NO310036B1

NO310036B1 - Controllable drilling with borehole motor

Info

Publication number: NO310036B1
Application number: NO972878A
Authority: NO
Inventors: Alban Michel Faure
Original assignee: Shell Int Research
Priority date: 1994-12-21
Filing date: 1997-06-20
Publication date: 2001-05-07
Also published as: WO1996019635A1; CO4480786A1; SA95160479B1; BR9510493A; CN1062634C; OA10429A; EP0799363A1; EP0799363B1; AU4435796A; AR004469A1; DE69509557D1; CA2207923C; NO972878L; MY115387A; CA2207923A1; DK0799363T3; AU692040B2; TNSN95131A1; CN1171142A; RU2149248C1

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte og et system for frembringelse av et borehull i en jordformasjon. Mer spesielt angår oppfinnelsen boring av borehull hvor det anvendes en boremontasje som tillater styring av en borkrone til et ønsket målområde under jordoverflaten. En typisk anvendelse ved hvilken det er et behov for slik styring av borkronen, er for eksempel ved offshore-boring hvorved et antall avviksborehull bores fra en offshore-plattform til flere steder i en hydrokarboninneholdende sone i en jordformasjon. Andre anvendelser ved hvilke det er et behov for styrbar boring, omfatter boring av horisontale eller sterkt hellende borehull inn i en slik hydrokarboninneholdende sone. The invention relates to a method and a system for producing a borehole in an earth formation. More particularly, the invention relates to the drilling of boreholes where a drilling assembly is used which allows the steering of a drill bit to a desired target area below the earth's surface. A typical application in which there is a need for such control of the drill bit is, for example, in offshore drilling whereby a number of deviation boreholes are drilled from an offshore platform to several locations in a hydrocarbon-containing zone in an earth formation. Other applications in which there is a need for controllable drilling include drilling horizontal or steeply inclined boreholes into such a hydrocarbon-bearing zone.

EP-571 045-A1 viser en fremgangsmåte for frembringelse av et borehull i en jordformasjon ved benyttelse av en boremontasje som omfatter en borestreng som strekker seg ned i borehullet, en borehullsmotor omfattende et hus og en drivaksel for rotasjon av en borkrone, hvilken drivaksel har en hellende orientering i forhold til en lengdeakse av borestrengens nedre del, idet motorhuset er koplet til borestrengens nedre del på en måte som tillater rotasjon av motorhuset om lengdeaksen, idet boremontasjen videre omfatter en styreanordning for å styre rotasjon av motorhuset om lengdeaksen og i forhold til borestrengen. Ved den kjente fremgangsmåte benyttes en borehullsmotor som har et hus med et justerbart bend, hvorved bendet under rettlinjet boring justeres slik at bendvinkelen er null, og bendet under bueformet eller krum boring justeres slik at bendvinkelen svarer til den ønskede borehullslaiimning. Før boring av et bueformet borehullsavsnitt roteres motorhuset i forhold til borestrengen om et valgt antall inkrementale vinkeltrinn, slik at horehuset orienteres i den ønskede asimufretning. EP-571 045-A1 shows a method for producing a borehole in an earth formation using a drill assembly comprising a drill string extending down the borehole, a borehole motor comprising a housing and a drive shaft for rotation of a drill bit, which drive shaft has an inclined orientation in relation to a longitudinal axis of the lower part of the drill string, the motor housing being connected to the lower part of the drill string in a way that allows rotation of the motor housing about the longitudinal axis, the drilling assembly further comprising a control device for controlling rotation of the motor housing about the longitudinal axis and in relation to the drill string. In the known method, a borehole motor is used which has a housing with an adjustable bend, whereby the bend during rectilinear drilling is adjusted so that the bend angle is zero, and the bend during arched or curved drilling is adjusted so that the bend angle corresponds to the desired borehole alignment. Before drilling an arc-shaped borehole section, the motor housing is rotated in relation to the drill string by a selected number of incremental angular steps, so that the whore housing is oriented in the desired azimuth alignment.

