RU2744891C2

RU2744891C2 - Роторная управляемая система с отклонением долота

Info

Publication number: RU2744891C2
Application number: RU2018132872A
Authority: RU
Inventors: Ричард ХАТТОН
Original assignee: Ди-ТЕК ЮКей ЛТД
Priority date: 2016-02-18
Filing date: 2017-02-20
Publication date: 2021-03-16
Also published as: US20200063497A1; US12116894B2; US11649680B2; US20220025709A1; CA3015448A1; RU2018132872A; US11028645B2; CN109415925A; EP3417140A1; RU2018132872A3; CN109415925B; WO2017141115A1; US9624727B1; US20230399895A1; EP3417140B1

Abstract

Группа изобретений относится к области направленного бурения. Способ отклонения долота для роторного бурения включает в себя этапы, на которых принимают направление на цель в пласте для отклонения долота для роторного бурения при бурении ствола скважины в пласте, открывают при первом угловом положении отклоняющего устройства, расположенного вблизи долота для роторного бурения в стволе скважины, первое впускное отверстие первого регулятора расхода, при этом первое впускное отверстие, когда открыто, обеспечивает перемещение первого количества бурового раствора первого отклоняющего устройства из множества отклоняющих устройств отклоняющего устройства из нормального положения в выдвинутое положение, при этом первое отклоняющее устройство в выдвинутом положении контактирует с пластом, ограничивающим ствол скважины; закрывают после первого углового положения отклоняющего устройства первое впускное отверстие, при этом первое впускное отверстие в закрытом положении останавливает подачу первого количества бурового раствора в первое отклоняющее устройство и обеспечивает возврат первого отклоняющего устройства в нормальное положение; и подают во второй регулятор расхода отклоняющего устройства второе количество бурового раствора, при этом второе количество бурового раствора проходит в первое отклоняющее устройство, когда первый регулятор расхода закрыт. При этом часть первого количества бурового раствора проходит через первое отклоняющее устройство в ствол скважины, когда первое впускное отверстие открыто, часть второго количества бурового раствора проходит через первое отклоняющее устройство в ствол скважины, когда первое впускное отверстие закрыто, и первое отклоняющее устройство, контактирующее с пластом, когда отклоняющее устройство занимает первое угловое положение, отклоняет долото для роторного бурения в направлении на цель. Обеспечивается эффективное управление направлением, в котором буровое долото отклоняется во время работы. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 15 ил.

Description

[1] Настоящее изобретение в целом относится к инструменту роторной управляемой системы (РУС) и, в частности, к системам, способам и устройствам для отклонения бурового долота с использованием скважинной приводной системы.

Уровень техники

[2] Пласт месторождения могут включать в себя коллекторы, содержащие один или несколько запасов. Для достижения таких коллекторов, чтобы обеспечить извлечение запасов, бурят одну или несколько скважин, проходящих через пласт месторождения. Можно применять различные методики бурения при создании скважины в процессе разведки.

[3] Одна или несколько таких методик предусатривают применение инструментов роторных управляемых систем (РУС). Инструменты РУС применяют для направления траектории стволов скважин при бурении к запасам. Одним вариантом применения инструментов РУС является бурение организацией многочисленных скважин в разных направлениях с одной площадки. Другим вариантом применения инструментов РУС является горизонтальное позиционирование ствола скважины на отрезке длины коллектора для максимизации коэффициента извлечения запасов.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[4] В общем, в одном аспекте раскрытие относится к способу отклонения долота для роторного бурения. Способ может включать в себя прием направления на цель в пласте для отклонения долота для роторного бурения при бурении ствола скважины в пласте. Способ может также включать в себя открытие в первом угловом положении отклоняющего долото для роторного бурения устройства, расположеннного вблизи долота для роторного бурения в стволе скважины, первого впускного отверстия первого регулятора расхода, где первое впускное отверстие, когда открыто, обеспечивает перемещение первого количества бурового раствора первого отклоняющего устройства из множества отклоняющих устройств отклоняющего долото для роторного бурения устройства из нормального положения в выдвинутое положение, где первое отклоняющее устройство, когда занимает выдвинутое положение, контактирует с пластом, ограничивающей ствол скважины. Способ может дополнительно включать в себя закрытие после первого углового положения отклоняющего долото для роторного бурения устройства первого впускного отверстия, где первое впускное отверстие, когда закрыто, останавливает проход первого количества бурового раствора в первое отклоняющее устройство и обеспечивает возврат первого отклоняющего устройства в нормальное положение. Способ может также включать в себя подачу во второй регулятор расхода отклоняющего долото для роторного бурения устройства второго количества бурового раствора, где второе количество бурового раствора проходит в первое отклоняющее устройство, когда первый регулятор расхода закрыт. По меньшей мере часть первого количества бурового раствора может проходить через первое отклоняющее устройство в ствол скважины, когда первое впускное отверстие открыто. По меньшей мере часть второго количества бурового раствора может проходить через первое отклоняющее устройство в ствол скважины, когда первое впускное отверстие закрыто. Первое отклоняющее устройство, контактирующее с пластом, когда отклоняющее долото для роторного бурения устройство занимает первое угловое положение, может отклонять долото для роторного бурения в направлении на цель.

[5] В другом аспекте изобретение относится к отклоняющему долото для роторного бурения устройству. Устройство может включать в себя корпус, имеющий по меньшей мере одну стенку, которая образует полость, где по меньшей мере одна стенка имеет по меньшей мере одно отверстие, которая пересекает по меньшей мере одну стенку и по меньшей мере один канал, расположенный смежно с по меньшей мере одним отверстием, где корпус имеет ближний конец и дальний конец, которые образуют по меньшей мере одну стенку по длине корпуса. Устройство может также включать в себя по меньшей мере одно отклоняющее устройство, установленное с возможностью перемещения в по меньшей мере одном отверстии, в по меньшей мере одной стенке корпуса, где по меньшей мере одно отклоняющее устройство перемещается радиально относительно продольной оси корпуса. Прибор может дополнительно включать в себя по меньшей мере одно уплотнительное устройство, расположенное против по меньшей мере одного отклоняющего устройства, где по меньшей мере одно уплотнительное устройство расположено между по меньшей мере, одним каналом и стволом скважины. Устройство может также включать в себя, по меньшей мере один регулятор расхода, расположенный смежно с полостью и по меньшей мере одним каналом, где по меньшей мере один регулятор расхода выполнен с возможностью обеспечения прохода первой части бурового раствора, подаваемой через полость корпуса, в по меньшей мере один канал. Вторая часть бурового раствора может проходить в по меньшей мере одно отверстие, где вторую часть бурового раствора регулирует по меньшей мере один дополнительный регулятор расхода, который обеспечивает второй части бурового раствора проход в по меньшей мере одно отверстие, на основе положения по меньшей мере одного отклоняющего устройства относительно ствола скважины, где первая часть бурового раствора достигает по меньшей мере одного регулятора расхода, по существу, непрерывно.

[6] В другом аспекте изобретение относится к роторной кправляемой системе (РУС) с отклонением долота. Система, может включать в себя долото для роторного бурения и бурильную колонну имеющую по меньшей мере одну стенку, которая образует полость. Система может также включать в себя систему циркуляции бурового раствора, которая подает буровой раствор через полость, и отклоняющее долото для роторного бурения устройство, соединенное c ближним концом бурильной колонны и ближним концом долота для роторного бурения. Отклоняющее долото для роторного бурения устройство может включать в себя корпус, имеющий по меньшей мере одну стенку, которая образует полость, где по меньшей мере одна стенка имеет по меньшей мере одно отверстие, которая пересекает по меньшей мере одну стенку, и по меньшей мере один канал, расположенный смежно с по меньшей мере одним отверстием. Отклоняющее долото для роторного бурения устройство может также включать в себя по меньшей мере одно отклоняющее устройство, расположенное смежно с по меньшей мере одним отверстием в по меньшей мере одной стенке корпуса. Отклоняющее долото для роторного бурения устройство может дополнительно включать в себя по меньшей мере одно уплотнительное устройство, расположенное вокруг по меньшей мере одного отклоняющего устройства, где по меньшей мере одно уплотнительное устройство расположено в по меньшей мере одной полости, смежной с по меньшей мере одной стенкой корпуса, где по меньшей мере одно уплотнительное устройство дополнительно установлено между по меньшей мере одним каналом и стволом скважины, где по меньшей мере одно уплотнительное устройство разделяет, по меньшей мере одно отверстие на дальний участок и ближний участок, где ближний участок по меньшей мере одного отверстия является смежным с по меньшей мере одним каналом. Отклоняющее долото для роторного бурения устройство может также включать в себя по меньшей мере один регулятор расхода, расположенный смежно с полостью, и по меньшей мере один канал, где по меньшей мере один регулятор расхода выполнен с возможностью обеспечения прохода первой части бурового раствора, подаваемой через полость корпуса, в по меньшей мере один канал. Вторая часть бурового раствора может проходить в одно отверстие, где вторую часть бурового раствора регулирует по меньшей мере один дополнительный регулятор расхода, который обеспечивает проход второй части бурового раствора в по меньшей мере одно отверстие на основе положения по меньшей мере одного отклоняющего устройства относительно ствола скважины, где первая часть бурового раствора достигает по меньшей мере одного регулятора расхода, по существу, непрерывно.

[7] Данные и другие аспекты, задачи, признаки и варианты осуществления должны стать понятны из следующего описание и прилагаемой формулы изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[8] Чертежи иллюстрируют только примеры вариантов осуществления и поэтому не должны считаться ограничивающими его объем, поскольку примеры вариантов осуществления могут допускать другие рано эффективные варианты осуществления. Элементы и признаки показаны на чертежах не обязательно в масштабе, вместо этого внимание обращено на ясность иллюстрирования принципов примеров осуществления. Дополнительно, некоторые размеры или варианты расположения могут быть искажены для содействия визуальной передачи таких принципов. На чертежах ссылочные позиции присвоены сходным или совпадающим, но не обязательно идентичным элементам.

[9] На фиг. 1 показана схема, частично с сечением, месторождения, проходящего разведку с применением примера отклоняющего долото для роторного бурения устройства одного или нескольких примеров осуществления.

[10] На фиг. 2 показан вид сбоку компоновки низа бурильной колонны (КНБК), которая включает в себя пример отклоняющего долото для роторного бурения устройства одного или нескольких примеров осуществления.

[11] На фиг. 3A-С показаны различные виды примера отклоняющего долото для роторного бурения устройства одного или нескольких примеров осуществления.

[12] На фиг. 4A-4D показаны различные виды отклоняющего устройства одного или нескольких примеров осуществления.

[13] На фиг. 5A и 5B показаны различные виды муфты для отклоняющего устройства одного или нескольких примеров осуществления.

[14] На фиг. 6 показан регулятор расхода одного или нескольких примеров осуществления.

[15] На фиг. 7 показан узел регулятора расхода одного или нескольких примеров осуществления.

[16] На фиг. 8 показана блок-схема последовательности операций способа отклонения долота для роторного бурения одного или нескольких примеров осуществления.

