切って信号を通信するのに種々のカプラを使用できることは理解されよう。このようなシステムとして、例えば上記特許文献１４に開示されているような磁気カプラがある。他のシステムおよび／またはカプラを考えることもできる。
【００８５】
また、簡単化のため図１０、または図１１Ａおよび図１１Ｂにはボディアセンブリ１０１２の長さを調節するアセンブリが示されていないが、当業者ならば、このような付加アセンブリが多くの用途に少なくとも望ましいものであることが理解されよう。このようなアセンブリの特定例は、図７および図８に関連して前述した通りである。
【００８６】
図１２は、それぞれのドリルカラー１２０６、１２０８内に支持された２つのコンポーネント１２６０、１２８０の軸線方向に配向された、環状補助フローライン１２６２、１２８２に有用性を有する他のコネクタ１２１０を示す断面図である。コネクタ１２１０のボディアセンブリ１２１２は、接続可能な第１サブアセンブリ１２１２ａおよび第２サブアセンブリ１２１２ｂを有している。
【００８７】
第１サブアセンブリ１２１２ａは、上方コンポーネント１２６０と一緒に移動できるように支持されており、かつドリルカラー１２０６および例えばねじ係合によりドリルカラー１２０６内に固定された上方マンドレル１２１３ａを有している。上方マンドレル１２１３ａは、ドリルカラー１２０６内のフローライン１２２３ａの環状領域１２２３ａrと係合すべく外方に突出する前に、上方の連結コンポーネント１２６０からマンドレルを通って軸線方向に延びるフローライン１２２１ａを有している。第１ボディサブアセンブリ１２１２ａが上方ドリルカラー１２０６内で上方マンドレル１２１３ａとの係合により（例えばこれらの間のねじ回転により）組付けられるので、フローライン１２２１ａの半径方向突出端部は、上方フローリンクを確立すべくフローライン１２２３ａの環状領域１２２３ａrと垂直係合するように置かれる。
【００８８】
第２サブアセンブリ１２１２ｂは、下方コンポーネント１２８０と一緒に移動するように支持され、かつドリルカラー１２０８およびドリルカラー１２０８内に例えばねじ係合により固定された下方マンドレル１２１３ｂを有している。下方マンドレル１２１３ｂは、ドリルカラー１２０８内のフローライン１２２３ｂの環状領域１２２３ｂrと係合すべく外方に突出する前に、下方の連結コンポーネント１２８０からマンドレルを通って軸線方向に延びるフローライン１２２１ｂを有している。第２ボディサブアセンブリ１２１２ｂが下方ドリルカラー１２０８内で下方マンドレル１２１３ｂとの係合により（例えばこれらの間のねじ回転により）組付けられるので、フローライン１２２１ｂの半径方向突出端部は、下方フローリンクを確立すべくフローライン１２２３ｂの環状領域１２２３ｂrと垂直係合するように置かれる。
【００８９】
ドリルカラー１２０６、１２０８がこれらの間の相対回転により組付けられるとき、掘削泥１０９は、矢印により示すように、ドリルカラー１２０６、１２０８を通って延びている通路１２０７を通る。ボディアセンブリ１２１２の第１および第２サブアセンブリ１２１２ａ、１２１２ｂも回転されかつ連結係合するように駆動される。これにより、それぞれの第１および第２ボディサブアセンブリの上方および下方フローリンクを流体的に連結するための外側の半径方向に配向された（より詳しくは、半径方向に対称的な）流体導管１２２２が形成される。このプロセスにより、２つのコンポーネント１２６０、１２８０が流体的に相互連結される。Оリング１２１５は、第１および第２ボディサブアセンブリ１２１２ａ、１２１２ｂを横切って流体連結部をシールするため、一般に、上方および下方マンドレル１２１３ａ、１２１３ｂの回りに支持されている。当業界で知られているように、流体の流れ一体性を要する箇所には、Оリングまたは他のシーリング手段を同様に使用できる。
【００９０】
また、第１および第２ボディサブアセンブリ１２１２ａ、１２１２ｂは協働して、２つのコンポーネント１２６０、１２８０の電気的ライン１２６４、１２８４を電気的に接続するための少なくとも１つの導電性通路１２７４を形成する。電気的ライン１２６４、１２８４は、補完関係をなす上方半径方向（環状）電気的接点１２９１ａ（内側）、１２９１ｂ（外側）、補完関係をなす下方半径方向（環状）電気的接点１２９３ａ（内側）、１２９３ｂ（外側）、ピン−ソケット設計１２８５（ウェブスタブと同様）、および補完関係をなす半径方向（環状）電気的接点１２９０ａ（内側）、１２９０ｂ（外側）により、ボディアセンブリ１２１２の導電性通路１２７４に軸線方向に取付けられる。他の既知の電気的取付け手段を使用できることは理解されよう。導電性通路１２７４は、設計１２８５のそれぞれのピンおよびソケットコンポーネントにより支持された、上方対および下方対の補完関係をなす半径方向（環状）電気的接点１２９０ａ（内側）、１２９０ｂ（外側）により第１および第２ボディサブアセンブリ１２１２ａ、１２１２ｂを横切って半径方向に配向される（すなわち、導電性通路は半径方向に配向されたセグメントを有している）。
