EA017791B1 - System and method for directionally drilling a borehole with a rotary drilling system - Google Patents

System and method for directionally drilling a borehole with a rotary drilling system Download PDF

Info

Publication number
EA017791B1
EA017791B1 EA201070263A EA201070263A EA017791B1 EA 017791 B1 EA017791 B1 EA 017791B1 EA 201070263 A EA201070263 A EA 201070263A EA 201070263 A EA201070263 A EA 201070263A EA 017791 B1 EA017791 B1 EA 017791B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
drilling
drill bit
calibrating
drill string
wellbore
Prior art date
Application number
EA201070263A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA201070263A1 (en
Inventor
Майкл Шеппард
Эшли Джонсон
Джеффри Даунтон
Original Assignee
Шлюмбергер Текнолоджи Б.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US11/839,381 external-priority patent/US8757294B2/en
Priority claimed from US12/116,444 external-priority patent/US8720604B2/en
Priority claimed from US12/116,390 external-priority patent/US8763726B2/en
Priority claimed from US12/116,380 external-priority patent/US8066085B2/en
Priority claimed from US12/116,408 external-priority patent/US8534380B2/en
Application filed by Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. filed Critical Шлюмбергер Текнолоджи Б.В.
Publication of EA201070263A1 publication Critical patent/EA201070263A1/en
Publication of EA017791B1 publication Critical patent/EA017791B1/en

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/04Directional drilling
    • E21B7/06Deflecting the direction of boreholes
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B44/00Automatic control systems specially adapted for drilling operations, i.e. self-operating systems which function to carry out or modify a drilling operation without intervention of a human operator, e.g. computer-controlled drilling systems; Systems specially adapted for monitoring a plurality of drilling variables or conditions
    • E21B44/005Below-ground automatic control systems

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

A method for controlling a rotary drilling system, for directional drilling of the borehole through the earth formation and comprising a drill string and a bottom-hole assembly coupled with a drill bit, to directionally drill a borehole through an earth formation, comprising: applying a side force to the bottomhole assembly to generate lateral motion of the bottomhole assembly in the borehole and provide for side cutting by the drill bit; and controlling, using direction control element connected to the bottomhole assembly so that its position remains stationary during rotary drilling of the borehole, the lateral motion of said bottomhole assembly to direct the side cutting and provide for the directional drilling of the borehole in the first direction and move the direction control element on the bottomhole assembly for controlling the lateral motion of said bottomhole assembly to direct the side cutting and provide for the directional drilling of the borehole in the second direction.

Description

Данное изобретение, в общем, относится к способу и системе наклонно-направленного бурения ствола скважины роторной системой бурения. Конкретнее, но не в качестве ограничения, вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает регулирование движения роторной системы бурения в стволе скважины, когда боковое усилие приложено к буровой системе так, что буровая система наклоннно-направленно бурит ствол скважин через геологический пласт. В некоторых аспектах настоящего изобретения боковое резание стенки ствола скважины буровым долотом под действием приложенного бокового усилия регулирует геостационарный элемент для обеспечения направленного бокового резания и, в результате, наклонно-направленного бурения ствола скважины через геологический пласт.This invention, in General, relates to a method and system of directional drilling of a borehole with a rotary drilling system. More specifically, but not by way of limitation, an embodiment of the present invention provides for controlling the movement of a rotary drilling system in a wellbore when a lateral force is applied to the drilling system so that the drilling system drills the wellbore in a directional direction through the geological formation. In some aspects of the present invention, lateral cutting of a borehole wall with a drill bit adjusts the geostationary element to provide directional lateral cutting and, as a result, directional drilling of the borehole through the geological formation under an applied lateral force.

В отраслевой практике часто является необходимым направленное бурение ствола скважины через геологический пласт или бурение с отбором керна в подземных пластах, чтобы ствол скважин и/или отбор керна мог обходить и/или проходить через залежи и/или коллекторы в пласте для достижения заданной цели в пласте и/или т.п. При бурении ствола скважины или бурении с отбором керна в подземных пластах в некоторых случаях необходимо иметь возможность изменения и управления направлением бурения, например, для направления ствола скважины к проектному объекту или регулирования горизонтального направления в области, содержащей углеводороды после достижения проектного объекта. Также может являться необходимой корректировка отклонения от необходимого направления при бурении прямолинейного ствола или для регулирования направления ствола скважины, чтобы избежать препятствий, таких как пласты со свойствами, неблагоприятными для бурения. Следует понимать, что бурение стволов скважин может содержать вертикальное бурение, горизонтальное бурение и наклонное бурение и многие буровые работы могут включать в себя их комбинации.In industry practice, directional drilling of a wellbore through a geological formation or coring in underground formations is often necessary so that the wellbore and / or coring can bypass and / or pass through reservoirs and / or reservoirs in the formation to achieve a given goal in the formation and / or the like When drilling a wellbore or drilling with coring in underground formations, in some cases it is necessary to be able to change and control the direction of drilling, for example, to direct the wellbore to the project site or to regulate the horizontal direction in the area containing hydrocarbons after reaching the project site. It may also be necessary to correct deviations from the desired direction when drilling a straight borehole or to control the direction of the wellbore in order to avoid obstacles, such as formations with properties that are unfavorable for drilling. It should be understood that wellbore drilling may include vertical drilling, horizontal drilling and directional drilling, and many drilling operations may include combinations thereof.

В нефтегазодобывающей отрасли, например, ствол скважины можно бурить так, чтобы вскрывать конкретный подземный пласт в конкретном месте. В некоторых процессах бурения для выполнения необходимого ствола скважины траектория бурения через геологический пласт может быть заранее спланированной и буровой системой могут управлять для согласования с траекторией бурения. В других процессах, или в комбинации с предыдущим процессом, цель для ствола скважины можно определять и можно осуществлять мониторинг хода бурения ствола скважины в геологическом пласте в процессе бурения и можно предпринимать меры для обеспечения достижения стволом скважины проектной цели. Дополнительно к этому, работой системы бурения можно управлять для обеспечения экономичного бурения, которое может содержать бурение с возможно более быстрой проходкой геологического пласта, бурение с уменьшенным износом долота, бурение с достижением оптимальной проходки через геологический пласт и оптимальным износом долота и/или т.п.In the oil and gas industry, for example, a wellbore can be drilled to open a specific subterranean formation at a specific location. In some drilling processes, in order to complete the required wellbore, the drilling path through the geological formation may be pre-planned and the drilling system may be controlled to match the drilling path. In other processes, or in combination with the previous process, the target for the wellbore can be determined and the progress of drilling the wellbore in the geological formation during the drilling can be monitored and measures can be taken to ensure that the wellbore reaches its design goal. In addition, the operation of the drilling system can be controlled to ensure economical drilling, which may include drilling with the most rapid penetration of the geological formation, drilling with reduced wear of the bit, drilling to achieve optimal penetration through the geological formation and optimal wear of the bit and / or the like .

Один аспект процесса бурения можно именовать наклонно-направленным бурением. Наклоннонаправленное бурение представляет собой преднамеренное отклонение ствола скважины от естественно выбираемого пути. Другими словами, наклонно-направленное бурение представляет собой наведение бурильной колонны, такое, что колонна перемещается в необходимом направлении.One aspect of the drilling process may be referred to as directional drilling. Directional drilling is the deliberate deviation of a wellbore from a naturally selected path. In other words, directional drilling is the guidance of the drill string, such that the drill string moves in the desired direction.

Наклонно-направленное бурение может являться предпочтительным в таких ситуациях, как морское бурение или т.п., поскольку может обеспечивать бурение множества скважин с одной буровой платформы. Наклонно-направленное бурение может также обеспечивать горизонтальное бурение через коллектор для создания улучшенного взаимодействия ствола скважины с коллектором, т.е. горизонтальное бурение может создавать отрезок ствола скважины увеличенной длины, проходящий через коллектор, таким образом увеличивая продуктивность скважины.Directional drilling may be preferred in situations such as offshore drilling or the like, since it can provide for the drilling of multiple wells from one drilling platform. Directional drilling can also provide horizontal drilling through the reservoir to create improved interaction between the wellbore and the reservoir, i.e. horizontal drilling can create an extended section of the wellbore passing through the reservoir, thereby increasing well productivity.

Система наклонно-направленного бурения может также быть полезной в операции вертикального бурения. Например, в операции вертикального бурения буровое долото может отклоняться от проектной траектории вертикального бурения вследствие непредсказуемого характера пластов проходки и/или изменяющихся усилий, воздействие которых испытывает буровое долото. Когда возникает такое отклонение, систему наклонно-направленного бурения можно использовать для возвращения бурового долота на вертикальный курс.A directional drilling system may also be useful in vertical drilling operations. For example, in a vertical drilling operation, the drill bit may deviate from the design path of vertical drilling due to the unpredictable nature of the penetration layers and / or the changing forces that the drill bit experiences. When such a deviation occurs, a directional drilling system can be used to return the drill bit to a vertical course.

Процесс мониторинга для наклонно-направленного бурения ствола скважины может включать в себя определение местоположения бурового долота в геологическом пласте, определение ориентации бурового долота в геологическом пласте, определение осевой нагрузки на долото буровой системы, определение скорости бурения через геологический пласт, определение свойств бурящегося геологического пласта, определение свойств подземного пласта, окружающего буровое долото, прогнозирование некоторых свойств пластов, находящихся впереди бурового долота, сейсмический анализ геологического пласта, определение свойств коллекторов и т.д. вблизи бурового долота, измерение давления, температуры и/или т.п. в стволе скважины, и/или в окружении ствола скважины, и/или т.п. В любом процессе для наклонно-направленного бурения ствола скважины, если следуют проектной траектории, осуществляют мониторинг процесса бурения, и/или условий бурения, и/или т.п., необходимо иметь возможность наведения буровой системы.The monitoring process for directional drilling of a borehole may include determining the location of the drill bit in the geological formation, determining the orientation of the drill bit in the geological formation, determining the axial load on the drill bit of the drilling system, determining the drilling speed through the geological formation, determining the properties of the drilling geological formation, determination of the properties of the subterranean formation surrounding the drill bit; prediction of some properties of the formations in front of the drill bit , seismic analysis of the geological formation, determination of reservoir properties, etc. near the drill bit, measuring pressure, temperature, and / or the like. in the wellbore, and / or surrounding the wellbore, and / or the like. In any process for directional drilling of the wellbore, if the design path is followed, the drilling process is monitored, and / or the drilling conditions, and / or the like, it is necessary to be able to guide the drilling system.

- 1 017791- 1 017791

Усилия, действующие на буровое долото во время операции бурения, включают в себя силу тяжести, крутящий момент, развиваемый долотом, торцевую нагрузку, приложенную к долоту, и изгибающий момент от бурильной компоновки. Данные усилия вместе с типом бурящегося слоя и наклоном слоя к стволу скважины могут создавать сложную взаимодействующую систему сил в процессе бурения.The forces exerted on the drill bit during the drilling operation include gravity, the torque developed by the bit, the end load applied to the bit, and the bending moment from the drilling assembly. These efforts, together with the type of drilling layer and the inclination of the layer to the wellbore, can create a complex interacting system of forces during drilling.

Во многих вариантах практического применения буровая система может представлять собой систему роторного бурения, в которой забойная компоновка, включающая в себя буровое долото, соединена с бурильной колонной (колонной обсадных труб), которая может приводиться в действие/во вращение с буровой платформы. В роторной системе бурения наклонно-направленное бурение ствола скважины можно создавать изменяющимися факторами, такими как осевая нагрузка на долото, скорость вращения, и т.д.In many practical applications, the drilling system may be a rotary drilling system in which a downhole assembly including a drill bit is connected to a drill string (casing string) that can be driven / rotated from a drilling platform. In a rotary drilling system, directional drilling of a wellbore can be created by varying factors, such as axial load on the bit, rotational speed, etc.

В отношении роторного бурения известные способы наклонно-направленного бурения включают в себя использование роторных управляемых систем (РУС). В РУС бурильную колонну вращают с поверхности, обусловливая вращение бурового долота на поверхности геологического пласта на конце ствола скважин и для бурения через пласт. Забойные устройства и системы, такие как рассмотренные ниже, могут быть включены в работу для осуществления бурения буровым долотом в необходимом направлении. Вращение бурильной колонны значительно уменьшает возможность заклинивания или прихвата бурильной колонны во время бурения.With respect to rotary drilling, known directional drilling methods include the use of rotary controlled systems (RUS). In RUS, the drill string is rotated from the surface, causing the rotation of the drill bit on the surface of the geological formation at the end of the wellbore and for drilling through the formation. Downhole devices and systems, such as those discussed below, can be included in the work to carry out drilling with a drill bit in the required direction. Rotation of the drill string significantly reduces the possibility of jamming or sticking of the drill string while drilling.

Роторные управляемые системы бурения для наклонно-направленного бурения стволов скважин через земную толщу, в общем, можно классифицировать с разделением на системы отталкивания всей компоновки от оси скважины и системы позиционирования долота. В системах обоих типов задача системы заключается в приложении бокового усилия к буровому долоту для создания направленного бурения буровым долотом, т.е. с отклонением от оси.Rotary guided drilling systems for directional drilling of wellbores through the earth’s stratum can generally be classified by dividing the entire assembly from the axis of the well and the bit positioning system into systems. In both types of systems, the objective of the system is to apply lateral force to the drill bit to create directional drilling with the drill bit, i.e. with a deviation from the axis.

В системе позиционирования долота ось вращения бурового долота отклоняется от локальной оси компоновки низа бурильной колонны (КНБК) в общем направлении нового ствола скважины. Термин компоновка низа бурильной колонны можно использовать как относящийся к совокупности устройств/систем, скрепленных с бурильной колонной в стволе скважины. Таким образом, компоновка низа бурильной колонны может содержать буровое долото, утяжеленные бурильные трубы, блоки средств измерения, наддодлотный переводник, забойный гидравлический двигатель, центраторы с жесткими лопастями, толстостенную бурильную трубу, ударные освобождающие устройства (ясы) и переводники и/или т.п.In the bit positioning system, the axis of rotation of the drill bit deviates from the local axis of the layout of the bottom of the drill string (BHA) in the general direction of the new borehole. The term bottom hole assembly can be used to refer to a plurality of devices / systems attached to a drill string in a borehole. Thus, the layout of the bottom of the drill string may include a drill bit, weighted drill pipes, blocks of measuring instruments, a sub-depth sub, a downhole hydraulic motor, centralizers with rigid blades, a thick-walled drill pipe, impact releasing devices (jars) and sub and / or the like .

В общем, можно осуществлять проводку/бурение ствола скважины согласно стандартной трехточечной геометрии, образованной верхней и нижней точками касания центратора с жесткими лопастями и буровым долотом. Угол отклонения оси бурового долота в соединении с конечным расстоянием между буровым долотом и нижним центратором с жесткими лопастями дает условие не коллинеарности, требуемое для создания кривой. Существует много путей, которыми этого можно достичь, включающие в себя фиксированный изгиб в точке компоновки низа бурильной колонны вблизи нижнего центратора с жесткими лопастями или изгиб приводного вала бурового долота, распределенный между верхним и нижним центраторами с жесткими лопастями. Посредством управления установкой центратора с жесткими лопастями введением кривого переводника между центраторами с жесткими лопастями может быть достигнуто значение гибкости и месторасположение изгиба и/или т.п. в наклонно-направленном бурении, т.е. боковое усилие можно создавать на буровом долоте, создавая смещенное относительно оси бурение ствола скважины.In general, it is possible to drill / drill a wellbore according to standard three-point geometry formed by the upper and lower tangent points of the centralizer with rigid blades and a drill bit. The angle of deviation of the axis of the drill bit in conjunction with a finite distance between the drill bit and the lower centralizer with rigid blades gives the non-collinearity condition required to create a curve. There are many ways in which this can be achieved, including a fixed bend at the layout point of the bottom of the drill string near the lower centralizer with rigid blades or a bend of the drive shaft of the drill bit distributed between the upper and lower centralizers with rigid blades. By controlling the installation of a centralizer with rigid blades, the introduction of a curve sub between centralizers with rigid blades can achieve the value of flexibility and the location of the bend and / or the like. in directional drilling, i.e. lateral force can be created on the drill bit, creating off-axis drilling of the wellbore.

Позиционирование долота может содержать использование забойного гидравлического двигателя для вращения/перемещения бурового долота в стволе скважины. Например, буровое долото, двигатель и буровое долото можно установить в бурильной колонне, включающей в себя кривой переводник, и двигатель может вращать буровое долото, обусловливая углами изгиба приложение бокового усилия к буровому долоту и, следовательно, бурение ствола скважины буровым долотом в направлении бокового усилия. В такой системе буровое долото может быть соединено с двигателем шарнирным или отклоняющим механизмом/звеном, кривым переводником или т.п., при этом буровое долото может перемещаться с наклоном относительно двигателя.. Когда необходимо изменение направления бурения, вращение бурильной колонны может быть остановлено и долото может быть установлено в стволе скважины, с использованием забойного гидравлического двигателя в требуемом направлении и вращение бурового долота может начинать бурение в необходимом направлении. В таком устройстве направление бурения зависит от углового положения бурильной колонны.Bit positioning may include using a downhole hydraulic motor to rotate / move the drill bit in the wellbore. For example, a drill bit, an engine, and a drill bit can be installed in a drill string including a curve sub, and the engine can rotate the drill bit, causing bending angles to apply lateral force to the drill bit and, therefore, drill the borehole with the drill bit in the direction of lateral force . In such a system, the drill bit can be connected to the engine by a swivel or deflection mechanism / link, a curved sub, or the like, while the drill bit can be tilted relative to the engine. When a change in the direction of drilling is necessary, the rotation of the drill string can be stopped and the bit can be installed in the wellbore using a downhole hydraulic motor in the desired direction and the rotation of the drill bit can begin drilling in the required direction. In such a device, the direction of drilling depends on the angular position of the drill string.

В своей идеализированной форме, в системе с позиционированием долота, буровому долоту не требуется осуществлять боковое резание, поскольку ось долота постоянно вращается в направлении искривленного ствола скважины. Примеры роторных управляемых систем позиционирования долота и принципы их работы описаны в публикациях патентных заявок США № 2002/0011359; 2001/0052428 и патентов США № 6394193, 6364034, 6244361, 6158529, 6092610 и 5113953, все включенные в данный документ в виде ссылки.In its idealized form, in a bit positioning system, the drill bit does not need to perform side cutting, since the axis of the bit is constantly rotating in the direction of the curved borehole. Examples of rotary guided bit positioning systems and principles of their operation are described in US Patent Application Publications No. 2002/0011359; 2001/0052428 and US Patent Nos. 6394193, 6364034, 6244361, 6158529, 6092610 and 5113953, all incorporated herein by reference.

- 2 017791- 2 017791

Системы отталкивания всей компоновки от оси скважины и способы используют приложение усилия к стенке ствола скважины для изгиба бурильной колонны и/или прямое приложение бокового усилия на буровое долото для бурения в предпочтительном направлении. В роторной управляемой системе отталкивания всей компоновки от оси скважины требуемое условие неколлинеарности достигается осуществлением приложения механизмом усилия, создающего смещение в направлении предпочтительного ориентирования относительно направления проходки ствола скважины. Существует много путей, которыми этого можно достичь, включающих в себя подходы со смещением без вращения (относительно ствола скважины) и эксцентрическими исполнительными механизмами, прилагающими усилие к буровому долоту в необходимом направлении наведения. Также наведение получается созданием неколлинеарности между буровым долотом и по меньшей мере двумя другими точками касания. В своей идеализированной форме от бурового долота требуется боковое резание для создания искривленного ствола скважины. Примеры систем отталкивания всей компоновки от оси скважины и принципы их работы описаны в патентах США № 5265682, 5553678, 5803185, 6089332, 5695015, 5685379, 5706905, 5553679, 5673763, 5520255, 5603385, 5582259, 5778992 и 5971085, которые все включены в данный документ в виде ссылки.Systems for repelling the entire arrangement from the axis of the well and methods utilize applying force to the wall of the wellbore to bend the drill string and / or directly applying lateral force to the drill bit to drill in the preferred direction. In a rotary controlled system of repelling the entire arrangement from the axis of the well, the required condition of noncollinearity is achieved by applying a force mechanism that creates an offset in the direction of the preferred orientation relative to the direction of penetration of the wellbore. There are many ways in which this can be achieved, including approaches with displacement without rotation (relative to the wellbore) and eccentric actuators that exert force on the drill bit in the required direction of guidance. Guidance is also obtained by creating non-collinearity between the drill bit and at least two other tangent points. In its idealized form, the side bit is required from the drill bit to create a curved borehole. Examples of systems for repelling the entire layout from the axis of the well and the principles of their operation are described in US patent No. 5265682, 5553678, 5803185, 6089332, 5695015, 5685379, 5706905, 5553679, 5673763, 5520255, 5603385, 5582259, 5778992 and 5971085 included document as a link.

Известные формы РУС могут включать в себя механизм противоположного вращения, вращающийся в направлении, противоположном направлению вращения бурильной колонны. Обычно противоположное вращение происходит с одной скоростью с вращением бурильной колонны так, что секция противоположного вращения поддерживает одно угловое положение относительно поверхности ствола скважины. Поскольку секция противоположного вращения не вращается относительно ствола скважины, специалисты в данной области техники часто называют ее геостационарной. В данном описании не делается различия между терминами противоположное вращение и геостационарный.Known forms of RUS may include an opposite rotation mechanism rotating in a direction opposite to the direction of rotation of the drill string. Usually the opposite rotation occurs at the same speed as the rotation of the drill string so that the section of the opposite rotation maintains one angular position relative to the surface of the wellbore. Since the section of the opposite rotation does not rotate relative to the wellbore, specialists in the art often call it geostationary. In this description, no distinction is made between the terms opposite rotation and geostationary.

В системе отталкивания всей компоновки от оси скважины обычно используют центратор с жесткими лопастями как внешнего, так и внутреннего противоположного вращения. Центратор противоположного вращения с жесткими лопастями остается под фиксированным углом (или геостационарным) относительно стенки ствола скважины. Когда ствол скважины подлежит отклонению, исполнительный механизм, удерживаемый геостационарным посредством центратора с жесткими лопастями, может быть приведен в действие для прижатия отклоняющей опоры к стенке ствола скважины в противоположном направлении от необходимого отклонения. В результате, боковое усилие, толкающее буровое долото для резания в необходимом направлении, прикладывается к буровому долоту.In the system of repelling the entire arrangement from the axis of the well, a centralizer is usually used with rigid blades of both external and internal opposite rotation. The centralizer of the opposite rotation with rigid blades remains at a fixed angle (or geostationary) relative to the borehole wall. When the wellbore is to be deflected, an actuator held geostationary by a centralizer with rigid blades can be actuated to press the deflecting support against the wall of the wellbore in the opposite direction from the desired deviation. As a result, a lateral force pushing the drill bit to cut in the desired direction is applied to the drill bit.

Усилие, созданное исполнительными механизмами/отклоняющими опорами, уравновешивает усилие изгиба компоновки низа бурильной колонны, и реактивное усилие действует через исполнительные механизмы/отклоняющие опоры на противоположную сторону компоновки низа бурильной колонны, и реактивное усилие действует на режущие элементы бурового долота, таким образом осуществляя наведение ствола скважины. В некоторых ситуациях усилие от отклоняющих опор/исполнительных механизмов может быть достаточно большим для создания эрозии пласта в случае применения системы.The force created by the actuators / deflecting bearings balances the bending force of the bottom of the drill string, and the reaction force acts through the actuators / deflecting bearings on the opposite side of the bottom of the drill string, and the reactive force acts on the cutting elements of the drill bit, thereby guiding the shaft wells. In some situations, the force from the deflecting supports / actuators may be large enough to create formation erosion if the system is used.

Например, в системе 8сЫишЬегдег™ Ро\тсгкпус|Л| используют три отклоняющие опоры, расположенные вокруг секции компоновки низа бурильной колонны, подлежащие синхронному развертыванию из компоновки низа бурильной колонны, чтобы толкать долото в некотором направлении, осуществляя наведение бурящегося ствола скважины. В системе отклоняющие опоры установлены близко, в пределах 1-4 фут (0,3-1,2 м) за долотом и имеют привод/приводятся в действие струей бурового раствора, взятой из текучей среды циркуляции. В других системах осевую нагрузку на долото, созданную буровой системой, или клин или т.п. можно использовать для ориентирования буровой системы в стволе скважины.For example, in the system 8crrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrr. | using three deflecting bearings located around the bottom of the drill string assembly section to be synchronously deployed from the bottom of the drill string to push the bit in a certain direction while guiding the well being drilled. In the system, the deflecting supports are installed close, within 1-4 feet (0.3-1.2 m) behind the bit and are driven / driven by a mud stream taken from the circulation fluid. In other systems, the axial load on the bit created by the drilling system, or wedge, etc. can be used to orient the drilling system in the wellbore.

Другим путем создания бокового усилия на буровом долоте является использование бурового долота с конструкцией режущих элементов, разработанной для создания изменяющегося или относительно постоянного бокового усилия на буровом долоте в направлении, остающемся грубо фиксированным в одном направлении относительно корпуса бурового долота (или по меньшей мере в одном квадранте). Этого можно легко достигнуть продуманным устройством режущих элементов, как это делают в случае долота, сбалансированного от вибраций (где среднее боковое усилие резания направлено к конкретной калибрующей отклоняющей опоре, которая при этом удерживается с вращением против стенки ствола скважины). Для целей наклонно-направленного бурения внецентренное боковое усилие, развиваемое устройством режущих элементов, можно использовать для привода комплекта калибрующих режущих элементов к стенкам ствола скважины (противоположно долоту, сбалансированному от вибраций). Когда долото вращается, вращается и боковое усилие резания на стороне проходки, таким образом, предпочтительное направление проходки.Another way to create lateral force on the drill bit is to use a drill bit with a cutting element design designed to create a varying or relatively constant lateral force on the drill bit in a direction that remains roughly fixed in one direction relative to the body of the drill bit (or at least one quadrant ) This can be easily achieved by a well-thought-out device of cutting elements, as is the case with a bit balanced against vibrations (where the average lateral cutting force is directed to a specific calibrating deflecting support, which is held in rotation against the borehole wall). For directional drilling purposes, the off-center lateral force developed by the device of the cutting elements can be used to drive a set of calibrating cutting elements to the walls of the wellbore (opposite to the bit balanced against vibration). When the bit rotates, the lateral cutting force on the penetration side also rotates, thus the preferred direction of penetration.

- 3 017791- 3 017791

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Данное изобретение, в общем, относится к способу и системе управления роторной системой бурения для наклонно-направленного бурения ствола скважины через геологический пласт, роторной системе бурения, содержащей бурильную колонну и буровое долото, в которой буровое долото вращается бурильной колонной для проходки геологического пласта. Конкретнее, но не в качестве ограничения, варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают управление движением буровой системы в бурящемся стволе скважины посредством системы и/или реактивных усилий между буровой системой и стенкой ствола скважины, когда боковое усилие действует на буровую систему. В таких вариантах осуществления регулирование движения буровой системы в стволе скважины и/или реактивных сил между буровой системой и стенкой, когда боковое усилие действует на буровую систему, может обеспечивать направление буровой системы для бурения ствола скважины в необходимом направлении и/или фокусирования или отклонения движение бурового долота и/или направления бурения бурового долота, создаваемого боковым усилием.The present invention generally relates to a method and a control system for a rotary drilling system for directional drilling of a wellbore through a geological formation, a rotary drilling system comprising a drill string and a drill bit in which the drill bit is rotated by a drill string for drilling a geological formation. More specifically, but not by way of limitation, embodiments of the present invention provide for controlling the movement of a drilling system in a drilled wellbore by means of a system and / or reactive forces between the drilling system and the wall of the wellbore when lateral force acts on the drilling system. In such embodiments, controlling the movement of the drilling system in the wellbore and / or reactive forces between the drilling system and the wall when a lateral force acts on the drilling system can provide direction to the drilling system for drilling the wellbore in the desired direction and / or focusing or deviating the movement of the drilling bits and / or direction of drilling of a drill bit created by lateral force.

В некоторых аспектах посредством регулирования движения бурового долота в стволе скважины, так что необходимое движение сохраняет постоянное направление, когда буровая система вращается в стволе скважины, роторная система бурения может бурить ствол скважины в необходимом направлении, указанное направление можно в некоторых вариантах осуществления корректировать во время процесса бурения. В других аспектах устройство асимметричной калибрующей отклоняющей опоры, вращающейся во время процесса бурения, может обеспечивать усиление/фокусирование бокового бурения буровым долотом под действием бокового усилия.In some aspects, by controlling the movement of the drill bit in the wellbore, so that the necessary movement maintains a constant direction, when the drilling system rotates in the wellbore, the rotary drilling system can drill the wellbore in the necessary direction, this direction can be adjusted in some embodiments during the process drilling. In other aspects, an asymmetric calibrating deflection support device that rotates during a drilling process can enhance / focus lateral drilling with a drill bit under lateral force.

В некоторых аспектах настоящего изобретения боковым резанием стенки ствола скважин буровым долотом буровой системы, когда приложено боковое усилие, можно управлять для обеспечения избирательного направления бокового резания стенки и, в результате, наклонно-направленного бурения ствола скважин через геологический пласт. В некоторых аспектах используют элемент управления боковым резанием для управления боковым бурением ствола скважины буровым долотом, элемент управления боковым резанием, соединенный с буровой системой с обеспечением того, что элемент управления боковым резанием остается геостационарным в стволе скважины во время роторного бурения.In some aspects of the present invention, side cutting of a borehole wall with a drill bit of a drilling system, when a lateral force is applied, can be controlled to provide selective direction for side cutting of the wall and, as a result, directional drilling of the borehole through the geological formation. In some aspects, a side cutting control is used to control side drilling of the wellbore with a drill bit, a side cutting control is connected to the drilling system to ensure that the side cutting control remains geostationary in the wellbore during rotary drilling.

Поэтому в одном варианте осуществления настоящего изобретения создан способ управления роторной системой бурения, содержащей бурильную колонну и компоновку низа бурильной колонны, компоновку низа бурильной колонны, включающую в себя буровое долото, для наклонно-направленного бурения ствола скважины через геологический пласт, способ, содержащий приложение бокового усилия к компоновке низа бурильной колонны для обеспечения бокового резания буровым долотом и управление движением компоновки низа бурильной колонны в стволе скважины, при этом движением компоновки низа бурильной колонны управляют для обеспечения направления бокового резания.Therefore, in one embodiment of the present invention, there is provided a method for controlling a rotary drilling system comprising a drill string and a bottom assembly of a drill string, a bottom assembly of a drill string including a drill bit for directionally drilling a borehole through a geological formation, a method comprising applying a lateral efforts to layout the bottom of the drill string to provide lateral cutting with a drill bit and control the movement of the layout of the bottom of the drill string in the borehole, etc. and this movement of the bottom hole assembly is controlled to provide lateral cutting direction.

В некоторых аспектах геостационарный элемент управления можно использовать для управления движением компоновки низа бурильной колонны в стволе скважины. Геостационарный элемент может быть выполнен для управления взаимодействиями между компоновкой низа бурильной колонны и стенкой ствола скважины для обеспечения отклонения/фокусирования движения ствола скважины в конкретном направлении. В таких аспектах, поскольку элемент управления является геостационарным в стволе скважины, элемент управления может обусловливать бурение буровой системой, направленное вбок, даже если буровая система вращается в стволе скважины.In some aspects, the geostationary control element can be used to control the movement of the bottom hole assembly in the wellbore. A geostationary element can be made to control the interactions between the layout of the bottom of the drill string and the wall of the borehole to provide deviation / focusing of the movement of the borehole in a specific direction. In such aspects, since the control element is geostationary in the wellbore, the control element may cause lateral directional drilling of the drilling system, even if the drilling system rotates in the wellbore.

В некоторых аспектах геостационарный элемент управления может содержать втулку, соединенную с эксцентриситетом с компоновкой низа бурильной колонны. В таких аспектах, когда боковое усилие приложено к компоновке низа бурильной колонны, боковое усилие должно перемещать забой скважины в направлении, по существу, совпадающем с боковым усилием. Вместе с тем, эксцентрически соединенная втулка может взаимодействовать со стенкой ствола скважины, сдерживая движение компоновки низа бурильной колонны в некоторых направлениях, при этом не сдерживая или меньше сдерживая движение компоновки низа бурильной колонны в других направлениях. Поэтому в варианте осуществления настоящего изобретения, когда эксцентрически соединенная втулка циклично взаимодействует со стенкой под действием бокового усилия на компоновку низа бурильной колонны, эксцентрически соединенная втулка может направлять/фокусировать/отклонять движение компоновки низа бурильной колонны обусловливая боковое резание буровым долотом ствола скважины в направленном/сфокусированном/отклоненном направлении.In some aspects, the geostationary control element may include a sleeve connected to the eccentricity with the layout of the bottom of the drill string. In such aspects, when a lateral force is applied to the layout of the bottom of the drill string, the lateral force should move the bottom of the borehole in a direction substantially coinciding with the lateral force. However, an eccentrically connected sleeve can interact with the wall of the borehole, restraining the movement of the bottom of the drill string in some directions, while not restricting or less restraining the movement of the bottom of the drill string in other directions. Therefore, in an embodiment of the present invention, when an eccentrically connected sleeve interacts cyclically with the wall under lateral force to arrange the bottom of the drill string, the eccentrically connected sleeve can direct / focus / reject movement of the bottom of the drill string causing lateral cutting with the drill bit in the directional / focused / deviated direction.

