本公開總體上涉及井下鉆井工具，并且更具體來說涉及在偏心旋轉(zhuǎn)期間對旋轉(zhuǎn)鉆頭中的弱區(qū)域的識別。發(fā)明背景各種類型的工具用來在地下巖層中形成井筒以用于回收烴，例如處于地表下方的油氣。這類工具的實例包括旋轉(zhuǎn)鉆頭、開孔器、擴孔器和取心鉆頭。旋轉(zhuǎn)鉆頭包括但不限于固定刀具鉆頭，例如聚晶金剛石復(fù)合片(PDC)鉆頭、刮刀鉆頭、基體鉆頭、鑿巖鉆頭和牙輪鉆頭。固定刀具鉆頭通常包括多個刀片，所述多個刀片各具有多個切削元件，例如PDC鉆頭上的PDC切削元件。在典型鉆井應(yīng)用中，鉆頭旋轉(zhuǎn)以形成井筒。由鉆頭形成的井筒的直徑可由設(shè)置在鉆頭的最大外徑處的切削元件限定。鉆頭直接或間接耦接至“鉆柱”，所述鉆柱包括端對端連接的一系列細長管狀分段。部件的被稱為“底部鉆具組合”(BHA)的組件可連接至鉆柱的井下端。當(dāng)BHA的軸與鉆頭的軸不處于對準(zhǔn)中時，鉆頭可作為整體圍繞BHA軸旋轉(zhuǎn)。這被稱作鉆頭的偏心旋轉(zhuǎn)。附圖簡述結(jié)合附圖參考以下描述可獲得對本公開的特征和其優(yōu)點的更完整的理解，在附圖中相同的參考數(shù)字指示相同的特征，并且其中：圖1示出根據(jù)本公開的一些實施方案的鉆井系統(tǒng)的示例性實施方案的立視圖；圖2A示出根據(jù)本公開的一些實施方案的以通常用來建?；蛘咴O(shè)計固定刀具鉆頭的方式向上定向鉆頭的等距圖；圖2B示出根據(jù)本公開的一些實施方案的被配置來形成井筒的鉆頭的鉆頭面輪廓；圖3A示出根據(jù)本公開的一些實施方案的具有與井筒(或BHA)軸未對準(zhǔn)的鉆頭軸的鉆頭的示意性圖式；圖3B示出根據(jù)本公開的一些實施方案的具有從井筒軸偏心的鉆頭軸的鉆頭的鉆頭面的示意性圖式；圖4A和4B示出根據(jù)本公開的一些實施方案的圖3B的鉆頭的鉆頭面輪廓的示意性圖式；圖5示出根據(jù)本公開的一些實施方案的具有變化角坐標(biāo)θ的圖3B的鉆頭的鉆頭面輪廓的示意性圖式；圖6A和6B示出根據(jù)本公開的一些實施方案的與徑向坐標(biāo)有關(guān)的切削層體積的曲線圖；圖7示出根據(jù)本公開的一些實施方案的基于如參考圖5討論的圍繞井筒軸的各種角坐標(biāo)(θ)的切削層體積的曲線圖；圖8示出根據(jù)本公開的一些實施方案的基于在具有補償弱區(qū)域的額外切削元件的情況下的圍繞井筒軸的各種角坐標(biāo)(θ)的切削層體積的曲線圖；圖9示出根據(jù)本公開的一些實施方案的示例性井下鉆井工具建模系統(tǒng)的方框圖；以及圖10示出根據(jù)本公開的一些實施方案的用于在偏心旋轉(zhuǎn)期間對旋轉(zhuǎn)鉆頭中的弱區(qū)域的識別的示例性方法的流程圖。具體實施方式公開一種鉆頭模型和相關(guān)系統(tǒng)和方法，涉及對鉆頭中的可在偏心旋轉(zhuǎn)期間出現(xiàn)的弱區(qū)域的識別。在廣義的術(shù)語中，所公開的模型的一個方面考慮到確定井筒坐標(biāo)系統(tǒng)中的鉆頭坐標(biāo)的位置。多個鉆頭輪廓基于圍繞井筒的軸的各種角度產(chǎn)生?；阢@頭輪廓，計算切削層材料體積并識別鉆頭上的弱區(qū)域。弱區(qū)域是其中個別切削元件的切削層可被磨損以使得切削層體積小于預(yù)定最小切削層體積的區(qū)域。為了補償弱區(qū)域，可在鉆頭上配置額外切削元件。因此，通過參考圖1至圖10最好地理解本公開的實施方案和其優(yōu)點，各圖中相同編號用于指示相同和對應(yīng)部分。圖1示出根據(jù)本公開的一些實施方案的鉆井系統(tǒng)100的示例性實施方案的立視圖。鉆井系統(tǒng)100被配置來根據(jù)本公開的一些實施方案提供進入一個或多個地質(zhì)地層中的鉆井。鉆井系統(tǒng)100可包括井表面，有時被稱為“井場”106。各種類型的鉆井裝備，例如旋轉(zhuǎn)臺、泥漿泵和泥漿罐(未明確示出)可定位在井表面或井場106。例如，井場106可包括鉆機102，所述鉆機102可具有與“陸地鉆機”相關(guān)聯(lián)的各種特性和特征。然而，并入有本公開的教導(dǎo)的井下鉆井工具可令人滿意地與鉆井裝備一起使用，所述鉆井裝備定位在海上平臺、鉆井船、半潛式裝置和鉆井駁船(未明確示出)上。鉆井系統(tǒng)100可包括與鉆頭101相關(guān)聯(lián)的鉆柱103，所述鉆頭101可用來形成多種井筒或井眼，例如大體豎直的井筒、大體水平的井筒和/或豎直下降并且隨后以如圖1所示的預(yù)定角度下降的井筒。各種定向鉆井技術(shù)和鉆柱103的井底鉆具組件(BHA)120的相關(guān)聯(lián)部件可用來形成井筒114。例如，側(cè)向力可在鄰近造斜位置113處施加于鉆頭101以形成井筒114的從井筒114的大體豎直部分延伸的成角部分。術(shù)語“定向鉆井”可用來描述鉆出相對于豎直面以一個或多個所需角度延伸的井筒或井筒的一部分。這類角度可大于與豎直井筒相關(guān)聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)變化。定向鉆井還可被描述為鉆出偏離豎直面的井筒。術(shù)語“水平鉆井”可用來包括在與豎直面成約九十度(90°)的方向上鉆井。BHA120可由被配置來形成井筒114的多種部件形成。例如，BHA120的部件122a、122b和122c可包括但不限于，鉆頭(例如，鉆頭101)，鉆挺，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具，定向鉆井工具，井下鉆井馬達，用于鉆柱的重量、扭矩、彎曲和彎曲方向測量的鉆井參數(shù)傳感器以及其他振動和旋轉(zhuǎn)相關(guān)傳感器，例如擴孔器、管下擴孔器或開孔器的孔放大器，穩(wěn)定器，含有井筒測量裝備的隨鉆測量(MWD)部件，用于測量地層參數(shù)的隨鉆測井(LWD)傳感器，用于通信的短途和長距離遙測系統(tǒng)，和/或任何其他適合的井下裝備。