EA019369B1 - System and method for controlling a drilling system for drilling a borehole in an earth formation - Google Patents

System and method for controlling a drilling system for drilling a borehole in an earth formation Download PDF

Info

Publication number
EA019369B1
EA019369B1 EA201070264A EA201070264A EA019369B1 EA 019369 B1 EA019369 B1 EA 019369B1 EA 201070264 A EA201070264 A EA 201070264A EA 201070264 A EA201070264 A EA 201070264A EA 019369 B1 EA019369 B1 EA 019369B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
drilling
wellbore
drilling system
drill bit
drill string
Prior art date
Application number
EA201070264A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA201070264A1 (en
Inventor
Эшли Джонсон
Уолтер Алдред
Джеффри Даунтон
Риад Буаллег
Хьелль Хэугвальдстад
Майкл Шеппард
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 US12/116,408 external-priority patent/US8534380B2/en
Priority claimed from US12/116,380 external-priority patent/US8066085B2/en
Priority claimed from US12/116,390 external-priority patent/US8763726B2/en
Priority claimed from US12/116,444 external-priority patent/US8720604B2/en
Application filed by Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. filed Critical Шлюмбергер Текнолоджи Б.В.
Publication of EA201070264A1 publication Critical patent/EA201070264A1/en
Publication of EA019369B1 publication Critical patent/EA019369B1/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 using dynamic motion of a drilling system in a borehole being drilled or cored in an earth formation by the drilling system, the drilling system comprising a drill bit and a drill-string, to control the drilling system, comprising: controlling dynamic interactions between a section of the drilling system and an inner surface of said borehole; and using the controlled dynamic interactions between the section of the drilling system and the inner surface of said borehole to control the drilling system and using a drill collar or gauge pad non-concentrically coupled with the drilling system to dynamically interact with the inner surface.

Description

Данное изобретение в общем относится к способу и системе управления буровой системой для бурения ствола скважины в геологическом пласте. Конкретнее, но не в качестве ограничения, в одном варианте осуществления настоящего изобретения созданы система и способ управления взаимодействиями между буровой системой для бурения ствола скважины и поверхностью бурящегося ствола скважины для обеспечения наведения буровой системы для наклонно-направленного бурения ствола скважины через геологический пласт. В некоторых аспектах настоящего изобретения буровой системой можно управлять для обеспечения достижения стволом скважины проектного объекта.This invention generally relates to a method and system for controlling a drilling system for drilling a wellbore in a geological formation. More specifically, but not by way of limitation, in one embodiment of the present invention, a system and method for controlling interactions between a borehole drilling system for a borehole and a borehole surface for providing directional drilling of a borehole system for directional drilling of a borehole through a geological formation is provided. In some aspects of the present invention, the drilling system can be controlled to ensure that the wellbore reaches the project site.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения можно регистрировать данные, касающиеся функционирования буровой системы во время бурения ствола скважины, и управлять взаимодействиями между буровой системой бурения ствола скважины и поверхностью ствола скважины, реагируя на измеренные данные для обеспечения управления работой буровых систем. В некоторых аспектах взаимодействиями между буровой системой и поверхностью можно управлять для обеспечения управления взаимодействием бурового долота с геологическим пластом.In another embodiment of the present invention, it is possible to record data regarding the functioning of the drilling system while drilling a borehole, and to control the interactions between the drilling system of a drilling borehole and the surface of the borehole, responding to the measured data to provide control over the operation of the drilling systems. In some aspects, interactions between the drilling system and the surface can be controlled to control the interaction of the drill bit with the geological formation.

В отраслевой практике часто является необходимым наклонно-направленное бурение ствола скважины через геологический пласт или бурение для отбора 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 для отбора керна в подземных пластах в некоторых случаях необходимо иметь возможность изменения и управления направлением бурения, например, для направления ствола скважины к проектной цели 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.In industry practice, directional drilling of a wellbore through a geological formation or drilling for coring in subterranean formations is often necessary so that the wellbore and / or coring can bypass and / or pass through reservoirs and / or reservoirs in the reservoir to achieve a given goal in the formation and / or the like When drilling a wellbore or drilling for 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 design goal or to regulate the horizontal direction in the hydrocarbon-containing area after reaching the design object. It may also be necessary to adjust the deviation from the desired direction when drilling a straight borehole or to control the direction of the wellbore in order to avoid obstacles.

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 goal 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 achieves the design goal. In addition to this, 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 называется 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 is called 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 является предпочтительным в морском бурении, поскольку обеспечивает бурение множества скважин с одной буровой платформы. Наклонно-направленное бурение также обеспечивает горизонтальное бурение через коллектор. Горизонтальное бурение обеспечивает создание отрезка ствола скважины увеличенной длины, проходящего через коллектор, что увеличивает производительность скважины.Directional drilling is preferred in offshore drilling because it enables the drilling of multiple wells from one drilling platform. Directional drilling also provides horizontal drilling through the reservoir. Horizontal drilling provides the creation of a segment of the wellbore of increased length passing through the reservoir, which increases the productivity of the well.

Систему наклонно-направленного бурения можно также использовать в операции вертикального бурения. Часто буровое долото отклоняется от проектной траектории 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 траекторию.A directional drilling system can also be used in vertical drilling operations. Often, the drill bit deviates from the projected drilling path due to the unpredictable nature of the formations 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 the trajectory.

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 surrounded by the wellbore and / or the like. In any process for directional drilling of the wellbore, if the design path is followed, the drilling process and / or drilling conditions and / or the like are monitored, it is necessary to be able to guide the drilling system.

Усилия, действующие на буровое долото во время операции бурения, включают в себя силу тяжести, крутящий момент, развиваемый долотом, торцевую нагрузку, приложенную к долоту, и изгибающийThe forces exerted on the drill bit during the drilling operation include gravity, torque developed by the bit, end load applied to the bit, and bending

- 1 019369 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.- 1 019369 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.

Буровая система может представлять собой систему роторного бурения, в которой забойная компоновка, включающая в себя буровое долото, соединена с бурильной колонной, которая может приводиться в действие/во вращение с буровой платформы. В роторной системе бурения наклоннонаправленное бурение ствола скважины можно обеспечивать изменением факторов, таких как осевая нагрузка на долото, скорость вращения и т.д.The drilling system may be a rotary drilling system in which a downhole assembly including a drill bit is connected to a drill string that can be driven / rotated from a drilling platform. In a rotary drilling system, directional drilling of a wellbore can be achieved by changing factors, such as axial load on the bit, rotational speed, etc.

Для роторного бурения известные способы наклонно-направленного бурения включают в себя использование роторных управляемых систем (РУС). В РУС бурильную колонну вращают с поверхности и забойные устройства осуществляют бурение буровым долотом в необходимом направлении. Вращение бурильной колонны значительно уменьшает возможность заклинивания или прихвата бурильной колонны во время бурения.For rotary drilling, known directional drilling methods include the use of rotary controlled systems (RUS). In RUS, the drill string is rotated from the surface and the bottom-hole devices drill with the 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 системе позиционирования долота ось вращения бурового долота отклоняется от локальной оси компоновки низа бурильной колонны (КНБК) в общем направлении нового ствола скважины. Проводку ствола скважины осуществляют согласно стандартной трехточечной геометрии, образованной верхней и нижней точками касания центратора с жесткими лопастями и бурового долота. 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 центратором с жесткими лопастями.Rotary guided drilling systems for directional drilling of wellbores through the earth’s stratum can generally be classified with separation of the entire assembly from the well axis and the bit positioning system into systems. 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 borehole is carried out according to the standard three-point geometry formed by the upper and lower points of contact of the centralizer with rigid blades and the 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 centralizer with rigid blades.

Позиционирование долота может содержать использование забойного гидравлического двигателя для вращения бурового долота, причем двигателя и бурового долота, установленных на бурильной колонне, включающей в себя изгиб под углом. 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 иметь наклон 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 вращением бурового долота можно начинать бурение в необходимом направлении. В таком устройстве направление бурения зависит от углового положения бурильной колонны.The positioning of the bit may include the use of a downhole hydraulic motor to rotate the drill bit, and the engine and drill bit mounted on the drill string, which includes bending at an angle. In such a system, the drill bit can be connected to the engine by a swivel or deflecting 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 the downhole hydraulic motor in the desired direction, and 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 с позиционированием 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 включены в данный документ в виде ссылки.In its idealized form, in a system with positioning a bit, the drill bit does not need to perform lateral cutting, since the axis of the bit constantly rotates in the direction of the curved borehole. Examples of rotary controlled systems with bit positioning and principles of their operation are described in US Patent Application Publications No. 2002/0011359; 2001/0052428 and US Patent No. 6394193; 6364034; 6244361; 6,158,529; 6092610 and 5113953, all incorporated herein by reference.

Системы отталкивания всей компоновки от оси скважины и способы используют приложение усилия с упором в стенку 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 не коллинеарности достигается осуществлением приложения механизмом усилия, создающего смещение в направлении предпочтительного ориентирования относительно направления проводки ствола скважины. Существует много путей, которыми этого можно достичь, включающих в себя подходы со смещением без вращения (относительно ствола скважины) и с эксцентрическими исполнительными механизмами, прилагающими усилие к буровому долоту в необходимом направлении наведения. Также, наведение получается созданием не коллинеарности 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; 5971085, все включены в данный документ в виде ссылки.Systems for repelling the entire arrangement from the axis of the well and methods utilize a force against the wall of the wellbore to bend the drill string and / or direct lateral force on the drill bit to be drilled in the preferred direction. In a rotary controlled system of repelling the entire assembly from the axis of the well, the required condition of non-collinearity is achieved by applying a force mechanism that creates an offset in the direction of the preferred orientation relative to the direction of the borehole. There are many ways in which this can be achieved, including approaches with displacement without rotation (relative to the wellbore) and with eccentric actuators that exert force on the drill bit in the required direction of guidance. Also, guidance is 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 arrangement from the axis of the well and the principles of their operation are described in US patent No. 5265682; 5,553,678; 5,803,185; 6,089,332; 5,695,015; 5,685,379; 5,706,905; 5,553,679; 5,673,763; 5,520,255; 5,603,385; 5,582,259; 5,778,992; 5971085, all incorporated herein by reference.

Известные формы РУС оборудованы механизмом противоположного вращения, вращающимся 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 противоположного вращения и геостационарный.Known forms of RUS are equipped with 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 жестIn the system of repelling the entire arrangement from the axis of the well, a centralizer with a gesture is usually used

- 2 019369 кими 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 поджимает отклоняющую опору к стенке ствола скважины в противоположном направлении от необходимого отклонения. В результате буровое долото толкается в необходимом направлении.- 2 019369 with both 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 subject to deviation, the actuator presses the deflecting support against the wall of the wellbore in the opposite direction from the desired deviation. As a result, the drill bit is pushed in the required direction.

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 reaction force acts on the cutting elements of the drill bit, thus guiding wellbore. 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 8сЫитЬегдег Ро\усг6пус используют три отклоняющие опоры, расположенные вокруг секции компоновки низа бурильной колонны, подлежащие синхронному развертыванию из компоновки низа бурильной колонны, чтобы отталкивать долото в некотором направлении, осуществляя наведение бурящегося ствола скважины. В системе отклоняющие опоры установлены близко, в пределах 1-4 футов (0,3-1,2 м) за долотом и имеют привод/приводятся в действие струей бурового раствора, взятой из текучей среды циркуляции. В других системах можно использовать осевую нагрузку на долото, созданную буровой системой, или клин или т.п. для ориентирования буровой системы в стволе скважины.For example, in the 8CMGLegdeg Po / Us6 system, there are three deflecting supports located around the bottom section of the drill string 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, you can use the axial load on the bit created by the drilling system, or a wedge, or the like. to orient the drilling system in the wellbore.

Хотя система и способы приложения усилия с упором в стенку ствола скважины и с использованием реактивных сил, толкающих буровое долото в некотором направлении или смещающих долото для бурения в необходимом направлении, можно использовать с буровыми системами, включающими в себя роторную систему бурения, системы и способы могут иметь недостатки. Например, такие системы и способы могут требовать приложения больших усилий к стенке ствола скважины для изгиба бурильной колонны и/или ориентирования бурового долота в стволе скважины; такие усилия могут иметь порядок 5 кН или больше, что может требовать для создания больших/сложных забойных гидравлических двигателей или т.п. Кроме того, многие системы и способы могут использовать цикличное упирание отклоняющих опор/исполнительных механизмов наружу, в стенки ствола скважины, когда компоновка низа бурильной колонны вращается, для создания реактивных сил, толкающих буровое долото, что может требовать сложных/дорогих/затратных в эксплуатации синхронизирующих систем, сложных систем управления и/или т.п.Although the system and methods of applying force against the borehole wall and using reactive forces pushing the drill bit in a certain direction or biasing the drill bit in the required direction can be used with drilling systems that include a rotary drilling system, systems and methods can to have flaws. For example, such systems and methods may require great effort to be applied to the borehole wall to bend the drill string and / or orient the drill bit in the borehole; such efforts may be of the order of 5 kN or more, which may require the creation of large / complex downhole hydraulic motors or the like. In addition, many systems and methods can use the cyclic abutment of the deflecting supports / actuators outward to the borehole walls when the bottom of the drill string is rotated to create reactive forces pushing the drill bit, which may require difficult / expensive / expensive synchronization systems, complex control systems and / or the like.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Данное изобретение в общем относится к способу и системе управления буровой системой, выполненной для бурения или бурения с отбором керна ствола скважины через геологический пласт. Конкретнее, но не в качестве ограничения, варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают использование случайных изменений параметров бурения, т.е. неустановившегося движения буровой системы в стволе скважины во время процесса бурения и взаимодействия между буровой системой и поверхностью ствола скважины, получающиеся в результате неустановившегося движения буровой системы, для управления буровой системой и/или процессом бурения.The present invention generally relates to a method and a control system for a drilling system configured for drilling or coring through a geological formation. More specifically, but not by way of limitation, embodiments of the present invention utilize random variations in drilling parameters, i.e. the transient movement of the drilling system in the wellbore during the drilling process and the interaction between the drilling system and the surface of the wellbore resulting from the transient movement of the drilling system to control the drilling system and / or the drilling process.

Соответственно, варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают управление цикличными взаимодействиями между буровой системой и поверхностью ствола скважины во время процесса бурения и использование управления цикличными взаимодействиями между буровой системой и поверхностью ствола для управления работой/функционированием буровой системы. В некоторых вариантах осуществления цикличными взаимодействиями между одной или несколькими секциями буровой системы и поверхностью ствола скважин можно управлять для обеспечения наведения буровой системы для наклонно-направленного бурения ствола скважины. В других вариантах осуществления цикличными взаимодействиями между одной или несколькими секциями буровой системы и поверхностью ствола скважины можно управлять для обеспечения управления работой буровой системы, такой как управление работой бурового долота во время процесса бурения.Accordingly, embodiments of the present invention provide control of cyclic interactions between a drilling system and a borehole surface during a drilling process and use of cyclic interaction control between a drilling system and a borehole surface to control the operation / functioning of a drilling system. In some embodiments, cyclic interactions between one or more sections of the drilling system and the surface of the wellbore can be controlled to provide guidance to the drilling system for directional drilling of the wellbore. In other embodiments, cyclic interactions between one or more sections of the drilling system and the surface of the wellbore can be controlled to provide control of the operation of the drilling system, such as controlling the operation of the drill bit during the drilling process.

Соответственно, в одном варианте осуществления настоящего изобретения создан способ наведения буровой системы, сконфигурированной для бурения ствола скважины в геологическом пласте, содержащий управление динамическими взаимодействиями между секциями буровой системы и поверхностью упомянутого ствола скважины;Accordingly, in one embodiment of the present invention, there is provided a guidance method for a drilling system configured to drill a wellbore in a geological formation, comprising: controlling dynamic interactions between sections of the drilling system and the surface of said wellbore;

использование управляемых динамических взаимодействий между секциями буровой системы и поверхностью упомянутого ствола скважины для управления буровой системой.the use of controlled dynamic interactions between sections of the drilling system and the surface of said wellbore to control the drilling system.

