泵入式密封件制造技术

一种可设置在钻柱内的组件。可利用液压使该组件在钻柱内沿着该钻柱移动。岩心样本可被采集到该组件内，并且可以取回该组件而获得岩心样本。该组件可包括密封件，该密封件可构造为能够与该钻柱的可变直径的钻杆的不同内径形成密封。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请总体上涉及钻探方法和钻探系统。
技术介绍
钻探通常包括从地层中收取样本。然后，可以评估所收取的样本来确定其成分。在传统的钻探过程中，可使用钻柱来从地层收取样本。该钻柱可包括开式(open-faced)钻头、岩心筒和一系列相连的钻杆，随着钻头和岩心筒更深入地层，可以一段接一段地组装这些钻杆。岩心筒可连接到钻头和这一系列钻杆。特别地，岩心筒可包括外部部分和内部部分，该外部部分的下部或前部部分可连接到钻头，同时该外部部分的上部或尾部部分可连接到该一系列钻杆。钻头、岩心筒和钻杆可旋入和/或推入地层中，以允许在岩心筒的内部部分米集样本(通常称“岩心样本”)。在岩心筒的内部部分米集了岩心样本(core sample，矿样)之后，通过从所钻探的孔(“钻孔”)移出(“起出”)钻柱而取回岩心样 本。特别地，每段钻杆被相继从钻孔移出，而岩心筒紧随其后(被移出)。随后，可从岩心筒取出岩心样本。在缆索钻探过程中，也可以使用钻柱来从地层收取样本。钻柱可包括面开口的钻头、岩心筒组件的外管和一系列相连的钻杆，随着钻头和岩心筒组件更深入地层，可以一段接一段地组装这些钻杆。该岩心筒组件的外管可连接到钻头和该一系列钻杆。岩心筒组件还可包括内管组件，该内管组件可以可释放地锁定到外管。随着内管组件锁定到外管，钻头、岩心筒组件和钻杆可旋入和/或推入地层中，以允许在内管组件内采集岩心样本。在采集了岩心样本之后，可将内管组件从外管解锁。然后可使用取回系统取回内管组件，而同时钻柱的多个部分保留在钻孔内。可以从取回的内管组件取出岩心样本，并且在取出岩心样本之后，可以将内管组件送返并锁定到外管。一旦将内管组件再次锁定到外管，可再次将钻头、岩心筒组件和钻杆进一步旋入和/或推入地层中，从而能够在内管组件内采集另一份岩心样本。理想的是，内管组件可以按此方式被重复地取回并送返，以获得若干份岩心样本，而同时钻柱的多个部分保留在钻孔内。这样可以有利地缩短获得岩心样本所必需的时间，因为不必在获取每个岩心样本时都要将钻柱从钻孔起出。在一些情况下，作为缆索钻探过程的一部分，可利用液压将内管组件泵送就位。特别地，内管组件可包括泵入唇密封件(pump-in lip seal)，作用于泵入唇密封件后方的液压可将内管组件沿着钻柱泵送或推进。泵入唇密封件可由聚氨酯构成，并可包括环形的唇部，该唇部构造为与具有固定内径的钻杆形成密封。
技术实现思路
—个方案是，一种钻柱可包括钻头、岩心筒组件的外管和一系列相连的钻杆。岩心筒组件的外管可连接到该钻头和该一系列钻杆。该岩心筒组件还可包括内管组件，该内管组件可以可释放地锁定到该外管。随着内管组件被锁定到外管，钻头、岩心筒组件和钻杆可旋入和/或推入地层中，以允许在内管组件内采集岩心样本。在采集了岩心样本之后，可将内管组件从外管解锁。然后可使用例如缆索取回系统来取回内管组件，而同时钻柱的多个部分保留在钻孔内。可以从取回的内管组件取出岩心样本，并且在取出岩心样本之后，可以将内管组件送返并锁定到外管。随着内管组件被再次锁定到外管，可将钻头、岩心筒组件和钻杆进一步旋入和/或推入地层中，从而能够在内管组件内采集另一份岩心样本。内管组件可以按此方式被重复地取回和送返，以获得若干份岩心样本，同时钻头、外管、一个或多个钻杆和/或钻柱的其它部分则保留在钻孔内。另一个方案是，内管组件可包括第一密封件，该第一密封件可构造为用以与钻柱的可变直径的钻杆的不同内径形成密封。可利用液压使内管组件从钻柱内的第一位置移动到钻柱内的第二位置。