RU2691194C1 - Modular controlled system for rotary drilling of small diameter wells - Google Patents

Modular controlled system for rotary drilling of small diameter wells Download PDF

Info

Publication number
RU2691194C1
RU2691194C1 RU2018128551A RU2018128551A RU2691194C1 RU 2691194 C1 RU2691194 C1 RU 2691194C1 RU 2018128551 A RU2018128551 A RU 2018128551A RU 2018128551 A RU2018128551 A RU 2018128551A RU 2691194 C1 RU2691194 C1 RU 2691194C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
module
control unit
drilling
deflection
deflecting
Prior art date
Application number
RU2018128551A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Сергеевич Турбаков
Александр Александрович Мелехин
Сергей Евгеньевич Чернышов
Сергей Николаевич Кривощеков
Евгений Павлович Рябоконь
Артём Александрович Куницких
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет"
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
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет"
Priority to RU2018128551A priority Critical patent/RU2691194C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2691194C1 publication Critical patent/RU2691194C1/en

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/04—Directional drilling
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00—Survey of boreholes or wells

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)
  • Geophysics (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: soil or rock drilling.SUBSTANCE: invention relates to drilling equipment and can be used in construction of directional and horizontal wells on hard-to-reach deposits, including Arctic shelf. Modular controlled system of rotary drilling of small-diameter wells includes power supply module, modulated control unit and deflection module containing hydraulic deflecting mechanisms with thrust blades, electric coils and magnets. Each deflecting mechanism is connected through a distributing device with a source of drilling mud under pressure. Distribution device is connected to the control unit and is configured to modulate the pressure of the liquid supplied to the deflecting mechanisms during rotation of the deflection module. Telemetry module, logging module and data exchange module with wellhead via unified adapters are additionally connected to deviation module. Logging module and data exchange module with well head are arranged with the possibility of disconnection from deflection module with preservation of its functioning. Modulated control unit is located in telemetry module.EFFECT: technical result is higher versatility of system and wider range of equipment used together.1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано при строительстве наклонно-направленных и горизонтальных скважин на труднодоступных месторождениях, в том числе Арктическом шельфе.The invention relates to a drilling technique and can be used in the construction of directional and horizontal wells in hard-to-reach fields, including the Arctic shelf.

Из уровня техники известно внутрискважинное роторное буровое устройство, раскрытое в патенте на изобретение Китая CN 103221626, 2015 г. Устройство содержит узел контроля, управляющую секцию, корпус, центральную ось, поршень, размещенный в управляющей секции, дозирующий буровой раствор узел, пластины, реактивную накладку, гибкие элементы, впускные и выпускные отверстия, центральный канал, втулку, поршни, смещающие средства, шарнирный элемент, компоненты и стопорные элементы. Буровой раствор, приводящий поршни в действие, течет внутри управляющей секции через дозирующий узел, который направляет раствор внутрь каналов, ведущих к соответствующим поршням. Блок управления, выполненный с возможностью вращения относительно внешнего корпуса, контролирует дозирующий узел для создания канала к необходимому поршню и выпускному отверстию, что временно выдвигает поршни в направлении, противоположном требуемому отклонению ствола скважины, тем самым отклоняя буровое долото от осевой линии ствола скважины.The prior art downhole rotary drilling device, disclosed in the patent for the invention of China CN 103221626, 2015. The device includes a control unit, a control section, a housing, a central axis, a piston, placed in the control section, a metering mud assembly, plates, a jet lining , flexible elements, inlet and outlet openings, central channel, sleeve, pistons, biasing means, hinge element, components and locking elements. The drilling fluid that drives the pistons flows inside the control section through the metering unit, which directs the solution inside the channels leading to the corresponding pistons. The control unit, which is rotatable with respect to the outer casing, controls the dosing unit to create a channel to the desired piston and an outlet, which temporarily pushes the pistons in the direction opposite to the desired borehole deviation, thereby deflecting the drill bit from the centerline of the wellbore.

