用于可扩展块组的装置、系统和方法与流程

用于可扩展块组的装置、系统和方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2020年12月28日提交的美国专利申请号63/131,022的权益和优先权，该申请通过引用一体结合于此。


背景技术：

3.为了各种勘探或提取目的，井眼可以钻入地面位置或海底。例如，可以钻出井眼以获取储存在地下地层中的流体，例如液态和气态烃，并从地层中提取流体。用于生产或提取流体的井眼可以在井眼壁周围衬有套管。可以使用多种钻井方法，这部分取决于钻井所穿过的地层的特性。在一些情况下，可扩展井下工具可以扩展井眼的直径，切割套管的一部分，或者执行任何其他切割活动。一些井下工具可包括可选择性扩展的切割器块。


技术实现要素：

4.在一些实施例中，可扩展工具包括可扩展块组。可扩展块组包括多个纵向布置的段。第一段包括第一段构造，第二段包括第二段构造。第一段被构造成脱离以暴露第二段。在一些实施例中，这些段由狭槽分开。在一些实施例中，段与单个基部一体形成。
5.在一些实施例中，一种用于操作可扩展工具的方法包括扩展可扩展块组，该可扩展块组包括从第二段纵向布置在井下的第一段。第一段从壳体径向延伸至少远至第二段，并与地层接合。第一段磨损，使得第一段的至少一部分脱离，并且第二段比第一段从壳体延伸得更远。在第一段的一部分脱离可扩展块组之后，地层与第二段的接合多于与第一段的接合。
6.提供本概述是为了介绍将在详细描述中进一步描述的一些概念。该概述不旨在标识所要求保护的主题的关键或必要特征，也不旨在用于帮助限制所要求保护的主题的范围。本公开的实施例的附加特征和方面将在本文中阐述，并且部分将从描述中显而易见，或者可以通过这些实施例的实践来了解。
附图说明
7.为了描述可以获得本公开的上述和其他特征的方式，将参考附图中示出的本公开的具体实施例进行更具体的描述。为了更好地理解，在各个附图中，相同的元件用相同的附图标记表示。虽然一些附图可能是概念的示意性或夸大的表示，但是至少一些附图可以按比例绘制。应当理解，附图描绘了一些示例性实施例，将通过使用附图以附加的特征和细节来描述和解释这些实施例，在附图中:
8.图1是根据本公开的至少一个实施例的井下钻井系统的表示；
9.图2-1至图2-3是根据本公开的至少一个实施例的处于缩回和扩展构造的可扩展井下工具的表示；
10.图3-1至图3-4是根据本公开的至少一个实施例的具有不同段构造的可扩展工具组的段的表示；
11.图4是根据本公开的至少一个实施例的处于缩回构造的另一可扩展井下工具的表示；
12.图5是根据本公开的至少一个实施例的可扩展块组的透视图的表示；
13.图6-1至图6-3是根据本公开的至少一个实施例的处于不同磨损阶段的可扩展块组的表示；
14.图7是根据本公开的至少一个实施例的具有脱离特征的可扩展块组的透视图的表示；
15.图8是根据本公开的至少一个实施例的具有脱离特征的可扩展块组的透视图的表示；
16.图9是根据本公开的至少一个实施例的具有多个段和连续主体的可扩展块组的透视图的表示；
17.图10是根据本公开的至少一个实施例的具有段保护特征的可扩展块组的透视图的表示；
18.图11是具有切割元件和磨损元件的图10的段的一部分的侧视图的表示；
19.图12是根据本公开的至少一个实施例的具有段保护特征的可扩展块组的透视图的表示；和
20.图13是根据本公开的至少一个实施例的用于操作井下工具的方法的表示。
具体实施方式
21.本公开总体上涉及用于可扩展井下工具的装置、系统和方法。可扩展工具可以包括可扩展块组。可扩展块组可包括两个或更多个段。在一些实施例中，这些段可以纵向布置并且彼此紧邻。可扩展块组可以纵向移动，并且纵向移动可以导致可扩展块组径向延伸。每个段可以包括一段构造。在操作期间，下段可能磨损，使上段暴露于地层。以这种方式，可扩展块组可包括备用段，当下段磨损时，备用段接管与地层的接合(例如，降解、扩眼)。此外，可扩展块组可包括构造成用于不同地层类型的不同段。此外，可扩展块组可包括不同的段，这些段构造成用于不同成本的井下工具。
22.图1示出了用于钻地层101以形成井眼102的钻井系统100的一个示例。钻井系统100包括钻机103，钻机103用于转动向下延伸到井眼102中的钻井工具组件104。钻井工具组件104可包括钻柱105、井底组件(“bha”)106和附接到钻柱105的井下端的钻头110。
23.钻柱105可以包括通过工具接头109端对端连接的钻杆108的几个接头。钻柱105通过中心孔传输钻井液，并将旋转动力从钻机103传输到bha 106。在一些实施例中，钻柱105可以进一步包括附加部件，例如短节、短接头等。钻杆108提供液压通道，钻井液通过该液压通道从地面泵出。钻井液通过钻头110中所选择尺寸的喷嘴、喷口或其它孔口排出，用于冷却钻头110和其上的切割结构，以及用于在钻井时将钻屑提升出井眼102。
24.bha 106可以包括钻头110或其他部件。示例性bha 106可以包括附加的或其他的部件(例如，联接在钻柱105和钻头110之间)。附加的bha部件的示例包括钻铤、稳定器、随钻测量(“mwd”)工具、随钻测井(“lwd”)工具、井下马达、扩孔器、断面铣刀、液压脱离装置、震击器、振动或阻尼工具、其他部件或前述部件的组合。在至少一个实施例中，bha 106可以包括可扩展工具，例如可扩展扩眼器、可扩展稳定器、可扩展套管切割器或任何其他可扩展工
具。如本文所述，可扩展工具可包括可扩展块组。当可扩展工具接合地层101时，可扩展块组的一个或多个段可能磨损或脱离可扩展块组，暴露纵向相邻的井上段。因此，可扩展工具可以具有备用段，从而延长可扩展工具的寿命。
25.bha 106还可以包括旋转可导向系统(rss)。rss可包括改变钻头110方向的定向钻井工具，从而改变井眼轨迹。rss的至少一部分可维持相对于绝对参考系(例如重力、磁北和/或真北)的地球静止位置。使用利用对地静止位置获得的测量值，rss可以定位钻头110，改变钻头110的路线，并且在计划的轨迹上引导定向钻井工具。
26.通常，钻井系统100可包括其他钻井部件和附件，例如特殊阀门(例如，方钻杆旋塞、防喷器和安全阀)。包括在钻井系统100中的附加部件可以被认为是钻井工具组件104、钻柱105的一部分，或者bha 106的一部分，这取决于它们在钻井系统100中的位置。
27.bha 106中的钻头110可以是适于降解井下材料的任何类型的钻头。例如，钻头110可以是适于钻地层101的钻头。用于钻探地层的钻头的示例类型是固定切割器或刮刀钻头。在其它实施例中，钻头110可以是用于移除金属、复合材料、弹性体、其它井下材料或其组合的铣刀。例如，钻头110可以与造斜器一起使用，以磨铣到为井眼102加衬的套管107中。钻头110也可以是用于磨掉井眼102内的工具、堵塞物、水泥、其他材料或其组合的废料磨。使用铣刀形成的切屑或其他切屑可能会被提升到地面，或者可能会落到井下。
