[发明专利]与钻头和用于扩眼孔的油管之间的管柱配合的井下工具

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求共同申请的美国临时专利申请61/693459的优先权和效益，其在2012年8月27号提出，发明名称为“DOWNHOLE TOOL FOR EN-GAGING A TUBING STRING BETWEEN A DRILL BIT AND TUBULAR FOR REAMING A WELLBORE(与钻头和用于扩眼孔的油管之间的管柱配合的井下工具)”。这一文献以参考方式全文引入本申请中。

技术领域

本发明实施方式大体上涉及用在井眼的岩心钻探中的钻井装置。

背景技术

现有技术已经公开了在扩孔钻中使用聚晶金刚石复合片，但是存在能够利用聚金刚石片、高密度切割器或者同时利用两者、或利用扩孔钻两侧绞入或者绞出井眼的需要。

本发明实施方式涉及双向并可进一步的用作钻来形成井眼的扩孔钻。

现有技术已经公开了扩孔钻，但是这些扩孔钻不能双向扩宽井眼并使井眼平滑。存在对双向扩孔钻的需求，该双向扩孔钻能在进入或移出井眼时、既可以双向扩宽井眼又能使井眼平滑，以快速插入并移出井底钻具组件。

需要钢制或者非磁性材料所制的工具，使得工具可以在需要高度精确性的定向钻孔应用中使用。

本发明实施方式满足了这些需求。

附图说明

结合下面附图，本发明能得到更好的理解：

图1为井眼中井下工具的实施方式的截面视图。

图2为井下工具实施方式的详细侧视图。

图3为井下工具实施方式的管状主体的第一端部的视图，该工具具有远离纵轴线延伸的第一螺旋倾斜部分。

图4为远离管状主体延伸的第二螺旋倾斜部分的详细视图，还进一步显示了凹槽深度以及多个聚金刚石切割器节点。

图5为井下工具中央切割部分的台阶式实施方式的视图。

图6为井下工具实施方式的详细视图，显示了螺旋刀片上的表面硬化涂层。

图7示出了仅使用于两个螺旋刀片的井下工具的实施方式。

本发明实施方式参考所列附图在下面进行详细说明。

具体实施方式

在详细说明本发明设备之前，需要理解的是，该设备不限于特定的实施方式，且可以各种方式实施或者执行。

本发明实施方式涉及用在井眼的岩心钻探中的钻孔设备。本发明实施方式进一步涉及扩孔设备。

扩孔设备，在实施方式中，可以使用多晶金刚石片，以及螺旋刀片来切割井眼并使井眼光滑，同时连接到钻柱，进入和移出井眼，边钻孔边扩孔。

井下工具可以随着井眼轴线扩宽井眼，当连接到钻柱上时随着钻柱插入到井眼并被拉出井眼而在两个方向上，(i)进入井眼以及(ii)离开井眼。该工具可以在钻头和井中所用的油管之间连接。

井下工具可以具有中心环，该中心环可以使得钻井液穿过工具泵出，并用于增强钻井。

这种井下工具的优点在于，井下工具可以在深度10000英尺以上，包括但不限于18000深度的井中使用。在一个或多个实施方式中，该井下工具可以在从1000英尺到30000英尺深度的井中使用。

在一个或更多的实施方式中，随着膨胀封隔器进入到井中，该井下工具可以在膨胀封隔器一端连接到膨胀封隔器时使用。

当前，操作者使用从20到40个以上膨胀封隔器或者机械封隔器。这些钻井操作者需要非常干净的井眼，以使膨胀封隔器精确地平移。钻井操作者使用这种井下工具，使得膨胀封隔器或者机械封隔器放置在它们在井眼中所需的精确位置。本发明井下工具的优点在于，该井下工具能够形成非常干净、光滑的井眼，没有大块的岩石卡在井眼中，这些岩石会造成损害或使膨胀封隔器错误放置。

井下工具的另一个优点在于井下工具被制造在井底工具组件之中，替代传统的稳定装置。

井下工具为传统稳定装置提供了更为便宜的解决方式。

井下工具可执行套管钻井，简化需要多程的当前技术为单程钻井操作。由于进入井眼中的每一程需要花费约250000美元每程，相对于当前可得的单向扩孔钻来说，仅仅需要一程来扩宽井眼，每次扩孔工作可以节省约250000美元。

井下工具提供光滑的井眼，这可以进行更快的钻孔以及更快的封隔器安装。

这一井下工具的优点在于，更大外径的膨胀封隔器可以在钻井中使用，这可以安全地支承井中的高压，并对井眼提供更好的压裂作业。

井下工具可用来钻透井的浮动设备。

井下工具可以用于钻岩石并同时扩宽井眼。