CN114746620B - 泥浆流失处理钻探工具以及对泥浆流失进行固化的方法 - Google Patents
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Abstract
一种泥浆流失处理钻探工具以及对泥浆流失进行固化的方法，该工具包括：‑所述工具(1)具有与上方钻管柱(0)的下端部相连的上部工具接头(101U)，‑一个或更多个罐(10)，该罐(10)具有用于钻探流体流的贯通通道(101)，‑下部工具接头(101L)，该下部工具接头连接至BHA组件(2、3)，该BHA组件至少包括钻头(3)；‑所述罐(10)被布置成用于保持可膨胀密封剂(5)；‑所述可膨胀密封剂(5)被布置成用于与水(w)混合以膨胀；‑所述罐(10)设置有通向所述贯通通道(101)的出口(120)，以用于所述可膨胀密封剂(5)，以便在检测到不期望的泥浆流失时，将全部或部分所述可膨胀密封剂(5)冲入所述贯通通道(101)中，以便使所述可膨胀剂(5)和所述水(w)的混合物(5、w)在该混合物(5、w)到达从经受由所述BHA钻探的井中延伸出来的裂缝(f)所需的时间期间开始反应以膨胀，从而继续膨胀并且封堵所述裂缝(f)以阻止所述不期望的泥浆流失。
Description
技术领域
本发明涉及一种钻探时井下井漏补救工具。更具体地，本发明涉及一种工具，该工具被布置为用于检测不期望出现的泥浆流失状态，并且如果确定了这种泥浆流失状态，则从井底组件上方的钻柱输送罐中释放一种流体，该流体开始与环境水诸如来自钻探泥浆或地层的水发生反应，并且当进入造成泥浆流失的裂痕和裂隙时，反应流体将继续与水反应并膨胀以形成凝胶状物质，该凝胶状物质对裂痕和裂隙进行封堵。
当检测到泥浆流失时，主要问题是如果在几公里深的井中钻探，则需要花时间循环使用补救剂来阻止泥浆流失或井漏。另一问题是从地表引入补救流体诸如水泥或膨胀材料——这是已知做法，因为难以事先控制补救流体用于凝固和固化的时间。泵送的补救流体的量可能是几十立方米。
本发明的主要目的是在钻探期间检测出不期望的泥浆流失状态，并且将可膨胀密封剂从井下罐中释放到钻头附近，并且使该可膨胀密封剂与水混合并且对造成不期望的泥浆流失的裂缝进行固化。在本发明的实施方式中，在井下检测到泥浆流失状态并且自动采取行动。
背景技术
1966年的美国专利US3255833A确定了与回流循环钻探流体通过所谓的盲孔流失有关的问题，并且公开了一种在用于旋转式钻井设备的钻头周围施加筑壁膏的装置和方法。挪威专利申请NO20180753公开了一种用于从靠近钻头的钻管柱输送环形罐中释放可膨胀剂以补救井漏的装置和方法。EP1653042A1、WO00/66878A1、US2007/0246225A1和EP1653942A1中提到了另外的背景技术。
发明内容
在所附权利要求中对本发明进行限定。
附图说明
本发明的实施方式在附图中进行了例示。
图1是本发明的一般实施方式的例示，其中本发明的工具(1)被布置在进行钻探的井中，并且其中存在裂痕，导致通向该裂痕中的不期望的泥浆流失。还示出了包含可膨胀密封剂(5)的罐(10)的截面A-A。
图2例示了工具(1)的实施方式，该工具(1)具有通向罐(10)的上部入口(123)。还示出了用于装载钻头的配重环。
图3是具有上部分流器接头(4)和下部分流器接头(6)的实施方式的例示，其中入口和出口被布置在分流器接头中。通过这种方式，可以使用或多或少的标准同心或“双”钻管。
图4是在具有位于入口分流器接头(4)中的堵塞件座部和位于出口分流器接头(6)中的破裂盘的实施方式的例示。
图5是具有高压气体产生弹的实施方式的例示，该高压气体产生弹被布置成通过破裂盘(126o)将补救膨胀剂(5)经由下部射孔(120)驱出。同样在这里，我们可以使用上部分流器接头和下部分流器接头。
图6示出了具有本地或远程控制的马达驱动球阀的实施方式，该马达驱动球阀用于使上部分流器接头(4)的通孔(101)封闭或打开。我们还可以使用井下马达释放的球，使球从“反向球捕获器”下落成为堵塞球以封堵中心孔。当中心孔(101)如图所示被封堵时，上部破裂盘可能会破碎，并且钻探泥浆会从下部出口射孔(120)中挤出膨胀剂(5)。
图7例示了具有球启动套筒阀的本发明的实施方式，该球启动套筒阀用于打开通向罐(10)的入口(123)。如果需要的话，球阀套筒(126S)可以被捕获在下方的球捕获器中，或者在触发时保持在原位以通过罐(10)来驱动钻探泥浆循环。这种机构可以用在图10或图11的内容中。
