SA520411748B1 - صمام قرصي دوراني لأداة قابلة للتوجيه دوّارة - Google Patents

صمام قرصي دوراني لأداة قابلة للتوجيه دوّارة Download PDF

Info

Publication number
SA520411748B1
SA520411748B1 SA520411748A SA520411748A SA520411748B1 SA 520411748 B1 SA520411748 B1 SA 520411748B1 SA 520411748 A SA520411748 A SA 520411748A SA 520411748 A SA520411748 A SA 520411748A SA 520411748 B1 SA520411748 B1 SA 520411748B1
Authority
SA
Saudi Arabia
Prior art keywords
valve
axis
fluid
bearing
bearing surface
Prior art date
Application number
SA520411748A
Other languages
English (en)
Inventor
كونغير روبيرت
فارلي ستيفين
Original Assignee
ويذرفورد تكنولوجي هولدينجز، إل إل سي
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ويذرفورد تكنولوجي هولدينجز، إل إل سي filed Critical ويذرفورد تكنولوجي هولدينجز، إل إل سي
Publication of SA520411748B1 publication Critical patent/SA520411748B1/ar

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B34/00Valve arrangements for boreholes or wells
    • E21B34/06Valve arrangements for boreholes or wells in wells
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/04Directional drilling
    • E21B7/06Deflecting the direction of boreholes
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/04Directional drilling
    • E21B7/06Deflecting the direction of boreholes
    • E21B7/067Deflecting the direction of boreholes with means for locking sections of a pipe or of a guide for a shaft in angular relation, e.g. adjustable bent sub
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K25/00Details relating to contact between valve members and seats
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K3/00Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
    • F16K3/02Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor
    • F16K3/04Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with pivoted closure members
    • F16K3/06Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with pivoted closure members in the form of closure plates arranged between supply and discharge passages
    • F16K3/08Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with pivoted closure members in the form of closure plates arranged between supply and discharge passages with circular plates rotatable around their centres
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K2200/00Details of valves
    • F16K2200/40Bleeding means in closed position of the valve, e.g. bleeding passages

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Multiple-Way Valves (AREA)
  • Drilling Tools (AREA)

Abstract

يتعلق الاختراع الحالي بأداة قابلة للتوجيه دوّارة rotary steerable tool مستخدمة للحفر الاتجاهي directional drilling تتضمن مبيت housing، موجه خارجي external director واحد على الأقل، وصمام واحد على الأقل. ويكون الموجه الخارجي قابلاً للتحريك هيدرولياً إلى وضعية ممدودة extended condition بالنسبة للمبيت، ويوجه الصمام انتقائياً المائع المضغوط pressurized fluid من جانب أول للصمام إلى الموجه الخارجي على الجانب الثاني للصمام. وتكون سدادة أولى للصمام قابلة للتوجيه انتقائياً حول محور وتتصمن مدخل، يتصل مع المائع المضغوط من الجانب الأول. وتتضمن سدادة ثانية للصمام موضوعة بجوار السدادة الأولى مخرج، يعمل على ايصال المائع المضغوط إلى الجانب الثاني على الأقل عند المحاذاة مع المدخل. ويتم وضع تركيبة محمل bearing assembly للصمام عند المحور بين السدادات وتتضمن أسطح محمل ذكرية وأنثوية male and female bearing surfaces، تميل بزاوية عن المحور وترتبط مع بعضها البعض. الشكل 7.

