用于固定刀具钻头的受控刀片挠曲制造技术

一种示例性钻头可包括钻头体和定位在所述钻头体上的可挠曲刀片。所述钻头还可包括切削元件，所述切削元件耦接到所述可挠曲刀片的面上并且延伸超过所述可挠曲刀片的面一定距离。所述切削元件可具有后倾角和侧倾角。所述距离、后倾角和侧倾角中的至少一个可取决于所述可挠曲刀片的挠曲位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开大体上涉及井钻探操作，并且更具体地，涉及用于固定刀具钻头的受控刀片挠曲。
技术介绍
烃回收钻探操作通常需要延伸到地球中数百和数千米的钻孔。钻探操作本身可以是复杂的、费时的和昂贵的。可钻探钻孔的速率取决于许多因素，诸如地层的地质类型、钻探扭矩、在钻探操作期间的在钻头上的重量和钻头的特性。一个示例性钻头特性是钻头的切削元件与地层啮合的深度。更大的深度可更快地切削地层，但也引起钻头/切削元件更快地磨损。相反地，更小的深度可更慢地切削地层，但增加钻头的寿命。附图说明通过部分地参考以下描述和附图可理解本公开的一些具体的示例性实施方案。图1是示出根据本公开的各方面的示例性钻探系统的图。图2A-图2E是示出根据本公开的各方面的示例性固定刀具钻头的图。图3是示出根据本公开的各方面的固定刀具钻头的示例性刀片的图。图4是示出根据本公开的各方面的固定刀具钻头的另一个示例性刀片的图。图5是示出根据本公开的各方面的固定刀具钻头的另一个示例性刀片的图。图6是示出根据本公开的各方面的固定刀具钻头的另一个示例性刀片的图。图7是示出根据本公开的各方面的固定刀具钻头的另一个示例性刀片的图。图8是示出根据本公开的各方面的具有双流体路径钻探组件的示例性钻头的图。图9是示出根据本公开的各方面的固定刀具钻头的另一个示例性刀片的图。虽然本公开的实施方案已经得以描绘和描述并且通过参考本公开的示例性实施方案来加以限定，但是所述参考并不暗示对本公开的限制，并且不应推断出这样的限制。如本领域中的技术人员以及受益于本公开的人员将想到，所公开的主题能够在形式和功能上存在许多修改、变更和等效形式。所描绘和描述的本公开的实施方案仅为示例性的，并非详尽说明本公开的范围。具体实施方式本公开大体上涉及井钻探操作，并且更具体地，涉及用于固定刀具钻头的受控刀片挠曲。为了本公开的目的，信息处理系统可能包括为了商业、科学、控制或其他目的而可操作用来计算、分类、处理、传输、接收、检索、创立、切换、存储、显示、表现、检测、记录、再生、处理、或利用任何形式的信息、情报、或数据的任一工具或工具的集合。例如，信息处理系统可以是个人计算机、网络存储装置、或任何其他合适的装置，并且可以在尺寸、形状、性能、功能和价格上变化。所述信息处理系统可包括随机存取存储器(RAM)、诸如中央处理单元(CPU)或硬件或软件控制逻辑的一个或多个处理资源、ROM、和/或其他类型的非易失存储器。信息处理系统的附加部件可以包括一个或多个盘驱动器、用于与外部装置进行通信的一个或多个网络端口以及各种输入和输出(I/O)装置，诸如键盘、鼠标和视频显示器。所述信息处理系统还可包括可操作用来在各种的硬件部件之间传输通信的一个或多个总线。所述信息处理系统还可包括能够将一个或多个信号传输至控制器、致动器或类似装置的一个或多个接口单元。为了本公开的目的，计算机可读介质可包括可保持数据和/或指令持续一个时间段的任一工具或工具的集合。计算机可读介质例如可包括但不限于：存储装置，诸如直接存取存储装置(例如，硬盘驱动器或软盘驱动器)、按序存取存储装置(例如，磁带驱动器)、高密度磁盘、CD-ROM、DVD、RAM、ROM、电擦除可编程只读存储器(EEPROM)和/或闪存存储器；以及通信介质，诸如电线、光纤、微波、无线电波以及其他电磁和/或光学载体；和/或上述内容的任何组合。本文详细描述本公开的说明性实施方案。为了清晰起见，并非实际实现方式的所有特征都在本说明书中进行描述。当然应该理解的是，在任何这种实施方案的开发中，必须做出许多实现特定的决定以获得特定的实现目标，这些目标因不同的实现而不同。此外，应该理解的是，这种开发努力可能是复杂的且耗时的，但是仍将是受益于本公开的本领域一般技术人员的常规任务。为了促进更好理解本公开，给出某些实施方案的以下实施例。以下实施例决不应被理解为限制或限定本公开的范围。本公开的实施方案可适用于钻探操作，所述钻探操作包括但不限于：目标(诸如相邻井)跟踪、目标相交、目标定位、诸如在SAGD(蒸汽辅助重力泄油法)井结构中的孪生井钻取、针对井喷钻探减压井、跨河测量、构建隧道以及水平的、竖直的、偏斜的、多边的、u形管连接、相交、迂回(围绕中间深度被卡落鱼钻探和回到以下井中)、或者在任何类型的地下地层中的另外的非线性井筒。