CN1748073A - 打孔工具 - Google Patents

Abstract

一种打孔工具，包括：轴向驱动单元(10)，具有用于动力缆线延伸到钻井的连接，并包括锚定机构(12，16)，其在所述钻井中可操作在第一布置和第二布置之间，在该第一布置中所述锚定机构抵抗所述单元的旋转和轴向的移动，在该第二布置中所述锚定机构在所述钻井(14)中可轴向移动，一轴向驱动机构，其当处于所述第二布置时轴向地将所述锚定机构沿所述钻井移动；安装在所述驱动单元上的电机(28)，其位于所述驱动单元的打孔端；液压泵(30)连接电机，所述泵提供液压动力源；和功能单元连接在液压泵下面并由此供给动力，轴向驱动机构的操作用于将功能单元轴向地沿所述钻井移动。

Description

打孔工具

技术领域

本发明涉及打孔工具(downhole tool)，特别是涉及用于诸如油井、水井和天然气井之类的钻井工具。

背景技术

在地下钻井的结构和处理方面，有许多用于运输和钻井工具操作的基本技术。例如，在钻探时，钻头固定在由一系列首尾相接的空钻管形成的钻杆柱的下端。通过在地面旋转钻杆柱，或者通过使用打孔电机，使钻头旋转，并且这种旋转和施加到钻头上的重压让钻探得以进行。为了清除钻出的物质并帮助在钻探过程中将钻探泥浆(一般已知为“泥浆”)向下泵送到钻杆柱内部，以退出钻头并将围绕钻杆柱外面的环面(annulus)钻出的物质(“钻屑”)运送回地面。钻探泥浆也提供对钻井的支撑，并平衡地岩层的液压，由于液柱产生的流体静压力。在这种技术的发展中，电机，一般以Moyno(容积式)装置的形式安装在钻头上面的钻杆柱中。电机被泥浆流驱动并能够用于独立于钻杆柱的旋转来转动钻头。这种技术，结合弯曲打孔组件(“弯曲潜进器”)和方向传感器使钻探的方向被控制。对于直线钻探，使用旋转钻杆柱(“旋转钻探”)与用电机旋转钻头的技术。为了改变方向，停止旋转钻探，通过从地面旋转钻杆柱并使用打孔电机旋转钻头重新开始钻探，和通过钻杆柱(“滑动模式钻探”)从地面施加重压给钻头，弯曲潜进器定向成钻头正面点朝向打算的方向。当打孔获得期望的方向，重新开始旋转钻探。

测量装置也可以设置在钻杆柱的下部(“底孔部件”或“BHA”)。当BHA从孔中撤回时，这些装置，例如，钻探测量(“MWD”)装置用于有关钻探工艺的测量：钻头的重量，ROP、方向和倾斜、或钻探测井(“LWD”)装置用于涉及地岩层的测量：抵抗力、核测量、声学测量，经过移动存储装置，经过在钻杆柱中布置的电缆，可以将数据提供给地面，或通过泥浆脉冲遥感勘测，其是在地面通过位于BHA中的警报器检测在钻探泥浆时产生的压力脉冲。

涉及使用钻杆柱的任何活动需要在地面存在钻探平台。而且，将钻杆柱放入井核将钻杆柱拉出井花费的时间相当长，尤其是非常深的井。

一旦孔已经钻探，测量装置可以用在打孔工具和地面之间提供动力和数据通信的缆线(“导线”、“电线”、“光滑线”)降到孔中。这种操作不需要使用钻井平台并可以相当快地进行。但是，到目前为止，考虑到提供动力、转矩和重压到打孔钻头有困难，它只能在小范围使用导线进行钻探操作。取岩芯是通过导线***来进行的钻探活动的一个实例。取岩芯是使用柱形钻头从孔周围的岩石提取实芯材料，其返回到地面用于分析。导线取岩芯单元的一个实例如US4,354,558所示。已经提出用于从主孔的侧面钻探相当小的孔的另一种导线装置。所有这些装置仅提供相当短的排水孔并且所有装置都存在提供转矩和重压给钻头的问题，特别是在钻探到岩石之前需要钻通钻井的金属套管。如US6,167,968所示的一种方法涉及将使用短硬铣刀部件钻或铣通套管的动作与使用弹性钻具部件钻进岩石的动作分开。在另一种技术中，弹性钻轴用一系列圆盘包围，这样既提供支撑又让压力施加给钻头。这种技术如US6,276,453所示。另一种分别提供牵引力和转矩的方法如US5,687,806所示。