28.图2是根据本公开的至少一个实施例的处于缩回位置的可扩展井下工具212的剖视图的表示。所示的可扩展井下工具212是可扩展扩孔器。可扩展扩眼器的其他示例可以在2020年12月28日提交的美国专利申请公开号2021/0198952中找到，其公开内容通过引用一体结合于此。在一些实施例中，可扩展井下工具212可以是任何可扩展井下工具。例如，可扩展井下工具212可以是可扩展切割工具，例如扩孔器、套管切割器、断面铣刀或任何其他可扩展切割工具。在一些实施例中，可扩展井下工具212可以是任何其他可扩展工具，例如可扩展稳定器。在一些实施例中，可扩展井下工具212可以在钻井时使用。例如，可以在钻导向孔的同时使用可扩展扩眼器。在一些实施例中，可扩展井下工具212可以在钻孔之后被下入井下以切割材料。例如，可扩展井下工具212可以切割套管的一部分，可以钻穿封隔器或塞子，或者可以扩大井眼的更宽部分。
29.在致动时，可扩展块组214可以延伸穿过壳体216的内部并经过其外部。可扩展块组214包括多个段。例如，所示的可扩展块组214包括上段220-2和下段220-1。上段220-2和下段220-1纵向布置。换句话说，上段220-2在纵向上紧邻下段220-1。例如，上段220-2的下表面可以紧靠下段220-1的上表面。在一些实施例中，整个上段220-2可以位于下段220-1的井上。
30.应该理解，诸如“上”和“下”的术语可以用来表示切割器块的相对位置。然而，术语“上”和“下”不仅可以描述切割器块相对于重力的相对位置，还可以描述切割器块相对于孔的方向的相对位置。因此，当钻水平或其它非垂直钻孔时，术语“上”可表示井上方向，或更靠近钻孔钻铤。类似地，术语“下”可以表示井下方向，或者更靠近钻头。因此，相对于重力，上段220-2可位于上方，下段220-1和/或上段220-2可位于下段220-1的井上。
31.在所示的实施例中，壳体216包括其中的开口222。可扩展块组214被构造成通过开口222插入。上段220-2纵向布置，下段220-1在开口222内。换句话说，上段220-2可以定位成纵向邻近下段220-1。例如，上段220-2可以位于下段220-1的井上。上段220-2的下表面219
可以邻接或紧邻下段220-1的上表面221。
32.流体流228可以流过流动通道230。流体流228可以通过流动通道230中的端口232进入活塞室231。来自流体流228的流体压力可以推压延伸活塞234(例如，在纵向方向229上)，延伸活塞234可以推动下推板236。弹性构件238(例如弹簧)可以推动上推板239，并提供与来自流体压力的拉伸力相反的回复力(例如，与纵向方向229相反)。随着流体压力的增加，延伸力增加。当延伸力超过回复力时，下推板236可以沿纵向229向井上推动可扩展块组214。这可导致可扩展块组214延伸出开口222(例如，在径向方向227上)并远离壳体216。虽然图2-1至2-3中所示的可扩展井下工具212的横截面示出了可扩展块组214的两个段220，但是应当理解，可扩展井下工具212可以具有多组(例如，2、3、4、5或更多组)段220。例如，可扩展块组214可以具有围绕可扩展井下工具212彼此周向间隔开(例如，大约120度)的三组段。
33.上段220-2包括上段花键240。下段220-1包括下段花键242。上段花键240与壳体花键接合，以将上段220-2引出壳体。类似地，下段花键242与壳体花键接合，以将下段220-1引出壳体。壳体花键位于壳体216的开口222的壁上。在一些实施例中，上段花键240可以是从上段220-2的侧表面延伸的突起或轨道。在一些实施例中，上段花键240可以包括加工到上段220-2中的凹槽，上段花键240是相邻凹槽之间的剩余材料。在一些实施例中，上段花键240可以铸造在上段220-2中。在一些实施例中，上段花键240可以附加地制造到上段220-2中。
34.类似地，在一些实施例中，下段花键242可以是从下段220-1的侧表面延伸的突起或轨道。在一些实施例中，下段花键242可以包括加工到下段220-1中的凹槽，下段花键242是相邻凹槽之间的剩余材料。在一些实施例中，下段花键242可以铸造到下段220-1中。在一些实施例中，下段花键242可以附加地制造到下段220-1中。
35.随着流体压力增加，下推板236可以在纵向方向229上推动可扩展块组214。上段花键240和下段花键242与壳体上的壳体花键的接合可导致可扩展块组214沿径向方向227径向向外延伸至图2-2所示的扩展位置。
36.在图2-2的扩展位置，可扩展块组214可以接合地层(或其他井眼元件，例如套管、封隔器、塞子或任何其他井眼元件)。上段220-2包括上段构造224，下段220-1包括下段构造226。段构造可以包括段220的任何元件。例如，段构造可包括段220的外部形状(即，外部轮廓)、段上的切割元件的类型、段的切割元件的数量、段上的切割元件的布置、段的长度、段经过壳体216的延伸、任何其他段元件及其组合。如本文将要讨论的，上段220-2和下段220-1的段构造可以针对不同的接合机制进行优化，例如磨损、冲击、稳定性等。
37.在井下钻井操作期间，当可扩展块组214与地层或井眼元件接合时，可扩展块组214可能经历磨损和/或可能弄缺、剥落或以其他方式断裂。在一些情况下，磨损可能导致一个或多个切割元件244脱落。这可能降低可扩展井下工具212的有效性，导致井下作业的延迟和维护成本的增加。此外，可扩展块组214的断裂元件(例如，从可扩展块组214脱落的元件)可能接触和/或损坏井下钻井组件的其他部分。在一些情况下，对常规可扩展块的损坏可能大到足以使井下工具失效，并且钻井操作者可能在钻井操作完成之前将井下工具从井中起出，导致成本增加和操作延迟。
38.根据本公开的实施例，可扩展块组214可包括多个段，例如所示的下段220-1和上
段220-2。在操作期间，下段220-1可以接合地层或井眼元件。从图2-2中可以看出，下段220-1可以从壳体216径向延伸至少与上段220-2一样远(例如，相同的量或更多)。因此，在操作期间，下段220-1可以是可扩展块组214的主要段。换句话说，下段220-1可比上段220-2更多地接合地层或井眼元件。例如，下段220-1可以接收由可扩展块组214与地层或井眼元件的接合引起的接合载荷的大于50％、大于60％、大于70％、大于80％、大于90％、大于95％、100％或其间的任何值。在一些实施例中，接合载荷可以是纵向载荷(例如，取向在纵向方向229上的载荷)。在一些实施例中，接合载荷可以是径向载荷(例如，取向在径向方向227上的载荷)。在一些实施例中，接合载荷可以是至少部分纵向的和至少部分径向的。在一些实施例中，下段220-1可以保护上段220-2免受纵向载荷。