例如被包括在BHA120中的鉆挺和不同類型的部件122的部件數(shù)量可取決于所預(yù)測的井下鉆井條件和將由鉆柱103和旋轉(zhuǎn)鉆頭101形成的井筒的類型。BHA120還可包括各種類型的測井工具(未明確示出)和與井筒的定向鉆井相關(guān)聯(lián)的其他井下工具。這類測井工具和/或定向鉆井工具的實例可包括但不限于聲學(xué)、中子、γ射線、密度、光電、核磁共振、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具和/或任何其他可商購的井工具。井筒114可部分地由套管柱110限定，所述套管柱110可從井表面106延伸至所選井下位置。如在圖1中所示，井筒114的不包括套管柱110的部分可被描述為“裸井”。此外，襯管部分(未明確示出)可存在并且可與鄰近套管或襯管部分相連接。襯管部分(未明確示出)可不延伸至井場106。襯管部分可從先前襯管或套管定位成鄰近底部、或井下。襯管部分可延伸至井筒114的末端。術(shù)語“井上”和“井下”可用來描述鉆井系統(tǒng)100的各種部件相對于井筒114的底部或末端的位置。例如，被描述為從第二部件井上的第一部件可比第二部件更加遠離井筒114的末端。類似地，被描述為從第二部件井下的第一部件可定位成比第二部件更加靠近井筒114的末端。各種類型的鉆井液可通過鉆柱103至附接的鉆頭101從井表面106泵出。這類鉆井液可被引導(dǎo)來從鉆柱103流至被包括在旋轉(zhuǎn)鉆頭101中的相應(yīng)噴嘴(圖2中所示的物件256)。鉆井液可通過部分地由鉆柱103的外徑112和井筒114的內(nèi)徑118限定的環(huán)空108循環(huán)返回到井表面106。內(nèi)徑118可被稱為井筒114的“側(cè)壁”或者“孔壁”。環(huán)空108也可由鉆柱103的外徑112和套管柱110的內(nèi)徑111限定。裸井環(huán)空116可被限定為側(cè)壁118和外徑112。鉆井系統(tǒng)100還可包括旋轉(zhuǎn)鉆頭(“鉆頭”)101。在圖2A中進一步詳細討論的鉆頭101可包括一個或多個刀片126，所述刀片126可從鉆頭101的旋轉(zhuǎn)鉆頭體124的外部部分向外設(shè)置。旋轉(zhuǎn)鉆頭體124可具有大體圓柱形的主體并且刀片126可以是從旋轉(zhuǎn)鉆頭體124向外延伸的任何合適類型的突出。刀片126可包括從每一刀片126的外部部分向外設(shè)置的一個或多個切削元件128。刀片126可包括被配置來控制切削元件128的切削深度的一個或多個切削深度控制器(未明確示出)。刀片126可進一步包括設(shè)置在刀片126上的一個或多個保徑墊(未明確示出)。鉆頭101可根據(jù)本公開的教導(dǎo)來設(shè)計和形成，并可根據(jù)鉆頭101的特定應(yīng)用而具有許多不同設(shè)計、配置和/或尺寸。在所示出的實施方案中，尺寸過大的井筒，例如井筒114，可被例如鉆頭101或其他固定刀具PDC鉆頭的鉆頭鉆出。井筒可由于鉆頭振動、鉆頭傾斜、BHA振動和/或鉆頭軸與BHA軸的未對準(zhǔn)而尺寸過大。當(dāng)鉆頭101圍繞與鉆頭軸104未對準(zhǔn)的BHA軸旋轉(zhuǎn)時，那么鉆頭101可處于“偏心旋轉(zhuǎn)”中。當(dāng)馬達不能在BHA120旋轉(zhuǎn)的同時旋轉(zhuǎn)鉆頭101時，鉆頭偏心旋轉(zhuǎn)也可出現(xiàn)在井下馬達應(yīng)用中。另外，當(dāng)鉆頭101在BHA120旋轉(zhuǎn)的同時處于粘-滑振動的粘結(jié)相中時，鉆頭偏心旋轉(zhuǎn)可出現(xiàn)。鉆頭偏心旋轉(zhuǎn)可出現(xiàn)在多種鉆井操作中，包括豎直鉆井和定向鉆井。然而，鉆頭101可通過假設(shè)鉆頭101圍繞鉆頭軸104旋轉(zhuǎn)而被設(shè)計。在偏心旋轉(zhuǎn)期間的切削元件128上的不勻磨損可在鉆頭101上產(chǎn)生弱區(qū)域，其中切削元件128不有效切進地層中。弱區(qū)域可減少鉆頭壽命或?qū)е螺^低效率的鉆井。因此，識別弱區(qū)域和設(shè)計改進以補償弱區(qū)域可改善鉆頭的壽命和效果。圖2A示出根據(jù)本公開的一些實施方案的以通常用來建?；蛟O(shè)計固定刀具鉆頭的方式向上定向的旋轉(zhuǎn)鉆頭101的等距圖。鉆頭101可以是各種類型的固定刀具鉆頭中的任何者，包括可操作來形成延伸通過一個或多個井下地層的井筒114的PDC鉆頭、刮刀鉆頭、基體鉆頭和/或鋼體鉆頭。鉆頭101可根據(jù)本公開的教導(dǎo)來設(shè)計和形成，并可根據(jù)鉆頭101的特定應(yīng)用而具有許多不同設(shè)計、配置和/或尺寸。鉆頭101可包括一個或多個刀片126(例如，刀片126a-126g)，所述刀片126可從鉆頭101的旋轉(zhuǎn)鉆頭體124的外部部分向外設(shè)置。旋轉(zhuǎn)鉆頭體124可以是大體圓柱形的并且刀片126可以是從旋轉(zhuǎn)鉆頭體124向外延伸的任何合適類型的突出。例如，刀片126的一部分可直接或間接耦接至鉆頭體124的外部部分，而刀片126的另一部分可遠離鉆頭體124的外部部分突出。根據(jù)本公開的教導(dǎo)形成的刀片126可具有多種配置，包括但不限于基本拱形、螺旋狀、盤旋狀、錐形、會聚式、發(fā)散式、對稱的和/或非對稱的。在一些實施方案中，刀片126可具有基本上拱形的配置，大體上螺旋狀的配置、盤旋形配置或適用于與每一井下鉆井工具一起使用的任何其他配置。