【００９１】
簡単化のため図１２にはボディアセンブリ１２１２の長さを調節するアセンブリが示されていないが、当業者ならば、このような付加アセンブリが多くの用途に少なくとも望ましいものであることが理解されよう。このようなアセンブリの特定例は、図７および図８に関連して前述した通りである。
【００９２】
図１３は、それぞれのドリルカラー１３０６、１３０８内に支持された２つのコンポーネント１３６０、１３８０の軸線方向に配向された環状補助フローライン１３６２、１３８２に有用性を有する他のコネクタ１３１０を示す断面図である。コネクタ１３１０のボディアセンブリ１３１２は、Оリング１３１５が設けられた単一の油圧スタバ１３１３を有している。油圧スタバ１３１３には、コンポーネント１３６０、１３８０（それぞれのドリルカラー１３０６、１３０８に固定されかつこれらと一緒に移動する）の両方と流体的に係合する２つ以上のОリング１３１５が設けられている。当業界で知られているように、流体の流れ一体性を要する箇所には、Оリングまたは他のシーリング手段を同様に使用できることは理解されよう。
【００９３】
ドリルカラー１３０６、１３０８間には、これらを相互連結するための連結サブ１３０７が配置される。サブ１３０７はピンおよびボックス端部のねじセットを有し、これらのねじセットは、ドリルカラー１３０６、１３０８の対向端部のそれぞれのねじセットと係合できかつサブが回転されたときに両ドリルカラーをサブ１３０７に向かって引寄せ、ねじ係合させる。かくして、サブ１３０７のねじがそれぞれのドリルカラーのねじと最初に係合した後にサブ１３０７を回転させると（ドリルカラーは、例えば慣用方法では、ドリリングリング床に回転しないように保持されている）、ドリルカラー自体が回転されることなく（単に直線移動するだけで）ドリルカラー１３０６、１３０８が形成される。これは、フローライン１３６２、１３８２が半径方向に対称的でないため必要である（すなわち、フローラインの係合は、適正な半径方向整合に依存している）。
【００９４】
したがって、ドリルカラー１３０６、１３０８が連結サブ１３０７の回転により形成されるとき、コンポーネント１３６０、１３８０は引寄せられて、これらのそれぞれの端部の油圧スタバ１３１３および中央ボア１３６１、１３８１を介して流体係合され、これにより、２つのコンポーネント１３６０、１３８０の補助フローライン１３６２、１３８２を流体的に連結する、軸線方向に配向された流体導管１３２２が形成される。
【００９５】
ボディアセンブリ１３１２は更に、２つのコンポーネント１３６０、１３８０の電気的ライン１３６４、１３８４を電気的に接続する少なくとも１つの導電性通路１３７４を形成すべく協働する多数の補完関係をなすピン−ソケット電気接点１３９０ａ（上方ピン）、１３９０ｂ（下方ソケット）を有している。電気的ライン１３６４、１３８４は、ピン−ソケット設計のピン１３８５によりボディアセンブリ１３１２の導電性通路１３７４に軸線方向に取付けられるが、他の数ある既知の取付け手段のうち、半田付けまたはクリンプにより所定位置に取付けることもできる。導電性通路１３７４は、補完関係をなす上方対および下方対のピン−ソケット電気的接点１３９０ａ（上方ピン）、１３９０ｂ（下方ソケット）を横切って半径方向に配向されている（すなわち、導電性通路は、半径方向に配向されたセグメントを有している）。
【００９６】
簡単化のため図１３にはボディアセンブリ１３１２の長さを調節するアセンブリが示されていないが、当業者ならば、このような付加アセンブリが多くの用途に少なくとも望ましいものであることが理解されよう。このようなアセンブリの特定例は、図７および図８に関連して前述した通りである。
【００９７】