当内管组件处于钻柱内的第一位置时，第一密封件的突起部可以与可变直径的钻杆的较大内径形成密封，并且可以设置成处于伸展构形，在该伸展构形中该突起部在沿径向扩展而沿轴向收缩。当内管组件处于钻柱内的第二位置时，第一密封件的突起部可以与可变直径的钻杆的较小内径形成密封，并且可以设置成处于压缩构形，在该压缩构形中该突起部沿径向收缩而沿轴向扩展。另一个方案是一种可包括第一密封件的设备。第一密封件可包括中心芯部和与该中心芯部分隔开的唇部。该唇部可包括突起部，该突起部可构造为与可变直径的钻杆的不同内径形成密封。又一个方案是一种可包括将内管组件设置在钻柱内的方法。该钻柱可包括可变直径的钻杆。内管组件可包括头组件和第一密封件。该第一密封件可包括中心芯部和唇部。该唇部可与中心芯部分隔开。该中心芯部可包括通道。该通道可容置头组件的至少一部分。该唇部可包括突起部。该突起部可构造为与可变直径的钻杆的不同内径形成密封。再一个方案是可包括将第一密封件设置在钻柱内的方法。该钻柱可包括可变直径的钻杆。该第一密封件可包括包含突起部的第一密封件。该突起部可构造为与可变直径的钻杆的不同内径形成密封。该方法还可包括利用液压来使第一密封件从钻柱内的第一位置移动到钻柱内的第二位置。为了概括的目的，在该
技术实现思路
部分中已经描述了本专利技术的几个实施例的一些方案、优点和特征。本专利技术的一些实施例可包括这些概括的方案、优点的特征中的一些或全部。然而，不是所有(或任何一个)这些概括的方案、优点或特征都必须体现在本专利技术的任一特定实施例中。因此，这些概括的方案、优点和特征都不是必需的。通过下文的详细描述和随附的权利要求书，可以更加充分地明白这些概括的方案、优点和特征中的一部分以及其它的方案、优点和特征。附图说明为进一步阐明本专利技术的上述的及其它的优点、特征，现参照附图所示的本专利技术的特定实施例来对本专利技术进行更具体的描述。应理解的是，这些附图仅绘示了本专利技术的示例性实施例，因此不应被视为限制了本专利技术的范围。以下将通过使用附图，借助其它的特性和细节来描述和诠释本专利技术，在附图中 图I示出一个示范性的钻探系统；图2是一个示范性的密封件的后视立体图；图3是图2所示的密封件的侧视图4是图3所示的密封件的剖视图；图5是图3所示的密封件的后视图；图6是另一个示范性密封件的剖视图；图7是又一个示范性密封件的剖视图，其中示出该密封件的凹部内的插入件；图8是再一个示范性密封件的剖视图；以及图9是一个示范性钻探系统的一部分的剖视图。具体实施例方式如图I所示，可使用钻探系统100来从地层102取回样本。钻探系统100可包括钻柱104，钻柱104可包括钻头106 (例如，面开口的钻头或其它类型的钻头)和/或一个或 多个钻杆108。钻探系统100还可包括孔下组件，例如岩心筒组件110，钻柱104可包括孔下组件的外部部分。例如，钻柱104可包括岩心筒组件110的外管112，该外管可连接到钻头106和由一个或多个钻杆构成的一套钻杆108。特别地，钻柱104可包括扩眼器(其可与钻头106和外管112的前部互连)和转接联接器(其可与外管112的尾部和钻杆108互连)。然而，应理解的是，外管112和/或岩心筒组件110的其它部分可利用其它合适的部件连接到钻头106、钻杆108和/或钻柱104的其它部分。作为钻探过程的一部分，钻头106、岩心筒组件110、钻杆108和/或钻柱104的其它部分可旋入和/或推入地层102中，以形成钻孔。在此过程中，可以一段接一段地组装一系列互连的钻杆108。钻探系统100可包括钻机114，其可将钻头106、岩心筒组件110、钻杆108和/或钻柱104的其它部分转动和/或推进到地层102中。例如，钻机114可包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.10.01 US 61/247,859;2010.09.29 US 12/893,2341.