图8是本发明的实施方式的例示，该实施方式具有倒置的射孔枪布置以打开来自罐(10)的出口(120)，其中膨胀剂(5)被释放到贯通通道(101)。可以使用球座部移位触发机构，或者在自主释放系统中可以使用来自本地控制和传感器系统的电触发。
图9例示了本发明的实施方式，其中在罐(10)中使用开槽的内管，并且该内管的出口(120)(和/或球座部上方的入口(123))最初被“薄弱环节”塞(12P)封堵。可以使用球下落和压力增加来破坏薄弱环节塞。
图10是本发明的一种方法的例示，其中球下落然后落置于上部入口(123)下方的主孔(101)中的座部中并将其封闭，以启动将膨胀剂(5)从出口(120)释放到通孔。
图11是本发明的类似方法的例示，其中镖状件下落到座部并且压力增加以破坏破裂盘。可选地，镖状件通道的破裂盘也被破坏以确保中心流，从而将释放的膨胀剂(5)稀释到所需程度，这可以通过预设的入口射孔和出口射孔以及镖状件中的射孔来调整。约1：30至1：100的混合是可取的，我们进行的一项实验中所使用的膨胀剂(5)与水基泥浆的比例为1：60。
具体实施方式
本发明公开了一种泥浆流失处理钻探工具(1)，请参见图1和图10、图11。
-所述工具(1)具有上部工具接头(101U)，该上部工具接头连接至上方钻管柱(0)的下端部。
-工具(1)具有一个或更多个罐(10)，该罐(10)具有用于钻探流体流的贯通通道(101)。
-工具(1)具有下部工具接头(101L)，该下部工具接头连接到至少包括钻头(3)的BHA组件(2、3)。
-罐(10)被布置成用于保持可膨胀密封剂(5)、例如可膨胀聚合物。
-可膨胀密封剂(5)被布置用于释放到钻探泥浆中并且用于与从钻探泥浆(也或者来自地层/压裂水)中吸取的水(w)进行混合以膨胀。
-罐(10)设置有至少一个出口(120)，该出口通向用于所述可膨胀密封剂(5)的所述贯通通道(101)。
本发明的目的是当检测到不期望的泥浆流失时，自动地或通过钻探者对钻探过程的观察，将全部或部分所述可膨胀密封剂(5)冲入所述贯通通道(101)中，以便使所述可膨胀剂(5)和所述水(w)的混合物(5、w)在该混合物(5、w)到达从经受由所述BHA钻探的井中延伸出来的裂缝(f)所花费的时间期间开始反应以膨胀，从而继续膨胀并且封堵所述裂缝(f)以阻止所述不期望的泥浆流失。
通过这种方式，部分循环泥浆转化为可膨胀丸剂，但整个过程发生在钻头附近的井下。通过这种方式，膨胀混合物将很快到达引发不期望的泥浆流失的原因处，因为可膨胀剂储存在钻头附近并且混合物到裂缝或流失区域的输送路径非常短。在实施方式中，该比例在1：100至1：30之间，更优选地，该比例为约1：60。
具有膨胀剂的优点是，膨胀剂在井下消耗的水量与它“膨胀”到的水量相同，没有净体积增加，因此该方法应该可以在压力下和在不同压力下工作。
密封剂(5)可以是干燥的，诸如粉末或干燥小薄片或颗粒或甚至挤出棒，也可以是湿的，在非反应流体中可以是湿的。在实施方式中，“罐”(10)在实施方式中可以是一种容器(10)，用于推出固体膨胀剂(5)而非流体膨胀剂的挤出棒。
等效地，相反地，可膨胀密封剂(5)被布置成用于与油(o)混合以膨胀；这将是相同的，并且很容易从本发明中发展出来。
在本发明的实施方式中，请参见图2和图10和图11，工具(1)还包括来自所述贯通通道(101)的入口(123)，当沿着工具的轴线考虑时，该入口(123)优选地被布置在所述出口(120)的上方，请参见图2或图10和图11。
在本发明的实施方式中，工具(1)的入口(123)被布置在上部入口分流器接头(4)中，该入口分流器接头(4)被布置在所述罐(10)中的至少一个罐的顶部上，以及所述入口分流器接头(4)通过所述入口(123)从所述贯通通道(101)连通到所述罐(10)。这提供了使泥浆从主孔(101)移位到罐中，从而通过出口(120)使膨胀剂(5)从相反端部移位出来。使入口(120)布置在单独的入口分流器接头(4)中，这使得较容易将工具(1)组装成接头(4)部件以及一个或更多个双同心管，以及可选地，下部出口分流器接头(6)与中心孔/通道(101)一起形成罐(10)。
在本发明的实施方式中，工具(1)具有阀(12)(一个或更多个)，该阀(12)用于打开入口(123)和/或对所述[下部]出口(120)上方的所述贯通通道(101)进行密封，请参见图2、图3、图4(球和座部和破裂盘构成了阀)。如果阀是布置在入口(123)处的球阀(125)，则入口(123)可以由该阀(12)打开，并且对流进行重新引导，或者阀(12)被布置在入口(123)下方，以及入口(123)可以通过入口(123)中的入口破裂盘(129i)打开，例如在释放并循环镖状件或球状件以增加压力来打开阀之后。