WO-A-93/23652 viser en boremontasje omfattende et dreiebord, en borestreng, en borehullsmotor med en skråttstilt utgangs- eller drivaksel, og et hus som er koplet til en utgangs- eller drivaksel av en andre motor. Den andre motor kan selektivt tillates å rotere i forhold til borestrengen under boring av et rett borehullsavsnitt, eller låses til borestrengen under boring av et buet borehullsavsnitt. Før boring av et buet avsnitt startes, benyttes dreiebordet til å innrette borestrengen for å orientere drivakselen i den nødvendige retning. WO-A-93/23652 discloses a drilling assembly comprising a rotary table, a drill string, a downhole motor with an inclined output or drive shaft, and a housing coupled to an output or drive shaft of a second motor. The second motor may be selectively allowed to rotate relative to the drill string while drilling a straight borehole section, or locked to the drill string while drilling a curved borehole section. Before drilling a curved section is started, the rotary table is used to align the drill string to orient the drive shaft in the required direction.

Det er et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe en forbedret fremgangsmåte for frembringelse av et borehull i en jordformasjon ved hvilken det benyttes en borehullsmotor som tillater både bueformet boring og rettlinjet boring, uten behov for et motorhus som har et justerbart bend. It is an object of the invention to provide an improved method for producing a borehole in an earth formation in which a borehole motor is used which allows both arc-shaped drilling and straight-line drilling, without the need for a motor housing which has an adjustable bend.

Det er et ytterligere formål med oppfinnelsen å tilveiebringe en forbedret boremontasje for frembringelse av et borehull i en jordformasjon ved benyttelse av en borehullsmotor som tillater både bueformet boring og rettlinjet boring, uten behov for et motorhus som har et justerbart bend. It is a further object of the invention to provide an improved drilling assembly for producing a borehole in an earth formation using a borehole motor which allows both arc-shaped drilling and straight-line drilling, without the need for a motor housing which has an adjustable bend.

I overensstemmelse med én side ved oppfinnelsen er det tilveiebrakt en fremgangsmåte ved frembringelse av et borehull i en jordformasjon ved benyttelse av en boremontasje omfattende en borestreng som strekker seg ned i borehullet, en borehullsmotor omfattende et hus og en drivaksel for rotasjon av en borkrone, hvilken drivaksel har en skråttstilt orientering i forhold til en lengdeakse av borestrengens nedre del, idet motorhuset er koplet til borestrengens nedre del på en måte som tillater rotasjon av motorhuset om lengdeaksen, idet boremontasjen videre omfatter en styreanordning for å styre rotasjon av motorhuset om lengdeaksen og i forhold til borestrengen, idet fremgangsmåten omfatter boring av et i hovedsaken rett avsnitt av borehullet ved å bringe styreanordningen til å rotere motorhuset kontinuerlig om lengdeaksen og i forhold til borestrengen mens borehullsmotoren drives for å rotere borkronen, hvor trinnet med boring av det i hovedsaken rette borehullsavsnitt veksles med et ytterligere trinn med boring av et buet avsnitt av borehullet ved å bringe styreanordningen til å hindre rotasjon av motorhuset om lengdeaksen og i forhold til borestrengen mens borehullsmotoren drives for å rotere borkronen, hvilken fremgangsmåte er kjennetegnet ved at styreanordningen, før trinnet med boring av det buede avsnitt, bringes til å rotere motorhuset om en vinkel som svarer til en valgt orientering av borkronen i forhold til borehullet. In accordance with one aspect of the invention, there is provided a method of producing a borehole in an earth formation using a drill assembly comprising a drill string extending down into the borehole, a borehole motor comprising a housing and a drive shaft for rotation of a drill bit, which drive shaft has an inclined orientation in relation to a longitudinal axis of the lower part of the drill string, the motor housing being connected to the lower part of the drill string in a way that allows rotation of the motor housing about the longitudinal axis, the drilling assembly further comprising a control device for controlling rotation of the motor housing about the longitudinal axis and in relative to the drill string, the method comprising drilling a substantially straight section of the borehole by causing the control device to rotate the motor housing continuously about the longitudinal axis and relative to the drill string while the borehole motor is driven to rotate the drill bit, where the step of drilling the substantially straight borehole section alternate with a ytt further step of drilling a curved section of the borehole by causing the control device to prevent rotation of the motor housing about the longitudinal axis and relative to the drill string while the downhole motor is driven to rotate the drill bit, which method is characterized in that the control device, before the step of drilling the curved section, is caused to rotate the motor housing by an angle which corresponds to a selected orientation of the drill bit in relation to the borehole.