[17] На фиг. 9 показана компьютерная система для реализации отклонения долота для роторного бурения одного или нескольких примеров осуществления.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[18] В общем, примеры вариантов осуществления, описанные в данном документе, обеспечивают системы, способы и устройства для отклонения долота для роторного бурения. Более конкретно, примеры вариантов осуществления обеспечивают управление направлением, в котором буровое долото отклоняется во время работы (например, разведки и эксплуатации) на месторождения. Для разъяснения, месторождение может включают в себя часть подземного пласта. Более конкретно, месторождение упомянутое в данном документе, может включать в себя любой подземный геологический пласт, содержащий запасы (также называемые подземными запасами), которые могут быть извлечены. Часть или все месторождение может быть сухопутным, подводным и/или морским. Также, хотя одно месторождение, исследуемое с одной площадки, описано ниже, может применяться любая комбинация одного или нескольких месторождений, одного или нескольких перерабатывающих сооружений и одной или нескольких буровых площадок. Подземный запас может включать в себя, без ограничения этим, углеводороды (нефть и/или газ), воду, пар, гелий и минералы. Месторождение может включать в себя один или несколько коллекторов, каждый из которых может содержать один или несколько подземных запасов.

[19] Когда буровое долото отклоняется для управления направлением перемещения компоновки низа бурильной колонны (КНБК), буровое долото направляется по координатам цели (также называемое направление на цель) в стволе скважины. Поскольку КНБК (также как вся бурильная колонна) вращается, отклонение бурового долота по координатам цели может являться проблемным. Другими словами, точка, на которую буровое долото направляется, является стационарной в стволе скважины, но буровое долото само вращается во время эксплуатации. В некоторых случаях, в примерах осуществления можно выполнять постоянное регулирование для сохранения отклонения бурового долота по координатам цели во время эксплуатации. Как определено в данном документе, примеры осуществления описаны, как отклонение бурового долота, хотя устройства примеров осуществления располагаются вблизи, но не интегрально с буровым долотом. В действительности, примеры осуществления предусматривают отклонение от конкретного места на стенке ствола скважины для управления направлением перемещения бурового долота.

[20] Когда КНБК вращается относительно координат цели, может существовать некоторое число угловых положений КНБК (взятых радиально от продольной оси КНБК) относительно координат цели. Угловые положения могут быть дискретными или непрерывными. Сумма угловых положений может составлять полный оборот (360°) КНБК. Как определено в данном документе, непроницаемое для жидкости уплотнение является барьером, который предотвращает проход через него всей или существенного объема жидкости (например, бурового раствора, промывочного раствора). В одном или нескольких примерах вариантов осуществления пользователь является любым субъектом, применяющим системы и/или способы, описанные в данном документе. Например, пользователь может быть, без ограничения этим, буровым инженером, представителем компании, представителем изготовителя, системой управления, подрядчиком, инженером, техником, консультантом или супервайзером. Роторные управляемые системы (РУС) с отклонением долота (или их компоненты), описанные в данном документе могут быть выполнены из одного или нескольких подходящих материалов для эффективной работы, а также обеспечения долговечности при одном или несколько условиях возможного воздействия на РУС с отклонением долота. Примеры таких материалов могут включать в себя, но без ограничения этим, алюминий, нержавеющую сталь, стеклопластик, стекло, пластмассу, керамику и резину.

[21] Примеры РУС с отклонением долота, или части, описанные здесь, могут быть выполнены из многочисленных деталей, механически соединенных друг с другом, при этом многочисленные детали могут быть механически соединены друг с другом с применением одного или нескольких соединительных способов. В том числе, но без ограничения этим, эпоксидом, сваркой, крепежными устройствами, запрессовкой, свинчиваемыми резьбами и шипами с пазами. Одна или несколько деталей, которые механически соединяются друг с другом, могут иметь соединения одного или нескольких видов, в том числе, без ограничения этим, фиксированные, шарнирные, съемные, скользящие и резьбовые.

[22] Компоненты и/или признаки, описанные в данном документе, могут включать в себя элементы, описанные как соединяющие, монтирующие, закрепляющие, скрепляющие или другие аналогичные термины. Такие термины служат только для идентификации различных элементов и/или признаков в компоненте или устройстве, без ограничения функциональных возможностей или функций конкретного элемента или признака. Например, признак, описанный как «соединительный элемент» может соединять, монтировать, скреплять, закреплять, упирать в и/или выполнять другие функции, кроме простого соединения.

[23] Соединительный элемент (включающий в себя ответный соединительный элемент), описанный данном документе, может обеспечивать один или несколько компонентов и/или участков примера РУС с отклонением долота (отклоняющее долото для роторного бурения устройство, отклоняющее устройство) механическим соединением напрямую или не напрямую, с другим участком РУС с отклонением долота. Соединительный элемент, может включать в себя, без ограничения этим, часть шарнира, отверстие, площадь выемки, выступ, фиксатор, щель, пружинную защелку, лапку, стопор и свинчивающиеся резьбы. Одна часть примера РУС с отклонением долота может быть соединена c компонентом РУС с отклонением долота с прямым применением одного или нескольких соединительных элементов.

[24] В дополнение или альтернативно, часть примера РУС с отклонением долота может быть соединена c компонентом РУС с отклонением долота с применением одного или нескольких независимых устройств, взаимодействующих с одним или несколькими соединительными элементами, расположенными на компоненте РУС с отклонением долота. Примеры таких приборов могут включать в себя, но без ограничения этим, палец, шарнир, крепежное устройство (например, болт, винт, заклепку), фиксатор и пружину. Один соединительный элемент, описанный в данном документе, может быть одинаковым с или отличающимся от одного или нескольких других соединительных элементов, описанных в данном документе. Ответный соединительный элемент, описанный в данном документе, может быть соединительным элементом, механически соединяемым, напрямую или не напрямую, с другим соединительным элементом.

[25] В указанных выше фигурах, показывающих примеры вариантов осуществления РУС с отклонением долота, один или несколько компонентов могут быть исключены, повторены и/или замещены. Соответственно, пример вариантов осуществления РУС с отклонением долота не следует считать ограниченными конкретным устройством компонентов, показанных на любой из фигур. Например, элементы, показанные на одной или нескольких фигурах или описанные для одного варианта осуществления, можно применять в другом варианте осуществления с отличающейся фигурой или описанием.

[26] Дополнительно, если компонент фигуры описан, но отдельно не показан, или не обозначен на этой фигуре, обозначение, примененное для соответствующего компонента на другой фигуре можно отнести к первому компоненту. Наоборот, если компонент на фигуре указан, но не описан, описание для такого компонент может быть, по существу, одинаковым с описанием для соответствующего компонента на другой фигуре.

[27] Примеры осуществления РУС с отклонением долота описаны полнее ниже в данном документе со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показаны примеры осуществления РУС с отклонением долота. РУС с отклонением долота можно, вместе с тем, реализовать во многих различных формах и их не следует толковать, как ограничивающий пример осуществления, изложенный в данном документе. Напротив, данные примеры осуществления обеспечены для придания раскрытию полноты и завершенности и должны полностью передавать объем РУС с отклонением долота специалистам в данной области техники. Сходные, но не обязательно одинаковые элементы (также в некоторых случаях называемые компонентами) на различных фигурах указаны сходными ссылочными позициями для единообразия

Такие термины, как ʺпервыйʺ, ʺвторойʺ, ʺверхний", ʺнижнийʺ, ʺбоковойʺ, ʺширинаʺ, ʺдлинаʺ, ʺрадиусʺ, ʺвнутреннийʺ и ʺнаружныйʺ применяютcя только чтобы отличать один компонент (или часть компонента или состояния компонента) от другого. Так термины не указывают предпочтение или конкретную ориентацию и не ограничивают варианты осуществления РУС с отклонением долота. В следующем подробном описании примеров осуществления многочисленные конкретные детали изложены для обеспечения более полного понимания изобретения. Вместе с тем, специалистам в данной области техники понятно, что изобретение можно практически осуществить без данных конкретных деталей. В других случаях общеизвестные элементы детально не описаны для исключения ненужного усложнения описания.

[29] На фиг. 1 схематично, показано, частично в виде сечения, месторождение 100, на котором ведется разведка с применением примера толкающего долото для роторного бурения устройства одного или нескольких примеров осуществления. Как показано на фиг. 1, месторождение 100 является подземным и может включать в себя КНБК 170, подвешенную на буровой установке 102 на поверхности 104 с применением бурильной трубы 172 (также называемой бурильной колонной 172) и продвигающуюся в подземный пласт 105 для создания ствола 130 скважины. Подземный пласт 105 может иметь некоторое число геологических структур. Например, как показано на фиг. 1, подземный пласт 105 может иметь пласт 121 глины, пласт 122 песчаника, пласт 123 известняка, пласт 127 сланца, пласт 125 песка и коллектор 126.

[30] Инструменты сбора и обработки данных и/или измерительные приборы можно применять для измерений в подземном пласте 105 и обнаружения характеристик различных уровней подземного пласта 105. Данные, собранные указанными инструментами сбора и обработки данных, а также другие данные, измеренные одним или несколькими измерительными приборами, установленными в различных местах (например, на шламовом амбаре 106 на поверхности 104, на буровой установке 102) на месторождении 100, может собирать и обрабатывать система 101 сбора и обработки данных, которая соединена системой связи c различными инструментами сбора и обработки данных и/или измерительными приборами. В некоторых примерах осуществления система 101 сбора и обработки данных может выполнять другие функции по отношению к данным месторождения, в том числе, но без ограничения этим, генерирование моделей и поддержание связи с (генерирование сигналов, передача сигналов, прием сигналов) с одним или несколькими устройствами на месторождении 100, в том числе, но без ограничения этим, устройством управления (описан ниже и показан на фиг. 3A-C).

[31] Например, как показано на фиг. 1, система 101 сбора и обработки данных может включать в себя контроллер 103. В таком случае, контроллер 103 может управлять одним или несколькими регуляторами расхода (например, регулятором 280 расхода фиг. 7, описано ниже) применяемыми в примерах осуществления. Контроллер 103 может также координировать работу с другим участком системы 101 сбора и обработки данных для определения ориентации примера отклоняющего долото для роторного бурения устройства (описано ниже) в стволе скважины в любой момент времени. Система 101 сбора и обработки данных или любой ее участок может поддерживать связь с одним или несколькими устройствами на месторождении 100, применяя канал связи 107, где можно применять проводную и/или беспроводную технологию.

[32] Для процесса бурения осуществляют циркуляцию текучих сред, по существу, в системе с замкнутым контуром. Буровой раствор 178 подается насосом до низа кольцевого пространства бурильной трубы 172 и КНБК 170. Когда буровое долото на конце КНБК 170 врезается в подземный пласт 105, фрагменты подземного пласта 105 смешиваются с буровым раствором 178 для создания бурового шлама 180 в стволе скважины между подземным пластом 105 и наружной поверхностью бурильной трубы 172 и КНБК 170. Буровой шлам 180 подается назад на поверхность 104 в шламовый амбар 106 по выкидной линии 108.

[33] В шламовом амбаре 106 буровой шлам фильтруют, удаляя крупные фрагменты (например, горной породы) подземного пласта 105, для обратного превращения текучей среды в буровой раствор 178, который вновь подается насосом вниз, в кольцевое пространство бурильной трубы 172. КНБК 170 продвигается в подземный пласт для достижения коллектора 126. Каждая скважина может иметь целью один или несколько коллекторов 126. КНБК 170 может быть приспособлена для измерения свойств в скважине с применением инструментов каротажа при бурении (LWD), инструментов измерений при бурении (MWD) и/или любых других подходящих измерительных инструментов (также называемых инструментами сбора и обработки данных).

