[發明專利]井下延伸工具方法

在審

• 申請號: 201780007322.0
• 申請日: 2017-01-18
• 公開（公告）號: CN108474237A
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 鞏特爾·HH·范吉尼茲-雷科夫斯基;拉塞爾·科伊尼斯;邁克爾·V·威廉姆斯;凱文·J·魯迪
• 申請（專利權）人: 艾斯米恩控股有限責任公司
• 主分類號: E21B7/24
• 分類號: E21B7/24
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 王娟;楊明釗

井下工具包括閥組件和減震組件。閥組件包括可操作地連接到閥體的閥彈簧。減震組件包括可操作地連接到減震體的彈簧，減震體具有穿過其中的流體通道。閥體被構造成選擇性地接合減震體以在第一位置對流體通道形成流體密封，并在第二位置允許流體流過流體通道。閥體和減震體之間選擇性接合的重復移動循環產生壓力脈沖或井下工具兩端的變化壓差。重復的移動循環由流體流動提供動力。該工具可以被選擇性地激活和停用。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2016年1月19日提交的美國臨時專利申請第62/280,213號的權益和優先權，該臨時專利申請通過引用并入本文。

本公開的背景

在鉆井眼的過程中，作用在貫穿井眼的鉆桿(drill pipe)或其它部件上的摩擦力限制了井眼可被鉆出的最大長度或深度。常規鉆井方法所實現的長度達到10000至15000英尺。

現有技術的解決方案包括用于在鉆井期間振動鉆桿的機構，以便將鉆桿上的靜態摩擦力轉換成鉆桿與井眼的壁之間的動態摩擦力。在井眼內振動鉆桿的一種方法包括使用鉆柱中的閥以結合減震器(shock sub)產生壓力脈沖。壓力脈沖使得減震器伸長，鉆桿軸向振動，這允許鉆桿在井眼內達到更大的長度或深度。某些現有技術的壓力脈沖產生工具使用單獨的動力部分來激活閥。然而，這些工具使用對鉆井泥漿中的熱量和化學物質敏感的彈性體。其他現有技術工具使用上下移動以打開和關閉流體端口的提升閥。然而，這些提升閥工具非常復雜，不能與含有任何種類固體的鉆井泥漿一起使用。此外，常規的振動工具和方法在整個鉆井持續期間提供振動，即從開始通過鉆桿和振動工具泵送鉆井液開始。持續振動會使振動工具過度磨損，導致壽命降低。

本公開的概述

本公開提供了井下工具的實施方案。該工具可以包括閥組件。閥組件可以包括可操作地連接到閥體的閥彈簧。該工具還可以包括減震組件。減震組件可以包括可操作地連接到減震體的彈簧，減震體具有穿過其中的流體通道。在該工具中，閥體可以被構造成選擇性地接合減震體，以在第一位置對流體通道形成流體密封，并在第二位置允許流體流過減震體的流體通道。同樣在該工具中，閥體和減震體的選擇性接合可以產生井下工具兩端的變化壓差。

在一個實施方式中，井下工具可以包括可操作地連接到減震體的阻尼器，用于控制減震體的移動速度。阻尼器可以包括第一室、第二室和互連導管。互連導管可以包括環形空間或孔。

在另一個實施方式中，井下工具可以包括用于限制閥體移動的止動機構。止動機構可以包括被構造成接合閥體的一部分的肩部。

在另一實施方式中，井下工具可以包括殼體。閥組件和減震組件可以設置在殼體內。減震體可以包括活塞。

在另一實施方式中，井下工具的閥體可包括延伸至閥柱塞的閥桿。閥柱塞可被構造成接合減震體以在第一位置密封流體通道。

在另一個實施方式中，井下工具的閥彈簧可以被設置在閥桿周圍，并且止動套筒可以被設置在閥彈簧和閥桿之間，用于限制閥彈簧的壓縮。

在另一個實施方式中，井下工具的閥柱塞可以包括引導突起。在第一位置，引導突起可以至少部分地被設置在減震體的流體通道內。

本公開還提供了一種在布置于井眼內的管狀物(tubular)中產生壓力脈沖的方法的實施方式。該方法可以包括提供與管狀物成一直線定位的井下工具的步驟。井下工具可以包括彈簧加載的閥體和減震系統。該方法可以包括使流體流過管狀物并進入井下工具的步驟。該方法可以包括利用流體的流動通過井下工具產生壓力脈沖以將閥體從第一位置重復移動到第二位置的步驟。流體可以在第一位置被阻止流過流體通道，并且可以在第二位置被允許流過減震系統的流體通道。