Det kontinuerlig roterende motorhus sikrer at orienteringen av motorens skråttstilte drivaksel endrer seg kontinuerlig, slik at det ikke er noen preferanseretning i hvilken borkronen vil gå fremover i formasjonen. Som en følge av dette vil borkronen bore et rettlinjet borehullsavsnitt under sådan kontinuerlig rotasjon av huset. The continuously rotating motor housing ensures that the orientation of the motor's inclined drive shaft changes continuously, so that there is no preferred direction in which the bit will advance in the formation. As a result, the drill bit will drill a rectilinear borehole section during such continuous rotation of the casing.

I overensstemmelse med en ytterligere side ved oppfinnelsen er det tilveiebrakt en boremontasje for frembringelse av et borehull i en jordformasjon, omfattende en borestreng som strekker seg ned i borehullet, en borehullsmotor omfattende et hus og en drivaksel for rotasjon av en borkrone, hvilken drivaksel er orientert skråttstilt i forhold til en lengdeakse av borestrengens nedre del, idet motorhuset er koplet til borestrengens nedre del på en måte som tillater rotasjon av motorhuset om lengdeaksen, idet boremontasjen videre omfatter en styreanordning for å styre rotasjon av motorhuset om lengdeaksen og i forhold til borestrengen, en anordning for boring av et i hovedsaken rett avsnitt av borehullet ved å bringe styreanordningen til å rotere motorhuset kontinuerlig om lengdeaksen og i forhold til borestrengen mens borehullsmotoren drives for å rotere borkronen, og en anordning for å veksle trinnet med boring av det i hovedsaken rette borehullsavsnitt med et trinn med boring av et buet avsnitt av borehullet ved å bringe styreanordningen til å hindre rotasjon av motorhuset om lengdeaksen og i forhold til borestrengen mens borehullsmotoren drives for å rotere borkronen, hvilken boremontasje er kjennetegnet ved at det er tilveiebrakt en anordning for, forut for boring av det buede avsnitt, å bringe styreanordningen til å rotere motorhuset om en vinkel som svarer til en valgt orientering av borkronen i forhold til borehullet. In accordance with a further aspect of the invention, there is provided a drilling assembly for producing a borehole in an earth formation, comprising a drill string extending down the borehole, a borehole motor comprising a housing and a drive shaft for rotation of a drill bit, which drive shaft is oriented inclined in relation to a longitudinal axis of the lower part of the drill string, the motor housing being connected to the lower part of the drill string in a way that allows rotation of the motor housing about the longitudinal axis, the drill assembly further comprising a control device to control rotation of the motor housing about the longitudinal axis and in relation to the drill string, a device for drilling a substantially straight section of the borehole by causing the control device to rotate the motor housing continuously about the longitudinal axis and relative to the drill string while the downhole motor is driven to rotate the drill bit, and a device for alternating the step of drilling the substantially straight borehole section with a step of drilling an arc section of the borehole by causing the control device to prevent rotation of the motor housing about the longitudinal axis and relative to the drill string while the borehole motor is driven to rotate the drill bit, which drilling assembly is characterized in that a device is provided for, prior to drilling the curved section, to causing the control device to rotate the motor housing through an angle which corresponds to a selected orientation of the drill bit in relation to the borehole.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til tegningen der fig. 1 skjematisk viser en nedre del av en boremontasje slik den benyttes ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. The invention will be described in more detail below with reference to the drawing in which fig. 1 schematically shows a lower part of a drill assembly as it is used in the method according to the invention.