EP1 247 936描述了一种导线工具，其可以到钻管内部并用于经由在底孔组件中的侧出口芯轴而在钻杆柱的外部钻探来获得岩芯。在这种装置中，封隔器(packer)膨胀在钻管内，电子活塞潜进器(sub)位于封隔器上面，钻探电机和芯钻头位于封隔器下面。活塞通过在封隔器中的滑动密封提供重压给钻头驱动，转矩的提供是通过浆泥浆流从钻杆柱内部转移到封隔器下面的钻探电机。钻探泥浆和钻屑以正常方式经由中心孔侧面的环面和主孔的环面返回到地面。这个装置中的封隔器起到反作用点的作用，用于在钻探过程中施加转矩和给钻头的重压。它还使钻探泥浆流过电机。但是，因为它需要通过封隔器提供滑动密封，该设计限制了它提供延伸钻探深度的能力。而且，它必须从地面供应钻探泥浆和返回钻探泥浆和钻屑的环面。

这种钻探工具的一种具体使用是钻探的再进入，其中为了提高生产、纠正等，进一步的钻探操作在退出井使进行。这种技术的评论可以在Hill DNerne E，Ehlig-Economides C，和Mollinedo M的“重新进入钻探给予衰变区域新的生命(Reentry Drilling Gives New Life to Aging Fields)”，油田周刊(Oilfield Review)(1996年8月)4-14中找到。描述的一种特殊工具是VIPER盘绕管钻探***(Coiled Tubing Drilling System)，其包括具有用于电缆线的连接器的钻头模块，包括许多传感器和有关电子器件的锚定工具，包括电机和动力设备的定向工具，和具有可操纵电机的钻探单元。尽管***经由缆线提供动力和数据，它还需要提供盘绕管来沿着井推动工具。

发明内容

本发明的目的是提供一种打孔工具，其能够用导线运行和能够提供足够的转矩和给钻头的重压，以实现有效的钻探。

根据本发明，提供打孔工具包括：一轴向驱动单元，其具有用于电力缆线延伸到钻井的连接，并包括一锚定机构，其在所述钻井中可操作在第一布置(first configuration)和第二布置(second configuration)之间，在该第一布置中所述锚定机构抵抗所述驱动单元的旋转和轴向的移动，在该第二布置中所述锚定机构在所述钻井中可轴向移动；一轴向驱动机构，其当处于所述第二布置时轴向地将所述锚定机构沿所述钻井移动；一安装在所述驱动单元上的电机，其在所述驱动单元的打孔端；一液压泵，其连接所述电机，该泵提供一液压动力源；和一功能单元，其连接在所述液压泵下面并由此被供给动力，所述轴向驱动机构的操作用于将该功能单元轴向地移到所述钻井下。

优选地定向单元位于驱动单元下面，这样允许至少在驱动单元下面的部分工具绕轴旋转，从而允许功能单元在特定方向定位的不对称。转向部件(diverting member)(诸如反冲板(kick plate))可以位于功能单元下面，以沿预定方向根据驱动单元的操作推动该单元，将功能单元向下推进到钻井中。

钻井一般用流体填充，液压泵优选使用其作为提供液压动力的液压流体供应。

功能单元具有许多可能的功能：钻探、井填充、测量、激励(stimulation)、纠正(remediation)等功能，和这些功能的任意组合。其中功能单元具有钻探功能，它优选地包括钻探电机，其通过来自泵的液压流体提供动力。钻探电机一般通过流体流过的中空钻轴连接泵(其被电机驱动)，并通过驱动单元向前推动钻探单元。钻头可以连接钻探电机。