図１４Ａおよび図１４Ｂは、ボディアセンブリ１４１２の第１および第２管状部材を分離したときに、連結されたコンポーネントのフローラインを自動的に遮断する手段を備えたコネクタ１４１０の特定実施形態を示す連続的な断面図である。このコネクタ１４１０は、それぞれのドリルカラー１４０６、１４０８内に支持された２つのコンポーネント（図示せず）の軸線方向に配向された補助フローライン（図示せず）に有用性を有する。コネクタ１４１０のボディアセンブリは、連結可能な第１および第２管状部材１４１２ａ、１４１２ｂを有している。第１管状部材１４１２ａは、上方ドリルカラー１４０６に固定されかつこれと一緒に移動できる上方コンポーネント（図示せず）と一緒に移動できるように支持されており、かつボディアセンブリの外側ボックス部分１４１２ａ1および内側ボックス部分１４１２ａ2を形成する同心状管状部材を有している。
【００９８】
第２管状部材１４１２ｂは、下方ドリルカラー１４０８と一緒に移動する下方コンポーネント（図示せず）と一緒に移動するように支持されており、かつボディアセンブリ１４１２の外側ピン部分１４１２ｂ1および内側ピン部分１４１２ｂ2を形成する同心状管状部分を有している。したがって、上方および下方のドリルカラー１４０６、１４０８がこれらの相対回転により組付けられるとき、ボディアセンブリ１４１２のボックス部分およびピン部分も回転されかつ連結係合するように駆動され、これにより、２つのコンポーネント（図示せず）の補助フローラインを流体的に連結する、軸線方向に配向された環状流体導管が形成される。
【００９９】
環状流体導管は、第１管状部材１４１２ａ内方に形成された第１導管部分１４２２ａと、第２管状部材１４１２ｂ内に形成された第２導管部分１４２２ｂと、ボディアセンブリ１４１２の第１および第２管状部材１４１２ａ、１４１２ｂの係合時に形成される中間の第３導管部分１４２２ｃとを有している。第１および第２管状部材１４１２ａ、１４１２ｂの各々は、第１および第２管状部材１４１２ａ、１４１２ｂを連結したときに補助フローラインの第３導管部分１４２２ｃを自動的に開き、かつ第１および第２管状部材１４１２ａ、１４１２ｂを分離したときに第３導管部分１４２２ｃを自動的に閉じるため、この実施形態では、環状体１４２５ａ、１４２５ｂ（図１４Ａ）により形成されたチャンバを通って移動できるそれぞれの環状ピストン１４２３ａ、１４２３ｂにより形成されたバルブを有している。
【０１００】
かくして、外側ピン部分１４１２ｂ1との係合により閉位置から開位置へと移動（図１４Ａから図１４Ｂへのシーケンスを参照）されるピストン１４２３ａは、第１および第２管状部材１４１２ａ、１４１２ｂが分離されるときに、第１導管部分１４２２ａおよび第４導管部分１４２２ｄ内に流体圧力を付与することにより（またはコイルスプリングのような他の力付与手段により）、自動的に閉位置に戻り移動する。同様に、内側ボックス部分１４１２ａ2との係合により閉位置から開位置へと移動（図１４Ａから図１４Ｂへのシーケンスを参照）されるピストン１４２３ｂは、第１および第２管状部材１４１２ａ、１４１２ｂが分離されるときに、第２導管部分１４２２ｂおよび第５導管部分１４２２ｅ内に流体圧力を付与することにより（またはコイルスプリングのような他の力付与手段により）、自動的に閉位置に戻り移動する。Оリング（参照番号は付されていない）は、第１および第２管状部材１４１２ａ、１４１２ｂを横切って流体連結部をシールすべく、一般に、ボディアセンブリ１４１２のそれぞれのピン部分の回りで支持される。当業界で知られているように、流体の流れ一体性を要する箇所には、Оリングまたは他のシーリング手段を同様に使用できることは理解されよう。
【０１０１】
第１および第２管状部材１４１２ａ、１４１２ｂは協働して、２つのコンポーネント（参照番号は付されていない）の電気的ライン１４６４、１４８４（図１４Ａ参照）を電気的に接続する少なくとも１つの導電性通路１４７４を形成する。電気的ライン１４６４、１４８４は、それぞれの上方（ボックス）および下方（ピン）のウェットスタブ部材１４８５ａ、１４８５ｂによりボディアセンブリ１４１２の導電性通路に軸線方向に取付けられるが、数ある既知の取付け手段の中で半田付けまたはクリンプにより所定位置に取付けることもできる。
【０１０２】
簡単化のため図１４にはボディアセンブリ１４１２の長さを調節するアセンブリが示されていないが、当業者ならば、このような付加アセンブリが多くの用途に少なくとも望ましいものであることが理解されよう。このようなアセンブリの特定例は、図７および図８に関連して前述した通りである。
【０１０３】
図１５は、ダウンホールツールストリング（連結されたドリルカラー１５６０、１５８０により示されている）の２つのそれぞれのコンポーネント１５６０、１５８０の対向端部または該端部の近くを通って延びかつ終端している電気的ライン１５６４ａ、１５６４ｂ；１５８４ａ、１５８４ｂの接続に使用する他のコネクタ１５１０を示す断面図である。コンポーネント１５６０、１５８０は別個のダウンホールツールであり、一体形ツールの別個のモジュールにする必要はない。
