[发明专利]带具有多个功能的部件的闩锁体及其纳入的钻头组件有效

专利信息
申请号: 201280074418.6 申请日: 2012-08-23
公开(公告)号: CN104520525B 公开(公告)日: 2017-01-18
发明(设计)人: 乔治·因多夫;克里斯托弗·L·德伦斯;安东尼·拉辰斯 申请(专利权)人: 朗伊尔特姆公司
主分类号: E21B21/10 分类号: E21B21/10;E21B34/06
代理公司: 北京安信方达知识产权代理有限公司11262 代理人: 孙静,郑霞
地址: 美国*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 具有 功能 部件 闩锁体 及其 纳入 钻头 组件
【说明书】:

发明领域

本申请一般涉及钻井设备和方法,且更具体涉及用于控制流经钻芯管头组件的流体的设备和方法。

发明背景

需要一种在下降到钻柱期间提供改善的释放速度的钻芯管头组件。因此,需要包括用于进行以下目的的机构的钻芯管头组件:(a)允许静止流体通过内管,以在将管头组件释放到井中期间减少阻力,同时(b)防止钻井供应液流入内管并损坏钻芯样品。

还需要在所有钻井条件期间提供改善的流体控制的钻芯管头组件。因此,需要包括用于进行以下目的的机构的钻芯管头组件:可靠地创建可由钻井操作员检测的压力变化信号;并确保钻机和钻头之间的流体连通,尤其是在“井漏”条件期间,此时关键要避免流体压力损失。

常规的钻芯管头组件在单个组件配置中不配备满足所有这些需要的机构,且不能满足所有这些需要。相反,需要多个配置,从而增加了制造、库存技术和操作员训练的成本和复杂性。因此,相关领域中需要被配置以在所有钻井条件下提供改善的释放速度和改善的流体控制的单个钻芯管头组件配置。

发明概要

本文描述一种用于钻头组件中的闩锁体。钻头组件可包括流体控制子组件、止回阀元件,和/或空心主轴。闩锁体可具有纵轴、纵向长度、近端部,和远端部。闩锁体可限定中心孔,所述中心孔沿闩锁体的纵向长度延伸穿过闩锁体的近端部和远端部。

闩锁体的远端部可包括端口部,所述端口部限定与中心孔流体连通的腔室。端口部还可限定与腔室流体连通的至少一个端口。端口部的腔室可被配置以接收钻头组件的止回阀元件的至少一部分。端口部的腔室可具有内表面,所述内表面被配置以促进止回阀元件在其中阻挡流体流过端口部的腔室的至少一部分的阻挡位置和其中允许流体流过腔室的打开位置之间移动。流体控制子组件的空心主轴可能可操作地耦接到端口部的腔室,并设置为与端口部的腔室流体连通。空心主轴可被配置以将止回阀元件支撑在阻挡位置。闩锁体还可包括至少部分地容纳在端口部的腔室中的弹簧,所述弹簧被配置以将止回阀元件偏置在阻挡位置。

闩锁体的近端部可被配置以将钻头组件的流体控制子组件支撑在操作位置。流体控制子组件可具有与闩锁体共同的纵轴。流体控制子组件可包括被配置以进行相对于共同纵轴的移动的阀构件。流体控制子组件还可包括弹簧,所述弹簧被设置为邻接阀构件和闩锁体的近端部,使得弹簧抵靠阀构件偏置。

闩锁体可包括多个凸形突出物,所述凸形突出物向内朝向闩锁体的纵轴延伸并与闩锁体的纵轴间隔开。多个凸形突出物中的每个突出物可具有与闩锁体的纵轴隔开选定距离的前端。闩锁体也可包括从闩锁体的纵轴径向向外延伸的多个通道。多个通道中的每个通道可跨越相邻凸形突出物的前端。

也公开了使用所述闩锁体和钻头组件的方法。

附图简述

本发明的优选实施方案的这些和其它特征将在参考附图的具体实施方式中变得更加显而易见,在附图中:

图1-图3是如本文描述的示例性钻头组件的局部截面图。示出示例性钻头组件的一些元件的横截面,同时示出示例性钻头组件的闩锁体10的远端16的局部剖开透视图。图1-图3中示出的阴影线用以显示示例性钻头组件的各种部件的取向和表面几何形状。

图1显示具有弹簧偏置流体控制子组件和弹簧偏置止回阀元件的示例性钻头组件。

图2显示具有弹簧偏置流体控制子组件和重力偏置止回阀元件的示例性钻头组件。

图3显示具有流体阻力偏置流体控制元件和重力偏置止回阀元件的示例性钻头组件。

图4是如本文描述的具有多个凸形突出物、多个通道和端口部的示例性闩锁体的局部截面图。该局部截面图沿图6和图7B的线4-4截取。

图5是如本文描述的具有多个凸形突出物、多个通道和端口部的另一示例性闩锁体的局部截面图。该局部截面图沿图7A的线5-5截取。

图6是图4的闩锁体的部分透明的透视图。

图7A是图5的闩锁体的顶部(近端)透视图。

图7B是图4的闩锁体的顶部(近端)透视图。

具体实施方式

可通过参考以下具体实施方式、实例、附图和权利要求书,以及其之前和以下的描述来更容易地理解本发明。然而,在公开并描述本设备、系统和/或方法之前,应理解,本发明并不限于所公开的具体的设备、系统和/或方法,除非另有规定,并且因此,本发明当然可变化。也应理解,本文所用的术语仅是为了描述特定方面的目的,而不旨在为限制性的。

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