一個或多個刀片126可具有從鉆頭101的鄰近鉆頭軸104延伸的基本拱形配置。拱形配置可部分地由從鄰近鉆頭軸104延伸的大體凹陷的、凹入成形的部分限定。拱形配置還可部分地由設(shè)置在每一刀片的凹陷的、凹入部分與外部部分之間的大體凸出的、向外彎曲的部分限定，所述外部部分大體上與旋轉(zhuǎn)鉆頭的外徑相對應(yīng)。刀片126中的每一者可包括鄰近或朝向鉆頭軸104設(shè)置的第一末端以及鄰近或朝向鉆頭101的外部部分設(shè)置(例如，大體遠離鉆頭軸104并且朝向鉆頭101的井上部分設(shè)置)的第二末端。刀片126a-126g可包括圍繞鉆頭軸設(shè)置的主刀片。例如，在圖2A中，刀片126a、126c和126e可以是主刀片或主要刀片，因為刀片126a、126c和126e中的每一者的相應(yīng)第一末端141可緊密相鄰于鉆頭101的鉆頭軸104設(shè)置。在一些實施方案中，刀片126a-126g還可包括設(shè)置在主刀片之間的至少一個輔助刀片。在所例示的實施方案中，鉆頭101上的在圖2A中示出的刀片126b、126d、126f和126g可以是輔助刀片或次要刀片，因為相應(yīng)第一末端241可離相關(guān)聯(lián)的鉆頭軸104一段距離地設(shè)置在鉆頭101的井下端251上。主刀片和輔助刀片的數(shù)量和位置可變化以使得鉆頭101包括更多或者更少的主刀片和輔助刀片。刀片126可相對于彼此和鉆頭軸104對稱地或非對稱地設(shè)置，其中刀片126的設(shè)置可基于鉆井環(huán)境的井下鉆井條件。在一些情況下，刀片126和鉆頭101可在由方向箭頭105限定的方向上圍繞鉆頭軸104旋轉(zhuǎn)。每一刀片可具有在鉆頭101的旋轉(zhuǎn)方向上設(shè)置在刀片的一側(cè)上的引導(dǎo)(或者前)表面(或者面)230，和遠離鉆頭101的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)置在刀片的相對側(cè)上的尾隨(或者后)表面(或者面)232。刀片126可沿鉆頭體124定位以使得它們具有相對于鉆頭軸104的盤旋狀配置。在其他實施方案中，刀片126可以大體平行的配置相對于彼此和鉆頭軸104沿鉆頭體124定位。刀片126可包括從每一刀片126的外部部分向外設(shè)置的一個或多個切削元件128。例如，切削元件128的一部分可直接或間接耦接至刀片126的外部部分，而切削元件128的另一部分可遠離刀片126的外部部分突出。通過實例的方式而非進行限制，切削元件128可以是適用于與多種鉆頭101一起使用的各種類型的刀具、壓縮件、按鈕、插入件和保徑刀具。切削元件128和238可以是被配置來切進地層中的任何合適的裝置，包括但不限于主切削元件、備用切削元件、輔助切削元件或其任何組合。主切削元件可被描述為第一層或第二層切削元件。第一層切削元件可設(shè)置在主刀片的引導(dǎo)表面230上，所述主刀片例如刀片126a、126c和126e。第二層切削元件可設(shè)置在輔助刀片的引導(dǎo)表面130上，所述輔助刀片例如刀片126b、126d、126f和126g。在一些實施方案中，輔助切削元件238可放置在刀片126上以最小化或補償在偏心旋轉(zhuǎn)期間使用的鉆頭的弱區(qū)域?？筛鶕?jù)下文討論的圖6A-圖7確定弱區(qū)域。輔助切削元件238的放置可基于多種布局技術(shù)。例如，輔助切削元件238可被配置為位于主切削元件后面的主刀片上的后備切削元件。作為另一實例，輔助切削元件238可放置在輔助刀片上。輔助切削元件238可以是分軌布置(trackset)或單一布置(singleset)。分軌布置切削元件具有徑向一致性以使得它們相對于鉆頭軸104處于相同徑向位置處。切削元件128和238可包括相應(yīng)襯底，其中一層硬切削材料、切削層234設(shè)置在每一相應(yīng)襯底的一端上。切削元件128和238的硬層可提供可與井下地層的鄰近部分接合的切削表面以形成井筒114。切削表面與地層的接觸可形成與切削元件128和238中的每一者相關(guān)聯(lián)的切削區(qū)域。切削表面的定位在切削區(qū)域內(nèi)的邊緣可被稱為切削元件128和238的切削邊緣。切削元件128和238的每一襯底可具有各種配置，并可由與形成用于旋轉(zhuǎn)鉆頭的切削元件相關(guān)聯(lián)的碳化鎢或其他適合材料形成。碳化鎢可包括但不限于碳化一鎢(WC)、碳化二鎢(W2C)、大結(jié)晶碳化鎢和凝結(jié)或燒結(jié)碳化鎢。襯底也可使用其他硬材料形成，所述硬材料可包括各種金屬合金和水泥，例如金屬硼化物、金屬碳化物、金屬氧化物和金屬氮化物。對于一些應(yīng)用來說，切削層234可由與襯底實質(zhì)上相同的材料形成。在其他應(yīng)用中，切削層234可由與襯底不同的材料形成。用來形成切削層234的材料的實例可包括多晶金剛石材料，包括合成的多晶金剛石。在一些實施方案中，刀片126還可包括被配置來控制切削元件128的切削深度的一個或多個切削深度控制器(DOCC)(未明確示出)。DOCC可包括沖擊制動器、備用或第二層切削元件和/或改性金剛石加強(MDR)。刀片126、切削元件128和238以及DOCC(未明確示出)的外部部分可形成鉆頭面的部分。刀片126可進一步包括設(shè)置在刀片126上的一個或多個保徑墊(未明確示出)。保徑墊可以是設(shè)置在刀片126的外部部分上的保徑、保徑分段或保徑部分。保徑墊可接觸由鉆頭101形成的井筒114的鄰近部分。刀片126的外部部分和/或相關(guān)聯(lián)的保徑墊可以相對于井筒114的鄰近部分的各種角度(正、負和/或平行)設(shè)置。保徑墊可包括一或多層的表面硬化材料。