39.在一些实施例中，在操作期间，上段220-2可以延伸至少与下段一样远(例如，相同的量或更多)。因此，在操作期间，上段220-2可以是可扩展块组214的主要段。换句话说，上段220-2可以比下段220-1更多地接合地层或井眼元件。例如，上段220-2可以接收由可扩展块组214与地层或井眼元件的接合引起的接合载荷的大于50％、大于60％、大于70％、大于80％、大于90％、大于95％、100％或其间的任何值。
40.当下段220-1接合地层或井眼元件时，下段220-1会经历磨损。在一些实施例中，下段220-1上的磨损可减少下段220-1越过壳体216的外表面的暴露或延伸。在一些实施例中，如图2-3所看到的，整个下段220-1可能被完全磨损掉(例如，切割元件244、保径部(gauge)元件246和其他特征可能断裂或磨损掉，使得下段220-1的任何部分都不会延伸超过处于伸出位置的壳体216的外表面)。在一些实施例中，下段220-1的一部分可能被磨损，使得下段220-1的一部分延伸越过壳体216的外表面，而上段220-2延伸越过磨损的下段220-1。如下面详细讨论的，在达到磨损阈值后，一个或多个段220的脱离特征可加速相应段220的磨损。也就是说，在井下段220已经达到磨损阈值之后，脱离特征可增加井下段220的磨损率，从而为下一段220提供畅通的路径，以比没有脱离特征时更快地接合地层或井眼元件。
41.随着下段220-1磨损或脱离可扩展块组214，上段220-2可以比下段220-1延伸超过壳体更远，并开始承担更多的接合载荷。在图2-3所示的实施例中，下段220-1已经完全磨损，上段220-2将接合地层或井眼元件。虽然图2-3示出了已经完全磨损的下段220-1的暴露部分，但是应当理解，下段220-1的磨损可以是逐渐的或递增的，并且随着下段磨损或脱离，上段220-2可以开始逐渐与地层接合。
42.通过在可扩展块组214中包括多个段，可扩展块组的使用寿命可以增加。例如，上段220-2和下段220-1可以具有相同的段构造(例如，上段构造224和下段构造226可以是相同的)。以这种方式，上段220-2可以是下段220-1的备份段。这可以增加可扩展井下工具212的寿命，从而减少延迟并降低操作成本。
43.在一些实施例中，上段220-2和下段220-1可以分开形成。换句话说，上段220-2和下段220-1可以是分开的或独立的元件，而没有共同的基部。当位于开口内部时，上段220-2的下表面219(例如，下端)可以与下段220-1的上表面221(例如，上端)接触(例如，触摸、直接接触、邻接、对接)。在一些实施例中，下表面219和上表面221可以是平坦的。在一些实施例中，由下推板236和上推板239之间的压缩形成的压力可以保持上段220-2压靠下段220-1。在一些实施例中，下表面219和上表面221可以包括互补的互锁元件，例如燕尾连接。
44.在一些实施例中，上段220-2和下段220-1可以互换。换句话说，图2-1至图2-3的上
段220-2可以安装在下段220-1的位置，下段220-1可以安装在上段220-2的位置。在一些实施例中，例如图2-1至图2-3所示的实施例，上段构造224可以与下段构造226相同。在一些实施例中，上段构造224可以不同于下段构造226。具有不同的段构造224、226可允许操作者产生特定于给定用途的可扩展块组214。例如，段构造可构造成利用磨损机构与地层或井眼元件接合，例如对于中等硬度的地层。在一些实例中，段构造可构造成利用冲击机构与地层接合，例如用于高硬度地层。在一些实施例中，段构造可以布置有平面切割元件，而另一个段构造可以布置有非平面切割元件(例如，锥形元件、脊形元件)。
45.在一些实施例中，基于勘测数据和/或偏移数据，操作者可以确定构造有磨损机构的段构造可能非常适合于第一地层类型或井眼元件类型，并且构造有冲击机构的段构造可能非常适合于第二地层类型或井眼元件类型。如果第一地层类型或井眼元件类型位于第二地层类型或井眼元件类型的井上，则操作者可以为下段220-1配备第一段构造(构造有抗磨损机构)，为上段220-2配备第二段构造(构造有抗冲击机构)。当可扩展井下工具212到达第一地层类型或井眼元件类型时，下段220-1可以接合地层或井眼元件。当可扩展井下工具212到达第二地层类型或井眼元件类型时，下段220-1可能磨损(例如，因为它不太适合第二地层或井眼元件类型)，并且上段220-2可能接合第二地层类型或井眼元件类型。以这种方式，操作者可以为特定的井眼或井眼计划定制可扩展井下工具。包括两种不同类型的段构造可以减少可扩展井下工具212需要被下放到地面进行维护的次数，因为切割元件或可扩展工具轮廓不太适合与给定的地层或井眼元件接合。
46.在一些实施例中，上段花键240可以与下段花键242周向对准。以这种方式，上段220-2和下段220-1可以与相同的壳体花键接合，并且上段220-2和下段220-1可以以相同的速率在径向方向227上延伸。在一些实施例中，上段花键240和下段花键242可以周向偏移。这可以有助于解决上段220-2和下段220-1之间的间距和/或其他尺寸差异。
47.可扩展块组214的段可以包括任何类型的段构造。根据本公开的实施例，图3-1至图3-4是可扩展块组(例如，图2-1的可扩展块组214)的各个段(统称为320)的表示，每个段具有段构造(统称为324)。段320可以以任何顺序组装，以产生为特定井眼定制的可扩展块组。
48.在图3-1所示的实施例中，第一段320-1具有第一段构造324-1。第一段构造324-1包括布置在切割器凹穴345-1中的多个第一切割元件344-1。第一切割元件344-1可包括平面切割元件，其可被构造成在磨蚀环境中移除地层或其它井眼元件。第一段构造324-1还可以包括第一保径部部分348-1，其包括一个或多个保径部切割元件346-1(例如，磨损元件)。第一保径部部分348-1可以比第一切割元件344-1从第一段320-1的主体延伸相同或更大的距离。
49.在图3-2所示的实施例中，第二段320-2具有第二段构造324-2。第二段构造324-2可以包括布置在切割器凹穴345-2中的一个或多个第二切割元件344-2。第二切割元件344-2可以是非平面切割元件，例如所示的锥形切割元件。以这种方式，第二段构造324-2可以被构造为在冲击环境中移除地层或其他井眼元件。在一些实施例中，第二切割元件344-2可以包括多种类型的切割元件，例如平面和非平面切割元件的混合。第二段构造324-2可进一步包括第二保径部部分348-2，其包括一个或多个保径部切割元件346-2(例如，磨损元件)。第二保径部部分348-2可以比第二切割元件344-2从第二段320-2的主体延伸相同或更大的距
离。