Недостатком является не универсальность устройства. Из-за конструктивной сложности механического и электрического подключения модульная управляющая секция не может использоваться в компоновке с дополнительными модулями, такими как, например, модуль телеметрии, модуль каротажа и модуль обмена данными с устьем скважины, что сужает спектр решаемых устройством задач.The disadvantage is not the versatility of the device. Due to the structural complexity of the mechanical and electrical connection, the modular control section cannot be used in conjunction with additional modules, such as, for example, a telemetry module, a logging module and a wellhead data exchange module, which narrows the range of problems solved by the device.

Из уровня техники известно устройство направленного роторного бурения для перемещения бурового долота по необходимой траектории, раскрытое в международной заявке на изобретение WO 2009070521, 2009 г. Устройство содержит компоновку низа бурильной колонны, универсальный шарнир, вал, колодки, систему дозирования и каналы для тока бурового раствора, корпус, отверстия, адаптер и пружину. Устройство направленного бурения расположено между модулем управления и долотом в отдельной компоновке. За счет поступления бурового раствора через каналы в устройстве колодки выдвигаются по направлению к стенке скважины и вместе с реактивной силой струи воды механически отталкивают устройство направленного роторного бурения от стенки скважины, изменяя направление бурения.The prior art device of directional rotary drilling to move the drill bit along the required trajectory, disclosed in the international application for invention WO 2009070521, 2009. The device contains a bottom-hole assembly, universal joint, shaft, pads, metering system and channels for drilling mud flow , housing, holes, adapter and spring. A directional drilling device is located between the control module and the bit in a separate layout. Due to the flow of drilling fluid through the channels in the device, the blocks are pushed towards the borehole wall and, together with the reactive force, water jets mechanically push the directional rotary drilling device away from the borehole wall, changing the direction of drilling.

Недостатком известного устройства является то, что подключение к нему дополнительных модулей, например, модуля телеметрии или каротажа, возможно только с использованием модулей того же производителя, в результате чего устройство направленного роторного бурения является не универсальным и не может обеспечить решение широкого спектра задач с использованием доступных на рынке устройств.A disadvantage of the known device is that the connection to it of additional modules, for example, a telemetry or logging module, is possible only with the use of modules from the same manufacturer, as a result of which the directional rotary drilling device is not universal and cannot provide a solution to a wide range of tasks using available in the device market.

Из уровня техники известна система направленного бурения, используемая при строительстве скважин для извлечения углеводородов, раскрытая в патенте на изобретение Великобритании GB 2455731, 2010 г. Система представляет собой компоновку низа бурильной колонны и содержит управляющий корпус, мотор, управляющий вал, основное долото, пилотное долото, набор износных накладок, крестовину, кольцевую шестерню и планетарную передачу. Согласно изобретению, пилотное долото используется для формирования пилотной скважины, а основное долото используется для формирования основной скважины, положение оси пилотного долота относительно оси основного долота изменяется для управления положением пилотной скважины относительно основной скважины.The prior art drilling system used in the construction of wells for the extraction of hydrocarbons, disclosed in the patent for the invention of Great Britain GB 2455731, 2010. The system is a layout of the bottom of the drill string and contains the control case, motor, control shaft, main bit, pilot bit , a set of wear pads, spider, ring gear and a planetary gear. According to the invention, the pilot bit is used to form a pilot well, and the main bit is used to form the main well, the position of the pilot bit axis relative to the main bit axis changes to control the position of the pilot well relative to the main well.

Недостатком известной системы является ее не универсальность, вследствие того, что система крепится напрямую к колонне бурильных труб и подключение дополнительных модулей затруднительно, так как конструкция дополнительных модулей должна учитывать конструктивные особенности известной системы направленного бурения, использующей пилотное и основное долото, что сужает спектр применяемого совместно оборудования.A disadvantage of the known system is its not universality, due to the fact that the system is attached directly to a string of drill pipes and the connection of additional modules is difficult, since the design of additional modules must take into account the design features of the well-known directional drilling system using a pilot and main chisel, which narrows the spectrum used together equipment.