通过适当地使用钻探工具中的反冲板和/或弯曲潜进器(bend sub)(例如，弯曲潜进器沿基本上垂至于反冲板的平面定位，钻头面向离开板的方向)，可以使钻头远离钻井钻探。远离钻井钻探的延伸取决于钻轴的长度。优选地，至少在钻轴上设置一个支撑件，以避免钻探过程中的弯曲。

为了防止钻出的物质阻塞井或使工具被卡住，钻屑收集器可以位于钻探单元下面并安装到工具上，收集器(一般是袋或存储管)可以随着电缆线用工具从井中抽出。多个转向器(diverter)(例如，橡胶帽)可以位于钻探单元上面和下面，以强迫钻屑进入收集器。在这种情况下，优选提供循环管，让流体循环回到已经清除钻屑的钻井中。可替换地，设置一个或多个折流板(baffle)，将含有钻屑的流体导向工具下面的钻井下，以避免卡住。

可选地，钻探单元还可以包括测量单元和膨胀封隔器，用于提供部分钻井的压力隔离。后面的特征在使用工具进行地岩层压力测量时很有用。

功能单元的可替换形式可以包括填充单元(completion unit)。它一般包括管状填充部件，例如，套管或屏障(screen)，一般借助正确定位的反冲板或造斜器(whipstock)可以前进到钻井中，并且当工具从钻井中抽出时，被脱离以保持在合适的位置。填充部件可以用填充流体，例如，粘合剂浆或砂烁包装(gravel pack)，它们借助于液压泵从填充部件泵送出来，进入填充部件周围的钻井中。

工具还包括位于钻井中的存储单元，其中当不使用时至少可以存储一个功能单元。在这种情况下，优选设置闩锁***，用于使存储在存储单元中的功能单元脱离其余工具。

工具的另一个实施例包括成像装置(imaging device)，用于定位工具将操作的钻井部分。

附图说明

下面通过附图所示的实施例描述本发明，其中：

图1表示本发明第一实施例的共同特征；

图2表示图1的实施例用于钻探的结构；

图3a和3b表示图2的实施例在钻探操作的不同阶段；

图4表示本发明第二实施例用于钻探的结构；

图5表示本发明第三实施例用于钻探和测量的结构；

图6表示本发明第四实施例用于钻探和压力测量的结构；

图7a和7b表示本发明第五实施例用于完成不同阶段操作的结构和

图8表示本发明第六实施例用于多项操作的结构。

具体实施方式

现在参照附图，表示本发明的多个实施例。尽管在文中描述的所有这些实施例是开口孔，应该理解，这也可以是已下套管井，或者包括钻杆柱或生产油管(production tubing)。所有这些理解包括在术语“钻井”的使用中。而且，在钻井和工具的布置的上下丈中，所用的术语“上“表示朝地面方向，和“下”表示远离地面方向，即使讨论的钻井不是垂直的。本发明的第一实施例在图1中示出，包括驱动单元10，其包括用于电缆线(未示出)的连接。驱动单元10基本上是一牵引器单元(tractor unit)，诸如在US5,954,131所描述的。但是，在此描述的结构中，它位于工具串(tool string)的顶部并用于沿钻井推动工具，而不是在其后面拉它们。而且，导线用于提供在单元10以下的动力和数据。

驱动单元通过延伸对着钻井壁14定位于单元10一端的锁定部件12来操作。对应的锁定部件16设置在驱动单元10的另一端，但是，在这第一布置中，它们相对钻井14不锁定。在锁定部件12、16之间的部分驱动单元包括延伸和收缩机构18。操作该机构18，以向钻井下推动驱动单元的下部。一旦机构18完全延伸，该单元通过相对钻井14锁定下部部件16、上部部件12不与钻井14锁定、并收缩该机构18而前进，从而将单元的上部拽下井。每当需要时可以重复这种循环。当期望将工具运送到井的垂直部分或从井里抽出工具时，部件12、16组不锁定，工具由于重力向下移动或以通常的方式通过缆线拉回地面。

紧接着定向潜进器20位于驱动单元10下面。它与上述VIPER盘绕管钻探***中使用的潜进器基本相同。定向潜进器包括电机，并允许上面的工具部分和下面的潜进器之间相对绕轴旋转。

