RU2016135929A

RU2016135929A - Управление торцом долота скважинного инструмента с уменьшенным трением бурильной колонны

Info

Publication number: RU2016135929A
Application number: RU2016135929A
Authority: RU
Inventors: Майкл Дж. СТРЭЧЕН
Original assignee: Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк.
Priority date: 2014-04-29
Filing date: 2014-04-29
Publication date: 2018-05-29
Also published as: CN106164406A; CA2942544A1; RU2016135929A3; GB201614507D0; US20170037685A1; GB2539576A; RU2673827C2; US10435951B2; MX359928B; MX2016012240A; NO347696B1; WO2015167458A1; GB2539576B; CA2942544C; NO20161447A1

Claims

1. Буровая система, содержащая:

бурильную колонну, содержащую по меньшей мере одну бурильную трубу и буровое долото;

первый двигатель, установленный вдоль указанной бурильной колонны и соединенный между указанной по меньшей мере одной бурильной трубой и указанным буровым долотом с возможностью избирательного поворачивания указанного бурового долота в первом направлении относительно указанной по меньшей мере одной бурильной трубы, причем указанный первый двигатель содержит механизм искривления, и

двигатель системы управления, соединенный между указанным первым двигателем и указанной по меньшей мере одной бурильной трубой с возможностью избирательного поворачивания указанного первого двигателя во втором направлении, которое противоположно указанному первому направлению.

2. Буровая система по п. 1, в которой:

указанная по меньшей мере одна бурильная труба имеет гидравлическую связь с указанным первым двигателем; а

указанный первый двигатель представляет собой забойный гидротурбинный двигатель.

3. Буровая система по п. 1, в которой:

указанный двигатель системы управления представляет собой электродвигатель.

4. Буровая система по п. 3, в которой:

указанная по меньшей мере одна бурильная труба имеет гидравлическую связь с указанным двигателем системы управления.

5. Буровая система по п. 1, в которой:

указанная бурильная колонна содержит внутреннюю трубу и наружную трубу, причем указанная внутренняя труба расположена внутри указанной наружной трубы и задает канал кольцевого течения между ними; а

буровая система дополнительно содержит устройство отклонения потока, которое гидравлически соединяет внутреннюю часть указанной внутренней трубы с наружной частью указанной наружной трубы.

6. Буровая система по п. 5, в которой:

указанный двигатель системы управления представляет собой электродвигатель;

указанная внутренняя труба образует первый электрический проводник, соединенный с указанным двигателем системы управления; а

указанная наружная труба образует второй электрический проводник, соединенный с указанным двигателем системы управления.

7. Буровая система по п. 1, дополнительно содержащая:

датчик частоты оборотов, соединенный с указанной бурильной колонной; и

контроллер двигателя, соединенный с указанным датчиком частоты оборотов и указанным двигателем системы управления и установленный с возможностью управления частотой оборотов ротора указанного двигателя системы управления на основании сигналов указанного датчика частоты оборотов.

8. Буровая система по п. 1, дополнительно содержащая:

датчик крутящего момента, соединенный с указанной бурильной колонной; и

контроллер двигателя, соединенный с указанным датчиком крутящего момента и указанным двигателем системы управления и установленный с возможностью управления крутящим моментом ротора указанного двигателя системы управления на основании сигналов указанного датчика крутящего момента.

9. Буровая система по п. 1, дополнительно содержащая:

датчик ориентации торца долота, соединенный с указанной бурильной колонной; и

контроллер двигателя, соединенный с указанным датчиком ориентации торца долота и указанным двигателем системы управления и установленный с возможностью управления указанным двигателем системы управления на основании указанного датчика ориентации торца долота.

10. Способ бурения ствола скважины в подземной формации, согласно которому:

обеспечивают бурильную колонну, содержащую по меньшей мере одну бурильную трубу и буровое долото;

обеспечивают первый двигатель, установленный вдоль указанной бурильной колонны и соединенный между указанной по меньшей мере одной бурильной трубой и указанным буровым долотом;

обеспечивают двигатель системы управления, соединенный между указанным первым двигателем и указанной по меньшей мере одной бурильной трубой, причем указанный первый двигатель содержит механизм искривления, причем положение указанного механизма искривления определяет ориентацию торца долота;

поворачивают указанную по меньшей мере одну бурильную трубу в первом направлении с первой частотой оборотов и

управляют ориентацией указанного торца долота путем поворачивания, одновременно с поворачиванием указанной по меньшей мере одной бурильной трубы в первом направлении с первой частотой оборотов, ротора указанного двигателя системы управления во втором направлении, которое противоположно указанному первому направлению.

11. Способ по п. 10, который дополнительно включает:

поворачивание указанного бурового долота указанным первым двигателем.

12. Способ по п. 10, который дополнительно включает:

поворачивание указанного ротора указанного двигателя системы управления с указанной первой частотой оборотов таким образом, чтобы ориентация указанного торца долота оставалась постоянной.

13. Способ по п. 10, в котором:

указанная вторая частота оборотов является большей, чем указанная первая частота оборотов, так что ориентация указанного торца долота вращается в указанном втором направлении.

14. Способ по п. 10, в котором:

указанная вторая частота оборотов является меньшей, чем указанная первая частота оборотов, так что ориентация указанного торца долота вращается в указанном первом направлении.

15. Способ по п. 10, который дополнительно включает:

обеспечение протекания бурового раствора к указанному первому двигателю по указанной бурильной колонне; и

приведение в движение указанного первого двигателя указанным течением бурового раствора.

16. Способ по п. 10, в котором:

указанный двигатель системы управления представляет собой электродвигатель; и

способ дополнительно включает приведение в движение указанного двигателя системы управления путем подачи электрического тока посредством указанной по меньшей мере одной бурильной трубы.

17. Способ по п. 10, в котором:

способ дополнительно включает обеспечение протекания бурового раствора к указанному двигателю системы управления через указанную бурильную колонну и охлаждение указанного двигателя системы управления по меньшей мере частью указанного течения бурового раствора.

18. Узел нижней части бурильной колонны для бурения ствола скважины в подземной формации, содержащий:

буровое долото;

первый двигатель, соединенный с указанным буровым долотом с возможностью избирательного поворачивания указанного бурового долота в первом направлении, причем указанный первый двигатель содержит механизм искривления; и

двигатель системы управления, соединенный с указанным первым двигателем с возможностью избирательного поворачивания указанного первого двигателя во втором направлении, которое противоположно указанному первому направлению.

19. Узел нижней части бурильной колонны по п. 18, в котором:

указанный двигатель системы управления содержит по меньшей мере один образованный в нем путь течения флюида, который обеспечивает возможность гидравлического соединения между указанной бурильной трубой и указанным первым двигателем; и

20. Узел нижней части бурильной колонны по п. 18, в котором:

указанный двигатель системы управления представляет собой электродвигатель, который обеспечивает возможность приема электрической энергии от указанной бурильной трубы.