井下延伸工具方法技术

井下工具包括阀组件和减震组件。阀组件包括可操作地连接到阀体的阀弹簧。减震组件包括可操作地连接到减震体的弹簧，减震体具有穿过其中的流体通道。阀体被构造成选择性地接合减震体以在第一位置对流体通道形成流体密封，并在第二位置允许流体流过流体通道。阀体和减震体之间选择性接合的重复移动循环产生压力脉冲或井下工具两端的变化压差。重复的移动循环由流体流动提供动力。该工具可以被选择性地激活和停用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】井下延伸工具方法相关申请的交叉引用本申请要求于2016年1月19日提交的美国临时专利申请第62/280,213号的权益和优先权，该临时专利申请通过引用并入本文。本公开的背景在钻井眼的过程中，作用在贯穿井眼的钻杆(drillpipe)或其它部件上的摩擦力限制了井眼可被钻出的最大长度或深度。常规钻井方法所实现的长度达到10000至15000英尺。现有技术的解决方案包括用于在钻井期间振动钻杆的机构，以便将钻杆上的静态摩擦力转换成钻杆与井眼的壁之间的动态摩擦力。在井眼内振动钻杆的一种方法包括使用钻柱中的阀以结合减震器(shocksub)产生压力脉冲。压力脉冲使得减震器伸长，钻杆轴向振动，这允许钻杆在井眼内达到更大的长度或深度。某些现有技术的压力脉冲产生工具使用单独的动力部分来激活阀。然而，这些工具使用对钻井泥浆中的热量和化学物质敏感的弹性体。其他现有技术工具使用上下移动以打开和关闭流体端口的提升阀。然而，这些提升阀工具非常复杂，不能与含有任何种类固体的钻井泥浆一起使用。此外，常规的振动工具和方法在整个钻井持续期间提供振动，即从开始通过钻杆和振动工具泵送钻井液开始。持续振动会使振动工具过度磨损，导致寿命降低。本公开的概述本公开提供了井下工具的实施方案。该工具可以包括阀组件。阀组件可以包括可操作地连接到阀体的阀弹簧。该工具还可以包括减震组件。减震组件可以包括可操作地连接到减震体的弹簧，减震体具有穿过其中的流体通道。在该工具中，阀体可以被构造成选择性地接合减震体，以在第一位置对流体通道形成流体密封，并在第二位置允许流体流过减震体的流体通道。同样在该工具中，阀体和减震体的选择性接合可以产生井下工具两端的变化压差。在一个实施方式中，井下工具可以包括可操作地连接到减震体的阻尼器，用于控制减震体的移动速度。阻尼器可以包括第一室、第二室和互连导管。互连导管可以包括环形空间或孔。在另一个实施方式中，井下工具可以包括用于限制阀体移动的止动机构。止动机构可以包括被构造成接合阀体的一部分的肩部。在另一实施方式中，井下工具可以包括壳体。阀组件和减震组件可以设置在壳体内。减震体可以包括活塞。在另一实施方式中，井下工具的阀体可包括延伸至阀柱塞的阀杆。阀柱塞可被构造成接合减震体以在第一位置密封流体通道。在另一个实施方式中，井下工具的阀弹簧可以被设置在阀杆周围，并且止动套筒可以被设置在阀弹簧和阀杆之间，用于限制阀弹簧的压缩。在另一个实施方式中，井下工具的阀柱塞可以包括引导突起。在第一位置，引导突起可以至少部分地被设置在减震体的流体通道内。本公开还提供了一种在布置于井眼内的管状物(tubular)中产生压力脉冲的方法的实施方式。该方法可以包括提供与管状物成一直线定位的井下工具的步骤。井下工具可以包括弹簧加载的阀体和减震系统。该方法可以包括使流体流过管状物并进入井下工具的步骤。该方法可以包括利用流体的流动通过井下工具产生压力脉冲以将阀体从第一位置重复移动到第二位置的步骤。流体可以在第一位置被阻止流过流体通道，并且可以在第二位置被允许流过减震系统的流体通道。本公开提供了在布置于井眼内的管状物中产生压力脉冲的方法的另一实施方式。该方法可以包括提供与管状物成一直线定位的井下工具的步骤。井下工具可以包括弹簧加载的阀体和机械装置。该方法可以包括使流体流过管状物并进入井下工具的步骤。该方法可以包括利用流体的流动的液压能打开阀体的步骤。该方法可以包括将机械装置移位和在机械装置中储存能量的步骤。该方法可以包括利用储存的能量使机械装置返回到其初始位置并关闭阀体的步骤。本公开提供了在布置于井眼内的管状物中产生压力脉冲的方法的另一实施方式。该方法可以包括在管状物的井下组件中提供延伸工具(extendedreachtool)的步骤。