Description

صمام قرصي دوراني لأداة ‎ALE‏ للتوجيه دؤارة ‎Rotating Disk Valve for Rotary Steerable Tool‏ الوصف الكامل خلفية الاختراع مجال الاختراع يتعلق موضوع الاختراع الحالي بجهاز وطريقة للتحكم بتركيبة موجودة أسفل حفرة ‎Ji‏ ‎assembly‏ عا0ط:»00. ومن المرجح أن تتمثل الفائدة العظمى لموضوع الاختراع في التحكم بآلية توجيه ‎Steering mechanism‏ لتركيبة موجودة أسفل حفرة البئر لتوجيه لقمة حفر ‎drill bit‏ في اتجاه يتم اختياره؛ وسوف يتعلق معظم الوصف التالي بتطبيقات التوجيه. ومع ذلك؛ سيكون من المفهوم أنه يمكن استخدام موضوع الاختراع الذي تم الكشف عنه للتحكم بأجزاء أخرى لتركيبة موجودة أسفل حفرة ‎oll‏ ‏وعند الحفر بحثاً عن النفط ‎«lilly‏ فمن المستحسن الحفاظ على أقصى درجة من التحكم 0 في عملية الحفرء حتى عندما تكون عملية الحفر على بعد عدة كيلومترات تحت السطح. ويمكن استخدام لقمات الحفر القابلة للتوجيه للحفر الاتجاهي ‎directional drilling‏ وغالباً ما يتم استخدامها عند حفر مسارات معقدة لثقب حفرة ‎complex borehole trajectories yb‏ تتطلب تحكماً دقيقاً بمسار لقمة الحفر أثناء عملية ‎[drilling operation yall‏ ويكون الحفر الاتجاهي معقداً لأنه ينبغي أن تعمل لقمة الحفر القابلة للتوجيه في ظروف 5 ثقب ‎Jy Bin‏ قاسية. فعلى سبيل ‎«Jal‏ ينبغي أن تعمل آلية التوجيه بشكل موثوق تحت ظروف حرارة»» ضغط؛ واهتزاز استثنائية التي سيتم مواجهتها عادة أثناء عملية الحفر. بالإضافة إلى ذلك؛ يتم عادة وضع آلية التوجيه بالقرب من لقمة الحفرء وبكون التحكم الاتجاهي في الزمن الفعلي ‎real-time directional control‏ المطلوب لآلية التوجيه متحكم به عن بعد من السطح. ‎arg‏ ‏النظر عن عمقها داخل ثقب حفرة ‎borehole Jul‏ ينبغي أن تحافظ آلية التوجيه على المسار 0 والاتجاه المطلوبين وكما ينبغي ‎Load‏ أن تحافظ على سرعات الحفر العملية. ويتم استخدام أنواع عديدة من آليات التوجيه في الصناعة. ويتضمن النوع الشائع من آليات التوجيه محرّك ‎motor‏ موضوع في مبيت ‎housing‏ ذو محور طولي يحيد أو يتم إزاحته عن محور ثقب حفرة البثر. ويمكن أن يكون للمحرك العديد من الأنواع تتضمن الأنواع الكهريائية والهيدرولية. وتُعرف المحركات الهيدرولية ‎Hydraulic motors‏ التي تعمل باستخدام مائع الحفر الدؤار ‎circulating drilling fuid 5‏ باسم محركات "طينية 0111".
