專利名稱：自穩(wěn)定和抗渦動(dòng)的鉆頭、井底組件以及使用該鉆頭和井底組件的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于防止鉆頭和/或井底組件在井眼內(nèi)鉆探時(shí)產(chǎn)生渦動(dòng)和其他偏斜的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
鉆頭渦動(dòng)和偏斜在鉆探工業(yè)中存在巨大問(wèn)題。石油、天然氣、水和其他自然資源通常位于地下4000-10000英尺處。這樣，即使井產(chǎn)生了一度偏差，也可使得鉆探距離、時(shí)間和成本明顯增加。在一些應(yīng)用中，鉆機(jī)尋求垂直井眼。光滑的垂直孔眼便于使較大的套管以最小的間隙行 進(jìn)，且在隨后的階段中、在建井操作過(guò)程中提供了使用額外的套管柱的可能性。偏斜并回到垂直狀態(tài)的井眼會(huì)喪失這種選擇。附加地，如果從單個(gè)平臺(tái)鉆探多個(gè)井眼，則偏斜可引起鉆柱沖突。即使在受控導(dǎo)向或定向鉆探應(yīng)用場(chǎng)合中，可能也非常希望保持期望的軌跡，例如， 當(dāng)鉆探到陡傾斜巖層或活動(dòng)構(gòu)造區(qū)中的破裂巖石下方的目標(biāo)時(shí)。另外，鉆頭渦動(dòng)，一種鉆頭的轉(zhuǎn)動(dòng)中心偏離其幾何中心的情況，會(huì)導(dǎo)致多種問(wèn)題。 這些問(wèn)題包括會(huì)產(chǎn)生非圓柱形的孔、井眼偏斜和過(guò)大的鉆頭磨損。傳統(tǒng)的抗渦動(dòng)鉆頭試圖通過(guò)刀具-巖石的相互作用產(chǎn)生不平衡側(cè)力來(lái)降低渦動(dòng)。 該不平衡力只有在切割動(dòng)作平穩(wěn)和連續(xù)且刀具未被用壞和損壞的情況下才具有可預(yù)測(cè)的幅度和方向。這些條件中沒(méi)有任何一個(gè)條件會(huì)規(guī)律地發(fā)生，這是因?yàn)榍懈顒?dòng)作通常是不連續(xù)的過(guò)程，而不是連續(xù)過(guò)程(當(dāng)?shù)毒弋a(chǎn)生碎片而不是連續(xù)的巖屑時(shí))。當(dāng)巖石通過(guò)鏟鑿動(dòng)作去除時(shí)，幅度和方向不恒定，也不可預(yù)測(cè)。因此，一直迫切需要用于防止渦動(dòng)和偏斜的裝置和方法。


為了更全面地理解本發(fā)明的特征和期望目標(biāo)，請(qǐng)參看下面結(jié)合附圖所作的詳細(xì)描述，其中，在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記均表示相同或相應(yīng)的部件。附圖包括圖1示出了可應(yīng)用本發(fā)明的井場(chǎng)系統(tǒng)；圖2A示出了位于井眼內(nèi)的根據(jù)本發(fā)明的鉆頭；圖2B示出了根據(jù)本發(fā)明的鉆頭；圖3A示出了居中地位于井眼內(nèi)的鉆頭的橫截面；以及圖3B示出了在井眼內(nèi)偏心設(shè)置的鉆頭的橫截面。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了用于防止鉆頭和/或井底組件在井眼內(nèi)鉆探時(shí)產(chǎn)生渦動(dòng)和其他偏斜的裝置和方法。