В некоторых аспектах настоящего изобретения буровое долото буровой системы может содержать равномерное распределение калибрующих режущих элементов. При этом, когда боковое усилие приложено к буровому долоту, калибрующие режущие элементы приводятся в контакт со стенкой ствола скважины в направлении, совпадающем с направлением бокового усилия. Вместе с тем, во время движения компоновки низа бурильной колонны в стволе скважины, когда упомянутая сила действует на компоновку низа бурильной колонны, некоторые секции эксцентрически соединенной втулки могут сдерживать контакт калибрующих режущих элементов со стенкой, где секции втулки выходят за пределы или доходят до калибра калибрующих режущих элементов и данные секции втулки должны входить в контакт со стенкой и сдерживать полноценный контакт калибрующих режущих элементов со стенкой. ВIn some aspects of the present invention, the drill bit of the drilling system may comprise a uniform distribution of gauge cutting elements. Moreover, when a lateral force is applied to the drill bit, the calibrating cutting elements are brought into contact with the borehole wall in the direction coinciding with the direction of the lateral force. At the same time, during the movement of the bottom hole assembly in the borehole, when the aforementioned force acts on the bottom hole assembly, some sections of the eccentrically connected sleeve may prevent contact of the calibrating cutting elements with the wall, where the sections of the sleeve extend beyond or reach the caliber of the calibrating cutting elements and these sections of the sleeve should come into contact with the wall and restrain the full contact of the calibrating cutting elements with the wall. IN

- 4 017791 отличие от этого, другие секции, эксцентрически соединенные с втулкой, могут не сдерживать контакт калибрующих режущих элементов со стенкой и могут обеспечивать полноценный контакт калибрующих режущих элементов со стенкой при движении компоновки низа бурильной колонны, получающемся в результате действия бокового усилия. Поэтому эксцентрически соединенная втулка может управлять боковым резанием ствола скважины калибрующими режущими элементами под действием приложенного бокового усилия.- 4 017791, by contrast, other sections eccentrically connected to the sleeve may not restrain the contact of the calibrating cutting elements with the wall and may provide full contact of the calibrating cutting elements with the wall when the bottom assembly of the drill string is moved as a result of lateral force. Therefore, an eccentrically connected sleeve can control lateral cutting of the wellbore with calibrating cutting elements under the action of the lateral force applied.

Втулка может содержать диск, цилиндр или т.п., соединенные с буровым долотом и/или компоновкой низа бурильной колонны. Втулка может содержать утяжеленную бурильную трубу, калибрующую отклоняющую опору или т.п. В некоторых аспектах втулка может содержать множество отдельных элементов, расположенных вокруг компоновки низа бурильной колонны и расположенных так, чтобы создавать асимметричную внешнюю поверхность компоновки низа бурильной колонны и множества элементов. В других аспектах выдвижной элемент соединен с компоновкой низа бурильной колонны и выходит из компоновки низа бурильной колонны для создания неоднородного взаимодействия между компоновкой низа бурильной колонны и стенкой.The sleeve may include a disk, cylinder or the like connected to the drill bit and / or the bottom of the drill string. The sleeve may comprise a weighted drill pipe calibrating a deflecting support or the like. In some aspects, the sleeve may comprise a plurality of individual elements located around the bottom of the drill string and positioned so as to create an asymmetric outer surface of the bottom of the drill string and the plurality of elements. In other aspects, the extension member is coupled to the bottom of the drill string and leaves the bottom of the drill string to create a heterogeneous interaction between the bottom of the drill string and the wall.

В некоторых аспектах втулка может соединяться с компоновкой низа бурильной колонны с возможностью вращения. В таких аспектах втулка может вращаться на компоновке низа бурильной колонны так, что секцию стенки, имеющую полноценный контакт или контакт с меньшим сдерживанием с калибрующими режущими элементами, можно менять согласно положению втулок. Таким путем резание стенки калибрующими режущими элементами под действием бокового усилия можно направлять/фокусировать в необходимом направлении вращением эксцентрически соединенной втулки на компоновке низа бурильной колонны, как необходимо.In some aspects, the sleeve may be rotationally coupled to the bottom of the drill string. In such aspects, the sleeve may rotate on the bottom of the drill string so that a wall section having full contact or less restraint contact with calibrating cutting elements can be changed according to the position of the bushings. In this way, wall cutting with gauge cutting elements under the action of lateral force can be directed / focused in the necessary direction by rotating the eccentrically connected sleeve on the bottom of the drill string assembly, as necessary.

В некоторых аспектах вместо втулки множество калибрующих отклоняющих опор может соединяться с компоновкой низа бурильной колонны для создания асимметричной внешней поверхности, образованной внешними поверхностями калибрующих отклоняющих опор. Данная асимметричная поверхность должна управлять движением компоновки низа бурильной колонны в стволе скважины, поскольку компоновка низа бурильной колонны циклично взаимодействует со стенкой ствола скважин, поскольку боковое усилие действует на компоновку низа бурильной колонны. Как и для эксцентрически соединенной втулки, асимметричную внешнюю поверхность можно использовать для направления/отклонения/фокусирования движения ствола скважин, направленное движение которого может, в свою очередь, обусловливать боковое резание буровым долотом ствола скважины сообразно направленному/сфокусированному/отклоненному движению.In some aspects, instead of a sleeve, a plurality of calibrated deflectors can be connected to the bottom of the drill string to create an asymmetric outer surface formed by the outer surfaces of the calibrated deflectors. This asymmetric surface should control the movement of the bottom of the drill string assembly in the wellbore, since the bottom of the drill string cyclically interacts with the wall of the well bore, since the lateral force acts on the layout of the bottom of the drill string. As for an eccentrically connected sleeve, an asymmetric outer surface can be used to direct / deflect / focus the movement of the wellbore, the directional movement of which can, in turn, cause lateral cutting with the drill bit of the wellbore in accordance with the directed / focused / deviated movement.

В некоторых аспектах настоящего изобретения буровое долото роторной системы бурения может содержать один или несколько калибрующих режущих элементов для контакта со стенкой и резания в ней. В таких аспектах асимметричные калибрующие отклоняющие опоры можно выполнять для обеспечения наклонно-направленного бурения ствола скважины посредством сдерживания взаимодействия между одним или несколькими калибрующими режущими элементами и стенкой в некотором диапазоне азимутальных углов и не сдерживания взаимодействия между одним или несколькими калибрующими режущими элементами и стенкой в комплементарном диапазоне азимутальных углов.In some aspects of the present invention, a rotary drilling system drill bit may comprise one or more calibrating cutting elements for contacting and cutting a wall. In such aspects, asymmetric calibrating deflection bearings can be performed to provide directional drilling of the wellbore by restraining the interaction between one or more calibrating cutting elements and the wall in a certain range of azimuthal angles and not restricting the interaction between one or more calibrating cutting elements and the wall in a complementary range azimuthal angles.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения элемент управления направлением системы может содержать цилиндр, диск или множество элементов, соединенных с буровым долотом и/или компоновкой низа бурильной колонны, при этом цилиндр, диск или множество элементов имеют податливость, изменяющуюся по окружности. При этом, когда секция цилиндра или диск один из множества элементов с низкой податливостью/упругостью контактирует со стенкой под действием бокового усилия, секция может сопротивляться перемещению в данном направлении движения, тогда как более податливая/упругая секция цилиндра или диск или более упругий/податливый элемент может деформироваться/подаваться и давать возможность движения и/или сопротивляться движению в меньшей степени в направлении более податливой/упругой секции. Следовательно, цикличные взаимодействия между цилиндром, диском или множеством элементов и стенкой должны обусловливать надлежащее направление движения компоновки низа бурильной колонны в стволе скважины под влиянием бокового усилия и, в результате, направление бокового резания бурового долота.In some embodiments of the present invention, the directional control element of the system may comprise a cylinder, a disc, or a plurality of elements connected to the drill bit and / or a bottom assembly of the drill string, the cylinder, disc, or the plurality of elements having a circumferential flexibility. Moreover, when a cylinder section or disk one of the many elements with low ductility / elasticity contacts the wall under the action of lateral force, the section can resist movement in this direction of movement, while a more flexible / flexible cylinder section or disk or more elastic / ductile element may deform / feed and allow movement and / or resist movement to a lesser extent in the direction of the more pliable / elastic section. Therefore, cyclic interactions between a cylinder, a disk or a plurality of elements and a wall should determine the proper direction of movement of the bottom of the drill string in the borehole under the influence of lateral force and, as a result, the direction of side cutting of the drill bit.

В некоторых аспектах настоящего изобретения буровое долото роторной системы бурения может содержать один или несколько калибрующих режущих элементов для контакта со стенкой и резания стенки. В таких аспектах, когда секция цилиндра, или диск, или один из множества элементов с низкой податливостью/упругостью контактирует со стенкой под действием бокового усилия, это может противодействовать контакту между калибрующим режущим элементом и стенкой калибрующего режущего элемента, размещенного вблизи секции цилиндра, или диска, или одного из множества элементов с низкой податливостью/упругостью. В отличие от этого, более податливая/упругая секция цилиндра, или диск, или более упругий/податливый элемент должны дефомироваться/подаваться под действием бокового усилия при контакте со стенкой, обеспечивая больший контакт между калибрующим режущим элементом вблизи более упругого/податливого элемента или секции и стенки, в результате происходит увеличенное резание стенки в направлении податливой секции/элемента в сравнении с резанием стенки в направлении секции или элемента с меньшей упругостью/податливостью и наклонно-направленное буIn some aspects of the present invention, the rotary drilling system drill bit may comprise one or more calibrating cutting elements for contacting the wall and cutting the wall. In such aspects, when a cylinder section, or a disk, or one of a plurality of low ductility / elasticity elements contacts the wall under lateral force, this can counteract the contact between the calibrating cutting element and the wall of the calibrating cutting element located near the cylinder or disk section , or one of many elements with low ductility / elasticity. In contrast, a more malleable / resilient section of the cylinder, or a disk, or a more resilient / malleable element must be deformed / fed by lateral force upon contact with the wall, providing greater contact between the calibrating cutting element near the more elastic / malleable element or section and walls, resulting in increased wall cutting in the direction of the ductile section / element in comparison with wall cutting in the direction of the section or element with less elasticity / ductility and obliquely directed e bu

- 5 017791 рение ствола скважины.- 5 017791 rhenium well bore.

Боковое усилие настоящего изобретения можно создавать любыми известными способами. Данные способы могут включать в себя, без ограничения этим, расположение режущих элементов на буровом долоте так, чтобы развивать боковое усилие, действующее на буровое долото, когда буровое долото бурит ствол скважины, использование гибкого элемента и/или кривого переводника и множества центраторов с жесткими лопастями для использования осевой нагрузки на долото для создания бокового усилия, манипулирование буровым долотом для нацеливания в направлении ухода от центральной оси ствола скважины, использование исполнительного механизма, соединенного с компоновкой низа бурильной колонны для приложения усилия на стенку ствола скважины и/или т.п.The lateral force of the present invention can be created by any known methods. These methods may include, but are not limited to, positioning the cutting elements on the drill bit so as to develop lateral force exerted on the drill bit when the drill bit drills the wellbore, using a flexible member and / or curved sub, and a plurality of centralizers with rigid blades to use the axial load on the bit to create lateral force, manipulate the drill bit to aim in the direction of moving away from the central axis of the wellbore, use an actuator a connected to the layout of the bottom of the drill string to apply force to the wall of the wellbore and / or the like

В другом варианте осуществления настоящего изобретения устройство управления роторной системой бурения для наклонно-направленного бурения ствола скважины через геологический пласт может содержать компоновку низа бурильной колонны, компоновку низа бурильной колонны, включающую в себя буровое долото, и элемент управления направлением, соединенный с компоновкой низа бурильной колонны и выполненный с возможностью создания движения компоновки низа бурильной колонны в выбранном направлении, когда боковое усилие приложено к компоновке низа бурильной колонны. В некоторых вариантах осуществления элемент управления соединен с компоновкой низа бурильной колонны так, что элемент управления остается геостационарным в стволе скважины во время процесса роторного бурения.In another embodiment of the present invention, a rotary drilling system control device for directional drilling of a borehole through a geological formation may comprise a bottom hole assembly, a bottom drill assembly including a drill bit, and a direction control element connected to the bottom drill string assembly and made with the possibility of creating a movement of the layout of the bottom of the drill string in the selected direction, when a lateral force is applied to the layout Isa drillstring. In some embodiments, the control is connected to the bottom of the drill string so that the control remains geostationary in the wellbore during the rotary drilling process.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения устройство для управления роторной системой бурения для наклонно-направленного бурения ствола скважины через геологический пласт содержит буровое долото; один или несколько калибрующих режущих элементов, соединенных с буровым долотом и выполненных с возможностью контакта со стенкой ствола скважины; и элемент управления направлением, соединенный с буровым долотом так, что остается геостационарным во время роторного бурения ствола скважины и выполненный с возможностью обеспечения резания стенки одним или несколькими калибрующими режущими элементами в необходимом диапазоне азимутальных углов и сдерживания резания стенки одним или несколькими калибрующими режущими элементами в комплементарном диапазоне азимутальных углов.In one embodiment of the present invention, a device for controlling a rotary drilling system for directional drilling of a wellbore through a geological formation comprises a drill bit; one or more calibrating cutting elements connected to the drill bit and made with the possibility of contact with the wall of the wellbore; and a direction control element connected to the drill bit so that it remains geostationary during rotary drilling of the wellbore and is configured to provide wall cutting with one or more calibrating cutting elements in the required range of azimuthal angles and inhibit wall cutting with one or more calibrating cutting elements in a complementary range of azimuthal angles.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения можно использовать геостационарную эксцентрическую калибрующую компоновку с буровым долотом с боковым усилием, приложенным к буровому долоту в направлении, остающемся в общем фиксированным, в одном направлении относительно корпуса долота (или по меньшей мере в одном квадранте). Данное боковое усилие может являться боковым усилием для отталкивания всей компоновки, боковым усилием позиционирования долота, созданным продуманным расположением режущих элементов на долоте и/или т.п. В системе среднее значение бокового усилия резания бурового долота направлено в конкретном направлении (квадранте). В варианте осуществления геоцентричную калибрующую компоновку можно удерживать геостационарной и можно использовать для модулирования резания долотом с пластичным деформированием в предпочтительном направлении резания относительно земли и, тем самым, обеспечивающим управляемый механизм наведения для роторного бурения. Эксцентрическая втулка варианта осуществления выполнена с возможностью сдерживания взаимодействия калибрующих режущих элементов с пластом в некотором диапазоне азимутальных направлений, при этом предоставляя возможность контакта калибрующим режущим элементам со стенкой ствола скважины в комплементарном диапазоне азимутальных направлений. Таким путем предотвращается резание долотом вбок в диапазоне сдерживания и дается свобода резания вбок в комплементарном диапазоне. Посредством регулирования ориентации геостационарной втулки тенденцию направленности долота контролируют с вращением бурильной компоновки.In one embodiment of the present invention, a geostationary eccentric gauge arrangement with a drill bit with lateral force applied to the drill bit in a direction that remains generally fixed, in one direction relative to the bit body (or at least one quadrant), can be used. This lateral force may be a lateral force to repel the entire arrangement, a lateral force to position the bit, created by the thoughtful arrangement of the cutting elements on the bit and / or the like. In the system, the average value of the lateral cutting force of the drill bit is directed in a specific direction (quadrant). In an embodiment, the geocentric gage arrangement can be kept geostationary and can be used to modulate cutting with a plastic deformation bit in the preferred cutting direction relative to the ground and thereby providing a controlled guidance mechanism for rotary drilling. The eccentric sleeve of the embodiment is configured to restrain the interaction of the calibrating cutting elements with the formation in a certain range of azimuthal directions, while allowing the calibrating cutting elements to contact the borehole wall in a complementary range of azimuthal directions. In this way, side cutting in the containment range is prevented and freedom of side cutting in the complementary range is given. By adjusting the orientation of the geostationary sleeve, the directionality of the bit is controlled with rotation of the drilling assembly.

В некотрых вариантах осуществления создана роторная система бурения, устройство/способ создания бокового усилия на компоновке низа бурильной колонны и/или буровом долоте буровой системы и элемент управления отклонением бокового усилия созданного/действующего на компоновку низа бурильной колонны и/или буровое долото.In some embodiments, a rotary drilling system, a device / method for generating lateral force on a bottom hole assembly and / or a drill bit of a drilling system, and a lateral force deviation control element for a created / acting bottom hole assembly and / or drill bit are provided.

Аспекты предусматривают управление роторной системой бурения для наклонно-направленного бурения ствола скважины через геологический пласт. При этом элементы управления для управления взаимодействиями между компоновкой низа бурильной колонны и/или буровым долотом и стенкой бурящегося ствола скважины и/или отклонения бокового усилия, действующего на компоновку низа бурильной колонны и/или буровое долото, могут являться активными/перемещающимися для избирательного изменения направления бурения, могут являться геостационарными для создания наклоннонаправленного бурения в фиксированном направлении, могут быть выполнены для отклонения приложенного/созданного бокового усилия, где характеристики приложенного/созданного бокового усилия можно учитывать в создании конфигурации. Дополнительно, элемент управления может быть выполнен с учетом характеристик не приложенного/не создаваемого бокового усилия, такого как сила тяжести.Aspects include managing a rotary drilling system for directional drilling of a wellbore through a geological formation. At the same time, the controls for controlling interactions between the bottom hole assembly and / or the drill bit and the wall of the drilled hole and / or deviation of lateral force acting on the bottom hole assembly and / or the drill bit can be active / moving to selectively change direction drilling, can be geostationary to create directional drilling in a fixed direction, can be performed to deviate the applied / created lateral Leah, where the characteristics of the applied / create lateral force can be taken into account in the establishment of configurations. Additionally, the control element can be made taking into account the characteristics of the unapplied / not generated lateral force, such as gravity.

В дополнительном варианте осуществления создано устройство для управления роторной системой бурения для наклонно-направленного бурения ствола скважины через геологический пласт, устройство, содержащее буровое долото; средство создания бокового усилия, действующего на буровое долото; и средство отклонения созданного бокового усилия. В некоторых аспектах средство отклонения созданноIn an additional embodiment, a device for controlling a rotary drilling system for directional drilling of a wellbore through a geological formation, a device comprising a drill bit; means for creating lateral force acting on the drill bit; and means for deflecting the generated lateral force. In some aspects, a rejection tool is provided.

- 6 017791 го бокового усилия может содержать одну или несколько калибрующих отклоняющих опор, при этом калибрующие отклоняющие опоры соединены с буровым долотом для создания неодинакового калибра бурового долота и соединенных с ним калибрующих отклоняющих опор. Калибрующие отклоняющие опоры могут вращаться во время процесса бурения и могут служить для усиления/фокусирования бурения вбок ствола скважины под действием приложенного бокового усилия.- 6 017791 of the lateral force may contain one or more calibrating deflecting supports, while the calibrating deflecting supports are connected to the drill bit to create an unequal caliber of the drill bit and the calibrating deflecting supports connected to it. Gauge deflecting bearings can rotate during the drilling process and can serve to enhance / focus the drilling of the side of the wellbore under the action of the lateral force applied.

В некоторых вариантах осуществления средство отклонения создаваемого бокового усилия может содержать комплект калибрующих отклоняющих опор, соединенных с буровым долотом, при этом, комплект калибрующих отклоняющих опор может содержать множество калибрующих отклоняющих опор, соединенных с буровым долотом для создания асимметричного относительно продольной оси бурового долота замкнутого контура, образованного каждой обращенной к стенке ствола скважины поверхностью множества калибрующих отклоняющих опор, причем поверхностью, обращенной к стенке ствола скважины, являющейся поверхностью калибрующих отклоняющих опор, обращенной к стенке ствола скважины во время процедуры бурения. В некоторых аспектах калибрующая отклоняющая опора (опоры) может содержать один или нескольких калибрующих режущих элементов. Контроллер, способный регулировать по меньшей мере одно средство создания бокового усилия и средство отклонения создаваемого бокового усилия, можно использовать для управления наклонно-направленным бурением буровой системы.In some embodiments, the means of deflecting the generated lateral force may comprise a set of calibrating deflecting supports connected to the drill bit, wherein the set of calibrating deflecting supports may comprise a plurality of calibrating deflecting supports connected to the drill bit to create a closed loop asymmetric with respect to the longitudinal axis of the drill bit, formed by each surface facing the borehole wall of a plurality of calibrating deflecting supports, and the surface facing connected to the wall of the wellbore, which is the surface of the calibrating deflecting supports facing the wall of the wellbore during the drilling procedure. In some aspects, the calibrating deflection support (s) may comprise one or more calibrating cutting elements. A controller capable of adjusting at least one lateral force generating means and deviation means of the generated lateral force can be used to control directional drilling of the drilling system.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фигурах одинаковые компоненты и/или признаки могут иметь одинаковую позицию ссылки. Дополнительно, различные компоненты одного типа можно различить по позиции ссылки с черточкой и второй позиции, которые отличают их среди аналогичных компонентов. Если в описании использована только первая позиция, описание является применимым к одному из аналогичных компонентов, имеющих одинаковую первую позицию вне зависимости от второй позиции ссылки.In the figures, the same components and / or features may have the same reference position. Additionally, various components of the same type can be distinguished by the position of the dash links and the second position, which distinguish them among similar components. If only the first position is used in the description, the description is applicable to one of the similar components having the same first position regardless of the second position of the link.

Изобретение должно стать более понятным из следующего описания не ограничивающих и иллюстративных вариантов осуществления, данных со ссылкой на прилагаемые чертежи.The invention will become more apparent from the following description of non-limiting and illustrative embodiments given with reference to the accompanying drawings.

На фиг. 1А схематично показана система наклонно-направленного бурения.In FIG. 1A schematically shows a directional drilling system.

На фиг. 1В показано перемещение компоновки низа бурильной колонны и/или бурового долота системы наклонно-направленного бурения фиг. 1А в бурящемся стволе скважины, когда боковое усилие приложено к компоновке низа бурильной колонны и/или буровому долоту во время процесса наклоннонаправленного бурения.In FIG. 1B shows the movement of the bottom hole assembly and / or the drill bit of the directional drilling system of FIG. 1A in a drilled wellbore when lateral force is applied to the bottom of the drill string and / or drill bit during the directional drilling process.

На фиг. 2А схематично показана система управления наклонно-направленным бурением в системе наклонно-направленного бурения согласно варианту осуществления настоящего изобретения.In FIG. 2A schematically shows a directional drilling control system in a directional drilling system according to an embodiment of the present invention.

На фиг. 2В показано сечение податливой системы для использования в системе управления наклонно-направленным бурением фиг. 2А согласно варианту осуществления настоящего изобретения.In FIG. 2B is a sectional view of a compliant system for use in a directional drilling control system of FIG. 2A according to an embodiment of the present invention.

На фиг. 3А-3С схематично показаны системы кулачкового управления для фокусирования/направления/отклонения бокового усилия для обеспечения наведения системы наклоннонаправленного бурения согласно варианту осуществления настоящего изобретения.In FIG. 3A-3C schematically illustrate cam control systems for focusing / directing / deviating lateral forces to provide directional directional drilling according to an embodiment of the present invention.

На фиг. 4А-4С схематично показаны системы активных калибрующих отклоняющих опор для управления системой наклонно-направленного бурения, выполненные для использования бокового усилия для наклонно-направленного бурения ствола скважины согласно варианту осуществления настоящего изобретения.In FIG. 4A-4C schematically illustrate active gage deflecting support systems for controlling a directional drilling system configured to use lateral force to directionally drill a borehole according to an embodiment of the present invention.

На фиг. 5 схематично показана система управления системой наклонно-направленного бурения согласно варианту осуществления настоящего изобретения.In FIG. 5 schematically shows a control system for a directional drilling system according to an embodiment of the present invention.

На фиг. 6 показана блок-схема последовательности операций способа для управления системой наклонно-направленного бурения для направленного бурения ствола скважины согласно варианту осуществления настоящего изобретения.In FIG. 6 is a flowchart of a method for controlling a directional drilling system for directional drilling of a wellbore according to an embodiment of the present invention.

Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Следующее описание дает только варианты осуществления изобретения, являющиеся примерами, и не направлено на ограничение его объема, применимости или конфигурации. Вместо этого следующее описание вариантов осуществления, являющихся примерами, должно давать специалисту в данной области техники возможность реализации одного или нескольких вариантов осуществления, являющихся примерами. Различные изменения в функциях и устройстве элементов описания можно выполнять без отхода от сущности и объема изобретения, изложенных в прилагаемой формуле изобретения.The following description provides only exemplary embodiments of the invention and is not intended to limit its scope, applicability, or configuration. Instead, the following description of exemplary embodiments is intended to enable one skilled in the art to implement one or more exemplary embodiments. Various changes in the functions and arrangement of the description elements can be made without departing from the essence and scope of the invention set forth in the attached claims.

Конкретные детали даны в следующем описании для обеспечения углубленного понимания вариантов осуществления. Вместе с тем, специалисту в данной области техники должно быть понятно, что варианты осуществления можно практически применять без данных конкретных деталей. Например, системы, структуры и другие компоненты можно показывать как компоненты в форме блок-схемы, чтобы не затенять варианты осуществления ненужными деталями. В других случаях общеизвестные процессы, методики и другие способы можно показывать без ненужных деталей, чтобы избежать затенения вариантов осуществления.Specific details are given in the following description to provide an in-depth understanding of the embodiments. However, one skilled in the art should understand that the embodiments can be practiced practically without these specific details. For example, systems, structures, and other components may be shown as components in block diagram form so as not to obscure embodiments with unnecessary details. In other instances, well-known processes, techniques, and other methods may be shown without unnecessary detail in order to avoid obscuring the embodiments.

- 7 017791- 7 017791

Также констатируем, что индивидуальные варианты осуществления могут быть описаны как процесс, показанный блок-схемой последовательности операций, диаграммой последовательности операций, структурной диаграммой или блок-схемой. Хотя блок-схема последовательности операций может описывать операции как последовательный процесс, многие операции можно выполнять параллельно или одновременно. Кроме того, порядок операций можно изменять. Дополнительно к этому, любая одна или несколько операций могут не иметь места в некоторых вариантах осуществления. Процесс заканчивается, когда его операции завершены, но может иметь дополнительные этапы, не показанные на фигурах. Процесс может соответствовать способу, процедуре и т.д.We also note that individual embodiments may be described as a process shown in a flowchart, a flowchart, a flow chart, or a flowchart. Although a flowchart may describe operations as a sequential process, many operations can be performed in parallel or simultaneously. In addition, the order of operations can be changed. Additionally, any one or more operations may not occur in some embodiments. The process ends when its operations are completed, but may have additional steps not shown in the figures. The process may correspond to a method, procedure, etc.

Данное изобретение, в общем, относится к способу и системе управления системой наклоннонаправленного бурения ствола скважины через геологический пласт. Конкретнее, но не в качестве ограничения, варианты осуществления настоящего изобретения создают регулирование движения компоновки низа бурильной колонны и/или бурового долота в стволе скважин с приложением бокового усилия для управления компоновкой низа бурильной колонны и/или буровым долотом для бурения ствола скважины в необходимом направлении через геологический пласт.The present invention generally relates to a method and a control system for a directional drilling of a wellbore through a geological formation. More specifically, but not by way of limitation, embodiments of the present invention provide for controlling the movement of the bottom hole assembly and / or the drill bit in the wellbore with lateral force to control the bottom hole assembly and / or the drill bit for drilling the wellbore in the desired direction through geological layer.

На фиг. 1 схематично показана роторная система бурения ствола скважины. Как показано на фиг. 1, бурильная колонна 10 может содержать систему 12 соединительного устройства и компоновку 17 низа бурильной колонны и может быть расположена в стволе 27 скважины, где ствол 27 скважин бурится роторной системой бурения. Компоновка 17 низа бурильной колонны может содержать буровое долото 20, наряду с различными другими компонентами (не показано), такими как наддодлотный переводник, забойный гидравлический двигатель, центраторы с жесткими лопастями, утяжеленные бурильные трубы, толстостенная бурильная труба, ударные освобождающие устройства (ясы), переводники для различных форм резьбы и/или т.п. Компоновка 17 низа бурильной колонны может создавать усилие на буровом долоте 20 для разрушения горной породы, данное усилие может создавать осевая нагрузка на долото или т.п., и компоновка 17 низа бурильной колонны может иметь конфигурацию, способную выдерживать тяжелые условия внешней среды с высокими температурами, высокими давлениями и/или коррозионными химикатами. Компоновка 17 низа бурильной колонны может включать в себя забойный гидравлический двигатель, оборудование наклонно-направленного бурения и проведение измерений, инструменты измерений во время бурения, инструменты каротажа во время бурения и/или другие специализированные устройства.In FIG. 1 schematically shows a rotary system for drilling a wellbore. As shown in FIG. 1, the drill string 10 may include a connecting device system 12 and a bottom assembly 17 and may be located in the wellbore 27, where the wellbore 27 is drilled by a rotary drilling system. The bottom hole assembly 17 may comprise a drill bit 20, along with various other components (not shown), such as a sub-depth sub, a downhole hydraulic motor, rigid blade centralizers, heavy drill pipes, thick drill pipe, impact release devices (jars), sub for various forms of thread and / or the like The bottom hole assembly 17 may create a force on the drill bit 20 to destroy the rock, this force may create an axial load on the bit or the like, and the bottom drill string assembly 17 may be configured to withstand harsh environments with high temperatures , high pressures and / or corrosive chemicals. The bottom hole assembly 17 may include a downhole hydraulic motor, directional drilling and measurement equipment, measurement tools while drilling, logging tools while drilling, and / or other specialized devices.

Утяжеленную бурильную трубу или т.п. можно соединять с компоновкой 17 низа бурильной колонны, и она может представлять собой компонент утяжеления, который можно использовать для создания осевой нагрузки на долото, чтобы толкать буровое долото в контакт с дном забоя. Таким образом, утяжеленные бурильные трубы могут содержать толстостенный, тяжелый, трубчатый компонент, который может иметь полость центрального канала для создания прохода буровых растворов через утяжеленную бурильную трубу. Утяжеленная бурильная труба может быть круглой снаружи для прохода через ствол 27 бурящейся скважины и в некоторых случаях может обрабатываться металлорежущим станком для создания спиральных канавок (спиральные утяжеленные бурильные трубы). Утяжеленные бурильные трубы содержат резьбовые соединения, вставное на одном конце и охватывающее на другом, так что многочисленные утяжеленные бурильные трубы можно свинчивать вместе наряду с другими скважинными инструментами, которые вместе могут составлять компоновку 17 низа бурильной колонны.Weighted drill pipe or the like can be connected to the bottom 17 of the drill string, and it can be a weighting component that can be used to create an axial load on the bit to push the drill bit into contact with the bottom of the bottom. Thus, the weighted drill pipe may contain a thick-walled, heavy, tubular component, which may have a cavity in the Central channel to create the passage of drilling fluids through the weighted drill pipe. The weighted drill pipe may be round outside for passage through a borehole 27 of a drilling well and, in some cases, may be machined by a machine tool to create spiral grooves (spiral weighted drill pipes). Weighted drill pipes comprise threaded connections that are plugged in at one end and spanning at the other so that multiple weighted drill pipes can be screwed together with other downhole tools, which together can make up the bottom 17 of the drill string.

В роторной системе бурения используют двигатель на поверхности для вращения системы 12 соединительного устройства, заставляя буровое долото 20 вращаться на забое ствола 27 скважины. В некоторых системах оборудование 33 на поверхности может содержать верхний привод, ротор или т.п. (не показано), которые могут передавать вращение через систему 12 соединительного устройства, которая может содержать бурильную трубу, обсадную трубу, гибкую насосно-компрессорную трубу или т.п., на буровое долото 20. В некоторых системах верхний привод может иметь в своем составе один или несколько двигателей, электрических, гидравлических и/или т.п., которые могут быть соединены соответствующим зубчатым механизмом с короткой секцией трубы, называемой фиксирующий шпиндель. Фиксирующий шпиндель может, в свою очередь, ввинчиваться в предохранительный переводник или бурильную колонну, обсадную трубу или гибкую насосно-компрессорную трубу. Верхний привод может подвешиваться на крюке, чтобы свободно перемещаться вверх и вниз по вышке. Трубу, гибкую насоснокомпрессорную трубу или т.п. можно скреплять с верхним приводом, ротором или т.п. для передачи вращения вниз в стволе 27 скважины на буровое долото 20.In a rotary drilling system, a surface motor is used to rotate the coupler system 12, causing the drill bit 20 to rotate at the bottom of the wellbore 27. In some systems, surface equipment 33 may include a top drive, a rotor, or the like. (not shown), which can transmit rotation through a connecting device system 12, which may include a drill pipe, casing, flexible tubing, or the like, to drill bit 20. In some systems, the top drive may include one or more motors, electric, hydraulic, and / or the like, which can be connected by a suitable gear mechanism to a short section of pipe called a locking spindle. The locking spindle can, in turn, be screwed into a safety sub or drill string, casing or flexible tubing. The top drive can be suspended on a hook to move freely up and down the tower. Pipe, flexible tubing, or the like. can be fastened with top drive, rotor or the like. to transmit rotation down in the wellbore 27 to the drill bit 20.

