旋转的可操纵的钻探系统的利记博彩app
【技术领域】
[0001]本发明总的涉及钻探系统，具体来说，涉及用于油气开采操作所用的旋转的可操纵的钻探系统。
【背景技术】
[0002]旋转的可操纵的钻探系统允许钻柱连续地转动，同时操纵钻柱到达地下地层中理想的目标位置。旋转的可操纵的钻探系统通常包括静止的外壳，该外壳啮合井筒壁以阻止两者之间的相对转动，让该静止的外壳用作为控制钻探工具沿理想方向的参照物。然而，由于静止的外壳会阻碍用力拉出粘滞的钻探工具的能力，所以，当钻探工具变得粘滞时，如此的钻探系统构造就会出现问题。
【附图说明】
[0003]通过参照以下结合附图所作的描述，可获得对本发明及其优点更加完整的理解，附图中:
[0004]图1是局部剖视图，显示带有根据本发明原理的钻探系统用于钻探井筒的钻探台架实施例。
[0005]图2A是清晰的立体图，显示旋转的可操纵的钻探系统的实施例。
[0006]图2B是剖视的立体图，显示图2A的旋转可操纵的钻探系统的实施例。
[0007]图3A是清晰的立体图，显示旋转的可操纵的钻探系统的实施例。
[0008]图3B是剖视图，显示图3A的旋转可操纵的钻探系统的实施例。
[0009]图4是清晰的立体图，显示抗旋转机构的可操纵的钻探系统的实施例。
[0010]图5是剖视的立体图，显示旋转可操纵的钻探系统上的抗转动机构的实施例。
[0011]图6是示意图，显示旋转可操纵的钻探系统的实施例。
[0012]图7是流程图，显示旋转可操纵的钻探方法的实施例。
[0013]尽管本发明易于作出各种修改和替代的形式，但借助于附图中的实例已经显示了本发明特殊的示范实施例，并在这里进行详细地描述。然而，应该理解到，这里对特殊实施例的描述并不意图将本发明局限于所披露的特殊形式，但相反，本发明意欲涵盖落入由附后权利要求书定义的本发明精神和范围之内的所有修改、等价物和替代物。
【具体实施方式】
[0014]本发明总的涉及钻探系统，具体来说，涉及用于油气开采操作所用的旋转的可操纵的钻探系统。
[0015]这里提供本发明的旋转的可操纵的钻探系统，在众多其它的功能中，旋转的可操纵的钻探系统可用来提供旋转的可操纵的钻探操作，其中，外壳啮合井筒壁，且在旋转的可操纵的钻探操作过程中，驱动轴相对于外壳转动。当要移动本发明的旋转可操纵的钻探系统时，外壳脱开与井筒壁的啮合，并被锁定到驱动轴上，由此，允许外壳随驱动轴转动。在某些实施例中，如果偶联到本发明旋转的可操纵的钻探系统上的钻探工具在旋转的可操纵的钻探操作过程中变得粘滞在地层中时，则外壳可相对于地层转动以帮助钻探工具从地层中移出。
[0016]为了便于更好地理解本发明，下面给出某些实施例的实例。但以下的实例决不应被读作限制或限定本发明的范围。
[0017]为了便于参照，术语“上”、“下”、“向上”和“向下”这里是用来指某些部件的空间关系。术语“上”和“向上”是指朝向地面(钻头的远侧或靠近地面)的部件，而术语“下”和“向下”是指朝向钻头(靠近钻头或远离地面)的部件，而不管井筒或正在钻探井筒的实际定向或偏斜如何。
