[發(fā)明專利]對卡塞的閥件進行重新穿孔的鉆頭

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200880006544.1
• 申請日: 2008-02-28
• 公開（公告）號: CN101657603A
• 公開（公告）日: 2010-02-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J·哈倫德貝克;S·K·延森;T·S·安諾生
• 申請（專利權(quán)）人: 韋爾泰克公司
• 主分類號: E21B11/00
• 分類號: E21B11/00;E21B34/06;E21B10/26;E21B29/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所
• 代理人: 吳 鵬;馬江立

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于對卡塞的閥件進行重新穿孔或?qū)碌貙?formation)進行鉆孔的鉆頭。本發(fā)明還涉及一種包括該鉆頭和一驅(qū)動單元的鉆具；一種包括該鉆具和一用于在井下移動該鉆具的驅(qū)動工具的鉆孔系統(tǒng)；以及一種該鉆頭的用途。

背景技術(shù)

當(dāng)在地下地層內(nèi)鉆井時，需要使用鉆具。但是，也可以對已有的井進行鉆孔，以對卡塞的閥件進行重新穿孔或取出地層樣本。

US?2,643,858公開了一種用于取出樣本的鉆具。為了該目的，該鉆具設(shè)置有提升指，該提升指被降低，以在樣本被切下來后與該樣本接合。所公開的這種鉆具具有用于取出樣本的非常復(fù)雜的設(shè)計，在鉆孔操作期間，臂可能會折斷或被卡住。

有時，關(guān)閉一段時間的井下閥件由于腐蝕等被卡塞，從而不能使用常用的設(shè)備再打開。在這種情況下，對卡塞的閥件進行重新穿孔是唯一的解決方案。當(dāng)對卡塞的閥件進行重新穿孔時，鉆頭刃(drilling?bit)傾向于在貼靠表面上滑動，尤其是如果該閥件是球閥時。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個方面是，至少部分地克服上述鉆具的缺點，提供一種改進的鉆頭并因此提供一種改進的鉆具，該鉆具能夠?qū)ㄈ拈y件進行重新穿孔或從地層上切下一塊。

這方面和從以下描述顯而易見的優(yōu)點由以下這種井下鉆頭獲得：該鉆頭用于安裝在鉆具上，該鉆具用于對卡塞的閥件進行重新穿孔或?qū)碌貙舆M行鉆孔，所述鉆頭包括：

-孔鋸，該孔鋸具有筒狀體部，該筒狀體部具有周向邊沿和穿過該筒狀體部的中心的縱向軸線，以及

-鉆頭刃，該鉆頭刃沿所述縱向軸線延伸并穿過所述筒狀體部的中心，

其中，所述周向邊沿具有至少一個切割邊緣，所述切割邊緣轉(zhuǎn)動，以從卡塞的閥件或地層上切下一塊。

此外，所述鉆頭刃可以具有可退回的突出部34：當(dāng)在所述閥件內(nèi)鉆孔時，所述突出部在所述切割邊緣切下來的所述塊經(jīng)過所述突出部時退回，所述突出部隨后返回其突出位置，從而當(dāng)鉆孔過程結(jié)束時所述塊與所述鉆頭刃一同返回。

當(dāng)所述鉆頭刃具有可退回的突出部時，被切下來的所述塊被擠在所述突出部上，并且所述突出部退回，以允許所述塊通過所述突出部。鉆孔動力——即，鉆壓(WOB)——使得所述塊將所述突出部擠入退回位置。當(dāng)鉆孔過程結(jié)束時，所述塊已經(jīng)滑動通過所述突出部，所述突出部返回其未退回位置。因此，由于當(dāng)鉆孔過程結(jié)束時可退回的突出部將所述塊保持在所述孔鋸內(nèi)，從而所述塊與所述鉆頭一同返回，所以可防止所述塊從所述鉆頭刃上滑下來。由于WOB僅幫助所述塊滑到所述突出部上，因此所述塊不能夠再將所述突出部擠入退回位置。

在另一實施例中，所述至少一個切割邊緣可以至少部分地向所述筒狀體部的所述縱向軸線傾斜。從而，當(dāng)鉆入閥件內(nèi)時釋放出來的細(xì)屑被收集在所述孔鋸內(nèi)。

此外，所述周向邊沿具有至少三個沿所述周向邊沿分布的切割邊緣，優(yōu)選至少四個切割邊緣，更優(yōu)選至少六個切割邊緣，尤其優(yōu)選至少八個切割邊緣。

在一個實施例中，所述筒狀體部可以是至少部分中空的，以便接納正被切下來的所述塊，所述筒狀體部具有周向壁。

在另一實施例中，所述切割邊緣可以相對于所述筒狀體部的所述周向壁以5°-60°的角度至少部分地向所述筒狀體部的縱向軸線傾斜。

此外，所述切割邊緣可以至少部分地向所述筒狀體部的所述縱向軸線傾斜，使得所述筒狀體部的直徑(D)在所述切割邊緣的末端處減小至少2％，從而形成末端直徑(d)。

此外，可退回的突出部可以具有傾斜的表面，以便在鉆孔期間所述塊能夠滑動到所述突出部上。

此外，可退回的突出部可以退回到所述鉆頭刃的縱向軸內(nèi)的凹部內(nèi)。

有利地，可退回的突出部可以是具有槽口的部分沿周向的擋圈的一部分，所述擋圈部分地環(huán)繞所述鉆頭刃的縱向軸，從而通過將所述擋圈的一端擠壓向另一端而使所述突出部退回，由此使槽口縮小。

在另一實施例中，可退回的突出部是圍繞鉆頭刃的縱向軸的擋圈的一部分，其中，鉆頭刃的縱向軸在突出部外側(cè)具有一凹部，擋圈的突出部可以退回該凹部，所述擋圈開有槽，使得當(dāng)突出部被擠入軸的凹部內(nèi)時，所述槽減小并且所述突出部可以進入軸的凹部。

在一個實施例中，可退回的突出部由于擋圈的剛度被迫返回其未退回位置。但是，在另一實施例中，可退回的突出部通過位于所述軸的凹部內(nèi)的彈簧被迫返回其未退回位置。

此外，所述切割邊緣可以構(gòu)成所述周向邊沿的大于5％，優(yōu)選大于10％，更優(yōu)選大于25％。

在一個實施例中，所述筒狀體部可以具有一內(nèi)側(cè)，當(dāng)所述塊被切下來時，所述內(nèi)側(cè)貼靠在所述塊的周向邊緣上。