[34] Инструменты сбора и обработки данных можно интегрировать с КНБК 170 и генерировать кривые данных и/или измерений. Указанные кривые данных и/или измерений составляют по месторождению 100 для демонстрации данных, полученных при различных работах. Хотя показана только упрощенная конфигурация месторождения 100, понятно, что месторождение 100 может покрывать участок с наземными, морскими и/или подводными площадями, на которых размещены одна или несколько буровых площадок. Добыча может также включать одну или несколько скважин других типов (например, нагнетательные скважины) для дополнительного извлечения. Один или несколько пунктов сбора могут быть функционально соединены с одной или несколькими буровыми площадками для избирательного сбора скважинных текучих сред и/или запасов с буровой площадки (площадок).

[34] Кроме того, хотя на фиг. 1 показаны и описаны выше инструменты сбора и обработки данных и/или измерительные приборы, применяемые для измерения свойств месторождения, понятно, что инструменты и/или приборы можно применять в соединении с работами не на буровых площадках, такими как в горных разработках, водоносных коллекторах, хранилищах или других подземных сооружениях. Также, хотя показаны некоторые инструменты сбора и обработки данных (например, КНБК 170, система 101 сбора и обработки данных), понятно, что можно применять различные другие измерительные инструменты (например, приборы измерения параметров, сейсмические приборы) измеряющие различные параметры подземного пласта 105 и/или геологических пластов. Различные датчики можно располагать на разных позициях вдоль ствола скважины и/или, как часть инструментов мониторинга для сбора и/или мониторинга требуемых данных. Другие источники данных можно также обеспечивать для получения данных с удаленных площадок.

[36] Когда инструмент сбора и обработки данных и/или другой прибор (например, контроллер 103) объединен с КНБК 170, такие инструменты и/или приборы могут поддерживать связь с системой 101 сбора и обработки данных и/или контроллером 103 одним или несколькими способами. Система 101 сбора и обработки данных и/или контроллер 103 может поддерживать связь с инструментом сбора и обработки данных и/или измерительным прибором, применяя проводную и/или беспроводную технологию. Как пример применения беспроводной технологии, система 101 сбора и обработки данных и/или контроллер 103 может поддерживать связь со скважинным инструментом и/или прибором применяя интенсивные сейсмоволны, передаваемые через буровой раствор 178 во время эксплуатации.

[37] На фиг. 2 показан вид сбоку КНБК 170, которая включает в себя пример отклоняющего долото для роторного бурения устройства 220 одного или нескольких примеров осуществления. Показанная на фиг. 1 и 2, КНБК 170 фиг. 2 включает в себя утяжеленную бурильную трубу (УБТ) 210, установленную между верхним муфтовым стабилизатором 212 и отклоняющим долото для роторного бурения устройством 220. КНБК 170 также включает в себя компоновку 230 бурового долота, установленную на конце КНБК 170, ниже отклоняющего долото для роторного бурения устройства 220. Другая УБТ 211 может также быть установлена с противоположной стороны (к устью скважины от верхнего стабилизатора 212).

[38] УБТ 310, 211 могут быть трубами известного внутреннего и наружного диаметра на известном отрезке длины и иметь, по существу, неизменную толщину по длине. УБТ 210,211 могут быть выполнены из одного или нескольких подходящих материалов по условиям эксплуатационной окружающей среды. Примеры таких материалов могут включать в себя, но без ограничения этим, нержавеющую и оцинкованную сталь. Полость, образованная внутренним диаметром, проходит по длине каждой УБТ (например, УБТ 210, УБТ 211).

[39] Верхний муфтовый стабилизатор 212 может механически стабилизировать КНБК 170 в стволе скважины для предотвращения нештатныого ухода в сторону ствола и/или вибраций, и/или для обеспечeния качества скважины которую проводят. В некоторых примерах осуществления верхний муфтовый стабилизатор 212 может включать в себя пустотелый цилиндрический корпус и стабилизирующие лопасти, расположенные на наружной поверхности корпуса, все выполненное из высокопрочной стали и/или некоторых других подходящих материалов. Лопасти верхнего муфтового стабилизатора 212 могут имеют одну или несколько форм, в том числе, но без ограничения этим, прямую и спиральную. Лопасти могут иметь износостойкие твердосплавные наплавки.

[40] Верхний муфтовый стабилизатор 212 может быть интегральным (т.е., в виде одной детали из материала, такого, как сталь) или собранным из многочисленных деталей, механически соединенных вместе. Примером последнего варианта может быть верхний муфтовый стабилизатор 212 с лопастями, установленными на муфте, который затем навинчивают на корпус верхнего муфтового стабилизатора 212. Другим примером последнего варианта является верхний муфтовый стабилизатор 212, в котором лопасти приварены к корпусу. В некоторых примерах осуществления КНБК 170 может включать в себя несколько стабилизаторов, установленных в различных точках на КНБК 170. Например, как показано на фиг. 2, КНБК 170 может также включать в себя наддолотный стабилизатор 224, установленный между УБТ 210 и отклоняющим долото для роторного бурения устройствоом 220.

[41] УБТ 210, 211, стабилизаторы (например, верхний муфтовый стабилизатор 212, наддолотный стабилизатор 224), компоновка 230 бурового долота и/или любые другие компоненты КНБК 170 механически соединяют друг с другом, применяя один или несколько соединительных способов. Например, обычно в отрасли такие компоненты соединяют друг с другом применяя свинчивающиеся резьбы, расположенные на каждом конце каждого компонента. Когда такие компоненты компоновки низа бурильной колонны 170 механически соединяют друг с другом, соединение выполняют способом, соответствующим инженерным и функциональным требованиям. Например, когда применяют свинчивающиеся резьбы, прикладывают заданный крутящий момент к каждому соединению.

[42] Отклоняющее долото для роторного бурения устройство 220 подробно описано ниже и показано на фиг. 3A-7. На фиг. 2, большая часть отклоняющего долото для роторного бурения устройства 220 скрыта из вида. Частями отклоняющего долото для роторного бурения устройства 220, которые видны на фиг. 2 (и которые описаны более подробно ниже и показаны на фиг. 3A-3C), являются отклоняющие устройства 240, держатели 250 отклоняющих устройств и наружная поверхность корпуса 221.

[43] Компоновка 230 бурового долота включает в себя буровое долото 232 и наддолотный переводник 234. На фиг. 2, показана только переходная муфта 236 вала 235 долота (установленная на дальнем конце вала 235 долота), а остальной вал 235 долота не виден за отклоняющим долото для роторного бурения устройством 220. Вал 235 долота может быть частью или отдельным компонентом, соединенным с отклоняющим долото для роторного бурения устройствоом 220. Вал 235 долота может иметь полость, проходящую по его длине. Вал 235 долота может иметь многочисленные элементы. Например, переходная муфта 236 вала 235 долота может включать в себя один или несколько соединительных элементов (например, свинчивающиеся резьбы), которые механически соединяются с ближним концом наддолотного переводника 234. Аналогично, ближний конец вала 235 долота (не виден) может включать в себя один или несколько соединительных элементов, обеспечивающих валу 235 долота соединение с другими компонентами (например, отклоняющим долото для роторного бурения устройством 220) КНБК 170.

[44] Ближний конец наддолотного переводника 234 механически соединяется c дальним концом вала 235 долота, а дальний конец наддолотного переводника 234 механически соединяется c буровым долотом 232. Буровое долото 232 и наддолотный переводник 234 могут быть выполнены, как одна деталь (при отливке) или из нескольких деталей, механически соединяющихся друг с другом с применением одного или нескольких соединительных способов. В том числе, но без ограничения этим, сварки, свинчивания резьб и запрессовки.

[45] Буровое долото 232 является инструментом, применяемым для разрушения и/или резания горной породы. Буровое долото 232 устанавливается на дальнем конце КНБК 170 и может являться буровым долотом любого типа (например, долотом с поликристаллическими алмазными вставками, шарошечным долотом, штыревым долотом), имеющим любые размеры (например, диаметр 5 дюймов (127 мм), диаметр 9 дюймов (229 мм), диаметр 50 дюймов (1270 мм) и/или с другими характеристиками, (например вращающимися шарошками, вращающейся головной частью, вращающимися резцами). Буровое долото 232 может включать в себя один или несколько материалов, в том числе, но без ограничения этим, сталь, алмазы и карбид вольфрама.

[46] На фиг. 3 A-С показаны различные виды примера отклоняющего долото для роторного бурения устройства 220 одного или нескольких примеров осуществления. Конкретно, на фиг. 3А показан вид сверху в изометрии отклоняющего долото для роторного бурения устройства 220. На фиг. 3B показан вид разобранного отклоняющего долото для роторного бурения устройства 220. На фиг. 3C показан вид с продольным сечением отклоняющего долото для роторного бурения устройства 220. На фиг. 4A-4D показаны различные виды отклоняющего устройства 240 отклоняющего долото для роторного бурения устройства 220 одного или нескольких примеров осуществления. Конкретно, на каждой фигуре, 4A и 4B, показано в изометрии сверху отклоняющее устройство 240. На фиг. 4C показано в изометрии снизу отклоняющее устройство 240. На фиг. 4D показан вид с продольным сечением отклоняющего устройства 240.

[47] На фиг. 5A и 5B показаны вид в изометрии и вид сверху и снизу, соответственно, внутренней муфты 270 отклоняющего устройства одного или нескольких примеров осуществления. На фиг. 6 показано сечение, детализирующее регулятор 610 расхода отклоняющего долото для роторного бурения устройства 220 одного или нескольких примеров осуществления. На фиг. 7 показан в изометрии другой регулятор 280 расхода отклоняющего долото для роторного бурения устройства 220 одного или нескольких примеров осуществления

[48] Показанное на фиг. 1-7, отклоняющее долото для роторного бурения устройство 220 может включать в себя ряд отличающихся компонентов. Например, как показано на фиг. 3A-3C, отклоняющее долото для роторного бурения устройство 220 может включать в себя, корпус 320, по меньшей мере одно отклоняющее устройство 240, по меньшей мере, одно уплотнительное устройство 229, по меньшей мере одну внутреннюю муфту 270 отклоняющего устройства, по меньшей мере один регулятор 610 расхода, регулятор расхода 270, по меньшей мере одну наружную муфту 250 отклоняющего устройства муфта и по меньшей мере одну монтажную платформу 260 отклоняющего устройства.

[49] В некоторых примерах осуществления корпус 320 отклоняющего долото для роторного бурения устройства 220 включает в себя по меньшей мере одну стенку (например, стенку 221, стенку 222, стенку 223). По меньшей мере одна из стенок (в данном случае стенка 221) может включать в себя одну или больше отверстий 263, проходящих через стенку. Также, стенки корпуса 320 могут иметь одну или несколько внутренних поверхностей (в данном случае внутреннюю поверхность 227 и внутреннюю поверхность 228), которые образуют полость 229, которая проходит по длине корпуса 320, через полость 229 может проходить буровой раствор 128. Корпус 320 может иметь ближний конец (слева на фиг. 3A-3C) и дальний конец (справа на фиг. 3A-3C). Длина корпуса 320 ограничена ближним концом и дальним концом.