Den på fig. 1 viste boremontasje strekker seg ned i et borehull 1 som er dannet i en jordformasjon 2. Montasjen, av hvilken bare den nedre del er vist på fig. 1, omfatter en borestreng i form av et rør 5 med forholdsvis liten diameter, for eksempel en diameter på ca. 50 mm. Før røret 5 nedsenkes i borehullet 1, er det lagret i form av en kveil på en trommel (ikke vist) som er beliggende på overflaten. Etter hvert som boringen går fremover, avspoles røret 5 fra trommelen og nedsenkes gradvis i borehullet 1. Røret 5 omtales derfor også som "kveilrør", og boring med et slikt kveilrør omtales også som "kveilrørboring". En nedihulls-boremotor eller borehullsmotor 6 med et hus 7 er beliggende ved boremontasjens nedre ende, og motoren 6 driver en drivaksel 8 som er forsynt med en borkrone 9 som skjærer seg inn i bergarten ved borehullets bunn 11 under boring. Borehullsmotoren 6 danner en hydraulisk motor av Moineau-typen, hvilken er velkjent innen området styrbar boring. Drivakselen 8 og borkronen 9 er anordnet hellende eller skråttstilt i forholdet til motorhuset 7, slik at en lengdeakse 13 av den nedre endedel av kveilrøret 5 er orientert i en vinkel 15 i forhold til en lengdeakse 17 av drivakselen 8. Lengdeaksene 13 og 17 har et skjæringspunkt 19 beliggende under motorhuset 7. Borehullsmotorens 6 hus 7 er forsynt med et antall stabilisatorblad 21 for å stabilisere og sentralisere den nedre del av boremontasjen i borehullet 1. The one in fig. 1 shown drilling assembly extends down into a borehole 1 which is formed in a soil formation 2. The assembly, of which only the lower part is shown in fig. 1, comprises a drill string in the form of a pipe 5 with a relatively small diameter, for example a diameter of approx. 50 mm. Before the pipe 5 is immersed in the borehole 1, it is stored in the form of a coil on a drum (not shown) which is located on the surface. As the drilling progresses, the pipe 5 is uncoiled from the drum and is gradually lowered into the borehole 1. The pipe 5 is therefore also referred to as "coiled pipe", and drilling with such a coiled pipe is also referred to as "coiled pipe drilling". A downhole drilling motor or borehole motor 6 with a housing 7 is located at the lower end of the drill assembly, and the motor 6 drives a drive shaft 8 which is equipped with a drill bit 9 which cuts into the rock at the bottom 11 of the borehole during drilling. The borehole motor 6 forms a hydraulic motor of the Moineau type, which is well known in the field of steerable drilling. The drive shaft 8 and the drill bit 9 are arranged inclined or inclined in relation to the motor housing 7, so that a longitudinal axis 13 of the lower end part of the coil pipe 5 is oriented at an angle 15 in relation to a longitudinal axis 17 of the drive shaft 8. The longitudinal axes 13 and 17 have a intersection 19 located below the motor housing 7. The housing 7 of the borehole motor 6 is provided with a number of stabilizer blades 21 to stabilize and centralize the lower part of the drill assembly in the borehole 1.

