一對液壓缸的一對相應(yīng)抓扣裝置，每個(gè)抓扣裝置能在非操作態(tài)與操作態(tài)之間操作， 在所述非操作態(tài)中，所述抓扣裝置被配置為允許其相對軸向移動(dòng)到所述開關(guān)構(gòu)件和相關(guān)聯(lián)液壓缸的重疊部分中， 在所述操作態(tài)中，所述抓扣裝置被配置為在所述液壓缸朝向彼此移動(dòng)期間中止所述開關(guān)構(gòu)件與所述相關(guān)聯(lián)液壓缸之間的相對軸向移動(dòng)，以通過防止所述抓扣裝置移動(dòng)到所述開關(guān)構(gòu)件和所述相關(guān)聯(lián)液壓缸的所述重疊部分中來將所述開關(guān)構(gòu)件聯(lián)接到所述相關(guān)聯(lián)液壓缸。3.如權(quán)利要求2所述的組件，其中所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)還包括選擇器，其能移位地安裝在所述殼體中，并且被配置用于相對于所述殼體選擇性移位，以將所述抓扣裝置中的一個(gè)設(shè)置成處于所述操作態(tài)并且同時(shí)將所述抓扣裝置中的另一個(gè)設(shè)置成處于所述非操作態(tài)，并且反之亦然，從而使所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)在所述啟動(dòng)模式與所述停止模式之間切換。4.如權(quán)利要求3所述的組件，其中所述選擇器縱向延伸并且與所述一對液壓缸共軸，所述選擇器還包括抓扣選擇構(gòu)造，所述抓扣選擇構(gòu)造被配置為當(dāng)所述抓扣選擇構(gòu)造與相應(yīng)抓扣裝置配準(zhǔn)時(shí)，將所述相應(yīng)抓扣裝置設(shè)置成處于所述操作態(tài)和所述非操作態(tài)中的一個(gè)，當(dāng)所述抓扣選擇構(gòu)造不與所述相應(yīng)抓扣裝置配準(zhǔn)時(shí)，所述相應(yīng)抓扣裝置處于所述操作態(tài)和所述非操作態(tài)中的另一個(gè)。5.如權(quán)利要求4所述的組件，其中每個(gè)抓扣裝置包括能偏轉(zhuǎn)凸耳，其從所述相應(yīng)液壓缸徑向突出并且與所述開關(guān)構(gòu)件徑向重疊，所述選擇器與所述一對液壓缸共軸布置，并且被配置為抵抗所述凸耳中的一個(gè)的徑向偏轉(zhuǎn)，同時(shí)通過將呈所述選擇器中的空腔形式的所述抓扣選擇構(gòu)造定位成與所述凸耳中的另一個(gè)配準(zhǔn)來允許所述凸耳中的所述另一個(gè)徑向偏轉(zhuǎn)。6.如權(quán)利要求4所述的組件，其中所述一對抓扣裝置彼此周向不對準(zhǔn)，所述抓扣選擇構(gòu)造具有有限周向長度，并且其中所述選擇器被配置用于進(jìn)行轉(zhuǎn)位式旋轉(zhuǎn)以使得所述抓扣選擇構(gòu)造與所述抓扣裝置中所選擇的一個(gè)周向?qū)?zhǔn)。7.如權(quán)利要求6所述的組件，其還包括旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)被配置為響應(yīng)于所述殼體處出現(xiàn)預(yù)定模式切換鉆井液條件而使所述選擇器旋轉(zhuǎn)一定轉(zhuǎn)位角度，從而移動(dòng)所述抓扣選擇構(gòu)造以與所述抓扣裝置中的一個(gè)周向失準(zhǔn)并且與另一個(gè)抓扣裝置周向?qū)?zhǔn)。8.如權(quán)利要求7所述的組件，其中所述選擇器被配置用于響應(yīng)于所述高于閾值的鉆井液條件而經(jīng)液壓致動(dòng)移動(dòng)，以脫離與所述旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)的接合，所述旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)被配置用于響應(yīng)于所述模式切換鉆井液條件而經(jīng)液壓致動(dòng)旋轉(zhuǎn)所述轉(zhuǎn)位角度，并且其中所述選擇器被配置用于響應(yīng)于所述選擇器隨后軸向移位，以與所述旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)接合而自動(dòng)地將所述旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)位式旋轉(zhuǎn)傳輸?shù)剿鲞x擇器。