在实施方式中，工具(1)还包括被布置在所述入口(123)处或所述入口(123)下方的所述阀(12)，优选地，所述入口(123)位于上部分流器接头(4)中，以用于使所述通孔(101)封闭以及使通向罐(10)的入口(123)打开。
在本发明的工具(1)的实施方式中，所述阀(12)包括：堵塞件座部(126S)，参见图4，诸如球状件座部或镖状件座部，该堵塞件座部被布置在所述入口(123)下方的所述贯通通道(101)中，以及
-堵塞件(126B)，诸如球状件或镖状件，该堵塞件用于落置于所述贯通通道(101)并且对所述贯通通道(101)进行完全地或部分地密封。
在本发明的工具(1)的实施方式中，其中，所述入口(123)包括入口破裂盘(129i)，以用于对所述入口(123)进行密封直到超过在所述入口破裂盘(129i)上的预定压力差为止。
本发明的工具可以包括：所述出口(120)被布置在出口分流器接头(6)中，该出口分流器接头(6)被布置在所述罐(10)下端部处，所述分流器接头(6)经由所述出口(120)在所述罐(10)至所述贯通通道(101)之间连通。这使得组装变得容易，因为人们可能只需要稍微修改双管接头，该双管接头被封闭在环形区的底部中并且在内管中具有通孔和侧向端口(120)。
在本发明的实施方式中，工具(1)的出口(120)包括出口破裂盘(129o)，以用于对所述出口(120)进行密封直到超过在出口破裂盘(129o)上的预定压力差为止。
在本发明的实施方式中，工具(1)包括：所述堵塞件座部(126S)是布置在所述贯通通道(101)中的滑动套筒阀(127)的一部分，其中在第一位置(P1)密封所述入口(123)，并且当所述滑动套筒阀(127)通过所述堵塞件座部(126S)上的力滑入井下进入第二位置(P2)时，所述滑动套筒阀(127)打开所述入口(123)。在实施方式中，在出口(120)处有破裂盘，并且在入口(123)处有球操作套筒阀。
在本发明的实施方式中，工具(1)包括：出口堵塞件座部(120S)是布置在所述贯通通道(101)中的滑动套筒阀(120S)的一部分，其中在第一位置(O1)密封所述出口(120)，并且当出口滑动套筒阀(120o)通过所述堵塞件座部(120S)上的力滑入井下进入第二位置(O2)时，所述滑动套筒阀(120o)打开所述出口(120)。
在例如图10的下部部分中的出口堵塞件座部(120S)的一般设计与“上部”入口堵塞件座部(126S)及其滑动阀的画法是非常相似的，如果存在两个，则应使用比上述一个的直径更小的球并且首先启动。它们可以首先由小球独立操作，然后由大球独立操作，甚至可以以短间隔循环。
在本发明的实施方式中，工具(1)包括球阀(12、124)和对应的座部(优选为剪切式)，以用于在所述入口(123)下方和所述出口(120)上方密封所述通孔(101)，参见例如图7和图9。如果球阀(125)被布置在入口(123)处，则入口(123)可以由该阀(12)打开，并且将流重新引导到入口(123)中。
在本发明的工具(1)的实施方式中，所述贯通通道(101)是用于所述钻探流体流的贯通主孔(101)。通常在本申请中，贯通通道(101)已被轴向地拉出，但这不是限制性的，并且贯通通道(101)可以偏心地布置(或者由贯穿该工具的部分板状分隔结构构成，诸如由在通道(101)与罐(10)之间的纵向隔壁构成)。
在本发明的实施方式中，所述贯通通道(101)是轴向贯通主孔(101)，诸如用于双钻管。外壁具有足以用作钻管的机械结构，内管仅承受罐(10)与中心孔(101)之间的压力差。
在本发明的实施方式中，我们制作了“倒置射孔枪”——释放可膨胀密封剂。通向所述出口(120)的所述阀(12)包括一个或更多个射孔弹(12C)，该射孔弹(12C)沿所述中心管(101i)的径向外部面布置，并且被布置成用于在所述罐(10)与所述贯通通道(101)之间径向向内地形成射孔孔眼(120C)。
射孔弹(12C)由触发机构(12Ct)点燃，该触发机构(12Ct)可以包括球座部和剪切销套筒，该剪切销套筒被布置在所述中心通道(101)中并且被布置为由落置于球座部中并且在所述球座部中被加压的球状件来触发，请参见图8。
