RU2017115554A - Буровое долото с саморегулирующимися площадками - Google Patents

Claims (32)

1. Забойный инструмент вращательного бурения, содержащий:

корпус инструмента;

саморегулирующийся элемент, выполненный с возможностью выдвижения и втягивания, связанный с корпусом инструмента и по меньшей мере частично выступающий над поверхностью корпуса инструмента; устройство управления скоростью, присоединенное к элементу, причем устройство управления скоростью выполнено с возможностью вызывать выдвижение элемента наружу относительно корпуса инструмента из втянутого положения в выдвинутое положение при первой скорости при отсутствии приложения к элементу внешней силы, и устройство управления скоростью выполнено с возможностью вызывать втягивание элемента вовнутрь относительно корпуса инструмента из выдвинутого положения во втянутое положение при второй скорости в ответ на приложение к элементу внешней силы, причем вторая скоростью отличается от первой скорости, а устройство управления скоростью содержит:

поршень для приложения силы к элементу;

смещающий элемент, выполненный с возможностью приложения силы к поршню для выдвижения элемента;

флюидную камеру, связанную с поршнем; и

устройство управления давлением для управления давлением флюида внутри флюидной камеры.

2. Буровой инструмент по п. 1, отличающийся тем, что вторая скорость меньше первой скорости.

3. Буровой инструмент по п. 1, отличающийся тем, что флюидная камера разделена поршнем на первую флюидную камеру и вторую флюидную камеру.

4. Буровой инструмент по п. 1, отличающийся тем, что устройство управления давлением представляет собой многокамерное выходное отверстие.

5. Буровой инструмент по п. 1, отличающийся тем, что устройство управления давлением содержит зазор между поршнем и флюидной камерой.

6. Буровой инструмент по п. 5, отличающийся тем, что флюидная камера содержит цилиндр с тройной стенкой, имеющий первую стенку, вторую стенку и третью стенку, причем по меньшей мере одна из первой стенки, второй стенки и третьей стенки имеет зазор.

7. Буровой инструмент по п. 1, отличающийся тем, что поршень содержит поршень двойного действия, причем флюид, воздействующий на первую сторону поршня, контролирует, по меньшей мере, частично, первую скорость, а флюид, воздействующий на вторую сторону поршня, контролирует, по меньшей мере, частично, вторую скорость, а устройство управления давлением содержит по меньшей мере один стержень с первым концом и вторым концом, и каждый из первого конца и второго конца подвергается воздействию давления в скважине.

8. Буровой инструмент по п. 7, дополнительно содержащий накопитель, связанный с первой стороной поршня и второй стороной поршня.

9. Буровой инструмент по п. 1, отличающийся тем, что поршень является одним поршнем из множества гидравлически связанных поршней.

10. Буровой инструмент по п. 1, отличающийся тем, что элемент представляет собой площадку или режущий элемент.

11. Буровой инструмент по п. 1, отличающийся тем, что устройство управления скоростью расположено под углом по отношению к направлению предполагаемого вращения бурового инструмента для снижения тангенциальной составляющей силы трения (при ее наличии), с которой сталкивается поршень.

12. Буровой инструмент по п. 1, отличающийся тем, что устройство управления скоростью представляет собой автономный картридж.

13. Буровой инструмент по п. 12, отличающийся тем, что автономный картридж удерживается внутри бурового инструмента за счет посадки с натягом или фиксатором.

14. Способ бурения скважины, включающий:

встраивание бурового инструмента в бурильную колонну, причем такой буровой инструмент содержит корпус инструмента, саморегулирующийся элемент, выполненный с возможностью выдвижения и втягивания, связанный с корпусом инструмента и по меньшей мере частично выступающий над поверхностью корпуса инструмента, а также устройство управления скоростью, при этом устройство управления скоростью содержит поршень для приложения силы к элементу, смещающий элемент, выполненный с возможностью приложения силы к поршню в направлении элемента, флюидную камеру, связанную с поршнем, и устройство управления давлением для управления давлением флюида внутри флюидной камеры;

ввод бурильной колонны в пласт;

осуществление выдвижения наружу элемента относительно корпуса инструмента из втянутого положения в выдвинутое положение на первой скорости, контролируемой устройством управления скоростью при отсутствии приложения к элементу внешней силы;

осуществление втягивания элемента из выдвинутого положения во втянутое положение на второй скорости, контролируемой устройством управления скоростью в ответ на приложение к элементу внешней силы пластом, причем вторая скорость отличается от первой скорости;

контроль давления флюида внутри флюидной камеры посредством устройства управления давлением; и

осуществление бурения ствола скважины с использованием бурильной колонны.

15. Способ по п. 14, дополнительно включающий снижение вибрации бурильной колонны с использованием саморегулирующегося элемента, выполненного с возможностью выдвижения и втягивания.

16. Способ по п. 14, дополнительно включающий корректировку маневренности бурового инструмента с использованием саморегулирующегося элемента, выполненного с возможностью выдвижения и втягивания.

17. Способ п. 14, отличающийся тем, что вторая скорость меньше первой скорости.

18. Способ по п. 14, отличающийся тем, что флюидная камера разделена поршнем на первую флюидную камеру и вторую флюидную камеру.

19. Способ по п. 14, отличающийся тем, что устройство управления давлением представляет собой многокамерное выходное отверстие.

20. Способ по п. 14, отличающийся тем, что поршень является одним поршнем из множества гидравлически связанных поршней.