挖掘物體的工具的製作方法
2023-05-07 05:09:11
專利名稱：挖掘物體的工具的製作方法
技術領域：
本項發明涉及挖掘物體的工具，該工具包括具有噴嘴部件的噴射系統，該噴嘴部件被設置成通過磨粒進口接收流體和磨粒並且用混有磨粒的流體噴射流衝擊需要挖掘的物體。
背景技術：
這樣一類工具可典型地設置在在地下井眼中工作的鑽柱的下端。在作業過程中，流體以鑽井流體形式從地面通過鑽柱上的縱向通道泵入該工具，並且在回流中通過在鑽柱與井眼壁之間的環形空間基本上回到地面。為了避免磨粒通過鑽柱和環形空間連續循環，US 6510907提出給該工具配置一個再循環系統，用於將磨粒與回流分開，並且將這些粒子重新注入噴射系統。
另一類這樣的工具在國際出版物WO 02/34653中作了描述。再循環系統基於一種螺旋分離器磁鐵，螺旋分離器磁鐵同心地布置在一個支持構件內。支持構件由圓柱形套筒構成，該套筒的外表面構成一個支持表面。磁性粒子由螺旋分離器磁鐵產生的磁場滯留在支持表面上。分離器磁鐵有一個中心縱向軸，該分離器磁鐵可環繞該中心縱向軸相對該套筒旋轉。
當分離器磁鐵被驅動繞軸旋轉時，磁性粒子受到垂直於螺旋槽的磁場強度的移動梯度，粒子將沿著該螺旋槽而運動。這樣，粒子在支持表面上被送回到噴射系統，以便重新注入。
這兩類先有技術的工具都依靠磨粒從分離器磁鐵有效轉送到噴射系統。在單位時間內有大量磨粒必須再循環時，有效轉送是特別重要的，因為在這種情況下，磨粒的聚集會使噴射系統的磨粒進口被阻塞。磨粒的聚集因其磁性相互作用而增強。
此外，磨粒應從中分離出來的回流通常還含有挖掘碎片。這些碎片可包括大於進入噴射系統的磨粒進口的通道窗口的巖粒。這類粒子會阻塞噴射系統的磨粒進口，從而阻礙磨粒的再循環過程。
發明內容
根據本項發明，提供一種挖掘物體的工具，該工具包括具有噴嘴部件的噴射系統，該噴嘴部件設置成經磨粒進口接收流體和磨粒，並設置成用混有磨粒的流體噴射流衝擊需要挖掘的物體。該工具還包括再循環系統，該再循環系統設置成使至少一些磨粒從噴射流的對需要挖掘的物體的衝擊的下遊的回流再循環而通過磨粒進口回到噴射系統。磨粒進口具有進入窗口，因此在將該回流與進入窗口相流體連接的路徑上設置過濾部件，這種過濾部件可讓磨粒通過。
因此，使磨粒進口不會有與進入窗口大小相同的或比之更大的物體，而磨粒可以到達磨粒進口。
過濾部件可以設置一個或多個濾孔，濾孔被成形為或設置成使過濾部件不能讓與磨粒進口的進入窗口具有相同的預定的尺寸和形狀的粒子通過，並且同時使一個或多個濾孔不會被一個這樣的粒子完全阻塞。這樣，即使當一個這樣的粒子阻塞一個或多個濾孔時，仍可通過其它的孔或穿過未被阻塞的一部分孔來輸送。
這一點可以這樣來實現，即濾孔具有相當大的寬高比，以致濾孔在一個方向上的尺寸被確定為小於磨粒進口的進入窗口，而在另一方向上大於該進入窗口。
濾孔的全部可通過面積有利的是應大於磨粒進口的進入窗口面積，從而使過濾部件可能具有的對磨粒再循環的不利影響減到最小。
在一個有利的實施例中，其中再循環系統包括一個支持表面，以將磨粒向磨粒進口引導，過濾部件設置成裙的形式，在裙與支持表面之間形成狹縫形式的濾孔。