在此提供的本發(fā)明適用于鉆探操作例如石油鉆探、天然氣鉆探和水鉆探的范圍。 同樣地，鉆頭體被設(shè)計(jì)成應(yīng)用于井場(chǎng)系統(tǒng)中，所述井場(chǎng)系統(tǒng)通常用于石油、天然氣和水工業(yè)中。圖1中示出了示例性井場(chǎng)系統(tǒng)。圖1示出了可應(yīng)用本發(fā)明的井場(chǎng)系統(tǒng)。井場(chǎng)可以是陸地上的或海底上的。在該示例性系統(tǒng)中，井眼11以眾所周知的方式通過(guò)旋轉(zhuǎn)鉆井形成在地下的地層中。本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例也可使用定向鉆探，這將在下面進(jìn)行描述。鉆柱12懸置在井眼11內(nèi)，且具有井底組件100，所述井底組件100在其下端包括鉆頭105。地面系統(tǒng)包括定位在井眼11上方的平臺(tái)和鉆塔組件10，所述組件10包括轉(zhuǎn)臺(tái) 16、方鉆桿(kelly)17、鉤18和旋轉(zhuǎn)接頭19。鉆柱12通過(guò)轉(zhuǎn)臺(tái)16轉(zhuǎn)動(dòng)，所述轉(zhuǎn)臺(tái)由未示出的裝置驅(qū)動(dòng)，且在鉆柱的上端處接合方鉆桿17。鉆柱12通過(guò)方鉆桿17和旋轉(zhuǎn)接頭19懸置于加裝到游動(dòng)滑車(也未示出)的鉤18，所述旋轉(zhuǎn)接頭19允許鉆柱相對(duì)于鉤轉(zhuǎn)動(dòng)。眾所周知，可替代性地使用頂驅(qū)系統(tǒng)。

在該實(shí)施方式的示例中，地面系統(tǒng)還包括儲(chǔ)存在形成于井場(chǎng)處的坑27中的鉆井流體或泥漿26。泵29經(jīng)由旋轉(zhuǎn)接頭19中的端口將鉆井流體26給送到鉆柱12的內(nèi)部，從而，使得鉆井流體如方向箭頭8所示向下流經(jīng)鉆柱12。鉆井流體經(jīng)由鉆頭105中的端口排出鉆柱12，然后通過(guò)鉆柱的外側(cè)與井壁之間的環(huán)形區(qū)域向上循環(huán)，如方向箭頭9所示。以該眾所周知的方式，鉆井流體潤(rùn)滑鉆頭105，并在它返回到坑27以再循環(huán)時(shí)將巖屑上送到地面。示出的實(shí)施例的井底組件100包括隨鉆測(cè)井(LWD)模塊120、隨鉆測(cè)量(MWD)模塊 130、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)(roto-steerable system)和電機(jī)以及鉆頭105。LffD模塊120如現(xiàn)有技術(shù)中所公知的那樣容納在一種特殊類型的鉆鋌中，且可包含一種或多種現(xiàn)有類型的測(cè)井工具。還可以理解，可采用一個(gè)以上的LWD和/或MWD模塊， 例如如圖中的附圖標(biāo)記120A所示(在整個(gè)申請(qǐng)中，對(duì)附圖標(biāo)記120的位置處的一個(gè)模塊的描述同樣適用于附圖標(biāo)記120A的位置處的一個(gè)模塊)。LWD模塊具有用于測(cè)量、處理和儲(chǔ)存信息以及用于與地面儀器通信的能力。在本實(shí)施例中，LffD模塊包括壓力測(cè)量裝置。MWD模塊130也如現(xiàn)有技術(shù)中所公知的那樣容納在一種特殊類型的鉆鋌中，且可包含一個(gè)或多個(gè)用于測(cè)量鉆柱和鉆頭的特性的裝置。MWD工具還包括用于向井底系統(tǒng)產(chǎn)生電能的裝置(未示出)。這通?？砂ㄓ摄@井流體流驅(qū)動(dòng)的泥漿渦輪發(fā)電機(jī)，可以理解，也可采用其他電能和/或電池系統(tǒng)。在本實(shí)施例中，MWD模塊包括以下類型的測(cè)量裝置中的一種或多種鉆壓測(cè)量裝置、扭矩測(cè)量裝置、振動(dòng)測(cè)量裝置、沖擊測(cè)量裝置、粘滑測(cè)量裝置、 方向測(cè)量裝置和傾斜測(cè)量裝置。