在本发明的实施方式中，我们可以将所谓的“开槽射孔中心管”用于罐的内管壁。请参见图9。通向所述出口(120)的阀(12)包括一个或更多个优选地为锥形的槽塞(12P)，该槽塞由比管壁本身更脆弱的材料制成，并且沿所述中心管(101i)布置在对应的槽(12S)中，并且被布置成根据中心管(101i)上的压力梯度在所述罐(10)与所述贯通通道(101)之间形成压力射孔孔眼(120S)。如果该塞进入贯通通道(101)，则可能会被下面的球捕获器捕获。这种球捕获器在图10中示意性地示出。如果是锥形塞，则一些可以被布置成被迫使进入罐中，和/或被布置成被迫使进入中心孔(101)。至少可以在上部槽(上部槽也可以是椭圆形或圆形射孔)的下方布置球座部，以便在上部槽塞上产生压力差，从而使它们破裂以弹入罐中，并且在下部槽塞上产生相反的压力差以使它们弹出到中心通道(101)中。在破裂开塞后，会存在许多射孔/槽，钻探泥浆通过这些射孔/槽使可膨胀材料(5)穿过所有射孔状槽(12S)冲出并且有效地混合到向下流动的钻探泥浆中并且开始在中心通道(101)中膨胀。
在本发明的实施方式中，触发机构包括球座部()，该球座部被布置至少在两个或更多个所述槽(12S)和所述槽塞(12P)中位于上部一者的下方，以使球状件或镖状件或部分开口的镖状件(12B)封堵所述球座部()，从而使所述球(12B)上方的压力增大。被部分或完全封堵的球座部将使得球座部上方的压力增加，并且将触发释放。球座部可以是可剪切的，以便被捕获在下方的球座部捕获器中。本发明中的所有球捕获器都具有旁路。
在本发明的实施方式中，所述罐(10)围绕所述主孔(101)呈环形。这在所有附图中都有示出，并且可选地，罐不是环形的，而是构成与通孔平行的扇形，该通孔然后也成为扇形通道。
在本发明的实施方式中，工具(1)具有被布置在所述下部工具接头(101L)下方的一个或更多个配重环(2)，该配重环(2)具有主孔(201)和钻头(3)，该钻头形成所述BHA组件(2、3)的一部分。在工具与钻头(3)之间还可以存在MWD单元。
为了在主竖向方向上钻探，人们通常会在钻头后面布置一系列配重环(2)，以便在钻探期间对钻头进行配重。钻环类似于钻管柱部分，但具有较厚的壁以便在钻头上提供重量。该一系列配重环(2)总共可以是约100米。它们在上端部处连接至悬挂于钻机中的钻管柱，钻探马达位于钻探平台上方。钻环的另一目的是提供直接连接至钻头的转动惯性。因此，在上部配重环(2)附近或上部配重环(2)处的中性点(N)的上方，悬挂在吊钩上的钻管柱中通常存在轴向张力，而在中性点(N)的下方，在配重环(2)中存在压缩，以轴向向下的力作用于旋转的钻头上。
在本发明的实施方式中，工具(1)被布置在钻柱的中性点(N)上方附近，即在钻管柱轴向张力或较小轴向张力下，并且在钻配重环(2)的上方。这在旋转钻探期间扭矩阻力突然增加的情况下是优点，因为配重环将具有较大的转动惯性来暂时满足增加的扭矩阻力，从而有时间减少施加在钻头上的扭矩和/或重量。否则，相对薄壁的罐(10)部分将直接在钻头处遇到扭矩阻力并且进行传递，主体(1)将面临扭转变形和损坏的风险。
在本发明的实施方式中，工具(1)被布置为在工具(1)的下方没有钻配重环(2)(诸如图1所示)。如果没有钻配重环，则工具(1)可以在主要是水平井或大斜度井的钻探期间使用，因为这种配重环随着偏斜角的增加将位于在钻探的孔的下部壁上，并且由于下部壁上配重环的摩擦而逐渐贡献较多的力矩阻力。在这种情况下，可以不使用配重环(2)，或者配重环可以被布置在钻管柱的或多或少的竖向部分的较高位置处，在该位置他们可以通过钻管柱在下面沿下方弯曲并且偏离钻孔路径而对钻头提供向前的推动。
在本发明的实施方式中，所述钻头(3)具有钻探流体喷嘴(301)。膨胀材料(5)在从出口(120)流向钻头时从钻探泥浆中吸收水而膨胀不应形成较大的或固体的膨胀块，以致较大的或固定的膨胀块封堵钻头中的钻探流体喷嘴(301)。这是制造膨胀剂(5)的化学家要管理的任务。
在本发明的实施方式中，所述上部分流器接头(4)包括被布置成以两种流动模式操作的所述阀(12)；
-第一流动模式(M1)，该第一流动模式用于穿过贯通通道(101)的流，其中通向罐(10)的入口(123)封闭，请参见例如图10a、图10b、图10c和图10f以及图11a、图11b、图11c，以及
-第二流动模式(M2)，该第二流动模式用于从贯通通道(101)到入口(123)再到罐(10)的流，其中阀(12)下方的通孔(101)部分地或完全地封闭，请参见图10d、图10e和图11d、图11e。
在本发明的实施方式中，所述罐(10)包括压力平衡器机构(9)，以用于使罐(10)内部的压力与主贯通通道(101)中的压力平衡，例如以窄平衡器通道和/或环形活塞(121P)的形式布置在所述罐中的所述膨胀剂(5)与所述贯通通道(101)之间。这是为了避免由于在所述入口(123)上的阀上或入口破裂盘(129i)上的压力差或者在对所述出口(120)进行密封的所述出口破裂盘(129o)上的压力差而造成膨胀剂(5)的意外释放。请参见图10和图11。