Известна роторная управляемая система, предназначенная для строительства скважин с искривленным профилем, раскрытая в патенте на изобретение США US 5803185, 1998 г. Система включает модуль электропитания, модулированный блок управления и блок отклонения, содержащий ряд гидравлических отклоняющих механизмов вокруг периферии устройства, каждый из которых имеет упорную лопатку, которая гидравлически перемещается наружу для отталкивания от стенки скважины. Каждый отклоняющий механизм может быть соединен через распределительное устройство с источником бурового раствора под давлением, а управление распределительным устройством производится блоком управления, чтобы модулировать давление жидкости, подаваемое на отклоняющие механизмы, когда блок отклонения вращается. Блок управления содержит стационарный вал, который устанавливается неподвижно с направлением по окружности, которое выбирается в соответствии с направлением, в котором должно управляться долото. Стационарное положение блока управления достигается за счет системы стабилизации, включающей две крыльчатки, установленные с обоих концов блока управления. Также два магнита, служат для осевой ориентации блока отклонения, чтобы модулировать давление жидкости, на необходимый гидравлический привод, когда блок отклонения вращается. Данная система взята за прототип.Known rotary controlled system designed for the construction of wells with a curved profile, disclosed in US patent US 5803185, 1998 The system includes a power supply module, a modulated control unit and a deflection unit containing a series of hydraulic deflecting mechanisms around the periphery of the device, each of which has a thrust blade that hydraulically moves outward to push away from the borehole wall. Each deflection mechanism can be connected via a distribution device to a source of drilling fluid under pressure, and the distribution device is controlled by a control unit to modulate the fluid pressure applied to the deflection mechanisms when the deflection unit rotates. The control unit contains a stationary shaft, which is mounted stationary with a circumferential direction, which is selected in accordance with the direction in which the bit should be controlled. The stationary position of the control unit is achieved by a stabilization system comprising two impellers installed at both ends of the control unit. Also, two magnets serve for the axial orientation of the deflection unit in order to modulate the fluid pressure on the required hydraulic actuator when the deflection unit is rotating. This system is taken as a prototype.

Признаки прототипа, совпадающие с существующими признаками заявляемого изобретения,- модулированный блок управления; модуль отклонения, содержащий гидравлические отклоняющие механизмы с упорными лопатками; каждый отклоняющий механизм соединен через распределительное устройство с источником бурового раствора под давлением; распределительное устройство соединено с блоком управления и выполнено с возможностью модулирования давления жидкости, подаваемого на отклоняющие механизмы при вращении модуля отклонения.Signs of the prototype, coinciding with the existing features of the claimed invention, - modulated control unit; deflection module containing hydraulic deflecting mechanisms with resistant blades; each deflecting mechanism is connected through a distribution device with a source of drilling fluid under pressure; the switchgear is connected to the control unit and configured to modulate the pressure of the fluid supplied to the deflecting mechanisms during the rotation of the deflection module.

Недостатком известной роторной управляемой системы, принятой за прототип, является несовершенство конструкции модулированного блока управления. Из-за того, что модулированный блок управления расположен непосредственно в модуле отклонения и закреплен на двух подвижных опорах, связь его с дополнительными модулями, например, модулем каротажа, другими модулями отклонения, основанными на принципе «Push-the-bit» прямой коммутацией невозможна.A disadvantage of the known rotary controlled system, adopted for the prototype, is the imperfection of the design of the modulated control unit. Due to the fact that the modulated control unit is located directly in the deviation module and fixed on two movable supports, it cannot be connected with additional modules, for example, the logging module, other deviation modules based on the push-the-bit principle.

Задачей заявляемого изобретения является совершенствование конструкции управляемой системы роторного бурения скважин малого диаметра для повышения универсальности системы и расширения спектра оборудования, применяемого совместно.The task of the claimed invention is to improve the design of a controlled rotary drilling system of small-diameter wells to increase the versatility of the system and expand the range of equipment used together.