【０１０４】
コネクタ１５１０は、フローライン１５６２を流体的に連結するための内側ボディアセンブリ１５１２と、それぞれ２つのコンポーネント１５６０、１５８０の電気的ライン１５６４ａ、１５６４ｂ；１５８４ａ、１５８４ｂを電気的に接続する第１および第２外側ボディアセンブリ１５１３ａ、１５１３ｂとを有している。内側および外側ボディアセンブリ１５１２、１５１３および２つのコンポーネント１５６０、１５８０の種々の部分は、種々の形態で一体的に構成されている。例えば、内側ボディアセンブリ１５１２は、外側ボディアセンブリ１５１３ａおよびコンポーネント１５６０と一体化できる。しかしながら、図１５に示すように、内側ボディアセンブリ１５１２、外側ボディアセンブリ１５１３ａ、１５１３ｂおよび２つのコンポーネント１５６０、１５８０は、各々が全体として別のコンポーネントとして構成できる。
【０１０５】
内側ボディアセンブリ１５１２は、２つのコンポーネントのフローライン１５６２、１５８２を流体的に連結する少なくとも１つの流体導管１５２２を形成する。内側ボディアセンブリは、一般に、連結されたコンポーネント１５６０、１５８０の端部１５６１、１５８１を横切る流体連結部をシールするОリングシール１５２４、１５２６が設けられている。Оリングは、当業界で知られているように、流体の流れ一体性を要する箇所で同様に使用されることは理解されよう。より詳しくは、内側ボディアセンブリ１５１２は、端部１５６１の近くでコンポーネント１５６０の凹部と係合する。内側ボディアセンブリ１５１２の反対側端部は、端部１５８１の近くでコンポーネント１５８０の凹部と係合する。内側ボディアセンブリ１５１２は、図示のように、コンポーネント１５６０、１５８０および外側ボディアセンブリ１５１３ｂに対して移動し、これによりコネクタ１５１０にフレキシビリティが得られる。
【０１０６】
外側ボディアセンブリ１５１３には、電気的ライン１５６４ａ、１５６４ｂ；１５８４ａ、１５８４ｂを電気的に接続する少なくとも２つの導電性通路が設けられている。このような電気的通路は、ボディアセンブリ１５１３を通る電気信号を導くのに有効である。電気的信号は、コンポーネント１５６０、１５８０の間でおよび／またはこれらを通って伝送される電力を含み、および／またはデジタルおよび／またはアナログであるデータ通信を含み、または上記のいずれかの組合せを含むものである。
【０１０７】
より詳しくは、外側ボディアセンブリ１５１３ａ、１５１３ｂは、ライン１５８４、１５６４間に良好な電気的接触を確保する係合面を有している。より詳しくは、アセンブリ１５１３ａは接触リング１５１５、１５１７の一部１５１５ａ、１５１７ａを有し、アセンブリ１５１３ｂは係合部分１５１５ｂ、１５１７ｂを有している。係合面は段差を有し、安定性を得るため複数のストップ等を有し、かつ図示のように複数のОリングを有している。作動に際し、２つのコンポーネント１５６０、１５８０が、図示のねじ部分等により連結される。この際、内側ボディアセンブリ１５１２はコンポーネント１５６０、１５８０の端部１５６１、１５８１と係合し、これにより流体導管アクロス（fluid conduit across）１５６２、１５２２、１５２６を構成する。また、部分１５１５ａ、１５１５ｂおよび部分１５１７ａ、１５１７ｂが集合して電気的コネクタ１５１５、１５１７を形成し、これにより電気的ライン１５６４ａ、１５６４ｂ；１５８４ａ、１５８４ｂの間に電気的通路が形成される。
【０１０８】
上記説明から、本発明の真の精神から逸脱することなく、本発明の好ましい実施形態および他の実施形態に種々の変更を行うことができる。
【０１０９】
本明細書の説明は例示のみを目的とし、意味を制限するものと解釈すべきではない。本発明の範囲は特許請求の範囲の記載によってのみ決定すべきである。特許請求の範囲の記載における用語「有する」とは、「少なくとも含む」を意味し、したがって特許請求の範囲の記載における要素の列挙は１つの群を意味する。同様に、用語「包含する」、「備えた」および「含む」は、全て、一群の要素を意味するものである。「１つ」は、特にことわらない限り、その複数の形態を含むものである。
【符号の説明】
【０１１０】
１００ ボトムホールアセンブリ（ＢＨＡ）
１１２ ドリルストリング
１１５ ドリルビット
１３０ ドリルカラー（地層テスターアセンブリ）
１５０ セッティングピストン（バックアップピストン）
２１０ コネクタ