鉆頭101的井上端250可包括具有形成在其上的鉆桿螺紋255的柄部252。螺紋255可用來使鉆頭101與BHA120可釋放地接合，由此鉆頭101可相對于鉆頭軸104旋轉(zhuǎn)。鉆頭101的井下端251可包括具有設(shè)置在其間的相應(yīng)排屑槽或流體流動路徑240的多個刀片126a-126g。另外，鉆井液可連通至一個或多個噴嘴256。圖2B示出根據(jù)本公開的一些實施方案的被配置來形成井筒的鉆頭101的鉆頭面輪廓200。刀片的外部部分(未明確示出)、切削元件128和DOCC(未明確示出)可以可旋轉(zhuǎn)地突出到徑向平面上以便形成鉆頭面輪廓200。如在圖2B中所示，鉆頭101的與井下地層的鄰近部分接觸的外部部分可被描述為“鉆頭面”。鉆頭101的鉆頭面輪廓200可包括各種區(qū)域或分段。由于鉆頭面輪廓200的旋轉(zhuǎn)突出，鉆頭面輪廓200可圍繞鉆頭軸104基本對稱，以使得鉆頭軸104的一側(cè)上的區(qū)域或分段可實質(zhì)上類似于位于鉆頭軸104的相對側(cè)上的區(qū)域或分段。例如，鉆頭面輪廓200可包括相對保徑區(qū)域206b定位的保徑區(qū)域206a、相對肩狀區(qū)域208b定位的肩狀區(qū)域208a、相對鼻狀區(qū)域210b定位的鼻狀區(qū)域210a和相對椎體區(qū)域212b定位的椎體區(qū)域212a。包括在每一區(qū)域中的切削元件128可被稱為那個區(qū)域的切削元件。例如，包括在保徑區(qū)域206中的切削元件128g可被稱為保徑切削元件，包括在肩狀區(qū)域208中的切削元件128s可被稱為肩狀切削元件，包括在鼻狀區(qū)域210中的切削元件128n可被稱為鼻狀切削元件，并且包括在錐體區(qū)域212中的切削元件128c可被稱為錐體切削元件。錐體區(qū)域212可以是大體凹陷的并且可在鉆頭101的每一刀片(例如，如圖2A所示刀片126)的外部部分上相鄰于鉆頭軸104并且從鉆頭轉(zhuǎn)動軸104延伸出來形成。鼻狀區(qū)域210可以是大體凸出的并且可在鉆頭101的每一刀片的外部部分上相鄰于每一錐體區(qū)域212并且從每一錐體區(qū)域212延伸形成。肩狀區(qū)域208可在每一刀片126的外部部分上從相應(yīng)鼻狀區(qū)域210延伸形成并且可鄰近于相應(yīng)保徑區(qū)域206終止。在一些實施方案中，在偏心鉆井期間對弱區(qū)域的識別可基于其中定位有切削元件128的鉆頭面區(qū)域。在一些實施方案中，如參考圖2A討論的，輔助切削元件238可放置在刀片126上以在偏心旋轉(zhuǎn)期間最小化或補償鉆頭的弱區(qū)域?？筛鶕?jù)下文討論的圖6A-圖7確定弱區(qū)域。基于弱區(qū)域的位置，額外切削元件(例如，輔助切削元件238)可放置在各種區(qū)域中。例如，如果弱區(qū)域在錐體區(qū)域212和/或鼻狀區(qū)域210中被識別，那么，額外切削元件可分別放置在錐體區(qū)域212和/或鼻狀區(qū)域210中。圖3A示出根據(jù)本公開的一些實施方案的具有與井筒(或BHA)軸330未對準(zhǔn)的鉆頭軸304的鉆頭301的示意性圖式。井筒軸330可以是BHA和/或鉆柱在鉆井期間圍繞其旋轉(zhuǎn)的軸。鉆頭軸304與井筒軸330之間的角差可以是角度β。彎曲長度306可以是處于偏心旋轉(zhuǎn)中的鉆頭301的長度。弱區(qū)域可以是其中個別切削元件的切削層可被磨損以使得切削層體積小于預(yù)定最小切削層體積的區(qū)域。當(dāng)鉆頭軸304與井筒軸330未對準(zhǔn)時，弱區(qū)域可在鉆井操作期間產(chǎn)生。在偏心旋轉(zhuǎn)期間，切削元件以不均勻方式接觸地層，因為鉆頭與BHA旋轉(zhuǎn)同時地旋轉(zhuǎn)。因此，切削元件的切削面可以不均勻方式磨損，并且切削層體積可不均勻地減小。當(dāng)切削層體積小于預(yù)定切削層體積時，弱區(qū)域可存在。圖3B示出根據(jù)本公開的一些實施方案的具有從井筒軸330偏心的鉆頭軸304的鉆頭301的鉆頭面302的示意性圖式。圖3B可包括鉆頭301的鉆頭面302和井筒114(參考圖1討論的)的井筒截面310。鉆頭面302可以是鉆頭301的井下輪廓的突出。圖3B描繪三個刀片的鉆頭301。然而，鉆頭301可在不脫離本公開范圍的情況下包括比圖3B所示刀片更多或更少的刀片。徑向坐標(biāo)R指示鉆頭面302上一點與井筒軸330的正交距離。例如，鉆頭中心處的鉆頭軸304可由于角度β以距離δR從井筒軸330偏心。當(dāng)鉆頭301圍繞井筒軸330偏心旋轉(zhuǎn)時，鉆頭軸304圍繞井筒軸330旋轉(zhuǎn)，并且具有切削元件328的刀片326圍繞井筒軸330旋轉(zhuǎn)。在一些實施方案中，每一切削元件328可在切削元件的切削邊緣上具有相關(guān)聯(lián)的切片點340。例如，切片點340a可與切削元件328a的切削邊緣相關(guān)聯(lián)。在偏心旋轉(zhuǎn)下的鉆頭輪廓可通過在徑向平面上可旋轉(zhuǎn)地突出切削元件328的所有切削邊緣和切片點(也稱為“切片”)獲得。例如，徑向平面350可從井筒軸330延伸通過鉆頭軸304。產(chǎn)生用于偏心旋轉(zhuǎn)的鉆頭輪廓可在偏心旋轉(zhuǎn)期間幫助對鉆頭301上的弱區(qū)域進行識別和補償切削元件磨損。在一些實施方案中，鉆頭301的特征的位置(例如，切片點)可根據(jù)鉆頭面302限定。例如.鉆頭301的鉆頭面302上的位置可由鉆頭面302的xy平面的Xb和Yb坐標(biāo)限定。從鉆頭301的鉆頭軸304至鉆頭面302的xy平面中一點的距離可指示鉆頭面輪廓上的點的徑向坐標(biāo)或徑向位置。