Поставленная задача была решена за счет того, что в известной модульной управляемой системе роторного бурения скважин малого диаметра, включающей модулированный блок управления, модуль отклонения, содержащий гидравлические отклоняющие механизмы с упорными лопатками, каждый отклоняющий механизм соединен через распределительное устройство с источником бурового раствора под давлением, распределительное устройство соединено с блоком управления и выполнено с возможностью модулирования давления жидкости, подаваемого на отклоняющие механизмы при вращении модуля отклонения, согласно изобретению к модулю отклонения дополнительно подключены модуль электропитания, модуль телеметрии, модуль каротажа и модуль обмена данными с устьем скважины через унифицированные переходники, при этом модуль каротажа и модуль обмена данными с устьем скважины выполнены с возможностью отсоединения от модуля отклонения с сохранением функционирования модуля отклонения, модулированный блок управления расположен в модуле телеметрии, а модуль отклонения дополнительно содержит электрические катушки и магниты.The task was solved due to the fact that in a well-known modular controlled rotary drilling system of small diameter wells, including a modulated control unit, a deflection module containing hydraulic deflecting mechanisms with stop blades, each deflecting mechanism is connected through a switchgear to a source of drilling fluid under pressure, the switchgear is connected to the control unit and configured to modulate the pressure of the fluid supplied to the deflecting cells Anismas during rotation of the deviation module according to the invention are additionally connected to the deviation module of a power supply module, a telemetry module, a logging module and a data exchange module with a wellhead through unified adapters, while the logging module and a data module with a wellhead are detachable from the deviation module while maintaining the function of the deviation module, the modulated control unit is located in the telemetry module, and the deviation module additionally contains electrically e coils and magnets.

Признаки заявляемого технического решения, отличительные от прототипа - к модулю отклонения дополнительно подключены модуль электропитания, модуль телеметрии, модуль каротажа и модуль обмена данными с устьем скважины через унифицированные переходники; модуль каротажа и модуль обмена данными с устьем скважины выполнены с возможностью отсоединения от модуля отклонения с сохранением функционирования модуля отклонения; модулированный блок управления расположен в модуле телеметрии; модуль отклонения дополнительно содержит электрические катушки и магниты.Signs of the proposed technical solution that are distinctive from the prototype — a power supply module, a telemetry module, a logging module and a data exchange module with the wellhead through the unified adapters are additionally connected to the deviation module; the logging module and the wellhead data exchange module are configured to disconnect from the deviation module while preserving the functioning of the deviation module; the modulated control unit is located in the telemetry module; the deflection module further comprises electrical coils and magnets.

Подключение к модулю отклонения через унифицированные переходники модуля электропитания, модуля телеметрии, модуля каротажа и модуля обмена данными с устьем скважины обеспечивает повышение универсальности системы за счет расширения ее функциональных возможностей.Connecting to the deviation module through standardized adapters of the power supply module, telemetry module, logging module and data exchange module with the wellhead enhances the system versatility by expanding its functionality.

Возможность отсоединения от модуля отклонения модуля каротажа и модуля обмена данными с устьем скважины с сохранением функционирования модуля отклонения также повышает универсальность системы.The ability to detach the logging module deviation module and the wellhead data exchange module from the well while maintaining the deviation module functioning also increases the versatility of the system.

Наличие в модуле отклонения электрических катушек и магнитов позволяет создать дополнительную отталкивающую силу (помимо силы, вызванной гидравлическим давлением), тем самым усилить отталкивание от стенки скважины, стабилизируя интенсивность и повышения точности искривления ствола скважины. В результате расширяется спектр совместно используемого оборудования, в том числе оборудования, применяемого для строительства незначительно- и высокоискривленных скважин.The presence in the module deviations of electric coils and magnets allows you to create additional repulsive force (in addition to the force caused by hydraulic pressure), thereby increasing the repulsion from the borehole wall, stabilizing the intensity and improving the accuracy of the borehole curvature. As a result, the range of shared equipment is expanding, including equipment used for the construction of slightly and highly distorted wells.