２３２ プローブ
２４４ サンプル貯蔵チャンバ
Ｆ 地下地層
Ｗ 坑井
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地下地層に使用するモジュラツールにおいて、
第１モジュールを有し、該第１モジュールが、前記ツールの外部の少なくとも一部を形成する第１カラーを備え、該カラーが、カラーの第１端部の第１係合機構と、カラーの第２端部の第２係合機構と、掘削流体を通す流体通路とを有し、
第２モジュールを有し、該第２モジュールが、前記ツールの外部の少なくとも一部を形成する第２カラーを備え、該カラーが、第１カラーの第２端部と係合するための、カラーの第１端部の第１係合機構と、カラーの第２端部の第２係合機構と、モジュールの一定長さに亘って延びている、掘削流体を通すための流体通路とを有し、
第１および第２モジュールを連結する１つ以上のコネクタを更に有し、該１つ以上のコネクタは、第１モジュールと第２モジュールとの間で補助流体を流すために、第１モジュールからの少なくとも１つのフローラインと第２モジュールからの１つのフローラインとを連結し、前記１つ以上のコネクタはまた、モジュール間で電力および／またはデータを伝送するために、第１モジュールからの少なくとも１つのワイヤと第２モジュールからの１つのワイヤとを接続し、
前記１つ以上のコネクタは、第１および第２モジュールの間で掘削流体を通すように構成されていることを特徴とするモジュラツール。
【請求項２】
前記第１および第２モジュールの係合機構は、カラーの第１端部の雄ねじ部分と、カラーの第２端部の雌ねじ部分とを備えていることを特徴とする請求項１記載のモジュラツール。
【請求項３】
前記流体通路は、両モジュールの第１端部から第２端部まで延びていることを特徴とする請求項１記載のモジュラツール。
【請求項４】
前記第１および第２モジュールの係合機構は、対向するねじ部分であることを特徴とする請求項１記載のモジュラツール。
【請求項５】
前記第１モジュールは、坑井壁の一部を分離するアセンブリを備えたプローブモジュールであることを特徴とする請求項４記載のモジュラツール。
【請求項６】
前記プローブモジュールは、ドリルビットに隣接して配置されることを特徴とする請求項５記載のモジュラツール。
【請求項７】
前記アセンブリは、前記ツールの外部に流体的に連結される入口を有し、前記少なくとも１つのフローラインが、前記入口に流体的に連結されることを特徴とする請求項５記載のモジュラツール。
【請求項８】
前記第２モジュールは、プローブモジュールに連結されたポンプ排出モジュールであり、該ポンプ排出モジュールは、前記入口に流体的に連結されたポンプを備えていることを特徴とする請求項７記載のモジュラツール。
【請求項９】
前記プローブモジュールは、バージン流体を受入れる第１入口と、汚染流体を受入れる第２入口とを有し、少なくとも一方の入口はポンプ排出モジュールに流体的に連結されていることを特徴とする請求項８記載のモジュラツール。
【請求項１０】
前記第２モジュールは、油圧モジュールおよびＤＦＡモジュールのうちの一方であることを特徴とする請求項５記載のモジュラツール。
【請求項１１】
地表からの掘削流体の流れを供給するドリルストリングと、
該ドリルストリングに作用するように連結された第１端部を備えた地層試験ツールと、を有し、該ツールが、
複数のモジュールを有し、各モジュールが少なくとも１つのフローラインおよび掘削流体通路を備え、複数のモジュールのうちの第１モジュールが、複数のモジュールのうちの第２モジュールの第１端部または第２端部に作用するように連結可能であり、これにより、フローラインおよび掘削流体通路内の流体を第１モジュールと第２モジュールとの間で伝送でき、
前記試験ツールの第２端部に作用するように連結されたドリルビットを更に有し、該ドリルビットが、ドリルストリングからの掘削流体を第１モジュールおよび第２モジュールを通して受入れることを特徴とする坑井掘削システム。
【請求項１２】
前記複数のモジュールのうちの第１モジュールは、複数のモジュールのうちの第２モジュールにねじ連結されるプローブモジュールであることを特徴とする請求項１１記載の坑井掘削システム。
【請求項１３】
前記複数のモジュールのうちの第２モジュールは、ポンプ排出モジュール、ＤＦＡモジュールおよび油圧モジュールのうちの１つであることを特徴とする請求項１２記載の坑井掘削システム。
【請求項１４】
前記フローラインは、前記ツールの外部に流体的に連結されることを特徴とする請求項１１記載の坑井掘削システム。
【請求項１５】