圍繞著支持表面的這樣的裙引導鑽井流體沿著支持表面從井眼環空流向磨粒進口，從而進一步為使支持表面上的磨粒送往磨粒進口並進入噴射系統提供支持。
現將參考附圖用實例對本發明加以描述，其簡要表示在下列圖中圖1是沿著挖掘物體工具的一部分的B-B線的縱斷面；圖2是圖1的工具的視圖，表示以裙狀具體實現的過濾部件；圖3是通過磨粒進口和裙的A-A線的橫斷面圖；圖4是圖1中工具的可能的磁鐵表面配置的表面形態圖；和圖5(a-c部分)是工具中使用的備選磁鐵配置。
在這些圖中，相同部分標有相同的標記。其中，在下列描述中，對旋轉方向作了規定，每次的傳輸方向是與所限定的旋轉方向相關聯的觀察方向。
具體實施例方式
在圖1以縱斷面簡要表示了挖掘物體的工具的一部分。工具可與鑽柱(未示出)下端相連接，該鑽柱延伸到一個井眼中，該井眼形成在例如地層的物體中。該工具設置成將混有磨粒的鑽井流體流對著需要挖掘的物體噴射，並且使至少部分磨粒再循環。
工具設置有縱向鑽井流體通道1，它在其一端與鑽柱上設置的鑽井流體通道相流體連通，並且它在其另一端與具有噴嘴部件3、2、5的噴射系統相流體連通。噴嘴部件3、2、5包括一個混合室2，混合室通過鑽井流體進口3與鑽井流體通道1相連接。
混合室2也與磨粒進入的磨粒進口4相流體連通，並與具有出口(未示出)的混合噴嘴5相流體連通。鑽具在井眼中鑽井過程中，該噴嘴被設置成將鑽井流體流和磨粒對著地層噴射。
混合室2設置有一塊磁性材料14，裝在磨粒進口4的對面，但這是可選項。
混合噴嘴5設置成向著鑽具的縱向傾斜，與豎直面成15-30°的傾斜角，但是也可使用其它角度。優選的傾斜角約為21°，通過在井眼裡面軸向旋轉整個工具來磨蝕井眼的底部，這個角度是最理想的。混合室2和混合噴嘴5，與出口噴嘴以相同角度對齊，以便取得最理想的磨粒加速度。
鑽井流體通道1設置成旁通輸送磁性粒子的傳輸裝置6，該裝置包括在該工具內，作為磁性磨粒再循環系統的一部分。如果磨粒含有磁性材料，該裝置可以使用。裝置6包括一個支持構件。支持構件的形狀為稍呈錐形的套筒15，用於提供一個支持表面。該支持表面在一個大致呈圓形的狹長的分離器磁鐵(separator magnet)7周圍延伸。分離器磁鐵7產生一個磁場，將磁性粒子保留在支持表面15上。
鑽井流體通道1相對於支持表面15和混合室2固定設置。鑽井流體通道1有一個下端，設置在磨粒進口4附近。在本實施例中，鑽井流體通道1沿軸向形成在一個脊的內側，該脊與支持表面15呈凸出式接觸(protruding contact)。鑽井流體通道1可選擇地設置成類似於國際出版物WO 02/34653中示出和描述的方式獨立於支持表面，參考該出版物中的圖4，或者設置在偏移軸向的方向。磨粒進口4位於該脊的下端。
支持表面15呈圓錐形。支持表面也可選擇為圓柱形。
圓柱形分離器磁鐵7由疊在一起的四個較小磁鐵7a、7b、7c和7d構成。不同數量的較小磁鐵也可使用。每個磁鐵7a、7b、7c和7d都有完全相反的N和S極，並且這些磁鐵以這樣方式重疊，即使得相鄰磁鐵的N-S方向繞中心縱向軸8彼此相對旋轉一個方位角，以致通過交替改變N和S極分別形成兩個大致螺旋形在直徑上相對的帶。
