[发明专利]钻柱部分旋转速度的独立修改

说明书

一种操作钻柱的方法包括独立地修改所述钻柱的井下部分相对于所述钻柱的其他井下部分的旋转速度，所述部分各自包括多个钻杆段。所述钻柱的所述速度修改部分可以包括所述钻柱中在井下钻柱端与所述钻柱被定位在其中的钻孔的弯曲部分之间延伸的井下端部分。所述井下端部分相对于所述钻柱中与所述钻孔的所述弯曲部分一致的部分可以增加的速度旋转。独立速度修改可以通过将一个或多个传输修改器装置结合在所述钻柱中来实现，所述传输修改器装置可在以下两者之间切换：脱离模式，其中所述传输修改器装置传递未修改的钻柱转矩和旋转；以及啮合模式，其中所述传输修改器装置以修改的速度和转矩沿着所述钻柱传输转矩和旋转。当处在井下时，所述传输修改器装置的选择性切换可以从地面控制。

技术领域

本申请大体涉及用于钻入地壳中的钻探系统。本申请还涉及用于结合到钻柱中的装置，涉及钻柱，涉及钻探设施并且涉及钻探方法。

背景技术

用于碳氢化合物(油和天然气)开采以及用于其他目的的钻孔或者井眼通常是利用钻柱进行钻探的，所述钻柱包括具有钻探组件的多个互连的管状构件(分别被称为钻杆段)，所述钻探组件包括附接到其底端的钻头。钻头旋转以剪切岩石地层的材料或使其破裂来钻探井眼。钻柱通常包括工具或者其他装置，所述工具或其他装置在操作时被定位在井下并且因此在钻探操作期间被远程激活和停用。这类工具和装置包括，例如钻孔器、稳定器、用于使钻头转向的转向工具以及岩层测试装置。

钻柱通常通过在地面处施加转矩和旋转来驱动地旋转，以使得钻柱(在本文中也被称为钻杆)的管状壁以通用速度旋转。尽管相对较高的旋转速度在钻柱的一些部分中往往是适用的(例如，邻近钻头，以搅拌钻屑以促进其有效排出)，但是钻柱的其他部分中的结构特征往往可能会限制钻柱可以安全操作所处的速度。

附图简述

一些实施方案在附图的各图中以示例性而非限制性方式示出，在附图中：

图1描绘根据一个示例实施方案的钻探设施的示意性立视图，所述钻探设施包括根据一个示例实施方案的具有一对传输修改器装置的钻柱，所述传输修改器装置具有相反的取向以便以钻柱的中间部分的降低的速度提供选择性旋转。

图2A-2B描绘沿着图3中的线A-A取得的根据一个示例实施方案的传输修改器装置的相应轴向截面，所述传输修改器装置在图2A中以脱离模式设置并且在图2B中以啮合状态设置。

图3描绘沿着图2A中的线B-B取得的示例传输修改器装置的示意性截面图。

图4描绘沿着图2A中的线C-C取得的示例传输修改器装置的另一示意性截面图。

图5描绘沿着图4中的线D-D取得的根据图1-4的示例实施方案的传输修改器装置的轴向截面。

图6描绘根据另一示例实施方案的钻探系统的示意性立视图，所述钻探系统包括具有沿着钻柱间隔开的多个相同定向的传输修改器装置的钻柱，以允许钻孔的弯曲部分的沿井孔下行的钻柱部件以低于弯曲部分中及其沿井孔上行的钻柱部件的速度进行选择性旋转。

图7描绘对应于图6的视图，其中示例钻柱与图6中的情况相比已进一步向井下迁移。

图8描绘根据又另一示例实施方案的钻探系统的示意性立视图，所述钻探系统包括结合到包括钻头的井底组件的传输修改器装置恰好沿井孔上行的钻柱中的一对示例。

具体实施方式

以下具体实施方式参考附图来描述本公开的示例实施方案，所述示例实施方案描绘示出可以如何实践本公开的实施例的各种细节。本文的讨论参考这些附图提出新颖方法、系统和设备的各种实施例，并且对所描绘的实施方案进行足够详细地描述，以使得本领域的技术人员能够实践本公开的主题。除本文所讨论的说明性实施例之外的许多实施方案可以用于实践这些技术。在不脱离本公开的范围的情况下，除本文明确讨论的替代方案之外可以做出结构上和操作上的改变。