控制潜进器22位于定向潜进器20下面。控制潜进器22包括许多功能，用于控制工具(包括电源)，和用于控制遥感勘测***、***控制逻辑等。

在控制潜进器22(或可能控制潜进器22的形成部分)下面是导航潜进器24。它包括用于确定工具在钻井14中的位置和方向的加速计、磁力计和陀螺仪。合适的传感器包括Schlumberger的GPIT倾角计，或上述VIPER工具的导航传感器。导航潜进器可以位于定向潜进器上面。在这种情况下，要求记录在定向潜进器下面的工具部分相对导航潜进器的相对位置的指针功能。

包括驱动Moyno(容积式)泵30的电机28的泵送单元26位于导航潜进器24下面。电机28和泵30的尺寸和功率根据操作限制来选择。例如，电机28的功率取决于在电缆线上可得到的功率量和工具串能够通过钻井、生产油管等之类的最大尺寸限度。泵30的输出受电机20的输出功率、电机28的速度、还有操作尺寸限制的影响。泵在其上端具有入口32，以让钻井流体流入泵，和在其下端具有出口34，流体从出口泵送，以提供液压动力供应。

本发明的功能单元安装在泵30的出口端34。图2-7表示钻探工具形式的功能单元。如图2所示，小直径钻管(例如，1.5”)形式的钻轴36连接该泵30的输出。该轴的长度取决于从主钻井14钻探的任何侧孔的最大长度。钻探电机38位于该轴36下端。该钻探电机38一般是Moyno装置(除了在该结构中不同之外，与泵30相似，它被从泵30经由钻探管36到达、进入电机的流体流驱动)。钻探电机38一般相对小(2¹/8”或2³/8”)，一般包括象已知的方向性钻探操作一样的在壳体中的弯曲。实际上优选使用具有弯曲壳体的弯曲电机，以在短距离构成足够的角度，从主钻孔14形成有效的侧孔。

钻头40(例如，2.4”)以正常方式安装到钻探电机38上。

反冲板42位于钻头下面，但通过支撑件43直接连接到驱动单元10的上部。反冲板42包括板或相对钻井轴成角度的其它平面，并用于沿特定方向相对钻井推动钻头。在操作中，反冲板以与造斜器相似的方式起作用，如下面所述。支撑件43通过可锁定滑动连接44连接驱动单元。旋转节(swiver)46设置在沿支撑件43的中路(part way)，以让反冲板42通过操作定向潜进器20在钻井中定向。反冲板42的功能在下面详细描述。

在使用时，工具利用电缆线下降到井中，直到到达期望的深度。在该位置驱动单元10通过操作上锁定部件12锁定并驱动电泵送单元26。流体(“泥浆”)从主井14泵送到小钻管36中。泥浆流进钻管36中并到达使钻头40旋转的电机38。

在开始钻探之前，定向潜进器20确保钻探电机38的弯曲，反冲板42面向正确方向(经常称为“工具面”)。轴向位移和钻头重压(“WOB”)通过驱动单元10来传输。

这种组合技术让钻头40推进到地岩层，并且由于弯曲钻探电机38而钻探弯曲孔。选择弯曲角度，使得侧孔50在其长度(一般大约为100英尺)上转90度，如图3a和3b所示。在侧孔50中泥浆循环经由小钻杆柱和钻头由主孔14中的泵送单元26来提供。在侧孔50中的钻屑通过泥浆运送和送进主孔14中并存放在钻屑收集装置中，如下面参照图4的描述。

当一个侧孔50的钻探完成时，如果钻屑收集袋不满，导线电钻探***可以移到另一个深度并开始钻探另一个侧孔。

反冲板42是与主孔14的轴设成角度的导向板。该板42起造斜器的作用，以在钻头40上产生侧力并将钻头推进地岩层。这种反冲板42一般通过滑动连接44连接到驱动单元10。反冲板42可以保持在钻井14的固定位置，或当启动反冲板钻探时，固定在距驱动单元10的静止部分一定距离。在驱动单元10的第一推动位移过程中，在驱动单元10的上部被锁定在钻井中之后，钻头40被推进与反冲板42接触。一旦钻头40开始穿透钻井壁以形成侧孔50时，当驱动单元10重新位于钻井14中时反冲板42可以远离进入点。

