[发明专利]供具有可延伸部件的钻地工具使用的状态指示器以及制作和使用这种状态指示器和钻地工具的方法

说明书

优先权声明

本申请要求2010年10月4日提交的、序列号为61/389，578、名称为STATUS INDICATORS FOR USE IN EARTH-BORING TOOLS HAVING EXPANDABLE REAMERS AND METHODS OF MAKING AND USING SUCH STATUS INDICATORS AND EARTH-BORING TOOLS的美国临时申请的申请日的权益。

技术领域

本公开的实施例通常涉及用于适用于地下钻孔的工具的状态指示器，并且，更具体地涉及用于确定可延伸扩眼器装置位于延伸位置还是回缩位置的远程状态指示器。

背景技术

可延伸扩眼器通常用于扩张地下井孔。通常，在钻探油井、天然气井和地热井中，安装并且粘接套管以阻止井孔壁坍塌到地下井孔中，同时为后续钻井操作提供必需的支撑以达到更大的深度。通常还安装套管以隔离不同的地层，以阻止地层流体的横向流动以及能够在钻凿井孔时控制地层流体和压力。为了增大之前钻凿的井孔的深度，将新的套管铺设在先前的套管内并且延伸至其下方。尽管增加额外的套管允许井孔达到更大的深度，但是它具有使井孔变窄的缺陷。由于钻头和任何进一步的套管必须穿过已有套管，因此井孔变窄限制了任何后续井段的直径。正如人们不希望井孔直径缩小是因为它们限制了通过井孔的油和气的流体产量的那样，人们通常希望扩张地下井孔以提供较大井孔直径，用于在先前安装的套管以外安装额外的套管以及能够通过井孔获得更好的烃类流体产量。

已经采用了各种方法用于扩张井孔直径。用于扩张地下井孔的一个常规方法包括使用偏心钻头和双心钻头。例如，具有横向延伸或者扩张的切削部分的偏心钻头围绕它的轴旋转以产生扩张的井孔直径。在申请号为4,635,738的美国专利中公开了偏心钻头的示例，所述专利被转让给本公开的受让人。双心钻头组件采用具有横向偏移轴线的两个纵向叠置的钻头部分，当所述两个纵向叠置钻头部分旋转时产生扩张的井孔直径。在申请号为5,957,223的美国专利中公开了双心钻头的示例，所述专利也被转让给本公开的受让人。

用于扩张地下井孔的另一个常规方法包括采用在其远端处具有引导钻头的延伸井底组件和在该引导钻头上方一定距离处的扩眼器组件。由于组件的延伸特性和引导钻头允许在其穿过井孔中的井径缩小点时具有更大的柔韧性并且允许具有有效地稳定引导钻头的机会以使得引导钻头和下面的扩眼器将穿过用于井孔的路径，因此该装置允许使用任何常规旋转的钻头类型（例如，钻岩钻头或者切削型钻头）。延伸井底组件的该方面在定向钻井中尤其重要。本公开的受让人为此设计为扩眼结构（所谓的“扩眼器翼片”），其通常包括具有在其顶部处螺纹连接的打捞颈和在其底部处同样螺纹连接的夹钳管芯表面的管状主体。例如，美国专利RE36,817和5,495,899（两者都被转让给本公开的受让人）公开了包括扩眼器翼片的扩眼结构。扩眼器翼片工具的上中部分包括通常从管状主体径向地向外突起的一个或者多个纵向延伸叶片，并且在所述叶片上配置PDC切削元件。

如上所述，常规可延伸扩眼器可以被用于扩张地下井孔并且可以包括枢轴地或者铰接地固定至管状主体并且依照例如由Warren的美国专利No.5,402,856公开的通过设置在其中的活塞致动的叶片。另外，Akesson等人的美国专利No.6,360,831公开了包括配备有至少两个孔开口臂的主体的常规钻孔开启器，所述孔开口臂具有可以通过暴露于流过主体的钻井流体的压力而从主体中的静止位置移动至活动位置的切削装置。最初缩回这些扩眼器中的叶片以使工具能够穿过钻柱上的井孔，并且一旦工具超出套管的端部，就延伸叶片以便可以在套管下面增加孔径。

附图简述

尽管说明书以权利要求书来结束，该权利要求书特别指出和清楚地要求什么被视为本公开的实施例，当结合附图阅读时，从以下本公开的一些实施例的描述可以更容易地确定本公开的实施例的各种特征和优点，其中：

图1示出了本公开的可延伸扩眼器装置的实施例的侧视图；

图2示出了由图1中的剖面线2-2指示的平面中的可延伸扩眼器装置的横向剖视图；

图3示出了在图1中示出的可延伸扩眼器装置的纵向剖视图；

图4示出了当可延伸扩眼器装置在回缩位置中时在图1中示出的可延伸扩眼器装置的底部部分的放大剖视图；

图5示出了当可延伸扩眼器装置在延伸位置中时在图1中示出的可延伸扩眼器装置的底部部分的放大剖视图；