50.在图3-3所示的实施例中，第三段320-3具有第三段构造324-3。第三段构造324-3可以完全或几乎完全由具有一个或多个保径部插入件346-3(例如，支承或被动元件)的第三保径部段348-3形成。以这种方式，第三段320-3可被构造成在井下钻井作业期间为另一段320提供稳定性。在一些实施例中，第三段320-3可以完全由耐磨材料制成，并且第三段320-3可以不包括任何插入件346-3、切割元件、支承元件、被动元件或任何其他插入元件。
51.在图3-4所示的实施例中，第四段320-4具有第四段构造324-4。第四段构造324-4可以类似于图3-1的第一段构造324-1或图3-2的第二段构造324-2，其中多个切割元件344-4布置在切割器凹穴345-4中。在一些实施例中，第四段构造324-4可具有小于第一段高度350-1的第四段高度350-4(例如，从第四段320-4的基部到第四保径部区域348-4中的第四保径部切割元件346-4的距离)。因为第四段构造324-4具有较小的第四段高度350-4，所以第四段320-4结合具有全段高度的另一段(例如，第一段320-1具有第一段高度350-1)，第四段320-4可将井眼延伸至第一直径，而另一段可将井眼延伸至第二较大直径。这可以有助于减少两个段320上的磨损。
52.在一些实施例中，段320可准备有段构造324，该段构造324具有任何保径部区域348、切割元件344、第一段高度350-1、段的任何其他元件、尺寸或因素及其组合，包括实验或测试段构造324。在一些实施例中，段320具有多行切割元件344和/或保径部区域348。如下面结合图5所讨论的，纵向通道可以在段320的行之间延伸。在一些实施例中，可扩展块组可使用段320的任何组合来组装。例如，第一段320-1可以是下段(例如，图2-1的下段220-1)，第二段320-2可以是上段(例如，图2-1的上段318)。在一些示例中，第二段320-2可以是下段，第一段320-1可以是上段。在一些实施例中，第三段320-3可以是任何其他下段的上段。在一些实施例中，第四段320-4可以是任何其他上段的下段。在一些实施例中，测试段(例如，包括实验或试验段构造324的段)可以与另一已知段包括在一起，以确定测试段如何在给定地层或井眼元件中操作。虽然本公开的实施例已经讨论和示出了包括两个段320的可扩展块组，但是应当理解，可扩展块组可以包括任何数量的段320。在可扩展块组中包括不同的段320可允许操作者为各种不同的条件定制可扩展块组。这可以增加可扩展井下工具的使用寿命，从而减少由于将可扩展井下工具从钻孔中取出而导致的停工时间。
53.图4是根据本公开的至少一个实施例的处于缩回构造的可扩展井下工具412的表示。可扩展井下工具412包括可扩展块组414，其具有纵向邻近下段420-1并位于下段420-1井上的上段420-2。在所示的实施例中，上段420-2与下段420-1分开。在一些实施例中，上段420-2可以用间隔件452与下段420-1分开。在一些实施例中，上花键440和下花键可以不对准(例如，从上段420-2到下段420-1跟随的单个花键可以不连续)。在一些实施例中，用间隔件将上段420-2与下段420-1分开可以有助于将上花键440与下花键442对准。
54.在一些实施例中，用间隔件452将上段420-2与下段420-1分开可以在上段420-2和下段420-1之间产生狭槽460。当下段420-1磨损或脱离时，上段420-2和下段420-1之间的狭槽460可以为上段420-2提供空间以清楚地接合地层，而下段的阻碍较少。在一些实施例中，间隔件452可以比块窄，以防止间隔件452在可扩展块组414的扩展或收缩期间被可扩展井下工具412的壳体416卡住。
55.图5是根据本公开的至少一个实施例的包括连接到单个基部554的多个段(统称为
520)的可扩展块组514的表示。可扩展块组514可被插入壳体(例如，图2-1的壳体216)中，并且基于流体压力被扩展和收缩，如本文所述。段520连接到基部554，使得当基部延伸出壳体时，段520也延伸。切割元件可以联接到和/或插入到段520的切割器凹穴545中。
56.在一些实施例中，多个段520连接到基部554或与基部554一体形成。例如，图5所示的实施例示出了与单个基部554连接或一体形成的三个段520。第一段520-1可以位于可扩展块组514的井下端556。第二段520-2可以位于第一段520-1的井上，第三段520-3可以位于第二段520-2和第一段520-1的井上。在一些实施例中，保径部部分548可位于第三段520-3、第二段520-2和第一段520-1的井上。
57.在井下钻井操作期间，可扩展块组514可被扩展以执行功能，例如扩钻孔壁、切割套管、切割井下塞子或执行任何其他功能。第一段520-1可以是最井下段520。第一段520-1的第一井下边缘558-1可以暴露于并接合地层、钻孔壁或其它井眼元件。当第一段520-1接合地层时，第一段520-1可能经历磨损。第一段520-1上的磨损可能导致第一段520-1从基部554脱离。如下面详细讨论的，一个或多个段520的脱离特征可以在达到磨损阈值后加速相应段520的磨损。
58.在第一段520-1脱离之后，第二段520-2可以被暴露。换句话说，在第一段520-1已经从基部554脱离或磨损掉之后，第二段520-2可以变成最井下段520，并且第二段520-2的第二井下边缘558-2可以暴露于并接合地层、钻孔壁或其它井眼元件。也就是说，第二段520-2然后可以比第一段520-1降解之前更完全地接合地层或井眼元件。这可能导致第二段520-2经受磨损，并且第二段520-2可能最终从基部554脱离。第二段520-2的脱离可以导致第三段520-3变成最井下段520，并且第三井下边缘558-3可以比第二段520-2降解之前更完全地暴露于并接合地层、钻孔壁或其它井眼元件。如下所讨论的，上段(例如，第三段520-3、第二段520-1)可以具有保护材料、插入件或元件，以减少上段上的切割元件的暴露，直到相应的上段是最井下段520。可扩展块组的多个段、脱离特征和段保护特征可被构造成在可扩展块组的井下段保持有效的同时保持井上段的完整性，还便于在井下段降解和失效后快速过渡到井上段。
59.通过在同一可扩展块组514上包括多个段520，可扩展块组514可以具有增加的操作寿命。例如，第二段520-2可以是第一段520-1的备份段，第三段520-3可以是第二段520-2的备份段。因此，可扩展块组514可具有增加的操作寿命，从而减少了与修理或替换仅包括单个段的可扩展块相对应的维护和其他操作成本。
60.段520可以由狭槽(统称为560)分开。例如，第一段520-1和第二段520-2可以形成第一狭槽560-1，第二段520-2和第三段520-3可以形成第二狭槽560-2。在一些实施例中，狭槽560可以在段520之间提供间隔。因此，当段520磨损或脱离时，下一个井上段520可能很少或没有来自井下段520的任何剩余部分的干扰。这可以允许井上段520以有限的干涉从井下段接管切割或其他钻井操作。如可以看出的，狭槽560可以延伸跨过段520的整个宽度。换句话说，狭槽560可以从段520的前缘延伸到后缘。在一些实施例中，狭槽可以延伸跨过可扩展块组514的整个宽度。在一些实施例中，狭槽可以从段520的前缘延伸到几排段520之间的通道，或者延伸到可扩展块组514的后缘。