在本发明的实施方式中，所述罐(10)包括环形空间(10ann)，该环形空间围绕内管(10inn)并且在所谓的“双管”(10D)的同心外管(10out)内。这在图4和一些其他附图中进行了例示。这种双管可以在市场上买到。这种双管通常设置有径向锚固支柱以将内管居中地保持在外管内。这意味着罐(10)中的环形分离器活塞无法穿过这种径向锚固支柱。然而，我们可以使用仅在两端部处留出的单长双管段与环形分离器活塞相结合，以避免进入的水泥浆和膨胀剂(5)混合。
在本发明的实施方式中，布置有辅助上部分流器接头(4)[具有或不具有入口(123)]，该辅助上部分流器接头(4)被布置在一个或更多个所述双管(10D)的顶部上，该一个或更多个所述双管(10D)还被布置在具有所述出口(120)的所述下部分流器接头(6)上。该实施方式的一大优点是只有分流器接头(4、6)需要进行定制。
在实施方式中，下部出口(120)设置有下部阀(122)。请参见图10。(我们认为破裂盘是可以被打开一次的阀。)
在本发明的实施方式中，所述下部阀(122)包括用于堵塞件(122B)(球状件或镖状件)的球座部滑动套筒(122S)，请参见图7。滑动套筒包括剪切销，以便在给定压力下破碎。
该工具在实施方式中是受堵塞件控制的。在本发明的实施方式中，替代性地或补充性地，工具(1)还包括：
-井下控制系统(13)，该井下控制系统(13)具有算法(131)(未示出)，以用于确定是否在发生不期望的泥浆流失状态，以及
-传感器系统(11)，该传感器系统(11)在钻探时向所述控制系统(13)提供一个或更多个测量值(m1、m2)，
其中，所述控制系统(13)被布置成：如果在发生不期望的泥浆流失状态，则命令打开所述下部出口(120)并且将所述可膨胀密封剂(5)释放到经受由所述BHA组件(2、3)钻探的井中。然后一切都可以在井下进行测量和控制，并且马达(见图6)可以将球阀打开，以最终将膨胀剂(5)释放到主孔中，同时钻探泥浆将膨胀剂冲出到造成井漏的裂缝中。
在另一实施方式中，本发明包括：
-通信单元，该通信单元用于接收来自地表的命令，其中，在接收到来自地表的命令后，所述通信单元被布置成：如果在发生不期望的泥浆流失状态，则操作所述分流器以对所述钻探流体流进行重新引导，从而将所述可膨胀密封剂(5)释放到经受由所述BHA组件(2、3)钻探的井中。通信可以经由有线管或脉冲遥测来进行。
来自地表的命令由地表上的操作者诸如钻探者作为对井漏指示的响应来发送的。
替代性地，来自地表的命令是从地表控制系统发送的，该地表控制系统具有用于确定是否在发生不期望的泥浆流失状态的算法。井下工具(1)可以简单地向地表传递检测到泥浆流失，并且等待确认以释放膨胀剂(5)，或者无需确认就行动。
在本发明的实施方式中，在罐(10)的上部部分中使用缓慢反应压力生成爆炸弹——释放可膨胀密封剂。缓慢燃烧或缓慢反应的气体压力生成弹(11)被布置在所述罐(10)的端部部分中，并且被布置成使通向所述可膨胀物质(5)的破裂屏障破碎(或者使活塞移动)并迫使所述可膨胀物质朝向所述出口(120)，该出口可以包括破裂盘。在弹(11)后面可以具有窄通道和间隔缓冲的压力平衡器机构，以便补偿相对于井中的罐(10)的缓慢压力变化。请参见图5。
在本发明的实施方式中，所述弹(11)由触发机构(11Ct)点燃，该触发机构(11Ct)包括布置在所述中心通道(101)中的球座部和剪切销套筒，并且用于由落置于球座部中并且在球座部中被加压的球状件来触发。
Claims (39)
1.一种泥浆流失处理钻探工具(1)，所述泥浆流失处理钻探工具包括：
-所述泥浆流失处理钻探工具(1)具有上部工具接头(101U)，所述上部工具接头(101U)连接至上方钻管柱(0)的下端部，
-一个或更多个罐(10)，所述罐(10)具有用于钻探流体流的贯通通道(101)，
-下部工具接头(101L)，所述下部工具接头连接至BHA组件，所述BHA组件至少包括钻头(3)；
-所述罐(10)被布置成用于保持可膨胀密封剂(5)；
-所述可膨胀密封剂(5)被布置成用于与水(w)混合而膨胀；
其特征在于，
-所述罐(10)设置有通向所述贯通通道(101)的出口(120)，所述出口(120)用于所述可膨胀密封剂(5)，
-来自所述贯通通道(101)的入口(123)，当沿着所述泥浆流失处理钻探工具的轴线考虑时，所述入口(123)被布置在所述出口(120)的上方，