一种设备，包括 第一密封件，其包括 中心芯部;以及 与所述中心芯部相隔开的唇部，所述唇部包括 突起部，其构造为与可变直径的钻杆的不同内径形成密封。2.如权利要求I所述的设备，还包括所述可变直径的钻杆，其中，所述第一密封件设置在所述可变直径的钻杆内。3.如权利要求2所述的设备，还包括 内管组件，其包括 头组件；以及 所述第一密封件； 其中，所述第一密封件的中心芯部包括通道，该通道容置所述头组件的至少一部分。4.如权利要求2所述的设备，其中，所述可变直径的钻杆包括 第一部分，具有第一、较大内径；以及 第二部分，具有第二、较小直径； 其中，所述第一密封件的突起部构造为与所述可变直径的钻杆的所述较大内径和较小内径形成密封； 其中，所述第一密封件的所述突起部构造为在与所述可变直径的钻杆的所述较大内径形成密封时被设置成处于伸展构形，在该伸展构形中所述突起部沿径向扩展并沿轴向收缩；以及 其中，所述第一密封件的所述突起部构造为在与所述可变直径的钻杆的所述较小内径形成密封时被设置成处于压缩构形，在该压缩构形中所述突起部沿径向收缩并沿轴向扩展。5.如权利要求4所述的设备，其中，所述第一密封件的突起部具有中空的内部。6.如权利要求5所述的设备，其中，所述第一密封件的突起部具有圆形的轮廓。7.如权利要求6所述的设备，其中，所述第一密封件的突起部具有环形的构造。8.如权利要求4所述的设备，其中，所述第一密封件还包括 第一单一整体式结构，包括所述中心芯部和所述唇部；以及 第二单一整体式结构，包括环形延伸部，该环形延伸部构造为对所述第一单一整体式结构的唇部施加轴向力，以使所述突起部从所述压缩构形偏向于所述伸展构形。9.如权利要求4所述的设备，其中，所述第一密封件还包括 第一单一整体式结构，包括所述中心芯部和所述唇部；以及 第二单一整体式结构，构造为能够响应于被泵入包括所述可变直径的钻杆的钻柱中的加压流体，而对所述第一单一整体式结构施加轴向力，以使所述突起部从所述压缩构形偏向于所述伸展构形。10.如权利要求9所述的设备，其中，所述第一单一整体式结构由具有第一弹性的第一材料构成；并且其中所述第二单一整体式结构由具有与所述第一弹性不同的弹性的第二材料构成。11.如权利要求4所述的设备，其中，所述第一密封件还包括用于使所述突起部从所述压缩构形偏向于所述伸展构形的装置。12.如权利要求I所述的设备，其中，所述第一密封件还包括 单一整体式结构，包括所述中心芯部、所述唇部和环形延伸部，其中所述单一整体式结构的环形延伸部从所述唇部的突起部向后及沿轴向延伸。13.如权利要求I所述的设备，其中，所述第一密封件还包括 第一单一整体式结构，包括所述唇部和环形延伸部，其中所述第一单一整体式结构的环形延伸部从所述唇部的突起部向后及沿轴向延伸；以及 第二单一整体式结构，包括所述中心芯部。14.一种方法，包括 将内管组件设置在钻柱内，所述钻柱包括可变直径的钻杆，所述内管组件包括 头组件；以及 第一密封件，其包括； 中心芯部，包括容置所述头组件的至少一部分的通道；以及 唇部，与所述中心芯部分隔开，所述唇部包括突起部，该突起部构造为与所述可变直径的钻杆的不同内径形成密封。15.如权利要求14所述的方法，还包括利用液压使所述内管组件从所述钻柱内的第一位置移动到所述钻柱内的第二位置。16.如权利要求15所述的方法，其中，当所述内管组件处于所述钻柱内的所述第一位置时，所述第一密封件的突起部与所述可变直径的钻杆的较大内径形成密封，并设置成处于伸展...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托弗·L·德伦斯，乔治·约恩多，乔治·易卜拉欣，
申请(专利权)人：长年TM公司，
类型：发明
国别省市：