61.在一些实施例中，狭槽560可以进一步为钻井液提供流体路径。这可以有助于增加钻井液对段520的切割元件的冷却效果。这可以进一步帮助冲走可能聚集在段520处或其周
围的切屑、碎屑或其他井下碎片。冷却和清洁段520周围的区域可以有助于增加可扩展块组514的使用寿命。
62.在所示的实施例中，段520沿周向分成前排562-1和后排562-2，前排562-1在后排562-2的旋转前方，并由纵向通道574隔开。在一些实施例中，前排562-1上的段520可以与后排562-2上的段520均匀磨损。因此，前排562-1和后排562-2上的井下段520可能同时磨损或脱离基部554，从而暴露井上井下段。在一些实施例中，前排562-1上的段520可能比后排562-2上的段520磨损得更快。这可能导致前排562-1上的井上段520在后排562-2上的井上段520之前暴露。以这种方式，可扩展块组514可被构造成保持新的段抵靠地层，即使井下段520磨损或脱离基部554。
63.图6-1至图6-3是根据本公开的至少一个实施例的处于不同磨损阶段的扩展位置的可扩展块组614的表示。可扩展块组614可被插入到壳体中，例如图2-1的壳体216，并且如关于图2-1至图2-3所讨论的那样扩展和缩回。
64.可扩展块组614包括第一段620-1、第一段620-1井上的第二段620-2、以及第二段620-2和第一段620-1井上的第三段620-3。第一段620-1和第二段620-2可以在它们之间形成第一狭槽660-1，第二段620-2和第三段620-3可以在它们之间形成第二狭槽660-2。
65.狭槽660具有狭槽宽度664，该宽度是井下段620的井上端666和井上段620的井下端668之间的距离。图6示出了段620的实施例，在段的切割轮廓之间具有正偏移。如下所讨论的，段的切割轮廓可以以负偏移布置，使得上段的最井下和径向最内侧切割元件纵向布置在下段的最井上侧和径向最外侧切割元件的井下。在一些实施例中，狭槽宽度664可以在具有上限值、下限值或上限值和下限值的范围内，包括0.5cm、0.6cm、0.8cm、1.0cm、1.2cm、1.4cm、1.5cm、1.6cm、1.8cm、2.0cm、2.5cm、5cm、10cm、20cm、30cm、40cm、50cm中的任何一个，或其间的任何值。例如，狭槽宽度664可以大于0.5cm。在另一个示例中，狭槽宽度664可以小于50cm。在其他示例中，狭槽宽度664可以是在0.5cm和50cm之间范围内的任何值。在一些实施例中，狭槽宽度664大于1.0cm可能是关键的，以提供流体路径来改善段620的冷却，并为井上段620提供井下段620的干净断开。在一些实施例中，狭槽宽度664可以是段620的宽度的1％、5％、10％、20％、25％或更多。在一些实施例中，狭槽宽度664可以足够小或明显以分开井上段620和井下段620，同时足够大以将任何切割元件插入和/或附接到段620中。
66.狭槽660具有狭槽深度670，该狭槽深度是从狭槽660的基部到段620的最外表面的距离。在一些实施例中，狭槽深度670可以在具有上限值、下限值或上限值和下限值的范围内，包括0.5cm、1.0cm、1.5cm、2.0cm、2.5cm、3.0cm、3.5cm、4.0cm、4.5cm、5.0cm、7.5cm、10cm、15cm中的任何一个，或其间的任何值。例如，狭槽深度670可以大于0.5cm。在另一个示例中，狭槽深度670可以小于15.0cm。在其他示例中，狭槽深度670可以是0.5至15.0cm范围内的任何值。在一些实施例中，当井下段磨损或脱离时，狭槽深度670大于1.5cm以暴露井上段620的切割元件可能是关键的。在一些实施例中，狭槽深度可以大于或等于导向孔的井眼开口直径的一半。在一些实施例中，狭槽深度670可以等于或大于(例如，可以至少延伸)段620的切割深度。例如，段620可以具有多个从段620的最外表面向基部654延伸的切割元件。从段620的最外表面到最内侧切割元件的最内侧边缘671的距离可以是切割深度。狭槽深度670可以至少以切割深度延伸到可扩展块组614中(例如，至少延伸到最内侧的切割元件的最内侧边缘671)，使得井上段620可以以其整个高度接合地层。
67.在所示的实施例中，第一段620-1的井上端666以曲线轮廓在第一狭槽660-1上延伸出来。这可以有助于在第一段620-1上的切割器凹穴645中为一个或多个保径部的切割元件提供支撑。然而，应该理解的是，井上端666可以具有任何形状，包括正方形、对角线形、半圆形、任何其他形状及其组合。在一些实施例中，井上端666具有类似于但不限于第三段620-3的井下边缘658和井上边缘的凸起形状。
68.在一些实施例中，狭槽660可以在段620的井上端666处或附近削弱段620与基部654的连接。因此，当段620在井下边缘658处经受磨损时，段620可能磨损，使得井下边缘658“迁移”或移回狭槽660。这可能进一步削弱段620和基部654之间的连接。削弱段620和基部654之间的连接可以帮助段620从基部654脱离。这可有助于为井上段620提供通向地层或其它井眼元件的畅通路径，从而提高井上段620在接管地层或其它井眼元件的接合时的功效。
69.在所示的实施例中，段620-1、620-2和620-3与基部654一体形成。换句话说，段620与基部654同时形成，并且作为相同工艺的一部分，例如通过铸造、添加制造、机械加工、任何其他制造机制及其组合。在一些实施例中，段620可以与基部654分开制造，然后附接或连接到基部654。例如，段620可以铜焊、焊接、用机械紧固件附接、以其他方式附接到基部654，以及它们的组合。在一些实施例中，两个或更多个段620可以与同一基部一体形成或连接到同一基部。
70.在所示的实施例中，段620都具有相同的急剧弯曲或钝的段构造672。在一些实施例中，可扩展井下切割工具在单个切割元件上经历大量磨损。在该切割元件磨损或从切割工具折断后，另一个元件承担主要的切割载荷。为了提高稳定性并为切割元件提供支撑，段620具有所示的钝段构造672。此外，通过提供具有相同段构造672的多个段620，当整个段620从基部654脱离时，井上段620可以使用相同的段构造672继续切割或接合地层。
71.在所示的实施例中，每个段620具有相同的段构造672，其包括相同类型和布置的切割元件。然而，应当理解，不同的段620可以具有不同的段构造672，具有不同的形状、不同类型的切割元件、不同布置的切割元件以及它们的组合。以这种方式，操作者可以设计可扩展块组614以在许多不同的钻井条件下操作，从而提高可扩展块组614的多功能性并增加其操作寿命。