[50] Ближний, конец и дальний конец корпуса 320 могут включать в себя один или несколько соединительных элементов (например, свинчивающихся резьб), которые обеспечивают корпусу 320 соединение с одним или несколькими компонентами, например, наддолотным стабилизатором 224, валом 235 долота, КНБК 170. Одно или несколько отверстий 263 в корпусе 320 могут иметь характеристики (например, форму, размер), достаточные для размещения одного или нескольких других компонентов отклоняющего долото для роторного бурения устройства 220. Например, как показано на фиг. 3A-3С, отверстия 263 в корпусе 320 могут принимать одну или несколькими наружных муфт 250 отклоняющего устройства и соединяться c ними

(рассмотрено ниже).

[51] В некоторых возможных примерах осуществления, показанных на фиг. 3A-3C, корпус 320 отклоняющего долото для роторного бурения устройства 220 может включать в себя одну или несколько монтажных платформ 260 отклоняющего устройства. В таком случае монтажная платформа 260 отклоняющего устройства может быть интегрирована (например, образовывать одну деталь) с корпусом 320. Альтернативно, монтажная платформа 260 отклоняющего устройства может быть отдельной деталью, механически соединенной c корпусом 320. Монтажная платформа 260 отклоняющего устройства может выступать наружу от корпуса 320 в радиальном направлении относительно продольной оси корпуса 320.

[52] Монтажная платформа 260 отклоняющего устройства (или другая часть корпуса 320) может включать в себя один или несколько соединительных элементов 251 (в данном случае отверстия, которые, пересекают монтажную платформу 260 отклоняющего устройства и/или корпус 320), которые применяют для соединения корпуса 320, напрямую или не напрямую, с одним или несколькими другими компонентами отклоняющего долото для роторного бурения устройства 220. Например, как показано на фиг. 3A-3C, наружная муфта 250 отклоняющего устройства, расположенная в отверстии 263 корпуса 320, может быть не напрямую соединена c монтажной платформой 260 отклоняющего устройства корпуса 320 с применением одного или нескольких соединительных устройств 256 (в данном случае болты и шайбы), которые пересекают соединительные элементы 251 в монтажной платформе 260 отклоняющего устройства, и соответствующих соединительных элементов 252 (в данном случае, отверстия), которые пересекают по меньшей мере участок наружной муфты отклоняющего устройства.

[53] В некоторых примерах осуществления корпус 320 может включать в себя по меньшей мере один канал 282, расположенный в корпусе 320, другими словами, канал 282 может быть расположен между внутренней поверхностью (например, внутренней поверхностью 227) и наружной поверхностью одной или нескольких стенок (в данном случае, стенки 223, стенки 222 и стенки 221) корпуса 320. Каждый канал 282 может имеют характеристики (например, сечение, форму, размеры сечения, длину, кривизну, изгибы, прямые части, достаточные для обеспечения сквозного прохода бурового раствора 178. Каждый канал 282 может быть расположен между регулятором 280 расхода (описан ниже и расположен на ближнем конце корпуса 320) и одним или несколькими соплами 265.

[54] Каждое из одного или нескольких сопл 265 корпуса 320 может быть расположено с отверстием 263 в стенке корпуса 320 и соединено c некоторой частью (например, дальним концом, к дальнему концу) канала 282. В некоторых примерах осуществления каждое сопло 265 выполнено с возможностью направления бурового раствора 178 в некоторую точку, где отклоняющее устройство 241 можно перемещать из нормального положения в выдвинутое положение. В данном случае сопло 265 направляет буровой раствор 178 в полость 219 отклоняющего устройства 240. Поэтому сопло 265 может быть расположено вблизи нижней стороны (в полости, образованной) отклоняющего устройства 240.

[55] Сопло 265 может иметь любое число элементов и/или конфигураций. Пример сопла 265 Показан на фиг. 3B и 3C. В данном случае сопло 265 имеет корпус 267 с каналом 268, образованным внутренней поверхностью 269. в нем. Наружная поверхность корпуса 267 сопла 265 может иметь один или несколько соединительных элементов 219 (в данном случае, свинчиваемые резьбы), расположенные на ней, для обеспечения соединения корпуса 267 сопла 265 с одним или несколькими другими компонентами (например, внутренней муфтой 270 отклоняющего устройства, как в данном случае) отклоняющего долото для роторного бурения устройства 220. Один или несколько уплотнительных устройств 266 могут быть расположены вокруг корпуса 267 сопла 265 для помощи в предотвращении прохода бурового раствора 178 на местах где это может отрицательно влиять на работу отклоняющего долото для роторного бурения устройства 220. Каждое сопло 265 может оставаться в закрепленном положении относительно корпуса 320 отклоняющего долото для роторного бурения устройства 220

[56] В некоторых примерах осуществления внутренняя муфта 270 отклоняющего устройства соединена c соплом 265. Внутренняя муфта 270 отклоняющего устройства может иметь любое число элементов и/или конфигураций. Пример внутренней муфты 270 отклоняющего устройства показан на фиг. 3B, 3С, 5A и 5B. В данном случае внутренняя муфта 270 отклоняющего устройства имеет по меньшей мере одну стенку 271 с внутренней поверхностью 275, которая образует полость 218, которая проходит по длине внутренней муфты 270 отклоняющего устройства. Один или несколько соединительных элементов 276 могут быть расположены по меньшей мере на участке внутренней поверхности 275 внутренней муфты 270 отклоняющего устройства. В данном случае соединительные элементы 276 являются свинчиваемыми резьбами, которые дополняют соединительные элементы 219 сопла 265.

[57] В некоторых примерах осуществления по меньшей мере участок наружной поверхности 271 стенки 274 внутренней муфты 270 отклоняющего устройства может быть гладким и ровным. Размер и форма сечения (на видe сверху) наружной поверхности 271 стенки 274 внутренней муфты 270 отклоняющего устройства могут быть, по существу, одинаковыми, или немного больше размера и формы сечения (на видe сверху) внутренней поверхности 297 уплотнительного устройства 299 (описано ниже). В дополнение, размер и форма сечения (на видe сверху) наружной поверхности 271 стенки 274 внутренней муфты 270 отклоняющего устройства могут быть, по существу, одинаковыми, или немного меньше размера и формы сечения (на видe сверху) внутренней поверхности 237 стенки 244 отклоняющего устройства 240.

[58] В результате, внутренняя муфта 270 отклоняющего устройства может быть выполнена с возможностью оставаться прикрепленной к соплу 265, при этом, обеспечивая перемещение отклоняющего устройства 240 вверх и вниз относительно (по длине) внутренней муфты 270 отклоняющего устройства. Когда отклоняющее устройство 240 перемещается вверх и вниз относительно внутренней муфты 270 отклоняющего устройства, уплотнительное устройство 297, которое зафиксировано в канале отклоняющего устройства 240 (как описано ниже), скользит вдоль гладкой и ровной наружной поверхности 271 стенки 274 внутренней муфты 270 отклоняющего устройства. Когда данное происходит, можно поддерживать непроницаемое для жидкости уплотнение между уплотнительным прибором 299 и внутренней муфтой 270 отклоняющего устройства.

[59] Внутренняя муфта 270 отклоняющего устройства может также включать в себя некоторое число элементов 273 рельефа, расположенных по верхней поверхности 272 стенки 274 внутренней муфты 270 отклоняющего устройства. Элементы 273 рельефа могут иметь любое число форм и/или характеристик. Для примера, в данном случае, элементы 273 рельефа являются отверстиями варьирующихся наружных периметров, которые пересекают участок стенки 274 внутренней муфты 270 отклоняющего устройства. В некоторых случаях внутреннюю муфту 270 отклоняющего устройства можно считать частью отклоняющего устройства 240.

[60] В некоторых возможных примерах осуществления одну или несколько наружный муфт 250 отклоняющего устройства применяют для удержания одного или нескольких отклоняющих устройств 240 и управления перемещением (например, траекторией перемещения, ограничением перемещения) каждого отклоняющего устройства 240. Если наружная муфта 250 отклоняющего устройства отсутствует, тогда элементы, описанные ниже для наружной муфты 250 отклоняющего устройства могут быть встроены в корпус 320 отклоняющего долото для роторного бурения устройства 220. Наружная муфта 250 отклоняющего устройства может иметь одно или несколько отверстий 253, образованных внутренней поверхностью 254, которые пересекают всю высоту наружной муфты 250 отклоняющего устройства. В таком случае характеристики (например форма сечения, размер сечения, высота, соединительные элементы 259) отверстия 253 и внутренней поверхности 254, которая образует отверстие 253, могут быть, по существу, одинаковыми с (или немного больше) соответствующих характеристик отклоняющего устройства 240, расположенного в отверстии 253.

[61] Соединительные элементы 259, расположенные во внутренней поверхности 254 наружной муфты 250 отклоняющего устройства могут быть выполнены с возможностью дополнения соединительных элементов 243 (описано ниже), расположенных на отклоняющем устройстве 240. Соединительные элементы 243 могут иметь любую из ряда форм и/или характеристик. Например, в данном случае, соединительные элементы 243 являются выемками, которые проходят по участку высоты наружной муфты 250 отклоняющего устройства. Предназначением соединительных элементов 243 является обеспечение скольжения отклоняющего устройства 240 вверх и вниз (радиально внутрь и наружу относительно продольной оси отклоняющего долото для роторного бурения устройства 220) в ограниченных пределах перемещения. Соединительные элементы 243 также предотвращают вращение отклоняющего устройства 240 или его перемещение в любом направлении, ином чем по прямой вверх и вниз в отверстии 253.

[62] В некоторых примерах осуществления наружная муфта 250 отклоняющего устройства может также включать в себя один или несколько каналов 283, расположенных к низу наружной муфты 250 отклоняющего устройства и смежно местом установки части 296 в виде выемки (описано ниже) на нижнем конце 295 одного или нескольких отклоняющих устройств 240, когда отклоняющее устройство 240 расположено в отверстии 263 в стенке 221 корпуса 320. Каждый канал 283 можно применять для содействия подаче бурового раствора 178 с регулятора 610 расхода на и/или между одним или несколькими отклоняющими устройствами 240. Такой буровой раствор 178, проходящий через регулятор 610 расхода, части 296 с выемками и каналы 283, можно применять для предотвращения попадания выбуренной породы и других отходов из ствола 130 скважины и загрязнения ими одной или нескольких частей отклоняющего долото для роторного бурения устройства 220.

[63] Когда имеется одна или несколько наружных муфт 250 отклоняющего устройства, наружные муфты 250 отклоняющего устройства расположены в отверстии 263 в стенке 221 корпуса 320. В таком случае верхняя поверхность 258 наружной муфты 250 отклоняющего устройства может быть, по существу, планарной с верхней поверхностью монтажной платформы 260 отклоняющего устройства (или, если отсутствует монтажная платформа 260 отклоняющего устройства, с верхней поверхностью стенки (например, стенки 221) корпуса 320).

[64] Элементы внутренней поверхности монтажной платформы 260 отклоняющего устройства могут дополнять соответствующие элементы наружной поверхности наружной муфты 250 отклоняющего устройства. Например, как показано на фиг. 3A и 3B, смежно с местом, где отверстие 253 пересекает муфту 250 наружного отклоняющего устройства, наружная боковая поверхность 255 может выступать за пределы наружной боковой поверхности 257 наружной муфты 250 отклоняющего устройства, то есть не смежной с отверстием 253. В таком случае внутренняя поверхность, образующая отверстие 263 в монтажной платформе 260 отклоняющего устройства, может включать в себя участок 261 с выемкой, ответной каждой выступающей наружной боковой поверхности 255 наружной муфты 250 отклоняющего устройства, а также участок 262 без выемки, ответный к каждой наружной боковой поверхности 257 наружной муфты 250 отклоняющего устройства.