Borehullsmotoren 6 er koplet til kveilrøret 5 via en elektrisk motor 23 med et hus 25 og en utgangs- eller drivaksel 27, idet den øvre ende av huset 25 er fast forbundet med den nedre ende av kveilrøret 5, og den nedre ende av drivakselen 27 er fast forbundet med den øvre ende av borehullsmotorens 6 hus 7. Den elektriske motors 23 drivaksel 27 er roterbar om sin lengdeakse, i forhold til motorens 23 hus 25. Når den elektriske motor 23 drives, roterer utgangs- eller drivakselen 27 om sin lengdeakse, i forhold til huset 25. En boring (ikke vist) strekker seg gjennom det indre av den elektriske motor 23, hvilken boring tilveiebringer en fluidstrømningsbane mellom det indre av kveilrøret og fluidinnløpet til borehullsmotoren 6. Når borefluid pumpes gjennom kveilrøret for å drive borehullsmotoren 6, strømmer således borefluidet gjennom boringen i den elektriske motor 23 til innløpet av borehullsmotoren 6. Elektrisk effekt tilveiebringes til den elektriske motor 23 via en kraftforsyningsledning som strekker seg gjennom det indre av en beskyttende stålmantel 29 som er stivt forbundet langs kveilrøret 5, til overflaten. Kraftforsyrungsledningen er ved overflaten tilkoplet til en elektrisk kraftforsyning (ikke vist) som styres ved hjelp av et passende styresystem (ikke vist). Den elektriske motor 23 er videre forsynt med en orienteringsindikator (ikke vist) for tilveiebringelse av en indikasjon på vinkelorienteringen av drivakselen 27, og således også på vinkelorienteringen av borehullsmotoren 6, i forhold til kveilrøret 5. Orienteringsindikatoren tilveiebringer et signal som representerer den nevnte orientering av drivakselen 27, til en operatør på overflaten, via en passende signalledning som strekker seg gjennom stålmantelen 29. The borehole motor 6 is connected to the coiled pipe 5 via an electric motor 23 with a housing 25 and an output or drive shaft 27, the upper end of the housing 25 being firmly connected to the lower end of the coiled pipe 5, and the lower end of the drive shaft 27 being fixedly connected to the upper end of the downhole motor 6 housing 7. The electric motor 23 drive shaft 27 is rotatable about its longitudinal axis, in relation to the motor 23 housing 25. When the electric motor 23 is driven, the output or drive shaft 27 rotates about its longitudinal axis, in relative to the housing 25. A bore (not shown) extends through the interior of the electric motor 23, which bore provides a fluid flow path between the interior of the coiled tubing and the fluid inlet of the downhole motor 6. When drilling fluid is pumped through the coiled tubing to drive the downhole motor 6, thus the drilling fluid through the bore in the electric motor 23 to the inlet of the downhole motor 6. Electric power is provided to the electric motor 23 via a power supply line ing which extends through the interior of a protective steel jacket 29 which is rigidly connected along the coil tube 5, to the surface. The power supply line is connected at the surface to an electrical power supply (not shown) which is controlled by means of a suitable control system (not shown). The electric motor 23 is further provided with an orientation indicator (not shown) for providing an indication of the angular orientation of the drive shaft 27, and thus also of the angular orientation of the downhole motor 6, in relation to the coil pipe 5. The orientation indicator provides a signal representing the aforementioned orientation of the drive shaft 27, to an operator on the surface, via a suitable signal line extending through the steel jacket 29.