В некоторых аспектах этап управления динамическими взаимодействиями между секциями буровой системы и поверхностью упомянутого ствола скважины содержит создание неоднородных динамических взаимодействий между секциями буровой системы и стенкой ствола. Более того, этап регулирования динамических взаимодействий между секцией буровой системы и поверхностью упомянутого ствола скважины может содержать создание изменения взаимодействий между секцией буровой системы и поверхностью по окружности вокруг секции буровой системы.In some aspects, the step of controlling dynamic interactions between sections of the drilling system and the surface of said wellbore comprises creating non-uniform dynamic interactions between sections of the drilling system and the wall of the wellbore. Moreover, the step of regulating dynamic interactions between the drilling system section and the surface of said wellbore may comprise creating a change in the interactions between the drilling system section and the circumferential surface around the drilling system section.

В роторных системах бурения секция буровой системы, обеспечивающая управление динамичеIn rotary drilling systems, a section of the drilling system that provides dynamic control

- 3 019369 скими взаимодействиями, может устанавливаться геостационарной в стволе скважины во время работы буровой системы. В некоторых вариантах осуществления динамическими взаимодействиями можно управлять для обеспечения наведения буровой системы. В других вариантах осуществления динамическими взаимодействиями можно управлять для обеспечения управления буровым долотом.- 3 019369 interactions, can be installed geostationary in the wellbore during operation of the drilling system. In some embodiments, dynamic interactions can be controlled to provide guidance to the drilling system. In other embodiments, dynamic interactions can be controlled to provide control of the drill bit.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения регулирование динамического взаимодействия, по меньшей мере, между секцией буровой системы и поверхностью упомянутого ствола скважины может содержать соединение контактного элемента с буровой системой и использование контактного элемента для управления динамическим взаимодействием. В роторной системе бурения контактный элемент можно удерживать геостационарно в стволе скважины во время работы буровой системы.In some embodiments of the present invention, adjusting the dynamic interaction between at least the section of the drilling system and the surface of said wellbore may comprise connecting the contact element to the drilling system and using the contact element to control the dynamic interaction. In a rotary drilling system, the contact element can be held geostationary in the wellbore during operation of the drilling system.

В некоторых аспектах настоящего изобретения контактный элемент выполнен с возможностью создания неоднородного динамического взаимодействия с поверхностью. В таких аспектах контактный элемент может быть выполнен асимметричным, может быть выполнен с неоднородной податливостью, может содержать цилиндр, эксцентрически соединенный с компоновкой низа бурильной колонны, может содержать элемент с неоднородным распределением веса и/или т.п.In some aspects of the present invention, the contact element is configured to create a non-uniform dynamic interaction with the surface. In such aspects, the contact element may be asymmetric, may be non-uniformly flexible, may include a cylinder eccentrically connected to the bottom of the drill string, may comprise an element with non-uniform weight distribution and / or the like.

В некоторых вариантах осуществления контактный элемент может содержать выдвижной элемент, который можно выдвигать наружу от буровой системы к поверхности и/или в контакт с ней. Выдвижной элемент можно использовать для приложения усилия к поверхности для управления динамическими взаимодействиями. Усилие, приложенное к поверхности, может составлять менее 1 кН.In some embodiments, the contact element may comprise a telescopic element that can be pulled outward from the drilling system to and / or in contact with the surface. A retractable member can be used to apply force to the surface to control dynamic interactions. The force applied to the surface may be less than 1 kN.

В некоторых аспектах контактный элемент может соединяться с буровой системой так, что создается расположение контактного элемента внутри контура резания бурового долота. В других аспектах контактный элемент может соединяться с буровой системой так, что создается расположение, по меньшей мере, участка контактного элемента выходящим за пределы контура резания бурового долота.In some aspects, the contact element may be coupled to the drilling system such that a contact element is created within the cutting contour of the drill bit. In other aspects, the contact member may be coupled to the drilling system such that at least a portion of the contact member extends beyond the cutting contour of the drill bit.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения можно использовать приводное устройство для изменения/управления динамическим движением буровой системы во время процедуры бурения. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения можно использовать процессор для управления системой управления динамическими взаимодействиями между буровой системой и поверхностью. Управление системой для управления динамическими взаимодействиями между буровой системой и поверхностью ствола может содержать установку системы на буровой системе и/или перемещение системы на буровой системе. В некоторых аспектах управляющий процессор может принимать данные от датчиков, относящиеся к процессу бурения, работе буровой системы и/или компонентов буровой системы, положений буровой системы и/или компонентов буровой системы, местоположения проектного объекта ствола скважины в геологическом пласте, условиям в стволе скважины, свойствам геологического пласта и/или части геологического пласта в процессе бурения, свойствам динамического движения буровой системы и/или различных секций буровой системы и/или т.п.In some embodiments of the present invention, a drive device may be used to modify / control the dynamic movement of the drilling system during the drilling procedure. In some embodiments of the present invention, a processor may be used to control a dynamic interaction control system between the drilling system and the surface. Controlling a system for managing dynamic interactions between a drilling system and a borehole surface may include installing the system on the drilling system and / or moving the system on the drilling system. In some aspects, the control processor may receive data from sensors related to the drilling process, the operation of the drilling system and / or components of the drilling system, the positions of the drilling system and / or components of the drilling system, the location of the project object of the wellbore in the geological formation, conditions in the wellbore, properties of the geological formation and / or part of the geological formation during drilling, properties of the dynamic movement of the drilling system and / or various sections of the drilling system and / or the like.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения управление динамическими взаимодействиями между буровой системой и поверхностью бурящегося ствола скважины можно обеспечивать изменение профиля стенки бурящегося ствола скважины. В некоторых аспектах таким устройством, как асимметричное буровое долото, вспомогательное буровое долото, выдвижной элемент, выходящий из буровой системы к стенке, электроимпульсное буровое долото, струйное устройство и/или т.п., можно управлять при неоднородном профиле стенки ствола для обеспечения управления динамическими взаимодействиями между буровой системой и стенкой.In some embodiments of the present invention, the control of dynamic interactions between the drilling system and the surface of the borehole can provide a change in the wall profile of the borehole. In some aspects, a device such as an asymmetric drill bit, an auxiliary drill bit, a retractable member extending from the drilling system to the wall, an electric pulse drill bit, an inkjet device and / or the like can be controlled with a non-uniform profile of the barrel wall to provide dynamic control interactions between the drilling system and the wall.

В вариантах осуществления настоящего изобретения системой или способом управления динамическими взаимодействиями между буровой системой и поверхностью бурящегося ствола скважины можно осуществлять управление в режиме реального времени, обеспечивая управление буровой системой в режиме реального времени. Конфигурацию контроллера динамических взаимодействий можно определить теоретически, экспериментально, моделированием динамических взаимодействий, из опыта по предыдущим процессам бурения и/или т.п. В некоторых аспектах контроллер динамических взаимодействий может содержать контактный элемент, установленный менее чем в 10 футах (3 м) над буровым долотом, может содержать контактный элемент, с внешней поверхностью, расположенной с отступом менее чем в миллиметры внутрь контура бурения бурового долота, может содержать контактный элемент, с внешней поверхностью расположенной выступающей на расстояние порядка миллиметров за контур бурения бурового долота.In embodiments of the present invention, a system or method for controlling dynamic interactions between a drilling system and a surface of a drilled wellbore can be controlled in real time, providing real-time control of the drilling system. The configuration of the controller of dynamic interactions can be determined theoretically, experimentally, by modeling dynamic interactions, from experience with previous drilling processes and / or the like. In some aspects, the dynamic interaction controller may comprise a contact element mounted less than 10 feet (3 m) above the drill bit, may comprise a contact element, with an outer surface indented less than millimeters inward of the drilling bit contour, may comprise a contact element an element with an external surface located protruding to a distance of the order of millimeters per contour of drilling a drill bit.

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 неограничивающих 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. 1 схематично показана система бурения ствола скважины.In FIG. 1 schematically shows a wellbore drilling system.

- 4 019369- 4 019369

На фиг. 2А схематично показана система наведения буровой системы для бурения ствола скважины согласно варианту осуществления настоящего изобретения.In FIG. 2A is a schematic illustration of a guidance system for a drilling system for drilling a wellbore according to an embodiment of the present invention.

На фиг. 2В показано сечение податливой системы, использующейся для наведения буровой системы для бурения ствола скважины, показанной на фиг. 2А, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.In FIG. 2B is a sectional view of the compliant system used to guide the borehole drilling system of FIG. 2A, according to an embodiment of the present invention.

На фиг. 3А-С схематично показана система кулачкового управления для наведения буровой системы согласно варианту осуществления настоящего изобретения.In FIG. 3A-C schematically illustrate a cam control system for guiding a drilling system according to an embodiment of the present invention.

На фиг. 4А-С схематично показаны системы активных калибрующих отклоняющих опор для наведения буровой системы, выполненной для бурения ствола скважины, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.In FIG. 4A-C schematically illustrate active calibrating deflecting support systems for guiding a drilling system configured to drill a wellbore according to an embodiment of the present invention.

На фиг. 5 схематично показана система приложения вибрации для наведения буровой системы для наклонно-направленного бурения ствола скважины согласно варианту осуществления настоящего изобретения.In FIG. 5 schematically shows a vibration application system for guiding a drilling system for directional drilling of a wellbore according to an embodiment of the present invention.

На фиг. 6А и 6В показаны системы для выборочного снятия характеристик поверхности ствола скважины для наведения бурильной компоновки для наклонно-направленного бурения ствола скважины согласно варианту осуществления настоящего изобретения.In FIG. 6A and 6B show systems for selectively characterizing the surface of a borehole to guide a drilling assembly for directional drilling of a borehole according to an embodiment of the present invention.

На фиг. 7А показана блок-схема последовательности операций способа наведения буровой системы для наклонно-направленного бурения ствола скважины согласно варианту осуществления настоящего изобретения.In FIG. 7A is a flowchart of a guidance method of a drilling system for directional drilling of a wellbore according to an embodiment of the present invention.

На фиг. 7В показана блок-схема последовательности операций способа управления буровой системой для бурения ствола скважины в геологическом пласте согласно варианту осуществления настоящего изобретения.In FIG. 7B is a flowchart of a method for controlling a drilling system for drilling a borehole in a geological formation 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.Specific details are given in the following description to provide an in-depth understanding of the embodiments.

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.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 cases, well-known processes, techniques, and other methods can be shown without unnecessary details in order to avoid obscuring the embodiments.

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 менять. 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 обеспечивают использование до настоящего времени недооцененного и не изученного случайного изменения параметров процесса бурения, или неустановившегося/нестационарного движения буровой системы в стволе скважины во время процесса бурения и взаимодействий между буровой системой и стволом скважины, получающихся в результате неустановившегося/нестационарного движения буровой системы, для управления буровой системой и/или процессом бурения.This invention generally relates to a method and system control system for directional drilling of a wellbore through a geological formation. More specifically, but not by way of limitation, embodiments of the present invention provide the use of hitherto underestimated and unstudied random changes in drilling process parameters, or unsteady / unsteady movement of the drilling system in the wellbore during the drilling process and interactions between the drilling system and the wellbore, resulting from unsteady / unsteady movement of the drilling system to control the drilling system and / or the drilling process.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения созданы система и способ управления взаимодействиями между буровой системой для бурения ствола скважины и поверхностью бурящегося ствола скважины, в результате неустановившегося/нестационарного движения буровой системы во время процесса бурения, для обеспечения наведения буровой системы для наклонно-направленного бурения ствола скважины через геологический пласт. В некоторых аспектах настоящего изобретения буровой системой можно управлять для обеспечения достижения стволом скважины проектного объекта или бурения через проектный объект. В другом варианте осуществления настоящего изобретения данные, касающиеся функционирования буровой системы, можно регистрировать и управлять взаимодействиями между буровой системой для бурения ствола скважины и поверхностью ствола скважин с реагированием на данные измерений для управления буровой системой, т.е. взаимодействием между буровым долотом иIn one embodiment of the present invention, there is provided a system and method for controlling interactions between a borehole system for drilling a borehole and a surface of a borehole being drilled as a result of unsteady / unsteady movement of the borehole system during the drilling process, to provide guidance to the borehole system for directional drilling of the borehole through the geological layer. In some aspects of the present invention, the drilling system can be controlled to ensure that the wellbore reaches the project site or is drilled through the project site. In another embodiment of the present invention, data regarding the functioning of the drilling system can be recorded and controlled between the drilling system for drilling the wellbore and the surface of the wellbore in response to measurement data for controlling the drilling system, i.e. the interaction between the drill bit and

- 5 019369 геологическим пластом и т.д., в процессе бурения ствола скважины.- 5 019369 by a geological formation, etc., while drilling a wellbore.

На фиг. 1 схематично показана 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. Компоновка 17 низа бурильной колонны может содержать буровое долото 20, наряду с различными другими компонентами (не показано), такими как наддолотный 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 рабочей 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 проведения измерений, инструменты измерений во время бурения, инструменты каротажа во время бурения и/или другие специализированные устройства.In FIG. 1 schematically shows a wellbore drilling system. As shown in FIG. 1, the drill string 10 may include a connecting device system 12 and an assembly 17 of the bottom of the drill string and may be located in the wellbore 27. The bottom hole assembly 17 may comprise a drill bit 20, along with various other components (not shown), such as a sub-bit sub, a downhole hydraulic motor, hard-blade centralizers, heavy drill pipes, thick-walled 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 working environments 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.

Утяжеленная бурильная труба может представлять собой компонент утяжеления бурильной колонны, который можно использовать для создания осевой нагрузки на долото. Таким образом, утяжеленные бурильные трубы могут представлять собой 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 с другими скважинными инструментами, которые вместе могут составлять компоновку 17 низа бурильной колонны.The weighted drill pipe may be a component of the weight of the drill string, which can be used to create axial load on the bit. Thus, the weighted drill pipes may be 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 contain 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.

Сила тяжести действует на большую массу утяжеленной бурильной трубы (труб) для создания значительного направленного вниз усилия, которое может требоваться буровому долоту 20 для разрушения горной породы и бурения через геологический пласт. 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 соответственно меньше веса приходится на крюк на поверхности. Если измерение на поверхности показывает вес на 20000 фунтов (9080 кг) меньше веса с буровым долотом 20, не касающимся поверхности 41 дна забоя, тогда усилие в 20000 фунтов (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.Gravity acts on a large mass of a weighted drill pipe (s) to create the significant downward force that a drill bit 20 may require to destroy the rock and drill through the geological formation. 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 to touch 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, less weight falls on the hook on the surface. If a surface measurement shows a weight of 20,000 pounds (9080 kg) less than a weight with a drill bit 20 that does not touch 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 неспособным к выполнению проходки через геологический пласт 30. Буровое долото 20 и режущие элементы 23 можно 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 systems 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 cutting elements 23 can be made with different 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 по радиусу 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, получающимся 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.A conventional drill bit 20 works 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 by 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. Gauge deflection bearings can be used to stabilize the drill bit 20 in the wellbore 27.

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. могут служить для прокачки бурового раствораThe 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 for pumping drilling mud

- 6 019369 к буровому долоту 20 и подъема, спуска и/или вращения компоновки 17 низа бурильной колонны и/или бурового долота 20.- 6 019369 to the drill bit 20 and lifting, lowering and / or rotation of the assembly 17 of the bottom of the drill string and / or drill bit 20.

В некоторых системах оборудование 33 на поверхности может содержать верхний привод, ротор или т.п., трубу, гибкую насосно-компрессорную трубу или т.п., которые могут передавать вращение 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 соединяться соответствующими зубчатыми механизмами 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 some systems, surface equipment 33 may include a top drive, a rotor or the like, a pipe, a flexible tubing or the like, which can transmit rotation to the drill bit 20. In some systems, the top drive may have composed of one or more motors, electric, hydraulic and / or the like, which can be connected by appropriate gear mechanisms 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 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 в действие/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 как производимое вращением бурильной трубы, так и 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. Буровые растворы можно закачивать в ствол 27 скважины через систему 12 соединительного устройства или т.п. для привода в действие 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, both produced by the rotation of the drill pipe and 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. Drilling fluids can be injected into the wellbore 27 wells through a system 12 of a connecting device or the like to actuate 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 применяемым 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 в действие бурового долота 20 в дополнение к приводу в действие, создаваемое 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 with pneumatic jack hammers at construction sites. In other drilling systems, downhole hydraulic motors can be used to operate the drill bit 20 or an 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.