9.如權(quán)利要求8所述的組件，其還包括選擇器偏置機(jī)構(gòu)，其被配置為推動(dòng)所述選擇器軸向移動(dòng)以與所述旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)接合。10.如權(quán)利要求2所述的組件，其中所述開關(guān)構(gòu)件包括中空套筒，所述相應(yīng)液壓缸的至少一部分能在所述中空套筒內(nèi)共軸地滑動(dòng)，每個(gè)抓扣裝置包括凸耳，所述凸耳在所述相關(guān)聯(lián)液壓缸與所述開關(guān)構(gòu)件之間徑向突出，以在所述操作態(tài)中抵抗所述凸耳相對移動(dòng)到所述開關(guān)構(gòu)件和所述相關(guān)聯(lián)液壓缸的所述重疊部分中，所述凸耳被配置用于在其處于所述非操作態(tài)時(shí)徑向縮回。11.如權(quán)利要求1所述的組件，其還包括所述鉆柱工具，所述鉆柱工具聯(lián)接到所述開關(guān)構(gòu)件，以通過所述開關(guān)構(gòu)件的驅(qū)動(dòng)軸向移位來使所述鉆柱工具在所述啟動(dòng)狀態(tài)與所述停止?fàn)顟B(tài)之間切換。12.如權(quán)利要求11所述的組件，其中所述鉆柱工具包括擴(kuò)孔器。13.—種鉆探設(shè)施，其包括: 細(xì)長鉆柱，其沿鉆孔縱向延伸，所述鉆柱具有限定縱向延伸孔的殼體，所述縱向延伸孔被配置為在壓力下輸送鉆井液； 鉆柱工具，其形成所述鉆柱的一部分，并且被配置為能在啟動(dòng)狀態(tài)與停止?fàn)顟B(tài)之間進(jìn)行設(shè)置； 控制機(jī)構(gòu)，其聯(lián)接到所述鉆柱工具，并且被配置為允許通過控制鉆井液壓力狀態(tài)來對所述鉆柱工具進(jìn)行操作員控制的切換，所述控制機(jī)構(gòu)包括: 開關(guān)構(gòu)件，其能移位地安裝在所述殼體上，并且被配置為分別響應(yīng)于所述開關(guān)構(gòu)件在啟動(dòng)方向上和相反的停止方向上的驅(qū)動(dòng)縱向移動(dòng)，而使所述鉆柱工具在所述啟動(dòng)狀態(tài)與所述停止?fàn)顟B(tài)之間切換； 一對液壓缸，其安裝在所述殼體上，并且被配置用于響應(yīng)于所述殼體處高于閾值的鉆井液條件而分別在所述啟動(dòng)方向上和所述停止方向上進(jìn)行反向移動(dòng)，使得所述一對液壓缸包括啟動(dòng)器缸和停止器缸；以及 聯(lián)接機(jī)構(gòu)，其被配置用于在啟動(dòng)模式與停止模式之間進(jìn)行操作員控制的選擇性切換， 在所述啟動(dòng)模式中，所述開關(guān)構(gòu)件與所述停止器缸脫離聯(lián)接，并且在所述啟動(dòng)模式中，所述啟動(dòng)器缸被配置用于在所述啟動(dòng)方向上與所述開關(guān)構(gòu)件進(jìn)行聯(lián)接移動(dòng)，以通過在所述啟動(dòng)方向上驅(qū)動(dòng)所述開關(guān)構(gòu)件來將所述鉆柱工具切換到所述啟動(dòng)狀態(tài)， 在所述停止模式中，所述開關(guān)構(gòu)件與所述啟動(dòng)器缸脫離聯(lián)接，并且在所述停止模式中，所述停止器缸被配置用于在所述停止方向上與所述開關(guān)構(gòu)件進(jìn)行聯(lián)接移動(dòng)，以通過在所述停止方向上驅(qū)動(dòng)所述開關(guān)構(gòu)件來將所述鉆柱工具切換到所述停止?fàn)顟B(tài)。14.