[发明专利]井下加工系统和方法

权利要求书

1.一种用于在具有井口的井的井眼(3)中加工套管(2)的井下加工系统(1)，包括：

-具有轴向延伸方向(5)和锚固部段(6)的第一工具部分(4)；

-适于相对于该第一工具部分转动和轴向运动的第二工具部分(7)，该第二工具部分包括能相对于所述轴向延伸方向沿径向方向(9)运动的加工钻头(8)；

-第一致动器(10)，其包括用于使该第二工具部分相对于第一工具部分轴向运动的第一电动马达(11A)；

-第二致动器(12)，其包括用于使所述第二工具部分相对于第一工具部分转动的第二电动马达(11B)；以及

-第三致动器(14)，其包括用于使钻头转动的第三电动马达(11C)，

其中，所述第一致动器、第二致动器以及第三致动器中的至少一者包括用于改变其电动马达的转子(16)的转速的齿轮(15)，所述加工钻头在钻头壳体(34)内径向运动，该加工钻头具有活塞端(33)和朝向套管的尖端(32)，并且该加工钻头借助于第四电动马达(31)驱动与该钻头壳体流体连通的液压缸(30)，以向所述活塞端上施压来相对于轴向延伸方向径向运动。

2.根据权利要求1所述的井下加工系统，其中，所述齿轮是减速齿轮。

3.根据权利要求1或2所述的井下加工系统，其中，该第一工具部分比所述第二工具部分更靠近井的井口布置。

4.根据权利要求1或2所述的井下加工系统，其中，该系统包括两个锚固部段，并且所述两个锚固部段被布置成在它们之间具有相互的轴向距离，所述两个锚固部段比所述第二工具部分和所述加工钻头更靠近井的井口布置。

5.根据权利要求4所述的井下加工系统，其中，一个锚固部段可相对于另一个锚固部段轴向运动。

6.根据权利要求1或2所述的井下加工系统，其中，该第三致动器的齿轮是锥齿轮。

7.根据权利要求1或2所述的井下加工系统，其中，所述第二致动器的齿轮是行星齿轮。

8.根据权利要求1或2所述的井下加工系统，其中，所述第一致动器的齿轮是行星齿轮。

9.根据权利要求1或2所述的井下加工系统，其中，该加工钻头借助于电动马达和/或液压机构相对于轴向延伸方向径向运动。

10.根据权利要求1或2所述的井下加工系统，其中，该加工钻头借助于液压缸径向运动。

11.根据权利要求10所述的井下加工系统，其中，该加工钻头形成为所述液压缸的活塞。

12.根据权利要求1或2所述的井下加工系统，其中，该第一致动器包括液压缸，而不是马达。

13.根据权利要求1或2所述的井下加工系统，其中，该系统包括用于控制所述致动器的控制单元(17)。

14.根据权利要求1或2所述的井下加工系统，其中，该系统还包括裁切或切割工具(18)，其经由通过所述加工钻头在套管上提供的开口(19)突伸出。

15.根据权利要求1或2所述的井下加工系统，还包括用于清洁来自加工过程的切屑的流体清洁器(43)。

16.一种加工方法，该方法包括以下步骤：

-将根据前述权利要求中任一项所述的井下加工系统插入套管内；

-将该系统锚固在该套管上；

-相对于第一工具部分移动第二工具部分；

-相对于轴向延伸方向径向移动该加工钻头；以及

-借助于该加工钻头加工该套管。