為了本說明的目的，一個磁極是磁鐵表面上或支持表面上的一個區，在那裡磁力線穿過磁鐵表面或支持表面，因而看作是磁力線的來源區或進入區。
因為雙極磁鐵的特性，在每個較小磁鐵7a、7b、7c和7d的N極和S極之間的區域內的磁場強度小於N極和S極周圍大致呈螺旋形排列的區域內的磁場強度。這樣，交替的N極和S極的螺旋帶形成一個相對於形成弱磁場帶的區域具有增強磁場強度的強磁場帶，所述弱磁場帶相對於該強磁場帶在方位角上移動大約90°。在強、弱磁場帶之間，有一個梯度區，在該梯度區磁場強度從強磁場帶內的增加值降低到弱磁場帶內的值。
分離器磁鐵7有一個中心縱向軸8，並相對於套筒15和圍繞中心縱向軸8旋轉。設置驅動部件(未示出)以驅動軸8，從而使分離器磁鐵7旋轉，根據螺旋帶的方向指示或者順時針旋轉或者逆時針旋轉。驅動設備可以有利地設置成電動機的形式，該電動機可由控制系統來控制(未示出)。
在磁鐵7d的下端設置短錐形段11。套筒15以這樣的方式設置有對應圓錐體，以使磨粒進口4提供在錐形段11周圍的支持表面15與混合室2之間的流體連通。該圓錐體最好基於同上面討論的混合室2和混合噴嘴5的角度相同的角度。
圖2為該工具外側的示意圖。可以看見的是裝有分離器磁鐵7的錐形支持表面15和裝有旁通鑽井流體通道的脊41。尺寸與表1中給出的尺寸相符。
表1
磨粒進口4附近的區域(如圖1所示)被一個呈裙43形的罩屏蔽。裙43與支持表面15之間留有間隙以保持敞開。通過該間隙，磨粒進口4經過沿著支持表面15的路徑可以進入。該通道的走向經過在裙43與支持表面15之間延伸的呈狹縫44狀的濾孔。
圖3表示沿著如圖1和2中所示的A-A的橫斷面。該橫斷面經過橫對著軸8的磁鐵7d，並經過混合室2和磁性材料塊14。該間隙延伸在裙43與支持表面15之間。通過狹縫44可以進入這一間隙。
值得注意的是，圖2和3中所示的工具上的裙43適合於與順時針旋轉的分離器磁鐵一道使用。顯然對於具有可以逆時針旋轉的分離器的工具來說，裙必須設置在磨粒進口的另一側。
如果安裝，磨粒進口4對面的磁性材料塊14將分離器磁鐵產生的一部分磁場吸入混合室2。結果，對於進入磨粒進口4的區域內的磁性粒子23來說，將磁性粒子23吸引到支持表面15的磁力不那麼強。因此，磁性磨粒通過磨粒進口4進入混合室2變得更加容易。
在作業過程中，該工具工作情況如下。該工具與從地面插入井眼的鑽柱下端相連接。再次參考圖1，鑽井流體流由地面上的一個合適的泵(未示出)泵送，通過鑽柱的鑽井流體通道和流體通道1進入混合室2。在初始泵送期間，該鑽井流體流設置有低濃度磁性材料磨粒，例如鋼丸或粗鋼砂。
該鑽井流體流從混合室2流入混合噴嘴5，並且對著井眼底部噴射。同時，鑽柱旋轉，使井眼底部被均勻地衝蝕。含有流體、磨粒和挖掘碎片的回流從井眼底部經井眼向著回到地面的方向流動。因而，回流沿著套筒15通過。
在泵送鑽井流體流的同時，分離器磁鐵7按螺旋帶方向所指示的方向圍繞它的軸8旋轉，螺旋帶的方向可以是順時針也可以是逆時針。分離器磁鐵7引起一個延伸到套筒15外表面上和延伸到套筒15外表面之外的磁場。隨著該鑽井流體流沿著套筒15通過，該流中的磨粒被來自分離器磁鐵7的磁力從該流中分離出來，這種磁力將粒子吸引到套筒15的外表面。
