Claims (19)
1. Система для бурения по криволинейному пути, которая может быть подключена к роторной буровой колонне для бурения криволинейной подземной скважины и содержит средства направления движения по криволинейному пути, которые могут быть подключены к буровой колонне для направления буровой колонны по криволинейному пути, гибкий шарнир, установленный на средствах направления криволинейного движения, роторное буровое долото, которое имеет основной участок, расположенный у продольной оси долота для контактирования с расположенным ниже в скважине концом буровой колонны, боковой участок, который идет у продольной оси долота и отходит от основного участка, причем он имеет концы, расположенные выше и ниже в скважине, лицевой участок, расположенный у продольной оси долота и отходящий от бокового участка, и множество режущих элементов, которые создают боковое усилие на буровое долото на расположенном ниже в скважине конце бурового долота в ответ на вращение бурового долота в скважине, отличающаяся тем, что она снабжена опорными средствами для главным образом постоянного контактирования со стенкой скважины во время бурения и для восприятия реактивной силы от указанной стенки скважины, в ответ на воздействие бокового усилия на буровое долото, которая направлена в положение, смежное с расположенным выше в скважине концом бокового участка указанного бурового долота, причем реактивная сила и боковое усилие образуют направленный вниз скважины момент, приложенный к буровому долоту и противодействующий направленному вверх скважины моменту, имеющему компоненту силы, которая направлена к гибкому шарниру, в то время как расположенный выше в скважине конец указанных опорных средств размещен на определенном осевом расстоянии от лицевой стороны бурового долота таким образом, что величина направленного вниз скважины момента и величина направленного вверх скважины момента меньше величины направленного вниз скважины момента и величины направленного вверх скважины момента, которые могли бы существовать, если бы расположенный выше в скважине конец указанных опорных средств был расположен на осевом расстоянии, которое превышало бы указанное определенное осевое расстояние.1. A system for drilling along a curved path, which can be connected to a rotary drill string for drilling a curved underground well and contains means for guiding the movement along a curved path, which can be connected to a drill string to guide the drill string along a curved path, a flexible hinge installed means of direction of curvilinear movement, a rotary drill bit, which has a main section located at the longitudinal axis of the bit for contact with located below in the well the end of the drill string, a side portion that extends from the longitudinal axis of the bit and leaves the main portion, and it has ends located higher and lower in the well, a front portion located at the longitudinal axis of the bit and extending from the side portion, and many cutting elements which create lateral force on the drill bit at the lower end of the drill bit in response to the rotation of the drill bit in the well, characterized in that it is provided with support means for a substantially constant contact working with the wall of the well during drilling and for perceiving reactive force from the specified wall of the well in response to the lateral force on the drill bit, which is directed to a position adjacent to the higher end of the side portion of the specified drill bit located in the well, the reactive force and lateral the force is formed by a downwardly directed moment applied to the drill bit and counteracted by an upwardly directed moment having a force component which is directed towards the flexible joint, while the end of said support means located higher in the borehole is placed at a certain axial distance from the face of the drill bit so that the magnitude of the downward moment of the borehole and the magnitude of the upward moment of the borehole are less than the magnitude of the downward moment of the borehole and the magnitude of the upward moment that could exist if the end of the said support means located higher in the well was located at an axial distance that would exceed the specified distance to the left.
2. Система для бурения по криволинейному пути по п. 1, отличающаяся тем, что гибкий шарнир установлен на фиксированном осевом расстоянии от лицевой стороны бурового долота, причем указанное определенное осевое расстояние меньше половины указанного фиксированного осевого расстояния для сведения к минимуму величины направленного вниз скважины момента и величины направленного вверх скважины момента. 2. A system for drilling along a curved path according to claim 1, characterized in that the flexible hinge is installed at a fixed axial distance from the front side of the drill bit, said specified axial distance being less than half of the specified fixed axial distance to minimize the magnitude of the downwardly directed moment of the well and the magnitude of the upward moment of the well.
3. Система для бурения по криволинейному пути по п. 1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит по меньшей мере один режущий элемент, который расположен рядом с основным участком бурового долота и на радиальном расстоянии от продольной оси долота, которое превышает указанное расстояние для большинства режущих элементов. 3. The system for drilling along a curved path according to claim 1, characterized in that it further comprises at least one cutting element, which is located next to the main section of the drill bit and at a radial distance from the longitudinal axis of the bit, which exceeds the specified distance for most cutting elements.