ويزود مبيت المحرك الذي يحيد ‎lls‏ يشار إليه عادة بمبيت منحن أو "جزء فرعي منحنٍ ‎"bent sub‏ إزاحة جانبية يمكن استخدامها لتغيير مسار ثقب حفرة البثر. وعن طريق تدوير لقمة الحفر باستخدام المحرك وفي نفس الوقت تدوير مبيت المحرك باستخدام عمود أنابيب الحفر 0:119008»؛ يتغير اتجاه حيد المبيت باستمرار؛ وبيتم الحفاظ على مسار ثقب حفرة ‎A‏ المتقدم موازياً بشكل جوهري لمحور عمود ‎cull‏ الحفر. وعن طريق تدوير لقمة الحفر باستخدام المحرك دون تدوير عمود أنابيب الحفرء يميل مسار ثقب حفرة البثر عن محور عمود أنابيب الحفر غير المدار في اتجاه الحيد على المبيت المنحني. ‎Jia,‏ آلية توجيه أخرى في أداة قابلة للتوجيه دؤارة ‎rotary steerable tool‏ تسمح بتحريك لقمة الحفر في أي اتجاه يتم اختياره. ويهذه الطريقة؛ يمكن تحديد اتجاه (ودرجة) انحناء ثقب حفرة ‎all 0‏ أثناء عملية الحفرء ‎Kang‏ اختياره بناء على ظروف الحفر المقاسة عند عمق محدد لثقب حفرة البثر. وتتمثل طريقة معروفة لحرف ‎ALE lal‏ للتوجيه دوّارة باستخدام مكبس ‎piston‏ لتزويد حشوة 0 بالطاقة. وتعمل الحشوة على دفع التكوين ‎formation‏ باتجاه معاكس من أجل توليد قوة جانبية للقمة لإمالة ثقب حفرة البثر ©:1100©». ومن أجل تحربك المكبس» ‎Bale‏ ما يتم تزويد الأداة القابلة 5 ل لتوجيه الدوارة بمائع الحفر المضغوط من الأداة إلى المكبس باستخدام أداوات التحكم الهيدرولية ‎hydraulic controls‏ وكما هو مقدر؛ فإن تشغيل أداة التحكم الهيدرولية بدقة وبموثوقية قد يتعقد بسبب بيئة التشغيل القاسية وعن طريق تدوير الأداة؛ ‎lly‏ قد تبلغ في المتوسط 300 دورة في الدقيقة أو أكثر. وعلى الرغم من أن آليات التوجيه المختلفة تعتبر فعالة؛ إلا إن المشغلين يواصلون البحث 0 عن آليات وتقنيات حفر توجيهية أسرع,؛ أكثر قوة؛ موثوق بهاء وأكثر فعالية من حيث التكلفة. ‎pag‏ ‏توجيه موضوع الاختراع الحالي إلى هذا المسعى. الوصف العام للاإختراع ‎Gay‏ للاختراع الحالي» يعمل صمام ‎valve‏ على توجيه المائع المضغوط من جانب أول للصمام إلى جانب ثانٍ للصمام. وبشتمل الصمام على سدادة أولى» سدادة ‎cdl‏ وتركيبة محمل ‎.bearing assembly 5‏ ويمكن أن يكون الصمام؛ على سبيل المثال؛ عبارة عن صمام قرصي ‎J‏ ‏يحتوي على أقراص انتقائية وغير انتقائية ‎selective and non-selective disks‏ للسدادات. وتكون السدادة الأولى قابلة للتوجيه انتقائياً حول محور ويحتوي على مدخل واحد على الأقل؛ يتصل مع المائع المضغوط ‎pressurized fluid‏ من جانب (المدخل) الأول للصمام. ‎aig‏ ‏وضع السدادة الثانية بجوار السدادة الأولى ويحتوي على مخرج واحد على الأقل؛ يعمل على
ايصال المائع المضغوط إلى جانب (المخرج) الثاني للصمام على الأقل عند المحاذاة مع المدخل الواحد على الأقل. ويتم وضع تركيبة المحمل عند المحور بين السدادتين الأولى والثانية. وتتضمن تركيبة المحمل سطح محمل ذكري ‎male bearing surface‏ وسطح محمل أثنوي ‎female bearing‏ ‎surface‏ يرتبطان مع بعضهما البعض ويحتويا على سطح بيني ‎da interface‏ بزاوية عن المحور. ويمكن أن يشتمل الصمام على مشغل دؤار ‎rotary actuator‏ قابل للتشغيل لتوجيه