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 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 скважины 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 of the bottom in a manner that enables the wellbore 27 to be drilled 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. can be difficult, since the efforts in the wellbore during the drilling process can impede the maneuver and / or efficient use of the sub curve to guide the drilling system.

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. Обращаются к различным системам для обеспечения наклонно-направленного бурения посредством управления/приложения данных значительных усилий для изгиба/придания формы/направления/отталкивания буровой системы и/или для использования данных значительных усилий и/или создания значительных реактивных усилий на буровой системе от упирания наружу в пласт 30 для ориентирования буровой системы в стволе скважины и/или относительно дна забоя ствола 27 скважины и/или для отталкивания бурового долота 20 для наведения буровой системы для наклонно-направленного бурения ствола 27 скважины.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. They turn to various systems for providing directional drilling by controlling / applying significant forces to bend / shape / guide / push the drilling system and / or to use these significant forces and / or to create significant reactive forces on the drilling system from abutting outwards formation 30 for orienting the drilling system in the wellbore and / or relative to the bottom of the bottom of the wellbore 27 and / or for repelling the drill bit 20 to guide the drilling system for inclined The direction of drilling 27 wells trunk.

Вместе с тем, системы, использующие усилия, возникающие в процессе бурения, например торцевую нагрузку, для наведения буровой системы могут быть сложными и могут не обеспечивать точного наведения буровой системы. Более того, системы, осуществляющие наведение буровой системы посредством перемещения/ориентирования буровой системы в стволе скважины и/или отталкивания бурового долота 20, могут требовать создания на забое скважины больших усилий, превышающих 1 кН, и/или выдвижения элементов от бурильной колонны на значительное расстояние за пределы досягаемости резаAt the same time, systems using the forces arising during the drilling process, for example, the end load for guiding the drilling system, can be complex and may not provide accurate guidance of the drilling system. Moreover, systems that guide the drilling system by moving / orienting the drilling system in the wellbore and / or pushing the drill bit 20 away may require creating large forces at the bottom of the well in excess of 1 kN and / or extending elements from the drill string over a considerable distance out of reach of the cut

- 7 019369 ния бурового долота - т.е. далеко за контур бурового долота, где контур может задавать внешняя режущая кромка бурового долота 20, создания реактивных усилий, используемых для перемещения/ориентации буровой системы и/или отталкивания бурового долота 20. Для отталкивания или перемещения буровой системы в стволе скважины, когда буровая система вращается, может также требоваться синхронизация приложения упора исполнительными механизмами к стенке ствола 27 скважины. Такое вырабатывание энергии, большие выходы за контур резания бурового долота 20 и/или синхронизация упора могут требовать больших и/или дорогих двигателей и/или работы и управления комплексными системами и могут усложнять и/или увеличивать стоимость бурового оборудования и процесса бурения.- 7 019369 drilling bit - i.e. far beyond the contour of the drill bit, where the contour can define the outer cutting edge of the drill bit 20, creating reactive forces used to move / orient the drilling system and / or repel the drill bit 20. To repel or move the drilling system in the borehole when the drilling system rotates may also require synchronization of the application of the stop actuators to the wall of the barrel 27 of the well. Such energy generation, large exits beyond the cutting contour of the drill bit 20 and / or synchronization of the stop may require large and / or expensive engines and / or operation and management of complex systems and may complicate and / or increase the cost of drilling equipment and the drilling process.

При бурении по прямой линии обычной буровой системой, без приложения бокового усилия 15 или т.п., заявители определили, что буровое долото 20 может, по существу, вибрировать в стволе 27 скважины, причем вибрации содержат цикличное перемещение бурового долота 20 в направлениях, отличающихся от направления бурения. Термин вибрация/колебание движения используют в данном документе для описания цикличных/постоянных перемещений буровой системы в процессе бурения, которые могут иметь направление в стволе скважины, отличающееся от направления бурения, и могут являться, в сущности, случайными.When drilling in a straight line with a conventional drilling system, without applying lateral force 15 or the like, the applicants determined that the drill bit 20 could substantially vibrate in the wellbore 27, the vibrations comprising cyclic movement of the drill bit 20 in directions different from the direction of drilling. The term vibration / motion oscillation is used herein to describe cyclic / 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 may be essentially 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 обнаружено, что буровые системы, содержащие буровые долота без калибрующих отклоняющих опор, производят ствол скважины с диаметром, существенно превышающим диаметр для эквивалентных буровых систем, содержащих буровые долота и калибрующие отклоняющие опоры. Анализом результатов данных испытаний определено, что во время работы буровой системы компоновка 17 низа бурильной колонны циклично претерпевает движение, включающее в себя перемещения с уходом от центральной оси 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.These 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, and by calibrating deflecting supports or the like, striking the wall of the wellbore 27. As a result of the tests, it was found that drilling systems containing drill bits without calibrating deflecting supports produce a wellbore with a diameter significantly exceeding the diameter for equivalent drilling systems containing drill bits and calibrating deflecting supports. By analyzing the results of these tests, it was determined that, during the operation of the drilling system, the assembly of the bottom of the drill string 17 cyclically undergoes movement that includes moving away from the central axis 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 Заявители нашли, 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, являющееся движением в направлении, отличающемся от направления продольного/поступательного движения компоновки 17 низа бурильной колонны и/или бурового долота 20, может создаваться в компоновке 17 низа бурильной колонны и/или буровом долоте 20. Дополнительно к этому заявители проанализировали работу буровой системы и нашли, что вдобавок к неустановившемуся/нестационарному движению во время работы буровой системы, приложение усилия через систему 12 соединительного устройства и бурового долота 20 на геологический пласт 30 на забое ствола 27 скважин, работа/вращение бурового долота 20, взаимодействие бурового долота 20 с геологическим пластом 30 на забое ствола 27 скважины (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 20 скважины 20 (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 цикличным, произвольным, нестационарным движением, при этом, по меньшей мере, компонент 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. 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.From experimental research and analysis of drilling systems, Applicants have 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, an unsteady movement that is movement in a direction different from the longitudinal / translational direction of the bottom hole assembly 17 and / or the drill bit 20 may be created in the bottom hole assembly 17 us and / or the drill bit 20. In addition, the applicants analyzed the operation of the drilling system and found that in addition to unsteady / unsteady movement during the operation of the drilling system, the application of force through the system 12 of the connecting device and drill bit 20 to the geological formation 30 at the bottom of the trunk 27 wells, work / rotation of the drill bit 20, the interaction of the drill bit 20 with the geological formation 30 at the bottom of the barrel 27 of the well (while the drill bit 20 can slip, wedge, stray from the axis of drilling and / or the like), rotation of the connecting device system 12, operation of the top drive, operation of the rotor, operation of downhole hydraulic motors, operation of drilling auxiliary systems, such as fluid jets or electrical impulse systems, well bore 20 (which may have an irregular shape) and / or the like, can create a movement in the arrangement 17 of the bottom of the drill string and / or drill bit 20, and this movement can be a cyclic, arbitrary, unsteady movement, while at least the component of the movement is not directed along the axis of the assembly 17 of the bottom of the drill string and / or drill bit 20 and is directed, instead, radially outward from the axis of the type longitudinal in the center of the assembly 17 of the bottom of the drill string and / or drill bit 20. Therefore, during operations of directional drilling, the kinetics of the assembly of the bottom 17 the drill string may contain both a 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 layout 17 of the bottom of the drill string, for example Applicants' from the central axis 39 of the barrel 27 drilled wells and / or central axis 17 linking the BHA and / or drill bit 20.

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 движеIn 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 movement of the assembly 17 of the bottom of the drill string in the wellbore 27 during the drilling process may be referred to as dynamic motion, radial movement

- 8 019369 нием, неустановившимся движением, радиально-динамическим движением, радиальнонеустановившимся 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.- 8 019369 by a motion, an unsteady motion, a radial-dynamic motion, a radially unsteady motion, a dynamic or unsteady motion of the assembly 17 of the bottom of the drill string and / or drill string, a cyclic radial motion, a cyclic dynamic motion, a cyclic unsteady motion, 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 ствола 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 can be naturally arbitrary and therefore can cause / result in arbitrary intermittent / cyclic contact and / or impact interaction between the bottom assembly of the drill string 17 and the bore surface during drilling.

Прерывистый/цикличный контакт и/или ударное взаимодействие между бурильной колонной 10 и поверхностью ствола 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 бурильной колонны 10 и поверхностью ствола. Например, секции/компоненты могут являться секцией бурильной колонны 10 вблизи бурового долота 20, компоновкой 17 низа бурильной колонны, компонентом компоновки 17 низа бурильной колонны, таким, например, как утяжеленная бурильная труба, калибрующие отклоняющие опоры, центраторы 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 ствола, 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 drill string 10 and the surface of the bore during the drilling process resulting from the dynamic and / or unsteady movement of the bottom assembly of the drill string 17 may occur between one or more sections / components of the drill string 10 and the surface the trunk. For example, the sections / components may be a drill string section 10 near the drill bit 20, a bottom hole assembly 17, a drill string assembly component 17, such as, for example, a weighted drill pipe, calibrating deflectors, rigid blade centralizers, an engine block, section of the system 12 of the connecting device and / or the like For the purposes of this description of the interaction between the bottom of the drill string assembly 17 and the borehole surface, caused / resulting from dynamic and / or unsteady movement of the bottom assembly of the drill string 17 may be referred to as dynamic interactions, transient interactions, radial motion interactions, vibrational interactions and / or t .P.

На фиг. 2А схематично показана система наведения буровой системы для бурения ствола скважины согласно варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг. 2А буровая система для бурения ствола скважины может содержать компоновку 17 низа бурильной колонны, которая, в свою очередь, может содержать буровое долото 20. Буровая система может обеспечивать бурение ствола 50 скважины со стенкой 53 и забоем 54 бурения.In FIG. 2A is a schematic illustration of a guidance system for a drilling system for drilling a wellbore according to an embodiment of the present invention. In FIG. 2A, a drilling system for drilling a wellbore may comprise an assembly 17 of the bottom of the drill string, which, in turn, may comprise a drill bit 20. The drilling system may provide for drilling a wellbore 50 with a wall 53 and a bottom 54 of the 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, несущую конструкцию 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, structure, or the like. The coupling arrangement 55 may have an outer surface 55A.

В некоторых аспектах, где 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 ствола. Муфтовая компоновка 55 может содержать множество отклоняющих опор, выполненных для контакта со стенкой 53 ствола.In some aspects, where 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 the outer surface 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 barrel wall 53. The coupling arrangement 55 may comprise a plurality of deflecting supports configured to contact the barrel 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 поверхностями каждого из элементов (отклоняющими опорами) муфтовой компоновки 55. 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 ствола 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 ствола и другими режущими элементами бурового долота 20 и забоем 54 бурения.In 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 of each of the elements (deflecting supports) of the coupling assembly 55. In an embodiment of the invention, the coupling assembly 55 may be configured with the layout 17 of the bottom of the drill string with the ability to create adhesion, contact, interaction and / or the like the outer surface 55A with the wall 53 of the barrel 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 of the barrel 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 comprise 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 явIn one embodiment of the present invention, malleable member 57 may not

- 9 019369 ляться 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.- 9 019369 is uniformly pliable 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 установлено выше, во время процесса наклонно-направленного бурения компоновка 17 низа бурильной колонны или одна или несколько секций компоновки 17 низа бурильной колонны могут испытывать динамические взаимодействия со стенкой 53 ствола и/или забоем 54 ствола скважины. В варианте осуществления настоящего изобретения муфтовая компоновка 55 может быть выполнена для обеспечения производства динамическим движением компоновки 17 низа бурильной колонны динамических взаимодействий между муфтовой компоновкой 55 и стенкой 53 ствола и/или забоем 54 бурения ствола скважины во время процесса бурения. В различных аспектах настоящего изобретения отличающиеся между собой внешние окружности, такие как муфтовые компоновки 55 и компоновки 17 низа бурильной колонны и/или бурового долота 20, могут обеспечивать различные динамические взаимодействия между муфтовой компоновкой 55 и стенкой 53 ствола и/или забоем 54 бурения. Моделирование, теоретический анализ, проведение экспериментов и/или т.п. можно использовать для выбора относительных отличий внешних окружностей между муфтовой компоновкой 55 и компоновкой 17 низа бурильной колонны и/или бурового долота 20 для конкретного процесса бурения для производства желаемого/необходимого динамического взаимодействия.As stated above, during a directional drilling process, the bottom of the drill string assembly 17 or one or more sections of the bottom of the drill string assembly may experience dynamic interaction with the bore wall 53 and / or the borehole bottom 54. In an embodiment of the present invention, sleeve assembly 55 may be configured to provide dynamic movement of the bottom of the drill string assembly 17 to dynamically interact between sleeve sleeve 55 and bore wall 53 and / or downhole 54 of the borehole during the drilling process. In various aspects of the present invention, differing outer circles, such as sleeve assemblies 55 and bottom drill string assemblies 17 and / or drill bit 20, can provide various dynamic interactions between sleeve coupling 55 and bore wall 53 and / or drilling face 54. Modeling, theoretical analysis, experimentation and / or the like. can be used to select the relative differences of the external circles between the coupling assembly 55 and the assembly 17 of the bottom of the drill string and / or drill bit 20 for a particular drilling process to produce the desired / required dynamic interaction.

В варианте осуществления настоящего изобретения, в котором боковая податливость податливого элемента изменяется по окружности податливого элемента 57, динамическое взаимодействие между муфтовой компоновкой 55 и стенкой 53 ствола и/или забоем 54 бурения может не являться однородным по окружности вокруг муфтовой компоновки 55. Только в качестве примера, податливый элемент 57 может содержать область 59В уменьшенной податливости и область 59А увеличенной податливости. В некоторых аспектах динамические взаимодействия между муфтовой компоновкой 55 и стенкой 53 ствола и/или забоем 54 бурения над секцией податливого элемента 57 с увеличенной боковой податливостью, т.е. областью 59А увеличенной податливости, могут демпфироваться в сравнении с динамическими взаимодействиями между муфтовой компоновкой 55 и стенкой 53 ствола и/или забоем 54 бурения над секцией податливого элемента 57, с уменьшенной боковой податливостью, т.е. областью 59В уменьшенной податливости.In an embodiment of the present invention, in which the lateral compliance of the compliant member varies around the circumference of the compliant member 57, the dynamic interaction between the sleeve assembly 55 and the barrel wall 53 and / or the bottom hole 54 may not be uniform in circumference around the sleeve assembly 55. By way of example only , malleable element 57 may include a reduced compliance area 59B and an increased compliance area 59A. In some aspects, dynamic interactions between the sleeve assembly 55 and the bore wall 53 and / or the downhole 54 of the drill over a section of the compliant member 57 with increased lateral compliance, i.e. the area of increased compliance 59A, can be damped in comparison with the dynamic interactions between the sleeve assembly 55 and the wall 53 of the barrel and / or the bottom 54 of the drilling over the section of the compliant element 57, with reduced lateral compliance, i.e. area 59B of reduced compliance.

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 может выходить за контур 21 резания. 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.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 arrangement 55, the coupling assembly section 55, the outer surface 55A and / or the outer surface section 55A may extend beyond ur 21 cutting. 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.

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 может 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.In 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, arranged around the bottom of the drill string assembly 17 and configured to couple the coupling assembly 55 to the assembly 17 the bottom of the drill string, the layout of the supporting elements with the possibility of connecting the coupling arrangement 55 with the layout 17 of the bottom of the drill string, creating lateral movement of the coupling layout 55 and / or the like In other aspects of the present invention, sleeve assembly 55 may itself be an integral compliance structure, wherein integral compliance may be selected to be non-uniform around sleeve assembly 55, and sleeve assembly 55 may be coupled to bottom hole assembly 17 or may be a core section 17 assembly section without malleable member 57. In further aspects, the sleeve assembly 55 may comprise a plurality of malleable members, such as deflecting supports or the like, with a plurality of atlivyh elements connected to the arrangement 17, the bottom hole assembly and at least one of the flexible elements with pliability, differs from other flexible elements.