Under normal drift av boremontasjen bores et i hovedsaken rett borehullsavsnitt på følgende måte. Borefluid pumpes gjennom kveilrøret 5 og gjennom boringen i den elektriske motor 23 til borehullsmotorens 6 fluidinnløp. Derved opereres borehullsmotoren 6 for å drive drivakselen 8 og borkronen 9. Samtidig med drift av borehullsmotoren 6 forårsaker styresystemet på overflaten at kraftforsyningen tilveiebringer elektrisk effekt til den elektriske motor 23, slik at motorens 23 drivaksel 27 roteres kontinuerlig med styrt hastighet, og borehullsmotorens 6 hus dermed roteres med den samme styrte hastighet. Borkronen 9 roterer følgelig i borehullet 1 om begge akser 13 og 17. Da orienteringen av borkronen 9 i borehullet 1 endrer seg kontinuerlig som følge av rotasjonen av borkronen 9 om aksen 13, er det ingen preferanseretning for borkronen 9 for å gjøre borehullet 1 dypere. Følgelig borer borkronen 9 et rett avsnitt som i det vesentlige er rettet langs aksen 13. Det skal bemerkes at avvikelser fra den rettlinjede retning av borehullsavsnittet som bores på denne måte, kan forekomme dersom jordformasjonen 2 er anisotrop eller inhomogen. Slike avvikelser kan imidlertid korrigeres ved å måle borehullets 1 retning med regelmessige mellomrom, for eksempel ved hjelp av velkjente telemetirmetoder, og om nødvendig å bore et kort, buet avsnitt slik som beskrevet i det følgende. During normal operation of the drilling assembly, an essentially straight borehole section is drilled in the following manner. Drilling fluid is pumped through the coil pipe 5 and through the bore in the electric motor 23 to the fluid inlet of the borehole motor 6. Thereby, the downhole motor 6 is operated to drive the drive shaft 8 and the drill bit 9. Simultaneously with the operation of the downhole motor 6, the control system on the surface causes the power supply to provide electrical power to the electric motor 23, so that the drive shaft 27 of the motor 23 is rotated continuously at a controlled speed, and the housing of the downhole motor 6 thus rotated at the same controlled speed. The drill bit 9 consequently rotates in the drill hole 1 about both axes 13 and 17. As the orientation of the drill bit 9 in the drill hole 1 changes continuously as a result of the rotation of the drill bit 9 about the axis 13, there is no preferred direction for the drill bit 9 to make the drill hole 1 deeper. Accordingly, the drill bit 9 drills a straight section which is essentially directed along the axis 13. It should be noted that deviations from the rectilinear direction of the borehole section drilled in this way can occur if the soil formation 2 is anisotropic or inhomogeneous. However, such deviations can be corrected by measuring the direction of the borehole 1 at regular intervals, for example using well-known telemetry methods, and if necessary drilling a short, curved section as described below.

Når et buet borehullsavsnitt skal bores etter boring av det rette borehullsavsnitt, fortsetter boringen på følgende måte. Først forårsaker styresystemet på overflaten at kraftforsyningen driver den elektriske motor 23 slik at drivakselen 27 roteres om en valgt vinkel som svarer til en valgt orientering av borehullsmotorens 6 hus 7 i borehullet 1, og denne orientering av motorhuset 7 bestemmer den retning i hvilken boring av et buet borehullsavsnitt fortsetter. For å oppnå den ønskede orientering av motorhuset 7, bringes orienteringsindikatoren til å tilveiebringe en indikasjon på vinkelorienteringen av drivakselen 27 til en operatør på overflaten. Etter at den ønskede orientering er oppnådd, stanses den elektriske motor 23, og borehullsmotoren 6 drives slik at den roterer drivakselen 8 og borkronen 9 ved å pumpe borefluid gjennom kveilrøret 5 og gjennom boringen i den elektriske motor 23 til borehullsmotorens 6 fluidinnløp. Således fortsetter boringen med borehullsmotorens 6 hus 7 stasjonært, mens borkronen 9 roterer. Da borkronen 9 er skråttstilt i forhold til lengdeaksen 13 av den nedre del av boremontasjen, gjøres borehullet 1 dypere i borkronens 9 skråstillingsretning, slik at det bores et buet borehullsavsnitt. When a curved borehole section is to be drilled after drilling the straight borehole section, drilling continues in the following manner. First, the control system on the surface causes the power supply to drive the electric motor 23 so that the drive shaft 27 is rotated about a selected angle that corresponds to a selected orientation of the housing 7 of the borehole motor 6 in the borehole 1, and this orientation of the motor housing 7 determines the direction in which drilling of a curved borehole section continues. To achieve the desired orientation of the engine housing 7, the orientation indicator is caused to provide an indication of the angular orientation of the drive shaft 27 to an operator on the surface. After the desired orientation has been achieved, the electric motor 23 is stopped, and the borehole motor 6 is driven so that it rotates the drive shaft 8 and the drill bit 9 by pumping drilling fluid through the coil pipe 5 and through the bore in the electric motor 23 to the borehole motor 6's fluid inlet. Thus, the drilling continues with the housing 7 of the borehole motor 6 stationary, while the drill bit 9 rotates. As the drill bit 9 is inclined in relation to the longitudinal axis 13 of the lower part of the drill assembly, the drill hole 1 is made deeper in the direction of the drill bit 9's inclination, so that a curved drill hole section is drilled.