انتقائياً السدادة الأولى حول المحور بالنسبة للسدادة الثانية. وفي ‎aad‏ الأمثلة؛ قد يشتمل سطح المحمل الذكري على سطح مخروطي ‎conical surface‏ موضوع حول المحورء وقد يشتمل سطح المحمل الأثتوي على مقعد مخروطي ‎conical seat‏ موضوع حول المحور ‎Shy‏ تعشيق السطح المخروطي مقابله. وفي مثال ‎OAT‏ قد يشتمل سطح 0 المحمل الذكري على سطح كروي ‎spherical surface‏ موضوع حول المحور؛ وقد يشتمل سطح المحمل ‎١‏ لأننوي على مقعد كروي ‎spherical seat‏ موضوع حول المحور ويتم تعشيق السطح الكروي مقابله. وبشكل عام؛ يتعرض سطح المحمل الذكري لضغط أول من المائع المضغوط الموجود على الجانب الأول الذي يعمل عكس السدادة الأولى. ويعكس سطح المحمل الأنثوي الموجود في 5 المبيت الضغط الأول. وفي أحد الترتيبات؛ يمكن أن يحدد المقعد المخروطي أو الكروي لسطح المحمل الأنثوي ثقب ‎bore‏ خلاله على طول المحور. وبهذه الطريقة؛ قد يتعرض سطح المحمل الذكري لضغط ثانٍ من المائع المضغوط الموجود على الجانب الثاني للصمام؛ الذي يمكن أن يحسن من تعشيقه مع سطح المحمل الأنثوي. ‎(Sang‏ أن تقوم تركيبة المحمل الموضوعة بين السدادتين الأولى والثانية بفصل أسطح السد 0 المتجاورة ‎adjacent seal surfaces‏ للسدادتين الأولى والثانية عن طريق فاصل؛ حيث يمكن أن تشكّل سدادة مائعية ‎fluid seal‏ في الفاصل. وبمكن أن تشتمل تركيبة المحمل على مادة أولى تختلف عن ‎sale‏ ثانية للسدادتين الأولى والثانية. وفي الحقيقة؛ يمكن أن يكون المحمل ‎GSU‏ ‎Ble‏ عن مكون مستقل موضوع على السدادة الأولى» ‎cles Tlie‏ مدمجاً ‎clad‏ وغيره؛ ويمكن أن يكون المحمل الأنثوي عبارة عن مكون مستقل موضوع على السدادة الثانية؛ مثبتاً بها مدمجاً فيها؛ 5 وغيره. ولذلك؛ يمكن أن تكون السدادة الأولى والمحمل الذكري مصنوعان من مواد مختلفة؛ كما هو الحال للسدادة الثانية والمحمل الأنثوي. ‎cially‏ يمكن أن تتكون المحامل الذكرية والأنثوية من مواد مختلفة. وبشكل بديل؛ يمكن أن يتم تشكيل المحمل الذكري ضمنياً ‎ga‏ للسدادة الأولى؛ ويمكن تحديد المحمل الأنثوي ضمنياً كجزء للسدادة الثانية. وأخيراً» يمكن أن يكون للمحمل الذكري والأنثوي» سواء كانا ‎Ble‏ عن مكون مستقل أو ‎(mare‏ أغلفة سطحية لمقاومة البلى والتقليل من 0 الاحتكاك.
ووفقاً للاختراع الحالي؛ يتم استخدام أداة قابلة للتوجيه دوّارة للحفر الاتجاهي باستخدام عمود أنابيب حفر ولقمة حفر. وتشتمل الأداة على ‎Cue‏ وموجّه ‎director‏ خارجي واحد على الأقل؛ وصمام واحد على الأقل. وبتم وضع المبيت بين عمود أنابيب الحفر ‎daily‏ الحفر ‎aging‏ بإيصال مائع الحفر من عمود أنابيب الحفر إلى لقمة الحفر. وبتم وضع الموجه الخارجي الواحد على الأقل على المبيت ويكون قابلاً للحركة هيدرولياً إلى الوضعية الممدودة بالنسبة إلى المبيت.
وبتم وضع الصمام الواحد على الأقل على المبيت. ولمد الموجه الواحد على الأقل؛ يوجه الصمام الواحد على الأقل انتقائياً مائع المصدر المضغوط من جانب أول للصمام إلى الموجه الخارجي الواحد على الأقل على جانب ثانٍ للصمام. ويتشمل الصمام الواحد على الأقل على سدادة
أولى» سدادة ثانية؛ وتركيبة محمل.