В роторной системе бурения сила тяжести действует на компоновку 17 низа бурильной колонны, которая может содержать значительную массу утяжеленной бурильной трубы (труб), создающую направленное вниз усилие, которое может заставлять буровое долото 20 разрушать горную породу и осуществлять бурение через геологический пласт при вращении. Для точного контроля величины усилия, приложенного к буровому долоту 20, бурильщик может тщательно следить за весом буровой системы на крюке, измеряемым, когда буровое долото 20 не имеет контакта с поверхностью 41 дна забоя ствола 27 скважины. Затем бурильную колонну (и буровое долото) можно медленно и осторожно опускать до касания поверхности 41 дна забоя ствола 27 скважины. После данной точки, по мере того как бурильщик продолжает опускать бурильную колонну, больше веса приходится на буровое долото 20 и соответстIn a rotary drilling system, gravity acts on the arrangement 17 of the bottom of the drill string, which may contain a significant mass of the weighted drill pipe (s), creating a downward force that can cause drill bit 20 to destroy the rock and drill through the geological formation during rotation. To accurately control the amount of force applied to the drill bit 20, the driller can carefully monitor the weight of the drilling system on the hook, measured when the drill bit 20 is not in contact with the bottom surface 41 of the bottom of the wellbore 27. Then the drill string (and drill bit) can be slowly and carefully lowered until it touches the surface 41 of the bottom of the bottom of the wellbore 27. After this point, as the driller continues to lower the drill string, more weight falls on the drill bit 20 and, accordingly,

- 8 017791 венно меньше веса приходится на крюк на поверхности. Только для примера, когда измерение на поверхности показывает вес на 20000 фунт (9080 кг) меньше веса с буровым долотом 20 не касающимся поверхности 41 дна забоя, тогда усилие в 20000 фунт (9080 кг) должно приходиться на буровое долото 20 (в вертикальной скважине). Датчики на забое можно использовать для более точного измерения осевой нагрузки на долото и передачи данных на поверхность.- 8 017791 substantially less weight falls on the hook on the surface. For example only, when a surface measurement shows a weight of 20,000 pounds (9080 kg) less than a weight with a drill bit 20 not touching the surface 41 of the bottom of the bottom, then a force of 20,000 pounds (9080 kg) should fall on the drill bit 20 (in a vertical well) . Downhole sensors can be used to more accurately measure the axial load on the bit and transmit data to the surface.

Буровое долото 20 может содержать один или несколько режущих элементов 23. В работе буровое долото 20 можно использовать для разрушения и/или резания горной породы на поверхности 41 дна забоя для бурения ствола 27 скважины через геологический пласт 30. Буровое долото 20 может быть расположено снизу от системы 12 соединительного устройства, и буровое долото 20 можно менять, когда буровое долото 20 затупится или становится не способным к выполнению проходки через геологический пласт 30. Буровое долото 20 и режущие элементы 23 могут выполнять с различными конфигурациями для создания различных взаимодействий с геологическим пластом и создания различных конфигураций резания.The drill bit 20 may contain one or more cutting elements 23. In operation, the drill bit 20 can be used to destroy and / or cut rock on the surface 41 of the bottom of the bottom for drilling the wellbore 27 through the geological formation 30. The drill bit 20 can be located below system 12 of the connecting device, and the drill bit 20 can be changed when the drill bit 20 becomes dull or becomes incapable of drilling through the geological formation 30. The drill bit 20 and the cutting elements 23 can be performed with different and configurations for creating various interactions with the geological formation and creating various cutting configurations.

Обычное буровое долото 20 работает, пробуривая ствол скважины несколько больше максимального внешнего диаметра бурового долота 20, где диаметр/калибр ствола 27 скважины получается в результате радиуса действия режущих элементов бурового долота 20 и взаимодействия режущих элементов с бурящейся горной породой. Данное бурение ствола скважины 27 буровым долотом 20 получается посредством объединения режущего действия вращения бурового долота 20 и осевой нагрузки на долото, создаваемой весом на буровом долоте, получающемся от массы бурильной колонны. В общем, буровая система может включать в себя отклоняющую опору (опоры), которые могут выдвигаться наружу в калибр ствола 27 скважины. Калибрующие отклоняющие опоры могут содержать отклоняющие опоры, расположенные на компоновке 17 низа бурильной колонны, или отклоняющие опоры на концах некоторых режущих элементов бурового долота 20 и/или т.п. Калибрующие отклоняющие опоры можно использовать для стабилизирования бурового долота 20 в стволе 27 скважины для создания единообразного бурения ствола скважины.A conventional drill bit 20 operates by drilling a borehole slightly larger than the maximum outer diameter of the drill bit 20, where the diameter / gauge of the wellbore 27 is obtained as a result of the radius of action of the cutting elements of the drill bit 20 and the interaction of the cutting elements with the rock being drilled. This drilling of the wellbore 27 with the drill bit 20 is obtained by combining the cutting action of the rotation of the drill bit 20 and the axial load on the bit created by the weight on the drill bit obtained from the mass of the drill string. In general, a drilling system may include a deflecting support (s) that may extend outward into the caliber of a wellbore 27. The calibrating deflecting bearings may comprise deflecting supports located on the bottom assembly of the drill string 17 or deflecting supports at the ends of some cutting elements of the drill bit 20 and / or the like. Calibrating deflection bearings can be used to stabilize the drill bit 20 in the wellbore 27 to create uniform drilling of the wellbore.

Буровое долото 20 может содержать один или несколько калибрующих режущих элементов 24, калибрующие режущие элементы 24 можно располагать по периметру бурового долота, соединенными с калибрующими отклоняющими опорами или т.п., и можно выполнять для контакта со стенкой 40 ствола 27 скважины. В работе калибрующие режущие элементы 24 могут контактировать со стенкой 40 для создания разбуривания роторной системой бурения ствола скважины с калибром, равным или несколько превышающим диаметр бурового долота 20.The drill bit 20 may contain one or more calibrating cutting elements 24, the calibrating cutting elements 24 can be located around the perimeter of the drill bit connected to calibrating deflecting supports or the like, and can be made to contact the wall 40 of the wellbore 27. In operation, the calibrating cutting elements 24 can be in contact with the wall 40 to create a drill with a rotary system for drilling a borehole with a caliber equal to or slightly greater than the diameter of the drill bit 20.

Система 12 соединительного устройства может содержать трубу (трубы), такие как бурильная труба, обсадная труба или т.п., гибкая насосно-компрессорная труба и/или т.п. Трубу, гибкую насоснокомпрессорную трубу или т.п. системы 12 соединительного устройства можно использовать для соединения оборудования 33 на поверхности с компоновкой 17 низа бурильной колонны и буровым долотом 20. Труба, гибкая насосно-компрессорная труба или т.п. может служить для прокачки бурового раствора к буровому долоту 20 и подъема, спуска и/или вращения компоновки 17 низа бурильной колонны и/или бурового долота 20.The connecting device system 12 may comprise pipe (s), such as a drill pipe, casing or the like, a flexible tubing and / or the like. Pipe, flexible tubing, or the like. connecting device systems 12 can be used to connect equipment 33 on the surface to the bottom assembly 17 and drill bit 20. A pipe, flexible tubing, or the like. can serve to pump the drilling fluid to the drill bit 20 and to raise, lower and / or rotate the assembly 17 of the bottom of the drill string and / or drill bit 20.

В некоторых буровых системах забойные двигатели (не показано) могут быть расположены на забое в стволе 27 скважины. Забойные двигатели могут содержать электрические двигатели, гидравлические двигатели и/или т.п. Г идравлические двигатели могут приводиться в действие буровыми растворами или другими текучими средами, прокачиваемыми в стволе 27 скважины и/или циркулирующими в бурильной колонне. Забойные двигатели можно использовать для привода/вращения бурового долота 20 на поверхности 41 дна забоя. Использование забойных двигателей может обеспечивать бурение ствола 27 скважины посредством вращения бурового долота 20 без вращения системы 12 соединительного устройства, которую можно удерживать неподвижной во время процесса бурения.In some drilling systems, downhole motors (not shown) may be located downhole in the wellbore 27. Downhole motors may include electric motors, hydraulic motors and / or the like. Hydraulic motors can be driven by drilling fluids or other fluids pumped in the wellbore 27 and / or circulated in the drill string. Downhole motors can be used to drive / rotate the drill bit 20 on the surface 41 of the bottom of the bottom. The use of downhole motors can provide for the drilling of a wellbore 27 by rotating the drill bit 20 without rotating the connecting device system 12, which can be held stationary during the drilling process.

Вращение бурового долота 20 в стволе 27 скважины, производимое вращением бурильной трубы и/или забойным двигателем, может создавать разрушение и/или срезание горной породы поверхности 41 дна забоя для бурения новой секции ствола 27 скважины в геологическом пласте 30. Вращение калибрующих режущих элементов 24 по стенке 40 может создавать бурение небольшого слоя на стенке 40 вокруг бурового долота 20. Буровые растворы можно закачивать в ствол 27 скважины через систему 12 соединительного устройства или т.п. для привода бурового долота 20, вращения бурового долота 20 или т.п., для производства бурения ствола 27 скважины, для удаления выбуренной породы с поверхности 41 дна забоя и/или т.п.The rotation of the drill bit 20 in the wellbore 27, produced by the rotation of the drill pipe and / or the downhole motor, can create the destruction and / or cutting of the rock of the surface 41 of the bottom of the bottom for drilling a new section of the wellbore 27 in the geological formation 30. The rotation of the gauge cutting elements 24 the wall 40 can create a small layer of drilling on the wall 40 around the drill bit 20. Drilling fluids can be pumped into the wellbore 27 through a connecting device system 12 or the like. to drive the drill bit 20, rotate the drill bit 20 or the like, to drill a wellbore 27, to remove cuttings from the surface 41 of the bottom of the bottom and / or the like

В некоторых буровых системах можно использовать ударные долота для измельчения горной породы по вертикали способом, аналогичным применяемому пневматическими отбойными молотками на стройплощадках. В других буровых системах забойные гидравлические двигатели можно использовать для работы бурового долота 20 или связанного с ними бурового долота или для привода бурового долота 20 в дополнение к приводу, создаваемому верхним приводом, ротором, буровым раствором и/или т.п. Дополнительно, струи текучей среды, электрические импульсы и/или т.п. можно также использовать для бурения ствола 27 скважины или в комбинации с буровым долотом 17 для бурения ствола 27 скважины.In some drilling systems, hammer bits can be used to grind the rock vertically in a manner similar to that used by pneumatic jack hammers at construction sites. In other drilling systems, downhole hydraulic motors can be used to operate the drill bit 20 or associated drill bit or to drive the drill bit 20 in addition to the drive created by the top drive, rotor, drilling fluid and / or the like. Additionally, fluid jets, electrical impulses, and / or the like. can also be used for drilling a wellbore 27 or in combination with a drill bit 17 for drilling a wellbore 27.

- 9 017791- 9 017791

Во время операции бурения усилия, которые могут действовать на буровое долото 20, могут включать в себя силу тяжести, крутящий момент, развиваемый буровым долотом 20, торцевую нагрузку, приложенную к буровому долоту 20, изгибающий момент от буровой системы, включающей в себя систему 12 соединительного устройства и/или т.п. Данные усилия вместе с типом бурящегося пласта и наклоном бурового долота 20 к плоскости поверхности 41 дна забоя ствола 27 скважины могут создавать сложную интерактивную систему приложенных и реактивных усилий. В роторной системе бурения при вертикальном бурении, в общем, должно отсутствовать приложение силы направления на буровое долото, бурящее вертикальный ствол скважины. Для не вертикального бурения роторная система бурения должна бурить, в общем, с постоянным направлением подачи; вместе с тем, подача силы тяжести должна заставлять буровое долото стремиться к бурению по вертикали.During a drilling operation, forces that can act on the drill bit 20 may include gravity, the torque developed by the drill bit 20, the end load applied to the drill bit 20, bending moment from the drilling system including the connecting system 12 devices and / or the like These efforts, together with the type of the drilling formation and the inclination of the drill bit 20 to the plane of the surface 41 of the bottom of the bottom of the wellbore 27, can create a complex interactive system of applied and reactive forces. In a rotary drilling system for vertical drilling, in general, there should be no application of directional force to the drill bit drilling the vertical wellbore. For non-vertical drilling, the rotary drilling system must drill, in general, with a constant feed direction; however, the supply of gravity should force the drill bit to tend to drill vertically.

Для обеспечения наклонно-направленного бурения роторной системой бурения можно прикладывать боковое усилие 15 к буровому долоту 20. Приложение бокового усилия 15 к буровому долоту 20 заставляет буровое долото 20 осуществлять боковое резание, например, с уходом от центральной оси 39 ствола 27 скважины. При поддержании бокового усилия 15 в конкретном направлении в стволе 27 скважины буровое долото 20 должно приводиться к постоянному бурению, по меньшей мере частично, в направлении приложенного бокового усилия, результатом чего является бурение наклонно-направленной секции ствола скважины (в отличие от секции ствола скважины, пробуренной просто с осевой нагрузкой на долото и с вращением бурового долота на торцевой плоскости забоя ствола скважины).To provide directional drilling with the rotary drilling system, a lateral force 15 can be applied to the drill bit 20. A lateral force 15 applied to the drill bit 20 causes the drill bit 20 to perform lateral cutting, for example, when the borehole 27 is moved away from the central axis 39. While maintaining the lateral force 15 in a specific direction in the wellbore 27, the drill bit 20 should result in constant drilling, at least partially, in the direction of the applied lateral force, resulting in the drilling of an oblique directional section of the wellbore (unlike the section of the wellbore, drilled simply with axial load on the bit and with the rotation of the drill bit on the end plane of the bottom of the wellbore).

Когда боковое усилие 15 приложено к компоновке 17 низа бурильной колонны и/или буровому долоту 20, боковое усилие 15 может обусловливать контакт калибрующих режущих элементов 24 со стенкой 40, и это может обусловливать предпочтительное бурение/удаление калибрующими режущими элементами 24 кусков пласта со стенки 40 в направлении, совпадающем с приложенным боковым усилием 15, таким образом создавая и/или добавляя боковое резание ствола 27 скважины в направлении приложенного бокового усилия. При управлении боковым усилием 15, скоростью бурения, осевой нагрузкой на долото и/или т.п. буровое долото 20 может бурить по необходимой траектории через геологический пласт 30.When a lateral force 15 is applied to the bottom hole assembly 17 and / or the drill bit 20, the lateral force 15 may cause the calibrating cutting elements 24 to contact the wall 40, and this may result in preferred drilling / removal of the 24 pieces of formation from the 40 cutting wall by the calibrating cutting elements. a direction matching the applied lateral force 15, thereby creating and / or adding side cutting to the wellbore 27 in the direction of the applied lateral force. When controlling lateral force 15, drilling speed, axial load on the bit and / or the like the drill bit 20 can drill along the necessary path through the geological formation 30.

Обращаются к различным системам для обеспечения наклонно-направленного бурения роторной системой бурения посредством управления существующими усилиями, прилагаемыми к буровому долоту 20 во время роторного бурения, или приложением новых усилий к буровому долоту 20. Данные системы обращаются к изгибу/приданию формы/направлению/толканию буровой системы для ориентирования буровой системы в стволе скважины и/или относительно дна забоя ствола 27 скважин, направляющего перемещение бурового долота 20, по меньшей мере, частично вбок, т.е. с уходом от центральной оси 39. Некоторые системы могут использовать/приспосабливать большую силу притяжения, действующую на буровую систему, и/или могут предусматривать создание больших реактивных усилий на буровой системе с распором от компоновки низа бурильной колонны в геологический пласт 30 для ориентирования буровой системы в стволе скважины и/или относительно дна забоя ствола 27 скважины и/или чтобы толкать буровое долото 20 для наведения буровой системы для направленного бурения ствола 27 скважины. Другие системы могут изгибать буровую систему или использовать изогнутые участки в буровой системе для направления бурового долота для бурения вбок, внецентренно.They turn to various systems to provide directional drilling with a rotary drilling system by controlling existing forces exerted on drill bit 20 during rotary drilling, or by applying new forces to drill bit 20. These systems address bending / shaping / direction / push of a drill systems for orienting the drilling system in the wellbore and / or relative to the bottom of the bottom of the wellbore 27, guiding the movement of the drill bit 20 at least partially sideways, i.e. away from the central axis 39. Some systems may use / adapt a large force of gravity acting on the drilling system, and / or may include the creation of large reactive forces on the drilling system with the extension from the layout of the bottom of the drill string in the geological formation 30 to orient the drilling system in the wellbore and / or relative to the bottom of the bottom of the wellbore 27 and / or to push the drill bit 20 to guide the drilling system for directional drilling of the wellbore 27. Other systems may bend the drilling system or use curved sections in the drilling system to guide the drill bit to sideways, eccentrically.

В некоторых процессах бурения изогнутая труба (не показано), известная как кривой переводник, или механизм наклона/шарнирного типа можно располагать между буровым долотом 20 и забойным двигателем. Кривой переводник или т.п. можно устанавливать в стволе скважины для обеспечения встречи бурового долота 20 с плоскостью поверхности 41 дна забоя таким способом, обеспечивающим бурение ствола скважины 27 в конкретном направлении, под конкретным углом, по траектории и/или т.п. Положение кривого переводника можно регулировать в стволе скважин без необходимости удаления системы 12 соединительного устройства и/или компоновки 17 низа бурильной колонны из ствола 27 скважины. Вместе с тем, наклонно-направленное бурение с кривым переводником или т.п. может быть сложным, поскольку усилия в стволе скважин во время процесса бурения могут затруднять маневр и/или эффективное использование кривого переводника для наведения буровой системы.In some drilling processes, a curved pipe (not shown), known as a curved sub, or a tilt / swivel mechanism can be positioned between the drill bit 20 and the downhole motor. Crooked sub or the like can be installed in the wellbore to ensure that the drill bit 20 meets the surface plane 41 of the bottom of the bottom in such a way as to drill the wellbore 27 in a specific direction, at a specific angle, along a path and / or the like. The position of the curve of the sub can be adjusted in the wellbore without the need to remove the system 12 of the connecting device and / or layout 17 of the bottom of the drill string from the wellbore 27. At the same time, directional drilling with a curved sub or the like. It can be difficult, because the efforts in the wellbore during the drilling process can impede the maneuver and / or efficient use of the curve sub to guide the drilling system.

При бурении по прямой линии обычной буровой системой, с приложением бокового усилия 15 или без него, заявители определили, что буровое долото 20 может, по существу, вибрировать в стволе 27 скважины, причем вибрации содержат повторяющиеся перемещения/стохастическое движение бурового долота 20 в радиальных направлениях, т.е. наружу от центральной оси 39. Термины вибрация/колебание/стохастическое движение используют в данном документе для описания повторяющихся/постоянных перемещений буровой системы в процессе бурения, которые могут иметь направление в стволе скважины, отличающееся от направления бурения, и направление которых и периодичность может являться в сущности случайным.When drilling in a straight line with a conventional drilling system, with or without lateral force 15, the applicants determined that the drill bit 20 could substantially vibrate in the wellbore 27, the vibrations containing repetitive movements / stochastic movement of the drill bit 20 in radial directions , i.e. outward from the central axis 39. The terms vibration / oscillation / stochastic movement are used herein to describe repeated / constant movements of the drilling system during drilling, which may have a direction in the wellbore that is different from the direction of drilling, and whose direction and frequency may be entities random.

Данные вибрации/колебания буровой системы могут быть ограничены действием режущих элементов, динамически воздействующих на поверхность ствола скважины и расширяющих его и калибрующими отклоняющими опорами или т.п., ударяющими по стенке ствола 27 скважины. В результате испытаний заявителями найдено, что буровые системы, содержащие буровые долота без калибрующих отклоняющих опор, производят ствол скважины с диаметром, существенно превышающим диаметр для эквиThese vibrations / vibrations of the drilling system can be limited by the action of cutting elements dynamically acting on the surface of the wellbore and expanding it with calibrating deflecting supports or the like, striking the wall of the wellbore 27. As a result of tests by the applicants, it was found that drilling systems containing drill bits without calibrating deflecting supports produce a wellbore with a diameter significantly exceeding the diameter for equi

- 10 017791 валентных буровых систем, содержащих буровые долота и калибрующие отклоняющие опоры. Анализом результатов данных испытаний было определено, что во время работы буровой системы компоновка 17 низа бурильной колонны циклично претерпевает движение, включающее в себя перемещения от центральной оси 39 компоновки 17 низа бурильной колонны и/или бурового долота 20, т.е. в радиальном направлении к стенке 40 ствола 27 скважины, во время процесса бурения. Анализом различных буровых работ найдено, что калибрующие отклоняющие опоры ограничивают данное радиальное движение компоновки 17 низа бурильной колонны и/или бурового долота 20 с созданием ствола скважины меньшего диаметра. Калибрующие отклоняющие опоры обычных буровых систем развертывали для минимизирования/устранения вибрационного движения буровой системы для создания уменьшенного/стандартного ствола скважины.- 10 017791 valency drilling systems containing drill bits and calibrating deflection bearings. By analyzing the results of these tests, it was determined that during the operation of the drilling system, the bottom of the drill string assembly 17 undergoes cyclical movement, including movement from the central axis 39 of the assembly of the bottom 17 of the drill string and / or drill bit 20, i.e. in the radial direction to the wall 40 of the wellbore 27, during the drilling process. An analysis of various drilling operations found that calibrating deflecting supports limit this radial movement of the assembly 17 of the bottom of the drill string and / or drill bit 20 with the creation of a smaller borehole. Calibrating deflection supports of conventional drilling systems were deployed to minimize / eliminate vibrational movement of the drilling system to create a reduced / standard borehole.

Из экспериментальных исследований и анализа буровых систем заявитель нашел, что, когда буровое долото 20 бурит геологический пласт 30, режущие элементы 23 могут неоднородно взаимодействовать с геологическим пластом, например могут создавать мелкий щебень из геологического пласта 30, и, в результате, неустановившееся движение/стохастическое движение, являющееся движением в направлении, отличающемся от направления продольного/поступательного движения компоновки 17 низа бурильной колонны и/или буров долота 20, может создаваться в компоновке 17 низа бурильной колонны и/или буровом долоте 20.From experimental research and analysis of drilling systems, the applicant found that when drill bit 20 drills a geological formation 30, the cutting elements 23 can interact non-uniformly with the geological formation, for example, they can create small gravel from the geological formation 30, and, as a result, unsteady movement / stochastic movement, which is movement in a direction different from the direction of longitudinal / translational movement of the assembly 17 of the bottom of the drill string and / or drill bits 20, can be created in the layout 1 7 bottom of the drill string and / or drill bit 20.

Заявители проанализировали работу буровой системы и нашли, что во время работы буровой системы приложение усилия через систему 12 соединительного устройства и буровое долото 20 на геологический пласт 30 на дне забоя ствола 27 скважин, работа/вращение бурового долота 20, взаимодействие бурового долота 20 с геологическим пластом 30 на дне забоя ствола 27 скважин (при этом буровое долото 20 может проскальзывать, заклиниваться, сбиваться с оси бурения и/или т.п.), вращение системы 12 соединительного устройства, работа верхнего привода, работа ротора, работа забойных гидравлических двигателей, работа бурильных вспомогательных систем, таких как струи текучей среды или электроимпульсные системы, ствол 27 скважины (который может иметь неправильную форму) и/или т.п., могут создавать движение в компоновке 17 низа бурильной колонны и/или буровом долоте 20, и данное движение может быть повторяющимся, произвольным, нестационарным, стохастическим движением, при этом, по меньшей мере, компонент стохастического движения не направлен вдоль оси компоновки 17 низа бурильной колонны и/или бурового долота 20 и направлен, вместо этого, радиально наружу от оси типа продольной в центре компоновки 17 низа бурильной колонны и/или бурового долота 20.The applicants analyzed the operation of the drilling system and found that during the operation of the drilling system, the application of force through the system 12 of the connecting device and the drill bit 20 to the geological formation 30 at the bottom of the bottom of the barrel 27 wells, the work / rotation of the drill bit 20, the interaction of the drill bit 20 with the geological formation 30 at the bottom of the bottom of the wellbore 27 wells (while the drill bit 20 can slip, jam, stray from the axis of drilling and / or the like), rotation of the system 12 of the connecting device, operation of the top drive, operation of the rotor, ra from downhole hydraulic motors, the operation of drilling auxiliary systems, such as fluid jets or electrical impulse systems, wellbore 27 (which may have an irregular shape) and / or the like, can create movement in the assembly 17 of the bottom of the drill string and / or the drill bit 20, and this movement can be a repeated, arbitrary, non-stationary, stochastic movement, while at least the stochastic movement component is not directed along the axis of the assembly 17 of the bottom of the drill string and / or drill bit 20 and directed, instead, radially outward from an axis such as longitudinal in the center of the assembly 17 of the bottom of the drill string and / or drill bit 20.

Дополнительно к этому, заявители нашли, что неустановившееся стохастическое движение бурового долота 20 и/или компоновки 17 низа бурильной колонны может также происходить, когда боковое усилие 15 приложено к буровому долоту 20 и/или компоновке 17 низа бурильной колонны. Так, во время наклонно-направленного бурения ствола скважины, когда боковое усилие 15 приложено к буровому долоту 20 и/или компоновке 17 низа бурильной колонны, буровое долото 20 и/или компоновка 17 низа бурильной колонны претерпевают стохастическое движение и не взаимодействуют единообразно со стенкой 40. Как указано выше, движение бурового долота 20 и/или компоновки 17 низа бурильной колонны является сложным вследствие таких факторов, как неоднородные свойства геологического пласта 30, различные отличающиеся силы, действующие на буровое долото 20, и/или компоновку 17 низа бурильной колонны, и/или т.п. Следовательно, даже когда боковое усилие 15 прилагается единообразно, что создать на практике чрезвычайно трудно, буровое долото 20 и/или компоновку 17 низа бурильной колонны можно приводить боковым усилием 15 в движение, не совпадающее с боковым усилием 15, которое может вместо этого содержать движение, являющееся комбинацией движения, создаваемого боковым усилием 15 в направлении бокового усилия 15 и стохастическим движением бурового долота 20 и/или компоновки 17 низа бурильной колонны. В реальности, боковое усилие 15, вследствие того как оно создается, например цикличным приложением усилия на стенку 40 исполнительным механизмом или т.п., буровым режущим устройством, изгибом бурильной колонны, использованием кривого переводника и/или т.п., не является единообразным и может по времени быть направлено в некотором диапазоне азимутальных углов и в результате может обусловливать движение бурового долота 20 и/или компоновки 17 низа бурильной колонны в стволе 27 скважины в радиальных направлениях, соответствующих диапазону азимутальных углов.In addition, applicants have found that transient stochastic movement of drill bit 20 and / or bottom assembly 17 can also occur when lateral force 15 is applied to drill bit 20 and / or bottom assembly 17. So, during directional drilling of a borehole, when a lateral force 15 is applied to the drill bit 20 and / or the bottom hole assembly 17, the drill bit 20 and / or the bottom hole assembly 17 undergo stochastic movement and do not interact uniformly with the wall 40 As noted above, the movement of the drill bit 20 and / or the bottom assembly of the drill string 17 is complex due to factors such as the heterogeneous properties of the geological formation 30, various different forces acting on the drill bit 20 and / or the arrangement 17, the BHA and / or the like Therefore, even when the lateral force 15 is applied uniformly, which is extremely difficult to create in practice, the drill bit 20 and / or the bottom assembly of the drill string 17 can be driven by a lateral force 15 that does not coincide with a lateral force 15, which may instead contain movement, which is a combination of the movement created by the lateral force 15 in the direction of the lateral force 15 and the stochastic movement of the drill bit 20 and / or the bottom hole assembly 17. In reality, the lateral force 15, due to the fact that it is created, for example by cyclic application of force to the wall 40 by an actuator or the like, a drilling cutting device, a bending of the drill string, the use of a curve sub and / or the like, is not uniform and may be directed over time in a certain range of azimuthal angles and as a result may cause the movement of the drill bit 20 and / or the layout 17 of the bottom of the drill string in the wellbore 27 in radial directions corresponding to the azimuth range flax corners.

Поэтому во время операций наклонно-направленного бурения кинетика компоновки 17 низа бурильной колонны может содержать как продольное движение 37 в направлении бурения, так и нестационарные радиальные движения 36А и 36В, при этом нестационарные радиальные движения 36А и 36В могут содержать любое движение компоновки 17 низа бурильной колонны, направленное от центральной оси 39 ствола 27 бурящейся скважины и/или центральной оси компоновки 17 низа бурильной колонны и/или бурового долота 20. И данные нестационарные радиальные движения могут не совпадать с направлением бокового усилия 15 и/или боковое усилие 15 может не являться однонаправленным и может само обусловливать нестационарное радиальное движение компоновки 17 низа бурильной колонны в некотором диапазоне азимутальных углов.Therefore, during directional drilling operations, the kinetics of the bottom assembly of the drill string 17 may include both longitudinal movement 37 in the direction of drilling and non-stationary radial movements 36A and 36B, while non-stationary radial movements 36A and 36B may contain any movement of the bottom assembly of the drill string 17 directed from the central axis 39 of the wellbore 27 of the drilling well and / or the central axis of the assembly 17 of the bottom of the drill string and / or drill bit 20. And these non-stationary radial movements may not coincide amb with the direction of lateral force 15 and / or lateral force 15 may not be unidirectional and may itself determine transient radial movement arrangement 17, the bottom hole assembly in a certain range of azimuth angles.

- 11 017791- 11 017791

В общем, определено, что радиальное движение компоновки 17 низа бурильной колонны во время процесса бурения может являться произвольным, естественно нестационарным. Поэтому компоновка 17 низа бурильной колонны может претерпевать цикличное произвольное радиальное/неустановившееся движение в продолжение процесса наклонно-направленного бурения. Для целей данного описания цикличное радиальное/неустановившееся движение компоновки 17 низа бурильной колонны в стволе 27 скважины во время процесса бурения может именоваться динамическим движением, радиальным движением, стохастическим движением, неустановившимся движением, радиально-динамическим движением, радиально-неустановившимся движением, динамическим или неустановившимся движением компоновки 17 низа бурильной колонны и/или бурильной колонны, цикличным радиальным движением, цикличным динамическим движением, цикличным неустановившимся движением, вибрацией, движением типа вибрации и/или т.п.In general, it is determined that the radial movement of the assembly 17 of the bottom of the drill string during the drilling process can be arbitrary, naturally unsteady. Therefore, the assembly 17 of the bottom of the drill string can undergo cyclic arbitrary radial / transient motion during the directional drilling process. For the purposes of this description, the cyclic radial / transient motion of the bottom assembly of the drill string 17 in the wellbore 27 during the drilling process may be referred to as dynamic motion, radial motion, stochastic motion, transient motion, radial dynamic motion, radial transient motion, dynamic or transient motion layout 17 of the bottom of the drill string and / or drill string, cyclic radial movement, cyclic dynamic movement, cyclic tire a new movement, vibration, movement such as vibration and / or the like.

Динамическое и/или неустановившееся движение компоновки 17 низа бурильной колонны во время бурения ствола скважины 27 может обусловливать/иметь результатом цикличный вход в контакт компоновки 17 низа бурильной колонны с поверхностью ствола 27 скважины и/или ударное воздействие на нее в продолжение процесса бурения. Поверхность ствола 27 скважины содержит поверхность 40 стенки и поверхность 41 дна забоя ствола 27 скважин, т.е. поверхность геологического пласта 30, образующую ствол 27 скважины. Как рассмотрено выше, динамическое и/или неустановившееся движение компоновки 17 низа бурильной колонны может являться естественно произвольным и поэтому может обусловливать/давать в результате произвольный прерывистый/цикличный контакт и/или ударное взаимодействие между компоновкой 17 низа бурильной колонны и поверхностью в процессе бурения.The dynamic and / or unsteady movement of the bottom of the drill string assembly 17 while drilling the borehole 27 may cause / result in the cyclical contact of the bottom assembly of the drill string 17 with the surface of the borehole 27 and / or impact on it during the drilling process. The surface of the wellbore 27 comprises a wall surface 40 and a bottom surface 41 of the bottom of the wellbore 27, i.e. the surface of the geological formation 30, forming the wellbore 27. As discussed above, the dynamic and / or transient movement of the bottom of the drill string assembly 17 may be naturally arbitrary and therefore may cause / result in arbitrary intermittent / cyclic contact and / or impact interaction between the bottom assembly of the drill string 17 and the surface during drilling.

Прерывистый/цикличный контакт и/или ударное взаимодействие между компоновкой 17 низа бурильной колонны и поверхностью во время процесса бурения, получающееся в результате динамического и/или неустановившегося движения компоновки 17 низа бурильной колонны, может происходить между одной или несколькими секциями/компонентами компоновки 17 низа бурильной колонны и поверхностью. Например, секции/компоненты могут являться секциями компоновки 17 низа бурильной колонны вблизи бурового долота 20, компонентом компоновки 17 низа бурильной колонны, таким, например, как утяжеленная бурильная труба, калибрующая отклоняющая опора, центратор с жесткими лопастями, корпус двигателя, секция системы 12 соединительного устройства и/или т.п. Для целей данного описания взаимодействия между компоновкой 17 низа бурильной колонны и поверхностью, обусловленные/получающиеся в результате динамического и/или неустановившегося движения компоновки 17 низа бурильной колонны, могут именоваться динамическими взаимодействиями, неустановившимися взаимодействиями, взаимодействиями радиального движения, вибрационными взаимодействиями и/или т.п.Intermittent / cyclic contact and / or impact interaction between the bottom of the drill string assembly 17 and the surface during the drilling process resulting from the dynamic and / or transient movement of the bottom of the drill string assembly may occur between one or more sections / components of the bottom of the drill string assembly 17 columns and surface. For example, the sections / components may be sections of the bottom of the drill string assembly 17 near the drill bit 20, a component of the bottom of the drill string assembly 17, such as, for example, a weighted drill pipe calibrating deflecting support, a centralizer with rigid blades, an engine body, and a section of the connecting system 12 devices and / or the like For the purposes of this description of the interaction between the bottom hole assembly 17 and the surface due to / resulting from the dynamic and / or unsteady movement of the bottom hole assembly 17 may be referred to as dynamic interactions, transient interactions, radial motion interactions, vibrational interactions, and / or the like. P.