鑽井流體流現在基本上沒有起磨蝕作用的磁性粒子。鑽井流體流通過井眼進一步流向地面上的泵，並且在除去鑽屑後通過鑽柱進行再循環。
施加在磨粒上的磁力在弱磁場帶內比在強磁場帶內低。滯留在支持表面15上的磁性粒子被吸引到具有最強磁場的帶上。因分離器磁鐵7在逆著螺旋帶方向的方向上旋轉，各帶及它們之間的梯度區在與梯度區垂直的方向上對磁性粒子施加力，該力有一個向下分量，從而使粒子受力以伴隨有螺旋形向下的運動。
在粒子抵達磨粒進口4時，流入混合室2的鑽井流體流再次夾帶走這些粒子。一旦到了混合室2的內部，這些粒子就與經混合室2從鑽井流體進口3流入混合噴嘴5的鑽井流體流相互作用，從而這些粒子被夾帶進該流內。
在下一個循環中，磨粒再次對著井眼底部噴射，然後以朝著地面的方向流經由該工具和井眼形成的環空。然後連續重複該循環。這樣，可以實現鑽柱/泵送設備基本上不被磨粒損壞，因為這些磨粒只通過鑽柱的下部進行循環，而鑽井流體則通過整個鑽柱和泵送設備進行循環。一旦少部分粒子通過井眼流到地面，這一部分粒子可以再次通過流經鑽柱的流體流放回去。
混合噴嘴5中的噴射泵機構產生一股強大的鑽井流體流，從混合室2流入混合噴嘴5。噴射泵機構輔助性支持磁性粒子流入混合室2。與鑽井流體進口噴嘴(在進口3與混合室2之間)相比，混合噴嘴5的較大直徑導致充分夾帶走通過磨粒進口4進入混合室的鑽井流體和磁性磨粒。被夾帶的鑽井流體與磁性粒子之間的相互作用也有助於將粒子從支持表面15有效地釋放到混合室2中。
總的來說，為了形成狹縫44而設置的裙43起過濾部件作用，因而狹縫44起濾孔作用。支持表面15和裙43的內表面限定一個將磨粒進口4與井眼環空相連接的通道。因此裙壁保護磨粒進口4免受環空影響，以致磨粒進口4隻能讓來自井眼環空的流體經過一個沿著支持表面15的路徑進入。
裙的設置避免了大於磨粒進口4的通道窗口(access window)尺寸的巖粒進入該通道。狹縫開口的寬高比較大，在徑向(支持表面的橫向)上狹縫開口小於磨粒進口4的進入窗口(entrance window)，而在沿著支持表面的周向，狹縫開口大於進入窗口。這樣，如果狹縫的一部分被例如巖粒阻塞，則該狹縫的另一部分仍可讓磨粒和流體通過。
裙43的這種設置還引導鑽井流體沿著支持表面15在希望的傳輸方向上從井眼環空流向混合室2。為了使足夠的鑽井流體夾帶以磁性粒子流，井眼環空中的鑽井流體流速最好不應超過3m/s。可選擇地是，在環形側上的裙壁中設置一些附加槽溝。
帶右旋螺旋方向(逆時針方向)的分離器磁鐵7在圖4中用一種表示法來表示，其中圓柱面在紙面中展平。因此，豎向上表示分離器磁鐵的高度，分離器磁鐵分成較小磁鐵7a、7b、7c和7d。在水平方向上在0和360°之間的所有方位角的表面都可以看到。正如所看到的那樣，就堆疊起來的每個較小磁鐵而言，這一實例中角為90°，是兩個相鄰的較小磁鐵中投影的N-S方向之間的方位角度差。可選擇地，角可以沿著磁鐵堆疊而變化。
區域16簡要表示梯度區，在這裡磁場強度陡降，從強磁場帶的增加值降到弱磁場帶內的值。