该延伸工具可以包括：阀组件，该阀组件包括可操作地连接到阀体的阀弹簧；以及包括可操作地连接到减震体的弹簧的减震组件，该减震体具有穿过其中的流体通道。阀体可以被构造成选择性地接合减震体，以在第一位置对流体通道形成流体密封，并在第二位置允许流体流过流体通道。该方法可以包括使流体流过管状物并进入延伸工具的步骤。所述方法可以包括利用阀体和减震体在第一位置和第二位置之间的重复移动循环通过该延伸工具在所述管状物中产生压力脉冲的步骤。通过延伸工具的流体的流动可以为重复移动循环提供动力。在该方法的另一个实施方式中，每个移动循环包括允许流体的流动在第一方向上移动阀体和减震体，同时保持第一位置的流体密封，从而压缩阀弹簧并压缩与减震体相关联的弹簧的步骤。每个移动循环还可以包括当阀体停止沿第一方向移动时允许减震体继续沿第一方向移动，从而允许流体流过减震体的流体通道的步骤。每个移动循环还可以包括以下步骤：允许阀弹簧沿与第一方向相反的第二方向移动阀体，以及允许可操作地连接到减震体的弹簧沿第二方向移动减震体。每个移动循环还可以包括允许阀体和减震体返回到第一位置的步骤。在另一个实施方式中，该方法可以包括以下的步骤：其中当阀弹簧达到阀弹簧的弹簧力和作用在阀体上的由阀体中的一个或更多个孔上的压降产生的液压力之间的力平衡时，阀体停止沿第一方向移动。在另一个实施方式中，该方法可以包括以下的步骤：其中当接合止动机构时，阀体停止沿第一方向移动。在另一个实施方式中，所述方法可以包括以下的步骤：其中所述延伸工具还包括可操作地连接到减震体的阻尼器，并且其中阻尼器使所述减震体以比阀体沿第二方向的移动速率更慢的速率沿第二方向移动。本公开提供了钻井眼的方法的实施方案。该方法可以包括在管状物的井下组件中提供延伸工具的步骤。该延伸工具可以包括：阀组件，该阀组件包括可操作地连接到阀体的阀弹簧；以及包括可操作地连接到减震体的弹簧的减震组件，该减震体具有穿过其中的流体通道。阀体可以被构造成选择性地接合减震体，以在第一位置对流体通道形成流体密封，并在第二位置允许流体流过流体通道。所述延伸工具可以被构造成在激活状态下提供振动动作，并且在停用状态下中断振动动作。所述方法可以包括将延伸工具附接到管状物和钻头的步骤。该方法可以包括将延伸工具和管状物降低到井眼中的步骤。该方法可以包括用钻头钻井眼的步骤。该方法可以包括以下步骤：向延伸工具提供第一信号，以将延伸工具置于激活状态，从而使管状物振动。在另一个实施方式中，该方法可以包括以下的步骤：其中提供第一信号包括将通过延伸工具的钻井液的流速增加到超过阈值以将延伸工具置于激活状态。在另一个实施方式中，该方法可以包括以下的步骤：其中提供第一信号包括增加管状物的转速以超过阈值，从而将延伸工具置于激活状态。在另一个实施方式中，该方法可以包括以下步骤：其中提供第一信号包括泵送主体通过延伸工具。主体可以与容器配合以将延伸工具置于激活状态。在另一个实施方式中，该方法可以包括以下的步骤：其中提供第一信号包括泵送RFID单元通过延伸工具。延伸工具的控制单元可以感测RFID单元的存在并且将延伸工具置于激活状态。在另一个实施方式中，该方法可以包括以下的步骤：其中提供第一信号包括提供压力脉冲、液压信号或电子信号以将延伸工具置于激活状态。在另一个实施方式中，该方法可以包括以下的步骤：向延伸工具提供第二信号以将延伸工具置于停用状态，从而中断管状物的振动。在另一个实施方式中，该方法可以包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种井下工具，包括：阀组件，所述阀组件包括可操作地连接到阀体的阀弹簧；和减震组件，所述减震组件包括可操作地连接到减震体的弹簧，所述减震体具有穿过其中的流体通道；其中所述阀体被构造成选择性地接合所述减震体，以在第一位置对所述流体通道形成流体密封，并在第二位置允许流体流过所述减震体的所述流体通道，并且其中所述阀体和所述减震体的选择性接合产生所述井下工具两端的变化压差。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.19 US 62/280,2131.一种井下工具，包括：阀组件，所述阀组件包括可操作地连接到阀体的阀弹簧；和减震组件，所述减震组件包括可操作地连接到减震体的弹簧，所述减震体具有穿过其中的流体通道；其中所述阀体被构造成选择性地接合所述减震体，以在第一位置对所述流体通道形成流体密封，并在第二位置允许流体流过所述减震体的所述流体通道，并且其中所述阀体和所述减震体的选择性接合产生所述井下工具两端的变化压差。