На фиг. 1В на сечении компоновки 17 низа бурильной колонны показано боковое движение компоновки 17 низа бурильной колонны в стволе скважины под действием бокового усилия. Как описано выше, компоновка 17 низа бурильной колонны претерпевает стохастическое движение в стволе скважины во время процесса наклонно-направленного бурения. При этом, поскольку боковое усилие не может, в общем, быть приложено к компоновке 17 низа бурильной колонны, являющееся однонаправленным, когда боковое усилие 15 прикладывают к компоновке 17 низа бурильной колонны, движение компоновки 17 низа бурильной колонны может быть направлено в некотором диапазоне азимутальных углов 40А, 40В и 40С, в дополнение к движению, совпадающему с направлением бокового усилия 15, где диапазон азимутальных углов может, в общем, в основном лежать в полусфере с основанием 45, причем основанием 45, перпендикулярным боковому усилию 15.In FIG. 1B, a sectional view of a bottom hole assembly 17 shows a lateral movement of the bottom hole assembly 17 in a well bore under lateral force. As described above, the bottom hole assembly 17 undergoes stochastic movement in the wellbore during the directional drilling process. Moreover, since the lateral force cannot generally be applied to the bottom hole assembly 17, which is unidirectional, when the lateral force 15 is applied to the bottom hole assembly 17, the movement of the bottom hole assembly 17 can be directed in a certain range of azimuthal angles 40A, 40B and 40C, in addition to the movement coinciding with the direction of the lateral force 15, where the range of azimuthal angles can generally lie in the hemisphere with the base 45, with the base 45 perpendicular to the lateral effort 15.

На фиг. 2А схематично показана система управления боковым усилием для наведения буровой системы для направленного бурения ствола скважины согласно варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг. 2А буровая система бурения ствола скважины может содержать компоновку 17 низа бурильной колонны, которая, в свою очередь, может содержать буровое долото 20. Буровая система может предусматривать бурение ствола 50 скважины со стенкой 53 и забоем 54 бурения.In FIG. 2A schematically shows a lateral force control system for guiding a directional drilling system for a borehole according to an embodiment of the present invention. In FIG. 2A, a borehole drilling system may comprise a bottom hole assembly 17, which, in turn, may include a drill bit 20. The drilling system may include drilling a wellbore 50 with a wall 53 and a bottom 54 for drilling.

Во время процесса бурения буровое долото 20 может контактировать с забоем 54 бурения и разрушать/смещать горную породу на забое 54 бурения. В варианте осуществления настоящего изобретения муфтовая компоновка 55 может соединяться с компоновкой 17 низа бурильной колонны податливым элементом 57. Муфтовая компоновка 55 может представлять собой трубу, цилиндр, несущий каркас или т.п. Муфтовая компоновка 55 может иметь внешнюю поверхность 55А.During the drilling process, the drill bit 20 may be in contact with the face of the drilling 54 and destroy / displace the rock on the face of the drilling 54. In an embodiment of the present invention, the sleeve assembly 55 may be coupled to the bottom hole assembly 17 of the malleable member 57. The sleeve assembly 55 may be a pipe, cylinder, framework, or the like. The coupling arrangement 55 may have an outer surface 55A.

В некоторых аспектах, в случае если муфтовая компоновка 55 содержит трубу, цилиндр и/или т.п., внешняя поверхность 55А может содержать внешнюю поверхность трубы/цилиндра и/или любые отклоняющие опоры, выступы и/или т.п., соединенные с внешней поверхностью трубы/цилиндра. Муфтовая компоновка 55 может иметь секции с шероховатой поверхностью, покрытия, выступы на внешней поверхности 55А для создания усиленного фрикционного контакта между внешней поверхностью 55А муфтовой компоновки 55 и стенкой 53. Муфтовая компоновка 55 может содержать множество отклоняющих опор, выполненных для контакта со стенкой 53.In some aspects, in the event that the coupling assembly 55 comprises a pipe, cylinder and / or the like, the outer surface 55A may include the outer surface of the pipe / cylinder and / or any deflecting supports, protrusions and / or the like connected to outer surface of the pipe / cylinder. The coupling assembly 55 may have sections with a rough surface, coatings, protrusions on the outer surface 55A to create enhanced frictional contact between the outer surface 55A of the coupling assembly 55 and the wall 53. The coupling assembly 55 may comprise a plurality of deflecting supports configured to contact the wall 53.

В некоторых аспектах муфтовая компоновка 55 может содержать систему калибрующих отклоняющих опор. В аспектах, где муфтовая компоновка 55 может содержать ряд элементов, таких как отклоняющие опоры или т.п., внешняя поверхность 55А может быть образована внешними поверхностямиIn some aspects, sleeve assembly 55 may include a system of calibrated deflection supports. In aspects where the coupling arrangement 55 may comprise a number of elements, such as deflecting supports or the like, the outer surface 55A may be formed by the outer surfaces

- 12 017791 каждого из элементов (отклоняющими опорами) муфтовой компоновки 55.- 12 017791 of each of the elements (deflecting supports) of the coupling arrangement 55.

Буровое долото 20 показанной буровой системы содержит калибрующие режущие элементы 24. Калибрующие режущие элементы 24 могут взаимодействовать со стенкой 53 и врезаться в нее во время процесса бурения. Боковое усилие 15 можно использовать для обусловливания перемещения бурового долота 20 в некотором диапазоне азимутальных направлений, в общем центрованных на направлении, совпадающем с боковым усилием 15. При этом калибрующие режущие элементы 24 могут стремиться к направленному забуриванию в стенку 53. Вместе с тем, как указано выше, контакт калибрующих режущих элементов 24 со стенкой 53 может содержать, в некотором роде, спорадические взаимодействия, где направление бурения стенки не является единообразным, но могут происходить в некотором диапазоне азимутальных направлений.The drill bit 20 of the shown drilling system comprises calibrating cutting elements 24. The calibrating cutting elements 24 may interact with and crash into the wall 53 during the drilling process. The lateral force 15 can be used to determine the movement of the drill bit 20 in a certain range of azimuthal directions, generally centered in the direction coinciding with the lateral force 15. In this case, the calibrating cutting elements 24 may tend to directionally drill into the wall 53. However, as indicated above, the contact of the calibrating cutting elements 24 with the wall 53 may contain, in some way, sporadic interactions, where the direction of drilling of the wall is not uniform, but may occur in some Range azimuth directions.

В варианте осуществления изобретения муфтовую компоновку 55 можно конфигурировать с компоновкой 17 низа бурильной колонны с возможностью создания сцепления, контакта, взаимодействия и/или т.п. внешней поверхности 55А со стенкой 53 и/или забоем 54 бурения во время процесса бурения в результате динамического движения компоновки 17 низа бурильной колонны. Конструкция/профиль/податливость внешней поверхности 55А и/или расположение внешней поверхности 55А относительно режущего контура бурового долота 20 может обеспечивать регулирование взаимодействия между калибрующими режущими элементами 24 и стенкой 53 и другими режущими элементами бурового долота 20 и забоем 54 бурения.In an embodiment of the invention, the sleeve assembly 55 may be configured with the bottom hole assembly 17 to create engagement, contact, interaction, and / or the like. the outer surface 55A with the wall 53 and / or the bottom 54 of the drilling during the drilling process as a result of the dynamic movement of the assembly 17 of the bottom of the drill string. The design / profile / flexibility of the outer surface 55A and / or the location of the outer surface 55A relative to the cutting contour of the drill bit 20 may provide for the regulation of the interaction between the calibrating cutting elements 24 and the wall 53 and other cutting elements of the drill bit 20 and the bottom 54 of the drilling.

Податливый элемент 57 может содержать структуру, обеспечивающую боковое перемещение муфтовой компоновки 55 относительно бурового долота 20, где боковое перемещение является перемещением, по меньшей мере частично, направленным к центральной оси 61 компоновки 17 низа бурильной колонны. В некоторых аспектах муфтовая компоновка 55 может сама быть выполнена с боковой податливостью и может соединяться с компоновкой 17 низа бурильной колонны и/или может являться секцией компоновки 17 низа бурильной колонны без использования податливого элемента 57.The malleable member 57 may include a structure that allows lateral movement of the coupling assembly 55 relative to the drill bit 20, where the lateral movement is at least partially directed toward the central axis 61 of the assembly 17 of the bottom of the drill string. In some aspects, sleeve assembly 55 may itself be laterally compliant and may couple to bottom hole assembly 17 and / or may be a bottom section assembly 17 without the use of malleable member 57.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения податливый элемент 57 может не являться однообразно податливым по окружности. В таком варианте осуществления одна или несколько секций податливых элементов 57, расположенных по периметру податливого элемента 57, могут являться более податливыми в боковом направлении, чем другие секции податливого элемента 57.In one embodiment of the present invention, malleable member 57 may not be uniformly malleable around the circumference. In such an embodiment, one or more sections of malleable members 57 located around the perimeter of malleable member 57 may be more laterally compliant than other sections of malleable member 57.

Как рассмотрено выше, во время процесса наклонно-направленного бурения с приложением бокового усилия 15 режущие элементы бурового долота 20 могут приводиться в движение боковым усилием 15 для бурения с уходом от центральной оси 61 и/или калибрующие режущие элементы 24А и 24В могут претерпевать постоянные и/или цикличные взаимодействия со стенкой 53, при этом такие взаимодействия отклоняются в общем направлении бокового усилия 15, поскольку данное боковое усилие 15 приложено к компоновке 17 низа бурильной колонны так, что создает движение компоновки 17 низа бурильной колонны в направлении бокового усилия 15.As discussed above, during the directional drilling process with lateral force 15, the cutting elements of the drill bit 20 can be driven by the lateral drilling force 15 while moving away from the central axis 61 and / or the calibrating cutting elements 24A and 24B can undergo constant and / or cyclic interactions with the wall 53, while such interactions deviate in the general direction of the lateral force 15, since this lateral force 15 is applied to the layout 17 of the bottom of the drill string so that creates movement of the component ki 17, the bottom hole assembly in a direction lateral force 15.

В варианте осуществления настоящего изобретения боковая податливость податливого элемента 57 может изменяться по окружности податливого элемента 57. В результате, взаимодействие между муфтовой компоновкой 55 и стенкой 53 не должно быть однородным по окружности периметра муфтовой компоновки 55. Только в качестве примера, податливый элемент 57 может содержать область 59В уменьшенной податливости и область 59А увеличенной податливости.In an embodiment of the present invention, the lateral compliance of the flexible member 57 may vary around the circumference of the flexible member 57. As a result, the interaction between the coupling assembly 55 and the wall 53 need not be uniform around the circumference of the coupling assembly 55. By way of example only, the flexible member 57 may comprise area of reduced compliance 59B and area of increased compliance 59A.

В некоторых аспектах взаимодействия между муфтовой компоновкой 55 и стенкой 53 над секцией податливого элемента 57, имеющего увеличенную боковую податливость, т.е. область 59А увеличенной податливости, можно обеспечивать увеличенное перемещение компоновки 17 низа бурильной колонны в направлении области 59А увеличенной податливости по сравнению с взаимодействиями между муфтовой компоновкой 55 и стенкой 53 и/или забоем 54 бурения над секцией податливого элемента 57 с уменьшенной боковой податливостью, т.е. областью 59В уменьшенной податливости. При этом движение компоновки 17 низа бурильной колонны в направлении области 59А увеличенной податливости является более свободным, чем движение компоновки 17 низа бурильной колонны в направлении области 59В уменьшенной податливости, где область 59В уменьшенной податливости, когда контактирует со стенкой 53, сопротивляется движению компоновки 17 низа бурильной колонны в отличие от области 59А увеличенной податливости, пластично деформирующейся при контакте со стенкой 53, обеспечивая движение компоновки 17 низа бурильной колонны.In some aspects of the interaction between the sleeve assembly 55 and the wall 53 over a section of a compliant member 57 having increased lateral compliance, i.e. area of increased compliance 59A, it is possible to provide an increased displacement of the bottom of the drill string assembly 17 toward the direction of increased compliance area 59A compared with interactions between the sleeve assembly 55 and wall 53 and / or the bottom hole 54 over section of the flexible member 57 with reduced lateral compliance, i.e. . area 59B of reduced compliance. In this case, the movement of the bottom hole assembly 17 in the direction of the increased compliance region 59A is freer than the movement of the bottom hole assembly 17 in the direction of the reduced compliance region 59B, where the reduced compliance region 59B, when in contact with the wall 53, resists the movement of the bottom assembly 17. columns in contrast to the area of increased compliance 59A, plastic deforming in contact with the wall 53, providing movement of the layout 17 of the bottom of the drill string.

В результате неоднородности взаимодействий между муфтовой компоновкой 55 и стенкой 53 движение компоновки 17 низа бурильной колонны под действием бокового усилия 15 можно отклонять, фокусировать и/или направлять. Например, движение компоновки 17 низа бурильной колонны, когда боковое усилие 15 приложено в направлении к области 59В уменьшенной податливости, должно встречать сопротивление, когда муфтовая компоновка 55 взаимодействует со стенкой 53, в свою очередь обусловливая сопротивление какому-либо боковому резанию буровым долотом 20 в данном направлении. В отличие от этого, движение компоновки 17 низа бурильной колонны под действием бокового усилия 15 в направлении области 59А увеличенной податливости должна, по меньшей мере частично, обеспечивать податливость области 59А увеличенной податливости, обеспечивая большее боковое забуривание буровым долотом 20 в данном направлении. Следовательно, муфтовая компоновка 55, поскольку имеет неодAs a result of the heterogeneity of the interactions between the sleeve assembly 55 and the wall 53, the movement of the bottom assembly of the drill string 17 under the influence of lateral force 15 can be deflected, focused and / or directed. For example, the movement of the bottom of the drill string assembly 17, when the lateral force 15 is applied towards the reduced compliance area 59B, must meet resistance when the coupling assembly 55 interacts with the wall 53, which in turn causes resistance to any side cutting of the drill bit 20 in this direction. In contrast, the movement of the bottom of the drill string assembly 17 under a lateral force 15 towards the increased compliance region 59A should at least partially provide the suppleness of the increased compliance region 59A, providing greater lateral drilling with the drill bit 20 in this direction. Therefore, the coupling arrangement 55, since it has a

- 13 017791 нородную податливость, может отклонять, фокусировать, направлять движение компоновки 17 низа бурильной колонны под действием приложенного усилия и в результате может отклонять, фокусировать, направлять боковое резание ствола скважины буровым долотом 20 под действием бокового усилия 15.- 13 017791 non-uniform compliance, can deflect, focus, direct the movement of the assembly 17 of the bottom of the drill string under the action of the applied force and as a result can deflect, focus, direct the lateral cutting of the borehole with the drill bit 20 under the influence of the lateral force 15.

В буровой системе, где буровое долото содержит калибрующий режущий элемент 24А и 25В, калибрующий режущий элемент 24А, соответствующий к области 59А увеличенной податливости, должен контактировать с более глубоким взаимодействием со стенкой 53, когда боковое усилие 15 направлено в направлении области 59А увеличенной податливости, чем взаимодействие, которое должен испытывать калибрующий режущий элемент 24В, когда боковое усилие 15 направлено в направлении области 59В уменьшенной податливости. Следовательно, податливый элемент 57 можно использовать для отклонения/фокусирования бокового усилия 15 так, чтобы калибрующие режущие элементы 24 предпочтительно забуривались в стенку 53 в направлении области 59А увеличенной податливости, создавая отклонение, фокусирование и/или направление бокового резания ствола скважины под действием бокового усилия 15.In a drilling system where the drill bit comprises a calibrating cutting element 24A and 25B, a calibrating cutting element 24A corresponding to the area of increased compliance 59A should contact with a deeper interaction with the wall 53 when the lateral force 15 is directed towards the area of increased compliance 59A than the interaction that the calibrating cutting element 24B should experience when the lateral force 15 is directed toward the reduced compliance region 59B. Consequently, the flexible member 57 can be used to deflect / focus the lateral force 15 so that the calibrating cutting elements 24 are preferably drilled into the wall 53 in the direction of the increased compliance region 59A, creating a deflection, focusing and / or lateral cutting direction of the borehole under the lateral force 15 .

В буровой системе, где компоновка 17 низа бурильной колонны или буровое долото 20 не вращается во время процесса бурения, податливый элемент 57 может соединяться с компоновкой 17 низа бурильной колонны и/или буровым долотом 20 и может обеспечивать постоянное отклонение, фокусирование и/или направление бокового резания под действием бокового усилия 15 в выбранном направлении, направлении большей податливости. Вместе с тем, в буровой системе, где компоновка 17 низа бурильной колонны или буровое долото 20 вращаются во время процесса бурения, податливый элемент 57 может соединяться с компоновкой 17 низа бурильной колонны и/или буровым долотом 20 так, что податливый элемент 57 остается геостационарным во время процесса бурения. В таких аспектах настоящего изобретения, посредством поддержания податливого элемента 57 геостационарным во время процесса наклонно-направленного бурения, поддерживают направление отклонения, фокусирования и/или направления бокового бурения во время процесса роторного бурения.In a drilling system where the bottom of the drill string assembly 17 or drill bit 20 does not rotate during the drilling process, compliant member 57 may couple to the bottom drill string assembly and / or drill bit 20 and may provide lateral deviation, focusing and / or lateral direction cutting under the action of lateral force 15 in the selected direction, the direction of greater compliance. However, in a drilling system where the bottom of the drill string assembly 17 or drill bit 20 rotates during the drilling process, compliant member 57 may be coupled to the bottom of drill string assembly 17 and / or drill bit 20 so that compliant member 57 remains geostationary during drilling process time. In such aspects of the present invention, by maintaining the compliant member 57 geostationary during the directional drilling process, the direction of deviation, focusing and / or side drilling during the rotary drilling process is maintained.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения размер области 59А увеличенной податливости относительно размера податливого элемента 57 может меняться для управления величиной отклонения/фокусирования/направления бокового усилия. Вместе с тем, как должно быть известно специалистам в данной области техники, выполнение области 59А увеличенной податливости слишком малой может не давать необходимого увеличения фокусировки/отклонения бокового усилия 15, когда площадь может быть слишком малой для обусловливания необходимой разницы взаимодействий со стенкой 53.In some embodiments of the present invention, the size of the area of increased compliance 59A relative to the size of the compliant member 57 may vary to control the amount of deflection / focus / direction of lateral force. However, as should be known to specialists in this field of technology, the implementation of the area 59A of increased flexibility too small may not give the necessary increase in focusing / deviation of the lateral force 15, when the area may be too small to cause the necessary difference in interactions with the wall 53.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения муфтовая компоновка 55 может быть выполнена для создания соединения муфтовой компоновки 55 с забоем скважины для расположения муфтовой компоновки 55 полностью в контуре 21 резания бурового долота 20, контуре 21 резания, содержащем профиль режущих элементов от кромки до кромки бурового долота 20. В других вариантах осуществления настоящего изобретения муфтовая компоновка 55, секция муфтовой компоновки 55, внешняя поверхность 55А и/или секция внешней поверхности 55А могут проходить за контур 21 резания.In some embodiments of the present invention, the coupling assembly 55 may be configured to couple the coupling assembly 55 to the bottom of the well to position the coupling assembly 55 completely in the cutting circuit 21 of the drill bit 20, the cutting circuit 21 containing a profile of cutting elements from edge to edge of the drill bit 20 In other embodiments of the present invention, the coupling assembly 55, the coupling assembly section 55, the outer surface 55A and / or the outer surface section 55A may extend beyond round 21 cutting.

Только в качестве примера, муфтовая компоновка 55 может соединяться с компоновкой 17 низа бурильной колонны так, что обеспечивает нахождение внешней поверхности 55А внутри контура 21 резания с отступом порядка одного-десятков миллиметров от него. В других аспектах, и вновь только в качестве примера, муфтовая компоновка 55 может соединяться с компоновкой 17 низа бурильной колонны так, что обеспечивает выход, по меньшей мере, участка внешней поверхности 55А в пределах десятков или более миллиметров за контур 21 резания. В аспектах, где внешняя поверхность 55А выходит за контур 21 резания, муфтовая компоновка 55 должна предотвращать резание калибрующим режущим элементом стенки 53 ближним к месту, где внешняя поверхность 55А выступает за контур 21 резания, даже когда калибрующий режущий зуб направлен к стенке 53 под действием бокового усилия 15.By way of example only, the sleeve assembly 55 may be coupled to the bottom hole assembly 17 so that the outer surface 55A is located inside the cutting path 21 with an indent of the order of one to tens of millimeters from it. In other aspects, and again by way of example only, the sleeve assembly 55 may be coupled to the bottom hole assembly 17 such that at least a portion of the outer surface 55A is released within tens or more millimeters per cutting path 21. In aspects where the outer surface 55A extends beyond the cutting contour 21, the coupling assembly 55 should prevent the calibrating cutting element from cutting the wall 53 proximal to the point where the outer surface 55A extends beyond the cutting contour 21, even when the calibrating cutting tooth is directed toward the wall 53 under lateral efforts 15.

На фиг. 2В показано сечение через податливую систему для использования в системе наведения буровой системы для бурения ствола скважины фиг. 2А согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Податливый элемент 57, показанный в сечении на фиг. 2В, содержит область 59А увеличенной податливости и область 59В уменьшенной податливости. В некоторых аспектах может существовать единственная область в податливом элементе 57, имеющая увеличенную или уменьшенную податливость относительно остальной площади и/или других площадей податливого элемента 57. В других аспектах податливый элемент 57 может содержать любые конфигурации податливых секций, создающих неоднородную податливость вокруг податливого элемента 57.In FIG. 2B shows a cross-section through a compliant system for use in the guidance system of a drilling system for drilling a wellbore of FIG. 2A according to an embodiment of the present invention. Compliant member 57 shown in cross section in FIG. 2B contains an area of increased compliance 59A and a reduced compliance area 59B. In some aspects, there may be a single area in malleable member 57 having increased or decreased compliance with respect to the remaining area and / or other areas of malleable member 57. In other aspects, malleable member 57 may include any configuration of malleable sections creating non-uniform malleability around malleable member 57.

На фиг. 2В податливый элемент 57 показан сплошной цилиндрической структурой, вместе с тем, в различных аспектах настоящего изобретения податливый элемент 57 может содержать другие виды структур, такие как множество податливых элементов, расположенных вокруг компоновки 17 низа бурильной колонны и выполненных с возможностью соединения муфтовой компоновки 55 с компоновкой 17 низа бурильной колонны, компоновка несущих элементов с возможностью соединения муфтовой компоновки 55 с компоновкой 17 низа бурильной колонны, создающая боковое перемещение муфтовой компоновки 55 и/или т.п. В других аспектах настоящего изобретения муфтовая компоновка 55 можетIn FIG. 2B, malleable member 57 is shown as a solid cylindrical structure, however, in various aspects of the present invention, malleable member 57 may include other types of structures, such as a plurality of malleable members, located around the bottom assembly of the drill string 17 and configured to couple the coupling assembly 55 to the assembly 17 bottom of the drill string, the layout of the bearing elements with the possibility of connecting the coupling assembly 55 with the layout of the 17 bottom of the drill string, creating lateral movement of the couplings howl arrangement 55 and / or the like In other aspects of the present invention, the coupling arrangement 55 may

- 14 017791 сама являться структурой с интегральной податливостью, при этом интегральную податливость можно выбирать неоднородной вокруг муфтовой компоновки 55, и муфтовая компоновка 55 может соединяться с компоновкой 17 низа бурильной колонны или может являться секцией компоновки 17 низа бурильной колонны без податливого элемента 57. В дополнительных аспектах муфтовая компоновка 55 может содержать множество податливых элементов, таких как отклоняющие опоры или т.п., с множеством податливых элементов, соединенных с компоновкой 17 низа бурильной колонны, и по меньшей мере одним из податливых элементов с податливостью, отличающейся от других податливых элементов.- 14 017791 itself can be a structure with integral compliance, while the integral compliance can be chosen non-uniform around the sleeve assembly 55, and the sleeve assembly 55 may be connected to the bottom assembly of the drill string 17 or may be a section of the bottom assembly of the drill string 17 without a compliant member 57. In additional aspects of the coupling assembly 55 may comprise a plurality of pliable members, such as deflecting supports or the like, with a plurality of pliable members connected to the bottom 17 of the drill Olona, and at least one of the flexible elements with pliability, differs from other flexible elements.

В варианте осуществления настоящего изобретения область увеличенной податливости 59А может располагаться на податливом элементе 57 так, что является диаметрально противоположной области 59В уменьшенной податливости. В таком варианте осуществления податливый элемент 57 может предотвращать перемещение муфтовой компоновки 55 внутрь на области 59В уменьшенной податливости, но может обеспечивать перемещение муфтовой компоновки 55 внутрь на области 59А увеличенной податливости. В результате, буровое долото 20, когда претерпевает движение во время процесса наклоннонаправленного бурения, может взаимодействовать более интенсивно со стенкой 53 и/или калибрующие режущие элементы 24 могут резать глубже стенку 53 в направлении области 59А увеличенной податливости и/или к ней (вверх, как показано на фиг. 2А). В таком варианте осуществления, получающемся в результате выбора податливого элемента 57 с неоднородной податливостью, во время процесса бурения, в результате движения компоновки 17 низа бурильной колонны и бурового долота 20 под действием бокового усилия 15, упомянутых выше, может получаться непрерывное движение или цикличное движение, в зависимости от того, как создается боковое усилие 15, и не являющееся единообразным по направлению, но вместо этого является движением в некотором диапазоне азимутальных направлений, в общем отцентрованных на направлении бокового усилия 15, которое может обеспечивать буровой системе предпочтительное бурение к области 59А увеличенной податливости и так обусловливать наведение буровой системы и может создавать наклонно-направленное бурение ствола 50 скважины.In an embodiment of the present invention, the area of increased compliance 59A may be located on the compliant member 57 so that it is diametrically opposed to the area of reduced compliance 59B. In such an embodiment, malleable member 57 may prevent the sleeve assembly 55 from moving inwardly at the reduced compliance area 59B, but may allow the coupling assembly 55 to move inwardly at the increased compliance area 59A. As a result, the drill bit 20, when undergoing movement during the directional drilling process, can interact more intensely with the wall 53 and / or the gauge cutting elements 24 can cut deeper the wall 53 in the direction of the area of increased compliance 59A and / or towards it (up, as shown in Fig. 2A). In such an embodiment, resulting from the selection of the compliant member 57 with non-uniform flexibility during the drilling process, as a result of the movement of the bottom assembly of the drill string 17 and the drill bit 20 under the lateral force 15 mentioned above, continuous movement or cyclic movement can be obtained, depending on how the lateral force 15 is created, and which is not uniform in direction, but instead is movement in a certain range of azimuthal directions, they are generally centered in the direction of lateral force 15 which may provide a drilling system for drilling a preferred area 59A increased pliability and so condition the drilling guidance system and can create directional drilling barrel 50 wells.

В вариантах осуществления настоящего изобретения любая неоднородная податливость по окружности муфтовой компоновки 55 или податливого элемента 57 может обеспечивать наведение/управление буровой системы. Количество дифференциальной податливости в муфтовой компоновке 55 и/или податливом элементе 57 и/или профиль неоднородной податливости муфтовой компоновки 55 и/или податливого элемента 57 можно выбирать для создания необходимого реагирования для наведения и/или управления бурового долота 20. Реагирование для наведения и/или реагирование бурового долота буровой системы на разницу податливости и/или профиль податливости по окружности может быть определен теоретически, смоделирован, выведен из экспериментальных исследований, рассчитан по анализу предыдущих процессов бурения и/или т.п.In embodiments of the present invention, any non-uniform circumferential compliance of the coupling assembly 55 or compliant member 57 may provide guidance / control to the drilling system. The amount of differential compliance in sleeve assembly 55 and / or compliant member 57 and / or the heterogeneous compliance profile of sleeve coupling 55 and / or compliant member 57 can be selected to create the desired response to guide and / or control the drill bit 20. Response to guide and / or the response of the drill bit of the drilling system to the difference in compliance and / or the compliance profile around the circumference can be determined theoretically, modeled, derived from experimental studies, calculated by nalysis previous drilling processes and / or the like

В вариантах осуществления настоящего изобретения, сконфигурированных для использования с буровой системой, не включающей в себя использование вращающегося бурового долота или где корпус буровой системы, т.е. корпус компоновки низа бурильной колонны является не вращающимся, муфтовая компоновка 55 и/или податливый элемент 57 могут соединяться с буровой системой или корпусом. В таком варианте осуществления буровую систему можно расположить в стволе скважины с областью 59А увеличенной податливости, расположенной с конкретной ориентацией к буровому долоту 20 для создания отклонения, фокусирования и/или направления бурения ствола скважины 50 под действием бокового усилия 15 в направлении области 59А увеличенной податливости. Для изменения направления бурения посредством буровой системы положение области увеличенной податливости 59А можно изменять.In embodiments of the present invention configured for use with a drilling system that does not include the use of a rotating drill bit or where the body of the drilling system, i.e. the bottom hole assembly is non-rotatable; sleeve assembly 55 and / or malleable member 57 may be coupled to the drilling system or housing. In such an embodiment, the drilling system can be positioned in the borehole with an area of increased compliance 59A located with a specific orientation to the drill bit 20 to create a deviation, focus and / or direction of drilling of the wellbore 50 under the influence of lateral force 15 towards the area of increased compliance 59A. To change the direction of drilling through the drilling system, the position of the area of increased compliance 59A can be changed.

В некоторых вариантах осуществления позиционирующее устройство 65, которое может содержать двигатель, гидравлический исполнительный механизм и/или т.п., можно использовать для вращения/выставления муфтовой компоновки 55 и/или податливого элемента 57 для обеспечения бурения ствола скважины 50 буровой системой в необходимом направлении.In some embodiments, a positioning device 65, which may include a motor, a hydraulic actuator, and / or the like, can be used to rotate / expose the coupling assembly 55 and / or malleable member 57 to allow the wellbore 50 to be drilled by the drilling system in the desired direction .

Позиционирующее устройство 65 может быть связано с процессором 70. Процессор 70 может управлять позиционирующим устройством 65 для обеспечения необходимого наклонно-направленного бурения. Процессор 70 может определять правильное положение муфтовой компоновки 55 и/или податливого элемента 57 в стволе 50 скважины для необходимого направления бурения с вмешательством оператора, концевую точку цели бурения ствола скважины, необходимую траекторию бурения, необходимое реагирование бурового долота, необходимое взаимодействие бурового долота с геологическим пластом, сейсмические данные, входные данные от датчиков (не показано), которые могут давать данные, касающиеся геологического пласта, условия в стволе 50 скважины, данные бурения (такие как осевая нагрузка на долото, скорость бурения и/или т.п.), данные вибрации буровой системы, данные динамического взаимодействия и/или т.п., данные, касающиеся местоположения/ориентации бурового долота в геологическом пласте, данные, касающиеся траектории/направления ствола скважин и/или т.п.The positioning device 65 may be coupled to the processor 70. The processor 70 may control the positioning device 65 to provide the necessary directional drilling. The processor 70 can determine the correct position of the coupling assembly 55 and / or compliant member 57 in the wellbore 50 for the desired direction of drilling with operator intervention, the endpoint of the target of the wellbore, the desired drilling path, the required response of the drill bit, the necessary interaction of the drill bit with the geological formation , seismic data, input from sensors (not shown) that can provide data relating to the geological formation, conditions in the wellbore 50, storm data (such as axial load on the bit, drilling speed and / or the like), vibration data of the drilling system, dynamic interaction data and / or the like, data regarding the location / orientation of the drill bit in the geological formation, data, relating to the trajectory / direction of the wellbore and / or the like

Процессор 70 может соединяться с дисплеем (не показано) для отображения ориентации/направления/местоположения ствола скважины 50, буровой системы, бурового долота 20, муфтовой компоновки 55, податливого элемента 57, скорости бурения, траектории бурения и/или т.п. Дисплей может находиться на удалении от площадки бурения, данные на него можно передавать посредством такого соединения, как подключение к интернету, веб-подключение, телекоммуникационное соединение и/илиThe processor 70 may be coupled to a display (not shown) to display the orientation / direction / location of the wellbore 50, the drilling system, the drill bit 20, the coupling assembly 55, the malleable member 57, the drilling speed, the drilling path, and / or the like. The display may be located far from the drilling site, data can be transmitted to it through a connection such as an Internet connection, a web connection, a telecommunication connection and / or

- 15 017791- 15 017791

т.п, и может обеспечивать дистанционное управление процессом бурения. Данные процессора 70 можно сохранять в запоминающем устройстве и/или передавать на другие процессоры и/или системы, связанные с процессом бурения.etc., and can provide remote control of the drilling process. The data of the processor 70 can be stored in a storage device and / or transmitted to other processors and / or systems associated with the drilling process.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения система наведения/функционального управления бурового долота может быть выполнена для использования с буровой системой роторного типа, в которой компоновка 17 низа бурильной колонны и/или буровое долото 20 может вращаться во время процесса бурения, и при этом буровое долото 20 и/или компоновка 17 низа бурильной колонны может вращаться в стволе 50 скважины. В таком варианте осуществления муфтовая компоновка 55 и/или податливый элемент 57 могут быть выполнены так, что движение муфтовой компоновки 55 и/или податливого элемента 57 является независимым или, по меньшей мере, частично независимым от вращения бурового долота 20 и/или компоновки 17 низа бурильной колонны. При этом муфтовая компоновка 55 может удерживаться геостационарной в стволе 50 скважины во время процесса бурения.In another embodiment of the present invention, the drill bit guidance / functional control system may be implemented for use with a rotary type drilling system in which the bottom hole assembly 17 and / or the drill bit 20 can rotate during the drilling process, while the drill bit 20 and / or the bottom hole assembly 17 may rotate in the wellbore 50. In such an embodiment, the coupling assembly 55 and / or compliant member 57 may be configured such that the movement of the coupling assembly 55 and / or compliant member 57 is independent or at least partially independent of rotation of the drill bit 20 and / or bottom assembly 17 drill string. In this case, the coupling arrangement 55 can be kept geostationary in the wellbore 50 during the drilling process.