- 10 019369- 10 019369

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 (вверх, как показано на фиг. 2А), но может обеспечивать перемещение муфтовой компоновки 55 внутрь на области 59А увеличенной податливости (вниз, как показано на фиг. 2А). В результате, буровое долото 20, когда претерпевает динамическое движение во время процесса бурения, может взаимодействовать со стенкой 53 и/или забоем 54 бурения и может стремиться к перемещению, ориентированию или предпочтительно разрушению/удалению горной породы в направлении области 59А увеличенной податливости (вверх, как показано на фиг. 2А) и/или к ней. В таком варианте осуществления в результате наличия у податливого элемента 57 выбранной неоднородной податливости, во время процесса бурения, в результате динамического движения компоновки 17 низа бурильной колонны и бурового долота 20, податливый элемент 57 может обеспечивать наведение буровой системы и может обеспечивать наклоннонаправленное бурение ствола 50 скважины. Неоднородные взаимодействия буровой системы и поверхности ствола 27 скважины можно также использовать для управления взаимодействиями и в результате функционирования бурового долота 20 в геологическом пласте во время процесса бурения.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 (upward, as shown in FIG. 2A), but may allow the coupling assembly 55 to move inwardly at the increased flexibility area 59A (downward, as shown in FIG. . 2A). As a result, the drill bit 20, when undergoing dynamic movement during the drilling process, can interact with the wall 53 and / or the bottom face 54 of the drilling and can tend to move, orient, or preferably destroy / remove the rock in the direction of the area of increased compliance 59A (up, as shown in Fig. 2A) and / or to it. In such an embodiment, as a result of the selected non-uniform flexibility of the compliant member 57, during the drilling process, as a result of the dynamic movement of the bottom assembly 17 and the drill bit 20, the compliant member 57 may provide guidance to the drilling system and may provide directional drilling of the wellbore 50 . Inhomogeneous interactions of the drilling system and the surface of the wellbore 27 can also be used to control interactions and as a result of the functioning of the drill bit 20 in the geological formation during the drilling process.

В вариантах осуществления настоящего изобретения любая неоднородная податливость по окружности муфтовой компоновки 55 или податливого элемента 57 может обеспечивать наведение/управление буровой системы. Значение разницы 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 определено теоретически, смоделировано, выведено из экспериментальных исследований, рассчитано 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 value of the difference in flexibility in the coupling arrangement 55 and / or the flexible element 57 and / or the profile of the inhomogeneous compliance of the coupling configuration 55 and / or the flexible element 57 can be selected to create the necessary response for guidance and / or control of the drill bit 20. Response for guidance 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 analysis 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 обеспечения бурения ствола скважины 50 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 wellbore with an area of increased compliance 59A located with a specific orientation to the drill bit 20 to allow for drilling of the wellbore 50 in the direction of 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. 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, условий 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 скважины и/или т.п.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 . 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 regarding the geological formation, conditions in the wellbore 50, data from the storm (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 regarding 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/или 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.The 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 can 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 the like, 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, следовательно, буровое долото 20 и/или компоновка 17 низа бурильной колонны может вращаться в стволе 50 скважины. В таком варианте осуществления муфтовая компоновкаIn another embodiment of the present invention, the drill bit guidance / functional control system may be configured for use with a rotary type drilling system in which the bottom hole assembly 17 and / or the drill bit 20 may rotate during the drilling process and, therefore, the drill bit 20 and / or the bottom hole assembly 17 may rotate in the wellbore 50. In such an embodiment, the coupling arrangement

- 11 019369 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.- 11 019369 and / or malleable element 57 can be made so that the movement of the coupling assembly 55 and / or malleable element 57 is independent or at least partially independent of the rotation of the drill bit 20 and / or the bottom hole assembly 17. 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 выполнить с возможностью обеспечения фиксирования, предотвращения трением между одним или несколькими цилиндрами и пластом вращения 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 may, in some cases, be positioned around the assembly 17 of the bottom of the drill string 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 provide fixation, preventing friction between one or more cylinders and the formation of rotation of one or more cylinders relative 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 there is no drilling of the wellbore, and orientated and removed from the stop to the bottom drill string configurations when axial load is applied to 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 установку положения 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 ствола. 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 create a positioning of 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 the operation of the drill bit 20. For example, the malleable member 57 may comprise a cylinder and may rotate around the assembly 17 of the bottom of the drill string to change location of the area of increased compliance 59A and / or 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 of the barrel. Alternatively, active control can be used to maintain the required orientation / position of the sleeve assembly 55 and / or compliant member 57 with respect to the bottom hole assembly 17 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 наведения буровой системы согласно варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг. 3А показана система наклоннонаправленного бурения с системой кулачкового управления согласно варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг. 3А показана буровая система, бурящая ствол 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.In FIG. 3A-3C schematically illustrate a cam control system for guiding a drilling system according to an embodiment of the present invention. In FIG. 3A shows a directional drilling system with a cam control system according to an embodiment of the present invention. In FIG. 3A shows a drilling system 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 bore 50 of the well 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.

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. На фиг. 3В показана компоновка 73 калибрующей отклоняющей опоры системы фиг. 3А 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 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. In FIG. 3B shows an arrangement 73 of a calibrating deflection support of the system of FIG. 3A 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 соIn 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

- 12 019369 держать податливый/упругого типа материал, который может обеспечивать перемещение компоновки 73 калибрующей отклоняющей опоры относительно компоновки 17 низа бурильной колонны.- 12 019369 to hold a pliable / resilient type of 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 динамическими взаимодействиями между компоновкой 73 калибрующей отклоняющей опоры и стенкой 53 ствола с созданием 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 неоднородных свойств компоновки 73 калибрующей отклоняющей опоры, которую и свойства которой можно использовать для управления динамическими взаимодействиями между компоновкой 73 калибрующей отклоняющей опоры и стенкой 53 ствола и/или забоем 54 бурения.In one embodiment of the present invention, cam 79 can be used to control dynamic interactions between the calibrating deflector assembly 73 and the barrel wall 53 to create heterogeneous properties of the calibrating deflector arrangement 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 may be used to create heterogeneous properties of the calibrator deflector assembly 73, which properties can be used to control dynamic interactions between the calibrator deflector assembly 73 and the barrel wall 53 and / or bottom hole 54 drilling.

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 в 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 ствола и/или забоем 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 may 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 in other positions around the system. In this case, part of the arrangement 73 of the calibrating deflecting support over 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 of the barrel and / or the bottom face 54 of the drilling during the drilling process should not be uniform around the assembly 73 of the calibrating deflection support.

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 can 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 provide drilling in a 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 calibrating deflection support, or to create a sharp change in the direction of the arrangement 73 of the calibrating deflection support to create some mode of operation of the drill bit 20 or to eliminate a sharp change in direction in an arrangement 73 of a calibrated deflection support 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 калибра бурового долота 20. В результате, компоновка 73 калибрующей отклоняющей опоры, выведенная за пределы калибра, может неоднородно взаимодействовать с поверхностью ствола 50 скважины. Кулачок 79 может иметь секцию с устойчиво изменяющимся внешним диаметром для создания устойчивого изменения калибра/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 73 and may provide at least a section of the calibrating deflector assembly 73 outside the drill bit 20 gauge. As a result, the calibrating deflector assembly 73 out of the gauge may be non-uniform interact 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 caliber / diameter of at least a section of the assembly 73 of the calibrating deflection support during the drilling process.

Во время процесса бурения компоновка 17 низа бурильной колонны может претерпевать динамическое движение в стволе 50 скважины, 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 ствола и/или забоем 54 бурения должны заставлять буровую систему бурить в направлении 85 бурения, при этом направление 85 бурения 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 даватьDuring the drilling process, the bottom of the drill string assembly 17 may undergo dynamic movement in the wellbore 50, resulting in dynamic interactions between the bottom of the drill string assembly 17 and the surface of the wellbore 50. In an embodiment of the present invention, due to the greater flexibility of the calibrating deflector assembly arrangement 73 over the recess 82 as compared with the flexibility of the calibrating deflector assembly assembly 73 on the opposite side of the calibrating deflector assembly 73 relative to the recess, cyclic dynamic interactions between the calibrating deflector assembly 73 and the wall 53 the borehole and / or the bottom face 54 of the drilling should force the drilling system to drill in the direction 85 of drilling, while the direction e 85 of the drilling is directed in the direction of the recess 82. When in contact, the cam 79 can prevent the assembly 73 of the calibrating deflecting support from moving inward (up, as shown in the drawing), but may

- 13 019369 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.- 13 019369 the ability to move the layout 73 calibrating deflecting bearings in the opposite direction (down, as shown in the drawing). As a result, the drill bit 20 must move, vibrate upward relative to the calibrating deflection support assembly 73, and thus create drilling with the drilling system in an upward direction toward recess 82 to create an upwardly directed section of the wellbore 50.

В варианте осуществления настоящего изобретения кулачок 79 может создавать резкое изменение, уход направления оси компоновки 73 калибрующей отклоняющей опоры относительно 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 cause a sharp change, leaving the direction of the axis of the assembly 73 of the calibrating deflection support relative to 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 градусов/100 футов (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 градусов/100 футов (31 м) является небольшим, системе создания управляемых, неоднородных динамических взаимодействий с поверхностью ствола скважин во время процесса бурения может быть необходимо создавать только 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, выходящие за калибр бурового долота и/или с отступом от калибра 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 degrees / 100 feet (31 m), the actual wellbore drift to the side may be small; for example, in such a curved section, for progressive drilling of a borehole of 150 mm (6 inches), drift towards the borehole is 0.07 mm. In embodiments of the present invention, since sidetracking to create curved sections with a deviation of the order of 10 degrees / 100 feet (31 m) is small, it may be necessary to create only a small system for creating controlled, heterogeneous dynamic interactions with the surface of the wellbore during the drilling process deviation of the wellbore. In experiments with embodiments of the present invention, the control of dynamic interactions using couplings / calibrating deflection bearings with an eccentric profile around a circle relative to the central axis of the bottom assembly of the drill string and / or drill bit, including eccentric profiles extending beyond the drill bit and / or indented from the caliber 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 калибр или отступ внутрь калибра 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 спускоподъемных 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 one annular arrangement supporting the calibrating deflection supports in the same caliber with the drill bit 20. In some aspects, some out-of-gauge or indentation inward of the gauge 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 hovered and retracted, removed and / or the like during hoisting operations with a drill string, 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. B in some aspects, cam 79 may be geostationary, and calibrated deflection bearings or the like. can be freely rotated during the drilling process.

Приведенные 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.

С использованием конфигурации компоновки 73 калибрующей отклоняющей опоры и/или податUsing the configuration configuration 73 calibrating deflection bearings and / or feed

- 14 019369 ливой 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 для наклонно-направленного бурения ствола 50 скважины. 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.- 14 019369 casting sleeve 76, which can keep the recess 82 (or cam section 79 going beyond the caliber or indented in gauge or a combination of cam 79 and the assembly 73 of the calibrating deflecting support or the radially rigid or radially pliable section of the arrangement 73 of the calibrating deflecting support) geostationary in the well bore 50, the movement of the drilling system can be controlled for directional drilling of the well bore 50. 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 ствола. Множество углублений можно расположить установленными в различных положениях по окружности кулачка 79 для обеспечения взаимодействия между калибрующими режущими элементами 24 и стенкой 53 ствола 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 barrel wall 53. A plurality of recesses can be arranged to be installed in various positions around the circumference of the cam 79 to provide interaction between the calibrating cutting elements 24 and the barrel wall 53 to obtain, as a result, the desired 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 буровой системой, выполненные для бурения ствола скважины, согласно варианту осуществления настоящего изобретения. В варианте осуществления настоящего изобретения активную калибрующую отклоняющую опору 100 можно использовать для управления буровой системой, которая может содержать бурильную трубу 90, соединенную с компоновкой 95 низа бурильной колонны. Компоновка 95 низа бурильной колонны может включать в себя 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.In FIG. 4A-4C schematically illustrate active calibrating deflecting support systems for controlling a drilling system for drilling a wellbore according to an embodiment of the present invention. In an embodiment of the present invention, the active calibrating deflection support 100 can be used to control the drilling system, which may include a drill pipe 90 connected to the bottom of the drill string assembly 95. The bottom of the drill string assembly 95 may include a drill bit 97 for drilling a borehole. The active calibrating deflecting support 100 may comprise a weighted drill pipe calibrating the deflecting 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.

Активная калибрующая отклоняющая опора 100 может содержать диск, цилиндр, множество индивидуальных элементов, например, ряд отклоняющих опор, расположенных по окружности 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 она находится менее чем в 20 футах (6 м) над буровым долотом 97. В других аспектах активная калибрующая отклоняющая опора 100 может соединяться с буровой системой так, что она находится менее чем в 10 футах (3 м) над буровым долотом 97.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 circumference of the bottom 95 of the drill string or drill pipe 90, which can be connected 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 deflection support 100 may be coupled to the drilling system so that it is less than 20 feet (6 m) above the drill bit 97. In other aspects, the active calibrating deflection support 100 may be coupled to the drilling system so that it is less than 10 feet (3 m) above drill bit 97.

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 неоднородных взаимодействий калибрующей отклоняющей опоры 100, сориентированной в стволе скважины по стенке ствола скважины. С использованием процессора или т.п. для управления установкой активной калибрующей отклоняющей опоры 100 в стволе скважины в нужное положение, работу и/или наведение буровой системы можно контролировать/управлять, и данный контроль/управление может, в некоторых аспектах, 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 inhomogeneous interactions of the calibrating deflecting support 100, oriented in the wellbore along the wall of the wellbore. Using a processor or the like to control the installation of the active calibrating deflecting support 100 in the wellbore in the desired position, the operation and / or guidance of the drilling system can be controlled / controlled, and this control / control can, in some aspects, 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 футов (36 м) от него.In 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 (36 m) from it.

На фиг. 4В показан один вариант осуществления активной калибрующей отклоняющей опоры системы, показанной на фиг. 4А. На фиг. 4В согласно варианту осуществления настоящего изобретения акIn 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

- 15 019369 тивная калибрующая отклоняющая опора 100А может содержать асимметричный элемент. 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, активная калибрующая отклоняющей опора 100А может неоднородно взаимодействовать с поверхностью ствола скважины в результате динамического движения бурильной колонны во время процесса бурения, что должно зависеть от несимметричной конфигурации активной бурильной отклоняющей опоры 100А.- 15 019369 the effective calibrating deflecting support 100A may comprise an asymmetric element. 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 active calibrating deflecting support 100A may interact non-uniformly with the surface of the wellbore as a result of the dynamic movement of the drill string during the drilling process, which should depend on the asymmetric configuration of the active drilling deflecting support 100A.

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, на расстоянии в диапазоне от нескольких дюймов (1 дюйм=25 мм) до 1020 футов (3-6 м) над буровым долотом. 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 ствола в результате динамического движения бурильной колонны.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 a range of a few inches (1 inch = 25 mm) to 1,020 feet (3-6 m) above the drill bit. 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 borehole surface as a result of the dynamic movement of the drill string.

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 по окружности 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 располагается полностью в контуре резания бурового долота; причем, 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 pipes that are indented in / out of circumference, which may be joined around the circumference 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 deflecting support 100A may be configured to couple an active calibrating deflecting support 100A to a drill string such that the active calibrating deflecting support 100A is located completely in the cutting contour of the drill bit; moreover, a cutting contour containing a profile of cutting elements from edge to 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 миллиметра-десятков миллиметров от него. В других аспектах и вновь только в качестве примера, активная калибрующая отклоняющая опора 100А может соединяться с бурильной колонной для обеспечения выхода за контуры резания, по меньшей мере, участка внешней поверхности активной калибрующей отклоняющей опоры 100А в пределах от десятых долей до десятков миллиметров.By 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 an indent of the order of one millimeter-tens of millimeters from it. In other aspects, and again by way of example only, the active calibrating deflection support 100A may be coupled to the drill string to extend beyond the cutting contours of at least a portion of the outer surface of the active calibrating deflection support 100A ranging from tenths to tens of millimeters.