該系統(tǒng)的特別有利的應(yīng)用是與受控導(dǎo)向或“定向鉆探”相結(jié)合。在該實(shí)施例中，設(shè)有旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向子系統(tǒng)150(圖1)。定向鉆探有意地使井眼偏離自然所取的路徑。換言之，定向鉆探對(duì)鉆柱進(jìn)行導(dǎo)向，使得鉆柱沿期望的方向行進(jìn)。定向鉆探例如在海底鉆探中是有利的，這是因?yàn)樗軌蚴乖S多井從單個(gè)平臺(tái)鉆探。定向鉆探還使得能夠進(jìn)行通過(guò)儲(chǔ)層的水平鉆探。水平鉆探能夠使更長(zhǎng)的井眼穿過(guò)儲(chǔ)層， 這增大了井的產(chǎn)率。定向鉆探系統(tǒng)還可用于垂直鉆探操作中。通常，鉆頭會(huì)由于穿過(guò)的地層的不可預(yù)測(cè)的特性或鉆頭經(jīng)受的力的變化而偏離計(jì)劃的鉆探軌跡。當(dāng)出現(xiàn)這種偏離時(shí)，定向鉆探系統(tǒng)可用于將鉆頭帶回到計(jì)劃軌跡上。 現(xiàn)有的定向鉆探方法包括使用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)(“RSS”)。在RSS中，鉆柱從地面轉(zhuǎn)動(dòng)，且井底裝置使得鉆頭沿期望方向鉆探。轉(zhuǎn)動(dòng)鉆柱大大地降低了鉆柱在鉆探過(guò)程中擱淺或卡住的發(fā)生。用于在地中鉆探偏斜井眼的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆探系統(tǒng)通?？煞譃椤皵[動(dòng)鉆頭”系統(tǒng)或“推進(jìn)鉆頭”系統(tǒng)。在擺動(dòng)鉆頭系統(tǒng)中，鉆頭的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線偏離新井孔的走向上的井底組件的局部軸線。井孔根據(jù)由上、下穩(wěn)定器接觸點(diǎn)和鉆頭限定的常規(guī)三點(diǎn)幾何關(guān)系延伸。與鉆頭與下穩(wěn)定器之間的有限距離關(guān)聯(lián)的鉆頭軸線的偏斜角度導(dǎo)致要產(chǎn)生的曲線所需的非共線條件。具有許多種可實(shí)現(xiàn)此點(diǎn)的方式，包括在井底組件中的與下穩(wěn)定器接近的點(diǎn)處的固定彎曲部或分布在上、下穩(wěn)定器之間的鉆頭驅(qū)動(dòng)軸的撓曲。在其理想化的形式下，鉆頭不需要向側(cè)旁切害!]，這是因?yàn)殂@頭軸線在彎曲井孔的方向上連續(xù)地轉(zhuǎn)動(dòng)。擺動(dòng)鉆頭型旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)的多種示例以及它們?nèi)绾尾僮髅枋鲇诿绹?guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)No. 2002/0011359 ；2001/0052428和美國(guó)專利 No. 6，394，193 ；6，364，034 ；6，244，361 ；6，158，529 ；6，092，610 ；以及 5，113，953 中，它們均通過(guò)引用包含在此。在推進(jìn)鉆頭旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)中，通常不具有特別確定的機(jī)構(gòu)來(lái)使鉆頭軸線偏離局部井底組件軸線；相反，必需的非線性條件通過(guò)使上、下穩(wěn)定器中的任一個(gè)或兩者沿一個(gè)方向施加偏心力或移位實(shí)現(xiàn)，所述方向優(yōu)選相對(duì)于孔的延伸方向定向。