Расположение модулированного блока управления в модуле телеметрии и жесткое его соединение с корпусом обеспечивает возможность его прямой коммутации с дополнительными модулями с установкой постоянной связи. Благодаря этому повышается универсальность системы, расширяется спектр оборудования, применяемого совместно.The location of the modulated control unit in the telemetry module and its rigid connection to the case allows its direct commutation with additional modules with the establishment of permanent communication. This increases the versatility of the system, expands the range of equipment used together.

Предлагаемая система иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1-3.The proposed system is illustrated by the drawings shown in FIG. 1-3.

На фиг. 1 представлен общий вид модульной управляемой системы роторного бурения скважин малого диаметра.FIG. 1 shows a general view of a modular controlled rotary drilling system of small diameter wells.

На фиг. 2 схематично представлен модуль отклонения модульной управляемой системы роторного бурения скважин малого диаметра.FIG. 2 schematically shows the deviation module of a modular controlled rotary drilling system of small diameter wells.

На фиг. 3 схематично представлен модуль отклонения модульной управляемой системы роторного бурения скважин малого диаметра в разрезе.FIG. 3 schematically shows the deviation module of a modular controlled rotary drilling system of small diameter wells in the section.

Модульная управляемая система роторного бурения скважин малого диаметра включает модуль отклонения 1, закрепленный на модуле электропитания 2, установленного на модуле телеметрии 3, соединенного с модулем каротажа 4, модулем обмена данными с устьем скважины 5, пульсатором 6 и датчиком давления 7. Модули 1-4 соединены посредством унифицированных переходников.The modular controlled rotary drilling system for small diameter wells includes a deflection module 1 mounted on power supply module 2 installed on telemetry module 3 connected to logging module 4, data exchange module with wellhead 5, pulsator 6 and pressure sensor 7. Modules 1-4 connected via unified adapters.

В модуле телеметрии 3 расположен модулированный блок управления (на чертеже не показан).In the telemetry module 3 there is a modulated control unit (not shown in the drawing).

Модуль отклонения 1 состоит из корпуса 8 с наружным диаметром не более

Figure 00000001
(120 мм). Корпус включает пустотелую трубу с проточками и вырезами для крепления внутренних элементов системы. В корпусе модуля отклонения 1 на опорах 9 через подшипники 10 закреплен блок определения местоположения и управления направлением движения бурового инструмента. Основным элементом блока определения местоположения и управления направлением движения Сурового инструмента является бесплатформенная инерциальная навигационная система 11 на базе волоконно-оптических гироскопов 12, Блок определения местоположения и управления направлением движения бурового инструмента заключен в герметичный корпус 13 для создания канала 14 движения бурового раствора между ним и корпусом 8 всего модуля отклонения 1. Для позиционирования блока определения местоположения и управления направлением движения бурового инструмента он закреплен к шаговому электродвигателю 15, способному корректировать положение и удерживать блок в неподвижном состоянии при вращении всей системы при роторном бурении. Блок определения местоположения и управления направлением движения бурового инструмента соединен через вал 16 с распределительным устройством 17 для подачи гидравлической энергии на отклоняющие механизмы 18 по каналу 19, включающие упорные лопатки, электрические катушки 20 и магниты 21, в зависимости от требуемой траектории движения бурового инструмента.Deviation module 1 consists of a housing 8 with an outer diameter of not more than
Figure 00000001
(120 mm). The body includes a hollow pipe with grooves and cutouts for mounting the internal elements of the system. In the case of the module deviations 1 on the supports 9 through the bearings 10 is fixed the unit for determining the location and control the direction of movement of the drilling tool. The main element of the unit for determining the location and controlling the direction of movement of the Severe Instrument is a strapdown form inertial navigation system 11 based on fiber optic gyroscopes 12. 8 of the total deviation module 1. For positioning the unit for determining the location and controlling the direction of movement of the drill trumenta it is fixed to the stepping motor 15 capable of correct position and hold the block stationary during rotation of the entire system during rotary drilling. The unit for determining the location and controlling the direction of movement of the drilling tool is connected via a shaft 16 to a distributor 17 for supplying hydraulic energy to deflecting mechanisms 18 through a channel 19 including thrust vanes, electric coils 20 and magnets 21, depending on the desired path of movement of the drilling tool.