-所述入口(123)被布置在上部的入口分流器接头(4)中，所述入口分流器接头(4)被布置在所述罐(10)中的至少一个罐的顶部上，所述入口分流器接头(4)通过所述入口(123)从所述贯通通道(101)连通到所述罐(10)，以便当检测到不期望的泥浆流失时，将所有的可膨胀密封剂(5)或者所述可膨胀密封剂(5)中的部分可膨胀密封剂冲入到所述贯通通道(101)中，从而使得：在所述可膨胀密封剂(5)和所述水(w)的混合物到达从经受由所述BHA组件钻探的井延伸出来的裂缝(f)所花费的时间期间，所述混合物就开始反应以进行膨胀，从而继续膨胀并且封堵所述裂缝(f)以阻止所述不期望的泥浆流失。
2.根据权利要求1所述的泥浆流失处理钻探工具(1)，所述泥浆流失处理钻探工具还包括阀(12)，所述阀(12)被布置成用于将所述入口(123)打开和/或对所述出口(120)上方的所述贯通通道(101)进行密封。
3.根据权利要求2所述的泥浆流失处理钻探工具(1)，其中，所述阀(12)被布置在所述入口(123)处或所述入口(123)下方，以及被布置成用于使所述贯通通道(101)封闭并且使通向所述罐(10)的所述入口(123)打开。
4.根据权利要求2所述的泥浆流失处理钻探工具(1)，其中，所述阀(12)还包括：
-堵塞件座部(126S)，所述堵塞件座部被布置在所述入口(123)下方的所述贯通通道(101)中，以及
-堵塞件(126B)，所述堵塞件用于落置于所述贯通通道(101)并且对所述贯通通道(101)进行完全地或部分地密封。
5.根据权利要求4所述的泥浆流失处理钻探工具(1)，其中，所述堵塞件座部(126S)是球状件座部或镖状件座部。
6.根据权利要求4所述的泥浆流失处理钻探工具(1)，其中，所述堵塞件是球状件或镖状件。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的泥浆流失处理钻探工具(1)，其中，所述入口(123)还包括入口破裂盘(129i)，所述入口破裂盘(129i)用于对所述入口(123)进行密封，直到超过了在所述入口破裂盘(129i)上的预定压力差为止。
8.根据权利要求1至6中的任一项所述的泥浆流失处理钻探工具(1)，所述泥浆流失处理钻探工具还包括出口分流器接头(6)，在所述出口分流器接头(6)中布置有所述出口(120)，所述出口分流器接头(6)被布置在所述罐(10)的下端部处，所述出口分流器接头(6)经由所述出口(120)在所述罐(10)至所述贯通通道(101)之间连通。
9.根据权利要求1至6中的任一项所述的泥浆流失处理钻探工具(1)，其中，所述出口(120)还包括出口破裂盘(129o)，所述出口破裂盘(129o)用于对所述出口(120)进行密封，直到超过了在所述出口破裂盘(129o)上的预定压力差为止。
10.根据权利要求4至6中的任一项所述的泥浆流失处理钻探工具(1)，还包括布置在所述贯通通道(101)中的滑动套筒阀(127)，其中，所述堵塞件座部(126S)是被布置在所述贯通通道(101)中的所述滑动套筒阀(127)的部分，其中，在第一位置(P1)密封所述入口(123)，并且当所述滑动套筒阀(127)通过所述堵塞件座部(126S)上的力滑入井下进入第二位置(P2)时，所述滑动套筒阀(127)将所述入口(123)打开。
11.根据权利要求1至6中的任一项所述的泥浆流失处理钻探工具(1)，其中，出口堵塞件座部(120S)是被布置在所述贯通通道(101)中的出口滑动套筒阀(120o)的部分，其中，在第一位置(O1)密封所述出口(120)，并且当出口滑动套筒阀(120o)通过所述出口堵塞件座部(120S)上的力滑入井下进入第二位置(O2)时，所述出口滑动套筒阀(120o)将所述出口(120)打开。
12.根据权利要求1至6中的任一项所述的泥浆流失处理钻探工具(1)，所述泥浆流失处理钻探工具还包括球阀(12、124)，所述球阀(12、124)用于在所述入口(123)下方和所述出口(120)上方对所述贯通通道(101)进行密封。
13.根据权利要求1至6中的任一项所述的泥浆流失处理钻探工具(1)，其中，所述贯通通道(101)是用于所述钻探流体流的贯通主孔。
14.根据权利要求13所述的泥浆流失处理钻探工具(1)，其中，所述贯通通道(101)是轴向贯通主孔。
15.根据权利要求2至6中的任一项所述的泥浆流失处理钻探工具(1)，所述泥浆流失处理钻探工具还包括在所述罐(10)中的中央管(101i)，所述中央管(101i)形成所述贯通通道(101)。