В некоторых аспектах муфтовая компоновка 55 и/или податливый элемент 57 могут являться пассивной системой, содержащей один или несколько цилиндров, расположенных вокруг буровой системы. Один или несколько цилиндров можно в некоторых случаях расположить вокруг компоновки 17 низа бурильной колонны буровой системы. Один или несколько цилиндров можно конфигурировать для вращения независимо от буровой системы. В таких аспектах один или несколько цилиндров можно конфигурировать обеспечивающими то, что трение между одним или несколькими цилиндрами и пластом может фиксировать, предотвращать вращение одного или нескольких цилиндров относительно вращающейся буровой системы. В некоторых аспектах настоящего изобретения один или несколько цилиндров можно стопорить на компоновке низа бурильной колонны, когда отсутствует осевая нагрузка на долото и, следовательно, нет бурения ствола скважины, и ориентировать и снимать со стопора на компоновки низа бурильной колонны, когда прикладывают осевую нагрузку на долото и начинают бурение; при этом трение между одним или несколькими цилиндрами и поверхностью поддерживает ориентации одного или нескольких цилиндров. В некоторых аспектах настоящего изобретения один или несколько цилиндров могут быть соединены с компоновкой 17 низа бурильной колонны на подшипнике или т.п.In some aspects, clutch assembly 55 and / or compliant member 57 may be a passive system comprising one or more cylinders located around a drilling system. One or more cylinders can, in some cases, be positioned around the drill string assembly 17 of the drilling system. One or more cylinders can be configured to rotate independently of the drilling system. In such aspects, one or more cylinders can be configured to ensure that friction between one or more cylinders and the formation can lock in to prevent rotation of one or more cylinders with respect to the rotating drilling system. In some aspects of the present invention, one or more cylinders can be locked onto the bottom of the drill string assembly when there is no axial load on the bit and therefore no drilling of the wellbore, and orientated and removed from the stop on the bottom assembly of the drill string when axial load is applied to the bit and start drilling; while friction between one or more cylinders and the surface supports the orientation of one or more cylinders. In some aspects of the present invention, one or more cylinders may be coupled to a drill string assembly 17 on a bearing or the like.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения можно создавать позиционирование одного или нескольких цилиндров, как в невращающейся буровой системе, посредством позиционирующего устройства 65, которое может вращать один или несколько цилиндров для изменения местоположения активной области цилиндра в стволе 50 скважины для изменения направления бурения и/или функционирования бурового долота 20. Например, податливый элемент 57 может содержать цилиндр и может вращаться вокруг компоновки 17 низа бурильной колонны для изменения местоположения области 59А увеличенной податливости и/или области 59В уменьшенной податливости для изменения направления бурения буровой системы, получающегося в результате динамического взаимодействия между муфтовой компоновкой 55 и стенкой 53. Альтернативно, активное управление можно использовать для поддержания необходимой ориентации/положения муфтовой компоновки 55 и/или податливого элемента 57 по отношению к компоновке 17 низа бурильной колонны во время процесса бурения. Кроме того, данный тип устройства можно использовать в компоновке двигателя для замены кривого переводника. Это может давать преимущества с точки зрения выполнения рейсов компоновки в ствол скважины по ограничениям насосно-компрессорной трубы и заканчивания и когда бурят по прямой линии в роторном режиме.In some embodiments of the present invention, it is possible to position one or more cylinders, as in a non-rotating drilling system, using a positioning device 65 that can rotate one or more cylinders to reposition the active region of the cylinder in the wellbore 50 to change the direction of drilling and / or operation drill bit 20. For example, malleable member 57 may include a cylinder and may rotate around the bottom of the drill string assembly 17 to change the location of the area of increased compliance 59A and / or the area of reduced compliance 59B to change the direction of drilling of the drilling system resulting from the dynamic interaction between the coupling assembly 55 and the wall 53. Alternatively, active control can be used to maintain the necessary orientation / position of the coupling assembly 55 and / or malleable element 57 with respect to the layout 17 of the bottom of the drill string during the drilling process. In addition, this type of device can be used in the layout of the engine to replace a curve sub. This can be advantageous from the point of view of layout flights to the wellbore due to restrictions of the tubing and completion and when they are drilled in a straight line in rotary mode.

На фиг. 3А-3С схематично показана система кулачкового управления для фокусирования, отклонения и/или направления движения компоновки низа бурильной колонны и/или бурового долота под действием бокового усилия для наведения буровой системы согласно варианту осуществления настоящего изобретения.In FIG. 3A-3C schematically illustrate a cam control system for focusing, tilting and / or moving direction of the bottom of the drill string and / or drill bit under lateral force to guide the drilling system according to an embodiment of the present invention.

На фиг. 3А показана система наклонно-направленного бурения с системой кулачкового управления согласно варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг. 3А буровая система выполнена для бурения ствола 50 скважины через геологический пласт. Буровая система содержит компоновку 17 низа бурильной колонны, расположенную на конце ствола 50 скважины, подлежащего бурению/бурящегося. Компоновка 17 низа бурильной колонны содержит буровое долото 20, контактирующее с геологическим пластом и бурящее ствол 50 скважины. Буровое долото 20 может содержать режущие элементы 23, которые могут контактировать с забоем бурения/дном забоя ствола скважины 50, и калибрующие режущие элементы 24, которые могут контактировать со стенкой 53 ствола скважины. Калибрующие режущие элементы 24 могут соединяться с буровым долотом 20, калибрующими отклоняющими опорами или утяжеленной бурильной трубой, скрепленной с буровым долотом 20 и/или т.п.In FIG. 3A shows a directional drilling system with a cam control system according to an embodiment of the present invention. In FIG. 3A, a drilling system is provided for drilling a wellbore 50 through a geological formation. The drilling system comprises an assembly 17 of the bottom of the drill string located at the end of the wellbore 50 to be drilled / drilled. The bottom hole assembly 17 comprises a drill bit 20 in contact with the geological formation and a borehole 50 of the well. Drill bit 20 may include cutting elements 23 that can contact the bottom of the hole / bottom of the bottom of the wellbore 50, and calibrating cutting elements 24, which can contact the wall 53 of the wellbore. Calibrating cutting elements 24 may be connected to the drill bit 20, calibrating deflecting supports or a weighted drill pipe fastened to the drill bit 20 and / or the like.

В варианте осуществления настоящего изобретения компоновка 73 калибрующей отклоняющей опоры может соединяться с компоновкой 17 низа бурильной колонны податливой соединительной муфтой 76. Компоновка 73 калибрующей отклоняющей опоры может содержать утяжеленную бурильную трубу, цилиндр, не режущие концы одного или нескольких режущих элементов бурового долота 20 и/или т.п.In an embodiment of the present invention, the calibrating deflector assembly 73 may be coupled to the bottom of the drill string assembly 17 with a compliant coupler 76. The calibrating deflector assembly 73 may include a weighted drill pipe, a cylinder, non-cutting ends of one or more cutting elements of the drill bit 20 and / or etc.

- 16 017791- 16 017791

На фиг. 3В показана компоновка 73 калибрующей отклоняющей опоры системы фиг. ЗА согласно одному аспекту настоящего изобретения. Как показано, компоновка 73 калибрующей отклоняющей опоры может содержать цилиндр 74А с множеством отклоняющих опор 74В, расположенных на поверхности цилиндра 74А. В некоторых аспектах множество отклоняющих опор 74В может иметь свойства податливости, тогда как в других аспектах множество отклоняющих опор 74В могут являться неподатливыми и могут быть металлическими. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения компоновка 73 калибрующей отклоняющей опоры может сама являться податливой, и податливая компоновка калибрующей отклоняющей опоры может соединяться с элементом компоновки 17 низа бурильной колонны без податливой соединительной муфты 76.In FIG. 3B shows an arrangement 73 of a calibrating deflection support of the system of FIG. FOR according to one aspect of the present invention. As shown, the arrangement 73 of the calibrated deflection support may comprise a cylinder 74A with a plurality of deflection supports 74B located on the surface of the cylinder 74A. In some aspects, the plurality of deflecting supports 74B may have ductility, while in other aspects, the plurality of deflecting supports 74B may be unstable and may be metallic. In some embodiments, implementation of the present invention, the assembly 73 of the calibrating deflection support may itself be compliant, and the compliant arrangement of the calibrating deflection support may be connected to the assembly element 17 of the bottom of the drill string without a flexible coupling 76.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения кулачок 79 может соединяться с компоновкой 17 низа бурильной колонны. Кулачок 79 может являться перемещающимся на компоновке 17 низа бурильной колонны. В варианте осуществления настоящего изобретения кулачок 79 может содержать эксцентрический/несимметричный цилиндр. Кулачок 79 может являться перемещающимся для контакта с компоновкой 73 калибрующей отклоняющей опоры. Компоновку 73 калибрующей отклоняющей опоры можно конфигурировать для контакта со стенкой 53 и/или забоем 54 бурения во время процесса бурения ствола 50 скважины. Компоновка 73 калибрующей отклоняющей опоры может напрямую соединяться с компоновкой 17 низа бурильной колонны, соединяться с компоновкой 17 низа бурильной колонны посредством соединительной муфты 76 или т.п. Соединительная муфта 76 может содержать податливый/упругого типа материал, который может обеспечивать перемещение компоновки 73 калибрующей отклоняющей опоры относительно компоновки 17 низа бурильной колонны.In one embodiment of the present invention, cam 79 may be coupled to the bottom hole assembly 17. Cam 79 may be movable on the bottom hole assembly 17. In an embodiment of the present invention, cam 79 may comprise an eccentric / asymmetric cylinder. The cam 79 may be movable to contact the calibrating deflection support assembly 73. The arrangement 73 of the calibrated deflection support can be configured to contact the wall 53 and / or the bottom face 54 of the drilling during the drilling process of the wellbore 50. The calibrating deflection support assembly 73 may be directly connected to the bottom of the drill string assembly 17, coupled to the bottom of the drill string assembly 17 by means of a sleeve 76 or the like. Coupling 76 may include a compliant / resilient type material that can move the assembly 73 of the calibrated deflection support relative to the assembly 17 of the bottom of the drill string.

Кулачок 79 может приводиться в действие контроллером 80. Контроллер 80 может содержать двигатель, гидравлическую систему и/или т.п. и может обеспечивать перемещение кулачка 79 и/или поддержание кулачка 79 геостационарным в стволе 50 скважины во время процесса бурения. В некоторых аспектах кулачок 79 может содержать цилиндр с внешней поверхностью 81 и углублением 82 во внешней поверхности 81. В таких аспектах во время процесса бурения контроллер 80 может обеспечивать перемещение кулачка 79 в активное положение, в котором внешняя поверхность 81 может находиться вблизи компоновки 73 калибрующей отклоняющей опоры или в контакте с ней. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения контроллер 80 может отсутствовать и кулачок 79 можно, например, устанавливать в активное положение перед размещением компоновки 17 низа бурильной колонны в стволе 50 скважины.Cam 79 may be actuated by controller 80. Controller 80 may include a motor, hydraulic system, and / or the like. and may allow cam 79 to move and / or to maintain cam 79 geostationary in wellbore 50 during the drilling process. In some aspects, the cam 79 may comprise a cylinder with an outer surface 81 and a recess 82 in the outer surface 81. In such aspects, during the drilling process, the controller 80 may move the cam 79 to an active position in which the outer surface 81 may be near the calibrating deflector assembly 73 support or in contact with it. In some embodiments of the present invention, the controller 80 may be absent and the cam 79 may, for example, be set to the active position before placing the bottom hole assembly 17 in the wellbore 50.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения кулачок 79 можно использовать для управления взаимодействиями между компоновкой 73 калибрующей отклоняющей опоры и стенкой 53 с обеспечением неоднородных свойств компоновки 73 калибрующей отклоняющей опоры по окружности компоновки 73 калибрующей отклоняющей опоры. В дополнительных вариантах осуществления настоящего изобретения вместо использования кулачка 79 для изменения свойств, позиционирования и/или т.п. компоновки 73 калибрующей отклоняющей опоры пьезоэлектрические, гидравлические и/или другие механические исполнительные механизмы можно использовать для создания компоновки 73 калибрующей отклоняющей опоры с неоднородными свойствами, которую можно использовать для управления динамическими взаимодействиями между компоновкой 73 калибрующей отклоняющей опоры и стенкой 53 и/или забоем 54 бурения.In one embodiment of the present invention, cam 79 can be used to control interactions between the calibrating deflector assembly 73 and the wall 53 to provide heterogeneous properties of the calibrating deflector assembly 73 around the circumference of the calibrating deflector assembly 73. In further embodiments of the present invention, instead of using cam 79 to change properties, positioning, and / or the like. piezoelectric, hydraulic, and / or other mechanical actuators arrangements 73 of calibrating deflecting support can be used to create heterogeneous properties of calibrating deflecting assembly 73 that can be used to control dynamic interactions between calibrating deflecting assembly 73 and drilling wall 53 and / or bottom hole 54 .

В активном положении, т.е. где кулачок 79 контактирует с компоновкой 73 калибрующей отклоняющей опоры, кулачок 79 может противодействовать перемещению компоновки 73 калибрующей отклоняющей опоры в боковом направлении, т.е. к центральной оси компоновки 17 низа бурильной колонны и/или ствола 50 скважины. В активном положении углубление 82 может быть отделено от компоновки 73 калибрующей отклоняющей опоры зазором 83, где зазор 83 больше зазора между компоновкой 73 калибрующей отклоняющей опоры и внешней поверхностью 81 на других положениях вокруг системы. При этом часть компоновки 73 калибрующей отклоняющей опоры над углублением 82 может иметь больше свободы/возможности для перемещения вбок в сравнении с другими секциями компоновки 73 калибрующей отклоняющей опоры, расположенной над внешней поверхностью 81. Следовательно, взаимодействия между компоновкой 73 калибрующей отклоняющей опоры и стенкой 53 и/или забой 54 бурения во время процесса бурения не должны быть однородными вокруг компоновки 73 калибрующей отклоняющей опоры.In the active position, i.e. where the cam 79 is in contact with the calibrating deflector assembly 73, the cam 79 may counteract the lateral direction of the calibrating deflector assembly 73 moving, i.e. to the central axis of the assembly 17 of the bottom of the drill string and / or wellbore 50. In the active position, the recess 82 can be separated from the configuration 73 of the calibrating deflecting support by a gap 83, where the gap 83 is larger than the gap between the layout 73 of the calibrating deflecting support and the outer surface 81 at other positions around the system. In this case, part of the arrangement 73 of the calibrating deflecting support above the recess 82 may have more freedom / ability to move sideways in comparison with other sections of the arrangement 73 of the calibrating deflecting support located above the outer surface 81. Therefore, the interaction between the arrangement 73 of the calibrating deflecting support and the wall 53 and / or the bottom 54 of the drilling during the drilling process should not be uniform around the assembly 73 of the calibrating deflection support.

В варианте осуществления настоящего изобретения калибрующие режущие элементы 24 могут контактировать со стенкой ствола скважины во время бурения. Когда приложено боковое усилие 15, калибрующие режущие элементы 24 могут приводиться боковым усилием 15 в контакт со стенкой 53 и осуществлять резание в направлении бокового усилия 15, таким образом обеспечивая наклонно-направленное бурение. В варианте осуществления настоящего изобретения воздействием бокового усилия 15 на контакт между калибрующими режущими элементами 24 и стенкой 53 может управлять кулачок 79.In an embodiment of the present invention, the calibrating cutting elements 24 may contact the borehole wall during drilling. When a lateral force 15 is applied, the gauge cutting elements 24 can be brought into contact with the wall 53 by the lateral force 15 and cut in the direction of the lateral force 15, thereby providing directional drilling. In an embodiment of the present invention, the cam 79 can control the impact of the lateral force 15 on the contact between the calibrating cutting elements 24 and the wall 53.

В таком варианте осуществления секцию компоновки 73 калибрующей отклоняющей опоры над углублением 83, которая в результате своего расположения над углублением имеет больше свободы/возможности для перемещения вбок в сравнении с другими секциями компоновки 73 калибрующей отклоняющей опоры, можно выставить так, что, по меньшей мере, участок движения бурового долота 20In such an embodiment, the section of the arrangement 73 of the calibrating deflecting support over the recess 83, which as a result of its location above the recess has more freedom / ability to move sideways in comparison with other sections of the arrangement 73 of the calibrating deflecting support, can be set so that at least drill bit movement section 20

- 17 017791 под действием бокового усилия 15 направлен к секции более свободного перемещения. При этом движение бурового долота 20 под действием бокового усилия 15 должно быть больше, при меньшем сопротивлении и/или т.п., в направлении секции более свободного перемещения. Следовательно, режущие элементы бурового долота 20 должны иметь возможность лучшего контакта с резанием вбок в направлении секции более свободного перемещения и бурение вбок под действием бокового усилия должно отклоняться, фокусироваться и/или направляться к секции более свободного перемещения.- 17 017791 under the influence of lateral forces 15 is directed to the section of more free movement. In this case, the movement of the drill bit 20 under the action of lateral force 15 should be greater, with less resistance and / or the like, in the direction of the section of more free movement. Therefore, the cutting elements of the drill bit 20 should be able to better sideways cutting in the direction of the freer movement section and sideways drilling due to lateral force should be deflected, focused and / or directed towards the freer movement section.

В некоторых аспектах, где буровое долото 20 содержит калибрующие режущие элементы 24, секция компоновки 73 калибрующей отклоняющей опоры над углублением 83, которая в результате своего положения над углублением имеет больше свободы/возможности для перемещения вбок в сравнении с другими секциями компоновки 73 калибрующей отклоняющей опоры, может быть выставлена так, что, по меньшей мере, участок движения бурового долота 20 под действием бокового усилия 15 направлен к более свободному перемещению секции для создания лучшего контакта в данном направлении между калибрующими режущими элементами 24 и стенкой 53 в сравнении с другими направлениями движения бурового долота, созданными боковым усилием 15. Таким путем направление прорезания стенки 53 калибрующими режущими элементами 24 под действием бокового усилия 15 можно поворачивать, фокусировать и/или направлять позиционированием кулачка 79. Посредством удержания кулачка 79 геостационарным в стволе скважины действие отклонения/фокусирования/направления, обусловливаемое кулачком 79, поддерживается в аналогичном геостационарном направлении во время процесса бурения, с созданием непрерывного действия, результатом которого является наклонно-направленное бурение ствола скважины. В некоторых аспектах кулачок 79 может вращаться для изменения направления отклонения/фокусирования/направления для управления направлением бурения ствола скважины буровым долотом 20 под действием бокового усилия 15.In some aspects, where the drill bit 20 comprises calibrated cutting elements 24, a section of the calibrating deflection support assembly 73 above the recess 83, which, as a result of its position above the recess, has more freedom / ability to move sideways in comparison with other sections of the calibrating deflection support assembly 73, can be set so that at least a section of the movement of the drill bit 20 under the action of lateral force 15 is directed towards a more loose movement of the section to create a better contact in this the direction between the calibrating cutting elements 24 and the wall 53 in comparison with other directions of movement of the drill bit created by the lateral force 15. In this way, the direction of cutting the wall 53 of the calibrating cutting elements 24 under the influence of the lateral force 15 can be rotated, focused and / or guided by positioning the cam 79. By holding the cam 79 geostationary in the wellbore, the deviation / focus / direction action caused by cam 79 is maintained in a similar geostationary direction during the drilling process, with the creation of a continuous action, the result of which is directional drilling of the wellbore. In some aspects, the cam 79 may rotate to change the direction of deviation / focusing / direction to control the direction of drilling of the wellbore with the drill bit 20 under the influence of lateral force 15.

В некоторых аспектах настоящего изобретения кулачок 79 можно использовать для управления резким изменением направления компоновки 73 калибрующей отклоняющей опоры либо для создания резкого изменения направления компоновки 73 калибрующей отклоняющей опоры для наведения буровой системы или для устранения резкого изменения направления в компоновке 73 калибрующей отклоняющей опоры для обеспечения бурения по прямой линии. В варианте осуществления для управления работой бурового долота 20 кулачок 79 можно использовать для управления резким изменением направления компоновки 73 калибрующей отклоняющей опоры либо для создания резкого изменения направления компоновки 73 калибрующей отклоняющей опоры для создания некоторого режима работы бурового долота 20 или для устранения резкого изменения направления в компоновке 73 калибрующей отклоняющей опоры для создания отличающегося режима работы бурового долота 20.In some aspects of the present invention, cam 79 may be used to control a sharp change in direction of the assembly 73 of the calibrated deflector, or to create a sharp change in direction of the arrangement 73 of the calibrated deflector to guide the drilling system, or to eliminate a sharp change in direction in the arrangement 73 of the calibrated deflector to allow drilling along straight line. In an embodiment, to control the operation of the drill bit 20, the cam 79 can be used to control a sharp change in the direction of the arrangement 73 of the calibrated deflection support or to create a sharp change in the direction of the arrangement 73 of the calibrated deflection support to create some mode of operation of the drill bit 20 or to eliminate a sharp change in direction in the layout 73 calibrating deflection bearings to create a different mode of operation of the drill bit 20.

Кулачок 79 может содержать эксцентрический цилиндр. В работе кулачок 79 может контактировать с компоновкой 73 калибрующей отклоняющей опоры и может обеспечивать, выход, по меньшей мере, секции компоновки 73 калибрующей отклоняющей опоры за пределы диаметра бурового долота 20. В результате, компоновка 73 калибрующей отклоняющей опоры, выведенная за пределы диаметра долота, может неоднородно взаимодействовать с поверхностью ствола 50 скважины. Кулачок 79 может иметь секцию с устойчиво изменяющимся внешним диаметром для создания устойчивого изменения шаблона/диаметра, по меньшей мере, секции компоновки 73 калибрующей отклоняющей опоры во время процесса бурения.Cam 79 may comprise an eccentric cylinder. In operation, the cam 79 may be in contact with the calibrating deflector assembly assembly 73 and may provide at least a section of the calibrating deflector assembly assembly 73 beyond the diameter of the drill bit 20. As a result, the calibrating deflector assembly assembly 73 extended outside the diameter of the bit, may interact nonuniformly with the surface of the wellbore 50. The cam 79 may have a section with a stably varying outer diameter to create a steady change in the pattern / diameter of at least a section of the assembly 73 of the calibrated deflection support during the drilling process.

Во время процесса наклонно-направленного бурения компоновка 17 низа бурильной колонны может претерпевать динамическое движение в стволе 50 скважины под действием бокового усилия 15, результатом чего являются динамические взаимодействия между компоновкой 17 низа бурильной колонны и поверхностью ствола 50 скважины. В варианте осуществления настоящего изобретения вследствие большей податливости компоновки 73 калибрующей отклоняющей опоры над углублением 82 в сравнении с податливостью компоновки 73 калибрующей отклоняющей опоры в положении на противоположной стороне компоновки 73 калибрующей отклоняющей опоры относительно углубления цикличные динамические взаимодействия между компоновкой 73 калибрующей отклоняющей опоры и стенкой 53 и/или забоем 54 бурения должны заставлять буровую систему бурить в направлении бурения 85, при этом направление бурения 85 направлено в направлении углубления 82. При нахождении в контакте кулачок 79 может предотвращать перемещение компоновки 73 калибрующей отклоняющей опоры внутрь (вверх, как показано на чертеже), но может давать возможность перемещения компоновки 73 калибрующей отклоняющей опоры в противоположном направлении (вниз, как показано на чертеже). В результате, буровое долото 20 должно перемещаться, вибрировать, вверх относительно компоновки 73 калибрующей отклоняющей опоры и, таким образом, создавать бурение буровой системой в направлении вверх, к углублению 82, для создания направленной вверх секции ствола 50 скважины. В некоторых аспектах настоящего изобретения, по меньшей мере, азимутальный компонент бокового усилия 15 должен быть направлен к секции большей податливости или уменьшенному диаметру калибрующей отклоняющей опоры для создания фокусирования/отклонения бокового усилия 15.During the directional drilling process, the bottom of the drill string assembly 17 may undergo dynamic movement in the well bore 50 under the influence of lateral force 15, resulting in dynamic interactions between the bottom of the drill string assembly 17 and the surface of the well bore 50. In an embodiment of the present invention, due to the greater flexibility of the calibrating deflector arrangement 73 of the recess 82 as compared with the flexibility of the calibrating deflector arrangement 73 of the opposite side of the calibrating deflector assembly 73 of the recess, cyclic dynamic interactions between the calibrating deflector assembly 73 and the wall 53 and / or the bottom hole 54 of the drilling should force the drilling system to drill in the direction of drilling 85, while the direction of the drilled I 85 is directed in the direction of the recess 82. When in contact, the cam 79 can prevent the arrangement 73 of the calibrating deflecting support inward (up, as shown in the drawing), but may allow the arrangement 73 of the calibrating deflecting support in the opposite direction (down, as shown in the drawing). As a result, the drill bit 20 must move, vibrate, upward relative to the assembly 73 of the calibrating deflection support and, thus, create drilling with the drilling system in the upward direction, to the recess 82, to create an upwardly directed section of the wellbore 50. In some aspects of the present invention, at least the azimuthal component of the lateral force 15 should be directed to the greater compliance section or the reduced diameter of the calibrating deflection support to create focus / deflection of the lateral force 15.

- 18 017791- 18 017791

В варианте осуществления настоящего изобретения кулачок 79 может создавать резкое изменение направления оси компоновки 73 калибрующей отклоняющей опоры от оси бурового долота 20 в геостационарной плоскости. В некоторых аспектах резкое изменение направления компоновки 73 калибрующей отклоняющей опоры кулачком 79 может быть создано, когда компоновка 73 калибрующей отклоняющей опоры вращается с буровым долотом 20 и/или компоновкой 17 низа бурильной колонны.In an embodiment of the present invention, cam 79 may create a sharp change in the direction of the axis of the assembly 73 of the calibrating deflection support from the axis of the drill bit 20 in a geostationary plane. In some aspects, a sharp change in direction of the alignment of the gage diverting support 73 by the cam 79 may be created when the alignment of the calibrating diverting bearings 73 rotates with the drill bit 20 and / or the bottom hole assembly 17.

При использовании буровой системы для бурения искривленной секции ствола скважины, например искривленной секции с отклонением 10°/100 фут (31 м), фактический уход ствола скважины в сторону может быть небольшим; например, в такой искривленной секции для поступательного бурения ствола скважины в 150 мм (6 дюймов) уход в сторону ствола скважин составляет 0,07 мм. В вариантах осуществления настоящего изобретения, поскольку уход в сторону для создания искривленных секций с отклонением порядка 10°/100 фут (31 м) является небольшим, системе создания управляемых неоднородных динамических взаимодействий с поверхностью ствола скважин во время процесса бурения может быть необходимо создать небольшое отклонение ствола скважины. В экспериментах с вариантами осуществления настоящего изобретения управление динамическими взаимодействиями с использованием компоновок муфт/калибрующих отклоняющих опор с эксцентрическим профилем по окружности относительно центральной оси компоновки низа бурильной колонны и/или бурового долота, включающего в себя эксцентрические профили, выступающие за диаметр бурового долота и/или с отступом от контура бурового долота, давало наведение в искривленных секциях ствола скважины с такими необходимыми искривлениями.When using a drilling system for drilling a curved section of a wellbore, for example a curved section with a deviation of 10 ° / 100 ft (31 m), the actual wellbore drift to the side may be small; for example, in such a curved section for translational drilling of a wellbore of 150 mm (6 inches), the drift towards the wellbore is 0.07 mm. In embodiments of the present invention, since sidetracking to create curved sections with a deviation of the order of 10 ° / 100 ft (31 m) is small, it may be necessary to create a slight deviation in the system for creating controlled heterogeneous dynamic interactions with the surface of the wellbore during the drilling process. wells. In experiments with embodiments of the present invention, the control of dynamic interactions using couplings / calibrating deflecting supports with an eccentric profile around the circumference relative to the central axis of the bottom assembly of the drill string and / or drill bit, including eccentric profiles protruding beyond the diameter of the drill bit and / or indented from the contour of the drill bit, gave guidance in the curved sections of the wellbore with such necessary curvatures.

В некоторых аспектах настоящего изобретения для минимизирования требуемой мощности компоновку 73 калибрующей отклоняющей опоры можно устанавливать на податливую соединительную муфту 76 с осью компоновки 73 калибрующей отклоняющей опоры, совпадающей с осью бурового долота 20 и/или режущей системы, которая может содержать буровое долото 20. В варианте осуществления настоящего изобретения наведение буровой системы можно получать с использованием кулачка 79 для сужения направления податливости податливой соединительной муфты 76 так, что компоновка 73 калибрующей отклоняющей опоры может перемещаться в одном направлении, но является очень жесткой (имеется сопротивление радиальному перемещению) в противоположном направлении. В некоторых аспектах для наведения буровой системы для бурения по прямой линии кулачок 79 может находиться в контакте для придания жесткости (противодействия радиальному движению) при перемещении системы компоновки 73 калибрующей отклоняющей опоры во всех направлениях.In some aspects of the present invention, to minimize the required power, the calibrating deflector assembly 73 can be mounted on a flexible coupling 76 with the axis of the calibrating deflector assembly 73 coinciding with the axis of the drill bit 20 and / or the cutting system, which may include drill bit 20. In an embodiment of the implementation of the present invention, guidance of the drilling system can be obtained using a cam 79 to narrow the direction of compliance of the flexible coupler 76 so that the comp The onovka 73 of the calibrating deflection support can move in one direction, but is very rigid (there is resistance to radial movement) in the opposite direction. In some aspects, in order to guide the drilling system in a straight line, the cam 79 may be in contact to provide stiffness (counteracting radial movement) while moving the alignment system 73 of the calibrating deflection support in all directions.

В варианте осуществления настоящего изобретения компоновка 73 калибрующей отклоняющей опоры может содержать одну кольцевую компоновку, несущую калибрующие отклоняющие опоры в одном калибре с буровым долотом 20. В некоторых аспектах некоторый выход за контур или отступ внутрь контура могут являться допустимыми. В альтернативных вариантах осуществления отклоняющие опоры на компоновке 73 калибрующей отклоняющей опоры могут устанавливать на кольцевой компоновке независимо и/или с возможностью независимого управления. Компоновка 73 калибрующей отклоняющей опоры может быть установлена на прочной податливой структуре и может перемещаться радиально относительно бурового долота 20. Кулачок 79 может являться эксцентрическим и может быть выполнен геостационарным при наведении буровой системы и втягивающимся, удаляемым и/или т.п., при спуско-подъемных операциях с бурильной колонной или когда наведение не является необходимым. При удержании кулачка 79 в геостационарном положении активная часть кулачка 79, такая как углубление 83 или т.п., может удерживаться в геостационарном положении относительно ствола 50 скважины для обеспечения бурения ствола скважины 50 в необходимом направлении, например в направлении геостационарного углубления 83. В некоторых аспектах кулачок 79 может являться геостационарным и калибрующие отклоняющие опоры или т.п. могут являться свободно вращающимися во время процесса бурения.In an embodiment of the present invention, the calibrating deflection support assembly 73 may comprise a single annular arrangement supporting the calibrating deflection supports in the same gauge with the drill bit 20. In some aspects, some out-going or indenting inward of the contour may be acceptable. In alternative embodiments, the deflecting supports on the calibrating deflecting support assembly 73 may be mounted independently and / or independently in the annular arrangement. The arrangement 73 of the calibrating deflecting support can be mounted on a strong pliable structure and can be moved radially relative to the drill bit 20. The cam 79 can be eccentric and can be made geostationary when the drilling system is hovering and retracted, removed and / or the like, during descent drill string lifting operations or when guidance is not necessary. By holding the cam 79 in a geostationary position, the active part of the cam 79, such as a recess 83 or the like, can be held in a geostationary position relative to the wellbore 50 to allow the wellbore 50 to be drilled in the desired direction, for example, in the direction of the geostationary recess 83. In some aspects of the cam 79 may be geostationary and calibrating deflection bearings or the like. can be freely rotated during the drilling process.

Указанные выше различные способы можно использовать для соединения компоновки 73 калибрующей отклоняющей опоры с буровым долотом 20 и/или компоновкой 17 низа бурильной колонны.The various methods described above can be used to connect the assembly 73 of the calibrating deflection support to the drill bit 20 and / or the assembly 17 of the bottom of the drill string.

В некоторых аспектах установка может являться радиально податливой, но может также иметь возможность передачи крутящего момента и осевой нагрузки на компоновку 17 низа бурильной колонны. В одном варианте осуществления настоящего изобретения податливая соединительная муфта 76, которая может являться держателем или т.п., может содержать тонкостенный цилиндр с пазами, прорезанными в нем для обеспечения радиальной гибкости, с поддержанием тангенциальной и осевой жесткости. Другие варианты осуществления могут включать в себя поверхности подшипников для передачи веса и/или шпильки и/или поворотные рычаги, которые можно использовать для передачи крутящего момента.In some aspects, the installation may be radially pliable, but may also be able to transmit torque and axial load to the bottom hole assembly 17. In one embodiment of the present invention, a flexible coupler 76, which may be a holder or the like, may comprise a thin-walled cylinder with grooves cut therein to provide radial flexibility while maintaining tangential and axial stiffness. Other embodiments may include bearing surfaces for weight transfer and / or studs and / or pivot arms that can be used to transmit torque.