[65] Таким образом, когда наружная муфта 250 отклоняющего устройства расположена в (например, соединена c) монтажной платформой 260 отклоняющего устройства, могут, по существу отсутствовать зазоры между ними, в некоторых примерах осуществления монтажная платформа 260 отклоняющего устройства и/или наружная муфта 250 отклоняющего устройства может включать в себя канал (не показано), внутри которого могут быть расположены один или несколько уплотнительных устройств (также не показаны) для помощи в обеспечении непроницаемого для жидкости уплотнения между наружной муфтой 250 отклоняющего устройства и монтажной платформой 260 отклоняющего устройства.

[66] В некоторых примерах осуществления отклоняющее устройство 240 может быть перемещающимся объектом, который выдвигается от отклоняющего долото для роторного бурения устройства 220 в некоторые моменты для контакта со стенкой ствола 130 скважины и при этом отклонения долота для роторного бурения 232 во время эксплуатации. Отклоняющее устройство 240 может включать в себя один или несколько элементов и/или характеристик. Например, как показано на фиг. 3A-4D, отклоняющее устройство 240 может включать в себя криволинейную (например, выпуклую) верхнюю поверхность 241. В некоторых случаях, верхняя поверхность 241 не имеет проемов или отверстий. Здесь может располагаться переходный участок 292 (например, закругленный, выполненный прямоугольным) между верхней поверхностью 241 и наружной поверхностью 246 отклоняющего устройства. Аналогично, вблизи соединительных элементов 243 (рассмотрено ниже), может располагаться переходный участок 291 между верхней поверхностью 341 и соединительными элементами 243.

[67] Альтернативно, как показано на фиг. 4С и 4D, верхняя поверхность 241 может включать в себя по меньшей мере один спускной канал 278, который пересекает верхнюю поверхность 241. В таком случае спускной канал 27 может включать в себя один или несколько элементов и/или компонентов. Например, спускной канал 278 может включать в себя ближнее отверстие 238, смежное с полостью 219, выпускной канал 239, который упирается в ближнее отверстие 23 и имеет меньший размер сечения в сравнении с выпускным каналом 239, и регулятор 279 расхода, расположенный между выпускным каналом 239 и ближним отверстием 238. Спускной канал 278 может быть выполнен обеспечивающим буровому раствору 178, размещенному в полости 219, выход из полости 219 через спускной канал 278, не позволяя буровому раствору 180 в стволе скважины проходить через спускной канал 278 в полость 219. В дополнение к верхней поверхности 241 отклоняющее устройство 240 может также включать в себя боковую стенку, которая имеет внутреннюю поверхность 237 и наружную поверхность 246.

[68] По меньшей мере на одном участке наружной поверхности 246 может быть расположен соединительный элемент 243. Как рассмотрено выше, соединительный элемент 243 отклоняющего устройства 240 может быть выполнен с возможностью дополнения соединительного элемента 259 наружной муфты 250 отклоняющего устройства. В таком случае соединительный элемент 243 является выступающей частью 244, которая проходит по высоте отклоняющего устройства 240. На каждой из сторон выступающей части 244 может располагаться выемка 245, которая также проходит по высоте отклоняющего устройства 240. Как рассмотрено выше, данная конфигурация соединительного элемента 243 обеспечивает отклоняющему прибору 240 скольжение вверх и вниз (радиально внутрь и наружу относительно продольной оси, отклоняющего долото для роторного бурения устройства 220) относительно наружной муфты 250 отклоняющего устройства. Соединительные элементы 243 также предотвращают вращение отклоняющего устройства 240 или иное перемещение в любом направлении, кроме как по прямой вверх и по прямой вниз в отверстии 253 наружной муфты 250 отклоняющего устройства.

[69] Отклоняющее устройство 240 может иметь один соединительный элемент 243 или многочисленные соединительные элементы 243. В некоторых примерах осуществления, как показано на фиг. 4B, соединительный элемент 243 может включать в себя останов 242. В таком случае, останов 242 может ограничивать величину перемещения вверх и вниз отклоняющего устройства 240 в соединительном элементе 259 наружной муфты 250 отклоняющего устройства. Останов 242 может включать в себя базовую часть 247, которая проходит вбок от выступающей части 244 соединительного элемента 243. Останов 242 может также включать в себя удлинитель 242, расположенные на дальнем конце базовой части 247. Останов 242 может образовывать одну деталь с выступающей частью 244. Альтернативно, как показано на фиг. 4A-4D, останов 242 может быть отдельной деталью, которая соединяется с соединительным элементом 249 (например, отверстием), расположенным на выступающей части 244.

[70] Внутренняя поверхность 237 отклоняющего устройства 240 может образовывать полость 219, которая ограничена по боковым сторонам внутренней поверхностью 237 и ограничена (или, если имеется спускной канал 278, по существу, ограничена) сверху верхней поверхностью 241. В некоторых примерах осуществления по части или всему периметру внутренней поверхности 237, расположен соединительный элемент 293 (в данном случае, канал). Соединительный элемент 293 можно применять для приема уплотнительного устройства 299, Другими словами, характеристики (например, форма, размер) соединительного элемента 293 могут быть выполнены с возможностью дополнения соответствующих характеристик уплотнительного устройства 299. Например, наружная поверхность 298 уплотнительного устройства 299 может упираться во внутреннюю поверхность соединительного элемента 293.

[71] В некоторых примерах осуществления внутренняя поверхность 29 уплотнительного устройства 299 может проходить в полость 219 за пределами позиции 237 отклоняющего устройства 240. В таком случае внутренняя поверхность 297 уплотнительного устройства 299 может упираться в и создавать непроницаемое для жидкости уплотнение с наружной поверхностью 271 стенки 274 внутренней муфты 270 отклоняющего устройства, когда отклоняющее устройство 240 свободно перемещается вверх и вниз (под действием соединительного элемента 243 отклоняющего устройства 240, подвижно соединенного c соединительным элементом 259 наружной муфты 250 отклоняющего устройства) относительно внутренней муфты 270 отклоняющего устройства. В некоторых примерах осуществления уплотнительное устройство 299 может разделять отклоняющее устройство 240 и/или соответствующую внутреннюю муфту 270 отклоняющего устройства на верхний участок и нижний участок, где нижний участок расположен ниже уплотнительного устройства 299 смежно с полостью 219, и верхний участок расположен выше уплотнительного устройства 299.

[72] Нижний конец 295 отклоняющего устройства 240 может включать в себя один или несколько элементов, которые принимают и распределяют буровой раствор 178, принимаемый с регулятора 610 расхода (описано ниже). Например, как показано на фиг. 4C и 4D, нижний конец 295 отклоняющего устройства 240 может включать в себя канал 294 в виде выемки, ограниченный на внутренней поверхности и наружной поверхности нижним концом 295, другими словами, канал 294 в виде выемки не пересекает всю ширину (толщину) отклоняющего устройства 240. Канал 394 в виде выемки встречает по меньшей мере одну часть 296 в виде выемки, которая пересекает всю ширину отклоняющего устройства 240. В результате, канал 294 в виде выемки и часть 296 в виде выемки образуют непрерывный объем пространства в виде выемки вокруг всего периметра нижнего конца 295 отклоняющего устройства 249.

[73] Часть 296 в виде выемки отклоняющего устройства 240 может располагаться вблизи регулятора 610 расхода, когда отклоняющее устройство 240 занимает нормальное положение. Когда отклоняющее устройство 240 занимает выдвинутое положение, часть 296 в виде выемки отклоняющего устройства 240 может располагаться немного дальше от регулятора 610 расхода. В результате, когда буровой раствор 178 проходит через регулятор 610 расхода, буровой раствор 178 проходит в часть 296 в виде выемки. Затем буровой раствор 178 может проходить из части 296 в виде выемки в канал 294 в виде выемки. Буровой раствор 178 может также проходить из части 296 в виде выемки в полость 219 отклоняющего устройства 240.

[74] Буровой раствор 178 в канале 294 в виде выемки может проходить в другую часть 296 в виде выемки отклоняющего устройства 240, и оттуда буровой раствор 178 может проходить в канал 283 держателя 283 отклоняющего устройства. Поскольку канал 283 обеспечивает путь потока между двумя или более смежными отклоняющими устройствами 240, буровой раствор 178 может проходить в часть 296 в виде выемки одного или нескольких других отклоняющих устройств 240.

[75] В некоторых примерах осуществления регулятор 610 расхода является компонентом отклоняющего долото для роторного бурения устройства 220, который регулирует количество бурового раствора 178, проходящего из полости 229 корпуса 320 в часть 296 в виде выемки отклоняющего устройства 240. Данный поток бурового раствора 178 через регулятор 610 расхода может обеспечивать по существу постоянную подачу бурового раствора 178 из отклоняющих устройств 240 (например, через спускной канал 278 отклоняющего устройства 240), что предотвращает попадание выбуренной породы и других нежелательных элементов, находящихся в стволе скважины, в отклоняющее долото для роторного бурения устройство 220 или его части.

[76] Деталь являющегося примером регулятора 610 расхода показана на фиг. 6. Регулятор 610 расхода может иметь любые из ряда элементов и/или конфигураций. Например, как показано на фиг. 6, регулятор 610 расхода может иметь T-образный корпус 612 с одним или несколькими уплотнительными устройствами (например, уплотнительное устройство 613, уплотнительное устройство 614), расположенными вокруг наружного периметра корпуса 612. Корпус 612 может иметь канал 611, расположенный в нем, который пересекает высоту корпуса. Наверху корпуса 612, смежно с частью 296 в виде выемки, может располагаться одно или несколько отверстий 616, через которые выпускается буровой раствор 178.

[77] Канал 611 регулятора 610 расхода может быть открыт в любой момент времени. Альтернативно, канал 611 регулятора 610 расхода можно открывать периодически, для совпадения с моментами времени вращения отклоняющего долото для роторного бурения устройства 220 в стволе 130 скважины, когда смежные отклоняющие устройства 240 больше не занимают выдвинутое положение. В другой альтернативе подача бурового раствора 178 через канал 611 может существовать всегда, но количество бурового раствора 178, проходящего через канал 611 в данный момент, можно варьировать. Если расход бурового раствора I78 через регулятор 610 расхода варьируется, контроллер (например, контроллер 103) может управлять расходом бурового раствора 178 через регулятор 610 расхода.

[78] В некоторых примерах осуществления регулятор 280 расхода является компонентом отклоняющего долото для роторного бурения устройства 220, регулирующим количество бурового раствора 178, который отводится из полости 220 корпуса 320 и направляется для подачи в канал 282 корпуса 320 и потом в полость 219 одного или нескольких отклоняющих устройств 240. Данную подачу бурового раствора 178 через регулятор 280 расхода можно обеспечивать по требованию, периодически подавая буровой раствор 178 в полость 219 одного или несколько отклоняющих устройств 240, заставляя отклоняющие устройства 240 перемещаться из нормального положения в выдвинутое положение.