72.如本文所讨论的，可扩展块组614可接合地层或其它井眼元件，导致第一段620-1磨损，其可最终磨损或从基部654脱离，如图6-2所看出的。以这种方式，第二段620-2可以成为可扩展块组614上的最井下段620。如可以看出的，当第一段620-1从基部654脱离时，基部654，包括基部654上的花键640，在第一段620-1曾经所在的位置下方保持完整或大部分完整。
73.随着可扩展块组614继续接合地层或其它井眼元件，第二段620-2可能磨损或从基部654脱离，如图6-3所看出的。以这种方式，第三段620-3可以成为可扩展块组614上的最井下段620。如可以看出的，当第二段620-2从基部654脱离时，基部654，包括基部654上的花键640，在第二段620-2曾经所在的地方的径向下方保持完整或大部分完整。
74.图7是根据本公开的至少一个实施例的包括多个段(统称为720)的可扩展块组714的表示，其具有脱离特征774。尽管具有切割元件744或插入件的段720在很大程度上是完整的，没有显著的磨损或降解，但是希望段720保持与地层或井眼元件接合。随着段720磨损，使得切割元件或插入件磨损或丢失，段720的切割效率降低。本文所述的脱离特征774被构
造成快速削弱块组714的段720，以便于在达到磨损阈值后移除段720。在一些实施例中，磨损阈值基于保留的段720的切割元件的百分比。例如，当段720的大于20％、30％、40％、50％或更多的切割元件已经磨损或丢失时，可以满足磨损阈值。在一些实施例中，磨损阈值基于保持在预定纵向位置的段720的百分比。例如，当从接近脱离特征774的段720的基部754的径向延伸的大于20％、30％、40％或50％已经磨损或被移除时，可以满足磨损阈值。在一些实施例中，段720的磨损使得磨损阈值暴露于地层或井眼元件，这可能导致相应段720的快速移除。
75.图7示出了段720的前面778上的脱离凹槽776。脱离凹槽776可以在周向方向780上延伸到段720-1中，并且沿着段720-1的前面778在纵向方向782上延伸。虽然示出了两个脱离凹槽776，但是应当理解，更多或更少的周向凹槽776可以布置在段720-1的其他实施例上。当第一段720-1的井下边缘758接近或接触脱离凹槽776时，脱离凹槽776的被去除的材料削弱了第一段720-1的剩余部分，并加速其降解和从块组714的去除。在一些实施例中，一个或多个脱离凹槽776位于段720-1的前排762-1和后排762-2的前面778上。此外，一个或多个脱离凹槽776可以在段720的后面上。一个或多个脱离凹槽776可在周向方向780上延伸段720宽度的大约1％、5％、10％、20％、25％或更多。一个或多个脱离凹槽776可以布置成更靠近段720-1的井上端766而不是段720-1的井下端758。脱离特征774可以布置在块组714的每个段720上，或者一个或多个最井下的段上。
76.在一些实施例中，脱离特征774可在径向方向784上延伸，例如穿过段720的保径部表面786。脱离特征774可以与段720一起形成，或者在安装块组714之前加工到段中。在一些实施例中，例如附加制造的块组714，脱离特征774可以是形成在段720的主体内的一个或多个空隙。不管脱离特征774的形成和取向如何，由于脱离特征而减少的段720的材料被构造成在段720的磨损阈值已经达到之后，削弱段以加速段720的降解和从块组714的移除。
77.图8是根据本公开的至少一个实施例的可扩展块组814的表示，该可扩展块组814具有周向延伸穿过段820的脱离特征874。脱离特征874可以包括空隙877，该空隙877在周向方向上延伸穿过前面878到达段820-1的后面888。在一些实施例中，空隙877至少部分地填充有另一种材料，例如比段820的其余部分更软和/或更不耐磨的材料。例如，空隙877可以至少部分地填充有金属材料，例如钢、铝或黄铜。空隙877可以至少部分填充有陶瓷、塑料或弹性材料。空隙内的一种或多种材料被构造成支撑段820的轮廓，同时段820的切割轮廓保持完整并且磨损小于磨损阈值。空隙877可以布置成更靠近段820-1的井上端866而不是段820-1的井下端858。空隙877周围的段820的最小厚度可以是段820宽度的大约10％、20％、30％或40％。在一些实施例中，空隙877可以延伸穿过段820-1的一排或多排862-1、862-2和通道864。
78.图9是根据本公开的至少一个实施例的具有连续主体990的可扩展块组914的表示，该连续主体990具有多个段(统称为920)。可扩展块组914的连续主体990从单个基部954径向延伸。第一段920-1位于可扩展块组914的井下端956，第二段920-2位于第一段920-1的井上。在一些实施例中，可扩展块组914可具有三个或更多个段。尽管上述狭槽将段分开，但连续主体990将两个或更多个相邻的段920连接起来。第二段920-2的一部分的切割器凹穴944和切割元件946嵌入连续主体990内。也就是说，嵌入一个或多个切割元件946，使得连续主体990径向覆盖切割元件946，同时连续主体990和第一段920-1保持可扩展块组914的附
接部分。嵌入连续主体990中的一个或多个切割元件946从保径部部分948和外表面986径向偏移。连续主体990可以与可扩展块组914一体形成，或者单独附接(例如，焊接、螺栓连接、铜焊)到其上。在一些实施例中，狭槽或凹槽可以围绕嵌入在连续主体内的切割器凹穴945形成或加工到连续主体990中，从而有助于切割元件946的附接。
79.在井下钻井操作期间，可扩展块组914可被扩展以接合地层、井眼元件或两者。第一段920-1可以是最井下段920。当第一段920-1接合地层或井眼元件时，第一段920-1可能经历磨损。第一段920-1的降解导致第二段920-2暴露在第一段920-1的井上。与可扩展块组914的段920之间的狭槽相比，在移除第一段920-1之后，连续主体990可有利于第二段920-2与地层或井眼元件的更平缓的过渡。附加地或替代地，连续主体990可以减少对第二段920-2的嵌入轮廓的冲击并减少过早磨损，同时保留第一段920-1的切割元件。也就是说，连续主体990可以减少第二段920-2的瞬时负载，否则在移除第一段920-1之后，该瞬时负载会过早地使第二段920-2降解。
80.可扩展块组914的保径部部分948位于段920的井上。连续主体990可以纵向延伸可扩展块914的保径部部分948，同时第一段920-1保持附接到可扩展块组914。在一些实施例中，切割元件、磨损元件947或表面硬化或其任意组合可以布置在连续主体990的径向外表面986上。连续主体986的径向外表面986可以是保径部部分948的保径部直径或更小的直径。连续主体990的开口992可以有助于将单独形成的连续主体990联接到基部954。附加地或替代地，切割元件946或磨损元件947可以插入开口992内。连续主体990的径向外表面986上的磨损元件947可以比切割元件946更耐冲击和更坚韧。在一些实施例中，开口992是脱离特征，其在移除第一段920-1之后，加速移除径向位于第二段920-2的切割元件外部的连续主体990。