Использование конфигурации компоновки 73 калибрующей отклоняющей опоры и/или податливой соединительной муфты 76, которая может сохранять углубление 82 (или секцию кулачка 79 с выходом за калибр или отступом внутрь калибра, или комбинацию кулачка 79 и компоновки 73 калибрующей отклоняющей опоры или радиально жесткой, или радиально податливой секции компоновки 73 калибрующей отклоняющей опоры) геостационарным в стволе 50 скважины, движением буровой системы можно управлять с приложением бокового усилия 15 для наклонно-направленного бурения ствола 50 скважины.Using the configuration of the arrangement 73 of the calibrated deflection support and / or the flexible coupling 76, which can retain the recess 82 (or the section of the cam 79 going beyond the caliber or indented inside the caliber, or the combination of the cam 79 and the arrangement 73 of the calibrating deflecting support or the radially stiff or radially of the flexible section of the assembly 73 of the calibrating deflecting support) geostationary in the well bore 50, the movement of the drilling system can be controlled by applying lateral force 15 for directional drilling and 50 wells.

- 19 017791- 19 017791

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения можно использовать процессор 75 для управления контроллером 80 для обеспечения вращения кулачка 79 во время операций бурения или между ними для непрерывного управления направлением в процессе бурения. В некоторых вариантах осуществления углубление 82 может иметь профиль 82А с уклоном для создания изменяющейся глубины углубления 82. В таких вариантах осуществления относительная податливость компоновки 73 калибрующей отклоняющей опоры между секцией компоновки 73 калибрующей отклоняющей опоры над углублением 82 и секцией компоновки 73 калибрующей отклоняющей опоры не над углублением 82 может изменяться. Таким путем в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения остротой угла (θ) 86 направления бурения 85 можно управлять с ее изменением.In some embodiments of the present invention, a processor 75 may be used to control the controller 80 to allow cam 79 to rotate during drilling operations, or between them, to continuously control direction during drilling. In some embodiments, the recess 82 may have a sloping profile 82A to create a varying depth of the recess 82. In such embodiments, the relative flexibility of the calibrating deflector assembly assembly 73 between the calibrating deflector assembly section 73 above the recess 82 and the calibrating deflecting assembly section 73 not above the recess 82 may vary. In this way, in some embodiments of the present invention, the sharpness of the angle (θ) 86 of the direction of drilling 85 can be controlled with its change.

В некоторых аспектах настоящего изобретения можно создать множество углублений в кулачке 79 для обеспечения управления взаимодействиями между калибрующими режущими элементами 24 и стенкой 53. Множество углублений можно расположить установленными в различных положениях по периметру окружности кулачка 79 для обеспечения взаимодействия между калибрующими режущими элементами 24 и стенкой 53 для получения, в результате, необходимого эффекта наведения. Дополнительно к этому, множество кулачков можно использовать в соединении с одной или несколькими компоновками калибрующих отклоняющих опор на компоновке 17 низа бурильной колонны для создания различных действий наведения во время процесса бурения.In some aspects of the present invention, it is possible to create a plurality of recesses in the cam 79 to control interactions between the calibrating cutting elements 24 and the wall 53. The plurality of recesses can be positioned at different positions around the circumference of the cam 79 to allow interaction between the calibrating cutting elements 24 and the wall 53 for obtaining, as a result, the necessary guidance effect. Additionally, a plurality of cams can be used in conjunction with one or more arrangements of calibrating deflection bearings on the assembly 17 of the bottom of the drill string to create various guidance actions during the drilling process.

На фиг. 4А-4С схематично показаны системы активных калибрующих отклоняющих опор для управления системой наклонно-направленного бурения, выполненные для использования бокового усилия для наклонно-направленного бурения ствола скважины, согласно варианту осуществления настоящего изобретения. В варианте осуществления настоящего изобретения активную калибрующую отклоняющую опору 100 можно использовать для управления системой наклонно-направленного бурения, использующей боковое усилие для обеспечения наклонно-направленного бурения. Система наклоннонаправленного бурения может содержать бурильную трубу 90, соединенную с компоновкой 95 низа бурильной колонны. Компоновка 95 низа бурильной колонны может содержать буровое долото 97 для бурения ствола скважины. Активная калибрующая отклоняющая опора 100 может содержать утяжеленную бурильную трубу, калибрующую отклоняющую опору, секцию компоновки низа бурильной колонны, трубную компоновку, секцию бурового долота и/или т.п., которые могут неоднородно взаимодействовать с поверхностью бурящегося ствола скважины и, в результате, могут влиять на взаимодействия между калибрующими режущими элементами 24 бурового долота 97 и стенкой ствола скважины.In FIG. 4A-4C schematically illustrate active gage deflecting support systems for controlling a directional drilling system, configured to use lateral force for directional drilling of a wellbore, according to an embodiment of the present invention. In an embodiment of the present invention, the active calibrated deflection support 100 can be used to control a directional drilling system using lateral force to provide directional drilling. The directional drilling system may include a drill pipe 90 connected to the bottom of the drill string assembly 95. The bottom hole assembly 95 may include a drill bit 97 for drilling a borehole. The active calibrating deflection support 100 may comprise a weighted drill pipe calibrating the deflection support, a bottom hole assembly section, a pipe assembly, a drill bit section and / or the like, which may non-uniformly interact with the surface of the drilled wellbore and, as a result, may to influence the interactions between the calibrating cutting elements 24 of the drill bit 97 and the wall of the wellbore.

Активная калибрующая отклоняющая опора 100 может содержать диск, цилиндр, множество индивидуальных элементов, например ряд отклоняющих опор, расположенных по периметру вокруг компоновки 95 низа бурильной колонны или бурильной трубы 90, которые могут соединяться с буровой системой и могут взаимодействовать с поверхностью бурящегося ствола скважины во время процесса бурения. В некоторых аспектах для обеспечения цикличного взаимодействия между активной калибрующей отклоняющей опорой 100 или т.п. и поверхностью ствола скважины активная калибрующая отклоняющая опора 100 может соединяться с буровой системой так, что находится менее чем в 20 футах (6 м) от бурового долота 97. В других аспектах активная калибрующая отклоняющая опора 100 может соединяться с буровой системой так, что находится менее чем в 10 футах (3 м) от бурового долота 97. В других дополнительных аспектах активная калибрующая отклоняющая опора 100 может находиться вблизи бурового долота 97 или его части так, что активная калибрующая отклоняющая опора 100 может иметь максимальное влияние на взаимодействия между калибрующими режущими элементами 24 и стенкой ствола скважины.The active calibrating deflecting support 100 may comprise a disk, a cylinder, a plurality of individual elements, for example, a series of deflecting supports located around the perimeter around the bottom 95 of the drill string or drill pipe 90, which can connect to the drilling system and can interact with the surface of the drilled borehole during drilling process. In some aspects, to provide cyclic interaction between the active calibrating deflection support 100 or the like. and the surface of the wellbore, the active calibrating deflecting support 100 can be connected to the drilling system so that it is less than 20 feet (6 m) from the drill bit 97. In other aspects, the active calibrating deflecting support 100 can be connected to the drilling system so that it is less than 10 feet (3 m) from the drill bit 97. In other further aspects, the active calibrating deflecting support 100 may be close to or part of the drill bit 97 so that the active calibrating deflecting support 100 may have a maximum the impact on the interaction between the calibrating cutting elements 24 and the wall of the wellbore.

В вариантах осуществления настоящего изобретения активная калибрующая отклоняющая опора 100 может являться перемещающейся в стволе скважины. При этом активную калибрующую отклоняющую опору 100 можно выставлять в стволе скважины с использованием исполнительного механизма или т.п. для ориентации в стволе скважины для производства необходимого управления буровой системой в результате влияния калибрующей отклоняющей опоры 100 на взаимодействия между калибрующими режущими элементами 24 и стенкой ствола скважины. С использованием процессора или т.п. для управления позиционированием активной калибрующей отклоняющей опоры 100 в стволе скважины работой и/или наведением буровой системы можно контролировать/управлять, и данный контроль/управление может в некоторых аспектах настоящего изобретения происходить в режиме реального времени.In embodiments of the present invention, the active calibrating deflection support 100 may be moving in the wellbore. In this case, the active calibrating deflecting support 100 can be set in the wellbore using an actuator or the like. for orientation in the wellbore to produce the necessary control of the drilling system as a result of the influence of the calibrating deflecting support 100 on the interactions between the calibrating cutting elements 24 and the wall of the wellbore. Using a processor or the like to control the positioning of the active calibrating deflecting support 100 in the wellbore, the operation and / or guidance of the drilling system can be controlled / controlled, and this monitoring / control may in some aspects of the present invention occur in real time.

На фиг. 4А активная калибрующая отклоняющая опора 100 соединена с компоновкой 95 низа бурильной колонны для обеспечения взаимодействия с поверхностью бурящегося ствола скважины на месте вблизи бурового долота 97. В буровой системе, в которой бурильная труба 90, компоновка 95 низа бурильной колонны и/или т.п. вращаются во время операций бурения, активная калибрующая отклоняющая опора 100 может быть выполнена для удержания ее геостационарной во время операций бурения. Исполнительный механизм, силы трения и/или т.п. можно использовать для удержания активной калибрующей отклоняющей опоры 100 геостационарной. Только в качестве примера, в одном варианте осуществления настоящего изобретения активная калибрующая отклоняющая опора может соединяться с компоновкой 95 низа бурильной колонны над буровым долотом 97 на расстоянии менее 10-20 фут (3-6 м) от него. В других вариантах осуществления активная калибрующая отклоняющая опора 100 моIn FIG. 4A, the active calibrating deflecting support 100 is connected to the bottom of the drill string assembly 95 to allow for interaction with the surface of the borehole in place near the drill bit 97. In a drilling system in which the drill pipe 90 has a bottom drill string assembly 95 and / or the like. rotate during drilling operations, an active calibrating deflecting support 100 can be made to hold it geostationary during drilling operations. Actuator, friction and / or the like can be used to hold the active calibrating deflecting support 100 geostationary. By way of example only, in one embodiment of the present invention, the active calibrating deflection support may be coupled to the bottom of the drill string assembly 95 above the drill bit 97 at a distance of less than 10-20 feet (3-6 m) from it. In other embodiments, an active calibrating deflection support of 100 mo

- 20 017791 жет соединяться с буровым долотом 97 или соединяться с компоновкой 95 низа бурильной колонны для нахождения на расстоянии порядка нескольких дюймов (дюйм=25 мм) над буровым долотом 97.- 20 017791 can be connected to drill bit 97 or connected to the bottom of the drill string assembly 95 to be located at a distance of the order of several inches (inch = 25 mm) above the drill bit 97.

На фиг. 4В показан один вариант осуществления активной калибрующей отклоняющей опоры системы, показанной на фиг. 4А. На фиг. 4В согласно варианту осуществления настоящего изобретения активная калибрующая отклоняющая опора 100А может содержать элемент, являющийся асимметричным. При соединении асимметричной активной калибрующей отклоняющей опоры с бурильной колонной так, что внешняя поверхность калибрующей отклоняющей опоры 100А выступает за внешнюю поверхность бурильной колонны, внешняя поверхность асимметричной активной калибрующей отклоняющей опоры может взаимодействовать с поверхностью бурящегося ствола скважины. Поскольку активная калибрующая отклоняющая опора 100А имеет несимметричную внешнюю поверхность, геостационарное позиционирование активной калибрующей отклоняющей опоры 100А в стволе скважины должно обусловливать неоднородное взаимодействие режущих элементов бурового долота 97 и/или калибрующих режущих элементов 24 с дном забоя ствола скважины и стенкой ствола скважины. Поэтому, когда боковое усилие 15 приложено к компоновке 95 низа бурильной колонны, направленное резание пласта режущими элементами и/или калибрующими режущими элементами 24 должно зависеть от направления бокового усилия 15 и свойств активной калибрующей отклоняющей опоры 100А.In FIG. 4B shows one embodiment of an active calibrating deflection support of the system shown in FIG. 4A. In FIG. 4B according to an embodiment of the present invention, the active calibrating deflection support 100A may comprise an element that is asymmetric. When connecting the asymmetric active calibrating deflecting support with the drill string so that the outer surface of the calibrating deflecting support 100A protrudes beyond the outer surface of the drill string, the outer surface of the asymmetric active calibrating deflecting support can interact with the surface of the drilled wellbore. Since the active calibrating deflecting support 100A has an asymmetric outer surface, the geostationary positioning of the active calibrating deflecting support 100A in the wellbore should cause non-uniform interaction of the cutting elements of the drill bit 97 and / or calibrating cutting elements 24 with the bottom of the bottom of the wellbore and the wall of the wellbore. Therefore, when a lateral force 15 is applied to the bottom 95 of the drill string, directional formation cutting by the cutting elements and / or calibrating cutting elements 24 should depend on the direction of the lateral force 15 and the properties of the active calibrating deflecting support 100A.

Только в качестве примера, калибрующие режущие элементы 24 вблизи секции калибрующей отклоняющей опоры 100А с увеличенной толщиной должны иметь возможность эффективного резания, уменьшенную по сравнению с калибрующими режущими элементами 24 вблизи секций калибрующей отклоняющей опоры 100А с меньшими толщинами. Поэтому, когда боковое усилие 15 приложено к компоновке 95 низа бурильной колонны и/или буровому долоту 97, компоновка 95 низа бурильной колонны и/или буровое долото 97 должны претерпевать стохастическое движение, движение, направленное под множеством азимутальных углов вследствие реагирования с неоднородной ответной реакцией компоновки 95 низа бурильной колонны и/или бурового долота 97 на боковое усилие 15, взаимодействия компоновки 95 низа бурильной колонны и/или бурового долота 97 с геологическим пластом, окружающим ствол скважины, бокового усилия 15, не являющегося однонаправленным, но вместо этого содержащим множество компонентов боковых усилий с различными азимутальными углами и/или т.п. В результате, компоненты движения компоновки 95 низа бурильной колонны и/или бурового долота 97 под действием бокового усилия 15, направленные к секциям калибрующей отклоняющей опоры 100А с меньшими толщинами, должны обусловливать взаимодействие большего резания между калибрующими отклоняющими опорами вблизи секций меньшей толщины, чем компоненты бокового усилия 15, направленные к секциям активной калибрующей отклоняющей опоры 100А с большей толщиной. При этом буровое долото 97 должно стремиться быть направленным в одном направлении с компонентами движения компоновки 95 низа бурильной колонны и/или бурового долота 97 под действием бокового усилия 15, которые направлены к секциям калибрующей отклоняющей опоры 100А с меньшей толщиной. Следовательно, калибрующую отклоняющую опору 100А можно использовать для управления движением компоновки 95 низа бурильной колонны и/или бурового долота 97 под действием бокового усилия 15 и, в результате, управления направлением бурения бурового долота 97 под действием бокового усилия 15.By way of example only, the calibrating cutting elements 24 near the sections of the calibrated deflecting support 100A with increased thickness should have the ability to effectively cut, reduced compared with the calibrating cutting elements 24 near the sections of the calibrating deflecting support 100A with smaller thicknesses. Therefore, when a lateral force 15 is applied to the bottom of the drill string assembly 95 and / or drill bit 97, the bottom of the drill string assembly 95 and / or drill bit 97 must undergo a stochastic movement directed under a plurality of azimuthal angles due to reaction with a non-uniform layout response 95 of the bottom of the drill string and / or drill bit 97 to a lateral force 15, interaction of the layout 95 of the bottom of the drill string and / or drill bit 97 with the geological formation surrounding the wellbore, lateral force 15, which is not unidirectional, but instead contains many components of lateral forces with different azimuthal angles and / or the like. As a result, the motion components of the bottom assembly of the drill string and / or of the drill bit 97 under the action of lateral force 15 directed to sections of the calibrating deflecting support 100A with smaller thicknesses should cause the interaction of larger cutting between the calibrating deflecting supports near the sections of smaller thickness than the components of the side forces 15 directed to the sections of the active calibrating deflecting support 100A with a larger thickness. In this case, the drill bit 97 should tend to be directed in the same direction with the movement components of the bottom 95 of the drill string and / or drill bit 97 under the action of lateral force 15, which are directed to sections of the calibrating deflecting support 100A with a smaller thickness. Therefore, the calibrated deflection support 100A can be used to control the movement of the bottom assembly of the drill string 95 and / or the drill bit 97 under the influence of the lateral force 15 and, as a result, the direction of drilling of the drill bit 97 under the influence of the lateral force 15.

Только в качестве примера, активная калибрующая отклоняющая опора 100А может являться асимметричной по конструкции и может быть выполнена для соединения с компоновкой низа бурильной колонны, как дано на фиг. 4А. В некоторых вариантах осуществления активная калибрующая отклоняющая опора 100А может содержать правильный цилиндр и может быть расположена эксцентрически на компоновке низа бурильной колонны для создания неоднородного взаимодействия с поверхностью в результате движения бурильной колонны под действием бокового усилия 15.By way of example only, the active calibrating deflection bearing 100A may be asymmetric in design and may be configured to connect to the bottom of the drill string as shown in FIG. 4A. In some embodiments, the active gage deflection support 100A may comprise a regular cylinder and may be eccentrically positioned on the bottom of the drill string to create a non-uniform interaction with the surface due to movement of the drill string under lateral force 15.

В некоторых вариантах осуществления активная калибрующая отклоняющая опора 100А может содержать геостационарную трубу и может иметь небольшой отступ внутрь калибра на одной стороне. В других вариантах осуществления активная калибрующая отклоняющая опора 100А может иметь отступ внутрь калибра на одной стороне и выход за калибр на противоположной стороне. В некоторых аспектах активная калибрующая отклоняющая опора 100А может содержать множество геостационарных труб с отступом внутрь калибра/выходом за калибр по окружности, которые можно соединять вокруг периметра бурильной трубы 90 и/или компоновки 95 низа бурильной колонны. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения активная калибрующая отклоняющая опора 100А может быть выполнена для создания такого соединения активной калибрующей отклоняющей опоры 100А с бурильной колонной, что активная калибрующая отклоняющая опора 100А расположена полностью в контуре резания бурового долота; причем в контуре резания, содержащем профиль режущих элементов от кромки до кромки бурового долота. В других вариантах осуществления настоящего изобретения секция или вся целиком активная калибрующая отклоняющая опора 100А может выходить за контур резания бурового долота.In some embodiments, the active gage deflecting support 100A may comprise a geostationary pipe and may have a slight indentation in the gauge on one side. In other embodiments, the active calibrating deflecting support 100A may be indented inward of the caliber on one side and out of the caliber on the opposite side. In some aspects, the active gage deflection support 100A may comprise a plurality of geostationary indented / circumferential indented pipes that can be connected around the perimeter of the drill pipe 90 and / or the bottom of the drill string assembly 95. In some embodiments of the present invention, an active calibrating deflection support 100A may be configured to couple the active calibrating deflection support 100A to the drill string such that the active calibrating deflection support 100A is located completely in the cutting contour of the drill bit; moreover, in the cutting contour containing the profile of the cutting elements from the edge to the edge of the drill bit. In other embodiments of the present invention, the section or all of the fully active calibrating deflection support 100A may extend beyond the cutting contour of the drill bit.

Только в качестве примера, активная калибрующая отклоняющая опора 100А может соединяться с бурильной колонной для обеспечения нахождения внешней поверхности активной калибрующей отклоняющей опоры 100А внутри контура резания с отступом порядка одного-десятков миллиметров от него. В других аспектах, и вновь только в качестве примера, активная калибрующая отклоняющая опора 100АBy way of example only, the active calibrating deflection support 100A may be coupled to the drill string to ensure that the outer surface of the active calibrating deflection support 100A is located within the cutting contour with a margin of the order of one to tens of millimeters from it. In other aspects, and again only as an example, the active calibrating deflection support 100A

- 21 017791 может соединяться с бурильной колонной для обеспечения выхода за контур резания, по меньшей мере, участка внешней поверхности активной калибрующей отклоняющей опоры 100А в пределах от десятых долей до десятков миллиметров.- 21 017791 can be connected with a drill string to ensure that beyond the cutting circuit, at least a portion of the outer surface of the active calibrating deflecting support 100A ranges from tenths to tens of millimeters.

На фиг. 4С показан дополнительный вариант осуществления активной калибрующей отклоняющей опоры системы, показанной на фиг. 4А. На фиг. 4С активная калибрующая отклоняющая опора 100В может содержать муфту 105, соединенную с выдвижным элементом 107. Муфта 105 может содержать цилиндр, диск, утяжеленную бурильную трубу, калибрующую отклоняющую опору, секцию компоновки 95 низа бурильной колонны, секцию бурильной колонны, секцию бурильной трубы и/или т.п.In FIG. 4C shows a further embodiment of the active calibrating deflection support of the system shown in FIG. 4A. In FIG. 4C, the active calibrating deflecting support 100B may comprise a sleeve 105 connected to the extension member 107. The coupling 105 may include a cylinder, a disc, a weighted drill pipe, calibrating the deflecting support, a bottom hole assembly section 95, a drill string section, a drill pipe section and / or etc.

В варианте осуществления настоящего изобретения выдвижной элемент 107 может являться элементом, которым можно управлять для изменения профиля окружности муфты 105. Выдвижным элементом 107 может управлять/приводить его в действие контроллер 110. Контроллер 110 может содержать двигатель, гидравлическую систему и/или т.п. В варианте осуществления настоящего изобретения контроллер 110 может приводить в действие выдвижной элемент 107 для выдвижения наружу из компоновки 95 низа бурильной колонны для управления взаимодействиями между компоновкой 95 низа бурильной колонны и/или буровым долотом 97 и поверхностью бурящегося ствола скважины. Следовательно, выдвижной элемент 107 может изменять взаимодействия между режущими элементами на буровом долоте 97 и/или калибрующими режущими элементами 24 и поверхностью ствола скважины при наклоннонаправленном бурении под действием бокового усилия 15.In an embodiment of the present invention, the extension element 107 may be an element that can be controlled to change the circumference of the sleeve 105. The extension element 107 may be controlled / actuated by the controller 110. The controller 110 may include an engine, a hydraulic system and / or the like. In an embodiment of the present invention, the controller 110 may actuate a slide 107 to extend outward from the bottom of the drill string assembly 95 to control interactions between the bottom drill string assembly 95 and / or the drill bit 97 and the surface of the borehole being drilled. Therefore, the retractable element 107 can change the interaction between the cutting elements on the drill bit 97 and / or the calibrating cutting elements 24 and the surface of the wellbore during directional drilling under the influence of lateral forces 15.

В варианте осуществления настоящего изобретения секция или вся выдвинутая/частично выдвинутая активно калибрующая отклоняющая опора 100В может выходить за контур резания бурового долота так, что ограничивает/уменьшает взаимодействия между калибрующими режущими элементами 24 вблизи выдвинутого элемента 107 и стенкой. Только в качестве примера, активная калибрующая отклоняющая опора 100В может соединяться с бурильной колонной для создания выхода, по меньшей мере, участка внешней поверхности активной калибрующей отклоняющей опоры 100В, когда он выдвинут или частично выдвинут, в пределах от десятых долей до десятков миллиметров за контуры резания.In an embodiment of the present invention, the section or all of the extended / partially extended actively calibrating deflecting support 100B may extend beyond the cutting contour of the drill bit so as to limit / reduce interactions between the calibrating cutting elements 24 near the extended element 107 and the wall. By way of example only, the active calibrating deflection support 100B may be coupled to the drill string to provide at least a portion of the outer surface of the active calibrating deflection support 100B when it is extended or partially extended, ranging from tenths to tens of millimeters per cutting contour .

В варианте осуществления настоящего изобретения взаимодействиями между калибрующими режущими элементами 24 и стенкой можно управлять посредством позиционирования/выдвижения выдвижного элемента 107 и, в результате, можно обеспечивать управление наведением буровой системы под действием бокового усилия 15. В некоторых аспектах процессор 70 может принимать данные, касающиеся необходимого направления бурения, данные, касающиеся процесса бурения, данные, касающиеся ствола скважины, данные, касающиеся условий в стволе скважины, сейсмические данные, данные, касающиеся пластов, окружающих ствол скважины, и/или т.п. и может управлять работой контроллера 110 для обеспечения позиционирования/выдвижения выдвижного элемента 107 для управления действием бокового усилия 15 на калибрующие режущие элементы 24 для наведения буровой системы. В некоторых аспектах можно осуществлять мониторинг направления бокового усилия для создания ввода данных в процессор для обеспечения управления боковым усилием 15. В варианте осуществления настоящего изобретения выдвижной элемент 107 можно выдвигать для корректировки взаимодействий между калибрующими режущими элементами 24 и стенкой бурящегося ствола скважины. Это может требовать только такого выдвижения выдвижного элемента 107, чтобы активная калибрующая отклоняющая опора 100 имела несимметричную форму вокруг центральной оси буровой системы и/или ствола скважин, и не должно требовать приложения распора или большого усилия на поверхность. Фактически, может являться необходимым предотвращение больших усилий взаимодействия между выдвижным элементом 107 и стенкой, поскольку это может вызвать повреждение выдвижного элемента 107, вредно влиять на процесс бурения и/или т.п. Поэтому выдвижной элемент может быть установлен шарнирно, иметь некоторую форму податливости и/или т.п. для уменьшения взаимодействия ударного типа между выдвижным элементом 107 и стенкой.In an embodiment of the present invention, interactions between the calibrating cutting elements 24 and the wall can be controlled by positioning / extending the extension 107, and as a result, the guidance of the drilling system can be controlled by lateral force 15. In some aspects, the processor 70 may receive data regarding drilling directions, data related to the drilling process, data related to the wellbore, data relating to conditions in the wellbore, seismic data data relating to formations surrounding the wellbore and / or the like. and can control the operation of the controller 110 to provide positioning / extension of the extension 107 to control the lateral force 15 on the calibrating cutting elements 24 to guide the drilling system. In some aspects, lateral force direction monitoring can be monitored to provide input to the processor to provide lateral force control 15. In an embodiment of the present invention, the extension member 107 can be extended to adjust interactions between the gauge cutting elements 24 and the wall of the borehole being drilled. This may only require extension of the extension 107 so that the active calibrating deflecting support 100 is asymmetrical around the central axis of the drilling system and / or wellbore and does not require the application of a spacer or a large force on the surface. In fact, it may be necessary to prevent large interaction forces between the extension member 107 and the wall, as this may cause damage to the extension element 107, adversely affect the drilling process and / or the like. Therefore, the drawer can be pivotally mounted, have some form of flexibility and / or the like. to reduce impact-type interaction between the extension 107 and the wall.

В некоторых аспектах, вместе с тем, выдвижной элемент 107 можно позиционировать и/или выдвигать для приложения усилия к поверхности. Только в качестве примера, в некоторых вариантах осуществления выдвижной элемент 107 может передавать усилие менее 1 кН на поверхность для обеспечения как передачи реактивных сил от поверхности на буровую систему, так и управления динамическими взаимодействиями между буровой системой и поверхностью. Управление работой выдвижного элемента 107 для обеспечения передачи усилия менее 1 кН может являться предпочтительным, поскольку такие усилия могут не требовать большого потребления мощности/больших источников энергопитания скважинных инструментов, могут уменьшать габариты и сложность контроллера 110 и/или т.п.In some aspects, however, the extension 107 can be positioned and / or extended to apply force to the surface. By way of example only, in some embodiments, the extension member 107 can transmit a force of less than 1 kN to the surface to provide both the transfer of reactive forces from the surface to the drilling system and the control of dynamic interactions between the drilling system and the surface. Controlling the operation of the extension member 107 to provide a force transfer of less than 1 kN may be preferable since such efforts may not require large power consumption / large power sources of downhole tools, may reduce the size and complexity of the controller 110 and / or the like.

В варианте осуществления настоящего изобретения компоновку 95 низа бурильной колонны, буровое долото 97, активную калибрующую отклоняющую опору 100 и/или т.п. можно выполнить с неравномерно распределенной массой. Масса компоновки 95 низа бурильной колонны, бурового долота 97, активной калибрующей отклоняющей опоры 100 и/или т.п. может изменяться по окружности или т.п. для создания движения бурового долота 97, неустойчивого по направлению, под действием бокового усилия 15. При этом неоднородное утяжеление буровой системы может обеспечивать управление боковым усилием 15 так, что некоторые компоненты направления бокового усилия 15 обусловливают более сильные взаимодействия между калибрующими режущими элементами 24, чем другие компоненты направленияIn an embodiment of the present invention, the bottom of the drill string assembly 95, drill bit 97, active calibrating deflection support 100 and / or the like. can be performed with an unevenly distributed mass. The mass of the layout 95 of the bottom of the drill string, drill bit 97, active calibrating deflecting support 100 and / or the like may vary in circumference or the like. to create the movement of the drill bit 97, unstable in direction, under the influence of lateral force 15. In this case, the inhomogeneous weighting of the drilling system can provide control of lateral force 15 so that some components of the direction of lateral force 15 cause stronger interactions between the calibrating cutting elements 24 than others direction components

- 22 017791 бокового усилия 15. Только в качестве примера, утяжеленная бурильная труба, дающая осевую нагрузку на долото, может представлять собой цилиндр с неравномерным распределением веса. В некоторых аспектах цилиндрическая утяжеленная бурильная труба может вращаться для изменения профиля неоднородного распределения веса/массы относительно ствола скважины для создания необходимого управления буровой системой и/или наведения буровой системы.- 22 017791 lateral force 15. By way of example only, a weighted drill pipe giving an axial load to the bit may be a cylinder with an uneven distribution of weight. In some aspects, the cylindrical weighted drill pipe may rotate to change the profile of the non-uniform weight / mass distribution relative to the wellbore to create the necessary control of the drilling system and / or guidance of the drilling system.

На фиг. 5 схематично показана система для управления системой 115 наклонно-направленного бурения. На фиг. 5 показано сечение по буровому долоту 120. Буровое долото 120 соединяется с комплектом калибрующих отклоняющих опор 123, которые также показаны в сечении. На фиг. 5 комплект калибрующих отклоняющих опор 123 содержит близко состыкованный комплект многочисленных индивидуальных калибрующих отклоняющих опор. В вариантах осуществления комплект калибрующих отклоняющих опор 123 может содержать меньшее число калибрующих отклоняющих опор с более широким разносом. Только в качестве примера, можно иметь менее 10 калибрующих отклоняющих опор в комплекте калибрующих отклоняющих опор 123, можно иметь менее 5 калибрующих отклоняющих опор в комплекте калибрующих отклоняющих опор 123, можно иметь более 10 калибрующих отклоняющих опор в комплекте калибрующих отклоняющих опор 123, и в некоторых вариантах осуществления комплект калибрующих отклоняющих опор 123 может содержать одну калибрующую отклоняющую опору. Буровое долото 120 может соединяться с компоновкой 150 низа бурильной колонны.In FIG. 5 schematically shows a system for controlling a directional drilling system 115. In FIG. 5 shows a section along the drill bit 120. The drill bit 120 is connected to a set of calibrating deflecting supports 123, which are also shown in section. In FIG. 5, a set of calibrated deflecting supports 123 comprises a closely joined set of numerous individual calibrating deflecting supports. In embodiments, the set of calibrated deflecting supports 123 may comprise a smaller number of calibrating deflecting supports with a wider spacing. By way of example only, it is possible to have less than 10 calibrating deflecting supports in a set of calibrating deflecting supports 123, you can have less than 5 calibrating deflecting supports in a set of calibrating deflecting supports 123, you can have more than 10 calibrating deflecting supports in a set of calibrating deflecting supports 123, and in some embodiments, the set of calibrated deflecting supports 123 may include one calibrating deflecting support. Drill bit 120 may be coupled to the bottom hole assembly 150.

Внешние грани 126 комплекта калибрующих отклоняющих опор, которые можно именовать внешними поверхностями, поверхностями, обращенными к стенке ствола скважины, гранями, обращенными к стенкам ствола скважины, калибрующими гранями, активными гранями, активными поверхностями и/или т.п., обращены к стенке ствола скважины (не показано для упрощения диаграммы) во время процедуры бурения и могут образовывать калибр ствола скважин и/или комбинацию бурового долота 120 и комплекта калибрующих отклоняющих опор 123. Внешние грани 126 калибрующих отклоняющих опор задают периметр окружности 129, которую можно именовать калибром комплекта калибрующих отклоняющих опор 123, внешним периметром комплекта калибрующих отклоняющих опор 123 периметром комплекта калибрующих отклоняющих опор 123 и/или т.п. Одна или несколько калибрующих отклоняющих опор в комплекте калибрующих отклоняющих опор 123 может содержать калибрующий режущий элемент для резания стенки бурящегося ствола скважины.External faces 126 of a set of calibrating deflecting supports, which can be called external surfaces, surfaces facing the borehole wall, faces facing the borehole walls, calibrating faces, active faces, active surfaces and / or the like, face the borehole wall wells (not shown to simplify the diagram) during the drilling procedure and can form a borehole caliber and / or a combination of drill bit 120 and a set of calibrating deflecting supports 123. I reject the outer edges of 126 calibrating their supports define the perimeter of the circle 129, which can be called a set caliber templating deflecting bearings 123, the outer perimeter kit calibrating deflection perimeter 123 supports a set of deflecting templating supports 123 and / or the like One or more calibrating deflecting supports in the set of calibrating deflecting supports 123 may include a calibrating cutting element for cutting the wall of the drilled wellbore.