第２フローラインを更に有し、第１フローラインはバージン地層流体を受入れるように構成され、第２フローラインは前記ツールの外部に流体的に連結されかつ汚染地層流体を受入れるように構成されていることを特徴とする請求項１４記載の坑井掘削システム。
【請求項１６】
前記第１モジュールと第２モジュールとの間に少なくとも１つの電気的接続部を更に有することを特徴とする請求項１１記載の坑井掘削システム。
【請求項１７】
掘削現場でダウンホールツールを組立てる方法において、
前記ツールの外部の少なくとも一部を形成するカラーを備えた第１モジュールを用意する段階を有し、カラーが、該カラーの第１端部の第１ねじ部分と、カラーの第２端部の第２ねじ部分と、前記モジュールの一定長さに亘って延びている、掘削流体を通す流体通路とを有し、
前記ツールの外部の少なくとも一部を形成するカラーを備えた第２モジュールを用意する段階を有し、カラーが、該カラーの第１端部の第１ねじ部分と、カラーの第２端部の第２ねじ部分と、前記モジュールの一定長さに亘って延びている、掘削流体を通す流体通路とを有し、
第１モジュールのフローラインを第２モジュールのフローラインに連結する段階を更に有することを特徴とする掘削現場でダウンホールツールを組立てる方法。
【請求項１８】
前記第１モジュールのフローラインが、前記ツールの外部および内部のいずれか一方に流体的に連結されることを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記第１モジュールの電気的通路を第２モジュールの電気的通路に接続する段階を更に有し、前記電気的通路が、電力およびデータのうちの少なくとも１つを伝送するように構成されていることを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項２０】
前記第１モジュールの第２フローラインを前記ツールの外部に連結する段階を更に有することを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項２１】
掘削同時並行ツールの複数のモジュールを再編して複数のツールを得る方法において、
複数のモジュールを用意する段階を有し、各モジュールが少なくとも１つのフローラインおよび掘削流体通路を備え、
複数のモジュールを第１形態に連結して、第１ダウンホールツールを得る段階と、
複数のモジュールを第２形態に連結して、第２ダウンホールツールを得る段階と、を更に有することを特徴とする方法。
【請求項２２】
前記複数のモジュールを用意する段階が、ポンプ排出モジュール、プローブモジュール、油圧モジュール、ＤＦＡモジュールおよびサンプルボトルモジュールからなる群から少なくとも２つのモジュールを用意する段階を有することを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
前記複数のモジュールを連結する段階が、少なくともポンプ排出モジュールとサンプルボトルモジュールとを連結してサンプリングツールを得る段階を有することを特徴とする請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
前記複数のモジュールを連結する段階が、少なくともポンプ排出モジュールとプローブモジュールとを連結して圧力ツールを得る段階を有することを特徴とする請求項２２記載の方法。
【請求項２５】
前記サンプルボトルモジュールを連結してサンプリングツールを得る段階を更に有することを特徴とする請求項２４記載の方法。
【請求項１】
地下地層に使用するモジュラツールにおいて、
第１モジュールを有し、該第１モジュールが、前記ツールの外部の少なくとも一部を形成する第１カラーを備え、該カラーが、カラーの第１端部の第１係合機構と、カラーの第２端部の第２係合機構と、掘削流体を通す流体通路とを有し、
第２モジュールを有し、該第２モジュールが、前記ツールの外部の少なくとも一部を形成する第２カラーを備え、該カラーが、第１カラーの第２端部と係合するための、カラーの第１端部の第１係合機構と、カラーの第２端部の第２係合機構と、モジュールの一定長さに亘って延びている、掘削流体を通すための流体通路とを有し、
第１および第２モジュールを連結する１つ以上のコネクタを更に有し、該１つ以上のコネクタは、第１モジュールと第２モジュールとの間で補助流体を流すために、第１モジュールからの少なくとも１つのフローラインと第２モジュールからの１つのフローラインとを連結し、前記１つ以上のコネクタはまた、モジュール間で電力および／またはデータを伝送するために、第１モジュールからの少なくとも１つのワイヤと第２モジュールからの１つのワイヤとを接続し、