此外，具有許多種可實(shí)現(xiàn)此點(diǎn)的方式，包括不轉(zhuǎn)動(dòng)的(相對(duì)于井眼)偏心穩(wěn)定器(基于位移的方法)和沿期望的導(dǎo)向方向向鉆頭施加力的偏心致動(dòng)器。而且，導(dǎo)向通過(guò)在鉆頭與至少兩個(gè)其他的接觸點(diǎn)之間產(chǎn)生非共線性實(shí)現(xiàn)。在其理想化的形式下，鉆頭需要向旁側(cè)切割，以產(chǎn)生彎曲的井孔。推進(jìn)鉆頭型旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)的多個(gè)示例和它們?nèi)绾尾僮髅枋鲇诿绹?guó)專利No. 5，265，682 ； 5，553，678 ；5，803，185 ；6，089，332 ；5，695，015 ；5，685，379 ；5，706，905 ；5，553，679 ； 5，673，763 ；5，520，255 ；5，603，385 ；5，582，259 ；5，778，992 ；5，971，085 中，它們均通過(guò)引用包含在此。在此所述的本發(fā)明的特殊的實(shí)施例提供了用于降低渦動(dòng)和/或偏斜的鉆頭105和井底組件100?？箿u動(dòng)鉆頭圖2B示出了鉆頭105。鉆頭105包括后端202和切割部分204。后端202適于直接或間接地與鉆柱12連接。切割部分204包括一個(gè)或多個(gè)肋206A、206B、206C和206D。肋 206包括規(guī)準(zhǔn)區(qū)段208，所述規(guī)準(zhǔn)區(qū)段208與已通過(guò)刀具210鉆出的井眼的壁接觸。盡管僅在肋206B上示出了刀具210，但刀具210也可構(gòu)造在多個(gè)或所有肋206上，因?yàn)檫@對(duì)特殊的鉆探情形是有利的。在本發(fā)明的實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)孔眼212位于鉆頭105的外部?？籽?12可位于規(guī)準(zhǔn)區(qū)段208上或肋206之間的凹部214中?？籽?12使得流體26可從鉆柱12的內(nèi)部排出鉆頭，以獲得穩(wěn)定和降低渦動(dòng)。附加孔眼可位于鉆頭105上，例如位于前端216上，以像現(xiàn)有技術(shù)中所公知的那樣進(jìn)行潤(rùn)滑和去除巖屑。在一些實(shí)施例中，鉆頭105包含單個(gè)孔眼212。鉆井流體26從該孔眼212流動(dòng)，且接觸井眼11的壁，從而產(chǎn)生與孔眼212和規(guī)準(zhǔn)區(qū)段208的方位大致垂直的側(cè)力。該力產(chǎn)生抗渦動(dòng)作用。
在一些實(shí)施例中，孔眼212與大部分的刀具210大致相反地定位。例如，如果刀具 210沿著鉆頭105縱向地設(shè)置，則孔眼212可相對(duì)于刀具210成大約180°定位。在這種實(shí)施例中，從孔眼212釋放的鉆井流體產(chǎn)生了側(cè)力，該側(cè)力朝刀具210的方向推動(dòng)鉆頭。該實(shí)施例⑴使得在刀具210與井眼11的壁之間產(chǎn)生增大的接觸，和/或(2)平衡由刀具210 與井壁之間的接觸產(chǎn)生的側(cè)力。在其他實(shí)施例中，孔眼212定位在大部分的刀具210之后的近似90°處。作為該原理的圖示，請(qǐng)考慮圖2A所示的情形。鉆頭105在井眼11中逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。刀具210將要碰撞到從井壁220突出的凸出部218。