‎LS 10‏ سبق؛ تكون السدادة الأولى قابلة للتوجيه انتقائياً حول محور وتحتوي على مدخل واحد على ‎(JW‏ حيث يتصل بمائع المصدر المضغوط من جانب (مدخل) الصمام الأول. وبتم وضع السدادة الثانية بجوار الصمام الأول وتحتوي على مخرج واحد على الأقل؛ حيث يعمل على إيصال مائع المصدر المضغوط إلى جانب (مخرج) الصمام الثاني على الأقل عندما يتم محاذاته مع المدخل الواحد على الأقل. وتحتوي تركيبة المحمل الموضوعة عند المحور بين السدادتين
‏5 الأولى والثانية على سطح محمل ذكري وسطح محمل أنثوي» حيث تميل بزاوية عن المحور وترتبط ببعضها البعض. ‎(Sag‏ أن تكون معالم السدادات وتركيبة المحمل للصمام الواحد على الأقل مماثلة لما قد تم مناقشته سابقاً.
‎(Sag‏ أن يحدد المبيت ثقباً يعمل على إيصال مائع الحفرء ‎Say‏ أن يحدد الثقب منفذاً 1 واحداً على الأقل متصلاً بالجانب الأول للصمام الواحد على الأقل لتزويد جزءِ على الأقل من
‏20 مائع الحفر باعتباره مائع المصدر المضغوط. ويمكن أن يعمل مرشح ‎filter‏ على ترشيح مائع الحفر من الثقب إلى المنفذ. ويشكل بديل؛ يمكن أن يكون مائع المصدر المضغوط عبارة عن مائع هيدرولي ‎hydraulic fluid‏ يتم إيصاله من نظام هيدرولي أو يمكن أن يكون عبارة عن مائع من مصدر ‎CAT‏
‏وفي أحد التشكيلات؛ تشتمل الأداة على أكثر من موجه واحد من الموجهات الخارجية
‏5 الواحدة على الأقل؛ ويمكن أن يتضمن الصمام الواحد على الأقل صماماً واحداً حيث يوجه انتقائياً جزء على الأقل من المائع المضغوط إلى أكثر من موجه واحد من الموجهات الخارجية. ويمكن أن يكون مشغل قابلاً للتشغيل لتوجيه السدادة الأولى للصمام الواحد على الأقل انتقائياً حول المحور. ويمكن أن يكون المشغل متزناً بالدوران ‎roll-stabilized‏ بالنسبة إلى دوران المبيت؛ على سبيل ‎JU‏ عن طريق تدويره عكسياً ‎counter-rotated‏ باستخدام محرك؛ توريين ‎cturbine‏ وغيره.
‏0 ويمكن أن تستشعر وحدة تحكم واحدة على الأقل توجيه المشغل المتزن بالدوران بالنسبة إلى نقطة
وفي تشكيلة ‎(gal‏ تشتمل الأداة على أكثر من موجه واحد من الموجهات الخارجية الواحدة على الأقل وتشتمل على أكثر من صمام واحد من الصمامات الواحدة على الأقل. ويحتوي كل موجه من الموجهات الخارجية على صمام من الصمامات المحددة الموجهة ‎eral Loli)‏ على الأقل من المائع المضغوط إلى الموجه الخارجي. وتكون كل مجموعة من المشغلات ‎ALE‏ للتشغيل تتوجيه السدادة الأولى للصمام المحدد انتقائياً حول المحور. وبهذه الطريقة؛ يدور كل مشغل من المشغلات مع البيت؛ وتستشعر وحدة تحكم واحدة على الأقل توجيه كل مشغل من المشغلات بالنسبة إلى نقطة مرجعية وتقوم بتشغيل كل مشغل من المشغلات لتوجيه السدادة الأولى المحددة انتقائياً بالنسبة إلى