前記１つ以上のコネクタは、第１および第２モジュールの間で掘削流体を通すように構成されていることを特徴とするモジュラツール。
【請求項２】
前記第１および第２モジュールの係合機構は、カラーの第１端部の雄ねじ部分と、カラーの第２端部の雌ねじ部分とを備えていることを特徴とする請求項１記載のモジュラツール。
【請求項３】
前記流体通路は、両モジュールの第１端部から第２端部まで延びていることを特徴とする請求項１記載のモジュラツール。
【請求項４】
前記第１および第２モジュールの係合機構は、対向するねじ部分であることを特徴とする請求項１記載のモジュラツール。
【請求項５】
前記第１モジュールは、坑井壁の一部を分離するアセンブリを備えたプローブモジュールであることを特徴とする請求項４記載のモジュラツール。
【請求項６】
前記プローブモジュールは、ドリルビットに隣接して配置されることを特徴とする請求項５記載のモジュラツール。
【請求項７】
前記アセンブリは、前記ツールの外部に流体的に連結される入口を有し、前記少なくとも１つのフローラインが、前記入口に流体的に連結されることを特徴とする請求項５記載のモジュラツール。
【請求項８】
前記第２モジュールは、プローブモジュールに連結されたポンプ排出モジュールであり、該ポンプ排出モジュールは、前記入口に流体的に連結されたポンプを備えていることを特徴とする請求項７記載のモジュラツール。
【請求項９】
前記プローブモジュールは、バージン流体を受入れる第１入口と、汚染流体を受入れる第２入口とを有し、少なくとも一方の入口はポンプ排出モジュールに流体的に連結されていることを特徴とする請求項８記載のモジュラツール。
【請求項１０】
前記第２モジュールは、油圧モジュールおよびＤＦＡモジュールのうちの一方であることを特徴とする請求項５記載のモジュラツール。
【請求項１１】
地表からの掘削流体の流れを供給するドリルストリングと、
該ドリルストリングに作用するように連結された第１端部を備えた地層試験ツールと、を有し、該ツールが、
複数のモジュールを有し、各モジュールが少なくとも１つのフローラインおよび掘削流体通路を備え、複数のモジュールのうちの第１モジュールが、複数のモジュールのうちの第２モジュールの第１端部または第２端部に作用するように連結可能であり、これにより、フローラインおよび掘削流体通路内の流体を第１モジュールと第２モジュールとの間で伝送でき、
前記試験ツールの第２端部に作用するように連結されたドリルビットを更に有し、該ドリルビットが、ドリルストリングからの掘削流体を第１モジュールおよび第２モジュールを通して受入れることを特徴とする坑井掘削システム。
【請求項１２】
前記複数のモジュールのうちの第１モジュールは、複数のモジュールのうちの第２モジュールにねじ連結されるプローブモジュールであることを特徴とする請求項１１記載の坑井掘削システム。
【請求項１３】
前記複数のモジュールのうちの第２モジュールは、ポンプ排出モジュール、ＤＦＡモジュールおよび油圧モジュールのうちの１つであることを特徴とする請求項１２記載の坑井掘削システム。
【請求項１４】
前記フローラインは、前記ツールの外部に流体的に連結されることを特徴とする請求項１１記載の坑井掘削システム。
【請求項１５】
第２フローラインを更に有し、第１フローラインはバージン地層流体を受入れるように構成され、第２フローラインは前記ツールの外部に流体的に連結されかつ汚染地層流体を受入れるように構成されていることを特徴とする請求項１４記載の坑井掘削システム。
【請求項１６】
前記第１モジュールと第２モジュールとの間に少なくとも１つの電気的接続部を更に有することを特徴とする請求項１１記載の坑井掘削システム。
【請求項１７】
掘削現場でダウンホールツールを組立てる方法において、
前記ツールの外部の少なくとも一部を形成するカラーを備えた第１モジュールを用意する段階を有し、カラーが、該カラーの第１端部の第１ねじ部分と、カラーの第２端部の第２ねじ部分と、前記モジュールの一定長さに亘って延びている、掘削流体を通す流体通路とを有し、
前記ツールの外部の少なくとも一部を形成するカラーを備えた第２モジュールを用意する段階を有し、カラーが、該カラーの第１端部の第１ねじ部分と、カラーの第２端部の第２ねじ部分と、前記モジュールの一定長さに亘って延びている、掘削流体を通す流体通路とを有し、
第１モジュールのフローラインを第２モジュールのフローラインに連結する段階を更に有することを特徴とする掘削現場でダウンホールツールを組立てる方法。