如果凸出部218是特別堅(jiān)固的材料，凸出部將至少在與刀具210首次接觸時(shí)會(huì)一時(shí)保持完好。作用于鉆頭105上的轉(zhuǎn)動(dòng)力將使鉆頭105沿負(fù)Y方向移動(dòng)，直到保徑墊(gauge pad)206A接觸井壁220。然而，如果孔眼212位于保徑墊206A 上，則鉆井流體26將產(chǎn)生沿正Y方向的力，從而，抵抗鉆頭105偏心移動(dòng)的趨勢(shì)。然而，正 Y方向上的力移動(dòng)整個(gè)鉆頭105，從而給刀具210提供了附加力，且有助于井眼的前行形成。其他刀具210和孔眼212的結(jié)構(gòu)形式也位于這些發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，由鉆頭105 的轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生且與多個(gè)刀具210接觸的總的力矢量可使用已知的公式和技術(shù)計(jì)算?？籽?12 可被構(gòu)造成抵消最可能的力矢量。通過(guò)利用來(lái)自孔眼212的鉆井流體26的液壓作用力，鉆頭105產(chǎn)生更可預(yù)測(cè)的和恒定的不平衡力，以降低和/或防止鉆頭渦動(dòng)。如果給定了端口的位置，則就會(huì)知道不平衡力的方向。不平衡力的幅度是孔眼212與井壁220之間的距離、井眼中的鉆井流體26與鉆柱12中 的鉆井流體26之間的壓差和孔眼212的幾何特征(例如，形狀和尺寸)的函數(shù)。而且，對(duì)刀具210的磨損和損壞不應(yīng)影響側(cè)力的幅度和方向。在一些實(shí)施例中，孔眼212的外部由凸出的環(huán)部或其他幾何結(jié)構(gòu)特征圍繞著，以便在鉆井流體26從孔眼212排出時(shí)產(chǎn)生更大的液壓壓力。這種結(jié)構(gòu)特征和/或整個(gè)規(guī)準(zhǔn)部分206可被覆蓋有耐磨損材料或硬面材料、例如多晶金剛石(P⑶)或完全由這種材料制成。自穩(wěn)定鉆頭和井底組件本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例利用一個(gè)或多個(gè)孔眼212穩(wěn)定井眼內(nèi)的鉆頭105和/或井底組件(BHA)。圖3A示出了鉆頭105的橫截面，其具有通常繞著鉆頭105的圓周間隔開(kāi)(例如相對(duì)于中心間隔開(kāi)120° )布置的三個(gè)保徑墊206A、206B、206C，每個(gè)保徑墊分別具有相應(yīng)的孔眼212A、212B、212C。鉆井流體26 (通過(guò)粗線表示)從鉆頭105內(nèi)流過(guò)孔眼212A、212B、 212C。圖3A中示出的鉆頭105總體上居中地位于井眼11內(nèi)。因此，由鉆井流體產(chǎn)生的任何液壓作用力將彼此抵消。然而，如果鉆頭105如圖3B所示地偏離中心，則由來(lái)自孔眼 212A的鉆井流體26產(chǎn)生的力矢量的幅度將會(huì)隨著孔眼212A與井壁220之間的空間的減小而增大。因此，由孔眼212B和212C產(chǎn)生的任何力矢量將減小，這會(huì)產(chǎn)生將鉆頭遠(yuǎn)離壁220 推動(dòng)的凈力矢量(通過(guò)箭頭222表示)。在一些實(shí)施例中，向一個(gè)或多個(gè)孔眼的流動(dòng)流動(dòng)通過(guò)一個(gè)或多個(gè)閥(阻塞閥)限制?？梢酝ㄟ^(guò)管件或其他裝置將每個(gè)孔眼連接到單個(gè)閥。更優(yōu)選地，每個(gè)孔眼通過(guò)單獨(dú)的閥獨(dú)立地調(diào)節(jié)。