Во время процедуры бурения генератор 140 создания бокового усилия может вызывать действие бокового усилия 143 на буровое долото 120. Генератор 140 создания бокового усилия может являться системой отталкивания всей компоновки от оси скважины, системой позиционирования долота, устройством режущих элементов на буровом долоте 120 с конфигурацией, развивающей боковое усилие 143, и/или т.п. В некоторых вариантах осуществления окружность 129 может быть асимметричной. Это могут обусловливать несколько калибрующих отклоняющих опор, более крупные калибрующие отклоняющие опоры 125А-С, в комплекте калибрующих отклоняющих опор 123, имеющие увеличенные радиально размеры относительно других калибрующих отклоняющих опор 123 в комплекте калибрующих отклоняющих опор. При этом радиальные размеры являются размерами выдвижения внешних граней калибрующих отклоняющих опор 123 комплекта от замкнутого контура бурового долота 120. В других вариантах осуществления комплект калибрующих отклоняющих опор 123 может являться однородным, но может быть эксцентрически и/или асимметрично соединен с буровым долотом 120, при этом эксцентрическая и/или асимметричная соединительная муфта может содержать продольную ось комплекта калибрующих отклоняющих опор 123, параллельную продольной оси бурового долота.During the drilling procedure, the lateral force generating generator 140 may cause the lateral force 143 to act on the drill bit 120. The lateral force generating generator 140 may be a system for repelling the entire arrangement from the well axis, a bit positioning system, and a device for cutting elements on the drill bit 120 with a configuration developing lateral force 143, and / or the like. In some embodiments, circle 129 may be asymmetric. This can be caused by several calibrating deflecting supports, larger calibrating deflecting supports 125A-C, in the set of calibrating deflecting supports 123, having increased radially sizes relative to other calibrating deflecting supports 123 in the set of calibrating deflecting supports. In this case, the radial dimensions are the sizes of the extension of the outer faces of the calibrating deflecting supports 123 of the set from the closed contour of the drill bit 120. In other embodiments, the set of calibrating deflecting supports 123 may be uniform, but may be eccentrically and / or asymmetrically connected to the drill bit 120, while the eccentric and / or asymmetric coupling may comprise a longitudinal axis of a set of calibrated deflecting supports 123 parallel to the longitudinal axis of the drill bit.

В некоторых вариантах осуществления замкнутый контур 129 может являться концентрическим с внешней окружностью бурового долота 120, но реакция сжатия комплекта калибрующих отклоняющих опор 123 или структуры (не показано), соединяющей комплект калибрующих отклоняющих опор 123 с буровым долотом 120, может изменяться по окружности. Таким путем комплект калибрующих отклоняющих опор 123 должен взаимодействовать со стенкой ствола скважины неоднородно, с неоднородностью, изменяющейся по окружности, в зависимости от упругости комплекта калибрующих отклоняющих опор 123 на месте на окружности и/или упругости структуры, несущей калибрующую отклоняющую опору на месте на окружности. В общем, с изменением упругости на окружности комплекта калибрующих отклоняющих опор 123 и/или структуры (структур), соединяющих комплект калибрующих отклоняющих опор с буровым долотом, можно обеспечивать фокусирование/поворот бокового усилия, как описано ниже.In some embodiments, closed loop 129 may be concentric with the outer circumference of drill bit 120, but the compression reaction of a set of calibrated deflection supports 123 or a structure (not shown) connecting a set of calibrated deflected supports 123 to drill bit 120 may vary in a circle. In this way, the set of calibrating deflecting supports 123 should interact non-uniformly with the borehole wall, with heterogeneity varying around the circumference, depending on the elasticity of the set of calibrating deflecting supports 123 in place on the circumference and / or the elasticity of the structure supporting the calibrating deflecting support in place on the circumference. In general, with a change in the circumferential elasticity of the set of calibrating deflecting supports 123 and / or the structure (s) connecting the set of calibrating deflecting supports to the drill bit, it is possible to focus / rotate the lateral force, as described below.

В некоторых вариантах осуществления комплект калибрующих отклоняющих опор 123 может соединяться с буровым долотом 120 и/или компоновкой 150 низа бурильной колонны так, что комплект калибрующих отклоняющих опор может вращаться на буровом долоте 120 и/или компоновке 150 низа бурильной колонны. В некоторых аспектах комплект калибрующих отклоняющих опор 123 можно регулировать на буровом долоте 120 и/или компоновке 150 низа бурильной колонны перед процессом бурения. В других аспектах комплект калибрующих отклоняющих опор 123 можно регулировать на буровом долоте 120 и/или компоновке 150 низа бурильной колонны во время процесса бурения и/или во время перерыва в процессе бурения. Манипуляции с комплектом калибрующих отклоняющих опор 123 можно выполнять вручную или посредством контроллера 153 калибрующих отклоняющих опор.In some embodiments, a set of calibrated deflection supports 123 may be coupled to a drill bit 120 and / or a bottom hole assembly 150 such that a set of calibrated deflection supports may rotate on a drill bit 120 and / or a bottom assembly 150. In some aspects, the set of calibrated deflecting supports 123 can be adjusted on the drill bit 120 and / or the layout 150 of the bottom of the drill string before the drilling process. In other aspects, the set of calibrated deflecting supports 123 can be adjusted on the drill bit 120 and / or the layout 150 of the bottom of the drill string during the drilling process and / or during a break during the drilling process. Manipulations with a set of calibrating deflecting supports 123 can be performed manually or by means of a controller 153 of calibrating deflecting supports.

- 23 017791- 23 017791

В некоторых аспектах комплект калибрующих отклоняющих опор 123 может вращаться во время процесса бурения. В таких аспектах более крупные калибрующие отклоняющие опоры 125А-С могут действовать на поверхность стенки ствола скважины, реагируя на боковое усилие 143, и фокусировать/улучшать боковое бурение системой 115 наклонно-направленного бурения. В других вариантах осуществления комплект калибрующих отклоняющих опор 123 может сохраняться геостационарным во время процесса бурения или может вращаться с многочисленными, включающими в себя многочисленные отрицательные, частотами из частоты вращения бурового долота 120. В таких аспектах секцию замкнутого контура 129, имеющую большее радиальное смещение относительно замкнутого контура бурового долота 120, можно удерживать на фиксированном месте относительно бокового усилия 143 или вращать так, чтобы проводить больший период на месте относительно бокового усилия, чем другие места на окружности 129. В результате, действие бокового бурения от бокового усилия 143 может отклоняться в боковом направлении 146 бурения.In some aspects, a set of calibrated deflection supports 123 may rotate during the drilling process. In such aspects, larger gage deflecting supports 125A-C may act on the surface of the borehole wall in response to a lateral force 143, and focus / improve lateral drilling with directional drilling system 115. In other embodiments, a set of calibrated deflecting supports 123 may be kept geostationary during the drilling process, or may be rotated with multiple, including numerous negative, frequencies from the rotational speed of the drill bit 120. In such aspects, the closed loop section 129 having a greater radial offset relative to the closed the contour of the drill bit 120 can be held in a fixed place relative to the lateral force 143 or rotated so as to spend a longer period in place relative to respect to the lateral force than other locations on the circle 129. As a result, lateral drilling action of lateral force 143 can be deflected in the lateral direction 146 drilling.

В некоторых вариантах осуществления процессор 160 может быть способен осуществлять связь с генератором 140 создания бокового усилия, компоновкой 150 низа бурильной колонны, контроллером 153 калибрующей отклоняющей опоры и/или т.п. Процессор может принимать информацию от датчиков, осуществляющих мониторинг процесса бурения, направления бурения, свойств бурящегося пласта, свойств пласта, подлежащего бурению, свойств бурящегося коллектора, свойств коллектора, подлежащего бурению, и/или т.п. В процессор можно вводить данные необходимой траектории бурения, местоположения ствола скважины и/или необходимой концевой точки бурения. Процессор 160 может управлять генератором создания бокового усилия и/или контроллером 153 калибрующих отклоняющих опор для управления системой наклонно-направленного бурения 115 для бурения ствола скважин, как необходимо, достижения необходимой цели наилучшим способом, учитывая износ долота, скорость проходки, опасности, связанные с окружающим пластом, и/или коллектором, и/или т.п.In some embodiments, the processor 160 may be capable of communicating with the lateral force generator 140, the bottom hole assembly 150, the calibrating deflection support controller 153, and / or the like. The processor may receive information from sensors monitoring the drilling process, direction of drilling, properties of the formation being drilled, properties of the formation to be drilled, properties of the drilling reservoir, properties of the reservoir to be drilled, and / or the like. The processor can enter the data of the required drilling path, the location of the wellbore and / or the required drilling endpoint. The processor 160 may control the lateral force generator and / or the controller 153 of the calibrated deflectors to control the directional drilling system 115 for drilling the wellbore, as necessary, to achieve the desired goal in the best way, taking into account bit wear, penetration speed, and environmental hazards reservoir, and / or reservoir, and / or the like.

На фиг. 6 показана блок-схема последовательности операций способа управления боковым усилием для наведения буровой системы для наклонно-направленного бурения ствола скважины согласно варианту осуществления настоящего изобретения. На этапе 200 буровую систему можно использовать для бурения секции ствола скважины через геологический пласт. Буровая система может содержать бурильную колонну, скрепленную с оборудованием на поверхности, или т.п. Бурильная колонна может содержать компоновку низа бурильной колонны, которая, в свою очередь, может содержать буровое долото для контакта с геологическим пластом и бурения секции ствола скважины через геологический пласт. Буровое долото может включать в себя режущие элементы для резания дна забоя бурящегося ствола скважины и/или калибрующие режущие элементы для резания стенки бурящегося ствола скважины.In FIG. 6 is a flowchart of a lateral force control method for guiding a directional drilling system of a borehole according to an embodiment of the present invention. At step 200, a drilling system can be used to drill a section of a wellbore through a geological formation. The drilling system may comprise a drill string fastened to surface equipment, or the like. The drill string may comprise an arrangement of the bottom of the drill string, which, in turn, may include a drill bit for contact with the geological formation and for drilling a section of the wellbore through the geological formation. The drill bit may include cutting elements for cutting the bottom of the bottom of the borehole and / or calibrating cutting elements for cutting the wall of the borehole.

Компоновка низа бурильной колонны может соединяться с оборудованием на поверхности посредством бурильной трубы, обсадной трубы, гибкой насосно-компрессорной трубы или т.п. Буровое долото может приводиться в действие верхним приводом, ротором, двигателем, буровым раствором и/или т.п. Во время наклонно-направленного бурения боковое усилие прикладывают к буровому долоту, заставляя буровое долото осуществлять резание в некотором направлении. Боковое усилие можно производить любым известным способом, таким как расположение режущих элементов на буровом долоте, создание контакта выдвижной опоры со стенкой для производства реактивного бокового усилия на буровое долото, изгиб бурильной колонны, использование кривого переводника для создания бокового усилия на буровом долоте посредством осевой нагрузки на долото и/или т.п.The bottom of the drill string may be connected to equipment on the surface by means of a drill pipe, casing, flexible tubing or the like. The drill bit may be driven by an overhead drive, rotor, motor, drilling fluid and / or the like. During directional drilling, a lateral force is applied to the drill bit, causing the drill bit to cut in a certain direction. Lateral force can be produced by any known method, such as arranging the cutting elements on the drill bit, making the sliding support contact with the wall to produce reactive lateral force on the drill bit, bending the drill string, using a curve sub to create lateral force on the drill bit by axial load on chisel and / or the like

На практике боковое усилие, производимое в процессе наклонно-направленного бурения, может не являться действующим в одном направлении и может менять направление по времени, как переменные в его создании, такие как перемещение выдвижной отклоняющей опоры в стволе скважины во время процесса бурения, положение бурового долота во время процесса бурения, реактивные силы, производимые стенкой геологического пласта, относительное положение кривого переводника или т.п. относительно бурового долота и/или т.п., изменяющиеся во время процесса наклонно-направленного бурения. Кроме того, движение компоновки низа бурильной колонны и/или бурового долота с приложением бокового усилия может не являться действующим в одном направлении, но может вместо этого содержать движение в диапазоне азимутальных углов, получающийся в результате вариантности в направлении бокового усилия, взаимодействий между буровой системой и бурящимся геологическим пластом, неоднородными взаимодействиями между режущими элементами и геологическим пластом, вариантности в свойствах геологического пласта, шума, связанного с процессом бурения, и/или т.п. Поэтому во время процесса наклонно-направленного бурения движение компоновки низа бурильной колонны и/или бурового долота, особенно когда приложено боковое усилие, не является действующим в одном направлении, но вместо этого изменяется и/или содержит множество движений различного направления. Результатом данного изменяющегося направления движения является также изменяющееся направление бурения буровым долотом. Чем больше изменений в направленном движении компоновки низа бурильной колонны и/или бурового долота, тем больше изменений в получающемся в результате наклонно-направленном бурении.In practice, the lateral force produced by the directional drilling process may not be acting in one direction and may change direction in time, like the variables in its creation, such as the movement of the sliding deflecting support in the wellbore during the drilling process, the position of the drill bit during the drilling process, the reactive forces produced by the wall of the geological formation, the relative position of the curve sub, or the like. relative to the drill bit and / or the like, changing during the directional drilling process. In addition, the movement of the bottom hole assembly and / or the drill bit with lateral force may not be in the same direction, but may instead contain movement in the azimuthal angle range resulting from variation in lateral force direction, interactions between the drilling system and a drilling geological formation, heterogeneous interactions between the cutting elements and the geological formation, variations in the properties of the geological formation, noise associated with the drill process Niya, and / or the like Therefore, during the directional drilling process, the movement of the bottom of the drill string and / or drill bit, especially when a lateral force is applied, is not acting in one direction, but instead changes and / or contains many movements of different directions. The result of this changing direction of movement is also a changing direction of drilling with a drill bit. The more changes in the directional movement of the layout of the bottom of the drill string and / or drill bit, the more changes in the resulting directional drilling.

На этапе 210 можно управлять изменяющимся направленным движением и/или различными компонентами направления движения компоновки низа бурильной колонны и/или бурового долота. В вариантах осуществления настоящего изобретения движением компоновки низа бурильной колонны и/или буAt 210, it is possible to control the varying directional movement and / or various components of the direction of movement of the bottom of the drill string and / or drill bit. In embodiments of the present invention, the movement of the layout of the bottom of the drill string and / or bu

- 24 017791 рового долота можно управлять посредством управления взаимодействиями компоновки низа бурильной колонны и/или бурового долота с поверхностью ствола скважины, получающимися в результате движения компоновки низа бурильной колонны и/или бурового долота и/или посредством утяжеления компоновки низа бурильной колонны и/или бурового долота.- 24 017791 a straight bit can be controlled by controlling interactions between the bottom of the drill string and / or drill bit and the surface of the borehole resulting from the movement of the bottom of the drill string and / or drill bit and / or by weighting the bottom of the drill string and / or drill chisels.

В некоторых аспектах настоящего изобретения, посредством управления движением компоновки низа бурильной колонны и/или бурового долота под действием бокового усилия, можно управлять взаимодействиями резания между режущими элементами на буровом долоте и бурящимся геологическим пластом для обеспечения наклонно- направленного резания.In some aspects of the present invention, by controlling the movement of the bottom assembly of the drill string and / or drill bit under lateral force, it is possible to control the cutting interactions between the cutting elements on the drill bit and the drilling geological formation to provide directional cutting.

Только в качестве примера, управление движением компоновки низа бурильной колонны и/или бурового долота под действием бокового усилия может обеспечивать управление взаимодействиями резания между калибрующими режущими элементами на буровом долоте и стенкой. Когда боковое усилие приложено к буровому долоту, боковое усилие заставляет калибрующие режущие элементы резать стенку в направлении, совпадающем с боковым усилием. Посредством сохранения направления бокового усилия единообразным относительно необходимого направления бурения, получается наклоннонаправленное бурение. Вместе с тем, как рассмотрено выше, боковое усилие, вследствие переменных величин бурения и переменных величин в его создании, не является, в общем, действующим в одном направлении. В результате, наклонно-направленное бурение буровой системы под действием бокового усилия изменяющегося направления также изменяется вокруг необходимого направления. В некоторых условиях может возникать эффект обратной связи, и боковое усилие может давать направление бурения, существенно отличающееся от необходимого направления, на которое направлено создание бокового усилия. Дополнительно к этому, в случае если боковое усилие создается конфигурацией режущих элементов на буровом долоте, направление бурения может являться грубым и трудным в управлении.By way of example only, controlling the movement of the layout of the bottom of the drill string and / or drill bit under lateral force can control cutting interactions between calibrating cutting elements on the drill bit and the wall. When a lateral force is applied to the drill bit, the lateral force causes the calibrating cutting elements to cut the wall in a direction matching the lateral force. By maintaining the direction of lateral force uniform with respect to the desired direction of drilling, directional drilling is obtained. At the same time, as discussed above, lateral force, due to variable values of drilling and variable values in its creation, is not, in general, acting in one direction. As a result, directional drilling of the drilling system under the influence of lateral forces of a changing direction also changes around the desired direction. In some conditions, a feedback effect may occur, and the lateral force may give a drilling direction substantially different from the necessary direction in which the lateral force is directed. In addition, if the lateral force is created by the configuration of the cutting elements on the drill bit, the direction of drilling may be rough and difficult to control.

Для обеспечения управления взаимодействиями резания и стенкой этапа 210 на этапе 212 можно использовать элемент геостационарного взаимодействия. Элемент взаимодействия может являться любым элементом, направленно отклоняющим движение компоновки низа бурильной колонны и/или бурового долота под действием бокового усилия и, таким образом, направленно отклоняющим способность режущих элементов резать геологический пласт. Только в качестве примера, геостационарный элемент может являться цилиндром, муфтой, калибрующей отклоняющей опорой и/или т.п., соединенным с эксцентриситетом с компоновкой низа бурильной колонны и/или буровым долотом, или может являться асимметричным цилиндром, муфтой, калибрующей отклоняющей опорой и/или т.п., центрально соединенным с компоновкой низа бурильной колонны и/или буровым долотом.To provide control over the interactions of cutting and the wall of step 210, at step 212, a geostationary interaction element can be used. The interaction element can be any element that directionally rejects the movement of the bottom of the drill string and / or drill bit under lateral forces and, thus, directionally rejects the ability of the cutting elements to cut the geological formation. By way of example only, the geostationary element may be a cylinder, a sleeve calibrating a deflecting support and / or the like connected to an eccentricity with a bottom hole assembly and / or a drill bit, or it may be an asymmetric cylinder, a coupling calibrating a deflecting support and / or the like, centrally connected to the bottom hole assembly and / or the drill bit.

В некоторых аспектах эксцентрически соединенный цилиндр или асимметричный цилиндр может влиять на способность калибрующего режущего элемента резать стенку, и ее эффективность, которая должна изменяться вокруг периметра цилиндра, муфты, калибрующей отклоняющей опоры и/или т.п. Например, поскольку муфта цилиндра, калибрующая отклоняющая опора и/или т.п. является эксцентрически соединенным или асимметричным, в нем должны находиться секции цилиндра, муфты, калибрующей отклоняющей опоры и/или т.п. (именуемые далее в данном документе удаленными секциями), расположенные дальше от центральной продольной оси компоновки низа бурильной колонны и/или бурового долота, чем другие секции цилиндра, муфты, калибрующей отклоняющей опоры и/или т.п. Аналогично, поскольку муфта цилиндра, калибрующая отклоняющая опора и/или т.п. является эксцентрически соединенной или асимметричной, здесь должны находиться секции муфты цилиндра, калибрующей отклоняющей опоры и/или т.п. (именуемые далее в данном документе ближние секции), расположенные ближе к центральной продольной оси компоновки низа бурильной колонны и/или бурового долота, чем другие секции муфты цилиндра, калибрующей отклоняющей опоры и/или т.п. В некоторых аспектах настоящего изобретения муфта цилиндра, калибрующая отклоняющая опора и/или т.п. может соединяться с компоновкой низа бурильной колонны и/или буровым долотом, так что, когда боковое усилие приложено к компоновке низа бурильной колонны и/или буровому долоту, калибрующий режущий элемент (элементы), ближний к удаленным секциям, либо лишен возможности резать стенку или контакт резания между ближним калибрующим режущим элементом (элементами) и стенкой сдерживается. В таких аспектах калибрующему режущему элементу (элементам) вблизи ближних секций не должно создаваться таких препятствий или должны отсутствовать препятствия взаимодействий резания со стенкой посредством ближних секций вследствие геометрии цилиндра, муфты, калибрующей отклоняющей опоры и/или т.п. Поэтому муфта цилиндра, калибрующая отклоняющая опора и/или т.п. может обеспечивать управление взаимодействиями резания между калибрующими отклоняющими опорами и стенкой под действием бокового усилия.In some aspects, an eccentrically connected cylinder or an asymmetric cylinder may affect the ability of the calibrating cutting element to cut the wall, and its effectiveness, which should vary around the perimeter of the cylinder, coupling, calibrating deflecting bearings and / or the like. For example, since a cylinder clutch, a calibrating deflection support and / or the like is eccentrically connected or asymmetric, it should contain sections of a cylinder, a sleeve, a calibrating deflecting support and / or the like. (referred to hereinafter as remote sections) located farther from the central longitudinal axis of the bottom of the drill string and / or drill bit than other sections of the cylinder, coupling, calibrating deflection bearings and / or the like. Similarly, since the cylinder clutch calibrates the deflecting support and / or the like. is eccentrically connected or asymmetric, there should be sections of the cylinder sleeve calibrating the deflecting bearings and / or the like. (hereinafter referred to as proximal sections) located closer to the central longitudinal axis of the bottom assembly of the drill string and / or drill bit than other sections of the cylinder sleeve calibrating deflection bearings and / or the like. In some aspects of the present invention, a cylinder coupling, a calibrating deflection support and / or the like. can be connected to the bottom of the drill string and / or drill bit, so that when lateral force is applied to the bottom of the drill string and / or drill bit, the calibrating cutting element (s) closest to the remote sections, or is unable to cut the wall or contact cutting between the nearest calibrating cutting element (s) and the wall is restrained. In such aspects, the calibrating cutting element (s) near the proximal sections should not be obstructed or obstructed by the interactions of cutting with the wall by proximal sections due to the geometry of the cylinder, coupling, calibrating deflecting bearings and / or the like. Therefore, a cylinder clutch, a calibrating deflecting support and / or the like. can provide control of cutting interactions between the calibrating deflecting supports and the wall under the action of lateral forces.

Как указано выше, боковое усилие для управления наклонно-направленным бурением не должно быть действующим в одном направлении во время процесса бурения, но должно изменять направление и/или содержать множество различных компонентов направления вследствие изменения условий во время процесса бурения. В варианте осуществления настоящего изобретения цилиндр, муфта, калибрующая отклоняющая опора и/или т.п. может соединяться с компоновкой низа бурильной колонны и/или буровым долотом, так что резание дна забоя ствола скважины режущими элементами и/или стенки калибрующими режущими элементами под действием меняющего направление бокового усилия отклоняетсяAs indicated above, the lateral force to control directional drilling should not be acting in the same direction during the drilling process, but should change direction and / or contain many different direction components due to changing conditions during the drilling process. In an embodiment of the present invention, a cylinder, a coupling, a calibrating deflection support and / or the like. can be connected with the layout of the bottom of the drill string and / or the drill bit, so that the cutting of the bottom of the bottom of the wellbore with cutting elements and / or walls with calibrating cutting elements is deflected by the direction-changing side force

- 25 017791 для совпадения с усилием или малым угловым диапазоном изменяющихся по направлению боковых усилий. Таким путем, направлением бокового резания калибрующими режущими элементами под действием бокового усилия можно управлять.- 25 017791 for coincidence with a force or a small angular range of lateral forces changing in the direction. In this way, the direction of side cutting by the calibrating cutting elements under the action of lateral force can be controlled.

Как рассмотрено выше, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения вместо муфты цилиндра, калибрующей отклоняющей опоры и/или т.п., являющихся асимметричными или соединенными с эксцентриситетом с компоновкой низа бурильной колонны и/или буровым долотом, цилиндр, муфта, калибрующая отклоняющая опора и/или т.п. может иметь податливость, изменяющуюся по окружности, изменяющую способность резания калибрующих режущих элементов по контуру внутреннего диаметра бурящегося ствола скважины. В дополнительных вариантах осуществления компоновка низа бурильной колонны и/или бурового долота может иметь распределение веса, изменяющееся радиально и обеспечивающее отклонение, фокусирование и/или направление движения компоновки низа бурильной колонны и/или бурового долота под действием бокового усилия. В таких вариантах осуществления неравномерное утяжеление компоновки 95 низа бурильной колонны и/или бурового долота 97 может отклонять/фокусировать/направлять движение компоновки низа бурильной колонны и/или бурового долота, таким образом поворачивая/фокусируя/направляя способность резания режущих элементов и/или калибрующих режущих элементов бурового долота. В некоторых аспектах настоящего изобретения элементы взаимодействия могут содержать выдвижную отклоняющую опору, которая может выталкиваться наружу из компоновки низа бурильной колонны и/или бурового долота для корректировки взаимодействий между компоновкой низа бурильной колонны и/или буровым долотом и, в результате, взаимодействий резания между режущими элементами и/или калибрующими режущими элементами и поверхностью ствола скважины.As discussed above, in some embodiments of the present invention, instead of a cylinder sleeve calibrating the deflecting bearings and / or the like, which are asymmetric or coupled to an eccentricity with a bottom hole assembly and / or drill bit, a cylinder, a coupling, a calibrating deflecting support and / or the like may have a flexibility that varies around the circumference, changing the ability of cutting calibrating cutting elements along the contour of the inner diameter of the drilled wellbore. In further embodiments, the bottom hole assembly and / or drill bit may have a weight distribution that varies radially and allows for deviation, focus, and / or direction of movement of the bottom hole assembly and / or drill bit under lateral force. In such embodiments, an uneven weighting of the bottom hole assembly and / or drill bit 97 may deviate / focus / direct the movement of the bottom drill string and / or drill bit, thereby turning / focusing / directing the cutting ability of the cutting elements and / or gage cutting drill bit elements. In some aspects of the present invention, the engagement elements may include a retractable deflecting support that can be pushed outward from the bottom of the drill string and / or drill bit to adjust interactions between the bottom of the drill string and / or drill bit and, as a result, cutting interactions between the cutting elements and / or calibrating cutting elements and the surface of the wellbore.

В невращающейся буровой системе элемент взаимодействия может соединяться с компоновкой низа бурильной колонны и/или буровым долотом в такой конфигурации, что, когда боковое усилие приложено к компоновке низа бурильной колонны и/или буровому долоту, выбранное направление бурения должно предпочесть/выполнить отклонение, и буровое долото должно предпочтительно резать в выбранном направлении. Во вращающейся буровой системе согласно варианту осуществления настоящего изобретения элемент взаимодействий соединен с компоновкой низа бурильной колонны и/или буровым долотом так, что является геостационарным во время процесса роторного бурения. Таким путем, выбранное с отклонением направление бурения остается постоянным, когда прикладывают боковое усилие во время вращательного бурения ствола скважины. В аспектах настоящего изобретения элемент взаимодействия является выдвижным элементом, который можно периодически выдвигать, где периодическое выдвижение является многократным в периоде вращения компоновки низа бурильной колонны и/или бурового долота, так, что действие выдвижного элемента является геостационарным относительно вращающейся буровой системы.In a non-rotating drilling system, the interaction element may be coupled to the bottom of the drill string and / or drill bit in such a configuration that, when lateral force is applied to the bottom of the drill string and / or drill bit, the selected drilling direction should prefer / deviate and the drill bit The bit should preferably be cut in the selected direction. In a rotating drilling system according to an embodiment of the present invention, the interaction element is connected to the bottom of the drill string and / or drill bit so that it is geostationary during the rotary drilling process. In this way, the direction of drilling selected with a deviation remains constant when lateral force is applied during rotational drilling of the wellbore. In aspects of the present invention, the interaction member is a retractable member that can be retracted periodically, where periodic extension is multiple during the rotation period of the bottom assembly and / or drill bit, so that the action of the retractable member is geostationary relative to the rotating drilling system.

В общем, бурящийся ствол скважины является стволом скважины в геологическом пласте, по существу, с цилиндрической поверхностью, поэтому в некоторых аспектах элемент взаимодействия может содержать элемент с профилем, неравномерным по отношению к центральной оси бурильной колонны и/или стволу скважины. Только в качестве примера, элемент взаимодействия может содержать эксцентрический цилиндр, соединенный с компоновкой низа бурильной колонны. При этом соединенная с компоновкой низа бурильной колонны центральная ось эксцентрического цилиндра является не совпадающей с центральной осью компоновки низа бурильной колонны. В другом примере элемент взаимодействия может содержать ряд отклоняющих опор, расположенных вокруг компоновки низа бурильной колонны и выполненных с возможностью контакта с цилиндрической поверхностью ствола скважины во время процесса бурения, при этом по меньшей мере одна отклоняющая опора выполнена с возможностью выдвижения наружу из компоновки низа бурильной колонны в меньшей или большей степени, чем другие отклоняющие опоры.In general, a drilled wellbore is a wellbore in a geological formation substantially with a cylindrical surface, so in some aspects, the interaction element may comprise an element with a profile that is uneven with respect to the central axis of the drill string and / or wellbore. By way of example only, the interaction element may comprise an eccentric cylinder connected to the bottom of the drill string. Moreover, the central axis of the eccentric cylinder connected to the bottom of the drill string assembly does not coincide with the center axis of the bottom of the drill string. In another example, the interaction element may include a number of deflecting supports located around the bottom of the drill string and configured to contact the cylindrical surface of the wellbore during the drilling process, with at least one deflecting support being able to extend outward from the bottom of the drill string to a lesser or greater extent than other deflecting supports.

В других вариантах осуществления элемент взаимодействия может содержать элемент с неоднородной податливостью. Только в качестве примера, податливый элемент может содержать элемент с некоторой податливостью и секцию элемента с увеличенной или уменьшенной податливостью относительно некоторой податливости остальных элементов и может быть выполнен для создания данной по меньшей мере части области увеличенной или уменьшенной податливости и по меньшей мере части элемента с некоторой податливостью могут каждая контактировать с цилиндрической поверхностью во время процесса бурения в результате динамического движения компоновки низа бурильной колонны. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения можно использовать исполнительный механизм для изменения характеристик элемента взаимодействия, такой как для перевода элемента взаимодействия из элемента, взаимодействующего единообразно с поверхностью ствола скважин, в элемент, взаимодействующий не единообразно с поверхностью.In other embodiments, the implementation of the interaction element may contain an element with heterogeneous compliance. By way of example only, a malleable element may comprise an element with some malleability and a section of the element with increased or decreased malleability relative to some malleability of the remaining elements and can be performed to create at least a portion of the region of increased or decreased malleability and at least part of the element with some flexibility can each come into contact with the cylindrical surface during the drilling process as a result of the dynamic movement of the bottom hole assembly bosoms. In some embodiments of the present invention, an actuator may be used to change the characteristics of the interaction element, such as to translate the interaction element from an element that interacts uniformly with the surface of the wellbore to an element that interacts non-uniformly with the surface.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения элемент взаимодействия, как являющийся элементом с неоднородным профилем, неоднородной податливостью и/или т.п., может не быть выполнен для приложения давления на поверхности или для динамического воздействия на поверхность, но в отличие от этого может являться пассивным по сути и взаимодействовать с поверхностью вследствие динамического движения бурильной колонны во время процесса бурения. Например,In some embodiments of the present invention, the interaction element, as being an element with a non-uniform profile, non-uniform compliance and / or the like, may not be designed to apply pressure to the surface or to dynamically affect the surface, but, in contrast, may be passive essentially interact with the surface due to the dynamic movement of the drill string during the drilling process. For example,

- 26 017791 элемент взаимодействия может содержать выдвижной элемент, выдвигающийся наружу из бурильной колонны. В некоторых аспектах усилия могут быть приложены выдвижным элементом на поверхность, но для упрощения и по экономическим причинам усилия могут быть только по сущности небольшими, т.е. усилиями менее 1 кН.- 26 017791 interaction element may contain a retractable element that extends outward from the drill string. In some aspects, the forces can be applied by the retractable element to the surface, but for simplicity and for economic reasons, the forces can only be essentially small, i.e. forces of less than 1 kN.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения элемент взаимодействия может быть выполнен таким, что выходит за контур режущих элементов бурового долота и/или располагается полностью в контуре. В других вариантах осуществления элемент взаимодействия может иметь, по меньшей мере, участок, который может выходить за контур бурового долота. В некоторых аспектах настоящего изобретения элемент взаимодействия может выходить за контур бурового долота и/или режущих элементов на расстояние в пределах одного-десятков миллиметров, с диапазоном выхода за контур, обеспечивающим наведение/управление буровой системы.In some embodiments of the present invention, the interaction element may be such that it extends beyond the contour of the cutting elements of the drill bit and / or is located completely in the contour. In other embodiments, the interaction element may have at least a portion that may extend beyond the contour of the drill bit. In some aspects of the present invention, the interaction element may extend beyond the contour of the drill bit and / or cutting elements within a range of one to tens of millimeters, with a range beyond the contour providing guidance / control of the drilling system.

В некоторых аспектах настоящего изобретения, где элемент взаимодействия содержит один или несколько выдвижных элементов, один или несколько выдвижных элементов могут быть выдвинуты так, чтобы не выходить за контур режущих элементов бурового долота и/или располагаться полностью в контуре. В других аспектах один или несколько выдвижных элементов можно выдвигать для создания выхода, по меньшей мере, участка одного или нескольких выдвижных элементов за контур режущих элементов и/или бурового долота. Наведение буровой системы можно обеспечивать в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения выдвижением одного или нескольких выдвижных элементов в диапазоне 1-10 мм за контур режущих элементов и/или бурового долота. В таких вариантах осуществления, в отличие от систем наклонно-направленного бурения с использованием реактивных сил, упора в стенку ствола скважины для наведения, только небольшая мощность и/или минимальное скважинное оборудование можно использовать/может быть необходимо для приведения в действие и/или поддержания необходимого выдвижения выдвижных элементов за контур режущих элементов и/или бурового долота.In some aspects of the present invention, where the interaction element contains one or more retractable elements, one or more retractable elements can be extended so as not to extend beyond the contour of the cutting elements of the drill bit and / or lie completely in the contour. In other aspects, one or more of the telescopic elements can be extended to create at least a portion of one or more telescopic elements beyond the contour of the cutting elements and / or the drill bit. Guidance of the drilling system can be provided in some embodiments of the present invention by extending one or more retractable elements in the range of 1-10 mm beyond the contour of the cutting elements and / or drill bit. In such embodiments, unlike directional drilling systems using reactive forces, abutting the borehole wall for guidance, only a small amount of power and / or minimal downhole equipment can be used / may be necessary to actuate and / or maintain the necessary extending the sliding elements beyond the contour of the cutting elements and / or drill bit.