【請求項１８】
前記第１モジュールのフローラインが、前記ツールの外部および内部のいずれか一方に流体的に連結されることを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記第１モジュールの電気的通路を第２モジュールの電気的通路に接続する段階を更に有し、前記電気的通路が、電力およびデータのうちの少なくとも１つを伝送するように構成されていることを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項２０】
前記第１モジュールの第２フローラインを前記ツールの外部に連結する段階を更に有することを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項２１】
掘削同時並行ツールの複数のモジュールを再編して複数のツールを得る方法において、
複数のモジュールを用意する段階を有し、各モジュールが少なくとも１つのフローラインおよび掘削流体通路を備え、
複数のモジュールを第１形態に連結して、第１ダウンホールツールを得る段階と、
複数のモジュールを第２形態に連結して、第２ダウンホールツールを得る段階と、を更に有することを特徴とする方法。
【請求項２２】
前記複数のモジュールを用意する段階が、ポンプ排出モジュール、プローブモジュール、油圧モジュール、ＤＦＡモジュールおよびサンプルボトルモジュールからなる群から少なくとも２つのモジュールを用意する段階を有することを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
前記複数のモジュールを連結する段階が、少なくともポンプ排出モジュールとサンプルボトルモジュールとを連結してサンプリングツールを得る段階を有することを特徴とする請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
前記複数のモジュールを連結する段階が、少なくともポンプ排出モジュールとプローブモジュールとを連結して圧力ツールを得る段階を有することを特徴とする請求項２２記載の方法。
【請求項２５】
前記サンプルボトルモジュールを連結してサンプリングツールを得る段階を更に有することを特徴とする請求項２４記載の方法。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２】
【図１３】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１５】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２】
【図１３】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１５】
【公表番号】特表２０１１−５００９９３（Ｐ２０１１−５００９９３Ａ）
【公表日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５２８９４３（Ｐ２０１０−５２８９４３）
【出願日】平成２０年９月３０日（２００８．９．３０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０７８３１２
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０４８７６８
【国際公開日】平成２１年４月１６日（２００９．４．１６）
【出願人】（５００１７７２０４）シュルンベルジェ ホールディングス リミテッド (51)
【氏名又は名称原語表記】Ｓｃｈｌｎｍｂｅｒｇｅｒ Ｈｏｌｄｉｎｇｓ Ｌｉｍｉｔｅｄ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月３０日（２００８．９．３０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０７８３１２
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０４８７６８
【国際公開日】平成２１年４月１６日（２００９．４．１６）
【出願人】（５００１７７２０４）シュルンベルジェ ホールディングス リミテッド (51)
【氏名又は名称原語表記】Ｓｃｈｌｎｍｂｅｒｇｅｒ Ｈｏｌｄｉｎｇｓ Ｌｉｍｉｔｅｄ
【Ｆターム（参考）】
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