铣刀刀片扭矩支撑件制造技术

一种示例性造斜器组件包括造斜器，所述造斜器提供倾斜表面和限定在所述倾斜表面中的纵向槽。前导铣刀利用保险螺栓联接到所述造斜器并提供一个或多个刀片，并且轴承支撑件布置在所述纵向槽内并且提供限定狭槽的相对侧壁，所述狭槽被构造来接纳所述一个或多个刀片中的一个刀片并且从而阻止所述前导铣刀相对于所述造斜器旋转。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】铣刀刀片扭矩支撑件
本公开涉及在石油和天然气产业中的多分支井，并且更具体地，涉及用于钻探多分支井的铣刀和造斜器组件的改进的扭矩支撑件。
技术介绍
可通过横穿地下地层的相对复杂的井筒来生产烃类。一些井筒可为多分支井筒，所述多分支井筒包括从母井筒或主井筒延伸的一个或多个侧井筒。多分支井筒通常包括限定在给井筒衬里的套管中的一个或多个窗口或套管出口以允许形成对应的侧井筒。更具体地，可通过将套管柱中的造斜器定位在主井筒中的期望位置处来形成多分支井筒的套管出口。造斜器通常被设计来相对于套管柱横向(或在另选的取向上)使一个或多个铣刀偏转。偏转的铣刀加工掉并最终穿过套管的部分以形成穿过套管柱的套管出口。钻头可随后通过套管出口插入，以便切割出横向或二次井筒。单程造斜器设计允许井操作员在单次运行中向井下运行造斜器和铣刀，这极大地减少了完成多分支井筒的时间和花费。一些常规的单程造斜器设计使用保险螺栓和扭矩凸耳的组合来将前导铣刀锚定至造斜器。保险螺栓被设计来(当井操作者期望使铣刀与造斜器脱离时)当承担特定下压重量时就剪断。保险螺栓通常不被设计来在扭矩的作用下剪断。另一方面，当造斜器运行到主井筒中时，扭矩凸耳提供旋转扭矩支撑件，所述旋转扭矩支撑件有助于阻止保险螺栓过早疲劳或以其他方式在扭矩的作用下剪断。前导铣刀提供了扭矩凸耳装配到其中的狭槽以阻止前导铣刀围绕其中心轴线旋转。然而，在这种配置中，前导铣刀仍然能够在扭矩凸耳以及其接触造斜器的倾斜表面的刀片中的一个上枢转，这形成将保险螺栓置于拉伸和扭转应力下的提升力。这可使保险螺栓疲劳并导致保险螺栓过早地剪断，从而使得前导铣刀过早地与造斜器脱离。附图说明包括以下附图来示出本公开的某些方面，并且不应视作排他性实施方案。所公开的主题能够在不脱离本公开的范围的情况下在形式和功能上进行相当多的修改、改变、组合以及等效化。图1是可采用本公开的原理的井系统的示意图。图2A和图2B分别是示例性造斜器组件的等距和剖面侧视图。图3A-图3C是示例性造斜器组件的视图。图4A-图4C是另一种示例性造斜器组件的各种视图。图5A-图5C是另一种示例性造斜器组件的各种视图。具体实施方式本公开涉及在石油和天然气产业中的多分支井，并且更具体地，涉及用于钻探多分支井的铣刀和造斜器组件的改进的扭矩支撑件。本文所述的实施方案提供示例性造斜器组件，所述示例性造斜器组件允许将更大的扭矩从前导铣刀传送至造斜器，而没有用于将前导铣刀联接到造斜器的保险螺栓出故障的风险。因此，造斜器可能够承担旋转以及轴向推力载荷，而没有保险螺栓过早地出故障以及井筒内的前导铣刀过早地脱离的风险。在一个实施方案中，例如，示例性造斜器组件可包括布置在限定于造斜器中的纵向槽内的轴承支撑件。轴承支撑件提供狭槽以接纳前导铣刀的刀片，并且从而阻止前导铣刀相对于造斜器旋转并潜在地过早剪断保险螺栓。此外，轴承支撑件可阻止前导铣刀在铣削操作期间接合纵向槽，并且可由可易于铣除的材料(诸如铝)制成，以使得当前导铣刀前进到造斜器上时能够铣透轴承支撑件。在第二实施方案中，另一示例性造斜器组件可包括可移动地位于限定在前导铣刀中的狭槽内的扭矩键。扭矩键可在伸出位置与回缩位置之间移动。