[發明專利]井下振動組件及其使用方法

有效

• 申請號: 201680020948.0
• 申請日: 2016-04-04
• 公開（公告）號: CN107614825B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 喬納森·瑞恩·普里爾
• 申請（專利權）人: 德萊科能量服務公司
• 主分類號: E21B7/24
• 分類號: E21B7/24;E21B28/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 陸弋;金潔

在至少一個方面，本公開涉及一種用于可定位在地層中的井下工具的振動組件。該振動組件包括定位在該井下工具中的振動座圈，該振動座圈具有非平面的接合表面。該振動組件還包括在所述井下工具中被定位成與振動座圈相隔一定距離的附加座圈，該附加座圈具有與振動座圈的所述非平面的接合表面面向的另一接合表面。該振動組件還包括定位在所述振動座圈與附加座圈之間的保持架以及可定位在所述保持架中的滾子，所述滾子以可滾動方式與所述非平面的接合表面及所述另一接合表面接合，以改變所述振動座圈與附加座圈之間的距離，由此，在所述井下工具中提供軸向移動。

相關申請的交叉引用

本申請要求2015年4月8日提交的美國臨時申請No.62/144,801的優先權，其全部內容通過引用的方式并入本文。

技術領域

本公開總體上涉及用于執行井場操作的技術。更具體地，本公開涉及井下設備，例如鉆井工具。

背景技術

可以執行油田操作來定位和收集有價值的井下流體。石油鉆塔被定位于井場，并且，諸如鉆井工具的井下設備由鉆柱部署到地下而到達地下儲層。在地面上，設置有石油鉆塔，以將管道的立管部署到井筒中而形成鉆柱。可以使用諸如頂部驅動器、方鉆桿(Kelly)和旋轉臺等的各種地面設備向管道的立管施加扭矩并將管道的立管通過螺紋連接到一起。鉆頭被安裝在鉆柱的井下端上并且從地面推進到土壤中以形成井筒。

沿著鉆柱設有井底鉆具組件(BHA)。BHA可以設有各種井下部件，例如隨鉆測量、隨鉆測井、遙測、馬達和/或其他井下工具，以執行各種井下操作，例如為鉆頭提供動力以鉆出井筒。美國專利/申請No.2005/003438、2009/0223676、2011/0031020、7419018、6431294、6279670和4428443以及PCT申請No.WO2014/089457中提供了BHA或井下部件的示例，它們的全部內容都通過引用的方式并入本文。

發明內容

在至少一個方面，本公開涉及一種用于能夠定位在地層中的井下工具的振動組件。該振動組件包括定位在井下工具中的振動座圈，該振動座圈具有非平面的接合表面。該振動組件還包括在井下工具中被定位成與所述振動座圈相隔一定距離的附加座圈。該附加座圈具有與振動座圈的所述非平面的接合表面面向的另一接合表面。該振動組件還包括定位在所述振動座圈與所述附加座圈之間的保持架以及能夠定位在該保持架中的滾子。所述滾子以可滾動方式與所述非平面的接合表面及所述另一接合表面接合，以改變所述振動座圈與所述附加座圈之間的距離，由此，在所述井下工具中提供軸向移動。

所述附加座圈可以是軸承座圈，并且所述另一接合表面可以是平面的接合表面。所述附加座圈可以是可以與所述振動座圈相同或不同的、具有另一非平面的表面的另一振動座圈。

所述振動座圈、所述附加座圈和所述保持架可以是具有貫穿延伸的通道的環形構件。所述保持架可以具有滾子孔，以將所述滾子容納在滾子孔中。所述滾子可以是圓柱形、球形和/或截頭圓錐形的。

所述非平面的接合表面可以是圍繞所述振動座圈徑向延伸的波形表面。所述非平面的接合表面可以是延伸到所述振動座圈的內表面中的圓形通道。所述圓形通道可以具有非平滑的表面。所述非平面的接合表面可以具有處于平滑、彎曲、正弦狀、階狀、斜坡式、對稱和/或非對稱的構造中的波峰和波谷。所述振動座圈和所述附加座圈可具有連接件孔，以容納穿過該連接件孔的連接件，以便連接到所述井下工具。