[0018]附图中的图1示出钻柱，其大致用附图标记S表示，该钻柱从传统的旋转钻探台架R延伸，并在钻探井筒W过程中延伸到地层F中。钻柱S的下端部分包括钻探环C、地下钻探流体动力的马达M以及位于钻柱S端部处的钻探工具或钻头B。钻头B可以呈滚柱锥体钻头或固定的割刀钻头的形式，或行内公知的任何其它类型的钻头。钻探流体供应系统D循环诸如钻探泥浆那样的钻探流体，向下循环通过钻柱S以帮助钻探操作。该流体然后流回到台架R，例如，借助于井筒W和钻柱S之间形成的环腔来实现该回流。在某些构造中，在传统的方式中，从台架R旋转钻柱S (因此旋转钻头B)，来钻探井筒W。在其它的构造中，地下的马达M借助于循环流体提供旋转动力，可使钻头B转动。由于所有上述部件都是传统的，所以，它们将不作详细描述。本技术领域内技术人员将会认识到，例举这些部件仅是为了行文目的来给出说明，并不意图限制以下描述的发明。
[0019]现参照图1、2A和2B，来说明旋转的可操纵的钻探系统200的实施例。在图1所示的实施例中，旋转的可操纵的钻探系统200定位在地下马达M和钻头B之间的钻柱S上。然而，本技术领域内技术人员将会认识到，旋转的可操纵的钻探系统200定位在钻柱S上并相对于钻柱S上的其它部件定位，这可以进行修改，同时仍保持在本发明的范围之内。
[0020]旋转的可操纵的钻探系统200包括外壳202，在旋转的可操纵的钻探系统200运行过程中，该外壳202定位在井筒W内。外壳202形成外壳孔202a，该外壳孔沿着外壳纵向轴线延伸通过外壳202。外壳锁定构件204从外壳202延伸到外壳孔202a内。在一实施例中，外壳锁定构件204可与外壳202形成一体。在另一实施例中，可使用行内公知的各种方法，将外壳锁定构件204固定到外壳202上。例如，如图2A所示，外壳锁定构件204可包括多个圆周间距开的花键，它们啮合外壳202以阻止外壳锁定构件204和外壳202之间的相对运动。外壳锁定构件204还包括啮合结构204a。在某些优选的实施例中，该啮合结构204a是形成在外壳锁定构件204端部处的多个齿。齿204a较佳地布置成沿着圆周的定向彼此间距开，使得多个通道形成在对应的齿对204a之间。
[0021]驱动轴206轴向地延伸通过外壳孔202a。该驱动轴206的特征在于，轴向地延伸通过驱动轴206的驱动轴孔206a。轴向可移动的轴锁定构件208邻近于外壳锁定构件204安装在驱动轴206上。在某些优选的实施例中，轴锁定构件208是围绕驱动轴206设置的套筒。在某些实施例中，轴锁定构件208安装在驱动轴206上，并相对于驱动轴206设置成沿着驱动轴206的纵向轴线可轴向地移动，但相对于驱动轴206的转动运动被约束住(例如，轴锁定构件208可键入到驱动轴206内)。在任何情况下，轴锁定构件208包括啮合结构208a，该结构构造成可释放地啮合外壳锁定构件204的啮合结构204a。在某些优选的实施例中，啮合结构208a是多个齿，它们形成在轴锁定构件208的端部处。齿208a较佳地布置成沿着圆周的定向彼此间距开，使得多个通道形成在对应的齿轮对208a之间。轴锁定构件208的特征还在于其上所形成的压力表面208b。轴锁定构件致动通道210设置成与轴锁定构件208接口，尤其是，设置成提供与轴锁定构件208的压力表面208b的流体连通。在一个优选的实施例中，致动通道210形成在驱动轴206内。
[0022]正如下文中要详细描述的，外壳202上的外壳锁定构件204和驱动轴206上的轴锁定构件208设置成彼此啮合，由此，提供将轴和外壳锁定在一起的机构。尽管外壳锁定构件204和轴锁定构件208各被图示和描述为基本上圆柱形的构件，它们围绕驱动轴206的圆周彼此邻近地定位，带有圆周地间距开的齿，齿啮合而提供轴/外壳锁定机构，但本技术领域内技术人员将会认识到，轴/外壳锁定机构的功能可由各种外壳锁定机构、轴锁定机构和/或其它部件提供，所述其它部件包括不同于所示的但落入本发明范围之内的那些结构和特征。