4. Система для бурения по криволинейному пути по п. 3, отличающаяся тем, что указанный по меньшей мере один режущий элемент расположен на радиальном расстоянии от продольной оси бурового долота, которое превышает указанное расстояние для главным образом всех указанных режущих элементов, которые установлены на лицевом участке бурового долота. 4. A system for drilling along a curved path according to claim 3, characterized in that said at least one cutting element is located at a radial distance from the longitudinal axis of the drill bit, which exceeds the specified distance for mainly all of these cutting elements that are installed on the front section of the drill bit.
5. Система для бурения по криволинейному пути по п. 1, отличающаяся тем, что режущие элементы содержат первый комплект режущих элементов, который расположен смежно с расположенным ниже в скважине концом бокового участка бурового долота, и второй комплект режущих элементов, который расположен смежно с расположенным выше в скважине концом бокового участка бурового долота, при этом первый комплект режущих элементов расположен на радиальном расстоянии от продольной оси долота, которое меньше радиального расстояния второго комплекта режущих элементов от продольной оси долота. 5. A system for drilling along a curved path according to claim 1, characterized in that the cutting elements comprise a first set of cutting elements that is adjacent to an end of the side portion of the drill bit located lower in the well and a second set of cutting elements that is adjacent to an located higher in the well with the end of the lateral section of the drill bit, with the first set of cutting elements located at a radial distance from the longitudinal axis of the bit, which is less than the radial distance of the second set of cutting elements from the longitudinal axis of the bit.
6. Система для бурения по криволинейному пути по п. 5, отличающаяся тем, что число режущих элементов указанного второго комплекта режущих элементов меньше числа режущих элементов указанного первого комплекта режущих элементов. 6. A system for drilling along a curved path according to claim 5, characterized in that the number of cutting elements of said second set of cutting elements is less than the number of cutting elements of said first set of cutting elements.
7. Система для бурения по криволинейному пути по п. 1, отличающаяся тем, что указанное осевое расстояние в два-пять раз превышает расстояние между лицевой стороной указанного бурового долота и указанными опорными средствами. 7. A system for drilling along a curved path according to claim 1, characterized in that said axial distance is two to five times greater than the distance between the face of said drill bit and said supporting means.
8. Система для бурения по криволинейному пути по п. 1, отличающаяся тем, что указанное буровое долото представляет собой противовихревое буровое долото, причем указанные опорные средства располагаются в свободной от режущих элементов области указанного противовихревого бурового долота. 8. A system for drilling along a curved path according to claim 1, characterized in that said drill bit is an anti-vortex drill bit, said support means being located in a region free of cutting elements of said anti-vortex drill bit.
9. Система для бурения по криволинейному пути по п. 1, отличающаяся тем, что она дополнительно включает в себя гибкую трубную секцию для подключения бурового долота к гибкому шарниру. 9. The system for drilling along a curved path according to claim 1, characterized in that it further includes a flexible pipe section for connecting the drill bit to a flexible hinge.
10. Роторное буровое долото для бурения криволинейных подземных скважин, содержащее основной участок, расположенный у оси бурения и предназначенный для подключения буровой колонны, содержащей гибкий шарнир; средний участок, который расположен у указанной оси бурения, идет от указанного основного участка и имеет расположенный выше в скважине конец и расположенный ниже в скважине конец; лицевой участок, который расположен у указанной оси бурения и идет от указанного среднего участка, и первый комплект режущих элементов, который установлен на указанном лицевом участке бурового долота на первом определенном радиальном расстоянии от указанной оси бурения, отличающееся тем, что оно содержит второй комплект режущих элементов, который установлен на указанном среднем участке бурового долота на определенном расстоянии от первого комплекта режущих элементов и на втором определенном радиальном расстоянии от оси бурения, причем указанное второе радиальное расстояние превышает первое радиальное расстояние, при этом все указанные режущие элементы создают боковое усилие на буровое долото в расположенном ниже в скважине конце бурового долота в ответ на вращение бурового долота в скважине, и опорные средства, установленные на среднем участке бурового долота между первым комплектом режущих элементов и вторым комплектом режущих элементов, предназначенные для главным образом непрерывного контактирования со стенкой скважины в процессе бурения и для восприятия реактивной силы, идущей от буровой скважины, в ответ на воздействие указанного бокового усилия, которая направлена в положение, смежное с верхним относительно скважины концом среднего участка бурового долота, причем указанная реактивная сила и указанное боковое усилие образуют направленный вниз скважины момент, приложенный к лицевому участку бурового долота и противодействующий направленному вверх скважины моменту, имеющему компоненту силы, которая направлена к гибкому шарниру, в то время как расстояние разделения первого комплекта режущих элементов и указанного второго комплекта режущих элементов поперек опорных средств достаточно мало для того, чтобы указанная величина указанного направленного вниз скважины момента и указанная величина указанного направленного вверх скважины момента были бы меньше величины направленного вниз скважины момента и величины указанного направленного вверх скважины момента, которые могли бы существовать в том случае, когда первый комплект режущих элементов и указанный второй комплект режущих элементов были бы разнесены по оси на расстояние, которое превышало бы указанное определенное расстояние. 