[发明专利]自调式掘地工具以及减少振动的相关系统和方法

权利要求书

1.一种减少掘地工具在钻探操作期间所经受的振动的方法，该钻探操作涉及压碎和剪切切削地下岩层的组合，该方法包括：

设定联接至设置在该掘地工具的刀片内的致动装置的钻探元件的初始暴露量以便相对于设置在该刀片的前导面处的主切削元件过度暴露一距离，该距离处于该主切削元件的总直径的大约0.5％至大约8.0％的范围内；

对掘地工具施加钻压；

使所述钻探元件朝向所述致动装置缩回并且相对于所述主切削元件欠暴露；并且

响应于钻探事件，使所述钻探元件相对于所述掘地工具的主体而移动，以改变所述钻探元件相对于所述主切削元件的欠暴露水平。

2.根据权利要求1所述的方法，其中设定所述钻探元件相对于所述主切削元件的初始暴露量包括：将所述初始暴露量的距离设定在所述主切削元件的总直径的大约1.0％至大约4.0％的范围内。

3.根据权利要求1所述的方法，其中设定所述钻探元件相对于所述主切削元件的初始暴露量包括：将所述初始暴露量的距离设定在所述主切削元件的总直径的大约2.0％至大约3.0％的范围内。

4.根据权利要求1所述的方法，其中使所述钻探元件相对于所述掘地工具的主体移动将减少所述掘地工具所经受的轴向振动。

5.根据权利要求1所述的方法，其中使所述钻探元件相对于所述掘地工具的主体移动将减少所述掘地工具所经受的扭转振动。

6.根据权利要求1所述的方法，其中使所述钻探元件相对于所述掘地工具的主体移动将减少所述掘地工具所经受的横向振动。

7.根据权利要求1所述的方法，其中响应于钻探事件，使所述钻探元件相对于所述掘地工具的主体移动包括：响应于地下岩层的变化，而使所述钻探元件相对于所述掘地工具的主体移动。

8.根据权利要求1所述的方法，其中响应于钻探事件，使所述钻探元件相对于所述掘地工具的主体移动包括：响应于钻压施加的中断，而使所述钻探元件相对于所述掘地工具的主体移动。

9.根据权利要求1所述的方法，其中使所述钻探元件相对于所述掘地工具的主体移动包括：减少所述主切削元件与所述地下岩层之间的接触。

10.根据权利要求1所述的方法，其中使所述钻探元件相对于所述掘地工具的主体移动包括减少所述主切削元件的切削深度。

11.一种减少掘地工具在钻探操作期间所经受的振动的方法，该钻探操作包括压碎和剪切切削地下岩层的组合，该方法包括：

设定联接至设置在所述掘地工具的刀片内的致动装置的钻探元件相对于设置在所述刀片的前导面处的主切削元件的初始暴露量；

通过施加钻压而使所述钻探元件相对于所述致动装置移动并且相对于所述主切削元件具有第二暴露量；

在钻探操作期间保持所述钻探元件与所述地下岩层之间至少基本上连续的接触；并且

响应于钻探事件，使所述钻探元件相对于所述掘地工具的主体移动，以在所述钻探事件期间和之后至少基本上保持所述钻探元件与所述地下岩层之间的接触。

12.根据权利要求11所述的方法，其中使所述钻探元件相对于所述掘地工具的主体移动以至少基本上保持所述钻探元件与所述地下岩层之间的接触包括：降低所述钻探元件相对于所述主切削元件的欠暴露量水平。

13.根据权利要求11所述的方法，其中使所述钻探元件相对于所述掘地工具的主体移动以至少基本上保持所述钻探元件与所述地下岩层之间的接触包括：使所述钻探元件相对于所述主切削元件过度暴露。

14.根据权利要求11所述的方法，其中设定所述钻探元件的初始暴露量包括：将所述钻探元件设定为相对于设置在所述刀片的前导面处的所述主切削元件过度暴露。