81.可扩展块组914的段920可以具有由纵向通道974周向隔开的多排962-1、962-2。虽然图9示出了前排962-1上的连续主体990，但没有示出后排962-2上的连续主体990，应当理解，可扩展块组914的一些实施例可以在一个或多个后周向排上具有连续主体990。纵向通道974可以在第二段920-2的前排962-1和第二段920-2的后排962-2之间延伸穿过连续主体990。
82.第二段920-2的井下端968可以布置成与第一段920-1的井上端966成正偏移994。也就是说，在第二段920-2的井下端968处的切割元件946-2的最井下部分被布置成在纵向方向上从在第一段920-1的井上端966处的切割元件946-1的最井上部分正偏移994。在一些实施例中，第二段920-2的井下端968可以布置成与第一段920-1的井上端966具有负偏移996。例如，第一段920-1的一个或多个切割元件可以径向重叠第二段920-2的一个或多个切割元件。图9用虚线946-3示出了第二段920-2的切割元件，这些切割元件在第一段920的井上端966处与切割元件946-1的最井上部分具有负偏移996。与在段之间具有正偏移的相同长度的可扩展块组相比，以负偏移996布置在连续主体990上的段920可便于沿着可扩展块组914布置或更多切割元件946和/或更多段920。
83.理想的是，当最井下段与地层或井眼元件接合时，保护可扩展块组的井上段的切割元件免受过早磨损和冲击。图10-12示出了段保护特征1015的实施例，该段保护特征1015可以减少井上段1020-2的切割元件1046与地层或井眼元件的接合，同时井下段1020-1保持附接到可扩展块组1014的基部1054。段保护特征1015从上段1020-2的外表面1086延伸，径
向延伸超过相应上段1020-2的邻近切割元件1046。
84.图10示出了前排1062-1和后排1062-2上的不同段保护特征1015。前排1062-1上的磨损顶部1017可被构造成在井下段1020-1被移除后从地层或井眼元件承受初始载荷，然后快速磨损以露出井上段1020-2的切割元件1046。磨损顶部1017可以是比切割元件1046更耐冲击的坚韧材料。例如，磨损顶部1017可以是钢或其他合金。磨损顶部1017可以是基部1054的延伸部分，或者是附接到外表面1086的独立部件。在一些实施例中，磨损顶部1017是焊接或喷涂材料，例如表面硬化材料。具有纵向通道1074的磨损顶部1017的凹部1019可以有助于在后排1062-2的井下端1058附近附接切割元件1046。磨损顶部1017的开口1092可有助于将磨损顶部1017联接到段1020-2，可被构造成接收磨损元件1047，或其任何组合。
85.后排1062-2上的磨损元件1047可以被构造为段保护特征1015，以在井下段1020-1被移除后从地层或井眼元件承受初始载荷。在一些实施例中，一个或多个磨损元件1047径向延伸超过周向引导相应磨损元件1047的切割元件1046一保护距离1019，如图11所示。在一些实施例中，一个或多个磨损元件1047可以从外表面1086径向延伸暴露距离1021，该暴露距离与前切割元件1046大致相同。布置在暴露距离1021处的磨损元件1047可以是用于相应前切割元件1046的切割深度控制特征。
86.图12示出了具有元件帽1223的段保护特征1215的实施例。元件帽1223可以布置成覆盖井上段1220-2的一个或多个切割元件1246。元件帽1223可被构造成覆盖一个或多个切割元件1246的前表面和一个或多个切割元件1246的径向外表面。也就是说，元件帽1223可以在周向方向1280和径向方向1284上至少部分地围绕切割元件1246。元件帽1223覆盖井上段1220-2的径向外表面1286的至少一部分。在一些实施例中，元件帽1223在纵向方向1282上沿着井上段1220-2延伸，以覆盖多个切割元件1246。在一些实施例中，元件帽1223仅覆盖井上段1220-2的周向前缘的一部分和径向外表面1286的一部分。在一些实施例中，元件帽1223覆盖井上段1220-2的周向前缘的一部分、径向外表面1286的一部分和周向后缘的至少一部分。更靠近保径部区域1248的井上段1220-2的切割元件1246可能更容易受到冲击或磨损，即使井下段1220-1保持与地层附接和接合。因此，元件帽1223的一些实施例可以覆盖更靠近保径部区域1248的井上段1220-2的切割元件1246，而不覆盖井上段1220-2的井下端1258附近的切割元件1246。
87.一个或多个元件帽1223可以沿着可扩展块组1214的井上段1220-2布置。例如，一个或多个元件帽1223可以布置成覆盖井上段1220-2的每个切割元件1246。元件帽1223被构造成在井下段1220-1被移除后从井上段1220-2上的地层或井眼元件承受初始载荷，然后元件帽1223被构造成快速磨损或以其他方式被移除以暴露井上段1220-2的切割元件1246。在一些实施例中，元件帽1223被构造成减少切割元件1246偶然暴露于井下环境中的流体或元件，这些流体或元件可能过早地降解(例如，弄缺、断裂、腐蚀)井上段1220-2的切割元件1246。
88.元件帽1223可以是比切割元件1246更耐冲击的坚韧材料。例如，元件帽1223可以是钢或其他合金。在一些实施例中，元件帽1223是复合材料、弹性材料或聚合材料。元件帽1223可以机械地附接到井上段1220-2，例如通过一个或多个紧固件、搭扣、夹子或井上段和元件帽1223的配合特征。在一些实施例中，元件帽1223结合到井上段1220-2，例如通过粘合剂、焊接或铜焊材料。
89.上面结合图10-12描述的段保护特征可以与上面描述的任何可扩展块组的井上段一起使用。此外，段保护特征可以以任何组合进行组合和混合。在一些实施例中，图10-12的段保护特征可以与图7和8描述的脱离特征相结合。
90.图13是根据本公开的至少一个实施例的用于操作可扩展井下工具的方法1380的表示。方法1380可以包括在1382处用可扩展块组接合地层。可扩展块组可包括纵向布置的第一段和第二段。第一段可以从可扩展井下工具的壳体延伸至少与第二段一样远。
91.方法1380可以包括在1384处磨损第一段，使得第一段的至少一部分从可扩展块组脱离。随着第一段磨损，第二段可以比第一段从可扩展井下工具的壳体延伸得更远。在1386处，在第一段磨损或从可扩展块组脱离之后，可扩展块组与第二段比第一段更多地接合地层。例如，第二段可以比第一段承受更多的接合载荷，或者更多的纵向接合载荷。