通過以下方程式表達具有x坐標(biāo)Xb和y坐標(biāo)Yb的xy平面中一點的徑向坐標(biāo)ri：例如，如圖3所示，與切削元件328a的切削邊緣相關(guān)聯(lián)的切片點340a可在xy平面中具有x坐標(biāo)Xb340a和y坐標(biāo)Yb340a。Xb340a和Yb340a可用來計算切片點340a的徑向坐標(biāo)r340a(例如，r340a可等于Xb340a的平方加Yb340a的平方的平方根)。因此，r340a可指示切片點340a與鉆頭301的鉆頭軸304的正交距離。在一些實施方案中，在偏心鉆井期間，鉆頭301沿鉆頭面302的位置(例如，切片點)可另外通過井筒截面310的xy平面的Xa和Ya坐標(biāo)描述。因此，切片340a也可根據(jù)井筒軸330描述。例如，切片340a可通過x坐標(biāo)Xa340a和y坐標(biāo)Ya340a描述。通過以下以下方程式表達具有x坐標(biāo)Xa和y坐標(biāo)Ya的井筒截面310的xy平面中的一點的徑向坐標(biāo)Ri：例如，與切削元件328a的切削邊緣相關(guān)聯(lián)的切片點340a可分別基于BHA截面310和鉆頭301的鉆頭面302在xy平面中具有x坐標(biāo)Xa340a和Xb340a，以及y坐標(biāo)Ya340a和Yb340a。Xa340a、Xb340a、Ya340a和Yb340a可用來計算切片點340a的徑向坐標(biāo)(R340a)。另外，每一切片點可具有角坐標(biāo)θ，角坐標(biāo)θ可以是Xa軸與從井筒軸330正交延伸通過鉆頭軸304的徑向平面350之間的角度。通過以下方程式表達角坐標(biāo)(θ)：θi＝arctan(Ya/Xa)。例如，θ340a可等于arctan(Xa340a/Ya340a)。此外，切片點340a可具有軸向坐標(biāo)Za340a，軸向坐標(biāo)Za340a可表示切片點340a沿BHA軸330的位置(在下文參考圖4A和圖4B更詳細討論)。所引用的坐標(biāo)和坐標(biāo)系統(tǒng)僅用于例示性目的，并且任何其他適合的坐標(biāo)系統(tǒng)或配置可在不脫離本公開范圍的情況下用來提供沿與圖3相關(guān)聯(lián)的鉆頭的鉆頭面輪廓和鉆頭面的點的參考系。另外，可使用任何適合的單元。例如，可在度數(shù)中或在弧度中表達角度位置。在圖3中，鉆頭301可包括多個刀片326，多個刀片326可包括多個切削元件328。在所示出的實施方案中，鉆頭301僅包括可以是主刀片的刀片326。然而，鉆頭301可在不脫離本公開范圍的情況下包括比圖3所示主刀片或輔助刀片更多或更少的主刀片或輔助刀片。盡管僅一個切削元件328可在每一刀片326上示出，但多個切削元件328可在不脫離本公開范圍的情況下根據(jù)多個配置放置在刀片326上。圖4A和圖4B示出根據(jù)本公開的一些實施方案的圖3的鉆頭301的鉆頭面輪廓的示意性圖式。為提供參考系，圖4A和圖4B包括可表示BHA軸330的z軸Za。圖3中示出的BHA截面310的xy平面可大體垂直于圖4A和圖4B的z軸以使得圖3的xy平面可大體垂直于BHA軸330。另外，圖3的x軸Xa和y軸Ya可在圖4A和圖4B的z軸處與彼此相交，以使得x軸和y軸可在BHA軸330處與彼此相交。通過繪制Za和R生成圖4A和圖4B以產(chǎn)生鉆頭輪廓。鉆頭輪廓可表示在圍繞BHA軸330的整轉(zhuǎn)期間鉆頭301上的每一切削元件的切削邊緣的突出。鉆頭輪廓400和410表示沿徑向平面350的突出。此外，鉆頭輪廓400和410可假定BHA軸330近乎平行于鉆頭軸304。在圖4A和圖4B中，切削元件328的切削邊緣在鉆頭301旋轉(zhuǎn)時分別在鉆頭面輪廓400和410上突出。切削元件328的切削邊緣可以井筒(例如，如圖1中所示的井筒114)中的鉆井距離逐漸地磨損。因此，切削邊緣的形狀可改變，并且切削邊緣上的材料量也可改變。例如，切削層可由金剛石或適用于切進地層中的其他硬材料建造，如參考圖2A討論的。在PDC鉆頭的鉆頭輪廓中的任何點或分段處，可通過計算材料體積的任何適合的方法來計算與dr相關(guān)聯(lián)的切削層體積dv。在圖4A中，鉆頭軸304和BHA軸330對準(zhǔn)以使得鉆頭301圍繞其自身鉆頭軸304旋轉(zhuǎn)。每一切削元件328可在將鉆頭301圍繞鉆頭軸304旋轉(zhuǎn)一整轉(zhuǎn)之后接觸地層，導(dǎo)致對井筒的近乎平滑的底部。在圖4B中，鉆頭軸304可以約0.5英寸的距離δR從BHA軸330偏心。鉆頭輪廓410可以約180度的角坐標(biāo)θ表示徑向平面。在這個配置中，僅一些切削元件328可在將鉆頭301旋轉(zhuǎn)一整轉(zhuǎn)之后接觸井筒的底部。切削元件的間歇切削可對例如參考圖1討論的井筒114的井筒造成粗糙或不均勻的底部。圖5示出根據(jù)本公開的一些實施方案的具有變化角坐標(biāo)θ的圖3B的鉆頭301的鉆頭面輪廓的示意性圖式。對于每一鉆頭輪廓510a-510f來說，距離δR可以約0.5英寸固定，并且角坐標(biāo)θ可變化。例如，鉆頭輪廓510a通過將切削元件的切片可旋轉(zhuǎn)地突出至由約零度的角坐標(biāo)θ限定的徑向平面350中獲得，并且鉆頭輪廓510b通過將切削元件的切片可旋轉(zhuǎn)地突出至由約六十度的角坐標(biāo)θ限定的另一徑向平面350中獲得。此外，鉆頭輪廓510c-510f通過將切削元件的切片可旋轉(zhuǎn)地突出至分別由約120度、180度、240度和300度的角坐標(biāo)θ限定的徑向平面350中獲得。因此，在圍繞井筒軸的徑向平面(例如，參考圖3討論的徑向平面350)的變化角坐標(biāo)處，鉆頭輪廓示出不同切削元件328可接觸地層。切削元件328的斷續(xù)接觸可導(dǎo)致切削元件的不勻磨損和地層的不均勻切削，從而導(dǎo)致井筒的粗糙或不均勻的底部?？