На этапе 220 взаимодействия резания между буровым долотом и геологическим пластом управляются движением компоновки низа бурильной колонны и/или бурового долота. В варианте осуществления настоящего изобретения элемент взаимодействия может быть выборочно установлен в стволе скважины для обеспечения выборочного отклонения направления резания режущими элементами и/или калибрующими режущими элементами с приложением бокового усилия. В некоторых аспектах элемент взаимодействия можно переустановить на компоновке низа бурильной колонны и/или буровом долоте перед бурением дополнительной секции ствола скважины. В вариантах осуществления, где исполнительный механизм, такой как кулачок или т.п., можно использовать для изменения места реакции, обеспечиваемой элементом взаимодействия относительно компоновки низа бурильной колонны и/или бурового долота, кулачок можно избирательно устанавливать и/или переустанавливать во время процесса бурения.At step 220, the cutting interaction between the drill bit and the geological formation is controlled by the movement of the bottom assembly of the drill string and / or drill bit. In an embodiment of the present invention, the interaction element can be selectively installed in the wellbore to provide selective deviation of the cutting direction by the cutting elements and / or calibrating cutting elements with lateral force. In some aspects, the interaction element can be reinstalled on the bottom of the drill string and / or drill bit before drilling an additional section of the wellbore. In embodiments where an actuator, such as a cam or the like, can be used to change the reaction site provided by the interaction element relative to the layout of the bottom of the drill string and / or drill bit, the cam can be selectively set and / or reinstalled during the drilling process .

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения средство управления положением в стволе скважины, ориентацией в стволе скважины, местоположением и/или ориентацией на бурильной колонне элемента взаимодействия можно использовать для перемещения элемента взаимодействия во время процесса бурения. Это может обеспечивать управление боковым усилием в режиме реального времени. Средство управления может содержать исполнительный механизм, который может приводиться в действие двигателем, гидравлически от потока бурового раствора, проходящего в стволе скважины и/или т.п.In some embodiments of the present invention, means for controlling the position in the wellbore, the orientation in the wellbore, the location and / or orientation of the interaction element on the drill string can be used to move the interaction element during the drilling process. This can provide real-time lateral force control. The control means may comprise an actuator, which may be driven by the engine, hydraulically from the flow of drilling fluid passing in the wellbore and / or the like.

На этапе 230 осуществляют наведение буровой системы для бурения ствола скважин в необходимом направлении. В варианте осуществления настоящего изобретения необходимое направление секции ствола скважины, подлежащей бурению, можно определить и элемент взаимодействия можно соединить с компоновкой низа бурильной колонны и/или буровым долотом и установить в ствол скважины для фокусирования/отклонения направления резания стенки посредством калибрующих режущих элементов для наведения буровой системы для бурения секции ствола скважины в необходимом направлении. В некоторых аспектах процессор может управлять положением, ориентацией и/или т.п. геостационарного элемента взаимодействия, используемого для управления. В некоторых вариантах осуществления данные от датчиков, расположенных на бурильной колонне, данные от датчиков, расположенных в стволе скважины, данные от датчиков, расположенных в геологическом пласте вблизи ствола скважины, сейсмические данные и/или т.п. может обрабатывать процессор для определения положения ориентации устройства, используемого для управления динамическими взаимодействиями для необходимого направления бурения. Датчики могут включать в себя акселерометры, гравитометры и/или т.п., соединенные с компоновкой низа бурильной колонны и выполненные с возможностью определения местоположения, ориентации компоновки низа бурильной колонны и сил, действующих на компоновку низа бурильной колонны и ее движения в стволе скважины.At step 230, the guidance system is drilled to drill the wellbore in the desired direction. In an embodiment of the present invention, the desired direction of the section of the borehole to be drilled can be determined and the interaction element can be connected to the layout of the bottom of the drill string and / or drill bit and installed in the borehole to focus / deviate the direction of wall cutting by means of calibrating cutting elements for guiding the drill systems for drilling a section of a wellbore in the required direction. In some aspects, the processor may control position, orientation, and / or the like. geostationary interaction element used for control. In some embodiments, data from sensors located on the drill string, data from sensors located in the wellbore, data from sensors located in the geological formation near the wellbore, seismic data and / or the like. can be processed by the processor to determine the orientation position of the device used to control dynamic interactions for the desired direction of drilling. Sensors may include accelerometers, gravity meters and / or the like connected to the bottom of the drill string and configured to determine the location, orientation of the bottom of the drill string and the forces acting on the bottom of the drill string and its movement in the wellbore.

Данные, касающиеся работы бурильной колонны и/или бурового долота во время процесса бурения, можно регистрировать. Данные могут включать в себя такие позиции, как осевая нагрузка на долото, скорость вращения буровой системы, нагрузка на крюке, крутящий момент и/или т.п. Кроме того, данные можно собирать в стволе скважины, на оборудовании на поверхности, в пласте, окружающемData regarding the operation of the drill string and / or drill bit during the drilling process can be recorded. The data may include items such as axial load on the bit, rotational speed of the drilling system, load on the hook, torque, and / or the like. In addition, data can be collected in the wellbore, on surface equipment, in the formation surrounding

- 27 017791 ствол скважины, и/или т.п., и можно вводить данные, относящиеся к мероприятиям/процессам бурения, исполняемым или которые предстоит исполнить в процессе бурения. Например, можно определять давления и/или температуры в стволе скважины и пласте, сейсмические данные можно получать в стволах скважин и/или пласте, можно идентифицировать свойства бурового раствора и/или т.п.- 27 017791 the wellbore, and / or the like, and you can enter data related to drilling activities / processes that are being executed or to be performed during the drilling process. For example, pressures and / or temperatures in the wellbore and formation can be determined, seismic data can be obtained in the boreholes and / or formation, the properties of the drilling fluid and / or the like can be identified.

Измеренные данные, касающиеся буровой системы, и/или данные, касающиеся геологического пласта и/или условий в бурящемся стволе скважины, и/или т.п. можно обрабатывать. Обработка может являться определительно/вероятностной по сущности и может идентифицировать текущие и/или потенциальные будущие состояния буровой системы. Например, можно идентифицировать условия и/или потенциальные условия буровой системы, такие как показатели неэффективной работы бурового долота, заклинивания бурового долота и/или т.п.Measured data relating to the drilling system and / or data relating to the geological formation and / or conditions in the well being drilled, and / or the like. can be processed. The processing may be definitely / probabilistic in nature and may identify the current and / or potential future states of the drilling system. For example, you can identify the conditions and / or potential conditions of the drilling system, such as indicators of the inefficiency of the drill bit, jamming of the drill bit and / or the like.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения процессор, принимающий данные измерений, можно использовать для управления регулированием/направлением бокового усилия. Например, магнитометры, гравитометры, акселерометры, гигроскопические системы и/или т.п. могут определять амплитуду, частоту, скорость, ускорение и/или т.п. буровой системы для создания понимания любого движения буровой системы и/или действия/направления бокового усилия. Данные с датчиков можно отправлять на процессор для обработки, и величины, касающиеся направления бокового усилия или т.п., можно отображать, использовать в системе управления для управления позиционированием элемента взаимодействия, обрабатывать с другими данными геологического пласта, ствола скважины и/или т.п., для обеспечения работы системы управления для регулирования направления резания калибрующими режущими элементами под действием бокового усилия. Только в качестве примера, передачу измерительной информации на процессор можно выполнять посредством системы телеметрии, оптоволоконных кабелей, кабельных бурильных труб, кабельной гибкой насосно-компрессорной трубы, беспроводной связи и/или т.п.In some embodiments of the present invention, a processor receiving measurement data may be used to control lateral force control / direction. For example, magnetometers, gravitometers, accelerometers, hygroscopic systems and / or the like. can determine amplitude, frequency, speed, acceleration, and / or the like. drilling system to create an understanding of any movement of the drilling system and / or the action / direction of lateral effort. Data from the sensors can be sent to the processor for processing, and values relating to the direction of lateral force or the like can be displayed, used in the control system to control the positioning of the interaction element, processed with other data of the geological formation, wellbore and / or so on. p., to ensure the operation of the control system to regulate the direction of cutting by calibrating cutting elements under the action of lateral forces. By way of example only, the transmission of measurement information to the processor can be carried out by means of a telemetry system, fiber optic cables, cable drill pipes, cable flexible tubing, wireless communication and / or the like.

Изобретение подробно описано для ясности и понимания. Вместе с тем, должно быть ясно, что некоторые изменения и модификации можно осуществлять в объеме прилагаемой формулы изобретения. Более того, в приведенном выше описании для показа различные способы и/или процедуры были описаны в определенном порядке. Следует уяснить, что альтернативные варианты осуществления, способы и/или процедуры можно выполнять в порядке, отличающемся от приведенного.The invention has been described in detail for clarity and understanding. However, it should be clear that some changes and modifications can be made within the scope of the attached claims. Moreover, in the above description, various methods and / or procedures have been described in a specific order to show. It should be understood that alternative embodiments, methods and / or procedures can be performed in an order different from the above.

Claims (21)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Способ управления роторной системой бурения, предназначенной для наклонно-направленного бурения ствола скважины через геологический пласт и содержащей бурильную колонну и компоновку низа бурильной колонны, имеющую буровое долото, согласно которому прикладывают боковое усилие к компоновке низа бурильной колонны для создания бокового движения компоновки низа бурильной колонны в стволе скважины и обеспечения бокового резания буровым долотом; управляют с использованием элемента управления направлением, соединенного с компоновкой низа бурильной колонны так, что его положение остается стационарным во время роторного бурения ствола скважины, боковым движением компоновки низа бурильной колонны для направления бокового резания и обеспечения наклоннонаправленного бурения ствола скважины в первом направлении; и перемещают элемент управления направлением на компоновке низа бурильной колонны в процессе бурения для управления боковым движением компоновки низа бурильной колонны для направления бокового резания и обеспечения наклонно-направленного бурения ствола скважины во втором направлении.1. A method of controlling a rotary drilling system designed for directional drilling of a borehole through a geological formation and comprising a drill string and a bottom hole assembly having a drill bit, according to which lateral force is applied to the bottom hole assembly to create lateral movement of the bottom of the drill stem columns in the wellbore and lateral cutting with a drill bit; control using a direction control element connected to the bottom of the drill string so that its position remains stationary during rotary drilling of the borehole, lateral movement of the bottom of the drill string to direct lateral cutting and provide directional drilling of the borehole in the first direction; and moving the direction control element on the bottom hole assembly during drilling to control the lateral movement of the bottom hole assembly for lateral cutting direction and providing directional drilling of the borehole in the second direction. 2. Способ по п.1, при котором буровое долото содержит один или несколько калибрующих режущих элементов и элемент управления направлением управляет взаимодействиями между одним или несколькими калибрующими режущими элементами и боковой стенкой ствола скважины.2. The method according to claim 1, wherein the drill bit contains one or more calibrating cutting elements and the direction control element controls the interactions between one or more calibrating cutting elements and the side wall of the wellbore. 3. Способ по п.1, при котором элемент управления направлением содержит втулку, соединенную с эксцентриситетом с компоновкой низа бурильной колонны.3. The method according to claim 1, wherein the direction control element includes a sleeve connected to the eccentricity with the layout of the bottom of the drill string. 4. Способ по п.3, при котором втулка соединена с компоновкой низа бурильной колонны с возможностью ее вращения вокруг компоновки низа бурильной колонны.4. The method according to claim 3, in which the sleeve is connected to the layout of the bottom of the drill string with the possibility of rotation around the layout of the bottom of the drill string. 5. Способ по п.1, при котором элемент управления направлением содержит множество калибрующих отклоняющих опор, соединенных с компоновкой низа бурильной колонны.5. The method according to claim 1, wherein the direction control element comprises a plurality of calibrating deflecting supports connected to the bottom of the drill string. 6. Способ по п.5, при котором одна или несколько из множества калибрующих отклоняющих опор являются перемещающимися относительно центральной оси компоновки низа бурильной колонны.6. The method according to claim 5, in which one or more of the many calibrating deflecting supports are moving relative to the Central axis of the layout of the bottom of the drill string. 7. Способ по п.1, при котором элемент управления направлением содержит цилиндр с податливостью, изменяющейся по периферии цилиндра.7. The method according to claim 1, wherein the direction control element comprises a cylinder with flexibility that varies around the periphery of the cylinder. 8. Способ по п.1, при котором элемент управления направлением содержит комплект калибрующих отклоняющих опор, при этом одна или несколько калибрующих отклоняющих опор имеют свойства податливости, отличные от свойств податливости других калибрующих отклоняющих опор в комплекте.8. The method according to claim 1, in which the direction control element contains a set of calibrating deflecting supports, while one or more calibrating deflecting supports have compliance properties different from the compliance properties of other calibrating deflecting supports in the kit. 9. Способ по п.1, при котором при приложении бокового усилия к буровому долоту режущие элементы располагают на буровом долоте так, что создается боковое усилие, действующее на буровое долото при бурении им ствола скважины.9. The method according to claim 1, wherein when a lateral force is applied to the drill bit, the cutting elements are positioned on the drill bit so that a lateral force is applied to the drill bit when it drills the wellbore. - 28 017791- 28 017791 10. Способ по п.1, при котором при приложении бокового усилия к буровому долоту используют гибкий элемент и множество центраторов с жесткими лопастями для использования осевой нагрузки на долото для создания бокового усилия.10. The method according to claim 1, wherein when applying lateral force to the drill bit, a flexible element and a plurality of centralizers with rigid blades are used to use the axial load on the bit to create lateral force. 11. Способ по п.1, при котором при приложении бокового усилия к буровому долоту используют фиксированный изгиб в буровой системе и множество центраторов с жесткими лопастями для использования осевой нагрузки на долото для создания бокового усилия.11. The method according to claim 1, wherein when applying lateral force to the drill bit, a fixed bend in the drilling system and a plurality of centralizers with rigid blades are used to use the axial load on the bit to create lateral force. 12. Способ по п.1, при котором при приложении бокового усилия к буровому долоту манипулируют буровым долотом для нацеливания в направлении от центральной оси ствола скважины.12. The method according to claim 1, wherein when applying lateral force to the drill bit, the drill bit is manipulated to aim in the direction from the central axis of the wellbore. 13. Способ по п.1, при котором при приложении бокового усилия к буровому долоту используют исполнительный механизм, соединенный с компоновкой низа бурильной колонны, для приложения усилия к стенке для создания реактивного бокового усилия на компоновке низа бурильной колонны.13. The method according to claim 1, wherein when applying lateral force to the drill bit, an actuator is used coupled to the bottom of the drill string assembly to apply force to the wall to create reactive lateral force to the bottom of the drill string. 14. Устройство управления роторной системой бурения для наклонно-направленного бурения ствола скважины через геологический пласт, содержащей компоновку низа бурильной колонны, имеющую буровое долото; бурильную колонну, соединенную с компоновкой низа бурильной колонны; генератор бокового усилия, соединенный с бурильной колонной и предназначенный для создания бокового усилия, действующего на компоновку низа бурильной колонны; элемент управления направлением, соединенный с компоновкой низа бурильной колонны так, что его положение остается стационарным во время роторного бурения ствола скважины, и выполненный с возможностью взаимодействия с боковой стенкой ствола скважины для отклонения или фокусирования бокового движения компоновки низа бурильной колонны, направленного к стенке и созданного боковым усилием, исполнительный механизм для перемещения элемента управления на компоновке низа бурильной колонны и процессор.14. The control device of the rotary drilling system for directional drilling of the wellbore through a geological formation containing the layout of the bottom of the drill string having a drill bit; a drill string connected to the bottom of the drill string; a lateral force generator connected to the drill string and designed to create a lateral force acting on the layout of the bottom of the drill string; a directional control element connected to the bottom hole assembly so that its position remains stationary during rotary drilling of the wellbore and configured to interact with the side wall of the wellbore to deflect or focus lateral movement of the bottom hole assembly directed towards the wall and created lateral force, an actuator for moving the control on the layout of the bottom of the drill string and the processor. 15. Устройство по п.14, в котором элемент управления направлением содержит втулку, соединенную с эксцентриситетом с компоновкой низа бурильной колонны и выполненную с возможностью обеспечения сдерживания бокового движения компоновки низа бурильной колонны в некотором диапазоне азимутальных углов и обеспечения меньшего сдерживания или отсутствия сдерживания для бокового движения компоновки низа бурильной колонны в комплементарном диапазоне азимутальных углов.15. The device according to 14, in which the direction control element includes a sleeve connected to the eccentricity with the layout of the bottom of the drill string and configured to provide lateral control of the layout of the bottom of the drill string in a certain range of azimuthal angles and provide less containment or lack of restraint for lateral the movement of the layout of the bottom of the drill string in a complementary range of azimuthal angles. 16. Устройство по п.15, в котором втулка соединена с компоновкой низа бурильной колонны с возможностью вращения.16. The device according to clause 15, in which the sleeve is connected to the layout of the bottom of the drill string with the possibility of rotation. 17. Устройство по п.14, в котором элемент управления направлением содержит множество калибрующих отклоняющих опор, асимметрично соединенных с компоновкой низа бурильной колонны и выполненных с возможностью обеспечения наклонно-направленного бурения посредством сдерживания радиального движения компоновки низа бурильной колонны в диапазоне азимутальных углов.17. The device according to 14, in which the direction control element contains a lot of calibrating deflecting supports, asymmetrically connected to the layout of the bottom of the drill string and configured to provide directional drilling by restraining the radial movement of the layout of the bottom of the drill string in the range of azimuthal angles. 18. Устройство по п.17, в котором одна или несколько из множества калибрующих отклоняющих опор являются перемещающимися относительно центральной оси компоновки низа бурильной колонны и способны перемещаться для изменения диапазона азимутальных углов.18. The device according to 17, in which one or more of the many calibrating deflecting supports are moving relative to the Central axis of the layout of the bottom of the drill string and are able to move to change the range of azimuthal angles. 19. Устройство по п.14, в котором элемент управления направлением содержит цилиндр с податливостью, изменяющейся по периферии цилиндра для обеспечения отклонения или фокусирования бокового движения компоновки низа бурильной колонны.19. The device according to 14, in which the direction control element contains a cylinder with flexibility that varies along the periphery of the cylinder to ensure deviation or focusing lateral movement of the layout of the bottom of the drill string. 20. Устройство по п.14, в котором элемент управления направлением содержит комплект калибрующих отклоняющих опор, при этом одна или несколько калибрующих отклоняющих опор имеют свойства податливости, отличные от свойств податливости других калибрующих отклоняющих опор в комплекте, причем указанный комплект выполнен с возможностью обеспечения отклонения или фокусирования бокового движения компоновки низа бурильной колонны.20. The device according to 14, in which the direction control element contains a set of calibrating deflecting supports, while one or more calibrating deflecting supports have compliance properties different from the compliance properties of other calibrating deflecting supports in the set, and this set is configured to provide deviation or focusing the lateral movement of the bottom hole assembly. 21. Устройство по п.14, в котором одна или несколько калибрующих отклоняющих опор соединены с буровым долотом и приспособлены для взаимодействия с боковой стенкой ствола скважины и ее резания.21. The device according to 14, in which one or more calibrating deflecting supports connected to the drill bit and adapted to interact with the side wall of the wellbore and its cutting.
EA201070263A 2007-08-15 2008-08-12 System and method for directionally drilling a borehole with a rotary drilling system EA017791B1 (en)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/839,381 US8757294B2 (en) 2007-08-15 2007-08-15 System and method for controlling a drilling system for drilling a borehole in an earth formation
US12/116,444 US8720604B2 (en) 2007-08-15 2008-05-07 Method and system for steering a directional drilling system
US12/116,390 US8763726B2 (en) 2007-08-15 2008-05-07 Drill bit gauge pad control
US12/116,380 US8066085B2 (en) 2007-08-15 2008-05-07 Stochastic bit noise control
US12/116,408 US8534380B2 (en) 2007-08-15 2008-05-07 System and method for directional drilling a borehole with a rotary drilling system
PCT/GB2008/002705 WO2009022114A1 (en) 2007-08-15 2008-08-12 System and method for directionally drilling a borehole with a rotary drilling system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201070263A1 EA201070263A1 (en) 2010-08-30
EA017791B1 true EA017791B1 (en) 2013-03-29

Family

ID=41664355

Family Applications (5)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201070265A EA201070265A1 (en) 2007-08-15 2008-08-12 METHOD OF MANAGING THE CALIBRATING ELEMENT OF BORING BIT AND BORING BIT
EA201070267A EA018610B1 (en) 2007-08-15 2008-08-12 Method and system for steering a directional drilling system
EA201070264A EA019369B1 (en) 2007-08-15 2008-08-12 System and method for controlling a drilling system for drilling a borehole in an earth formation
EA201070266A EA018829B1 (en) 2007-08-15 2008-08-12 Stochastic bit noise control
EA201070263A EA017791B1 (en) 2007-08-15 2008-08-12 System and method for directionally drilling a borehole with a rotary drilling system

Family Applications Before (4)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201070265A EA201070265A1 (en) 2007-08-15 2008-08-12 METHOD OF MANAGING THE CALIBRATING ELEMENT OF BORING BIT AND BORING BIT
EA201070267A EA018610B1 (en) 2007-08-15 2008-08-12 Method and system for steering a directional drilling system
EA201070264A EA019369B1 (en) 2007-08-15 2008-08-12 System and method for controlling a drilling system for drilling a borehole in an earth formation
EA201070266A EA018829B1 (en) 2007-08-15 2008-08-12 Stochastic bit noise control

Country Status (7)

Country Link
EP (4) EP2188483A1 (en)
CN (6) CN101827994A (en)
AU (1) AU2008288343A1 (en)
CA (4) CA2694857A1 (en)
EA (5) EA201070265A1 (en)
MX (4) MX337972B (en)
WO (4) WO2009022114A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU174947U1 (en) * 2017-04-19 2017-11-13 Публичное акционерное общество специального машиностроения и металлургии "Мотовилихинские заводы" Device for directional wellbore drilling
RU2698759C1 (en) * 2018-06-04 2019-08-29 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "БУРИНТЕХ" (ООО НПП "БУРИНТЕХ") Drilling string arrangement for construction of horizontal sections of large length

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8783382B2 (en) 2009-01-15 2014-07-22 Schlumberger Technology Corporation Directional drilling control devices and methods
RU2600995C2 (en) * 2011-11-04 2016-10-27 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Method and system for automatic milling operation
CN102536192B (en) * 2012-03-15 2015-03-25 中国海洋石油总公司 Dynamic control system and control method for downhole directional power drilling tool face
CN103675925B (en) * 2013-12-18 2016-11-16 贝兹维仪器(苏州)有限公司 One utilizes high frequency magnetic force instrument LWD resistivity log device and method
MX2016006626A (en) * 2013-12-20 2016-12-16 Halliburton Energy Services Inc Closed-loop drilling parameter control.
CA2956607C (en) * 2014-09-18 2018-11-27 Halliburton Energy Services, Inc. Real-time variable depth of cut control for a downhole drilling tool
CN104499940B (en) * 2014-11-02 2017-04-05 中国石油集团钻井工程技术研究院 A kind of full rotation directional type steering tool and guidance method
CN104632184A (en) * 2014-12-26 2015-05-20 四川宏华电气有限责任公司 Drilling machine angle accurate positioning detection and control system
CN105332692B (en) * 2015-10-28 2018-10-23 西南石油大学 The novel compositions turbodrill of nearly drill bit insulation measurement
RU2612403C1 (en) * 2016-04-04 2017-03-09 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "БУРИНТЕХ" (ООО НПП "БУРИНТЕХ") Device for hydromechanical control of directional rotary drilling
US10746009B2 (en) * 2016-06-02 2020-08-18 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Depth-based borehole trajectory control
US10914120B2 (en) 2016-11-04 2021-02-09 Halliburton Energy Services, Inc. Flexible collar for a rotary steerable system
CN110799727B (en) * 2017-06-26 2023-06-27 Hrl实验室有限责任公司 System and method for generating output to a borehole inertia measurement unit
CN107816317B (en) * 2017-11-22 2019-02-22 中国矿业大学 A kind of fast drilling device and method that high electric field pulse is mutually cooperateed with power auger
US10738587B2 (en) * 2018-05-04 2020-08-11 Saudi Arabian Oil Company Monitoring operating conditions of a rotary steerable system
US11434696B2 (en) * 2018-07-02 2022-09-06 Schlumberger Technology Corporation Directional drilling systems and methods
US20200208472A1 (en) * 2018-12-31 2020-07-02 China Petroleum & Chemical Corporation Steerable downhole drilling tool
WO2020168157A1 (en) * 2019-02-15 2020-08-20 Schlumberger Technology Corporation Downhole directional drilling tool
US11326438B2 (en) * 2019-07-30 2022-05-10 Landmark Graphics Corporalion Predictive torque and drag estimation for real-time drilling
CN110905409B (en) * 2019-11-28 2021-06-15 西安石大斯泰瑞油田技术有限公司 Method for realizing high build-up rate by high drilling speed rotary steering system
RU2734915C2 (en) * 2020-01-17 2020-10-26 Общество с ограниченной ответственностью "Интегра-Технологии" Method of directed drilling with correction of well trajectory
CN111364976B (en) * 2020-04-02 2023-09-19 中国铁建重工集团股份有限公司 Inclined plane drill bit direction recognition device and system of horizontal core drilling machine
RU2765025C1 (en) * 2021-02-01 2022-01-24 Павел Михайлович Ведель Method for drilling inclined-directional well and device for its implementation
CN113216841B (en) * 2021-05-27 2022-06-24 河北锐石钻头制造有限公司 PDC drill bit capable of automatically adjusting

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5213168A (en) * 1991-11-01 1993-05-25 Amoco Corporation Apparatus for drilling a curved subterranean borehole
US6092610A (en) * 1998-02-05 2000-07-25 Schlumberger Technology Corporation Actively controlled rotary steerable system and method for drilling wells
WO2003052237A1 (en) * 2001-12-19 2003-06-26 Schlumberger Holdings Limited Hybrid rotary steerable system

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4319649A (en) * 1973-06-18 1982-03-16 Jeter John D Stabilizer
US4739843A (en) * 1986-05-12 1988-04-26 Sidewinder Tool Joint Venture Apparatus for lateral drilling in oil and gas wells
US5265682A (en) * 1991-06-25 1993-11-30 Camco Drilling Group Limited Steerable rotary drilling systems
US5553678A (en) * 1991-08-30 1996-09-10 Camco International Inc. Modulated bias units for steerable rotary drilling systems
CN2128666Y (en) * 1992-07-18 1993-03-24 石油大学(华东) Radial level drilling whipstock
US5332048A (en) * 1992-10-23 1994-07-26 Halliburton Company Method and apparatus for automatic closed loop drilling system
GB9411228D0 (en) * 1994-06-04 1994-07-27 Camco Drilling Group Ltd A modulated bias unit for rotary drilling
US5485889A (en) * 1994-07-25 1996-01-23 Sidekick Tools Inc. Steering drill bit while drilling a bore hole
CN1145444A (en) * 1995-09-13 1997-03-19 霍华山 Method and system of trajectory prediction and control using PDC bits
GB9612524D0 (en) * 1996-06-14 1996-08-14 Anderson Charles A Drilling apparatus
US6213226B1 (en) * 1997-12-04 2001-04-10 Halliburton Energy Services, Inc. Directional drilling assembly and method
US6340063B1 (en) * 1998-01-21 2002-01-22 Halliburton Energy Services, Inc. Steerable rotary directional drilling method
BE1012545A3 (en) * 1999-03-09 2000-12-05 Security Dbs Widener borehole.
US6308787B1 (en) * 1999-09-24 2001-10-30 Vermeer Manufacturing Company Real-time control system and method for controlling an underground boring machine
CA2359073A1 (en) * 1999-11-10 2001-05-17 Schlumberger Holdings Limited Control method for use with a steerable drilling system
US6438495B1 (en) * 2000-05-26 2002-08-20 Schlumberger Technology Corporation Method for predicting the directional tendency of a drilling assembly in real-time
WO2002036924A2 (en) * 2000-11-03 2002-05-10 Canadian Downhole Drill Systems Inc. Rotary steerable drilling tool and method for directional drilling
CA2345560C (en) * 2000-11-03 2010-04-06 Canadian Downhole Drill Systems Inc. Rotary steerable drilling tool
DE60104082T2 (en) * 2001-01-27 2005-07-28 Camco International (Uk) Ltd., Stonehouse Cutting structure for drill bits
US6732817B2 (en) * 2002-02-19 2004-05-11 Smith International, Inc. Expandable underreamer/stabilizer
GB2418456B (en) * 2003-06-23 2007-02-21 Schlumberger Holdings Inner and outer motor with eccentric stabilizser
US7287604B2 (en) * 2003-09-15 2007-10-30 Baker Hughes Incorporated Steerable bit assembly and methods
US7306056B2 (en) * 2003-11-05 2007-12-11 Baker Hughes Incorporated Directional cased hole side track method applying rotary closed loop system and casing mill
GB2408526B (en) * 2003-11-26 2007-10-17 Schlumberger Holdings Steerable drilling system
CA2554147C (en) * 2004-01-28 2009-12-22 Halliburton Energy Services, Inc. Rotary vector gear for use in rotary steerable tools
GB0503742D0 (en) * 2005-02-11 2005-03-30 Hutton Richard Rotary steerable directional drilling tool for drilling boreholes
GB2425790B (en) * 2005-05-05 2010-09-01 Schlumberger Holdings Steerable drilling system
US8186458B2 (en) * 2005-07-06 2012-05-29 Smith International, Inc. Expandable window milling bit and methods of milling a window in casing
GB0515394D0 (en) * 2005-07-27 2005-08-31 Schlumberger Holdings Steerable drilling system
CN1966935A (en) * 2005-11-04 2007-05-23 普拉德研究及开发股份有限公司 Method and apparatus for locating well casings from an adjacent wellbore

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5213168A (en) * 1991-11-01 1993-05-25 Amoco Corporation Apparatus for drilling a curved subterranean borehole
US6092610A (en) * 1998-02-05 2000-07-25 Schlumberger Technology Corporation Actively controlled rotary steerable system and method for drilling wells
WO2003052237A1 (en) * 2001-12-19 2003-06-26 Schlumberger Holdings Limited Hybrid rotary steerable system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU174947U1 (en) * 2017-04-19 2017-11-13 Публичное акционерное общество специального машиностроения и металлургии "Мотовилихинские заводы" Device for directional wellbore drilling
RU2698759C1 (en) * 2018-06-04 2019-08-29 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "БУРИНТЕХ" (ООО НПП "БУРИНТЕХ") Drilling string arrangement for construction of horizontal sections of large length

Also Published As

Publication number Publication date
EA201070266A1 (en) 2011-02-28
EP2176494A1 (en) 2010-04-21
WO2009022116A1 (en) 2009-02-19
CA2694868A1 (en) 2009-02-19
CA2694858C (en) 2018-07-03
CN103299020B (en) 2016-04-13
MX2010001814A (en) 2010-03-10
MX2010001816A (en) 2010-03-10
MX337972B (en) 2016-03-29
EA201070267A1 (en) 2010-10-29
CN101784746B (en) 2014-06-25
EA018829B1 (en) 2013-11-29
EP2188484A1 (en) 2010-05-26
MX2010001817A (en) 2010-03-10
EA201070265A1 (en) 2010-08-30
AU2008288343A1 (en) 2009-02-19
MX341532B (en) 2016-08-24
CN101827995A (en) 2010-09-08
EP2176493A1 (en) 2010-04-21
WO2009022114A1 (en) 2009-02-19
MX340647B (en) 2016-07-19
CN101827995B (en) 2014-02-26
MX2010001815A (en) 2010-03-10
WO2009022115A1 (en) 2009-02-19
EA201070263A1 (en) 2010-08-30
CN101778992A (en) 2010-07-14
CN103299020A (en) 2013-09-11
CA2694858A1 (en) 2009-02-19
CN101784746A (en) 2010-07-21
CA2694977A1 (en) 2009-02-19
CA2694857A1 (en) 2009-02-19
EA019369B1 (en) 2014-03-31
CN101827994A (en) 2010-09-08
EP2188483A1 (en) 2010-05-26
EA018610B1 (en) 2013-09-30
CN103774990A (en) 2014-05-07
WO2009022128A1 (en) 2009-02-19
EA201070264A1 (en) 2010-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA017791B1 (en) System and method for directionally drilling a borehole with a rotary drilling system
US8720605B2 (en) System for directionally drilling a borehole with a rotary drilling system
US8899352B2 (en) System and method for drilling
US8757294B2 (en) System and method for controlling a drilling system for drilling a borehole in an earth formation
US8960329B2 (en) Steerable piloted drill bit, drill system, and method of drilling curved boreholes
US8763726B2 (en) Drill bit gauge pad control
US8307914B2 (en) Drill bits and methods of drilling curved boreholes
US20100139980A1 (en) Ball piston steering devices and methods of use
CA3011718C (en) A method and application for directional drilling with an asymmetric deflecting bend
CA3007654C (en) Systems and methods for minimizing downhole tool vibrations and disturbances
CA2749692A1 (en) Offset stochastic control
WO2010092314A1 (en) Control systems and methods for temporary inhibition of side cutting

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM BY KZ KG MD TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AZ

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): RU