В варианте осуществления настоящего изобретения активная калибрующая отклоняющая опора 100А, поскольку она является не концентрической с компоновкой низа бурильной колонны, асимметричной и/или т.п., может не единообразно взаимодействовать с поверхностью бурящегося ствола скважины в результате радиального движения буровой системы в стволе скважины во время процесса бурения. Цикличные динамические взаимодействия между активной калибрующей отклоняющей опор 100А, показанной на фиг. 4В, и поверхностью ствола скважины во время процесса бурения могут давать в результате стремление буровой системы к бурению вниз в направлении 103, как показано на фигуре. Посредством удержания активной калибрующей отклоняющей опоры 100А геостационарной во время процесса бурения, активную калибрующую отклоняющую опору 100А можно использовать для наведения буровой системы.In an embodiment of the present invention, the active calibrating deflecting support 100A, since it is not concentric with the bottom of the drill string, is asymmetric and / or the like, may not uniformly interact with the surface of the drilled borehole as a result of radial movement of the drilling system in the borehole drilling process time. The cyclic dynamic interactions between the active calibrating deflection supports 100A shown in FIG. 4B and the surface of the wellbore during the drilling process may result in the tendency of the drilling system to drill downward in a direction 103, as shown in the figure. By keeping the active calibrating deflecting support 100A geostationary during the drilling process, the active calibrating deflecting support 100A can be used to guide the drilling system.

В варианте осуществления настоящего изобретения, посредством выполнения активной калибрующей отклоняющей опоры 100А с отступом от калибра, по меньшей мере в одном месте по окружности вокруг замкнутого контура активной калибрующей отклоняющей опоры 100А, можно создавать небольшой зазор между активной калибрующей отклоняющей опорой 100А и поверхностью, который можно использовать для наведения бурового долота 97. Соответственно, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения буровую систему можно наводить с использованием контактных поверхностей на компоновке 95 низа бурильной колонны, которые могут находиться внутри профиля, прорезаемого режущими элементами и/или без выталкивания контактных поверхностей за прорезаемый профиль.In an embodiment of the present invention, by indenting the active calibrating deflecting support 100A in at least one circumferential circumference around the closed loop of the active calibrating deflecting support 100A, a small gap can be created between the active calibrating deflecting support 100A and a surface that can be used to guide the drill bit 97. Accordingly, in some embodiments of the present invention, the drilling system can be guided using cont active surfaces on the layout 95 of the bottom of the drill string, which may be inside the profile cut through by the cutting elements and / or without pushing the contact surfaces for the cut profile.

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 элеменIn an embodiment of the present invention, the extension member 107 may be an element that can be controlled to change the circumference of the sleeve 105. The extension member

- 16 019369 том 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 изменения динамических взаимодействий между калибрующей отклоняющей опорой 100В и поверхностью бурящегося ствола скважины, в результате радиального/динамического движения буровой системы в стволе скважины во время процесса бурения.- 16 019369 volume 107 may be controlled / powered by a controller 110. The controller 110 may include a motor, hydraulic system and / or the like. In an embodiment of the present invention, the controller 110 may actuate a telescopic extension 107 to extend outward from the bottom of the drill string assembly 95 to alter the dynamic interactions between the calibrating deflecting support 100B and the surface of the drilled wellbore as a result of radial / dynamic movement of the drilling system in the wellbore drilling process time.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения активная калибрующая отклоняющая опора 100В может быть выполнена для создания расположения выдвинутой активной калибрующей отклоняющей опоры 100В полностью в контуре резания бурового долота. В других вариантах осуществления настоящего изобретения секция или вся выдвинутая/частично выдвинутая активная калибрующая отклоняющая опора 100В может выходить за контур резания бурового долота. Только в качестве примера, активная калибрующая отклоняющая опора 100В может соединяться с бурильной колонной для обеспечения нахождения внешней поверхности активной калибрующей отклоняющей опоры 100В в выдвинутом положении внутри контура резания с отступом порядка 1-10 мм от него. В других аспектах, и вновь 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 она выдвинута или частично выдвинута, за пределы контура резания на 1-10 мм от него.In some embodiments of the present invention, an active calibrating deflection support 100B may be configured to position the extended active calibrating deflection support 100B completely in the cutting contour of the drill bit. In other embodiments of the present invention, the section or all of the extended / partially extended active calibrating deflection support 100B may extend beyond the cutting contour of the drill bit. By way of example only, the active calibrating deflecting support 100B can be connected to the drill string to ensure that the outer surface of the active calibrating deflecting support 100B is in an extended position within the cutting contour with an offset of about 1-10 mm from it. In other aspects, and again by way of example only, the active calibrating deflection support 100B may couple to the drill string to create at least a portion of the outer surface of the active calibrating deflection support 100B when it is extended or partially extended beyond the cutting contour by 1-10 mm from him.

В варианте осуществления настоящего изобретения взаимодействиями между активными калибрующими отклоняющими опорами 100В и поверхностью можно управлять посредством позиционирования/выдвижения выдвижного элемента 107 для обеспечения наведения буровой системы и наклоннонаправленного бурения ствола скважины, бурящегося буровой системой. 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 наведения буровой системы. В варианте осуществления настоящего изобретения выдвижной элемент 107 можно выдвигать для корректировки динамических взаимодействий между активной калибрующей отклоняющей опорой 100 и поверхностью бурящегося ствола скважины. Это может требовать простого пассивного выдвижения выдвижного элемента 107, чтобы придавать активной калибрующей отклоняющей опоре 100 неоднородную форму вокруг центральной оси буровой системы и/или в стволе скважины, без приложения усилия с упором в поверхность ствола.In an embodiment of the present invention, the interactions between the active calibrating deflecting supports 100B and the surface can be controlled by positioning / extending the extension 107 to provide guidance to the drilling system and directional drilling of the borehole drilled by the drilling system. In some aspects, the processor 70 may receive data regarding a desired direction of drilling, data regarding a drilling process, data regarding a wellbore, data regarding conditions in a wellbore, seismic data, data regarding formations surrounding a wellbore and / or the like. p., and can control the operation of the controller 110 to provide positioning / extension of the sliding element 107 to guide the drilling system. In an embodiment of the present invention, the extension member 107 can be extended to adjust the dynamic interactions between the active calibrating deflecting support 100 and the surface of the well being drilled. This may require a simple passive extension of the extension 107 to make the active calibrating deflecting support 100 non-uniform around the central axis of the drilling system and / or in the wellbore without applying force against the borehole surface.

В некоторых аспектах, вместе с тем, выдвижной элемент 107 можно позиционировать выдвинутым для приложения усилия к поверхности ствола. Только в качестве примера, в некоторых вариантах осуществления выдвижной элемент 107 может передавать усилие менее 1 кН на поверхность ствола для обеспечения как передачи реактивных сил от поверхности на буровую систему, так и управления динамическими взаимодействиями между буровой системой и поверхностью ствола. 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 extended to apply force to the surface of the barrel. By way of example only, in some embodiments, the extension member 107 can transmit a force of less than 1 kN to the surface of the barrel to provide both a transfer of reactive forces from the surface to the drilling system and to control dynamic interactions between the drilling system and the surface of the barrel. 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 для обеспечения неустановившегося движения и/или неоднородного взаимодействия буровой системы с поверхностью ствола скважины. При этом неоднородное утяжеление буровой системы может обеспечивать управление и/или наведение буровой системы. 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.In 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 can vary around the circumference to ensure unsteady movement and / or inhomogeneous interaction of the drilling system with the surface of the wellbore. In this case, the inhomogeneous weighting of the drilling system can provide control and / or guidance of the drilling system. By way of example only, a weighted drill pipe giving an axial load to the bit may be a cylinder with an uneven weight distribution. 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.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения вместо калибрующих отклоняющих опор, утяжеленных бурильных труб и/или т.п. или в комбинации с ними, бурильной колонне можно придавать форму для обеспечения управления неустановившимися взаимодействиями с поверхностью ствола. Например, компоновке 95 низа бурильной колонны может быть придана асимметричная форма, она может иметь асимметричную податливость и/или т.п. Дополнительно к этому, согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения буровое долото 97 может являться асимметричным, иметь асимметричную податливость, иметь неоднородные режущие свойства и/или т.п. Более того, буровая система может быть выполнена для усиления неустановившегося движения буровой системы во время процесса бурения. Моделирование, экспериментальные исследования и/или т.п. можно использовать для разработки буровых систем с усиленным неустановившимся движением. Установку режущихIn some embodiments, the implementation of the present invention instead of calibrating deflecting supports, heavy drill pipe and / or the like. or in combination with them, the drill string can be shaped to provide control for transient interactions with the surface of the barrel. For example, an assembly 95 of the bottom of the drill string may be given an asymmetric shape, it may have asymmetric compliance and / or the like. Additionally, according to some embodiments of the present invention, drill bit 97 may be asymmetric, have asymmetric compliance, have inhomogeneous cutting properties, and / or the like. Moreover, the drilling system can be designed to enhance the transient movement of the drilling system during the drilling process. Modeling, experimental studies and / or the like. can be used to develop drilling systems with enhanced transient motion. Cutting installation

- 17 019369 элементов на буровом долоте 97, параметры работы режущих элементов можно использовать для обеспечения усиления неустановившегося движения. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения буровая система может включать в свой состав гибкую/податливую соединительную муфту, кривой переводник и/или т.п. (не показано), способные к усилению неустановившихся взаимодействий, улучшающие управление буровой системой с неустановившимися взаимодействиями и/или т.п.- 17 019369 elements on the drill bit 97, the operating parameters of the cutting elements can be used to provide increased transient motion. In some embodiments of the present invention, the drilling system may include a flexible / pliable coupler, a curve sub, and / or the like. (not shown) capable of enhancing transient interactions, improving control of a drilling system with transient interactions, and / or the like.

На фиг. 5 схематично показана система исполнительного механизма цикличного радиального движения для наведения буровой системы наклонно-направленного бурения ствола скважины согласно варианту осуществления настоящего изобретения. В варианте осуществления настоящего изобретения буровая система может содержать бурильную колонну 140, которая может, в свою очередь, содержать компоновку 95 низа бурильной колонны, и буровая система может быть выполнена для бурения ствола скважины через геологический пласт.In FIG. 5 schematically shows a rotary radial motion actuator system for guiding a directional drilling system of a borehole according to an embodiment of the present invention. In an embodiment of the present invention, the drilling system may comprise a drill string 140, which may in turn comprise a bottom 95 of the drill string, and the drilling system may be configured to drill a borehole through a geological formation.

В некоторых вариантах осуществления устройство 150 создания радиального движения может быть скреплено с бурильной колонной 140. Устройство 150 создания радиального движения может быть выполнено для создания радиального движения компоновки 95 низа бурильной колонны в стволе скважины; где радиальное движение может являться любым движением компоновки 95 низа бурильной колонны, направленным от центральной оси ствола скважины к стенке ствола скважины. Устройство 150 создания радиального движения может содержать механический вибратор, акустический вибратор и/или т.п., которые могут создавать цикличное радиальное движение, такое как вибрации, компоновки 95 низа бурильной колонны. Устройство 150 создания радиального движения может быть настроено по физическим характеристикам бурильной колонны 140 и/или компоновки 95 низа бурильной колонны для обеспечения усиления создаваемого радиального движения.In some embodiments, a radial motion generating device 150 may be bonded to a drill string 140. A radial motion generating device 150 may be configured to create a radial movement of the bottom hole assembly 95 in the wellbore; where the radial movement can be any movement of the layout 95 of the bottom of the drill string directed from the Central axis of the wellbore to the wall of the wellbore. The radial motion generating device 150 may include a mechanical vibrator, an acoustic vibrator and / or the like, which can create a cyclic radial movement, such as vibrations, the bottom of the drill string 95. The radial motion generating device 150 may be tuned to the physical characteristics of the drill string 140 and / or the bottom 95 of the drill string to provide enhanced radial movement.

В варианте осуществления настоящего изобретения взаимодействия между компоновкой 95 низа бурильной колонны и поверхностью ствола скважины можно создавать, усиливать, изменять и/или т.п. посредством устройства 150 создания радиального движения. Устройство 150 создания радиального движения может обеспечивать наведение бурильной колонны 140 созданием, приложением, изменением и/или т.п. взаимодействий между компоновкой низа бурильной колонны и поверхностью ствола скважины. Посредством наведения бурильной колонны 140 можно осуществлять наклонно-направленное бурение ствола скважины, бурящегося бурильной колонной 140. Процессор 155 можно использовать для управления устройством 150 создания радиального движения для создания взаимодействий между компоновкой 95 низа бурильной колонны и поверхностью ствола для обеспечения наведения бурильной колонны 140 в необходимом направлении.In an embodiment of the present invention, interactions between the bottom hole assembly 95 and the borehole surface can be created, enhanced, modified and / or the like. by means of a radial motion generating device 150. Radial motion generating device 150 may provide guidance to drill string 140 by creating, applying, modifying and / or the like. interactions between the layout of the bottom of the drill string and the surface of the wellbore. By aiming the drill string 140, directional drilling of the borehole drilling the drill string 140 can be performed. The processor 155 can be used to control the radial motion device 150 to create interactions between the bottom 95 of the drill string and the bore surface to allow the drill string 140 to be guided direction.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения устройство 150 создания радиального движения можно использовать в комбинации с другими способами создания неоднородных неустановившихся взаимодействий между буровой системой и поверхностью бурящегося ствола скважины, приведенных в данном описании. В таких вариантах осуществления устройство 150 создания радиального движения может обеспечивать усиление или демпфирование неустановившегося движения бурильной колонны для усиления/демпфирования действия контроллера неустановившегося взаимодействия и/или для управления контроллером неустановившегося взаимодействия. Таким путем, контроллер неустановившегося взаимодействия может действовать как контроллер/управляющее устройство контроллера неустановившегося взаимодействия и может сам управляться процессором для обеспечения управления/наведения буровой системы и/или усиления демпфирования взаимодействий неоднородного неустановившегося движения между контроллером неустановившегося взаимодействия и поверхностью ствола скважин.In some embodiments of the present invention, the radial motion generating device 150 can be used in combination with other methods for generating non-uniform transient interactions between the drilling system and the surface of the drilled wellbore described herein. In such embodiments, the radial motion generating device 150 may provide amplification or damping of the transient motion of the drill string to enhance / damp the action of the transient controller and / or to control the transient controller. In this way, the transient controller can act as the controller / controller of the transient controller and can be controlled by the processor itself to provide control / guidance of the drilling system and / or to enhance the damping of inhomogeneous transient interactions between the transient controller and the surface of the wellbore.

На фиг. 6А и 6В показаны системы избирательного снятия характеристик поверхности ствола скважины для наведения бурильной компоновки для наклонно-направленного бурения ствола скважины согласно варианту осуществления настоящего изобретения. В процессе бурения бурильную колонну 160 можно использовать для бурения ствола скважины через геологический пласт. Бурильная колонна 160 может содержать компоновку низа бурильной колонны 165 и соединительное устройство 170, которое может соединять компоновку низа бурильной колонны 165 с оборудованием вблизи площадки на поверхности или на ней. Компоновка низа бурильной колонны может содержать буровое долото 173, которое может содержать множество зубьев 174 для срезания/разрушения горной породы в геологическом пласте для создания/продолжения бурящегося ствола скважины.In FIG. 6A and 6B show systems for selectively measuring the surface of a borehole for guiding a drilling assembly for directional drilling of a borehole according to an embodiment of the present invention. During drilling, drill string 160 can be used to drill a wellbore through a geological formation. The drill string 160 may comprise a bottom hole assembly 165 and a connecting device 170 that can connect the bottom drill string assembly 165 to equipment near a site on or on the surface. The layout of the bottom of the drill string may contain a drill bit 173, which may contain many teeth 174 for cutting / destruction of rock in the geological formation to create / continue drilling the borehole.