在一替换中，反冲板用两个平行于钻杆柱的支撑管保持。这些管滑进驱动单元10的连接44并使用旋转节，如上所述。用于支撑管的连接被安装到驱动单元的中部或上部。支撑管在连接中的滑动可以通过连接中的锁定***来控制，如下：

a)在新侧孔的钻探开始时，驱动单元缩短，以使上部和下部在一起，然后在孔中锁定其上部，同时释放其下部。

b)用于反冲板支撑管的锁定***锁定。这样相对驱动单元的上部固定该管。

c)然后，驱动单元开始延伸。这样将底部件(包括钻杆柱)朝底部推。钻头撞击反冲板并且产生轴向位移，强迫钻头进入地岩层。

d)当钻头充分地进入侧地岩层时，可以释放用于支撑管的锁定***。在有些情况下，它需要一些选择，以在完成侧孔的钻探操作的过程中将反冲板保持在相对于钻井的初始位置，而不是相对于驱动单元。

本发明的另一实施例如图4所示，其保证围绕反冲板42的井部被液压隔离。这种隔离通过两个橡胶帽52、54(用两个封隔器替换)来实现，其密封钻井14的上和下钻探部分。这种隔离强迫在钻探过程中流出侧孔50的泥浆强制进入安装在下帽54上的钻屑收集袋56中。当在井孔中移动工具时，橡胶帽或封隔器收缩或缩小。

钻屑袋56包括安装在或靠近反冲板42的大袋。该袋收集在钻探过程中由侧孔50出来的泥浆带出的钻屑。在优选装置中，袋56伸到反冲板42下面，如图4所示。填充机构让钻屑正确地循环(用泥浆流回，以保证正确的填充)，例如，安装在下帽54上的“风箱”型袋。循环管58安装到帽52和54之间。袋56是能渗透的，使得在泥浆通过的同时保留钻屑，通过的泥浆返回到管58中并进入泵送单元26附近的钻14。可替换的装置包括代替袋的收集钻屑的渗透管，或档板装置，将钻屑导向工具下面的钻井14，如果不需要它，能够重新进入钻井下部。

在泵送单元26和电机38之间的钻探管36在压缩的状态下，将轴向力从驱动单元10传输到钻头40，并保证钻头的重压(WOB)。管的直径一般很小(可能在1-1.75”之间)，管长度大约是150英尺。在有些钻探应用中需要高达3吨的WOB。这种轴向负载在钻探管中可以产生失稳影响(bucklingeffect)。在大直径的钻井中，钻探管可能产生大变形，这会有害于钻探管的结构和钻探过程。为了避免钻探管36在大孔部分的失稳，管导向器60可以沿管36安装在不同距离。这些导向器可以包括尺寸近似主孔直径的十字形部件。管36在导向器60中滑动。导向器60用弹性连接器62相互连接，从而限制最大间隔。连接器62的上端连接驱动单元10，下端连接反冲板42。

通过驱动单元10产生WOB，其优选以恒力操作，而不是恒速。当钻探电机38停止时(可以通过实时泵压监控来检测)，控制它迅速减小WOB。

小测井测量)潜进器64可以安装在钻探管36和电机38之间，如图5所示。当具有用于内部泥浆流的大约1”的内部孔时，这个潜进器64一般具有大约23/8”的OD。这个潜进器至少包含支撑测量的最小部件，并连接在驱动单元10下面的控制潜进器22。通信可以基于导线或无线遥感勘测。该控制潜进器22控制所述测量潜进器64，并通过电缆线将数据传输到地面。

