[发明专利]具有自调整衬垫的钻头

权利要求书

1.一种井下旋转钻井工具，其包括：

工具主体；

自调整可展开且可回缩元件，其与所述工具主体相关联并且至少部分从所述工具主体的表面突出；

耦接至所述元件的速度控制装置，所述速度控制装置被配置以在无外部力施加至所述元件的情况下引起所述元件以第一速度相对于所述工具主体从回缩的位置向外展开至展开的位置，所述速度控制装置被配置以响应于施加至所述元件的外部力引起所述元件以第二速度相对于所述工具主体从所述展开的位置向内回缩至所述回缩的位置，所述第二速度与所述第一速度不同，所述速度控制装置包括：

用于在所述元件上施加力的活塞；

在所述活塞上施加力以展开所述元件的偏置构件；

与所述活塞相关联的流体腔室；以及

压力管理装置，其用于控制所述流体腔室内的流体压力。

2.如权利要求1所述的钻井工具，其中所述第二速度小于所述第一速度。

3.如权利要求1所述的钻井工具，其中所述流体腔室被所述活塞划分成第一流体腔室和第二流体腔室。

4.如权利要求1所述的钻井工具，其中所述压力管理装置是多级孔口。

5.如权利要求1所述的钻井工具，其中所述压力管理装置包括设置在所述活塞与所述流体腔室之间的间隙。

6.如权利要求5所述的钻井工具，其中所述流体腔室包括具有第一壁、第二壁和第三壁的三重壁液缸，其中所述第一壁、所述第二壁和所述第三壁中的至少一个包括所述间隙。

7.如权利要求1所述的钻井工具，其中所述活塞是多个液压联动活塞中的一个活塞。

8.如权利要求1所述的钻井工具，其中所述元件是衬垫或切割元件。

9.如权利要求1所述的钻井工具，其中所述速度控制装置被定向成相对于所述钻井工具的预期旋转方向成一定角度，以便在所述活塞经受摩擦力的情况下减小所述摩擦力的切向分量。

10.如权利要求1所述的钻井工具，其中所述速度控制装置是自含式圆筒。

11.如权利要求10所述的钻井工具，其中所述自含式圆筒经由压配合或固定器固定在所述钻井工具内。

12.一种钻井筒的方法，所述方法包括：

在钻柱中并入钻井工具，所述钻井工具包括：工具主体；自调整可展开且可回缩元件，其与所述工具主体相关联并且至少部分从所述工具主体的表面突出；以及速度控制装置，其中所述速度控制装置包括：用于在所述元件上施加力的活塞，在所述活塞上施加朝向所述元件的力的偏置构件，与所述活塞相关联的流体腔室，以及用于控制所述流体腔室内的流体压力的压力管理装置；

传送所述钻柱到地层中；

允许所述元件在无外部力施加至所述元件的情况下以受所述速度控制装置控制的第一速度相对于所述工具主体从回缩的位置向外展开至展开的位置；

允许所述元件响应于由所述地层施加至所述元件的外部力以受所述速度控制装置控制的第二速度从所述展开的位置回缩至所述回缩的位置，所述第二速度与所述第一速度不同；

经由压力管理装置控制所述流体腔室内的所述流体压力；以及

使用所述钻柱钻所述井筒。

13.如权利要求12所述的方法，其进一步包括使用所述自调整可展开且可回缩元件减少所述钻柱中的振动。

14.如权利要求12所述的方法，其进一步包括使用所述自调整可展开且可回缩元件调整所述钻井工具的操纵性。

15.如权利要求12所述的方法，其中所述第二速度小于所述第一速度。