[发明专利]包括其中定位有可旋转球的低摩擦量规垫的井下钻井工具

说明书

技术领域

本公开涉及井下钻井工具，且更特定地涉及包括其中定位有可旋转球的低摩擦量 规垫的井下钻井工具。

背景技术

可以使用各种类型的旋转钻头、扩孔器、稳定器和其它井下工具来在地面中形成 钻孔。这些旋转钻头的实施例包括(但不限于)在钻油气井时使用的固定切割器钻头、刮刀 钻头、多晶金刚石复合片(PDC)钻头、矩阵钻头、牙轮钻头、旋转锥体钻头和岩石钻头。与这 些钻头相关联的切割动作一般需要与进入井下地层的邻近部分中的切割元件相关联的钻 压(WOB)和旋转。还可以提供钻井流体以执行若干功能，包括从井孔的底部冲洗掉地层材料 和其它井下碎片，与切割元件和切割结构相关联的清洁，以及将地层切割和其它井下碎片 向上带到相关联井表面。

旋转钻头可形成有从钻头本体延伸的若干叶片，其中接近叶片的井上边缘安置有 相应的量规垫。这些量规垫的外侧部分一般可以与相关联钻头旋转轴线和笔直井孔的邻近 部分近似平行地安置。量规垫可以帮助维持井孔的大体上均匀的内径。

附图说明

通过参考以下结合附图做出的描述可以获得本发明实施方案及其优点的更完整 且详尽的理解，在附图中相同附图标记表示相同特征，且附图中：

图1是示出根据本公开的一些实施方案的可通过旋转钻头形成的井孔的实施例的 截面和立面示意图，其中若干部分被分解开；

图2是示出根据本公开的一些实施方案的旋转钻头的等距视图的示意图，其中若 干部分被分解开；

图3是示出根据本公开的一些实施方案的旋转钻头的另一实施例的等距视图的示 意图；

图4是示出根据本公开的一些实施方案的旋转钻头的再另一实施例的截面示意 图，其中若干部分被分解开；

图5A是示出根据本公开的一些实施方案的旋转钻头上的一个叶片的量规垫的放 大视图的截面示意图，其中若干部分被分解开；

图5B是示出根据本公开的一些实施方案的图5A的量规垫的等距侧视图的示意图；

图6A是示出根据本公开的一些实施方案的旋转钻头上的一个叶片的量规垫的放 大视图的截面示意图，其中若干部分被分解开；

图6B是示出根据本公开的一些实施方案的图6A的量规垫的等距侧视图的示意图；

图7A是示出根据本公开的一些实施方案的旋转钻头上的一个叶片的量规垫的放 大视图的截面示意图，其中若干部分被分解开；

图7B是示出根据本公开的一些实施方案的图7A的量规垫的等距侧视图的示意图；

图8是示出根据本公开的一些实施方案的井底钻具组合件(BHA)稳定器的等距视 图的示意图，其中若干部分被分解开；

图9是示出根据本公开的一些实施方案的旋转钻头上的一个叶片的量规垫的可旋 转球的放大视图的截面示意图，其中若干部分被分解开；以及

图10是示出根据本公开的一些实施方案的旋转钻头上的一个叶片的量规垫的可 旋转球的放大视图的截面示意图，其中若干部分被分解开。

具体实施方式

通过参考图1到图10来最好地理解本公开的实施方案及其优点，附图中相似的标 号用于指示相似及对应的部分。

可根据如图1-图4所示的旋转钻头100描述本公开的各种方面。也可将旋转钻头 100描述为固定切割器钻头。可以使用本公开的各种方面来设计旋转钻头100的各种特征以 得到最佳井下钻井性能，所述特征包括(但不限于)叶片或切割器叶片的数目、每一切割器 叶片的尺寸和配置、切割元件的配置和尺寸、切割元件的数目、位置、定向和类型、量规(有 源或无源)、一个或多个量规垫的长度、一个或多个量规垫的定向，和/或一个或多个量规垫 的配置。此外，可以使用各种计算机程序和计算机模型来设计根据本公开的一些实施方案 的量规垫、复合片、切割元件、叶片和/或相关联旋转钻头。

图1示出根据本公开的一些实施方案的钻井系统100的实施例实施方案的立面图。 可根据用来形成井筒的钻机20、旋转钻柱24和附接的旋转钻头100来描述本公开的各种方 面。