2.根据权利要求1所述的井下工具，还包括阻尼器设备，所述阻尼器设备可操作地连接到所述减震体，用于改变所述减震体的移动速度。3.根据权利要求2所述的井下工具，其中，所述减震体的移动速度的改变产生所述井下工具两端的所述变化压差的可变频率。4.根据权利要求2所述的井下工具，其中，所述阻尼器设备包括第一室、第二室和互连导管。5.根据权利要求4所述的井下工具，其中，所述互连导管包括环形空间、孔或各种孔的布置。6.根据权利要求2所述的井下工具，还包括用于限制所述阀体的移动的止动机构。7.根据权利要求6所述的井下工具，其中，所述止动机构包括肩部，所述肩部被构造成接合所述阀体的一部分。8.根据权利要求2所述的井下工具，还包括壳体，其中所述阀组件和所述减震组件被设置在所述壳体内。9.根据权利要求8所述的井下工具，其中，所述减震体包括活塞。10.根据权利要求9所述的井下工具，其中，所述阀体包括延伸至阀柱塞的阀杆，其中，所述阀柱塞被构造成接合所述减震体以在所述第一位置密封所述流体通道。11.根据权利要求10所述的井下工具，其中，所述阀弹簧被围绕所述阀杆设置，并且其中，止动套筒被设置在所述阀弹簧和所述阀杆之间，用于限制所述阀弹簧的压缩。12.根据权利要求10所述的井下工具，其中，所述阀柱塞包括引导突起，其中，所述引导突起在所述第一位置中至少部分地被设置在所述减震体的所述流体通道内。13.一种在布置于井眼内的管状物中产生压力脉冲的方法，包括以下步骤：a)提供与所述管状物成一直线定位的井下工具，其中所述井下工具包括弹簧加载的阀体和减震系统；b)使流体流过所述管状物并进入所述井下工具；c)利用所述流体的流动通过所述井下工具产生压力脉冲，以将所述阀体从第一位置重复地移动到第二位置，其中在所述第一位置防止所述流体流过所述流体通道，并且其中在所述第二位置允许所述流体流过所述减震系统的流体通道。14.一种在布置于井眼内的管状物中产生压力脉冲的方法，包括以下步骤：a)提供与所述管状物成一直线定位的井下工具，其中所述井下工具包括弹簧加载的阀体和机械装置；b)使流体流过所述管状物并进入所述井下工具；c)利用所述流体的流动的液压能打开所述阀体；d)将所述机械装置移位并在所述机械装置中储存能量；e)利用所储存的能量使所述机械装置返回到其初始位置并关闭所述阀体。15.一种在布置于井眼内的管状物中产生压力脉冲的方法，包括以下步骤：a)在所述管状物的井下组件中提供延伸工具，其中所述延伸工具包括：阀组件，所述阀组件包括可操作地连接到阀体的阀弹簧；以及减震组件，所述减震组件包括可操作地连接到减震体的弹簧，所述减震体具有穿过其中的流体通道，其中所述阀体被构造成选择性地接合所述减震体，以在第一位置对所述流体通道形成流体密封，并在第二位置允许流体流过所述流体通道；b)使流体流过所述管状物并进入所述延伸工具；和c)通过所述阀体和所述减震体在所述第一位置和所述第二位置之间的重复移动循环，利用所述延伸工具在所述管状物中产生压力脉冲，其中通过所述延伸工具的流体的流动为所述重复移动循环提供动力。16.根据权利要求15所述的方法，其中，步骤(c)中的每个移动循环包括：i)允许所述流体的流动在第一方向上移动所述阀体和所述减震体，同时保持所述第一位置的所述流体密封，从而压缩所述阀弹簧并压缩与所述减震体相关联的所述弹簧；ii)当所述阀体停止沿所述第一方向移动时，允许所述减震体继续沿所述第一方向移动，从而允许所述流体流过所述减震体的所述流体通道；iii)允许所述阀弹簧沿与所述第一方向相反的第二方向移动所述阀体，并且允许可操作地连接到所述减震体的所述弹簧沿所述第二方向移动所述减震体；和iv)使所述阀体和所述减震体返回至所述第一位置。17.根据权利要求16所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：巩特尔·HH·范吉尼兹雷科夫斯基，拉塞尔·科伊尼斯，迈克尔·V·威廉姆斯，凯文·J·鲁迪，
申请(专利权)人：艾斯米恩控股有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US