10. A rotary drill bit for drilling curved underground wells, comprising a main section located at the axis of drilling and designed to connect a drill string containing a flexible hinge; the middle section, which is located at the indicated drilling axis, extends from the specified main section and has an end located higher in the well and an end located lower in the well; the front section, which is located at the indicated axis of drilling and goes from the specified middle section, and the first set of cutting elements, which is installed on the specified front section of the drill bit at a first defined radial distance from the specified axis of drilling, characterized in that it contains a second set of cutting elements which is installed on the indicated middle section of the drill bit at a certain distance from the first set of cutting elements and at a second defined radial distance from the drilling axis, m, the specified second radial distance exceeds the first radial distance, while all of these cutting elements create lateral force on the drill bit at the lower end of the drill bit in response to rotation of the drill bit in the well, and supporting means installed in the middle section of the drill bit between the first set of cutting elements and the second set of cutting elements, intended for mainly continuous contact with the wall of the well during drilling and for the perception of active force coming from the borehole in response to the effect of said lateral force, which is directed to a position adjacent to the upper end of the middle portion of the drill bit relative to the borehole, wherein said reactive force and said lateral force form a downward moment applied to the face drill bit and opposing upwardly directed moment having a force component that is directed towards the flexible joint, while the separation distance of the first set of re the number of damaging elements and the specified second set of cutting elements across the support means are small enough so that the indicated magnitude of the indicated downhole directed moment and the indicated magnitude of the indicated angled uphole moment are less than the magnitude of the angled downhole moment and the magnitude of the specified angled uphole moment that could exist if the first set of cutting elements and the specified second set of cutting elements would be spaced along the axis standing that would exceed a specified certain distance.
11. Система для бурения по криволинейному пути, которая может быть подключена к роторной буровой колонне для бурения криволинейной подземной скважины, содержащая средства направления движения по криволинейному пути, которые могут быть подключены к буровой колонне для направления буровой колонны по внешнему радиусу криволинейной буровой скважины, гибкий шарнир, установленный в промежутке между концами буровой колонны, и буровое долото, которое имеет основной участок, расположенный у продольной оси долота для контактирования с расположенным ниже в скважине концом роторной буровой колонны, и множество режущих элементов, отличающаяся тем, что она содержит элемент расширения, установленный на буровой колонне и расположенный над буровым долотом, и предназначенный для расширения скважины, прорезанной буровым долотом, путем внедрения в стенки скважины, причем указанный элемент расширения идет в радиальном направлении относительно указанной продольной оси на определенном осевом расстоянии выше режущих элементов бурового долота, при этом указанный элемент расширения создает боковое усилие в ответ на внедрение указанного элемента расширения в стенки скважины; и реактивный элемент, установленный на буровой колонне и расположенный между буровым долотом и указанным элементом расширения, предназначенный для главным образом непрерывного контактирования со стенкой буровой скважины в процессе бурения и для восприятия реактивной силы от скважины в ответ на указанное боковое усилие, причем указанный реактивный элемент простирается от продольной оси долота не более чем на прорез скважины буровым долотом, при этом указанная реактивная сила и указанное боковое усилие образуют направленный вниз скважины момент, противодействующий направленному вверх скважины моменту, имеющему компоненту силы, которая направлена к гибкому шарниру, причем указанный элемент расширения расположен по углу с опережением указанного реактивного элемента максимально на 180o.11. A system for drilling along a curved path, which can be connected to a rotary drill string for drilling a curved underground well, comprising means for guiding the movement along a curved path, which can be connected to a drill string to guide the drill string along the outer radius of the curved borehole, a hinge installed between the ends of the drill string and the drill bit, which has a main section located at the longitudinal axis of the bit for contact with below the end of the rotary drill string in the borehole, and a plurality of cutting elements, characterized in that it comprises an expansion element mounted on the drill string and located above the drill bit and intended to expand the well cut by the drill bit by penetrating into the borehole walls, wherein the specified extension element extends radially relative to the specified longitudinal axis at a certain axial distance above the cutting elements of the drill bit, while the specified extension element creates a lateral force in response to the introduction of said extension element in the borehole wall; and a reactive element mounted on the drill string and located between the drill bit and the specified expansion element, designed primarily for continuous contact with the wall of the borehole during drilling and for the reception of reactive force from the well in response to the specified lateral force, and the specified reactive element extends from the longitudinal axis of the bit no more than a hole in the well with a drill bit, while the indicated reactive force and the specified lateral force form a downward directed squeegee ins moment, counteracting the upward wells point having a force component which is directed to a flexible hinge, said extension member is located on the corner ahead of said reactive element maximally 180 o.