赏ㄟ^確定沿鉆頭輪廓的切削層體積來探知切削元件的不勻磨損量。因此，圖6A和圖6B分別示出根據(jù)本公開的一些實施方案的與徑向坐標(biāo)R有關(guān)的切削層體積630和640的曲線圖。在一些實施方案中，可預(yù)定最小切削層體積。預(yù)定最小切削層體積620可基于鉆頭配置(例如，刀片或切削元件的數(shù)量)，鉆井配置、井筒特征或任何其他適合的準(zhǔn)則。例如，示例性PDC鉆頭可具有以約0.6x103in3預(yù)定的預(yù)定最小金剛石層體積。圖6A示出基于如參考圖4A討論的鉆頭301的旋轉(zhuǎn)的切削層體積630的曲線圖600(例如，圖3B所示鉆頭軸304和井筒軸330對準(zhǔn)以使得鉆頭301圍繞其自身鉆頭軸304旋轉(zhuǎn))。在所示出的實施方案中，曲線圖600包括與徑向坐標(biāo)R有關(guān)的切削層體積620的繪圖。如從曲線圖600可見，切削層體積630在鉆頭301的旋轉(zhuǎn)期間保持基本在預(yù)定最小切削層體積620之上。因此，當(dāng)鉆頭301圍繞其自身鉆頭軸304旋轉(zhuǎn)時，鉆頭301可能不包括弱區(qū)域或其中切削層體積630降到預(yù)定最小切削層體積620之下的區(qū)域。預(yù)定最小切削層體積620可基于鉆頭配置(例如，刀片或切削元件的數(shù)量)，鉆井配置、井筒特征或任何其他適合的準(zhǔn)則。圖6B示出基于如參考圖4B討論的圍繞井筒軸330為約180度的角坐標(biāo)(θ)(例如，以約0.5英寸的距離(δR)從井筒軸330偏心的鉆頭軸304)的切削層體積640的曲線圖610。曲線圖610可包括與徑向坐標(biāo)R有關(guān)的切削層體積640的繪圖。如從曲線圖610可見，切削層體積640在如圖4B中討論的鉆頭301的多個點處下降到預(yù)定最小切削層體積620之下。弱區(qū)域660通過其中切削層體積640小于預(yù)定最小切削層體積620的徑向范圍被識別?？稍趪@井筒軸的多個角坐標(biāo)處指出弱區(qū)域以識別用于設(shè)計改善的徑向位置。因此，圖7示出根據(jù)本公開的一些實施方案的基于如參考圖5討論的圍繞井筒軸的各種角坐標(biāo)(θ)的切削層體積740a-740f的曲線圖710a-710f。對于每一曲線圖710a-710f來說，距離δR可以約0.5英寸固定，并且角坐標(biāo)θ可變化。例如，曲線圖710a可由約零度的角坐標(biāo)θ產(chǎn)生，并且曲線圖710b可由約六十度的角坐標(biāo)θ產(chǎn)生。此外，曲線圖710c-710f可分別由約120度、180度、240度和300度的角坐標(biāo)θ產(chǎn)生。在一些實施方案中，每一曲線圖710a-710f分別包括與徑向坐標(biāo)R有關(guān)的切削層體積720a-720f的繪圖。如從曲線圖710a-710f可見，變化的角坐標(biāo)θ可導(dǎo)致弱區(qū)域760的變化的徑向坐標(biāo)R。因為曲線圖710a-710f中的每一者基于約0.5英寸的偏心旋轉(zhuǎn)(例如，鉆頭軸304從井筒軸330偏心)，所以這個量可被減去以確定每一弱區(qū)域760相對于鉆頭軸304的徑向坐標(biāo)r。在一些實施方案中，可使用井下鉆井工具建模系統(tǒng)在偏心旋轉(zhuǎn)期間通過鉆頭的模擬或建模產(chǎn)生圖4-圖8中的每一者，如下文參考圖9討論的。表1示出相對于鉆頭軸304的示例性弱區(qū)域760以用于被進行用于圖3所示鉆頭301的配置的模擬。用度數(shù)表示的角坐標(biāo)(θ)用英寸表示的弱區(qū)域位置(r)00.15，0.7，1.25，1.82，2.5600.33，0.92，1.58，2.07，3.701200.35，0.89，1.42，2.051800.53，1.11，1.75，3.702400.50，1.05，1.60，2.303000.17，0.72，2.05，3.62額外切削元件或后備切削元件可基于刀片上的間距的可用性放置在用于弱區(qū)域760的徑向位置處。在一些實施方案中，弱區(qū)域可位于鉆頭的錐體區(qū)域中。例如，如參考圖2B討論的，弱區(qū)域可位于鉆頭的某些區(qū)域內(nèi)，例如錐體區(qū)域212和鼻狀區(qū)域210。然而，在一些實施方案中，弱區(qū)域可位于鉆頭的任何其他區(qū)域中。在一些實施方案中，額外切削元件可沿鉆頭放置在指示弱區(qū)域的任何位置處。在一些實施方案中，放置切削元件以在偏心旋轉(zhuǎn)期間最小化鉆頭的弱區(qū)域可基于多種布局技術(shù)。例如，額外切削元件可被配置為位于現(xiàn)有切削元件后面的主刀片上的后備切削元件。作為另一實例，額外切削元件可放置在輔助刀片上。如參考圖2A討論的，額外切削元件可以是分軌布置或單一布置。分軌布置切削元件具有徑向一致性以使得它們相對于鉆頭軸104處于相同徑向位置處。圖8示出根據(jù)本公開的一些實施方案的基于在具有補償弱區(qū)域的額外切削元件的情況下的圍繞井筒軸的各種角坐標(biāo)(θ)的切削層體積840a-840f的曲線圖810a-810f?？苫趯︺@頭的模擬的建模產(chǎn)生曲線圖810a-810f，其中額外切削元件放置在如參考圖7討論的每一被識別的弱區(qū)域760中。對于每一曲線圖810a-810f來說，距離δR可以約0.5英寸固定，并且角坐標(biāo)θ可變化。例如，曲線圖810a可由約零度的角坐標(biāo)θ產(chǎn)生，并且曲線圖810b可由約六十度的角坐標(biāo)θ產(chǎn)生。此外，曲線圖810c-810f可分別由約120度、180度、240度和300度的角坐標(biāo)θ產(chǎn)生。