16.根据权利要求15所述的泥浆流失处理钻探工具(1)，其中，用于所述出口(120)的所述阀(12)还包括一个或更多个射孔弹(12C)，所述射孔弹(12C)沿着所述中央管(101i)的径向外部面布置并且被布置成用于在所述罐(10)与所述贯通通道(101)之间形成射孔孔眼(120C)。
17.根据权利要求16所述的泥浆流失处理钻探工具(1)，所述射孔弹(12C)由触发机构(12Ct)点燃，所述触发机构(12Ct)包括球座部和剪切销套筒，所述剪切销套筒被布置在所述贯通通道(101)中，并且用于由落置于所述球座部中并且在所述球座部中被加压的球状件来触发。
18.根据权利要求15所述的泥浆流失处理钻探工具(1)，其中，通向所述出口(120)的所述阀(12)包括一个或更多个槽塞(12P)，所述槽塞(12P)沿所述中央管(101i)布置在对应的槽(12S)中，并且被布置成根据中央管(101i)上的压力梯度而在所述罐(10)与所述贯通通道(101)之间形成压力射孔孔眼。
19.根据权利要求18所述的泥浆流失处理钻探工具(1)，其中，所述槽塞(12P)呈锥形。
20.根据权利要求18所述的泥浆流失处理钻探工具(1)，触发机构包括球座部，所述球座部被布置至少在两个或更多个所述槽(12S)和所述槽塞(12P)中位于上部的一者的下方，以使球状件或镖状件或部分开口的镖状件(12B)封堵所述球座部，从而使所述球状件(12B)上方的压力增大。
21.根据权利要求1至6中的任一项所述的泥浆流失处理钻探工具(1)，所述罐(10)围绕所述贯通通道(101)呈环形。
22.根据权利要求1至6中的任一项所述的泥浆流失处理钻探工具(1)，其中，所述泥浆流失处理钻探工具(1)还包括被布置在所述下部工具接头(101L)下方的一个或更多个配重环(2)，所述一个或更多个配重环(2)具有主孔(201)和钻头(3)，所述钻头(3)形成所述BHA组件的部分。
23.根据权利要求1至6中的任一项所述的泥浆流失处理钻探工具(1)，其中，所述钻头(3)具有钻探流体喷嘴(301)。
24.根据权利要求2至6中的任一项所述的泥浆流失处理钻探工具(1)，其中，所述入口分流器接头(4)还包括被布置成以两种流动模式操作的所述阀(12)；
-第一流动模式(M1)，所述第一流动模式(M1)用于进行穿过所述贯通通道(101)的流动，其中通向所述罐(10)的入口(123)被封闭，以及
-第二流动模式(M2)，所述第二流动模式(M2)用于进行从所述贯通通道(101)到入口(123)再到所述罐(10)的流动，其中所述阀(12)下方的所述贯通通道(101)被部分或完全地封闭。
25.根据权利要求1至6中的任一项所述的泥浆流失处理钻探工具(1)，其中，所述罐(10)包括压力平衡器机构(9)，以用于使所述罐(10)内部的压力与所述贯通通道(101)中的压力平衡。
26.根据权利要求25所述的泥浆流失处理钻探工具(1)，其中，所述压力平衡器机构包括被布置在所述罐中的所述可膨胀密封剂(5)与所述贯通通道(101)之间的窄平衡器通道和/或环形活塞(121P)。
27.根据权利要求8所述的泥浆流失处理钻探工具(1)，其中，所述罐(10)还包括环形空间(10ann)，所述环形空间围绕内管(10inn)并且在所谓的双管(10D)的同心外管(10out)内。
28.根据权利要求27所述的泥浆流失处理钻探工具(1)，其中，具有所述入口(123)的所述入口分流器接头(4)被布置在一个或更多个所述双管(10D)的顶部上，一个或更多个所述双管(10D)还被布置在具有所述出口(120)的所述出口分流器接头(6)上。
29.根据权利要求1至6中的任一项所述的泥浆流失处理钻探工具，所述泥浆流失处理钻探工具还包括：下部的所述出口(120)设置有下部阀(122)。
30.根据权利要求29所述的泥浆流失处理钻探工具(1)，其中，所述下部阀(122)还包括用于堵塞件(122B)的球座部滑动套筒(122S)。
31.根据权利要求1至6中的任一项所述的泥浆流失处理钻探工具(1)，所述泥浆流失处理钻探工具还包括：
-井下控制系统(13)，所述井下控制系统(13)具有用于对不期望的泥浆流失状态是否发生进行确定的算法(131)，以及
-传感器系统(11)，所述传感器系统(11)在钻探时向所述井下控制系统(13)提供一个或更多个测量值(m1、m2)，
其中，所述井下控制系统(13)被布置成：如果不期望的泥浆流失状态发生，则命令下部的所述出口(120)打开并且将所述可膨胀密封剂(5)释放到经受由所述BHA组件钻探的井。
32.根据权利要求1至6中的任一项所述的泥浆流失处理钻探工具(1)，所述泥浆流失处理钻探工具还包括通信单元，以用于接收来自地表的命令，