如權(quán)利要求13所述的鉆探設(shè)施，其中在所述啟動(dòng)方向上的移動(dòng)包括縱向移動(dòng)，并且其中所述一對液壓缸和所述開關(guān)構(gòu)件共軸對準(zhǔn)，所述開關(guān)構(gòu)件的至少一部分縱向地位于所述一對液壓缸之間，所述一對液壓缸被配置用于響應(yīng)于所述高于閾值的鉆井液條件而朝向彼此共軸移動(dòng)并且至少部分地與所述開關(guān)構(gòu)件縱向重疊，所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)包括用于所述一對液壓缸的一對相應(yīng)抓扣裝置，每個(gè)抓扣裝置能在非操作態(tài)與操作態(tài)之間操作， 在所述非操作態(tài)中，所述抓扣裝置被配置為允許其相對地軸向移動(dòng)到所述開關(guān)構(gòu)件和相關(guān)聯(lián)液壓缸的重疊部分中， 在所述操作態(tài)中，所述抓扣裝置被配置為在所述液壓缸朝向彼此移動(dòng)期間中止所述開關(guān)構(gòu)件與所述相關(guān)聯(lián)液壓缸之間的相對軸向移動(dòng)，以通過防止所述抓扣裝置移動(dòng)到所述開關(guān)構(gòu)件和所述相關(guān)聯(lián)液壓缸的所述重疊部分中來將所述開關(guān)構(gòu)件聯(lián)接到所述相關(guān)聯(lián)液壓缸。15.如權(quán)利要求14所述的鉆探設(shè)施，其中所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)還包括選擇器，其能移位地安裝在所述殼體中，并且被配置用于相對于所述殼體選擇性移位，以將所述抓扣裝置中的一個(gè)設(shè)置成處于所述操作態(tài)并且同時(shí)將所述抓扣裝置中的另一個(gè)設(shè)置成處于所述非操作態(tài)，并且反之亦然，從而使所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)在所述啟動(dòng)模式與所述停止模式之間切換。16.如權(quán)利要求15所述的鉆探設(shè)施，其中所述選擇器縱向延伸并且與所述一對液壓缸共軸，所述選擇器還包括抓扣選擇構(gòu)造，所述抓扣選擇構(gòu)造被配置為當(dāng)所述抓扣選擇構(gòu)造與相應(yīng)抓扣裝置配準(zhǔn)時(shí)，將所述相應(yīng)抓扣裝置設(shè)置成處于所述操作態(tài)和所述非操作態(tài)中的一個(gè)，當(dāng)所述抓扣選擇構(gòu)造不與所述相應(yīng)抓扣裝置配準(zhǔn)時(shí)，所述相應(yīng)抓扣裝置處于所述操作態(tài)和所述非操作態(tài)中的另一個(gè)。17.如權(quán)利要求16所述的鉆探設(shè)施，其中每個(gè)抓扣裝置包括能偏轉(zhuǎn)凸耳，其從所述相應(yīng)液壓缸徑向突出并且與所述開關(guān)構(gòu)件徑向重疊，所述選擇器與所述一對液壓缸共軸布置，并且被配置為抵抗所述凸耳中的一個(gè)的徑向偏轉(zhuǎn)，同時(shí)通過將呈所述選擇器中的空腔形式的所述抓扣選擇構(gòu)造定位成與所述凸耳中的另一個(gè)配準(zhǔn)來允許所述凸耳中的所述另一個(gè)徑向偏轉(zhuǎn)。18.如權(quán)利要求16所述的鉆探設(shè)施，其中所述一對抓扣裝置彼此周向不對準(zhǔn)，所述抓扣選擇構(gòu)造具有有限周向長度，并且其中所述選擇器被配置用于進(jìn)行轉(zhuǎn)位式旋轉(zhuǎn)，以使得所述抓扣選擇構(gòu)造與所述抓扣裝置中所選擇的一個(gè)周向?qū)?zhǔn)。19.如權(quán)利要求18所述的鉆探設(shè)施，其還包括旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)被配置為響應(yīng)于所述殼體處出現(xiàn)預(yù)定模式切換鉆井液條件而使所述選擇器旋轉(zhuǎn)一定轉(zhuǎn)位角度，從而移動(dòng)所述抓扣選擇構(gòu)造，以與所述抓扣裝置中的一個(gè)周向失準(zhǔn)并且與另一個(gè)抓扣裝置周向?qū)?zhǔn)。20.如權(quán)利要求19所述的鉆探設(shè)施，其中所述選擇器被配置用于響應(yīng)于所述高于閾值的鉆井液條件而經(jīng)液壓致動(dòng)移動(dòng)以脫離與所述旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)的接合，所述旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)被配置用于響應(yīng)于所述模式切換鉆井液條件而經(jīng)液壓致動(dòng)旋轉(zhuǎn)所述轉(zhuǎn)位角度，并且其中所述選擇器被配置用于響應(yīng)于所述選擇器隨后軸向移位，以與所述旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)接合而自動(dòng)地將所述旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)位式旋轉(zhuǎn)傳輸?shù)剿鲞x擇器。