92.在一些实施例中，第一段具有第一段构造，或者形状、切割元件类型和切割元件布置的组合。第二段具有第二段构造。第一段构造可以与第二段构造相同。以这种方式，第二段可以是第一段的备份段。在一些实施例中，第一段构造可以不同于第二段构造。第一段构造可以被优化以侵蚀第一地层类型，第二段构造可以被优化以侵蚀第二地层类型。第一段可以侵蚀第一地层类型并进入第二地层类型。第一段可能未被优化以侵蚀第二地层类型，并且可能磨损或脱离第一段的基部。这可以将第二段暴露给第二地层类型。因为第二段针对第二地层类型进行了优化，所以包括作为下段的第一段和作为上段的第二段的可扩展工具可以针对第一地层类型和第二地层类型进行优化。这可以导致增加的使用寿命，从而降低操作成本并减少由起钻以更换可扩展井下工具的刀片所引起的延迟。
93.已经主要参照井眼钻井作业描述了可扩展井下工具的实施例；本文所述的可扩展井下工具可用于除钻井眼以外的应用中。在其他实施例中，根据本公开的可扩展井下工具可以在用于勘探或生产自然资源的井眼或其他井下环境之外使用。例如，本公开的可扩展井下工具可用于放置公用事业管线的钻孔中。因此，术语“井眼”、“钻孔”等不应被解释为将本公开的工具、系统、组件或方法限制于任何特定的行业、领域或环境。
94.本文描述了本公开的一个或多个具体实施例。这些描述的实施例是当前公开的技术的示例。另外，为了提供这些实施例的简明描述，在说明书中可能没有描述实际实施例的所有特征。应当理解，在任何这种实际实现的开发中，如同在任何工程或设计项目中一样，将做出许多特定于实施例的决定，以实现开发者的特定目标，例如符合系统相关和商业相关的约束，这些约束可能因实施例而异。此外，应当理解，这种开发努力可能是复杂且耗时的，但是对于受益于本公开的普通技术人员来说，这仍然是设计、制作和制造的常规任务。
95.此外，应当理解，对本公开的“一个实施例”或“一实施例”的引用不旨在被解释为排除也结合了所述特征的附加实施例的存在。例如，关于这里的实施例描述的任何元件可以与这里描述的任何其他实施例的任何元件组合。本文所述的数字、百分比、比率或其他值旨在包括该值，以及“大约”或“近似”所述值的其他值，如本公开的实施例所涵盖的本领域普通技术人员所理解的。因此，所述值应该被解释为足够宽泛，以包含至少足够接近所述值的值，以执行期望的功能或实现期望的结果。所述值至少包括在合适的制造或生产过程中预期的变化，并且可以包括在所述值的5％以内、1％以内、0.1％以内或0.01％以内的值。
96.鉴于本公开，本领域普通技术人员应该认识到，等同的构造不脱离本公开的精神和范围，并且在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以对本文公开的实施例进行各种
改变、替换和变更。包括功能性“装置加功能”条款在内的等同结构旨在涵盖在此描述的执行所述功能的结构，包括以相同方式操作的结构等同物和提供相同功能的等同结构。申请人的明确意图是不为任何权利要求调用装置加功能或其他功能性声明，除了那些词语“用于
…
装置”与相关功能一起出现的权利要求。落入权利要求的含义和范围内的对实施例的每个添加、删除和修改都将被权利要求所包含。
97.这里使用的术语“近似”、“大约”和“基本上”表示接近所述量的量，该量在标准制造或工艺公差内，或者仍然执行期望的功能或实现期望的结果。例如，术语“大约”、“约”和“基本上”可以指所述量的小于5％内、小于1％内、小于0.1％内和小于0.01％内的量。此外，应该理解，前面描述中的任何方向或参考系仅仅是相对方向或运动。例如，对“上”和“下”或“上方”或“下方”的任何引用仅仅是对相关元件的相对位置或运动的描述。
98.在不脱离本公开的精神或特征的情况下，本公开可以以其他特定形式实施。所描述的实施例被认为是说明性的而非限制性的。因此，本公开的范围由所附权利要求书而不是前面的描述来指示。在权利要求的等同物的含义和范围内的变化将包含在它们的范围内。

技术特征：
1.一种可扩展工具，包括:可扩展块组，包括:具有第一段构造的第一段；和具有第二段构造的第二段，第一段和第二段纵向布置，其中第一段被构造成脱离以暴露第二段。2.根据权利要求1所述的工具，其中第一段的上端与第二段的下端接触。3.根据权利要求1所述的工具，其中所述可扩展块组包括单个基部，以及第一段和第二段与单个基部一体形成。4.根据权利要求1所述的工具，其中第一段构造不同于第二段构造。5.根据权利要求1所述的工具，其中第一段构造与第二段构造相同。6.根据权利要求1所述的工具，其中第一段通过间隔件与第二段分开。7.根据权利要求1所述的工具，其中所述可扩展块组包括位于第一段和第二段之间的连续主体，第二段包括多个第二切割元件，并且多个第二切割元件中的一个或多个切割元件嵌入所述连续主体内。8.根据权利要求1所述的工具，其中第一段包括多个第一切割元件，以及第二段包括多个第二切割元件；其中多个第一切割元件中的一个或多个切割元件与多个第二切割元件中的一个或多个切割元件径向重叠，与第一段的井上端具有负偏移。9.根据权利要求1所述的工具，其中第一段和第二段是分开形成的。10.根据权利要求1所述的工具，其中第一段包括一个或多个脱离特征，该一个或多个脱离特征被构造成在已经达到第一段的磨损阈值之后削弱第一段。11.根据权利要求1所述的工具，其中第二段包括多个第二切割元件和段保护特征，其中该段保护特征从第二段的外表面径向延伸超过多个第二切割元件。12.一种用于操作可扩展工具的方法，包括:将地层与可扩展块组接合，该可扩展块组包括第一段，该第一段与第二段纵向布置，其中第一段从可扩展工具的壳体径向延伸至少远至第二段；磨损第一段，使得第一段的至少一部分从可扩展块组脱开并且第二段比第一段从壳体延伸得更远；和在第一段的该一部分从所述可扩展块组脱开之后，使地层与第二段的接合多于与第一段的接合。13.根据权利要求12所述的方法，其中第一段独立于第二段。14.根据权利要求12所述的方法，其中第一段包括脱离特征，磨损第一段包括从接近所述脱离特征的段去除磨损阈值的材料，并且在去除磨损阈值的材料之后，第一段的整体从所述可扩展块组脱开。15.根据权利要求12所述的方法，其中第一段包括多个第一切割元件，并且第二段包括多个第二切割元件；其中多个第一切割元件中的一个或多个切割元件与多个第二切割元件中的一个或多个切割元件径向重叠，与第一段的井上端具有负偏移。

技术总结
一种可扩展工具包括可扩展块组，该可扩展块组具有纵向布置的多个段。多个段中的每个段具有段构造。基于预期的地层类型，可扩展块的段构造针对特定的应用而定制。在操作期间，井下段磨损或脱离，露出井上段，井上段成为主要段。段。段。


技术研发人员：P
受保护的技术使用者：斯伦贝谢技术有限公司
技术研发日：2021.12.28
技术公布日：2023/10/15