[79] Как рассмотрено выше, КНБК 170, включающая в себя отклоняющее долото для роторного бурения устройство 220, вращается вокруг оси, образованной отрезком длины КНБК 170, когда месторождении разрабатывают (например, когда ствол 130 скважины бурят для углубления ствола 130 скважины). Для отклонения долота для роторного бурения 232 в требуемом направлении для углубления ствола 130 скважины отклоняющие устройства 240 должны выдвигаться, когда отклоняющие устройства 240 расположены в некоторой точке или в пределах расстояний на повторяющемся перемещении на 360° отклоняющих устройств 240 относительно ствола 130 скважины.

[80] Например, если пользователь намерен углубить ствол 130 скважины, по существу, в направлении вниз, отклоняющие устройства 240 необходимо перемещать в выдвинутое положение когда отклоняющие устройства 240 расположены на или вблизи верха ствола 130 скважины. Таким образом, отклоняющие устройства 240 в выдвинутом положении входят контакт и отклоняются от, верха ствола 130 скважины, что прикладывает направленную вниз силу на остальную КНБК 170, на конце которой установлено долото 232 для роторного бурения.

[81] Отклоняющее долото для роторного бурения устройство 220 может иметь одну линию или продольный ряд отклоняющих устройств 240, где каждая линия или продольный ряд отклоняющих устройств может иметь одно или несколько отклоняющих устройств 240. Альтернативно, отклоняющее долото для роторного бурения устройство 220 может иметь многочисленных линии или продольные ряды отклоняющих устройств 240, где каждая линия или продольный ряд отклоняющих устройств может иметь один или несколько отклоняющих устройств 240. Например, как показано на фиг. 3A-3C, отклоняющее долото для роторного бурения устройство 220 имеет три продольных ряда отклоняющих устройств 240, и каждый продольный ряд имеет два отклоняющих прибора 240.

[82] Когда отклоняющее долото для роторного бурения устройство 220 имеет многочисленные продольные ряды отклоняющих устройств 240, отклоняющие устройства 240 в каждом продольном ряду должны управляться независимо от отклоняющих устройств 240 в других продольных рядах. Без данного независимого управления продольными рядами отклоняющих устройств 240, отклоняющее долото для роторного бурения устройство 220 отклоняло бы долото для роторного бурения 232 в нежелательном направлении. В отличие от указанного, многочисленными отклоняющими устройствами 240 в продольном ряду можно управлять совместно или независимо. При независимом управлении регулятор расхода некоторого типа может быть встроен в один или несколько сопл 265.

[83] Возвращаясь к рассмотрению регулятора 280 расхода, детализированного на фиг. 7, регулятор 280 расхода может иметь любой из ряда элементов и/или конфигураций. Например, как показано на фиг. 3С и 7, регулятор 280 расхода может иметь многочисленные впускные отверстия 285, расположенные на поверхности 286 регулятора 280 расхода, где каждое впускное отверстие 285 питает отдельный впускной канал 281, который входит в канал 282, расположенный в корпусе 320. Впускные отверстия 185 и впускные каналы 281 могут помогать составлению узла 386 отверстий регулятора 280 расхода. Впускные отверстия 285 регулятора 280 расхода могут являться частью аналогичного регулятора 280 расхода. Альтернативно каждое впускное отверстие 285 может быть частью независимого регулятора 280 расхода.

[84] Вне зависимости от количества впускных отверстий 285 регулятора 280 расхода, каждое впускное отверстие 285 можно независимо от других впускных отверстий 285 открывать и закрывать. Локальный контроллер 203, встроенный в регулятор 280 расхода, можно применять для открытия и закрытия каждого из впускных отверстий 285. Контроллер 203 может поддерживать связь с системой 101 сбора и обработки данных (например, контроллер 103), с применением проводной и/или беспроводной (например, с передачей сигналов через буровой раствор 178) технологии. Контроллер 203 может открывать и закрывать различные впускные каналы 285 одним или несколькими способами. Например, впускное отверстие 285 можно закрыть, закрыв клапан (не показано) расположенный во впускном канале 281 впускного отверстия 285. Как другой пример, контроллер 203 может поворачивать узел 386 отверстий в разные точки при вращении отклоняющего долото для роторного бурения устройства 220. В таком случае вращение узла 386 отверстий может открывать или закрывать впускное отверстие 285, в зависимости от местоположения впускного отверстия 285 относительно впускного канала 281.

[85] Регулятор 280 расхода может включать в себя один или несколько уплотнительное устройств (не показано), расположенных по наружному периметру корпуса 237 и/или корпуса 288. Регулятор 280 расхода может быть интегрированным или отдельным компонентом, механически соединенным c отклоняющим долото для роторного бурения устройством 220. В некоторых примерах осуществления смежно с регулятором 280 расхода могут быть расположены один или несколько сквозных каналов 284, пересекающих стенку (например, стенку 222) корпуса 320. Сквозной канал 284 открывается в полость 229, проходящую по длине корпуса 320. Данный сквозной канал 284 обеспечивает проход части бурового раствор 178 отдельной от бурового раствора, который проходит сквозь регулятор 280 расхода, на регулятор 610. Сквозной канал 284 может иметь клапан (не показано) или аналогичный регулятор расхода, расположенный в нем. Альтернативно, сквозной канал 284 может не иметь препятствий в любой момент времени, обеспечивая постоянный расход бурового раствора 178 сквозь него.

[86] На фиг. 8 показана блок-схема последовательности операций способа 800 отклонения долота для роторного бурения одного или нескольких примеров осуществления. Хотя различные этапы в блок-схеме последовательности операций, представленной здесь, описаны в последовательности, специалисту в данной области техники должно быть ясно, что некоторые или все этапы можно выполнять в другом порядке, их можно комбинировать или исключать, и некоторые или все этапы можно выполнять параллельно. Дополнительно, в одном или нескольких примерах осуществления один или несколько этапов, описанных ниже, можно исключать, повторять и/или выполнять в другом порядке. В дополнение, специалисту в данной области техники должно быть ясно, что можно вводить дополнительные этапы при выполнении способов, описанных в данном документе. Соответственно, конкретная конфигурация показанных этапов не должна толковаться, как ограничивающая объем. Дополнительно, в одном или нескольких примерах осуществления конкретные вычислительные средства, описанные ниже и показанные на фиг. 9, применяютcя для выполнения одного или нескольких этапов способа, описанных в данном документе.

[87] Как пoказано на фиг. 1-8, являющийся примером способ 800 начинается на этапе СТАРТ, продолжается на этапе 802, где принимается направление на цель в пласте для отклонения долота 232 для роторного бурения при бурении ствола 130 скважины. Направление на цель является направлением, к которому долото 232 для роторного бурения 232 отклоняют в стволе 130 скважины при выполнении эксплуатации. Например, эксплуатация может являться бурением ствола 130 скважины в подземный пласт 105. В одном или нескольких примерах осуществления направление на цель является конкретным радиальным направлением от имеющегося в данный момент направления ствола 130 скважины. Например, направление на цель может быть аксиальным отклонением до 10°, которое является величиной отклонения от задающей направление оси КНБК 170.

[88] Направление на цель может быть принято контроллером (например, контроллером 103, контроллером 203), который может быть установлен, например, на поверхности 104 и/или в регуляторе 280 расхода. Направление на цель может быть передано системой 101 сбора и обработки данных (или ее частью), которая может быть установлена на поверхности 104 или в любом другом месте. Направление на цель может быть принято регулятором 280 расхода (например, контроллером 203) с применением проводной и/или беспроводной технологии. Например, можно передавать импульсы через буровой раствор в стволе 130 скважины, принимаемые регулятором 280 расхода и переводимые в машиночитаемые инструкции для отклонения бурового долота 232.

[89] На этапе 804 открывается первое впускное отверстие 285 первого регулятора 280 расхода. Первое впускное отверстие 285 может быть открыто при первом угловом положении отклоняющего долото для роторного бурения устройства 220, расположенного вблизи долота 232 для роторного бурения в стволе 130 скважины. Первое впускное отверстие 285, когда открыто, обеспечивает подачу первого количества бурового раствора 178 для перемещения первого отклоняющего устройства 240 (или продольного ряда первых отклоняющих устройств 240) отклоняющего долото для роторного бурения устройства 220 из нормального положения в выдвинутое положение. Первое отклоняющее устройство 240, когда выдвинуто, контактирует с пластом, ограничивающей ствол 130 скважины. Первое отклоняющее устройство 240 находится в числе отклоняющих устройств 240.

[90] Первое угловое положение совпадает с направлением на цель в такой конкретной временной точке эксплуатации. Первое угловое положение может быть точкой или сектором поворота относительно направления на цель. Первое отклоняющее устройство 240 может быть выдвинуто (обеспечена его работа) давлением бурового раствора 178, когда буровой раствор 178 заполняет полость 219. Например, если первое отклоняющее устройство 240 является поршнем, нагнетание давления в полости 219 первого отклоняющего устройства 240 с применением бурового раствора 178 обеспечивает работу первого отклоняющего устройства 240. В некоторых примерах осуществления первое впускное отверстие 285 обеспечивает подачу бурового раствор 178 через него на основе инструкций, принятых из системы 191 сбора и обработки данных (или ее части, такой как контроллер 103).

[91] В некоторых примерах осуществления первое впускное отверстие 285 первого регулятора 280 расхода открывается с применением контроллера 293 первого регулятор 280 расхода. Конкретно, контроллер 203 может поворачивать узел 386 отверстий первого регулятора 280 расхода в некоторое положение для открытия первого впускного отверстия 285. В другом примере контроллер 203 может открыт клапан внутри узла 386 отверстий, где клапан расположен во впускном канале 281, питаемом от первого впускного отверстия 285. По меньшей мере часть первого количества бурового раствора 178 проходит через первое отклоняющее устройство 240 (например, через спускной канал 278) в ствол скважины, когда первое впускное отверстие закрыто.

[92] На этапе 806 первое впускное отверстие 285 закрывают. Первое впускное отверстие 285 может быть закрыто после первого углового положения отклоняющего долото для роторного бурения устройства 240. Первое впускное отверстие 285 может быть закрыто контроллером 105 и/или контроллером 203 аналогично открытию первого впускного отверстия 285 на этапе 604. Когда первое впускное отверстие 285 закрыто, прекращена подача первого количества бурового раствора 178 в первое отклоняющее устройство 240 и обеспечен возврат первого отклоняющего устройства 240 в нормальное положение. Как описано в данном документе, обеспечение возврата отклоняющего устройства 240 в нормальное положение можно также назвать выключением отклоняющего устройства 240. С прекращением подачи бурового раствора 178 в полость 219 отклоняющего устройства 240 сила, удерживающая отклоняющее устройство 240 в выдвинутом положении, снимается. В некоторых примерах осуществления первое впускное отверстие 285 закрывается на основе инструкций, принятых от системы 101 сбора и обработки данных или ее части.