21.如權(quán)利要求14所述的鉆探設(shè)施，其中所述開關(guān)構(gòu)件包括中空套筒，所述相應(yīng)液壓缸的至少一部分能在所述中空套筒內(nèi)共軸地滑動(dòng)，每個(gè)抓扣裝置包括凸耳，所述凸耳在所述相關(guān)聯(lián)液壓缸與所述開關(guān)構(gòu)件之間徑向突出，以在所述操作態(tài)中抵抗所述凸耳相對移動(dòng)到所述開關(guān)構(gòu)件和所述相關(guān)聯(lián)液壓缸的所述重疊部分中，所述凸耳被配置用于在其處于所述非操作態(tài)時(shí)徑向縮回。22.—種控制聯(lián)接在鉆孔內(nèi)的鉆柱中的鉆柱工具的方法，所述鉆柱限定用于在壓力下輸送鉆井液的內(nèi)部孔，所述方法包括: 在所述鉆柱中結(jié)合用于所述鉆柱工具的控制機(jī)構(gòu)，所述控制機(jī)構(gòu)包括: 能移位開關(guān)構(gòu)件，其安裝在所述殼體中并且聯(lián)接到所述鉆柱工具； 一對液壓缸，其安裝在所述殼體中，并且被配置用于響應(yīng)于所述殼體處高于閾值的鉆井液條件而分別在所述啟動(dòng)方向上和所述停止方向上進(jìn)行反向移動(dòng)，使得所述一對液壓缸包括啟動(dòng)器缸和停止器缸；以及 聯(lián)接機(jī)構(gòu)，其被設(shè)置成處于啟動(dòng)模式，在所述啟動(dòng)模式中，所述開關(guān)構(gòu)件與所述停止器缸脫離聯(lián)接，并且在所述啟動(dòng)模式中，所述啟動(dòng)器缸被配置用于在所述啟動(dòng)方向上與所述開關(guān)構(gòu)件進(jìn)行聯(lián)接移動(dòng)，以通過在所述啟動(dòng)方向上驅(qū)動(dòng)所述開關(guān)構(gòu)件來將所述鉆柱工具切換到所述啟動(dòng)狀態(tài)；以及 控制所述控制機(jī)構(gòu)處的鉆井液條件以在所述控制機(jī)構(gòu)處造成預(yù)定義模式切換鉆井液條件，從而將所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)從所述啟動(dòng)模式切換到停止模式，在所述停止模式中，所述開關(guān)構(gòu)件與所述啟動(dòng)器缸脫離聯(lián)接，并且在所述停止模式中，所述停止器缸被配置用于在所述停止方向上與所述開關(guān)構(gòu)件進(jìn)行聯(lián)接移動(dòng)，以通過在所述停止方向上驅(qū)動(dòng)所述開關(guān)構(gòu)件來將所述鉆柱工具切換到所述停止?fàn)顟B(tài)。
【專利摘要】一種工具控制機(jī)構(gòu)被配置為通過鉆井液的液壓作用啟動(dòng)和停止鉆柱工具。所述工具控制機(jī)構(gòu)能在啟動(dòng)模式與停止模式之間切換。在所述啟動(dòng)模式中，液壓啟動(dòng)器缸聯(lián)接到工具開關(guān)構(gòu)件，以響應(yīng)于高于閾值的鉆井液條件而在啟動(dòng)方向上驅(qū)動(dòng)所述開關(guān)構(gòu)件。在所述停止模式中，停止器缸聯(lián)接到所述工具開關(guān)構(gòu)件，以在出現(xiàn)高于閾值的鉆井液條件時(shí)在與所述啟動(dòng)方向相反的停止方向上驅(qū)動(dòng)所述開關(guān)構(gòu)件。所述工具控制機(jī)構(gòu)能通過操作員控制的鉆井液壓力變化而在所述啟動(dòng)模式與所述停止模式之間切換。
【IPC分類】E21B21/08, E21B17/046
【公開號】CN105637169
【申請?zhí)枴緾N201380080218
【發(fā)明人】O·馬格仁
【申請人】哈利伯頓能源服務(wù)公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2013年12月6日
【公告號】CA2927452A1, WO2015084400A1