Модульная управляемая система роторного бурения скважин малого диаметра работает следующим образом.Modular controlled system of rotary drilling of small diameter wells works as follows.

Модуль отклонения 1, за счет гидравлической энергии, а также за счет электрической энергии, поступающей от модуля электропитания 2, направляет модульную управляемую систему роторного бурения скважин малого диаметра в направлении, заданном модулированным блоком управления. При необходимости получения геофизических данных о горных породах в компоновку модульной управляемой системы роторного бурения скважин малого диаметра может быть включен модуль каротажа 4. При необходимости получения данных о процессе бурения в реальном времени в компоновку модульной управляемой системы роторного бурения скважин малого диаметра может быть включен модуль обмена данными с устьем скважины 5, который за счет пульсатора 6, генерирующего импульсы давления к устью скважины, и датчика давления 7, принимающего сигналы перепада давления от устья скважины, выполняет обмен данными с устьем скважины.The deflection module 1, due to the hydraulic energy, as well as due to the electrical energy supplied from the power supply module 2, directs the modular controlled system of rotary drilling of small diameter wells in the direction specified by the modulated control unit. If it is necessary to obtain geophysical data on rocks, the logging module 4 may be included in the layout of the modular controlled rotary drilling system of small diameter. If it is necessary to obtain data on the drilling process in real time, the exchange module of the rotary drilling drilling of small diameter may be included. data from the wellhead 5, which is due to the pulsator 6, generating pressure pulses to the wellhead, and pressure sensor 7, receiving differential signals pressure from the wellhead, performs data exchange with the wellhead.

Через проточки корпуса 8 модуля отклонения 1 протекает буровой раствор. В вырезах закрепляются внутренние элементы системы, например отклоняющие механизмы 18. Благодаря опорам 9, подшипникам 10 и электродвигателю 15 блок определения местоположения и управления направлением движения бурового инструмента находится в геостационарности.Through the grooves of the housing 8 of the module deviations 1 flows drilling fluid. The internal elements of the system are fixed in the cutouts, for example, deflecting mechanisms 18. Thanks to the supports 9, the bearings 10 and the electric motor 15, the unit for determining the location and controlling the direction of movement of the drilling tool is in geostationary state.

Бесплатформенная инерциальная навигационная система 11 на базе волоконно-оптических гироскопов 12, заключенная в герметичный корпус 13, передает информацию о положении модульной управляемой системы роторного бурения скважин малого диаметра в пространстве на устье скважины. Через канал 14 буровой раствор поступает к распределительному устройству 17.A freeform inertial navigation system 11 based on fiber optic gyroscopes 12, enclosed in a sealed enclosure 13, transmits information about the position of a modular, guided rotary drilling system for small diameter wells in the wellhead space. Through the channel 14, the drilling fluid flows to the distribution device 17.

При подаче сигнала на блок определения местоположения и управления направлением движения бурового инструмента о направлении движения бурового оборудования блок при помощи электродвигателя 15 занимает соответствующее положение и остается в нем до получения новой команды, при этом распределительное устройство 17 открывает канал для подвода 19 жидкости к соответствующей лопатке отклоняющего механизма 18. Жидкость (буровой раствор) частично уходит по каналу 19 к отклоняющему механизму 18, а частично поступает к долоту. Кроме гидравлической энергии в соответствующей лопатке отклоняющего механизма 18 автоматически подводится ток возбуждения к катушке 20, которая в свою очередь при взаимодействии с магнитом 21 создает отталкивающую силу, тем самым усиливая отталкивание от стенки скважины и стабилизируя интенсивность.When a signal is sent to the unit for determining the location and controlling the direction of movement of the drilling tool and the direction of movement of the drilling equipment, the unit takes the appropriate position with the electric motor 15 and remains there until a new command is received, while the switchgear 17 opens the channel for supplying the liquid 19 to the corresponding deflector blade mechanism 18. The fluid (drilling mud) partially goes through the channel 19 to the deflecting mechanism 18, and partially goes to the bit. In addition to the hydraulic energy in the corresponding blade deflecting mechanism 18, the excitation current is automatically supplied to the coil 20, which in turn, when interacting with the magnet 21, creates a repulsive force, thereby enhancing the repulsion from the borehole wall and stabilizing the intensity.