獨(dú)立地調(diào)節(jié)確保，流到特殊的孔眼212的鉆井流體26的體積不會(huì)增大到超過(guò)期望的閾值而剝奪其他孔眼212或其他端口(例如位于鉆頭105的前邊緣216上的端口 ) 的需求。盡管圖3A和:3B中的實(shí)施例示出了具有三個(gè)孔眼212的鉆頭105，但在此描述的本發(fā)明可通過(guò)任何數(shù)目的孔眼212利用流體，以穩(wěn)定鉆頭105和井底組件。例如，具有單個(gè)孔眼的鉆頭105將產(chǎn)生與具有三個(gè)孔眼的鉆頭105類似的作用。當(dāng)鉆頭105轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由單個(gè)孔眼產(chǎn)生的力的幅度在將孔眼傳送通過(guò)鉆頭105較接近井壁220的區(qū)域時(shí)會(huì)增大。該增大的力將會(huì)促使鉆頭105返回中心。而且，具有兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)或六個(gè)等多個(gè)孔眼的鉆頭和井底組件處于本發(fā)明的范圍內(nèi)。在此描述的原理可應(yīng)用于沿著井底組件100的外部和鉆柱12的其他部分設(shè)置的穩(wěn)定墊。穩(wěn)定墊與保徑墊類似地作用，以最小化井底組件和鉆柱的移動(dòng)。在這種實(shí)施例中， 一個(gè)或多個(gè)孔眼添加給一個(gè)或多個(gè)穩(wěn)定墊，以便可使鉆井流體26可如此所述地作用?？箿u動(dòng)和自穩(wěn)定組合鉆頭在此描述的抗渦動(dòng)和自穩(wěn)定鉆頭的原理可組合產(chǎn)生這樣的鉆頭105，所述鉆頭 105產(chǎn)生凈非平衡側(cè)力來(lái)降低渦動(dòng)，同時(shí)還提供一個(gè)或多個(gè)孔眼來(lái)修正相對(duì)于井眼11的中心的漂移。在這種實(shí)施例中，多個(gè)孔眼212中的一個(gè)孔眼的橫截面積較大，以產(chǎn)生不平衡側(cè)力。前面的說(shuō)明書以及構(gòu)成說(shuō)明書的一部分的附圖僅是示例性的，且說(shuō)明了本發(fā)明的某些優(yōu)選實(shí)施例。然而，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到和理解，該描述并不認(rèn)為是限制本發(fā)明，這是因?yàn)閷?duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明的基本范圍、精神或意圖的情況下可以進(jìn)行多種改變、修改和變化。
8
權(quán)利要求
1.一種鉆頭，包括與鉆柱流體連通的內(nèi)腔；以及位于鉆頭的外部上的多個(gè)保徑墊，所述保徑墊中的一個(gè)或多個(gè)保徑墊具有與所述內(nèi)腔連通的孔眼，其中，所述鉆頭被構(gòu)造成使流體連續(xù)地從每個(gè)孔眼流動(dòng)，以提供凈穩(wěn)定作用。
2.如權(quán)利要求1所述的鉆頭，其特征在于，流體流動(dòng)足以促使鉆頭遠(yuǎn)離井眼的壁。
3.如權(quán)利要求1所述的鉆頭，其特征在于，鉆頭包括多個(gè)具有與內(nèi)腔連通的孔眼的保徑墊。
4.如權(quán)利要求3所述的鉆頭，其特征在于，鉆頭包括三個(gè)具有與內(nèi)腔連通的孔眼的保徑墊。
5.如權(quán)利要求4所述的鉆頭，其特征在于，孔眼繞著鉆頭的外部相對(duì)于中心彼此間隔開(kāi)大約120°。
6.如權(quán)利要求1所述的鉆頭，其特征在于，孔眼中的一個(gè)孔眼比其他孔眼具有更大的橫截面積。
