[发明专利]用于钻地应用的可扩张扩孔钻及其使用方法

权利要求书

1.一种可扩张扩孔钻具，包括：

外部主体，所述外部主体具有延伸穿过其中的流体通道；

至少一个刮刀，所述刮刀构造为相对于所述外部主体、沿与所述外部主体的纵向轴线成小于90度(90°)的锐角定向的方向、在回缩位置和伸展位置之间移动；和

活动式内部套筒构件，所述活动式内部套筒构件构造为响应于所述流体通道的预定部分之间的预定液压压力差从第一位置移动到第二位置，以在所述第一位置避免所述流体通道内的液压压力作用于所述至少一个刮刀上，而在所述第二位置则允许所述流体通道内的液压压力直接作用于所述至少一个刮刀上。

2.如权利要求1所述的可扩张扩孔钻具，其中，与所述外部主体的纵向轴线成小于90度(90°)的所述锐角为大约60度(60°)。

3.如权利要求1或2所述的可扩张扩孔钻具，其中，所述外部主体包括刮刀板，所述至少一个刮刀至少部分地布置在延伸穿过所述刮刀板的狭槽内。

4.如权利要求1-3中任意一项所述的可扩张扩孔钻具，其中，所述至少一个刮刀具有包括角部的大致矩形形状，所述角部具有大约0厘米到大约一2.54厘米的半径。

5.如权利要求1-4中任意一项所述的可扩张扩孔钻具，其中，所述至少一个刮刀的尺寸和结构设置成在所述外部主体和所述至少一个刮刀的与所述外部主体相邻的每个侧表面之间提供大于大约0.254毫米的间隙。

6.如权利要求1-5中任意一项所述的可扩张扩孔钻具，还包括位于所述外部主体和所述至少一个刮刀的与所述外部主体相邻的每个侧表面之间的密封件，其中，所述密封件构造和定位成防止流体从位于所述外部主体和所述至少一个刮刀之间的所述流体通道流出，所述密封件以与所述外部主体的接触所述密封件的每个表面大体上垂直的角度抵靠所述外部主体。

7.如权利要求1-6中任意一项所述的可扩张扩孔钻具，其中，所述至少一个刮刀包括具有至少一个倾斜表面的基部，所述至少一个倾斜表面的至少一部分构造为当所述刮刀处于伸展位置时楔入地挤靠于所述外部主体的互补倾斜表面。

8.如权利要求7所述的可扩张扩孔钻具，其中，所述刮刀的所述基部的所述至少一个倾斜表面相对于所述至少一个刮刀被构造为相对于所述外部主体移动的方向以大约15度(15°)到大约75度(75°)的锐角定向。

9.如权利要求8所述的可扩张扩孔钻具，其中，所述刮刀的所述基部的所述至少一个倾斜表面相对于所述至少一个刮刀被构造为相对于所述外部主体移动的方向以大约30度(30°)的锐角定向。

10.如权利要求1-7中任意一项所述的可扩张扩孔钻具，其中，所述至少一个刮刀具有地层接合表面，所述地层接合表面包括：

包括至少一个前部切削元件的纵向前方区域；和

包括至少一个后部切削元件的纵向后方区域，所述至少一个前部切削元件的暴露量大于所述至少一个后部切削元件的任意暴露量。

11.如权利要求10所述的可扩张扩孔钻具，其中，所述至少一个后部切削元件延伸超过所述至少一个刮刀的所述地层接合表面大约3.175毫米或更少的距离。

12.如权利要求11所述的可扩张扩孔钻具，其中，所述至少一个后部切削元件与所述至少一个刮刀的所述地层接合表面大体上齐平。

13.如权利要求1-10中任意一项所述的可扩张扩孔钻具，其中，所述至少一个刮刀还包括地层接合表面，所述地层接合表面包括保径区域，所述保径区域的纵向最后面的部位与所述地层接合表面的纵向中心线的距离小于所述地层接合表面的纵向长度的大约百分之二十五(25％)。

14.如权利要求13所述的可扩张扩孔钻具，其中，所述至少一个刮刀还包括由所述至少一个刮刀的至少一个侧表面界定的至少一个键槽，所述至少一个键槽在所述至少一个刮刀中延伸到大于所述刮刀的最大宽度的大约百分之十(10％)的深度。

15.如权利要求13或14所述的可扩张扩孔钻具，其中，所述保径区域的纵向最后面的部位与所述地层接合表面的纵向中心线的距离小于所述地层接合表面的纵向长度的大约百分之二十(20％)。