[发明专利]机械操作的底部钻孔组件工具的液压致动

说明书

技术领域

本说明书大体上涉及用于液压致动可定位在钻探井筒所使用的底部钻孔组件中的机械操作的工具的系统和方法。

背景技术

在钻井操作期间，钻柱被下放到井筒中。在一些钻探操作(例如，常规的竖直钻探操作)中，使钻柱旋转。钻柱的旋转使耦接到底部钻孔组件(“BHA”)的远端的钻头旋转，所述底部钻孔组件被耦接到钻柱的远端。底部钻孔组件可包括稳定器、钻孔器、随钻测量(“MWD”)工具、随钻测井(“LWD”)工具和本领域已知的其他井下设备。在一些钻探操作中(例如，如果井筒偏离竖直方向)，那么可将井下泥浆马达设置在底部钻孔组件中、钻头上方，以便使所述钻头旋转而不是通过旋转钻柱来使钻头旋转。

在一些钻探操作中，为了通过已经处于井筒中适当位置的上部套管柱的内径，通常钻头将具有钻探比井筒中后续操作可能所需的孔更小的定位孔的此类尺寸。可能需要具有更大直径的井筒以允许进一步下放套管柱并且允许此类后面的套管柱与井筒壁之间有充足的环形空间以用于形成良好的水泥护套。钻孔开启器(“钻孔器”)可被包括在钻柱中以增加(“开放”)钻孔的直径。

附图说明

图1是示例性底部钻孔组件的视图，其特征在于近钻头钻孔器。

图2A是底部钻孔组件的下端的侧视图，其示出被耦接到钻头的近钻头钻孔器。

图2B是图2A的近钻头钻孔器的一部分的横截面侧视图。

图3A-3C是装配有护栅致动组件的钻头的横截面透视图、顶视图和侧视图。

图4A-4C是用于使用可变形落球致动近钻头钻孔器的技术的顺序图。

图5是示出致动近钻头钻孔器的方法的流程图，所述方法涉及创建近钻头钻孔器的临时流动限制部上游。

图6是示出致动近钻头钻孔器的方法的流程图，所述方法涉及将高粘性丸剂流体引入到底部钻孔组件。

图7是第一示例性过滤器致动组件的横截面透视图。

图7A-7B是示出第一示例性过滤器致动组件的操作的顺序图。

图8A是示出过滤器致动组件的第二实例的分解图。

图8B和图8C是呈组装形式的第二示例性过滤器致动组件的透视图和横截面侧视图。

图8D-8F是示出第二示例性过滤器致动组件的操作的顺序图。

图9是过滤器致动组件的第三实例的横截面透视图。

图10A是以致动衬套为特征的底部钻孔组件的下段的横截面侧视图。

图10B是图10A的致动衬套的横截面透视图。

图10C和图10D是示出图10A和图10B的致动衬套的操作的顺序图。

附图中的一些特征被放大以更好地示出特征、过程步骤和结果。

具体实施方式

本公开包括用于液压致动机械操作的底部钻孔组件工具的方法和装置。在一些实施方式中，也称为近钻头钻孔器(“NBR”)的近钻头钻孔开启器/扩张工具被设置在工具管柱的接近钻头的远端(或“下端”)上。例如，本公开涉及装置，所述装置可用于通过调整底部钻孔组件内的钻井流体的液压来致动钻孔开启工具的切割块。

图1是示例性底部钻孔组件10的视图。底部钻孔组件10是从钻机(未示出)悬垂的钻柱12的下部组件。在一些实施方式中，底部钻孔组件10的上端包括常规的下扩孔工具14(例如，哈里伯顿型号XR钻孔器或UR型常规的下扩孔工具)。随钻测量(“MWD”)和/或随钻测井(“LWD”)工具管柱段16定位在常规的下扩孔工具14下方。MWD/LWD工具管柱段16定位在常规的下扩孔工具14下方，以便扩大的钻孔不会降低MWD/LWD工具或相关联稳定器元件18的性能。旋转导向系统(“RSS”)工具管柱20(例如，哈里伯顿Geo Pilot系统)处于MWD/LWD工具管柱段16下方，所述旋转导向系统工具管柱20被设计来促进定向钻探。类似于MWD/LWD工具管柱段16，RSS工具管柱20定位在常规的下扩孔工具14下方以便确保其正常运行。底部钻孔组件10的下端的特征在于刚好安装在钻头22上方并且在RSS工具管柱20下方的NBR 100。

在底部钻孔组件10的前面描述中，可省略设备的各种物品以简化描述，所述物品如管道、阀门、紧固件、配件、铰接的或挠性接头等。将理解的是，所述的一些部件被列举用于上下文说明目的并且不限制本公开的范围。