取決於和較小磁鐵的軸向高度，兩個強磁場帶中的每一個都朝著與中心縱向軸的相垂直的平面形成一個角θ的方向延伸，如圖4中所示。角θ可以沿著磁鐵堆疊的方向而變化。
被分離器磁鐵滯留在支持表面上的磁性粒子趨向於將它們自己沿著從一極到相反極性的最靠近的一極的磁路，排列成狹長的一些鏈。在圖4中用虛線9表示的在一個強磁場帶內的兩個相鄰的N極和S極位置之間的大致圓柱面上的最短磁路，比橫跨在該強磁場帶內S極(或N極)位置與另一個強磁場帶內最近的N極(S極)位置之間的大致圓柱面上的最短磁路更短。因此，磁性粒子將往往沿著與強磁場帶相一致的線9形成一個鏈。作為參考，標出的虛線10具有與虛線9相同的路程長度，可以看出，這一虛線10太短，以致不能連接從強磁場帶內的N極到跨過梯度區16的該帶外側的最靠近的S極之間的距離。
有關距離在支持表面上確定，因為它近似為粒子鏈將要長大的距離。
在上面描述的每個分離器磁鐵7中，強磁場帶和弱磁場帶由於雙極的圓柱形磁鐵的磁場分布而形成。這導致一些增強磁場強度帶。如果梯度區內的磁場變化大，滯留在支持表面上的磁性粒子最直接地對梯度區的移動做出反應。為了實現這一目標，弱磁場帶最好對應於磁鐵的減小的磁導率區和/或在分離器磁鐵與支持表面之間的間隙。由此，可實現在強磁場帶和弱磁場帶之間較陡的梯度區。
圖5表示也作逆時針旋轉的備選分離器磁鐵的設置，圖1中的磁鐵7a到7d由兩倍的磁鐵替換，兩倍的磁鐵中的每一個為那些磁鐵7a到7d軸向高度的一半。另外，可以使用不同數量的磁鐵。中間的磁鐵按NNSSNN或SSNNSS順序堆放，所有相鄰極處於一個螺旋帶上。與圖1的分離器磁鐵7相比，相鄰N-N和S-S極的組合呈假螺旋形，與帶的螺旋形布置相一致。此外，在堆中第一個和最後一個較小磁鐵構成的分離器磁鐵上的磁極，在堆放方向上小於分離器磁鐵中間部分的磁極。這具有這樣的優點，即從強磁場帶中最頂層磁極或最底層磁極開始的磁路可以發現它在同一強磁場帶中最近的相反極性的磁極。堆疊中的第一個和最後一個磁鐵甚至可以有比堆疊中其它磁鐵更小的軸向高度。
在圖5的實施例中，減小的磁導率區以螺旋凹槽26的形式設置在鄰近強磁場帶的分離器磁鐵7的外表面上。因為磁性材料的磁導率高於填充這些凹槽的弱磁性材料(氣體、流體或固體)，所以內部磁力線主要沿著磁鐵材料而不是凹槽中包含的材料。這使鄰近凹槽26的增強的磁場強度的強磁場帶更加突出。圖5a表示分離器磁鐵的橫斷面，它示出了在正好相反的磁極周圍的圓形輪廓線24，正好相反的磁極被基本上為直線的輪廓線25連接。直輪廓線與凹槽26一致，而圓輪廓線與增強的磁場強度的強磁場帶一致。
在圖5b中，表示了分離器磁鐵的簡略縱向視圖，斜線表示圓輪廓線與基本上為直線的輪廓線之間的過渡。圖5c以與圖4中的相同方法提供了整個表面的簡要表示方法。螺旋凹槽的角θ為53°。
優選地，相對於分離器磁鐵的圓柱形周邊，凹槽達到某一深度。該深度類似於或大於高磁場中的磁表面與支持表面之間的間隙的距離。
顯然，圖4和5中表示的作逆時針旋轉的分離器磁鐵也可製成作順時針旋轉，只要將螺旋帶的方向從右旋改到左旋即可。