其中，所述通信单元在接收到来自地表的命令时被布置成：如果不期望的泥浆流失状态发生，则操作所述入口分流器接头(4)以对所述钻探流体流进行重新引导，从而将所述可膨胀密封剂(5)释放到经受由所述BHA组件钻探的井。
33.根据权利要求32所述的泥浆流失处理钻探工具(1)，其中，所述来自地表的命令是由地表上的操作者作为对井漏指示的响应而发送的。
34.根据权利要求32所述的泥浆流失处理钻探工具(1)，其中，所述来自地表的命令是从地表控制系统发送的，所述地表控制系统具有用于对不期望的泥浆流失状态是否发生进行确定的算法。
35.一种用于对被钻探的井中的泥浆流失进行固化的方法，所述方法包括以下步骤：
-对根据权利要求1至34中的任一项所述的泥浆流失处理钻探工具(1)进行组装，其特征在于以下步骤：
-对适于连接至上方钻管柱(0)的下端部的所述上部工具接头(101U)进行组装，所述上部工具接头(101U)包括被布置在上部的所述入口分流器接头(4)中的入口(123)，所述入口分流器接头(4)被布置在具有贯通通道(101)的一个或更多个罐(10)中的所述至少一个罐的顶部上，所述入口分流器接头(4)通过所述入口(123)从所述贯通通道(101)连通到所述罐(10)，
-将所述一个或更多个罐(10)与所述贯通通道(101)组装成适于输送钻探流体流，
-为所述罐(10)提供通向所述贯通通道(101)的所述出口(120)，
-将所述下部工具接头(101L)组装成适于连接到至少包括钻头(3)的BHA组件，
以及
-用适于与水(w)混合而膨胀的所述可膨胀密封剂(5)填充一个或更多个所述罐(10)，
-将所述泥浆流失处理钻探工具(1)连同所述BHA组件一起输送到所述上方钻管柱(0)上的井中，
-在钻探时对不期望的泥浆流失状态进行监测，
-如果检测到这种不期望的泥浆流失状态，则将所述可膨胀密封剂(5)从所述罐(10)释放到所述贯通通道(101)，从而与存在于钻探泥浆中的水(w)混合以开始膨胀，以及
-允许所述可膨胀密封剂(5)经由所述贯通通道(101)以及穿过所述钻头(3)行进出并且进入井周围地层中的裂痕中，以继续膨胀并且对所述不期望的泥浆流失进行固化。
36.根据权利要求35所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
-在检测到所述不期望的泥浆流失状态时，使堵塞件下落，
-使所述堵塞件落置于所述泥浆流失处理钻探工具(1)的所述贯通通道(101)中的堵塞件座部中，从而封堵所述贯通通道(101)，以及
-将所述钻探流体流重新引导到所述入口中，以用于将所述可膨胀密封剂(5)从所述罐(10)冲出并且通过所述出口(120)冲到贯通通道(101)中。
37.根据权利要求35所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
-使第一堵塞件下落，
-使所述第一堵塞件落置于所述泥浆流失处理钻探工具(1)的所述贯通通道(101)中的第一堵塞件座部中，
-使套筒阀移位以将所述出口(120)打开，
-剪切掉所述第一堵塞件座部，
-在捕获器中捕获所述第一堵塞件，
-使较大的第二堵塞件下落，
-使所述第二堵塞件落置于位于所述第一堵塞件座部上方的所述泥浆流失处理钻探工具(1)的贯通通道中的第二堵塞件座部中，以将所述贯通通道(101)封闭，以及
-使第二套筒阀移位以将所述入口(123)打开，以及
-将钻探流体流重新引导到所述入口中，以将所述可膨胀密封剂(5)从所述罐(10)冲出并且穿过所述出口(120)冲入到所述贯通通道(101)中。
38.根据权利要求35所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
-为所述出口(120)提供破裂盘并且为所述入口(123)提供破裂盘，
-通过使所述贯通通道(101)中的压力增大，使所述入口(123)中的所述破裂盘破裂，以及
-通过经由所述入口(123)使所述罐(10)中的压力增大，使所述出口(120)中的所述破裂盘破裂。
39.根据权利要求36所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
-为所述堵塞件提供通孔，
-为所述堵塞件中的所述通孔提供破裂盘，
-使所述堵塞件中的所述通孔中的所述破裂盘破裂，从而使穿过所述堵塞件的钻探流体流区域打开。
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