[0023]抗转动机构212被纳入在旋转的可操纵的钻探系统200内，并包括抗转动致动器214以及地层啮合装置216，它们可移动地偶联到外壳202上。该抗转动致动器214包括坡道构件214b和地层啮合装置致动器214c，其可移动地偶联到坡道构件214b并位于外壳202内形成的开口或通道202b内，并允许地层啮合装置致动器214c延伸通过外壳202而啮合地层啮合装置216。偶联器214a最好呈轴承的形式，该偶联器214a设置在抗转动致动器214和轴锁定构件208之间，以允许两者之间的相对转动。偏置构件218位于抗转动机构212和驱动轴206附近并提供偏置力，该偏置力沿着方向220偏置抗转动机构212和轴锁定构件208。
[0024]现参照图1、3A和3B，来说明旋转的可操纵的钻探系统300的实施例，其包括类似于以上参照图2A和2B所讨论的旋转的可操纵的钻探系统200的某些特征。因此，由于旋转的可操纵的钻探系统300的某些特征已经在以上参照图2A和2B描述过，所以，为了讨论的清晰起见，对于旋转的可操纵的钻探系统300，某些特征可不作说明或描述。
[0025]旋转的可操纵的钻探系统300包括外壳202，在旋转的可操纵的钻探系统300运行过程中，该外壳202定位在井筒W内。外壳202还可形成外壳孔202a，该外壳孔沿着外壳纵向轴线延伸通过外壳202。外壳锁定构件204从外壳202延伸到外壳孔202a内，并包括呈多个齿形式的外壳锁定构件204a，多个齿位于外壳锁定构件204的端部上，并沿圆周方向彼此间距开，由此，形成多个齿通道，它们形成在相应的齿对204a之间。驱动轴206轴向地延伸通过外壳202的外壳孔202a。驱动轴206可包括形成在其中的驱动轴孔206a (图3A和3B中未示出)，驱动轴孔206a沿着其纵向轴线延伸通过驱动轴206。轴锁定构件208邻近于外壳锁定构件204安装在驱动轴206上，轴锁定构件208设置成沿着驱动轴206轴向地移动，同时被约束转动运动。轴锁定构件208包括啮合结构208a，该结构设置成可释放地啮合外壳锁定构件204的啮合结构204a。在图示的实施例中，啮合结构208a是位于轴锁定构件208端部上的多个齿208a，齿208a布置成沿着圆周的定向彼此间距开，由此使得多个齿通道形成在对应的齿对208a之间。
[0026]驱动轴206形成轴锁定构件致动通道302，其与轴锁定构件208接口，如图3B所示，且尤其是，提供与轴锁定构件208的压力表面208b的流体连通。一体化的抗转动/偏置构件304通过偶联器214a偶联到轴锁定构件208，例如，该偶联器214a可以是轴承，该轴承允许抗转动/偏置构件304相对于轴锁定构件208转动，如下文中所描述。尽管一体化的抗转动/偏置构件304图示和描述为基本上为圆柱形的构件，其围绕驱动轴206的圆周定位。但本技术领域内技术人员将会认识到，一体化抗转动/偏置构件的功能可由各种一体化的抗转动/偏置构件提供，它们包括不同于所述的但仍落入本发明范围之内的结构和特征。
[0027]在所示的实施例中，一体化的抗转动/偏置构件304包括一个或多个独特的弹簧构件304a、304b，其特征在于，多个圆周的弹簧肋一体地形成为抗转动/偏置构件304的一部分。抗转动/偏置构件304还包括基部304c，其具有形成在其中的开口或座子304d，用于接收类似于上述地层啮合装置致动器214c的地层啮合装置致动器306。在某些实施例中，地层啮合装置致动器306可以是凸轮。在一实施例中，可使用行内公知的