傳輸磁性材料粒子的裝置的和所描述的再循環系統的合適的磁鐵可以用任何高磁性材料，包括NdFeB，SmCo和AlNiCo-5或它們的組合來製造。
優選地，分離器磁鐵還具有在室溫下至少為140kJ/m3，優選為在室溫下大於300kJ/m3的磁能含量，例如是NdFeB的磁鐵。高能含量允許支持表面與回流的軸向接觸長度較短，因此允許支持表面有較大的錐度，這對軸向傳輸率是有利的。另外，分離器磁鐵的旋轉需要較少功率。
套筒15和鑽井流體旁路1通常用非磁性材料製造。它們用單塊材料適當地加工而成，以便取得最佳機械強度。超級合金，包括高強度耐腐蝕非磁性Ni-Cr合金，包括以Inconel 718或Allvac 718的牌號出售的合金，被發現特別合適。其它材料，包括BeCu，也可使用。
在地層中挖井眼時，井眼環空(由井眼壁和挖掘工具構成)內的鑽井流體回流可以2m/s或更高的速率通過再循環系統。進入並眼環空的磁場應在粒子上施加拉力。在粒子通過該裝置前，該拉力大得足以將它們拉向支持表面。同時，將粒子拉到殼體上的磁力應儘可能低，以便將旋轉分離器磁鐵的摩擦力和功率要求降到最低。最合適的磁鐵是具有儘可能高的最低主徑向極矩係數的磁鐵，它典型地是具有的主偶極特性勝過某一能量含量的四極特性的磁鐵。
為了取得再循環系統的最佳俘獲效率，分離器磁鐵最好位於井眼的軸向中心。在典型的井眼裡，達到挖掘工具直徑的15％的小軸向偏移是可以接受的。圖2中顯示的實施例中沿軸向裝在支持表面15內部的磁鐵的軸向偏移，對於計劃為70mm直徑的鑽井來說為10％或近似7mm。
作為圓柱形分離器磁鐵的備選方案，可以使分離器磁鐵的外徑和內壁35的內徑隨著軸向高度的降低而減小。用來組裝分離器磁鐵的較小磁鐵可以呈截頭圓錐形，以獲得錐形分離器磁鐵。分離器磁鐵與支持套筒的內壁之間的間隙也可縮小，並且支持套筒的壁厚也可縮小。
混合噴嘴5中的或磨料噴口中的鑽井流體可包含的磁性磨粒的體積濃度典型地可達到10％。通過旁通管1提供的磁性磨粒的典型濃度按體積計算為0.1-1％。分離器磁鐵典型地以10-40Hz的旋轉頻率被驅動。
上面所示的過濾部件，尤其包括裙的過濾部件，一般可應用於磁性粒子的再循環系統中，除了上面描述的再循環系統類型外，尤其可應用於具有其它類型的分離器磁鐵設置的再循環系統，它們的一些例子在WO 02/34653中和在US 6510907中提供。
正如上面解釋的那樣，裙43和支持表面15之間形成的狹縫44具有大的寬高比，因此狹縫44的一部分仍可保持暢通，即使它的另一部分被巖粒阻塞。
可以選擇設置一些濾孔，至少在一個方向上每個濾孔小於進口孔4的進入窗口，但間隔開的距離大於進口孔4的進入窗口的尺寸。
在任一種方式中，一個或多個濾孔的累積可通過面積應大於磨粒進口4的進入窗口的面積。
權利要求
1.一種挖掘物體的工具，該工具包括具有噴嘴部件的噴射系統，該噴嘴部件設置成經過磨粒進口接收流體和磨粒，並設置成用混有磨粒的流體噴射流衝擊要被挖掘的物體，該工具還包括再循環系統，該再循環系統設置成使至少一些磨粒從噴射流對要被挖掘的物體的衝擊的下遊的回流再循環而通過所述磨粒進口回到所述噴射系統，所述磨粒進口具有進入窗口，因此在將所述回流與該進入窗口相流體連接的路徑上設置過濾部件，以使所述磨粒進口不會有與進入窗口大小相同的或比之更大的物體，這種過濾部件可讓磨粒通過。