实施方案可以适用于注入井和生产井，包括自然资源生产井例如硫化氢、烃类或地热井；以及用于过河隧道的钻孔建设和其他用于接近表面建设目的或用于流体比如烃类输送的u形管的管道的其他这样的隧道钻孔。下面关于一种实现描述的实施方案不欲具有限制性。现代石油钻探和生产操作需要与井下参数和条件相关的信息。存在几种用于井下信息收集的方法，包括随钻测井(“LWD”)和随钻测量(“MWD”)。在LWD中，数据通常在钻探过程期间收集，从而避免移除钻探组件以插入电缆测井工具的任何需要。因此LWD允许钻机做出精确实时的修改或更正以优化性能同时最小化停机时间。MWD是用于当钻探继续时，测量井下关于钻探组件的运动和位置条件的术语。LWD更注重于地层参数测量。虽然在MWD和LWD之间可能存在区别，但是术语MWD和LWD经常交换地使用。为了本公开的目的，使用术语LWD时应理解这个术语包含地层参数的收集和与钻探组件运动和位置相关的信息的收集。如本文所用，术语“耦接”旨在意指间接或直接连接。因此，如果第一装置耦接到第二装置上，所述连接可以是通过直接连接或通过借由其他装置和连接进行的间接机械或电子连接。类似地，如本文使用的术语“通信地耦接”旨在表示直接或间接通信连接。此类连接可以是有线或无线连接，例如像以太网或LAN。除本公开的教义之外，此类有线或无线连接对本领域中技术人员是众所周知的，并且因此在本文中不作详细论述。因此，如果第一装置通信地耦接至第二装置，所述连接可以是通过直接连接或通过借由其他装置和连接进行的间接通信连接。如权利要求书中使用的不定冠词“一个(a/an)”在本文中定义为意为其引入的一个或一个以上元件。图1示出根据本公开的各方面的示例性钻探系统100。钻探系统100包括钻塔101，其安装在地面102处并且定位在地下地层104内的钻孔105的上方。在某些实施方案中，地面102可包括用于海上钻探应用的钻塔平台，并且地下地层104可以是通过一定体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于地下钻探操作的钻头，其包括：钻头体；可挠曲刀片，其定位在所述钻头体上；以及切削元件，其耦接到所述可挠曲刀片的面上并且延伸超过所述可挠曲刀片的面一定距离，并且包括后倾角和侧倾角，所述距离、后倾角和侧倾角中的至少一个取决于所述可挠曲刀片的挠曲位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于地下钻探操作的钻头，其包括：
钻头体；
可挠曲刀片，其定位在所述钻头体上；以及
切削元件，其耦接到所述可挠曲刀片的面上并且延伸超过所述可挠曲刀
片的面一定距离，并且包括后倾角和侧倾角，所述距离、后倾角和侧倾角中
的至少一个取决于所述可挠曲刀片的挠曲位置。
2.如权利要求1所述的钻头，其中所述可挠曲刀片包括以下至少一种：
选择性地保持所述挠曲位置的材料；以及
具有随温度、压力、磁场和电能中的至少一种而变化的弹性模量的材料。
3.如权利要求1所述的钻头，其中所述可挠曲刀片包括至少一个机械、
液压和/或电气元件。
4.如权利要求3所述的钻头，其中：
所述可挠曲刀片包括耦接至第二部分的第一部分；并且
所述至少一个机械、液压和/或电气元件包括：
铰接件或挠曲点，所述铰接件或挠曲点定位在所述第一部分与所述
第二部分之间；以及
可压缩构件和流体驱动活塞中的至少一个，所述可压缩构件和流体
驱动活塞定位在所述第一部分与所述第二部分之间。
5.如权利要求3所述的钻头，其中：
所述刀片包括耦接至第二部分的第一部分；并且
所述第一部分包括第一弹性模量并且所述第二部分包括第二弹性模量。
6.如权利要求5所述的钻头，其中至少一个机械、液压和/或电气元件
更改所述第一部分和所述第二部分的相对位置。
7.如权利要求5所述的钻头，其中：
所述可挠曲刀片还包括第三部分，所述第三部分具有小于所述第一弹性
模量和所述第二弹性模量的第三弹性模量；并且
所述第三部分至少部分地设置在所述第一部分和所述第二部分中的至少
一个内。
8.如权利要求1至7中任一项所述的钻头，其还包括设置在所述刀片的
表面上的耐磨材料。
9.如权利要求1至8中任一项所述的钻头，其还包括耦接至所述刀片的
辅助力传送机构。
10.一种用于在地下地层中进行钻探操作的方法，其包括：
将钻头耦接至钻探组件，
所述钻头包括可挠曲刀片和耦接到所述可挠曲刀片的面并且延伸
超过所述可挠曲刀片的面一定距...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·G·托马斯，C·A·欧恩比，
申请(专利权)人：哈利伯顿能源服务公司，
类型：发明
国别省市：美国;US