在伸出位置中，扭矩键可部分定位在狭槽和限定在造斜器中的纵向槽内，并且从而能够阻止前导铣刀相对于造斜器旋转。在回缩位置中，扭矩键从纵向槽缩回并完全位于狭槽中。在一些情况下，扭矩键可弹簧加载以移动回回缩配置。利用回缩到狭槽中的扭矩键，前导铣刀能够操作而不受扭矩键的阻碍。参照图1，示出根据一个或多个实施方案的可采用本公开的原理的示例性井系统100。如图所示，井系统100可包括近海油气平台102，所述近海油气平台102在位于海床106下方的水下地层104的上方居中。尽管结合近海油气平台102描述了井系统100，但是应了解，本文所述的实施方案同样非常适用于与其他类型的油气钻机(诸如陆地钻机或位于任何其他地理位置的钻机)一起使用。平台102可为半潜式钻机，并且海底管道108可从平台102的甲板110延伸至包括一个或多个防喷器114的井口设施112。平台102具有起重设备116和用于在海底管道108内升高和降低管柱(诸如钻柱120)的井架118。如所描绘的，已穿过包括地层104的各种地球岩层钻出主井筒122。在本文中，术语“母”井筒和“主”井筒被用于指明一个井筒，从所述井筒钻出了另一个井筒。然而，应注意的是，母井筒或主井筒并不需要直接延伸至地表，而是相反可为另一井筒的分支。套管124的管柱至少部分用水泥胶结在主井筒122内。在本文中，术语“套管”被用于指明用来给井筒衬里的管状构件或导管。套管124实际上可为本领域技术人员已知为“衬管”的类型，并且可为分段或连续的，诸如连续油管。在一些实施方案中，套管接头126可在套管124的细长的上部长度或部分与下部长度或部分之间互连并且定位在井筒122内所期望的位置处，其中分支或侧井筒128有待钻出。在本文中，术语“分支”和“横向”井筒被用于指明从与另一井筒(诸如母井筒或主井筒)的相交处向外钻出的井筒。此外，分支或侧井筒可具有在某点处从其向外钻取的另一分支或侧井筒。造斜器组件130可定位在套管124内，并且在靠近套管接头126布置的锚定组件134处紧固并以其他方式锚定在锚定组件134中。造斜器组件130可操作以将一个或多个切削工具(即，铣刀)偏转到套管接头126的内壁中，以使得套管出口132可穿过其形成在期望的周向位置处。套管出口132在套管接头126中提供“窗口”，一个或多个其他切削工具(即，钻头)可穿过所述窗口插入，以钻出并以其他方式形成侧井筒128。本领域技术人员应当了解，尽管图1示出了主井筒122的垂直截面，但本公开中所述的实施方案同样适用于在具有其他方向配置的井筒(包括水平井筒，偏离井筒，或倾斜井筒)中使用。此外，相对于附图中所示出的说明性实施方案来使用方向术语(诸如“上方”、“下方”、“上部”、“下部”、“向上”、“向下”、“井上”、“井下”等)，井上方向为朝向井的表面并且井下方向为朝向井的趾部。现在参照图2A和图2B，继续参照图1，示出了示例性造斜器组件200的视图。更具体地，图2A描绘了造斜器组件200的等距视图，并且图2B描绘了造斜器组件200的剖面侧视图。造斜器组件200可与图1的造斜器组件130相似或相同，并且因此可能够下入到井筒122中并紧固在其中，以有助于促进在套管124中形成套管出口132。如图所示，造斜器组件200可包括偏转器或造斜器202以及一个或多个铣刀204。铣刀204可包括被配置成联接到或以其他方式紧固至造斜器202的前导铣刀206。更具体地，可使用至少一个保险螺栓208(图2B)和一个扭矩凸耳210将前导铣刀206紧固至造斜器202。保险螺栓208可被配置成当承担提供给前导铣刀206的预定轴向载荷时就剪断或以其他方式出故障，并且扭矩凸耳210可向前导铣刀206提供旋转扭矩阻力，当向井下运行造斜器组件200时，所述旋转扭矩阻力有助于阻止保险螺栓208在扭矩作用下过早地疲劳。