[93] На этапе 808 второе количество бурового раствора 178 направляют во второй регулятор 610 расхода отклоняющего долото для роторного бурения устройства 220. Второе количество бурового раствора 178 может проходить через второй регулятор 610 расхода в первое отклоняющее устройство 240, когда первое впускное отверстия закрыто. В дополнение, второе количество бурового раствора 178 может проходить через второй регулятор 610 расхода в первое отклоняющее устройство 240, когда первое впускное отверстие открыто, в таком случае второе количество бурового раствора 178 может проходить через второй регулятор 610 расхода в первое отклоняющее устройство 240 в любой момент времени, вне зависимости от положения первого впускного отверстия. Таким образом, буровой раствор 178 должен всегда проходить через спускной канал 278 отклоняющего устройства 240, при этом предотвращая попадание любых отходов в отклоняющее устройство 240 и нарушение механической целостности отклоняющего долото для роторного бурения устройства 220. Второе количество бурового раствора 178 может проходить в полость 229 через сквозной канал 284.

[94] Когда отклоняющее долото для роторного бурения устройство 220 вращается с остальной частью КНБК 170 во время эксплуатации, второе отклоняющее устройство 240 (или продольный ряд вторых отклоняющих устройств 240) может быть задействовано во втором угловом положении, когда второе впускное отверстие 285 открывается. Второе отклоняющее устройство 240 может быть смежным с первым отклоняющим устройством 240, с противоположной стороны корпуса 320 от первого отклоняющего устройства 440 или в некотором другом положении относительно первого отклоняющего устройства 240. Дополнительно, второе впускное отверстие 285 может быть смежным с первым впускным отверстием 285, с противоположной стороны регулятора 280 расхода от первого впускного отверстия 285 или в некотором другом положении относительно первого впускного отверстия 285. Аналогично, второе угловое положение может быть смежным с первым угловым положением с противоположной стороны КНБК 170 от первого углового положения, или в некотором другом положении относительно первого углового положения. В некоторых примерах осуществления второе отклоняющее устройство может быть задействовано, по существу, в одно время с этапом 606.

[95] Второе угловое положение совпадает с направление на цель в конкретный момент времени в процессе эксплуатации. Второе угловое положение может быть точкой или сектором поворота относительно направления на цель. Второе впускное отверстие 285 может быть открыто контроллером 103 и/или контроллером 203. В некоторых примерах осуществления контроллер 203 открывает (и потом закрывает) второе впускное отверстие 285 на основе инструкций, принятых от системы 101 сбора и обработки данных. Второе отклоняющее устройство 240 может быть задействовано способом, аналогичным или отличающимся от способа, которым задействовано первое отклоняющее устройство 240.

[96] После открытия второго впускного отверстия 285 второе впускное отверстие 285 закрывается после второго углового положения. Закрытие второго впускного отверстия 285 отключает второе отклоняющее устройство 240. Второе впускное отверстие 285 может быть закрыто с применением контроллера 103 и/или контроллера 203. Контроллер 203 может открывать второе впускное отверстие 285 активно или пассивно. В некоторых примерах осуществления контроллер 203 закрывает второе впускное отверстие 285 на основе инструкций, принятых от системы 101 сбора и обработки данных.

[97] Этапы, описанные выше, могут охватывать один полный оборот КНБК 170, если имеется только два отклоняющих прибора 240 и/или впускных отверстия 285. Если имеется больше двух отклоняющих устройств 240 и/или впускных отверстий 285, то каждые из дополнительных отклоняющих устройств 240 и/или впускных отверстий 285 аналогично одинаково задействуют/ отключают и/или открывают/закрывают, когда соответствующее дополнительное отклоняющее устройство 240 и/или впускное отверстие 285 занимает угловое положение, соответствующее направлению на цель, или выходит из него. В некоторых примерах осуществления КНБК может вращаться с частотой до 200 об/мин. Если контроллер 203 продолжает принимать инструкции от системы 101 сбора и обработки данных, тогда этапы 804-808 способа 800 повторяются для дополнительных оборотов КНБК 170 до прекращения приема контроллером 203 о таких инструкций и/или приема отличающихся инструкций. Являющийся примером способ затем продолжается до этапа КОНЕЦ.

[98] На фиг. 9 показан один пример вычислительного устройства 918, применяемого для реализации одной или нескольких различных методик, описанных в данном документе, которые могут представлять полностью или частично элементы, описанные в данном документе. Вычислительное устройство 918 является только одним примером вычислительного устройства и не накладывает каких либо ограничений на объем применения или функциональность вычислительного устройства и/или варианты его возможной архитектуры. Вычислительное устройство 918 также нельзя интерпретировать, как зависящее или соответствующее требованиям, относящимся к любому одному или комбинации компонентов, показанных в примере вычислительного устройства 918. [99] Как показано на фиг. 1-9, вычислительное устройство 918 включает в себя один или несколько процессоров или процессорных блоков 914, одно или несколько запоминающих устройств (ЗУ)/ компонентов 915 памяти, один или несколько устройств 916 ввода/вывода (I/O), и шину 917, которая обеспечивает различным компонентам и приборам связь друг с другом. Шина 917 представляет собой одну или несколько шин любого из нескольких типов конструкций шины, в том числе шину ЗУ или контроллер ЗУ, периферийную шину, ускоренный графический порт и шину процессора или локальную шину с применением любого из многих вариантов архитектуры. Шина 917 может включать в себя проводные и/или беспроводные шины.

[100] ЗУ/компонент 915 памяти представляет собой одно или несколько компьютерных носителей данных. ЗУ/компонент 915 памяти может включать в себя энергозависимые носители данных (такие как оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) и/или энергонезависимые носители данных (такие как постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), флэш-ПЗУ, оптические диски, магнитные диски и так далее). ЗУ/ компонент 915 памяти может включать в себя несъемные носители данных (например, ОЗУ, ПЗУ, несъемный жесткий диск, и т.д.) а также съемные носители данных (например, флэш-ПЗУ, съемный жесткий диск, оптический диск и так далее).

[101] Один или несколько I/O устройств 916 обеспечивают клиенту, объекту общего пользования или другому пользователю ввод команд и информации в вычислительное устройство 918, а также обеспечивают представление информации клиенту, объекту общего пользования или другому пользователю и/или пользователям или компонентам устройств. Примеры вводных устройств включают в себя, без ограничения этим, клавиатуру, устройство управления курсором (например, компьютерную мышь), микрофон и сканер. Примеры выводных устройств включают в себя, без ограничения этим, дисплей (монитор или проектор), громкоговорители, принтер и сетевую плату.

[102] Различные методики могут быть описаны в данном документе в общем контексте программного обеспечения или программных модулей. В общем, программное обеспечение включает в себя стандартные программы, программы, изделия, компоненты, структура данных и так далее, которые выполняют частные операции или реализуют абстрактные типы данных. Реализация данных модулей и методик может сохраняться на или передаваться через некоторый вид машиночитаемых носителей данных. Машиночитаемые носители данных могут быть любыми имеющимися энергонезависимым носителями или энергонезависимыми носителями данных, которые могут быть доступны для вычислительного устройства. В виде примера, и без ограничения этим, машиночитаемые носители данных, могут содержать «компьютерное ЗУ».

[103] «Компьютерное ЗУ» и ʺмашиночитаемые носители данныхʺ Включают в себя энергозависимые и энергонезависимые, съемные и не съемные носители данных, реализуемые в любом способе или технологии для хранения информации, такой как машиночитаемые инструкции, структуры данных, программные модули или другие данные. Компьютерные ЗУ включают в себя, без ограничения этим, компьютерные носители для записи данных, такие как ОЗУ, ПЗУ, ЭСППЗУ, флэш-ЗУ или другую технику, ЗУ, ПЗУ на компакт-диске, цифровой видеодиск (DVD) или другие оптические ЗУ, магнитные кассеты, магнитную ленту, ЗУ на магнитном диске или другие магнитные ЗУ, или любые другие носители данных, которые можно применять для хранения требуемой информации и которые могут быть доступны компьютеру.

[104] Вычислительное устройство 918 может быть соединено с сетью (не показано, например, локальной сетью (LAN), сетью большого региона (WAN), такой как интернет, или любой другой аналогичной сетью) через соединение сетевого интерфейса (не показано). Специалисту в данной области техники должно быть ясно, что существует много отличающихся типов компьютерных систем (например, настольный компьютер, портативный компьютер, персональный носитель данных, мобильное устройство, такое как сотовый телефон или персональный цифровой помощник или любая другая вычислительная система с функциональными возможностями исполнения машиночитаемых инструкций), и упомянутое выше средство ввода и вывода может иметь другие формы, неизвестные или которые разработают в будущем. Вообще говоря, вычислительная система 918 включает в себя по меньшей мере минимальное средство обработки, ввода и/или вывода данных, необходимых для реализации одного или нескольких вариантов осуществления.

[105] Дополнительно, специалисту в данной области техники должно быть ясно, что один или несколько элементов вышеупомянутого вычислительного устройства 918 могут быть расположены на удаленной площадке и соединены с другими элементами по сети. Дополнительно, один или несколько вариантов осуществления могут быть реализованы в распределенной системе с множеством узлов, где каждый участок реализации (например, контроллер 103, контроллер 203) может быть установлен в отличающемся узле в распределенной системе. В одном или нескольких вариантах осуществления узел соответствует компьютерной системе. Альтернативно, узел может соответствовать процессору со связанным физическим ЗУ. Узел может альтернативно соответствовать процессору с совместно используемым ЗУ и/или ресурсами.

[106] Примеры осуществления, рассмотренные в данном документе, обеспечивают отклонение долота для роторного бурения в нужном направлении во время эксплуатации. Конкретно, примеры осуществления задействуют и отключают различные части отклоняющего долото для роторного бурения устройства, установленного между ближним концом управляющего вала и карданным шарниром. В таком случае, отклоняющее долото для роторного бурения устройство прикладывает силу к управляющему валу, которая остается, по существу, постоянной по абсолютной величине и направлению относительно ствола скважины, которую бурят, несмотря на, по существу, постоянное вращение КНБК.

[107] Когда сила приложена к ближнему концу управляющего вала, карданный шарнир обеспечивает, по существу, равную и противоположно направленную силу, прикладываемую дальним концом управляющего вала к валу долота. Данная сила, приложенная к валу долота, отклоняет долото в направлении на цель.

[108] Хотя изобретение описано со ссылкой на примеры осуществления, специалисту в данной области техники понятно, что различные модификации принадлежат объему и сущности данного изобретения. Специалисту в данной области техники должно быть понятно, что данное изобретение не ограничено рассмотренными вариантами применения, и что варианты осуществления, описанные в данном документе, являются иллюстративными и не запретительными. Из описания примеров осуществления, эквиваленты элементов, показанных в нем должны предлагаться специалисту в данной области техники, и пути конструирования других вариантов осуществления данного изобретения должны предлагаться работающим в данной области техники. Поэтому объем данного изобретения не ограничен в данном документе.