2.根據權利要求1的工具，其中所述過濾部件設置有一個或多個濾孔，所述濾孔被成形為或設置成使所述過濾部件不能讓具有與所述磨粒進口的所述進入窗口相同的預定的尺寸和形狀的粒子通過，並且同時使一個或多個濾孔不會被一個這樣的粒子完全阻塞。
3.根據權利要求2的工具，其中至少一個濾孔設置有相對大的寬高比，這個濾孔在一個方向上的尺寸被確定為小於所述磨粒進口的所述進入窗口，而在另一個方向上大於所述進入窗口。
4.根據權利要求1-3中的任何一項的工具，其中所述過濾部件設置有許多濾孔，每個濾孔至少在橫向於所述路徑的一個方向上小於所述磨粒進口的所述進入窗口，並且連續的濾孔被隔開的距離大於所述磨粒進口開口的所述進入窗口的尺寸。
5.根據前面權利要求中的任何一項的工具，其中再循環系統包括支持表面，以將磨粒向所述磨粒進口引導，所述過濾部件設置成裙的形式，在該裙與該支持表面之間形成狹縫形式的濾孔。
6.根據權利要求5的工具，其中所述裙被設置成在沿著所述支持表面的路徑上引導流體從所述回流進入所述磨粒進口。
7.根據前面權利要求中的任何一項的工具，其中所述再循環系統包括傳輸裝置，該傳輸裝置用來在選定方向上將所述磨粒向所述磨粒進口輸送，所述磨粒包含磁性材料，所述傳輸裝置包括-具有支持表面的支持構件，用於支持所述磨粒，所述支持表面在所述選定的方向上延伸；-分離器磁鐵，它被設置成產生磁場，以將所述粒子保持在所述支持表面上，因此在所述支持表面上的磁場設置有強磁場帶、弱磁場帶和磁場梯度，該磁場梯度位於所述強磁場帶和弱磁場帶之間的梯度區內，因此所述強磁場帶內的磁場強度高於所述弱磁場帶內的磁場強度。-使所述強磁場帶和弱磁場帶在一個方向上相對所述支持表面前進的部件，所述一個方向具有沿支持表面上的磁場梯度的方向的分量，因此所述弱磁場帶跟隨著所述強磁場帶。
8.根據權利要求7的工具，其中沿著所述強磁場帶，設置至少一個第一磁極和一個極性相反的第二磁極，以使從所述第一磁極到所述第二磁極的所述支持表面上的第一磁路，比橫跨從所述第一磁極到任何其它最近的極性相反的磁極的梯度區的所述支持表面上的第二磁路短。
9.權利要求7或8的工具，其中梯度區被螺旋狀設置在所述分離器周圍。
全文摘要
該工具包括一個具有噴嘴部件的噴射系統，該噴嘴部件設置成經磨粒進口(4)接收流體和磨粒(23)，並設置成用混有磨粒的流體噴射流衝擊需要挖掘的物體。該工具還包括一個再循環系統，設再循環系統設置成使至少一些磨粒再循環，這些磨粒從回流，噴射流對需要挖掘的物體衝擊的下遊，通過磨粒進口回到噴射系統。磨粒進口具有進入窗口，因此在將該回流與進入窗口相流體連接的路徑上設置過濾部件(43、44)，使磨粒進口不會有與進入窗口大小相同的或比之更大的物體。這種過濾部件可讓磨粒通過。
文檔編號E21B7/18GK101094964SQ200480019679
公開日2007年12月26日 申請日期2004年7月8日 優先權日2003年7月9日
發明者J·J·布蘭格 申請人:國際殼牌研究有限公司