Når borehullet 1 finnes å være rettet langs den ønskede bane, og boring skal fortsettes i en rett linje, opereres den elektriske motor 23 på nytt, slik at motorhuset 7 roteres kontinuerlig og borehullsmotoren 6 samtidig drives slik at den roterer borkronen 9. For å nå et målområde i jordformasjonen 2, kan boreoperatøren gjenta ovennevnte prosedyre for vekselvis å bore rette og buede borehullsavsnitt. When the borehole 1 is found to be aligned along the desired path, and drilling is to be continued in a straight line, the electric motor 23 is operated again, so that the motor housing 7 is continuously rotated and the borehole motor 6 is simultaneously driven so that it rotates the drill bit 9. To reach a target area in the soil formation 2, the drilling operator can repeat the above procedure to alternately drill straight and curved borehole sections.

Under boring vil kveilrøret vri seg på grunn av reaksjonsmomenter som virker på kveilrøret, idet vridningsgraden er avhengig av forskjellige faktorer, så som kveilrørets diameter og veggtykkelse, vekten på borkronen, trykket av fluidet som driver borehullsmotoren, eller størrelsen av friksjonskrefter mellom kveilrøret og borehullveggen. I stedet for å orientere borehullsmotoren ved å drive den elektriske motor på den ovenfor omtalte måte, kan motoren alternativt orienteres ved å variere kveilrørets vridningsvinkel, for eksempel ved å justere vekten på borkronen eller ved å justere trykket av borefluidet som driver borehullsmotoren, eller ved hjelp av en kombinert operasjon av den elektriske motor og en variasjon av vridningsvinkelen. During drilling, the coiled pipe will twist due to reaction moments acting on the coiled pipe, as the degree of twisting depends on various factors, such as the diameter and wall thickness of the coiled pipe, the weight of the drill bit, the pressure of the fluid that drives the borehole motor, or the magnitude of frictional forces between the coiled pipe and the borehole wall. Instead of orienting the downhole motor by driving the electric motor in the manner discussed above, the motor can alternatively be oriented by varying the twist angle of the coiled pipe, for example by adjusting the weight of the drill bit or by adjusting the pressure of the drilling fluid that drives the downhole motor, or by of a combined operation of the electric motor and a variation of the twist angle.

I stedet for å benytte en elektrisk motor til å rotere huset til borehullsmotoren som driver borkronen, kan det benyttes en hydraulisk motor eller hvilken som helst annen passende motor som kan drives på styrt måte. Instead of using an electric motor to rotate the housing of the downhole motor that drives the drill bit, a hydraulic motor or any other suitable motor that can be operated in a controlled manner may be used.

Styreanordningen omfatter fortrinnsvis ikke noen anordning for styring av rotasjon av motorhuset om den nevnte lengdeakse og i forhold til borestrengen, hvilken rotasjon forårsakes av reaktive vridningsmomentkrefter som utøves på motorhuset som følge av den reaktive vridningsmomentvirkning av den roterende borkrone i borehullet. The control device preferably does not include any device for controlling rotation of the motor housing about the aforementioned longitudinal axis and in relation to the drill string, which rotation is caused by reactive torque forces exerted on the motor housing as a result of the reactive torque effect of the rotating drill bit in the borehole.

Som konklusjon tillater den foran beskrevne fremgangsmåte og det beskrevne system som benytter et kveilrør, en borehullsmotor og en andre motor til å styre rotasjon av borehullsmotorhuset, boring av rette og buede borehullsavsnitt uten behov for en borestreng som roteres på overflaten. In conclusion, the above-described method and the described system using coiled tubing, a downhole motor and a second motor to control rotation of the downhole motor housing allow the drilling of straight and curved wellbore sections without the need for a drill string that is rotated on the surface.

