[发明专利]与钻井工具一同使用的力平衡系统

权利要求书

1.一种使用力平衡系统的方法，所述方法包含：

经由钻柱将钻井工具定位于井孔中，其中所述力平衡系统附接于所述钻柱与所述钻井工具之间；

加压具有处于所述力平衡系统中的第一有效面积的第一腔室和具有处于所述钻井工具中的第二有效面积的第二腔室，其中所述第一有效面积大于所述第二有效面积；和

从所述钻井工具上解耦所述钻柱的重量。

2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含在所述钻柱的所述重量施加于所述钻井工具时终止加压所述第一腔室和所述第二腔室。

3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含不依赖所述钻柱的所述重量来操作所述钻井工具。

4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含不依赖所述钻柱的所述重量来将所述钻井工具推进到所述井孔中。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，当加压所述第一腔室时，第一力在第一方向上引导所述钻井工具。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，当加压所述第二腔室时，第二力在第二方向上引导所述钻井工具，所述第二方向与所述第一方向相反。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述第一力大于或等于所述第二力。

8.根据权利要求6所述的方法，其中所述第二腔室中的最大压力超过所述第一腔室中的最大压力。

9.根据权利要求6所述的方法，其中所述第一力包含外壳重量和所加压力的组合。

10.一种与附接到钻柱的钻井工具一同使用的力平衡系统，所述系统包含：

具有可连接到所述钻柱的末端的子系统；

可连接到所述钻井工具的外壳，其中所述子系统可在所述外壳内于开启位置与闭合位置之间移动；

界定于所述外壳与所述子系统之间的腔室，其中加压所述腔室使得从所述钻井工具上解耦所述钻柱的重量；和

设置于所述外壳中的阀构件，所述阀构件经配置以有选择地控制所述钻井工具的操作。

11.根据权利要求10所述的系统，其中所述子系统包括与所述腔室流体连通的孔。

12.根据权利要求11所述的系统，其中，当所述子系统处于所述闭合位置时，所述子系统的所述孔啮合所述阀构件，从而防止加压所述腔室。

13.根据权利要求10所述的系统，其进一步包含设置于所述子系统与所述外壳之间的楔片构件，其中所述楔片构件经配置以旋转地将所述子系统固定到所述外壳。

14.根据权利要求13所述的系统，其中所述子系统包括形成于侧部上的座圈，其中所述楔片经配置而在所述子系统于所述开启位置与所述闭合位置之间移动时沿所述座圈行进。

15.一种附接到钻柱的钻井组件，所述组件包含：

工具；和

设置于所述工具与所述钻柱之间的力平衡系统，所述力平衡系统包含：

具有可连接到所述钻柱的末端的子系统；

连接到所述工具的外壳，其中所述子系统可在所述外壳内于开启位置与闭合位置之间移动；

界定于所述外壳与所述子系统之间的腔室，其中加压所述腔室使得从所述工具上解耦所述钻柱的重量；和

设置于所述外壳中的阀构件，所述阀构件经配置以有选择地控制钻井工具的操作。

16.根据权利要求15所述的组件，其中所述工具包括具有有效面积的压力腔室。

17.根据权利要求16所述的组件，其中所述力平衡系统中的所述腔室的有效面积大于所述压力腔室中的所述有效面积。

18.根据权利要求16所述的组件，其中所述压力腔室和所述力平衡系统中的所述腔室为流体连通。

19.根据权利要求15所述的组件，其中所述工具为冲击钻探工具。

20.根据权利要求15所述的组件，其中，当所述子系统处于所述闭合位置时，所述子系统的孔啮合所述阀构件，从而防止加压所述腔室。

21.根据权利要求15所述的组件，其进一步包含楔片构件，所述楔片构件经配置而在所述子系统于所述开启位置与所述闭合位置之间移动时沿所述子系统中的座圈行进。