测量潜进器64可以包括以下功能：

-抵抗力测量。这可以是基于电极的(侧记录)、基于感应线圈的、或基于环形天线的。当限制串话干扰效应时，局部化电子设备可以用于测量。

-倾斜计，以确定侧孔的倾斜。

-微型γ射线检测仪。

-在如图6所示的损坏区域的气孔压力测量。可膨胀封隔器66可以提供来隔离侧孔50的环面。压力测量表安装在泵送单元26下面的钻杆柱36内部。在测量过程中，当泵30以反相模式运行以“清空”钻头40附近的小井孔50时，封隔器66密封小环面。这样可以测量地岩层压力。如果用于钻探的泵30不能在钻头40附近产生足够低的压力，活塞泵(未示出)可以并行用于大压力的减小(需要阀来隔离钻探泵)。

一体的测井、钻探方法允许确定记录数据相对距离井孔的轴向距离的轮廓图。可以实现垂直于主井孔的高清晰度特性。

在从钻井14抽出工具之后再进入小侧孔50的能力很重要。因为深度和方向测量也许不充分，需要钻井图像(从电子或超声图像，诸如Schlumberger的FMI、OBMI或UBI工具)。这些图像让操作者目视小半径孔(其在钻井壁上呈现长椭圆)。为了这种应用，钻探***应该保证“整个连线(though-wiring)”，从而成像工具可以安装在反冲板下面。最初进行在上面的测井，以定位小孔。当定位后，驱动单元10用于将钻头40下降到正确的深度(并且在正确的方向)。可以通过驱动单元的位移来测量为重新进入侧孔而改善的所述装置的定位以及成像***和所述装置之间的深度偏差。

在图7a和7b所示的本发明的实施例中，上述工具的钻探布置由填充功能取代。在图示的示例中，预装有粘合剂浆72并在顶部74和底部76设置有活塞的衬管70连接钻探管73的端部，以与上述涉及的钻探功能相似的方式，使用驱动单元10和反冲板42钻进孔14中并前进到侧孔50中。当衬管70位于侧孔50中时(图7b)，操作泵送单元26，以泵送所述上活塞74下到衬管内部，强迫所述下活塞76出来(或切断衬管下端的密封)，并强迫粘合剂浆进入侧孔50中围绕衬管70的环面，允许设置在此处。然后，衬管70脱离钻探管73，并且工具从钻井14中抽出。如果衬管70从侧孔50延伸，它需要从钻井壁铣削部分凸起。这可能用特殊工具或安装到本发明工具上的合适功能单元来做。

也可以使用其它填充选择，如下：

a)衬管可以是槽形衬管。

b)所述填充可以由烁石包装的过滤器组成。再则，为了运送到孔内，包装的烁石包含在过滤器内部，为了粘合，以上述相同的方式泵送出来。在这种情况下，需要在屏障内部提供暂时的衬管，以让所述包装被泵送到所述屏障端部的外面。

c)具有集成阀(integrated valve)和测量***的智能化填充(intelligentcompletion)。

在有些应用中，在主孔的一次运行中进行多项操作是很重要的。一个示例是一次侧向钻探和侧向永久传感器的安装。

对于这种应用，可以使用两个头部***。开始，该***定向，使得钻头面对侧向的正确方向。在钻探之后，定向潜进器转动钻头180度(没有反冲垫(kick pad))。在这种情况下，离合器从反冲垫脱离(需要时)钻头的方向。然后，另一个钻头位于反冲垫的前面，准备进入侧孔。例如，这可以是用于侧向的永久安装***。

图8表示本发明的实施例用于多项操作的结构。反冲垫42设置离合器***(clutch system)，用于与定向潜进器20和钻探电机一起旋转(或不旋转)。而且，反冲垫可以配备两个或更多的存储桶(barrel)80、81，以在开闩时容纳电机和其它功能元件。

对于这种应用，电机38通过由控制潜进器22所控制的闩锁***82而连接钻探管36。这允许电机38开闩使得其被留在大反冲桶80中。然后，钻探管闩锁82可以被引入反冲垫42中的另一个小桶80。这个小桶80可以装载由闩锁***82停止的不同功能单元84。这允许钻探管36闩到闩锁***82上。然后，该工具可以用于将功能单元84推入侧孔50中并将它永久地安装(如果需要)，如上所述。