Claims

1. Способ отклонения долота для роторного бурения, включающий в себя этапы, на которых:

принимают направление на цель в пласте для отклонения долота для роторного бурения при бурении ствола скважины в пласте;

открывают при первом угловом положении отклоняющего долото для роторного бурения устройства, расположенного вблизи долота для роторного бурения в стволе скважины, первое впускное отверстие первого регулятора расхода, при этом первое впускное отверстие, когда открыто, обеспечивает перемещение первого количества бурового раствора первого отклоняющего устройства из множества отклоняющих устройств отклоняющего долото для роторного бурения устройства из нормального положения в выдвинутое положение, при этом первое отклоняющее устройство в выдвинутом положении контактирует с пластом, ограничивающим ствол скважины;

закрывают после первого углового положения отклоняющего долото для роторного бурения устройства первое впускное отверстие, при этом первое впускное отверстие в закрытом положении останавливает подачу первого количества бурового раствора в первое отклоняющее устройство и обеспечивает возврат первого отклоняющего устройства в нормальное положение; и

подают во второй регулятор расхода отклоняющего долото для роторного бурения устройства второе количество бурового раствора, при этом второе количество бурового раствора проходит в первое отклоняющее устройство, когда первый регулятор расхода закрыт,

при этом по меньшей мере часть первого количества бурового раствора проходит через первое отклоняющее устройство в ствол скважины, когда первое впускное отверстие открыто,

при этом по меньшей мере часть второго количества бурового раствора проходит через первое отклоняющее устройство в ствол скважины, когда первое впускное отверстие закрыто, и

при этом первое отклоняющее устройство, контактирующее с пластом, когда отклоняющее долото для роторного бурения устройство занимает первое угловое положение, отклоняет долото для роторного бурения в направлении на цель.

2. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя этапы, на которых:

открывают во втором угловом положении отклоняющего долото для роторного бурения устройства второе впускное отверстие первого регулятора расхода, при этом второе впускное отверстие, когда открыто обеспечивает перемещение первого количества бурового раствора второго отклоняющего устройства из множества отклоняющих устройств отклоняющего долото для роторного бурения устройства из нормального положения в выдвинутое положение, при этом второе отклоняющее устройство, когда выдвинуто, контактирует с пластом, ограничивающим ствол скважины;

закрывают после второго углового положения отклоняющего долото для роторного бурения устройства второе впускное отверстие, при этом второе впускное отверстие, когда закрыто, останавливает подачу первого количества бурового раствора во второе отклоняющее устройство и обеспечивает возврат второго отклоняющего устройства в нормальное положение; и

подают в третий регулятор расхода отклоняющего долота для роторного бурения устройства второе количество бурового раствора, при этом второе количество бурового раствора проходит во второе отклоняющее устройство, когда второе впускное отверстие закрыто,

при этом по меньшей мере часть первого количества бурового раствора проходит через второе отклоняющее устройство в ствол скважины, когда второе впускное отверстие открыто,

при этом по меньшей мере часть второго количества бурового раствора проходит через второе отклоняющее устройство в ствол скважины, когда второе впускное отверстие закрыто,

при этом второе отклоняющее устройство, контактирующее с пластом, когда отклоняющее долото для роторного бурения устройство занимает второе угловое положение, отклоняет долото для роторного бурения в направление на цель.

3. Способ по п. 2, в котором первое отклоняющее устройство и второе отклоняющее устройство установлены, по существу, на равном расстоянии друг от друга и третьего отклоняющего устройства вокруг отклоняющего долото для роторного бурения устройства.

4. Способ по п. 1, в котором отклоняющее долото для роторного бурения устройство достигает первого углового положения много раз каждую минуту.

5. Способ по п. 4, в котором отклоняющее долото для роторного бурения устройство достигает первого углового положения много раз каждую секунду.

6. Способ по п. 1, в котором второе количество бурового раствора подается во второй регулятор расхода, по существу, постоянно.

7. Способ по п. 1, в котором первое количество бурового раствора и второе количество бурового раствора, проходящего через первое отклоняющее устройство, предотвращает попадание шлама, создаваемого долотом для роторного бурения при бурении ствола скважины в пласте, в первое отклоняющее устройство.

8. Способ по п. 1, в котором первое отклоняющее устройство содержит множество первых отклоняющих устройств, которые перемещаются между нормальным положением и выдвинутым положением, по существу, одновременно, относительно друг друга.

9. Способ по п. 1, в котором первым регулятором расхода управляет контроллер с применением процессора аппаратного оборудования.

10. Отклоняющее долото для роторного бурения устройство, содержащее:

корпус, содержащий по меньшей мере одну стенку, которая образует полость, при этом по меньшей мере одна стенка содержит по меньшей мере одно первое отверстие, которое пересекает по меньшей мере одну стенку, и по меньшей мере один канал, расположенный смежно с по меньшей мере одним первым отверстием, при этом корпус имеет ближний конец и дальний конец, которые образуют по меньшей мере одну стенку вдоль длины корпуса;

по меньшей мере одно отклоняющее устройство, установленное с возможностью перемещения в по меньшей мере одном первом отверстии в по меньшей мере одной стенке корпуса, при этом по меньшей мере одно отклоняющее устройство перемещается радиально относительно продольной оси корпуса;

по меньшей мере одно уплотнительное устройство, расположенное с упором в по меньшей мере одно отклоняющее устройство, при этом по меньшей мере одно уплотнительное устройство расположено между по меньшей мере одним каналом и стволом скважины; и

по меньшей мере один регулятор расхода, расположенный смежно с полостью и с по меньшей мере одним каналом, при этом по меньшей мере один регулятор расхода выполнен с возможностью обеспечения прохода по меньшей мере первой части бурового раствора, проходящего через полость корпуса, в по меньшей мере один канал,

при этом вторая часть бурового раствора проходит в по меньшей мере одно отверстие, при этом вторая часть бурового раствора управляется по меньшей мере одним дополнительным регулятором расхода, что обеспечивает проход второй части бурового раствора в по меньшей мере одно отверстие на основе положения по меньшей мере одного отклоняющего устройства относительно ствола скважины, при этом первая часть бурового раствора достигает по меньшей мере одного регулятора расхода, по существу, непрерывно.

11. Отклоняющее долото для роторного бурения устройство по п. 10, в котором корпус дополнительно содержит по меньшей мере одну муфту, которая расположена в по меньшей мере первом отверстии корпуса и содержит по меньшей мере одно второе отверстие, пересекающее ее, причем по меньшей мере одно отклоняющее устройство дополнительно расположено в по меньшей мере одном втором отверстии по меньшей мере одной муфты.

12. Отклоняющее долото для роторного бурения устройство по п. 11, в котором по меньшей мере одна муфта скреплена с по меньшей мере одной стенкой корпуса с применением по меньшей мере одного соединительного элемента.

13. Отклоняющее долото для роторного бурения устройство по п. 11, в котором каждое отклоняющее устройство из по меньшей мере одного отклоняющего устройства содержит по меньшей мере один совмещающий элемент, расположенный на наружной поверхности отклоняющего устройства, при этом по меньшей мере одна муфта дополнительно содержит по меньшей мере один ответный совмещающий элемент, который образует частично по меньшей мере одно второе отверстие, при этом по меньшей мере один совмещающий элемент и по меньшей мере один ответный совмещающий элемент предотвращают вращение по меньшей мере одного отклоняющего устройства в по меньшей мере одном втором отверстии.

14. Отклоняющее долото для роторного бурения устройство по п. 11, в котором каждое отклоняющее устройство из по меньшей мере одного отклоняющего устройства содержит по меньшей мере один ограничивающий перемещение элемент, при этом по меньшей мере одна муфта дополнительно содержит по меньшей мере один ответный ограничивающий перемещение элемент, который образует частично по меньшей мере одно второе отверстие, при этом по меньшей мере один ограничивающий перемещение элемент и по меньшей мере один ответный ограничивающий перемещение элемент предотвращают перемещение по меньшей мере одного отклоняющего устройства в направлении наружу от корпуса за пределы заданного расстояния.

15. Отклоняющее долото для роторного бурения устройство по п. 10, в котором по меньшей мере одно отклоняющее устройство содержит множество отклоняющих устройств, при этом множество отклоняющих устройств содержит первый комплект отклоняющих устройств, второй комплект отклоняющих устройств и третий комплект отклоняющих устройств.

16. Отклоняющее долото для роторного бурения устройство по п. 15, в котором первый комплект отклоняющих устройств, второй комплект отклоняющих устройств и третий комплект отклоняющих устройств разнесены, по существу, с равными интервалами по наружному периметру корпуса.

17. Отклоняющее долото для роторного бурения устройство по п. 15, в котором по меньшей мере один канал содержит множество каналов, при этом по меньшей мере один регулятор расхода содержит множество регуляторов расхода, при этом первый комплект отклоняющих устройств содержит множество первых отклоняющих устройств, при этом множество первых отклоняющих устройств первого комплекта отклоняющих устройств совместно используют первый канал из множества каналов, при этом первый регулятор расхода из множества регуляторов расхода установлен между полостью и первым каналом.

18. Отклоняющее долото для роторного бурения устройство по п. 17, в котором второй комплект отклоняющих устройств содержит множество вторых отклоняющих устройств, при этом множество вторых отклоняющих устройств второго комплекта отклоняющих устройств совместно используют второй канал из множества каналов, при этом второй регулятор расхода из множества регуляторов расхода установлен между полостью и вторым каналом.

19. Отклоняющее долото для роторного бурения устройство по п. 10, в котором ближний конец корпуса содержит первый соединительный элемент, выполненный с возможностью соединения с первым участком компоновки низа бурильной колонны, и при этом дальний конец корпуса содержит второй соединительный элемент, выполненный с возможностью соединения со вторым участком компоновки низа бурильной колонны, при этом второй участок компоновки низа бурильной колонны содержит буровое долото.

20. Роторная управляемая система (РУС) с отклонением долота, содержащая:

долото для роторного бурения;

бурильную колонну, содержащую по меньшей мере одну стенку, которая образует полость;

систему циркуляции бурового раствора, которая подает буровой раствор, проходящий через полость; и

отклоняющее долото для роторного бурения устройство, соединенное c ближним концом бурильной колонны и ближним концом долота для роторного бурения, при этом отклоняющее долото для роторного бурения устройство содержит:

корпус, содержащий по меньшей мере одну стенку, которая образует полость, при этом по меньшей мере одна стенка содержит по меньшей мере одно отверстие, которое пересекает по меньшей мере одну стенку и по меньшей мере один канал, расположенный смежно с по меньшей мере одним отверстием;

по меньшей мере одно отклоняющее устройство, установленное в по меньшей мере одном отверстии в по меньшей мере одной стенке корпуса;

по меньшей мере одно уплотнительное устройство, расположенное вокруг по меньшей мере одного отклоняющего устройства, при этом по меньшей мере одно уплотнительное устройство расположено в по меньшей мере одной полости смежно с по меньшей мере одной стенкой корпуса, при этом по меньшей мере одно уплотнительное устройство дополнительно установлено между по меньшей мере одним каналом и стволом скважины, при этом по меньшей мере одно уплотнительное устройство разделяет по меньшей мере одно отверстие на дальний участок и ближний участок, при этом ближний участок по меньшей мере одного отверстия является смежным с по меньшей мере одним каналом; и

по меньшей мере один регулятор расхода расположен смежно с полостью и по меньшей мере одним каналом, при этом по меньшей мере один регулятор расхода выполнен с возможностью обеспечения прохода первой части бурового раствора, проходящего через полость корпуса, в по меньшей мере один канал,

при этом вторая часть бурового раствора проходит в по меньшей мере одно отверстие, при этом вторую часть бурового раствора регулирует по меньшей мере один дополнительный регулятор расхода, который обеспечивает второй части бурового раствора проход в по меньшей мере одно отверстие на основе положения по меньшей мере одного отклоняющего устройства относительно ствола скважины, при этом первая часть бурового раствора достигает по меньшей мере одного регулятора расхода, по существу, непрерывно.