在一些實施方案中，每一曲線圖810a-810f分別包括與徑向坐標(biāo)R有關(guān)的切削層體積820a-820f的繪圖。如從曲線圖810a-810f可見，弱區(qū)域760已從切削層體積820a-820f的繪圖中的每一者減少或消除。因此，在被識別的弱區(qū)域的位置處放置額外切削元件可減少或消除弱區(qū)域。在不脫離本公開范圍的情況下，可對圖3-圖8做出修改、添加或省略。例如，如上所討論的，鉆頭301上的刀片326、切削元件328、DOCC(未明確示出)或其任何組合的數(shù)量或放置可影響弱區(qū)域的位置。圖9示出根據(jù)本公開的一些實施方案的示例性井下鉆井工具建模系統(tǒng)900的方框圖。井下鉆井工具建模系統(tǒng)900可被配置來在偏心旋轉(zhuǎn)期間進行鉆頭的建模。在一些實施方案中，井下鉆井工具建模系統(tǒng)900可包括井下鉆井工具建模模塊902。井下鉆井工具建模模塊902可包括任何適合的部件。例如，在一些實施方案中，井下鉆井工具建模模塊902可包括處理器904。處理器904可包括例如微處理器、微控制器、數(shù)字信號處理器(DSP)、特定用途集成電路(ASIC)或被配置來解譯和/或執(zhí)行程序指令和/或處理數(shù)據(jù)的任何其他數(shù)字或模擬電路。在一些實施方案中，處理器904可通信耦接至存儲器906。處理器904可被配置來解譯和/或執(zhí)行存儲在存儲器906中的程式指令和/或數(shù)據(jù)。程式指令或數(shù)據(jù)可構(gòu)成軟體的用于在如本文所述的偏心旋轉(zhuǎn)期間實施鉆頭的建模的部分。存儲器906可包括被配置來保持和/或容納一個或多個存儲器模塊的任何系統(tǒng)、裝置或設(shè)備；例如，存儲器906可包括只讀存儲器、隨機存取存儲器、固態(tài)存儲器或以磁盤為基礎(chǔ)的存儲器。每一存儲器模塊可包括被配置來將程序指令和/或數(shù)據(jù)保留一段時間的任何系統(tǒng)、裝置或設(shè)備(例如，計算機可讀非暫態(tài)媒體)。井下鉆井工具建模系統(tǒng)900可進一步包括鉆頭設(shè)計數(shù)據(jù)庫908。鉆頭設(shè)計數(shù)據(jù)庫908可通信耦接至井下鉆井工具建模模塊902并可回應(yīng)于井下鉆井工具建模模塊902的查詢或呼叫提供鉆頭設(shè)計910a-910c。鉆頭設(shè)計910a-910c可以任何適合的方式實行，例如通過參數(shù)、函數(shù)、定義、指令、邏輯或代碼，并可存儲在例如數(shù)據(jù)庫、檔案、應(yīng)用編程接口、庫、共享庫、記錄、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、服務(wù)、軟件即服務(wù)(software-as-service)或任何其他適合的機構(gòu)中。鉆頭設(shè)計910a-910c可指定鉆頭的部件的任何適合的配置，所述部件例如像上文參考圖1、圖2A和圖2B討論的鉆頭101的部件。盡管鉆頭設(shè)計數(shù)據(jù)庫908被示出為包括三個鉆頭設(shè)計，但鉆頭設(shè)計數(shù)據(jù)庫908可含有任何適合數(shù)量的鉆頭設(shè)計。井下鉆井工具建模系統(tǒng)900可進一步包括切削層性質(zhì)數(shù)據(jù)庫912。切削層性質(zhì)數(shù)據(jù)庫912可通信耦接至井下鉆井工具建模模塊902并可回應(yīng)于井下鉆井工具建模模塊902的查詢或呼叫提供切削層參數(shù)914a-914c。切削層參數(shù)914a-914c可以任何適合的方式實行，例如通過參數(shù)、函數(shù)、定義、指令、邏輯或代碼，并可存儲在例如數(shù)據(jù)庫、檔案、應(yīng)用編程接口、庫、共享庫、記錄、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、服務(wù)、軟件即服務(wù)或任何其他適合的機構(gòu)中。盡管切削層數(shù)據(jù)庫912被示出為包括切削層參數(shù)的三個例子，但切削層數(shù)據(jù)庫912可含有切削層參數(shù)的任何適合數(shù)量的例子。在一些實施方案中，井下鉆井工具建模模塊902可被配置來進行鉆頭與井筒之間的相互作用的三維建模。例如，井下鉆井工具建模模塊902可被配置來導(dǎo)入鉆頭設(shè)計910a-910c的一個或多個例子和/或切削層參數(shù)914a-914c的一個或多個例子。鉆頭設(shè)計910a-910c和/或切削層參數(shù)914a-914c可存儲在存儲器906中。井下鉆井工具建模模塊902可進一步被配置來致使處理器904執(zhí)行可操作來在偏心旋轉(zhuǎn)期間進行鉆頭的建模的程式指令。例如，處理器904可通過建模在鉆頭設(shè)計910a-910c中表示的鉆頭的整轉(zhuǎn)基于鉆頭設(shè)計910a-910c產(chǎn)生初始井眼底部的模型。井下鉆井工具建模模塊902可進一步被配置來致使處理器906確定一個或多個切削元件在鉆頭的一個或多個刀片上的位置，所述切削元件例如圖1的切削元件128。井下鉆井工具建模模塊902也可被配置來識別與切削元件相關(guān)聯(lián)的一個或多個切片的位置并產(chǎn)生鉆頭輪廓。例如，井下鉆井工具建模模塊902可確定用于切削元件的切削層的體積。另外，井下鉆井工具建模模塊902可被配置來在每一切削元件的偏心旋轉(zhuǎn)期間建模鉆頭。井下鉆井工具建模模塊902可通信耦接至各種顯示器916以使得由井下鉆井工具建模模塊902處理的信息可傳送至鉆井裝備的操作者和設(shè)計者。