Во время процесса бурения поверхность бурящегося ствола скважины может иметь, в общем, правильную форму и может быть образована внешним диаметром бурового долота 173. В общем, поверхность образована окружностью. Свойства различных участков геологического пласта могут обусловливать неправильную форму поверхности. На фиг. 6А согласно варианту осуществления настоящего изобретения формообразующее устройство 180 может взаимодействовать с поверхностью для изменения/придания формы поверхности. Формообразующее устройство 180 может содержать гидроструйную систему для струйной обработки поверхности, буровое долото, выполненное с возможностью бокового забуривания в поверхность, режущую пластину для срезания поверхности и/или т.п.During the drilling process, the surface of the borehole being drilled may have a generally regular shape and may be formed by the outer diameter of the drill bit 173. In general, the surface is formed by a circle. The properties of various sections of the geological formation may cause irregular surface shape. In FIG. 6A according to an embodiment of the present invention, the forming device 180 can interact with the surface to change / shape the surface. The forming device 180 may comprise a waterjet system for blasting the surface, a drill bit configured to laterally drill into the surface, a cutting insert for cutting the surface, and / or the like.

В варианте осуществления настоящего изобретения формообразующее устройство 180 можно использовать для изменения профиля поверхности ствола для обеспечения управления взаимодействиямиIn an embodiment of the present invention, the forming device 180 can be used to change the profile of the surface of the barrel to provide control interactions

- 18 019369 между компоновкой 165 низа бурильной колонны и поверхностью ствола. В некоторых аспектах калибрующая отклоняющая опора 185 может соединяться с компоновкой 165 низа бурильной колонны вблизи бурового долота 173 и может быть выполнена для взаимодействия с поверхностью ствола во время бурения ствола скважины буровой системой. В случае, если поверхность ствола является относительно однородной, произвольные взаимодействия между калибрующей отклоняющей опорой 185 и поверхностью ствола, получающиеся в результате радиального движения компоновки низа бурильной колонны 165, во время процесса бурения могут, в среднем, являться однородными и могут не оказывать влияния на направление бурения. В варианте осуществления настоящего изобретения формообразующее устройство 180 может создавать контур/форму поверхности ствола для управления взаимодействиями между калибрующей отклоняющей опорой 185 и поверхностью. В некоторых аспектах настоящего изобретения компоновка 165 низа бурильной колонны может не содержать калибрующей отклоняющей опоры 185 и взаимодействия могут осуществляться напрямую между компоновкой низа бурильной колонны 165 и поверхностью ствола.- 18 019369 between the layout 165 of the bottom of the drill string and the surface of the barrel. In some aspects, the calibrating deflecting support 185 may be coupled to the bottom of the drill string assembly 165 near the drill bit 173 and may be configured to interact with the borehole surface while drilling the borehole with a drilling system. If the borehole surface is relatively homogeneous, arbitrary interactions between the calibrating deflecting support 185 and the borehole surface resulting from the radial movement of the bottom assembly of the drill string 165 may, during the drilling process, be uniform on average and may not affect direction drilling. In an embodiment of the present invention, the forming device 180 may create a contour / shape of the surface of the barrel to control interactions between the calibrating deflecting support 185 and the surface. In some aspects of the present invention, the bottom of the drill string assembly 165 may not include a calibrating deflection support 185, and interactions may occur directly between the bottom drill string 165 and the bore surface.

В варианте осуществления настоящего изобретения посредством регулирования взаимодействий между калибрующей отклоняющей опорой 185 и поверхностью ствола можно осуществлять наведение буровой системы. В некоторых аспектах формообразующее устройство 180 может удерживаться геостационарным во время процедуры наведения для обеспечения точного выбора поверхности ствола, подлежащей обработке формообразующим устройством 180 во время процесса бурения, когда бурильная колонна 140 и/или компоненты бурильной колонны 140 могут перемещаться/вращаться в стволе скважины.In an embodiment of the present invention, by adjusting the interactions between the calibrating deflecting support 185 and the bore surface, the drilling system can be guided. In some aspects, the forming device 180 may be kept geostationary during the pointing procedure to ensure that the bore surface to be treated with the forming device 180 during the drilling process is precisely selected when the drill string 140 and / or components of the drill string 140 can move / rotate in the wellbore.

Формообразующее устройство 180 может содержать водоструйные сопла, установленные между калибрующими режущими элементами и калибрующими отклоняющими опорами бурового долота. Водоструйные сопла или т.п. можно использовать для подрезания геологического пласта перед калибрующей отклоняющей опорой для создания зазора между поверхностью ствола и калибрующей отклоняющей опорой, который может обеспечивать вибрационное наведение буровой системы согласно варианту осуществления настоящего изобретения. В других вариантах осуществления электроимпульсные системы могут быть установлены перед калибрующими отклоняющими опорами и могут использоваться для размягчения секции поверхности ствола для предоставления возможности калибрующей отклоняющей опоре разрушать материал данной секции для создания зазора для обеспечения вибрационного наведения буровой системы согласно варианту осуществления настоящего изобретения. В других вариантах осуществления электроимпульсные системы можно использовать для создания зазора напрямую.The forming device 180 may comprise water-jet nozzles mounted between calibrating cutting elements and calibrating deflecting supports of the drill bit. Water jet nozzles or the like can be used to cut the geological formation in front of the calibrating deflecting support to create a gap between the borehole surface and the calibrating deflecting support, which can provide vibrational guidance of the drilling system according to an embodiment of the present invention. In other embodiments, electropulse systems can be installed in front of the calibrating deflecting supports and can be used to soften the barrel surface section to allow the calibrating deflecting support to destroy the material of this section to create a clearance to provide vibration guidance to the drilling system according to an embodiment of the present invention. In other embodiments, electropulse systems can be used to create a clearance directly.

Показанное на фиг. 6В буровое долото 173 может быть выполнено для бурения ствола скважины с выборочной неоднородной поверхностью. В некоторых аспектах зуб 190 бурового долота 173 может быть выполнен с избирательным включением в работу для создания контура поверхности. В других аспектах различные методики можно использовать для управления буровым долотом 173 для избирательного придания формы поверхности ствола. Посредством регулирования контуров можно управлять формой поверхности с избирательным размещением канавок, углублений или т.п. в поверхности, взаимодействием между поверхностью ствола и компоновкой низа бурильной колонны 165, получающимся в результате радиального движения компоновки низа бурильной колонны 165 во время бурения ствола скважины, и направлением бурения, в результате, можно также управлять. В некоторых аспектах буровое долото 173 может содержать механический режущий элемент, который можно развертывать для предпочтительного резания одной стороны поверхности ствола.Shown in FIG. 6B, a drill bit 173 may be configured to drill a borehole with a selectively heterogeneous surface. In some aspects, tooth 190 of drill bit 173 may be selectively engaged to create a surface contour. In other aspects, various techniques may be used to control drill bit 173 to selectively shape the surface of the barrel. By adjusting the contours, it is possible to control the surface shape with the selective placement of grooves, recesses or the like in the surface, the interaction between the borehole surface and the bottom hole assembly 165 resulting from the radial movement of the bottom hole assembly 165 while drilling the wellbore, and the direction of drilling can also be controlled as a result. In some aspects, the drill bit 173 may include a mechanical cutting element that can be deployed to advantageously cut one side of the surface of the barrel.

На фиг. 7А показана блок-схема последовательности операций способа 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 сама содержать компоновку низа бурильной колонны, содержащую буровое долото для контакта с геологическим пластом и бурения секции ствола скважины через геологический пласт. Компоновка низа бурильной колонны может быть соединена с оборудованием на поверхности посредством бурильной трубы, обсадной трубы, гибкой насоснокомпрессорной трубы или т.п. Буровое долото может приводиться в действие верхним приводом, ротором, двигателем, буровым раствором и/или т.п. Во время процесса бурения бурильная колонна может претерпевать произвольное движение в стволе скважины, указанное произвольное движение может включать в себя радиальные вибрации, обусловливающие цикличный контакт бурильной колонны поверхностью ствола скважины во время процесса бурения. Взаимодействия между бурильной колонной и поверхностью, получающиеся в результате радиальных вибраций, могут наиболее значительно проявляться на забое ствола скважины, где взаимодействия могут происходить между компоновкой низа бурильной колонны и поверхностью ствола.In FIG. 7A is a flowchart of a guidance method of a drilling system for directional drilling of a wellbore 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 attached to equipment on a surface or the like. The drill string may itself comprise a bottom hole assembly containing a drill bit for contact with the geological formation and for drilling a section of the wellbore through the geological formation. The bottom hole assembly 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 the drilling process, the drill string may undergo arbitrary movement in the wellbore, said arbitrary movement may include radial vibrations causing the drill string to contact the surface of the wellbore during the drilling process. The interactions between the drill string and the surface resulting from radial vibrations can most significantly occur at the bottom of the wellbore, where interactions can occur between the layout of the bottom of the drill string and the surface of the bore.

На этапе 210 взаимодействиями вибрационного типа между бурильной колонной и поверхностью можно управлять. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения управление динамическими взаимодействиями может происходить на забое ствола скважины. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения на забое ствола скважины можно использовать устройства для создания неоднородных взаимодействий вибрационного типа компоновки низа бурильной колонны и поAt step 210, vibratory-type interactions between the drill string and the surface can be controlled. In some embodiments of the present invention, dynamic interaction control may occur at the bottom of the wellbore. In some embodiments of the present invention, devices may be used at the bottom of the borehole to create inhomogeneous interactions of the vibrational type of the bottom hole assembly and

- 19 019369 верхности ствола. В таком варианте осуществления этап регулирования взаимодействия вибрационного типа между бурильной колонной и поверхностью ствола может содержать демпфирование и/или усиление на местах работ по окружности поверхности взаимодействий вибрационного типа между компоновкой низа бурильной колонны и поверхностью. Демпфирование и/или усиление на местах по окружности поверхности может поддерживаться или усиливаться при бурении ствола скважины. В некоторых аспектах множество устройств можно использовать для создания неоднородного взаимодействия между компоновкой низа бурильной колонны и поверхностью ствола.- 19 019369 trunk tops. In such an embodiment, the step of regulating the interaction of the vibrational type between the drill string and the surface of the barrel may comprise damping and / or amplification at the work site around the surface circumference of the vibrational type interactions between the bottom assembly of the drill string and the surface. Damping and / or local reinforcement around the circumference of the surface can be maintained or enhanced when drilling a wellbore. In some aspects, a variety of devices can be used to create a heterogeneous interaction between the layout of the bottom of the drill string and the surface of the barrel.

В варианте осуществления настоящего изобретения элемент взаимодействия можно использовать на этапе 212 для создания управления динамическими взаимодействиями. Элемент взаимодействия может являться независимым элементом, таким как утяжеленная бурильная труба, компоновка калибрующей отклоняющей опоры, цилиндр или т.п., который может соединяться с бурильной колонной, и в некоторых аспектах, компоновкой низа бурильной колонны, может являться секцией бурильной колонны, такой как секция компоновки низа бурильной колонны, или т.п. Элемент взаимодействия может быть выполнен для обеспечения однородного взаимодействия между элементом взаимодействия и поверхностью бурящегося ствола скважины.In an embodiment of the present invention, the interaction element may be used in step 212 to create dynamic interaction control. The interaction element may be an independent element, such as a weighted drill pipe, an assembly of a calibrating deflection support, a cylinder or the like, which may be connected to the drill string, and in some aspects, the layout of the bottom of the drill string, may be a section of the drill string, such as bottom hole assembly section, or the like The interaction element can be performed to ensure uniform interaction between the interaction element and the surface of the drilled wellbore.

В общем, бурящийся ствол скважины является стволом скважины в геологическом пласте, по существу, с цилиндрической поверхностью. Соответственно, в некоторых аспектах элемент взаимодействия может содержать элемент с профилем, являющимся неоднородным относительно центральной оси бурильной колонны и/или ствола 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 несовпадающей 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 от компоновки низа бурильной колонны на величину, большую или меньшую, чем у других отклоняющих опор.In general, a wellbore being drilled is a wellbore in a geological formation substantially with a cylindrical surface. Accordingly, in some aspects, the interaction element may comprise an element with a profile that is heterogeneous 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; however, the central axis of the eccentric cylinder connected to the bottom of the drill string assembly is inconsistent 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. by an amount greater or less 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 скважины, в элемент, взаимодействующий не единообразно с поверхностью ствола.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 interacting uniformly with the surface of the wellbore to an element interacting non-uniformly with the surface of the wellbore.

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 поверхность ствола или для динамического воздействия на поверхность ствола, но, в отличие от этого, может являться пассивным, по сути, и взаимодействовать с поверхностью ствола вследствие динамического движения бурильной колонны во время процесса бурения. Например, элемент взаимодействия может содержать выдвижной элемент, выдвигающийся наружу из бурильной колонны. В некоторых аспектах усилия могут быть приложены выдвижным элементом на поверхность ствола, но для упрощения и по экономическим причинам, усилия могут быть, по сущности, только небольшими, т.е. усилиями менее 1 кН.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 made to apply pressure to the surface of the barrel or to dynamically affect the surface of the barrel, but, in contrast to this , can be passive, in fact, and interact with the surface of the barrel due to the dynamic movement of the drill string during the drilling process. For example, the interaction element may include a retractable element that extends outward from the drill string. In some aspects, the forces can be applied by a retractable element to the surface of the barrel, but for simplicity and for economic reasons, the forces can be, in essence, only small, i.e. forces of less than 1 kN.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения элемент взаимодействия может быть выполнен таким, что не 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, в пределах выхода за контур, обеспечивающего наведение/управление буровой системы.In some embodiments of the present invention, the interaction element may be such that it does not extend 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, within the 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 выдвигаться так, чтобы не выходить за контур режущих элементов бурового долота и/или располагаться полностью в контуре. В других аспектах один или несколько выдвижных элементов могут выдвигаться 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 пределах 1-10 мм за контур режущих элементов и/или бурового долота. В таких вариантах осуществления, вIn 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 members may extend to create at least a portion of one or more telescopic members beyond the contour of the cutting members and / or drill bit. Guidance of the drilling system can be provided in some embodiments of the present invention by extending one or more retractable elements within 1-10 mm beyond the contour of the cutting elements and / or drill bit. In such embodiments, in

- 20 019369 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.- 20 019369 difference from directional drilling systems using reactive forces, abutment against the borehole wall for guidance, only a small power and / or minimal downhole equipment can be used / may be necessary to actuate and / or maintain the necessary extension of the retractable elements beyond the contour of the cutting elements and / or drill bit.