Модульный принцип системы позволяет компоновать ее дополнительными модулями и исключать из компоновки неиспользуемые.The modular principle of the system allows you to compose it with additional modules and exclude from the layout unused.

Преимущество изобретения состоит в том, что возможность включения в систему роторного бурения скважин к модулю отклонения дополнительных модулей: модуля телеметрии, модуля каротажа и модуля обмена данными с устьем скважины посредством унифицированных переходников позволяет повысить универсальность системы за счет расширения ее функциональных возможностей, расширить спектр оборудования, применяемого совместно. Кроме того, применение заявляемой системы позволяет увеличить интенсивность искривления.The advantage of the invention is that the possibility of including additional modules in the rotary drilling system to the module of deviation: a telemetry module, a logging module and a data exchange module with a wellhead through unified adapters allows to increase the versatility of the system by expanding its functionality, expand the range of equipment, applied together. In addition, the use of the inventive system allows you to increase the intensity of the curvature.

Claims (1)

Модульная управляемая система роторного бурения скважин малого диаметра, включающая модулированный блок управления и модуль отклонения, содержащий гидравлические отклоняющие механизмы с упорными лопатками, каждый отклоняющий механизм соединен через распределительное устройство с источником бурового раствора под давлением, распределительное устройство соединено с блоком управления и выполнено с возможностью модулирования давления жидкости, подаваемого на отклоняющие механизмы при вращении модуля отклонения, отличающаяся тем, что к модулю отклонения дополнительно подключены модуль электропитания, модуль телеметрии, модуль каротажа и модуль обмена данными с устьем скважины посредством унифицированных переходников, при этом модуль каротажа и модуль обмена данными с устьем скважины выполнены с возможностью отсоединения от модуля отклонения с сохранением его функционирования, модулированный блок управления расположен в модуле телеметрии, а модуль отклонения дополнительно содержит электрические катушки и магниты.Modular controlled rotary drilling system of small-diameter wells, including a modulated control unit and a deflection module containing hydraulic deflecting mechanisms with stop blades, each deflecting mechanism is connected through a switchgear to a source of drilling mud under pressure, the switchgear is connected to the control unit and modulated the pressure of the fluid supplied to the deflecting mechanisms during the rotation of the deflection module, characterized in A power supply module, a telemetry module, a logging module, and a wellhead data exchange module are additionally connected to the deviation module by means of standardized adapters, while the logging module and the wellhead communication module are configured to disconnect from the deviation module while preserving its operation, modulated control unit located in the telemetry module, and the deflection module further comprises electrical coils and magnets.
RU2018128551A 2018-08-02 2018-08-02 Modular controlled system for rotary drilling of small diameter wells RU2691194C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018128551A RU2691194C1 (en) 2018-08-02 2018-08-02 Modular controlled system for rotary drilling of small diameter wells

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018128551A RU2691194C1 (en) 2018-08-02 2018-08-02 Modular controlled system for rotary drilling of small diameter wells

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2691194C1 true RU2691194C1 (en) 2019-06-11

Family

ID=66947422

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018128551A RU2691194C1 (en) 2018-08-02 2018-08-02 Modular controlled system for rotary drilling of small diameter wells