Claims

1. Method for producing a borehole in an earth formation using a drilling assembly comprising a drill string (5) extending down into the borehole (1), a borehole motor (6) comprising a housing (7) and a drive shaft (8) for rotation of a drill bit (9), which drive shaft has an inclined orientation in relation to a longitudinal axis of the lower part of the drill string, the motor housing being connected to the lower part of the drill string in a way that allows rotation of the motor housing (7) about the longitudinal axis, the drilling assembly further comprising a control device (23) for controlling the rotation of the engine housing (7) about the longitudinal axis and in relation to the drill string, the method comprising drilling an essentially straight section of the borehole by bringing

the control device (23) to rotate the motor housing (7) continuously about the longitudinal axis and in relation to the drill string while the borehole motor (6) is driven to rotate the drill bit (9), where the step of drilling the essentially straight borehole section is alternated with a further step of drilling of a curved section of the borehole by causing the control device (23) to prevent rotation of the motor housing (7) about the longitudinal axis and in relation to the drill string (5) while the borehole motor (6) is driven to rotate the drill bit (9), characterized in that the control device (23), before the step of drilling the curved section, is caused to rotate the motor housing (7) about an angle corresponding to a selected orientation of the drill bit (9) in relation to the drill hole (1).

2. Method according to claim 1, characterized in that the control device (23) does not include any device for controlling rotation of the engine housing about the aforementioned longitudinal axis and in relation to the drill string, which rotation is caused by reactive torque forces exerted on the engine housing (7) as a result of the reactive torque effect of the rotating drill bit (9) in the borehole.

3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the control device (23) comprises a motor from the group of a hydraulic motor and an electric motor.

4. Method according to one of claims 1-3, where the drill string forms a coiled pipe (5) which is wound on a drum, characterized in that the coiled pipe is unwound from the drum and immersed in the borehole as drilling of the borehole progresses.

5. Drilling assembly for producing a borehole in an earth formation, comprising a drill string (5) extending down into the borehole (1), a borehole motor (6) comprising a housing (7) and a drive shaft (8) for rotation of a drill bit (9), which drive shaft is oriented obliquely in relation to a longitudinal axis of the lower part of the drill string, the motor housing (7) being connected to the lower part of the drill string in a way that allows rotation of the motor housing (7) about the longitudinal axis, the drill assembly also comprising a control device (23) to control rotation of the motor housing (7) about the longitudinal axis and in relation to the drill string (5), a device for drilling a substantially straight section of the borehole by causing the control device (23) to rotate the motor housing (7) continuously about the longitudinal axis and in relation to the drill string while the downhole motor (6) is driven to rotate the drill bit (9), and a device for alternating the step of drilling the substantially straight borehole section with a step of drilling a curved section of drill casing llet (1) by bringing the control device (23) to prevent rotation of the motor housing (7) about the longitudinal axis and in relation to the drill string while the downhole motor (6) is driven to rotate the drill bit (9), characterized in that a device is provided for , prior to drilling the curved section, to cause the control device (23) to rotate the motor housing (7) about an angle corresponding to a selected orientation of the drill bit (9) in relation to the drill hole (1).

6. Drill assembly according to claim 5, characterized in that the control device (23) does not include any device for controlling the rotation of the motor housing (7) about the aforementioned longitudinal axis and in relation to the drill string (5), which rotation is caused by reactive torque forces exerted on the motor housing (7) as a result of the reactive torque effect of the rotating drill bit (9) in the borehole.

7. Drill assembly according to claim 5 or 6, characterized in that the control device (23) comprises a motor from the group of a hydraulic motor and an electric motor.

8. Drill assembly according to one of claims 5-7, where the drill string forms a coiled pipe (5) which is wound on a drum, characterized in that it further comprises a device for unwinding the coiled pipe (5) from the drum and immersing the coiled pipe in the borehole ( 1) as drilling of the borehole (1) progresses.