如在图2B中最清楚地看到，在一些实施方案中，保险螺栓208可延伸穿过螺纹孔212并旋入螺纹孔212中，所述螺纹孔212被限定为穿过造斜器202的下侧。保险本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种造斜器组件，其包括：造斜器，所述造斜器提供倾斜表面和限定在所述倾斜表面中的纵向槽；前导铣刀，所述前导铣刀利用保险螺栓联接到所述造斜器并且提供一个或多个刀片；以及轴承支撑件，所述轴承支撑件布置在所述纵向槽内并且提供限定狭槽的相对侧壁，所述狭槽被构造来接纳所述一个或多个刀片中的一个刀片并且从而阻止所述前导铣刀相对于所述造斜器旋转。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种造斜器组件，其包括：造斜器，所述造斜器提供倾斜表面和限定在所述倾斜表面中的纵向槽；前导铣刀，所述前导铣刀利用保险螺栓联接到所述造斜器并且提供一个或多个刀片；以及轴承支撑件，所述轴承支撑件布置在所述纵向槽内并且提供限定狭槽的相对侧壁，所述狭槽被构造来接纳所述一个或多个刀片中的一个刀片并且从而阻止所述前导铣刀相对于所述造斜器旋转。2.如权利要求1所述的造斜器组件，其中所述轴承支撑件包含选自由以下各项组成的组的材料：铝、青铜、铸钢、软钢、高速切削钢、玻璃纤维、它们的任何衍生物以及它们的任意组合。3.如权利要求1所述的造斜器组件，其中所述相对侧壁向上延伸出所述纵向槽并转变成相对的侧延伸部，所述侧延伸部搁置在所述倾斜表面上并且在远离所述狭槽的相反方向上延伸。4.如权利要求1所述的造斜器组件，其还包括：一个或多个缓冲构件，所述一个或多个缓冲构件布置在所述纵向槽内并且使所述轴承支撑件偏置以抵靠所述纵向槽的轴向端壁；以及造斜器板，所述造斜器板布置在所述纵向槽中并且支撑所述一个或多个缓冲构件以使其与所述轴承支撑件接合。5.如权利要求5所述的造斜器组件，其中所述一个或多个缓冲构件由橡胶或弹性体制成。6.如权利要求1所述的造斜器组件，其还包括狭槽缓冲物，所述狭槽缓冲物布置在所述狭槽内以垂直支撑所述一个或多个刀片中的所述一个刀片。7.如权利要求6所述的造斜器组件，其中所述狭槽缓冲物由橡胶或弹性体制成。8.一种井系统，其包括∶锚定组件，所述锚定组件布置在井筒内；造斜器组件，所述造斜器组件能在所述井筒内延伸以紧固至所述锚定组件，所述造斜器组件包括造斜器和前导铣刀，所述造斜器提供倾斜表面和限定在所述倾斜表面中的纵向槽，所述前导铣刀利用保险螺栓联接到所述造斜器并提供一个或多个刀片；以及轴承支撑件，所述轴承支撑件布置在所述纵向槽内并且提供限定狭槽的相对侧壁，所述狭槽被构造来接纳所述一个或多个刀片中的一个刀片并且从而阻止所述前导铣刀相对于所述造斜器旋转。9.如权利要求8所述的井系统，其中所述轴承支撑件包含选自由以下各项组成的组的材料：铝、青铜、铸钢、软钢、高速切削钢、玻璃纤维、它们的任何衍生物以及它们的任意组合。10.如权利要求8所述的井系统，其中所述相对侧壁向上延伸出所述纵向槽并转变成相对的侧延伸部，所述侧延伸部搁置在所述倾斜表面上并且在远离所述狭槽的相反方向上延伸。11.如权利要求8所述的井系统，其还包括：一个或多个缓冲构件，所述一个或多个缓冲构件布置在所述纵向槽内并且使所述轴承支撑件偏置以抵靠所述纵向槽的轴向端壁；以及造斜器板，所述造斜器板布置在所述纵向槽中并且...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·P·兰，W·W·丹瑟，
申请(专利权)人：哈利伯顿能源服务公司，
类型：发明
国别省市：美国,US