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2691194C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997015749A2 (en) * 1995-10-23 1997-05-01 Baker Hughes Incorporated Closed loop drilling system
US5803185A (en) * 1995-02-25 1998-09-08 Camco Drilling Group Limited Of Hycalog Steerable rotary drilling systems and method of operating such systems
US20010042643A1 (en) * 2000-01-12 2001-11-22 Volker Krueger Steerable modular drilling assembly
US20060254819A1 (en) * 2005-05-12 2006-11-16 Moriarty Keith A Apparatus and method for measuring while drilling
EA200501515A1 (en) * 2003-04-25 2007-04-27 ИНТЕРСИН Ай Пи ХОЛДИНГЗ, ЛЛС. SYSTEMS AND METHODS OF MANAGING ONE OR MULTIPLE COMPONENTS OF THE SYSTEM USING THE UNINTERRUPTED TRANSMISSION TRANSMISSION
RU2513602C2 (en) * 2008-07-11 2014-04-20 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Drill bit for controlled directed boring, boring system and method of boring of curved well shafts
WO2014093735A1 (en) * 2012-12-13 2014-06-19 Services Petroliers Schlumberger Mud pulse telemetry devices, systems, and methods

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5803185A (en) * 1995-02-25 1998-09-08 Camco Drilling Group Limited Of Hycalog Steerable rotary drilling systems and method of operating such systems
WO1997015749A2 (en) * 1995-10-23 1997-05-01 Baker Hughes Incorporated Closed loop drilling system
US20010042643A1 (en) * 2000-01-12 2001-11-22 Volker Krueger Steerable modular drilling assembly
EA200501515A1 (en) * 2003-04-25 2007-04-27 ИНТЕРСИН Ай Пи ХОЛДИНГЗ, ЛЛС. SYSTEMS AND METHODS OF MANAGING ONE OR MULTIPLE COMPONENTS OF THE SYSTEM USING THE UNINTERRUPTED TRANSMISSION TRANSMISSION
US20060254819A1 (en) * 2005-05-12 2006-11-16 Moriarty Keith A Apparatus and method for measuring while drilling
RU2513602C2 (en) * 2008-07-11 2014-04-20 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Drill bit for controlled directed boring, boring system and method of boring of curved well shafts
WO2014093735A1 (en) * 2012-12-13 2014-06-19 Services Petroliers Schlumberger Mud pulse telemetry devices, systems, and methods

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2022083602A1 (en) Short-radius drilling tool, track-controllable lateral drilling tool and method
WO2022033609A2 (en) Short radius drilling tool
US11142955B2 (en) Steerable drill bit system
US8720608B2 (en) Wellbore instruments using magnetic motion converters
RU2607003C1 (en) Bottom-hole pulses generating device
CN112814568A (en) Flexible guiding drilling tool
US8146679B2 (en) Valve-controlled downhole motor
EP1159506B1 (en) Steerable modular drilling assembly
US9663993B2 (en) Directional drilling system and methods
RU2618535C2 (en) Method for rotational controlled drilling assembly control with channels with varying fluid flow
NO172258B (en) APPARATUS AND PROCEDURES FOR DIVERSE DRILLING
US11441358B2 (en) Directional drilling system with cartridges
US20100139980A1 (en) Ball piston steering devices and methods of use
GB2427632A (en) Transmitting MWD signals through a mud motor
BR112013001409B1 (en) APPLIANCE FOR FORMING A WELL IN AN UNDERGROUND FORMATION AND METHOD OF FORMING A WELL IN AN UNDERGROUND FORMATION
CN104411916A (en) Drilling system with flow control valve
GB2450498A (en) Battery powered rotary steerable drilling system
CN105239924A (en) Steering System for Drill String
CA2974490A1 (en) Apparatus and method for drilling a directional borehole in the ground
JP2019513936A (en) Hydraulic motor for drilling system
RU2691194C1 (en) Modular controlled system for rotary drilling of small diameter wells
CN113404429B (en) Composite steering drilling tool and method
WO2017174482A1 (en) Steering joint for a steerable drilling system
WO2017174488A1 (en) Magnetic propulsion system and/or counter hold for a drilling system
US11105192B1 (en) Variable build motor