本发明还可以适用于已下套管井。在这种情况下，到适宜位置的第一次运行需要用铣刀在套管中开一个窗状开口(window)，此后可以进行钻探和/或其它操作，如上所述。

当该工具准备用于通过生产油管时，也需要变化。例如，可以用导线可钓式(wireline fishable)的造斜器来代替反冲板。而且，诸如多指测径器工具(multi-finger caliper)的工具可以代替成像工具，用于在套管中定位孔。

Claims (22)

1.一种打孔工具，其包括：

(i)一轴向驱动单元，其具有用于电力缆线延伸到钻井的连接，并包括

一锚定机构，其在所述钻井中可操作在一第一布置和一第二布置之间，该第一布置抵抗所述单元的旋转和轴向的移动，在该第二布置中所述锚定机构在所述钻井中可轴向移动，

一轴向驱动机构，其当处于所述第二布置时轴向地将所述锚定机构沿所述钻井移动；

(ii)一安装在所述驱动单元上的电机，其在所述驱动单元的打孔端；

(iii)一液压泵，其连接所述电机，该泵提供一液压动力源；和

(iv)一功能单元，其连接在所述液压泵下面并由此被供给动力，所述轴向驱动机构的操作用于将该功能单元轴向地移到所述钻井下。

2.如权利要求1所述的工具，其中还包括一定向单元，其允许在所述驱动单元下面的至少部分工具的绕轴旋转。

3.如权利要求1或2所述的工具，其中还包括一转向部件，其位于所述功能单元下面，其用于在操作驱动机构时沿一预定方向推动所述功能单元。

4.如权利要求1，2或3所述的工具，其中所述液压泵使用所述钻井中的流体来提供液压动力源。

5.如前述任一项权利要求所述的工具，其中所述功能单元是一井结构装置。

6.如权利要求5所述的工具，其中所述井结构装置包括一钻探组件。

7.如权利要求6所述的工具，其中所述钻探组件包括一钻探电机，其通过来自于所述泵的液压动力供应而得到动力。

8.如权利要求7所述的工具，其中还包括一钻头，其由所述钻探电机驱动。

9.如权利要求7或8所述的工具，其中所述钻探电机由一中空钻轴连接所述泵，液压流体流过该中空钻轴。

10.如权利要求9所示的工具，其中还包括至少一个安装在所述钻轴上的支撑部件，以在钻探时支撑而抵抗弯曲。

11.如权利要求6-10中任一项所述的工具，其中还包括至少一个折流板，其被设置成将钻出的钻屑导向在所述工具下的井。

12.如权利要求6-10中任一项所述的工具，其中还包括一钻屑收集器，其位于所述钻探单元下面并安装到所述工具上，用于收集所述钻探单元钻出的物质。

13.如权利要求12所述的工具，其中还包括多个转向器，其位于所述钻探单元的上面和下面，以强制钻屑进入所述收集器。

14.如权利要求13所述的工具，其中还包括一循环管，其在所述多个转向器之间延伸，以让流体向上循环回到已经清除钻屑的钻井。

15.如权利要求6-13中任一项所述的工具，其中还包括位于所述钻探单元中的一测量单元。

16.如权利要求6-15中任一项所述的工具，其中还包括在所述钻探工具上面的一膨胀封隔器，其在膨胀时容许至少所述钻探工具位于其中的部分钻井的压力隔离。

17.如权利要求5所述的工具，其中所述井结构单元包括一填充单元。

18.如权利要求17所述的工具，其中所述井结构单元包括一管状填充部件70，其可以通过所述驱动单元的操作而前进到钻井中，当所述工具从所述钻井抽出时，被脱离保持在适当位置。

19.如权利要求18所述的工具，其中所述填充部件用一填充流体填充，该填充流体借助于液压泵从所述填充部件泵送出来并进入围绕所述填充部件的钻井中。

20.如前述任一项权利要求所述的工具，其中还包括位于所述钻井中的一存储单元，至少一个功能单元不使用进可存储于该存储单元中。

21.如权利要求20所述的工具，其中还包括一闩锁***，其用于使存储在所述存储单元中的功能单元脱离与其余的工具的连接。

22.如前述任一项权利要求所述的工具，其中还包括一成像装置，其用于定位所述工具将操作的钻井部分。

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