В некоторых аспектах использования множества устройств может быть выполнена комбинация устройств для обеспечения неоднородных взаимодействий между бурильной колонной и поверхностью ствола по окружности вокруг бурильной колонны и, в таких конфигурациях, соединение множества устройств с бурильной колонной способом, в котором влияние одного устройства на динамические взаимодействия нейтрализует влияние другого устройства, может быть предотвращено. Устройства, которые можно использовать для управления динамическими взаимодействиями, могут включать в себя, помимо прочего, следующие устройства: калибрующие отклоняющие опоры, утяжеленные бурильные трубы, центратор с жесткими лопастями и/или т.п., которые могут неконцентрически располагаться на компоновке низа бурильной колонны; калибрующие отклоняющие опоры, утяжеленные бурильные трубы, центраторы с жесткими лопастями и/или т.п., которые могут быть выполнены с неоднородной по окружности сжимаемостью; устройства для изменения профиля/формы/контура поверхности; буровые долота, выполненные для бурения ствола скважины с неправильной внутренней поверхностью; и/или т.п.In some aspects of using multiple devices, a combination of devices can be made to provide heterogeneous interactions between the drill string and the surface of the bore around the drill string and, in such configurations, connecting multiple devices to the drill string in a manner in which the effect of one device on dynamic interactions neutralizes the effect another device can be prevented. Devices that can be used to control dynamic interactions can include, but are not limited to, the following devices: calibrating deflecting supports, weighted drill pipes, a centralizer with rigid blades, and / or the like, which may be placed non-concentrically on the bottom of the drill string. ; calibrating deflecting supports, weighted drill pipes, centralizers with rigid blades and / or the like, which can be made with compressibility inhomogeneous around the circumference; devices for changing the profile / shape / contour of the surface; drill bits made for drilling a borehole with an incorrect internal surface; and / or the like

На этапе 220 можно осуществлять наведение буровой системы посредством управления взаимодействиями вибрационного типа между бурильной колонной и поверхностью ствола скважины. В варианте осуществления настоящего изобретения устройства, использующиеся для управления динамическими взаимодействиями между бурильной колонной и поверхностью ствола скважины, можно избирательно устанавливать в стволе скважины для создания динамических взаимодействий наведения буровой системы. В буровых системах, в которых, по меньшей мере, участок бурильной колонны вращается во время процесса бурения, устройства можно удерживать геостационарными в стволе скважины для обеспечения наведения. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения устройства, использующиеся для управления динамическими взаимодействиями между бурильной колонной и поверхностью ствола скважины, могут быть избирательно установлены на бурильной колонне до начала бурения секции ствола скважины для создания необходимого наведения буровой системы. В некоторых аспектах устройства, использующиеся для управления динамическими взаимодействиями между бурильной колонной и поверхностью ствола скважины, могут быть переустановлены до начала бурения дополнительной секции ствола скважины. В вариантах осуществления, где исполнительный механизм, такой как кулачок или т.п., используют для изменения свойств устройства, использующегося для управления динамическими взаимодействиями между бурильной колонной и поверхностью ствола скважины, кулачок вместо устройства, использующегося для управления динамическими взаимодействиями, можно избирательно устанавливать и/или переустанавливать во время процесса бурения.At step 220, the drilling system can be guided by controlling vibratory-type interactions between the drill string and the surface of the wellbore. In an embodiment of the present invention, devices used to control dynamic interactions between the drill string and the surface of the wellbore can be selectively installed in the wellbore to create dynamic guidance interactions of the drilling system. In drilling systems in which at least a portion of the drill string rotates during the drilling process, the devices can be held geostationary in the wellbore to provide guidance. In some embodiments of the present invention, devices used to control dynamic interactions between the drill string and the surface of the wellbore can be selectively mounted on the drill string before drilling a section of the wellbore to create the necessary guidance for the drilling system. In some aspects, devices used to control dynamic interactions between the drill string and the surface of the wellbore can be reinstalled before drilling an additional section of the wellbore. In embodiments where an actuator, such as a cam or the like, is used to change the properties of the device used to control the dynamic interactions between the drill string and the surface of the wellbore, the cam instead of the device used to control the dynamic interactions can be selectively set and / or reinstall 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 устройства, использующегося для управления динамическими взаимодействиями между бурильной колонной и поверхностью ствола скважины, и/или устройства для включения в работу устройства, использующегося для управления динамическими взаимодействиями между бурильной колонной и поверхностью ствола скважины, такое как кулачок или т.п., можно использовать для перемещения устройств, использующихся для управления динамическими взаимодействиями между бурильной колонной и поверхностью ствола скважины во время процесса бурения.In some embodiments of the present invention, means for controlling the position in the wellbore, orientation in the wellbore, location and / or orientation on the drill string of a device used to control dynamic interactions between the drill string and the surface of the wellbore, and / or device to turn on the device used to control dynamic interactions between the drill string and the surface of the wellbore, such as a cam or the like, can be used zovat for moving the devices used to control the dynamic interactions between the drill string and the surface of the wellbore during the drilling process.

На этапе 230 осуществляют наведение буровой системы для бурения ствола скважин в необходимом направлении. В варианте осуществления настоящего изобретения можно определить необходимое направление секции ствола скважины, подлежащей бурению, и устройство, использующееся для управления динамическими взаимодействиями, может быть установлено в стволе скважины и/или на бурильной колонне для наведения буровой системы для бурения секции ствола скважины в необходимом направлении. В некоторых аспектах процессор может управлять положением, ориентацией и/или т.п. устройства, использующегося для управления динамическими взаимодействиями в стволе скважины и/или на бурильной колонне для обеспечения бурения секции ствола скважины, подлежащей бурению в необходимом направлении. 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.At step 230, the guidance system is drilled to drill the wellbore in the desired direction. In an embodiment of the present invention, it is possible to determine the necessary direction of the borehole section to be drilled, and a device used to control dynamic interactions can be installed in the borehole and / or on the drill string to guide the drilling system to drill the borehole section in the required direction. In some aspects, the processor may control position, orientation, and / or the like. a device used to control dynamic interactions in the wellbore and / or on the drill string to allow drilling of a section of the wellbore to be drilled in the required direction. 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.

На фиг. 7В показана блок-схема последовательности операций способа для управления буровой системой для бурения ствола скважины в геологическом пласте согласно варианту осуществления настоящего изобретения. На этапе 240 буровая система, содержащая бурильную колонну и буровое долото, выполненные для бурения ствола скважины в геологическом пласте, можно использовать для бурения секции ствола скважины. На этапе 250 можно регистрировать данные, касающиеся работы бурильной колонны и/или бурового долота во время процесса бурения. Данные могут включать в себя такие позиции, как осевая нагрузка на долото, скорость вращения буровой системы, нагрузка на крюке, крутящийIn FIG. 7B is a flowchart of a method for controlling a borehole system for drilling a borehole in a geological formation according to an embodiment of the present invention. At step 240, a drilling system comprising a drill string and a drill bit configured to drill a borehole in a geological formation may be used to drill a section of a borehole. At step 250, data regarding the operation of the drill string and / or drill bit during the drilling process can be recorded. Data may include items such as axial load on the bit, rotational speed of the drilling system, load on the hook, torque

- 21 019369 момент и/или т.п. Кроме того, данные можно собирать в стволе скважины, на оборудовании на поверхности, в пласте, окружающем 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.- 21 019369 moment and / or the like. In addition, data can be collected in the wellbore, on equipment on the surface, in the formation surrounding the wellbore, and / or the like, and data related to drilling activities / processes to be performed or to be performed during drilling can be entered . 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.

На этапе 260 данные измерений, касающиеся буровой системы, и/или данные, касающиеся геологического пласта и/или условий в бурящемся стволе скважины и/или т.п., могут быть обработаны. 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.At step 260, measurement data regarding the drilling system and / or data regarding 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 осуществления управления взаимодействиями неустановившегося движения между буровой системой и поверхностью ствола скважины. Например, магнитометры, гравитометры, акселерометры, гироскопические системы и/или т.п. могут определять амплитуду, частоту, скорость, ускорение и/или т.п. буровой системы обеспечения понимания любого неустановившегося движения. Данные от датчиков можно отправлять на процессор для обработки, и значения параметров неустановившегося движения буровой системы могут отображаться, использоваться в системе управления для управления неустановившимися взаимодействиями бурильной колонны, обрабатываться с другими данными из геологического пласта, ствола скважины и/или т.п. для обеспечения управления системой управления для управления неустановившимися взаимодействиями бурильной колонны и/или т.п. 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 the transient interaction between the drilling system and the surface of the wellbore. For example, magnetometers, gravitometers, accelerometers, gyroscopic systems and / or the like. can determine amplitude, frequency, speed, acceleration, and / or the like. a drilling system to provide an understanding of any transient motion. Data from the sensors can be sent to the processor for processing, and the parameters of the transient motion of the drilling system can be displayed, used in the control system to control transient interactions of the drill string, processed with other data from the geological formation, wellbore and / or the like. to provide control of a control system for controlling transient drill string interactions and / or the like. 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.

На этапе 270 можно управлять взаимодействиями вибрационного типа между бурильной колонной и поверхностью бурящегося ствола скважины. Управление взаимодействиями между бурильной колонной и поверхностью ствола скважин можно обеспечивать посредством изменения/манипулирования/смены характеристик контакта секции компоновки низа бурильной колонны, секции бурильной колонны, режущих элементов бурового долота, профиля поверхности ствола скважины и/или т.п. Характеристики контакта могут являться характеристиками, связанными с внешней поверхностью секции компоновки низа бурильной колонны, секции бурильной колонны, режущих элементов бурового долота и/или т.п., которые могут контактировать с поверхностью ствола скважины во время процесса бурения.At step 270, vibratory-type interactions between the drill string and the surface of the wellbore being drilled can be controlled. The interaction between the drill string and the surface of the borehole can be controlled by changing / manipulating / changing the contact characteristics of the bottom section of the drill string, section of the drill string, cutting elements of the drill bit, surface profile of the borehole and / or the like. Contact characteristics may be characteristics associated with the outer surface of the bottom hole assembly section, the drill string section, drill bit cutting elements, and / or the like, which may come into contact with the surface of the wellbore during the drilling process.

Характеристики контакта могут содержать профиль/форму внешней поверхности (т.е. могут содержать характеристики эксцентрической формы внешней поверхности вокруг центральной оси буровой системы, компоновки низа бурильной колонны, бурового долота и/или т.п., могут содержать параметры секций внешней поверхности, выходящих за калибр и/или имеющих отступ в калибр), могут содержать параметры неоднородной податливости вокруг внешней поверхности и/или т.п.Contact characteristics may contain the profile / shape of the external surface (i.e., may contain the characteristics of the eccentric shape of the external surface around the central axis of the drilling system, the layout of the bottom of the drill string, drill bit and / or the like, may contain parameters of the sections of the external surface emerging per caliber and / or indented in caliber), may contain inhomogeneous compliance parameters around the outer surface and / or the like.

На этапе 280 управляемые взаимодействия вибрационного типа между бурильной колонной и поверхностью ствола скважины можно использовать для управления работой/функционированием буровой системы. Например, когда можно обнаруживать и прогнозировать аномальный шум бурового долота буровой системы, взаимодействиями вибрационного типа между бурильной колонной и поверхностью ствола скважины можно управлять для устранения, уменьшения и/или предотвращения аномального шума. В варианте осуществления настоящего изобретения функциональность буровой системы можно определять из обработанных данных и можно изменять посредством управления взаимодействиями между бурильной колонной и поверхностью ствола скважины. Таким путем, варианты осуществления настоящего изобретения могут создавать новые системы и способы для управления работой буровых систем.At 280, controlled vibratory-type interactions between the drill string and the surface of the wellbore can be used to control the operation / functioning of the drilling system. For example, when it is possible to detect and predict abnormal noise in the drill bit of the drilling system, vibrational interactions between the drill string and the surface of the wellbore can be controlled to eliminate, reduce, and / or prevent abnormal noise. In an embodiment of the present invention, the functionality of the drilling system can be determined from the processed data and can be changed by controlling the interactions between the drill string and the surface of the wellbore. In this way, embodiments of the present invention can create new systems and methods for controlling the operation of drilling systems.

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 различных способов и/или процедур, 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, to show various methods and / or procedures, have been described in a specific order. It should be understood that alternative embodiments, methods and / or procedures can be performed in an order different from the above.

Claims (39)