7.如權(quán)利要求1所述的鉆頭，其特征在于，所述鉆頭還包括 被構(gòu)造成用于調(diào)節(jié)向著一個(gè)或多個(gè)孔眼的共同的流體流動(dòng)的閥。
8.如權(quán)利要求1所述的鉆頭，其特征在于，所述鉆頭還包括一個(gè)或多個(gè)閥，每個(gè)閥分別被構(gòu)造成用于調(diào)節(jié)向著單個(gè)孔眼的流體流動(dòng)。
9.一種井底組件，包括與鉆柱流體連通的內(nèi)腔；以及位于井底組件的外部上的多個(gè)穩(wěn)定墊，其中，保徑墊中的至少一個(gè)或多個(gè)保徑墊具有與內(nèi)腔連通的孔眼，以給井底組件提供凈穩(wěn)定力。
10.如權(quán)利要求9所述的井底組件，其特征在于，井底組件被構(gòu)造成使流體連續(xù)地從一個(gè)或多個(gè)孔眼中的每個(gè)孔眼流動(dòng)。
11.如權(quán)利要求10所述的井底組件，其特征在于，流體流動(dòng)足以促使鉆頭遠(yuǎn)離井眼的壁，從而，在井眼中穩(wěn)定所述鉆頭。
12.如權(quán)利要求9所述的井底組件，其特征在于，井底組件包括多個(gè)具有與內(nèi)腔連通的孔眼的穩(wěn)定墊。
13.如權(quán)利要求12所述的井底組件，其特征在于，井底組件包括三個(gè)具有與內(nèi)腔連通的孔眼的穩(wěn)定墊。
14.如權(quán)利要求13所述的井底組件，其特征在于，孔眼繞著井底組件的外部相對(duì)于中心間隔開(kāi)大約120°。
15.如權(quán)利要求9所述的井底組件，其特征在于，所述井底組件還包括被構(gòu)造成用于調(diào)節(jié)向著孔眼的共同的流體流動(dòng)的閥，以便為井眼內(nèi)的井底組件提供凈穩(wěn)定作用。
16.如權(quán)利要求9所述的井底組件，其特征在于，所述井底組件還包括一個(gè)或多個(gè)閥，每個(gè)閥分別被構(gòu)造成用于調(diào)節(jié)向著單個(gè)孔眼的流體流動(dòng)，以便為井眼內(nèi)的井底組件提供凈穩(wěn)定作用。
17.一種井場(chǎng)系統(tǒng)，包括 鉆柱；接合到鉆柱的方鉆桿；以及鉆頭，所述鉆頭包括 與鉆柱流體連通的內(nèi)腔；以及 位于鉆頭的外部上的多個(gè)保徑墊，所述保徑墊中的一個(gè)或多個(gè)保徑墊具有與內(nèi)腔連通的孔眼，其中，鉆頭被構(gòu)造成使流體連續(xù)地從所述孔眼中的至少一個(gè)孔眼流動(dòng)，以便為井場(chǎng)系統(tǒng)提供凈穩(wěn)定作用。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種自穩(wěn)定和抗渦動(dòng)的鉆頭(105)、井底組件以及使用了該鉆頭和井底組件的系統(tǒng)。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供了一種鉆頭，所述鉆頭包括與鉆柱流體連通的內(nèi)腔；以及位于鉆頭的外部上的多個(gè)保徑墊(206A)。保徑墊中的一個(gè)或多個(gè)保徑墊具有與所述內(nèi)腔連通的孔眼(212)。所述鉆頭被構(gòu)造成使流體連續(xù)地從每個(gè)孔眼流動(dòng)。
文檔編號(hào)E21B10/60GK102227541SQ200980147753
公開(kāi)日2011年10月26日 申請(qǐng)日期2009年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月27日
發(fā)明者B·拉庫(kù)爾, K·豪格瓦爾德斯泰德, O·辛特, R·布阿萊格, S·哈特 申請(qǐng)人:普拉德研究及開(kāi)發(fā)股份有限公司