12. Система для бурения по криволинейному пути по п. 11, отличающаяся тем, что указанный элемент расширения расположен с опережением указанного реактивного элемента минимально на 60o.12. A system for drilling along a curved path according to claim 11, characterized in that said expansion element is located at a minimum of 60 o ahead of said reactive element.
13. Система для бурения по криволинейному пути по п. 11, отличающаяся тем, что буровое долото представляет собой роликовое конусное буровое долото. 13. A system for drilling along a curved path according to claim 11, characterized in that the drill bit is a roller conical drill bit.
14. Система для бурения по криволинейному пути по п. 11, отличающаяся тем, что она дополнительно включает в себя переходник для подключения основного участка бурового долота к расположенному ниже в скважине концу буровой колонны, причем указанный переходник имеет нижний относительно скважины конец, предназначенный для установки указанного реактивного элемента, и верхний относительно скважины конец, предназначенный для установки указанного элемента расширения. 14. The system for drilling along a curved path according to claim 11, characterized in that it further includes an adapter for connecting the main section of the drill bit to the end of the drill string located lower in the well, said adapter having a lower end relative to the well for installation the specified reactive element, and the upper end relative to the well, designed to install the specified expansion element.
15. Система для бурения по криволинейному пути по п. 14, отличающаяся тем, что указанная реактивная сила и указанное боковое усилие образуют направленный вниз скважины момент относительно указанного переходника, противодействующий направленному вверх скважины моменту, имеющему компоненту силы, которая направлена к гибкому шарниру; причем указанный элемент расширения установлен на определенном осевом расстоянии от режущих элементов бурового долота таким образом, что установка указанных средств расширения на большем осевом расстоянии привела бы к увеличению указанной компоненты силы, которая направлена к гибкому шарниру. 15. A system for drilling along a curved path according to claim 14, characterized in that said reactive force and said lateral force form a downwardly directed moment relative to said adapter, which counteracts an upwardly directed moment having a force component that is directed towards a flexible hinge; moreover, the specified expansion element is installed at a certain axial distance from the cutting elements of the drill bit so that the installation of these expansion tools at a greater axial distance would increase the specified component of the force, which is directed to the flexible hinge.
16. Система для бурения по криволинейному пути по п. 11, отличающаяся тем, что указанный гибкий шарнир имеет один конец, установленный на средствах направления движения по криволинейному пути. 16. A system for drilling along a curved path according to claim 11, characterized in that said flexible hinge has one end mounted on the means for guiding the movement along a curved path.
17. Система для бурения по криволинейному пути по п. 11, отличающаяся тем, что указанный реактивный элемент состоит из двух реактивных элементов, причем каждый из этих составляющих реактивных элементов в основном непрерывно контактирует с указанным участком стенки буровой скважины в процессе бурения и воспринимает компоненты указанной реактивной силы. 17. The system for drilling along a curved path according to claim 11, characterized in that said reactive element consists of two reactive elements, each of these constituent reactive elements being substantially continuously in contact with said section of the wall of the borehole during drilling and perceiving the components of said reactive power.
18. Система для бурения по криволинейному пути по п. 11, отличающаяся тем, что указанный реактивный элемент представляет собой подушку скольжения или роликовый, не режущий элемент. 18. A system for drilling along a curved path according to claim 11, characterized in that said reactive element is a sliding pad or a roller, non-cutting element.
19. Система для бурения по криволинейному пути по п. 11, отличающаяся тем, что указанный элемент расширения расположен с опережением указанного реактивного элемента минимум на 60o.19. A system for drilling along a curved path according to claim 11, characterized in that said expansion element is located at least 60 o ahead of said reactive element.