圖10示出根據(jù)本公開的一些實施方案的用于在偏心旋轉(zhuǎn)期間對旋轉(zhuǎn)鉆頭中的弱區(qū)域的識別的示例性方法1000的流程圖。方法1000的步驟可通過被配置來模擬和設(shè)計鉆井系統(tǒng)、設(shè)備和裝置的各種計算機程序、模型或其任何組合進行。程序和模型可包括存儲在計算機可讀媒體上并且可操作來在被執(zhí)行時進行如下所述的步驟中的一者或多者的指令。計算機可讀媒體可包括被配置來存儲和檢索程序或指令的任何系統(tǒng)、設(shè)備或裝置，例如硬盤驅(qū)動器、光盤、閃速存儲器或任何其他適合的裝置。程序與模型可被配置來引導(dǎo)處理器或其他適合的單元檢索和執(zhí)行來自計算機可讀媒體的指令。共同地，用來模擬和設(shè)計鉆井系統(tǒng)的計算機程序和模型可被稱為“鉆井工程工具”或“井下鉆井工具模型”。在所示出的實施方案中，鉆頭的切削結(jié)構(gòu)(包括所有切削元件和DOCC的至少位置和定向)可已經(jīng)在先前被設(shè)計。然而在其他實施方案中，方法1000可包括用于設(shè)計鉆頭的切削結(jié)構(gòu)的步驟。出于例示性目的，方法1000相對于圖3所示鉆頭301描述；然而，方法1000可用來在任何適合鉆頭的偏心旋轉(zhuǎn)期間識別弱區(qū)域。方法1000可開始，并且在步驟1002處，井下鉆井工具模型確定如圖3A和圖3B所示的鉆頭坐標(biāo)系統(tǒng)在井筒坐標(biāo)系統(tǒng)中的位置。如果鉆頭軸被假定為平行于井筒軸，那么鉆頭坐標(biāo)系統(tǒng)在井筒坐標(biāo)系統(tǒng)中的位置可通過井筒軸與定位在鉆頭軸上的鉆頭中心之間的距離δR確定。距離δR的估算可基于井筒測量?？赏ㄟ^鉆頭鉆出尺寸過大的孔。在這種情況下，δR＝Rh-Rb，其中Rh為井筒半徑，并且Rb為鉆頭半徑。例如，如參考圖3B討論的，距離δR可被估算為約0.5英寸。如果鉆頭使用井下馬達，那么可通過馬達的彎曲長度和彎曲角確定鉆頭坐標(biāo)系統(tǒng)在井筒坐標(biāo)系統(tǒng)中的位置。在步驟1004處，井下鉆井工具模型以在約零度與360度之間圍繞井筒軸的各種角坐標(biāo)θ產(chǎn)生鉆頭輪廓。在一些實施方案中，圍繞井筒軸的角坐標(biāo)θ的最小數(shù)量可基于刀片數(shù)量。所選角坐標(biāo)θ數(shù)量可基于鉆頭設(shè)計、模型的精度(例如，如果需要改善的準(zhǔn)確度，那么額外角坐標(biāo)可被包括)或任何其他適合的因素。在步驟1006處，井下鉆井工具模型確定每一切削元件的切削邊緣上的切削層體積，所述切削層體積通過圍繞井筒軸的角坐標(biāo)θ中的每一者處的鉆頭輪廓示出。例如，圖7示出與在圖5中確定的圍繞井筒軸的角坐標(biāo)θ中的每一者的徑向坐標(biāo)R有關(guān)的切削層體積。在步驟1008處，井下鉆井工具模型確定鉆頭輪廓中的任何者的切削層體積是否小于預(yù)定最小切削層體積。預(yù)定最小切削層體積可基于鉆頭的設(shè)計、待鉆井的地層或任何其他適合的因素來預(yù)定。如果切削層體積小于預(yù)定最小切削層體積，那么方法100進行至步驟1010，如果不小于預(yù)定最小切削層體積，那么方法1000結(jié)束。在步驟1010處，井下鉆井工具模型識別沿鉆頭輪廓的切削層體積中的弱區(qū)域。在切削層體積的繪圖小于預(yù)定最小切削層體積的情況下，徑向坐標(biāo)R可被識別為每一切削元件的切削邊緣上的弱區(qū)域。弱區(qū)域為其中切削層體積小于預(yù)定最小切削層體積的區(qū)域。每一相應(yīng)弱區(qū)域的徑向坐標(biāo)R中的每一者可通過移除距離δR被調(diào)整至鉆頭坐標(biāo)。例如，如參考圖7討論的，每一弱區(qū)域760的徑向坐標(biāo)R可被識別和調(diào)整至鉆頭軸304(例如，從每一坐標(biāo)減去δR＝0.5英寸)，其結(jié)果如表1。在步驟1012處，井下鉆井工具模型在鉆頭坐標(biāo)處配置額外切削元件以用于每一被識別的弱區(qū)域。例如，額外切削元件可被配置為位于現(xiàn)有切削元件后面的主刀片上的后備切削元件。作為另一實例，額外切削元件可放置在輔助刀片上。額外切削元件可以是分軌布置或單一布置。切削元件尺寸、后傾角、側(cè)傾角和額外切削元件的其他特征可變化。在步驟1014處，井下鉆井工具模型確定弱區(qū)域是否被減少或消除。例如，如參考圖8討論的，切削元件的添加可導(dǎo)致具有很少或沒有弱區(qū)域的切削層體積分配。如果額外弱區(qū)域用來補償，那么方法1000可返回至步驟1010。在不脫離本公開范圍的情況下，可對方法900做出修改、添加或省略。例如，可以不同于所描述的方式執(zhí)行步驟的次序，并且可同時進行一些步驟。另外，每一個別步驟可在不脫離本公開范圍的情況下包括另外步驟。此外，方法1000可用來確定任何適合鉆頭的弱區(qū)域。例如，雙中心鉆頭可包括圍繞其自身軸旋轉(zhuǎn)的定向鉆頭和偏心旋轉(zhuǎn)的擴孔器部分。雙中心鉆頭上的切削元件可具有使用方法1000中描述的技術(shù)識別的弱區(qū)域。此外，可確定優(yōu)化的角坐標(biāo)θ，所述優(yōu)化的角坐標(biāo)θ因雙中心鉆頭的擴孔器鉆頭而給予最小數(shù)量的弱區(qū)域。雖然已詳細描述本公開和其優(yōu)點，但應(yīng)理解，可在不脫離如由所附權(quán)利要求書限定的本公開的精神和范圍的情況下，在本文中進行各種改變、替代和更改。例如，盡管本公開描述刀片和切削元件相對于鉆頭的配置，但相同原理可用來控制根據(jù)本公開的任何適合的鉆井工具的切削深度。本公開意圖涵蓋落入隨附權(quán)利要求書范圍的這類變化和修改。當(dāng)前第1頁1 2 3