设备和方法技术

技术编号:45536610 阅读:13 留言:0更新日期:2025-06-13 17:38
提供了一种用于井下的钻具(200,300),其适于连接至井下液压流体供应源(137)。该钻具(200,300)包括具有内表面的至少一个锚固构件(207,309)和钻井构件(315)。至少一个锚固构件(207,309)的内表面能够接触来自井下液压流体供应源(137)的液压流体,通过来自井下液压流体供应源(137)的加压液压流体作用在锚固构件的内表面上,锚固构件能够相对于钻具(200,300)的纵向轴线在以下两个位置之间径向移动:缩回位置,在至少一个锚固构件(207,309)的缩回位置,至少一个锚固构件(207,309)与井的内表面间隔开;以及伸出位置,在至少一个锚固构件(207,309)的伸出位置,至少一个锚固构件(207,309)接触井的内表面。钻井构件(315)具有纵向轴线和内表面,钻井构件(315)的内表面能够接触来自井下液压流体供应源(137)的液压流体,使用时,钻井构件(315)能够绕其纵向轴线旋转。钻井构件(315)设置在钻具(200,300)内,使得钻井构件(315)的纵向轴线基本垂直于钻具(200,300)的纵向轴线。通过来自井下液压流体供应源(137)的加压液压流体作用在钻井构件(315)的内表面,钻井构件(315)能够相对于钻具(200,300)的纵向轴线在以下两个位置之间径向移动:缩回位置,在钻井构件(315)的缩回位置,钻井构件(315)与井的内表面间隔开;以及伸出位置,在钻井构件(315)的伸出位置,钻井构件(315)接触井的内表面。经由所述液压流体,锚固构件(207,309)的内表面与钻井构件(315)的内表面流体连通,使得二者各自的内表面上所承受的液压流体的压力相同。还提供了一种用于在井中钻穿管状构件的侧壁的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本申请总体上涉及一种与管状构件侧壁钻具有关的设备和方法,以及一种在井下环境中钻穿管状构件侧壁或地层的方法。


技术介绍

1、在井下采掘作业时,可能需要钻穿管状构件(诸如生产油管、套管、衬管、钻杆、芯轴及其他管状构件)的侧壁,并且有时可能还需要在其它井下结构中(包括地层)钻出相对较小的孔。

2、传统的侧壁钻具包括钻具、铣削工具或车床式刀具,它们通过电缆(e-line)线供电在井下运行。此类工具需要提供高功率的直流电,以产生钻穿井下管状构件的侧壁所需施加的外力相符合的旋转动力。在钻井作业过程中,电缆供电方式可为钻具提供了有效的近乎无限的动力,从而钻穿目标物。然而,由于涉及高压供电等,风险升高,通过电缆供电的工具的操作需要作业人员接受更高水平的培训。

3、此类传统钻具可能需要一些时间来钻穿管状构件的侧壁,钻井作业持续的时间越长,产热越多,用电需求越大。

4、此外,传统的侧壁钻具必须带着预先设定的参数送至井下,如果需要调整作业参数(例如,逐步增加钻井装置的最大径向伸出量,以允许钻井装置进一步钻入管壁),则可能需要多次往返目标位置以本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于井下的钻具,所述钻具适于连接至井下液压流体供应源并具有纵向轴线,所述钻具包括:

2.根据权利要求1所述的钻具,其中,所述钻具设置为使得在所述钻井构件径向向外移动之前,所述至少一个锚固构件径向向外移动(即,先于所述钻井构件径向向外移动)。

3.根据权利要求1或2所述的钻具,其中,所述钻具设置为使得在所述钻井构件径向向内移动之后,所述至少一个锚固构件径向向内移动。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的钻具,其中,所述钻具还适于与井下扭矩发生器连接。

5.根据任一前述权利要求所述的钻具,其中,所述钻具包括偏置机构,所述偏置机构确保所述...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种用于井下的钻具,所述钻具适于连接至井下液压流体供应源并具有纵向轴线,所述钻具包括:

2.根据权利要求1所述的钻具,其中,所述钻具设置为使得在所述钻井构件径向向外移动之前,所述至少一个锚固构件径向向外移动(即,先于所述钻井构件径向向外移动)。

3.根据权利要求1或2所述的钻具,其中,所述钻具设置为使得在所述钻井构件径向向内移动之后,所述至少一个锚固构件径向向内移动。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的钻具,其中,所述钻具还适于与井下扭矩发生器连接。

5.根据任一前述权利要求所述的钻具,其中,所述钻具包括偏置机构,所述偏置机构确保所述至少一个锚固构件先于所述钻井构件径向向外移动,其中,所述偏置机构设置为使得所述钻井构件先于所述至少一个锚固构件径向向内移动。

6.根据权利要求5所述的钻具,其中,所述偏置机构包括以下至少一项,优选地,包括以下两项:

7.根据权利要求5或6所述的钻具,其中,所述偏置机构设置为使得作用在所述钻井构件上的向内合力大于作用在所述至少一个锚固构件上的向内合力。

8.根据任意前述权利要求所述的钻具,其中,所述至少一个锚固构件的所述内表面的横截面积大于所述钻井构件的所述内表面的横截面积。

9.根据任一权利要求5至8所述的钻具,其中,所述钻井构件的偏置设备包括多个弹簧,其中,所述钻井构件的所述多个弹簧设置为使得所述多个弹簧的纵向轴线偏离所述钻井构件的所述纵向轴线,或与所述钻井构件的所述纵向轴线不同轴,从而使得所述多个弹簧可以围绕所述钻井构件的周向布置。

10.根据任一前述权利要求所述的钻具,其中,所述钻具还包括运动机构,所述运动机构用于使所述钻井构件绕所述钻井构件的所述纵向轴线旋转。

11.根据权利要求10所述的钻具,其中,所述运动机构包括旋转平移运动机构,所述旋转平移运动机构设置为将轴的旋转运动转换为所述钻井构件绕所述钻井构件的纵向轴线的旋转运动,使用时,所述轴能够绕与所述钻具的所述纵向轴线重合和/或平行的纵向轴线旋转。

12.根据权利要求11所述的钻具,其中,所述旋转平移运动机构包括齿轮运动机构,所述齿轮运动机构将旋转方向转换基本90度。

13.根据权利要求11或12所述的钻具,其中,所述钻具还适于与井下扭矩发生器连接,所述井下扭矩发生器包括可旋转轴,其中所述钻具的所述机械运动机构的至少一部分耦接到所...

【专利技术属性】
技术研发人员:保罗·安德鲁·丘奇彼得·艾伦·乔伊纳安德鲁·约翰·埃尔里克斯图尔特·戈登·乔治·克里斯蒂杰森·杜西伊恩·莫里森·麦克劳德
申请(专利权)人:凯盛控股有限公司
类型:发明
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