1. Способ использования динамического движения буровой системы в стволе скважины во время бурения или бурения с отбором керна в геологическом пласте буровой системой, содержащей бурильную колонну, компоновку низа и буровое долото, для управления буровой системой, согласно которому создают секцию буровой системы для управления динамическими взаимодействиями между буровой системой и внутренней поверхностью ствола скважины, при этом указанная секция предназначена для обеспечения изменений указанных взаимодействий, обусловленных динамическим перемещением буровой системы в процессе бурения, по окружности вокруг секции буровой системы и обеспечения создания указанных взаимодействий случайным динамическим перемещением буровой системы в стволе скважины, поддерживают указанную секцию без вращения в стволе скважины в процессе бурения и используют управляемые динамические взаимодействия между секцией буровой системы и внутренней поверхностью ствола скважины для управления буровой системой.1. The method of using the dynamic movement of the drilling system in the wellbore during drilling or core drilling in the geological formation with a drilling system containing a drill string, a bottom layout and a drill bit to control the drilling system, according to which a section of the drilling system is created to control dynamic interactions between the drilling system and the inner surface of the wellbore, while this section is designed to provide changes to these interactions due to the dyne by moving the drilling system while drilling, around the circumference around the drilling system section and ensuring the creation of these interactions by random dynamic movement of the drilling system in the wellbore, support the specified section without rotation in the wellbore during drilling and use controlled dynamic interactions between the drilling system section and the internal the surface of the wellbore to control the drilling system. 2. Способ по п.1, при котором при управлении динамическими взаимодействиями между секцией буровой системы и внутренней поверхностью ствола скважины создают неоднородные динамические взаимодействия между секцией буровой системы и внутренней поверхностью ствола скважины.2. The method according to claim 1, wherein when managing dynamic interactions between a section of a drilling system and an inner surface of a wellbore, heterogeneous dynamic interactions between a section of a drilling system and an inner surface of a wellbore are created. 3. Способ по п.1, при котором при использовании управляемых динамических взаимодействий между секцией буровой системы и внутренней поверхностью ствола скважины динамические взаимодействия используют для наведения буровой системы.3. The method according to claim 1, wherein when using controlled dynamic interactions between a section of the drilling system and the inner surface of the wellbore, dynamic interactions are used to guide the drilling system. 4. Способ по п.1, при котором при использовании управляемых динамических взаимодействий между секцией буровой системы и внутренней поверхностью ствола скважины динамические взаимодействия используют для управления взаимодействием между буровым долотом и забоем скважины.4. The method according to claim 1, wherein when using controlled dynamic interactions between the section of the drilling system and the inner surface of the wellbore, dynamic interactions are used to control the interaction between the drill bit and the bottom of the well. 5. Способ по п.1, при котором при использовании управляемых динамических взаимодействий между секцией буровой системы и внутренней поверхностью ствола скважины динамические взаимодействия используют для повышения показателей работы бурового долота.5. The method according to claim 1, wherein when using controlled dynamic interactions between the section of the drilling system and the inner surface of the wellbore, dynamic interactions are used to increase the performance of the drill bit. 6. Способ по п.1, при котором при управлении динамическими взаимодействиями между секцией буровой системы и внутренней поверхностью ствола скважины создают асимметричную секцию буровой системы.6. The method according to claim 1, wherein when managing dynamic interactions between the section of the drilling system and the inner surface of the wellbore, an asymmetric section of the drilling system is created. 7. Способ по п.1, при котором при управлении динамическими взаимодействиями между секцией буровой системы и внутренней поверхностью ствола скважины соединяют контактный элемент с буровой системой и используют его для управления динамическими взаимодействиями.7. The method according to claim 1, in which when controlling dynamic interactions between a section of the drilling system and the inner surface of the wellbore, a contact element is connected to the drilling system and used to control dynamic interactions. 8. Способ по п.7, при котором поддерживают контактный элемент без вращения в стволе скважины во время работы буровой системы.8. The method according to claim 7, wherein supporting the contact element without rotation in the wellbore during operation of the drilling system. 9. Способ по п.8, при котором контактный элемент выполнен с возможностью создания неоднородного динамического взаимодействия с внутренней поверхностью ствола скважины.9. The method of claim 8, wherein the contact element is configured to create a heterogeneous dynamic interaction with the inner surface of the wellbore. 10. Способ по п.8, при котором контактный элемент имеет асимметричную форму.10. The method of claim 8, wherein the contact element has an asymmetric shape. 11. Способ по п.8, при котором дополнительно позиционируют контактный элемент в стволе скважины для обеспечения необходимого функционирования буровой системы.11. The method according to claim 8, in which the contact element is additionally positioned in the wellbore to ensure the necessary functioning of the drilling system. 12. Способ по п.11, при котором необходимым функционированием является наведение буровой системы.12. The method according to claim 11, in which the necessary functioning is the guidance of the drilling system. 13. Способ по п.8, при котором контактный элемент соединен с компоновкой низа бурильной колонны.13. The method of claim 8, in which the contact element is connected to the layout of the bottom of the drill string. 14. Способ по п.8, при котором контактный элемент соединен с буровым долотом.14. The method of claim 8, wherein the contact element is connected to the drill bit. 15. Способ по п.8, при котором контактный элемент соединен с буровой системой для создания условия цикличного входа контактного элемента в контакт с внутренней поверхностью ствола скважины во время процесса бурения.15. The method according to claim 8, wherein the contact element is connected to the drilling system to create a condition for the contact element to cycle into contact with the inner surface of the wellbore during the drilling process. 16. Способ по п.8, при котором контактный элемент выполнен с возможностью создания изменения динамического взаимодействия между контактным элементом и внутренней поверхностью ствола скважины по окружности вокруг контактного элемента.16. The method of claim 8, wherein the contact element is configured to create a change in dynamic interaction between the contact element and the inner surface of the wellbore around the circumference around the contact element. 17. Способ по п.8, при котором контактный элемент содержит цилиндр, эксцентрически соединенный с компоновкой низа бурильной колонны.17. The method of claim 8, wherein the contact element comprises a cylinder eccentrically connected to the bottom of the drill string. 18. Способ по п.8, при котором контактный элемент является перемещающимся на компоновке низа бурильной колонны.18. The method according to claim 8, in which the contact element is movable on the layout of the bottom of the drill string. 19. Способ по п.8, при котором контактный элемент является вращающимся на компоновке низа бурильной колонны.19. The method of claim 8, wherein the contact element is rotatable on the layout of the bottom of the drill string. 20. Способ по п.8, при котором контактный элемент соединен с буровой системой для обеспечения расположения контактного элемента в контуре резания бурового долота.20. The method according to claim 8, in which the contact element is connected to the drilling system to ensure the location of the contact element in the cutting circuit of the drill bit. 21. Способ по п.8, в котором контактный элемент соединен с буровой системой для обеспечения расположения по меньшей мере части контактного элемента снаружи контура резания бурового долота.21. The method of claim 8, in which the contact element is connected to the drilling system to ensure that at least part of the contact element is located outside the cutting contour of the drill bit. 22. Способ по п.1, при котором дополнительно используют процессор для осуществления управления динамическими взаимодействиями.22. The method according to claim 1, wherein the processor is additionally used to control dynamic interactions. - 23 019369- 23 019369 23. Способ по п.22, при котором процессор осуществляет управление динамическими взаимодействиями в режиме реального времени.23. The method according to item 22, wherein the processor controls the dynamic interactions in real time. 24. Способ по п.22, при котором дополнительно используют процессор для обработки данных активного положения контактного элемента на компоновке низа бурильной колонны для обеспечения необходимого управления буровой системой и устанавливают контактный элемент в активное положение.24. The method according to item 22, in which the processor is additionally used to process the data of the active position of the contact element on the layout of the bottom of the drill string to provide the necessary control of the drilling system and set the contact element in the active position. 25. Способ по п.22, при котором дополнительно регистрируют данные и передают регистрируемые данные на процессор.25. The method according to item 22, in which additionally register the data and transmit the recorded data to the processor. 26. Способ по п.23, при котором регистрируемые данные содержат данные функционирования, содержащие данные, касающиеся функционирования по меньшей мере одного функционального элемента буровой системы.26. The method according to item 23, in which the recorded data contains functioning data containing data regarding the operation of at least one functional element of the drilling system. 27. Способ по п.23, при котором регистрируемые данные содержат данные, касающиеся динамического движения буровой системы в стволе скважины.27. The method according to item 23, in which the recorded data contains data regarding the dynamic movement of the drilling system in the wellbore. 28. Способ по п.23, при котором регистрируемые данные содержат сейсмические данные, относящиеся к геологическому пласту, окружающему ствол скважины.28. The method according to item 23, in which the recorded data contains seismic data related to the geological formation surrounding the wellbore. 29. Способ по п.23, при котором регистрируемые данные содержат данные ствола скважины, содержащие данные, касающиеся условий в стволе скважины.29. The method according to item 23, in which the recorded data contains data from the wellbore containing data regarding conditions in the wellbore. 30. Система управления буровой системой для бурения или отбора керна в геологическом пласте, содержащая буровую систему, имеющую бурильную колонну, компоновку низа бурильной колонны и буровое долото, при этом ствол скважины, пробуриваемый буровой системой, образован внутренней поверхностью стенки ствола скважины и забоем скважины, и элемент взаимодействия, соединенный с буровой системой, предназначенный для управления динамическими взаимодействиями между буровой системой и внутренней поверхностью ствола скважины, поддерживаемый без вращения на буровой системе в процессе бурения, обеспечивающий изменения указанных взаимодействий, обусловленных динамическим движением буровой системы в стволе скважины в процессе бурения, по окружности вокруг элемента взаимодействия и обеспечивающий создание указанных взаимодействий случайным динамическим перемещением буровой системы в стволе скважины.30. A control system for a drilling system for drilling or coring in a geological formation, comprising a drilling system having a drill string, a bottom assembly of the drill string and a drill bit, wherein the wellbore drilled by the drilling system is formed by the inner surface of the wellbore wall and the bottom hole, and an interaction element connected to the drilling system, designed to control dynamic interactions between the drilling system and the inner surface of the wellbore, supported without rashchenija on the drilling system during drilling, which provides for modification of these interactions due to dynamic motion of the drilling system in the wellbore during drilling, circumferentially around the element of interaction and provides randomly create dynamic interactions of said moving the drilling system in the borehole. 31. Система по п.30, в которой элемент взаимодействия предназначен управлять указанными динамическими взаимодействиями для наведения буровой системы.31. The system of claim 30, wherein the interaction element is designed to control said dynamic interactions to guide the drilling system. 32. Система по п.30, в которой элемент взаимодействия предназначен управлять указанными динамическими взаимодействиями для управления показателями работы бурового долота.32. The system of claim 30, wherein the interaction element is designed to control the specified dynamic interactions to control the performance of the drill bit. 33. Система по п.30, в которой элемент взаимодействия соединен с буровой системой на расстоянии менее 20 футов (6 м) над буровым долотом.33. The system of claim 30, wherein the interaction member is coupled to the drilling system less than 20 feet (6 m) above the drill bit. 34. Система по п.30, в которой элемент взаимодействия соединен с компоновкой низа бурильной колонны для создания асимметричного наружного профиля элемента взаимодействия и компоновки низа бурильной колонны.34. The system of claim 30, wherein the interaction member is coupled to the bottom of the drill string assembly to create an asymmetric outer profile of the interaction member and the bottom of the drill string. 35. Система по п.30, дополнительно содержащая исполнительный механизм для перемещения элемента взаимодействия на буровой системе.35. The system of claim 30, further comprising an actuator for moving the interaction member on the drilling system. 36. Система по п.35, содержащая исполнительный механизм для вращения элемента взаимодействия на буровой системе.36. The system according to clause 35, containing the actuator for rotation of the interaction element on the drilling system. 37. Система по п.30, дополнительно содержащая процессор, соединенный с исполнительным механизмом и выполненный с возможностью управления исполнительным механизмом для установки элемента взаимодействия на буровой системе.37. The system of claim 30, further comprising a processor coupled to the actuator and configured to control the actuator to install an interaction element on the drilling system. 38. Система по п.37, дополнительно содержащая датчик для передачи данных на процессор.38. The system of clause 37, further comprising a sensor for transmitting data to the processor. 39. Система по п.38, в которой датчик является одним из следующего: геофизический датчик, акселерометр, гигроскопический датчик, датчик температуры, локационный датчик, датчик давления, датчик радиального движения, датчик износа.39. The system of claim 38, wherein the sensor is one of the following: a geophysical sensor, an accelerometer, a hygroscopic sensor, a temperature sensor, a location sensor, a pressure sensor, a radial motion sensor, a wear sensor.
EA201070264A 2007-08-15 2008-08-12 System and method for controlling a drilling system for drilling a borehole in an earth formation EA019369B1 (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
US12/116,408 US8534380B2 (en) 2007-08-15 2008-05-07 System and method for directional drilling a borehole with a rotary drilling system
US12/116,380 US8066085B2 (en) 2007-08-15 2008-05-07 Stochastic bit noise control
US12/116,390 US8763726B2 (en) 2007-08-15 2008-05-07 Drill bit gauge pad control
US12/116,444 US8720604B2 (en) 2007-08-15 2008-05-07 Method and system for steering a directional drilling system
PCT/GB2008/002706 WO2009022115A1 (en) 2007-08-15 2008-08-12 System and method for controlling a drilling system for drilling a borehole in an earth formation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201070264A1 EA201070264A1 (en) 2010-08-30
EA019369B1 true EA019369B1 (en) 2014-03-31

Family

ID=41664355

Family Applications (5)

Application Number Title Priority Date Filing Date
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
EA201070265A EA201070265A1 (en) 2007-08-15 2008-08-12 METHOD OF MANAGING THE CALIBRATING ELEMENT OF BORING BIT AND BORING BIT
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
EA201070267A EA018610B1 (en) 2007-08-15 2008-08-12 Method and system for steering a directional drilling system

Family Applications Before (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
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
EA201070265A EA201070265A1 (en) 2007-08-15 2008-08-12 METHOD OF MANAGING THE CALIBRATING ELEMENT OF BORING BIT AND BORING BIT

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201070267A EA018610B1 (en) 2007-08-15 2008-08-12 Method and system for steering a directional drilling system

Country Status (7)

Country Link
EP (4) EP2176494A1 (en)
CN (6) CN103299020B (en)
AU (1) AU2008288343A1 (en)
CA (4) CA2694868A1 (en)
EA (5) EA018829B1 (en)
MX (4) MX2010001817A (en)
WO (4) WO2009022115A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2765025C1 (en) * 2021-02-01 2022-01-24 Павел Михайлович Ведель Method for drilling inclined-directional well and device for its implementation

Families Citing this family (25)

* 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
BR112014010753A2 (en) * 2011-11-04 2017-04-25 Prad Res & Dev Ltd method for grinding an obstruction disposed within a wellbore (w), and assembly for grinding an obstruction disposed within a wellbore (w)
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
AU2013408249B2 (en) * 2013-12-20 2017-04-13 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
BR112019006604A2 (en) * 2016-11-04 2019-07-02 Halliburton Energy Services Inc steerable rotary system, rotary drilling system and method for drilling a wellbore
RU174947U1 (en) * 2017-04-19 2017-11-13 Публичное акционерное общество специального машиностроения и металлургии "Мотовилихинские заводы" Device for directional wellbore drilling
EP3645836A4 (en) * 2017-06-26 2021-04-07 HRL Laboratories, LLC System and method for generating output of a downhole inertial 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
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
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
CN113677868A (en) * 2019-02-15 2021-11-19 斯伦贝谢技术有限公司 Downhole directional drilling tool
GB2599554B (en) 2019-07-30 2023-01-18 Landmark Graphics Corp 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
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 (7)

* 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
WO1997047848A1 (en) * 1996-06-14 1997-12-18 Andergauge Limited Drilling apparatus
WO1999028587A1 (en) * 1997-12-04 1999-06-10 Halliburton Energy Services, Inc. Drilling system including eccentric adjustable diameter blade stabilizer
WO2001021927A2 (en) * 1999-09-24 2001-03-29 Vermeer Manufacturing Company Real-time control system and method for controlling an underground boring machine
WO2002036924A2 (en) * 2000-11-03 2002-05-10 Canadian Downhole Drill Systems Inc. Rotary steerable drilling tool and method for directional drilling
WO2004113664A1 (en) * 2003-06-23 2004-12-29 Schlumberger Holdings Limited Inner and outer motor with eccentric stabilizer

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
US5213168A (en) * 1991-11-01 1993-05-25 Amoco Corporation Apparatus for drilling a curved subterranean borehole
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
US6340063B1 (en) * 1998-01-21 2002-01-22 Halliburton Energy Services, Inc. Steerable rotary directional drilling method
US6092610A (en) * 1998-02-05 2000-07-25 Schlumberger Technology Corporation Actively controlled rotary steerable system and method for drilling wells
BE1012545A3 (en) * 1999-03-09 2000-12-05 Security Dbs Widener borehole.
AU1401101A (en) * 1999-11-10 2001-06-06 Petroleum Research And Development N.V. 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
CA2345560C (en) * 2000-11-03 2010-04-06 Canadian Downhole Drill Systems Inc. Rotary steerable drilling tool
EP1227214B1 (en) * 2001-01-27 2004-06-30 Camco International (UK) Limited Cutting structure for drill bit
US20030127252A1 (en) * 2001-12-19 2003-07-10 Geoff Downton Motor Driven Hybrid Rotary Steerable System
US6732817B2 (en) * 2002-02-19 2004-05-11 Smith International, Inc. Expandable underreamer/stabilizer
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
US7467673B2 (en) * 2004-01-28 2008-12-23 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 (7)

* 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
WO1997047848A1 (en) * 1996-06-14 1997-12-18 Andergauge Limited Drilling apparatus
WO1999028587A1 (en) * 1997-12-04 1999-06-10 Halliburton Energy Services, Inc. Drilling system including eccentric adjustable diameter blade stabilizer
WO2001021927A2 (en) * 1999-09-24 2001-03-29 Vermeer Manufacturing Company Real-time control system and method for controlling an underground boring machine
WO2002036924A2 (en) * 2000-11-03 2002-05-10 Canadian Downhole Drill Systems Inc. Rotary steerable drilling tool and method for directional drilling
WO2004113664A1 (en) * 2003-06-23 2004-12-29 Schlumberger Holdings Limited Inner and outer motor with eccentric stabilizer

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2765025C1 (en) * 2021-02-01 2022-01-24 Павел Михайлович Ведель Method for drilling inclined-directional well and device for its implementation

Also Published As

Publication number Publication date
EA018829B1 (en) 2013-11-29
MX337972B (en) 2016-03-29
CA2694858C (en) 2018-07-03
EA018610B1 (en) 2013-09-30
AU2008288343A1 (en) 2009-02-19
CN101827995B (en) 2014-02-26
EA201070264A1 (en) 2010-08-30
EA201070265A1 (en) 2010-08-30
WO2009022114A1 (en) 2009-02-19
EA017791B1 (en) 2013-03-29
MX340647B (en) 2016-07-19
CN103299020A (en) 2013-09-11
MX2010001817A (en) 2010-03-10
MX341532B (en) 2016-08-24
CA2694868A1 (en) 2009-02-19
EP2176493A1 (en) 2010-04-21
CN101784746A (en) 2010-07-21
WO2009022116A1 (en) 2009-02-19
CA2694977A1 (en) 2009-02-19
EP2188484A1 (en) 2010-05-26
CN103299020B (en) 2016-04-13
WO2009022115A1 (en) 2009-02-19
CN101778992A (en) 2010-07-14
EA201070267A1 (en) 2010-10-29
CN101784746B (en) 2014-06-25
EA201070266A1 (en) 2011-02-28
EP2188483A1 (en) 2010-05-26
MX2010001816A (en) 2010-03-10
CN101827994A (en) 2010-09-08
CA2694857A1 (en) 2009-02-19
WO2009022128A1 (en) 2009-02-19
MX2010001815A (en) 2010-03-10
CA2694858A1 (en) 2009-02-19
CN103774990A (en) 2014-05-07
EA201070263A1 (en) 2010-08-30
MX2010001814A (en) 2010-03-10
CN101827995A (en) 2010-09-08
EP2176494A1 (en) 2010-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA019369B1 (en) System and method for controlling a drilling system for drilling a borehole in an earth formation
US8757294B2 (en) System and method for controlling a drilling system for drilling a borehole in an earth formation
US8727036B2 (en) System and method for drilling
US8720605B2 (en) System for directionally drilling a borehole with a rotary drilling system
US8960329B2 (en) Steerable piloted drill bit, drill system, and method of drilling curved boreholes
US8307914B2 (en) Drill bits and methods of drilling curved boreholes
US8157024B2 (en) Ball piston steering devices and methods of use
US9982487B2 (en) Wellbore drilling systems with vibration subs
WO2019178318A1 (en) Dampers for mitigation of downhole tool vibrations
US20230009235A1 (en) Shock-based damping systems and mechanisms for vibration damping in downhole applications
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 KG MD TJ TM

QB4A Registration of a licence in a contracting state
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 KZ

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