النقطة المرجعية. ولا يهدف الكشف السابق إلى الكشف عن كل تجسيد محتمل أو كل جانب من جوانب 0 للاختراع الحالي. شرح مختصر. للرسومات الشكل 1 يوضح بيانياً نظام حفر يتضمن جهاز توجيه بصمام قرصي دوراني وفقاً للاختراع الحالي. الشكلين 2-12 يوضحان جهاز توجيه في رسم منظوري ومنظر طرفي. الشكل ‎1B‏ يوضح أحد التجسيدات لجهاز التوجيه الذي يحتوي على مشغل دؤار عكسي وصمام قرصي دوراني ليتحكم بالموجهات. الشكلين 3ب-3+ يوضحان منظرين طرفيين لجهاز التوجيه وفقاً للشكل 13 أثناء عملية التشغيل. ‎Jal‏ 4آ يوضح ‎Lily‏ تجسيداً ‎DAT‏ لجهاز التوجيه الذي يحتوي على مشغلات متعددة 0 وصمامات قرصية دورانية للتحكم بالموجهات المتعددة بشكل مستقل. الشكل 4ب يوضح مقطعاً عرضياً لجهاز التوجيه في الشكل 4أ. الشكل 4ج يوضح مكونات معزولة لجهاز التوجيه في الشكل 4ب. الشكلين 5-15 يوضحان مقطعاً عرضياً مفصل للصمام القرصي الدوراني لجهاز التوجيه وفقاً للأشكال 3-13ج و4أ-4ج. الأشكال 6-16 توضح تشكيلات مختلفة للصمام القرصي الدوراني وفقاً للاختراع الحالي لجهاز التوجيه ‎Gag‏ للأشكال 23-13 و4أ-41ج. الشكل 7 يوضح مقطعاً عرضياً لجهاز توجيه آخر بصمام قرصي دوراني وفقاً للاختراع الحالي.
يوضح الشكل ‎Tl‏ بيانياً نظام حفر 10 يشتمل على جهاز توجيه دوراني 100 وفقاً للاختراع الحالي. وكما هو ‎cage‏ تقوم تركيبة حفر أسفل حفرة ‎ll‏ 20 بحفر ثقب حفرة ‎J‏ 12 تتخلل تكوين أرضي ‎٠‏ وتتصل التركيبة 20 تشغيلياً بعمود أنابيب حفر 22 باستخدام وصلة ‎connector‏ ‏1 مناسبة. وفي ‎(lial‏ يتصل عمود أنابيب الحفر 22 تشغيلياً بمعدات حفر دوراني ‎rotary‏ ‏5 عن ‎drilling‏ 24 أو نوع معروف ‎AT‏ من وسائل التدوير السطحية. وتشتمل تركيبة أسفل حفرة البثر 20 على تركيبة تحكم ‎control assembly‏ 30 تحتوي على قسم مجس ‎aud 32 sensor section‏ مزؤد قدرة ‎power supply‏ 34؛ ‎and‏ إلكترونيات ‎electronics sectio‏ 36 وقسم قياس عن بعد يُستخدم أسفل حفرة البثر ‎downhole telemetry‏ ‎section‏ 38. ويحتوي قسم المجس 32 على مجسات اتجاهية ‎Jie «directional sensors‏ أجهزة 0 .قياس التسارع ‎accelerometers‏ أجهزة قياس شدة المجال المغناطيسي ‎cmagnetometers‏ وأجهزة قياس الانحدار ‎lls cinclinometers‏ يمكن استخدامها للإشارة إلى الاتجاه»؛ الحركة ومتغيرات أخرى لتركيبة أسفل حفرة ‎ad)‏ 20 داخل ثقب حفرة البثر 12. ويمكن استخدام هذه المعلومات؛ في المقابل؛ لتحديد مسار ثقب ‎ll Bis‏ لأغراض التوجيه. وقد يحتوي قسم المجس 32 أيضاً على أي نوع آخر من المجسات المستخدمة في عمليات القياس أثناء الحفر ‎Measurement-While-‏ ‎MWD Drilling 5‏ والتسجيل أثناء الحفر ‎LWD Logging-While-Drilling‏ بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصرء؛ المجسات المستجيبة لإشعاع غاما ‎(gamma radiation‏ الإشعاع النيوتروني ‎<neutron radiation‏ والمجالات الكه رومغناطيسية ‎.electromagnetic fields‏ ويحتوي قسم الإلكترونيات 36 على دارات إلكترونية لتشغيل والتحكم بالعناصر ‎GAY)‏ ‎Jal‏ تركيبة أسفل حفرة ‎Jad)‏ 20. على سبيل المثال؛ يحتوي ‎and‏ الإلكترونيات 46 على معالج ‎processor 0‏ (معالجات) أسفل حفرة ‎Ja‏ (غير موضحة) وذاكرة ‎memory‏ أسفل حفرة البئثر (غير موضحة). ويمكن للذاكرة تخزين متغيرات الحفر الاتجاهي؛ القياسات التي أجراها قسم المجس 32؛ وأنظمة تشغيل الحفر الاتجاهي. ويستطيع المعالج (المعالجات) أسفل حفرة ‎Jad‏ معالجة بيانات القياسات وبيانات القياس عن بعد لأغراض مختلفة تم الكشف عنها هنا. وتتصل العناصر داخل تركيبة أسفل حفرة ‎jill‏ 20 بمعدات سطحية ‎surface equipment‏ 28 باستخدام قسم القياس عن بعد المستخدم أسفل حفرة ‎Jill‏ 28. وتستقبل وترسل مكونات هذا القسم للقياس عن بعد 38 البيانات إلى وحدة القياس عن بعد المستخدمة أعلى حفرة البثر (غير موضحة) داخل المعدات السطحية 38. ويمكن استخدام أنواع مختلفة من أنظمة القياس عن بعد ‎adil‏ حفرة ‎telemetry systems ll‏ 060016 _بما في ذلك أنظمة نبض الطين ‎mud pulse‏ ‎csystems‏ أنظمة سرينة طينية ‎mud siren systems‏ الأنظمة الكهرومغناطيسية؛ ترميز السرعة الزاوثة ‎cangular velocity encoding‏ والأنظمة الصوتية ‎.acoustic systems‏
‎aud ashi‏ 3350 القدرة 34 بتزويد القدرة الكهربائية اللازمة لتشغيل العناصر الأخرى داخل التركيبة 20. ويتم تزويد القدرة ‎Sale‏ بواسطة البطاريات؛ لكن ‎(Sar‏ استكمال البطاريات بواسطة القدرة المستخرجة من مائع الحفر بواسطة توربين قدرة؛ على سبيل المثال. وأثناء التشغيل؛ تدور لقمة الحفر 40؛ كما هو موضح اصطلاحياً بواسطة السهم ر ب. وبتم نقل دوران لقمة الحفر 40 عن طريق دوران عمود أنابيب الحفر ‎Rp‏ ر د 22 عند معدة الحفر الدوراني 24. ويتم ‎Bale‏ التحكم بسرعة دوران عمود أنابيب الحفر ر د (دورة لكل دقيقة ‎round per‏ ‎(minute RPM‏ السطح باستخدام المعدات السطحية 28. ويمكن أيضاً نقل دوران إضافي إلى لقمة الحفر 40 بواسطة محرك حفر (غير موضح) موجود على تركيبة الحفر 20. وأثناء التشغيل؛ يقوم نظام مائع الحفر ‎drilling fluid system‏ 26 بضخ مائع الحفر أو 0 طين" من السطح باتجاه الأسفل ومن خلال عمود أنابيب الحفر 22 إلى تركيبة أسفل حفرة ‎all‏ ‏0. ويخرج الطين من خلال لقمة الحفر 40 ويعود إلى السطح عن طريق المقعد الحلقي لثقب حفرة البثر ‎borehole annulus‏ ويتم توضيح دورة السريان اصطلاحياً بواسطة الأسهم 16. ولحفر ثقب حفرة البئر المتقدم 12 اتجاهياً باستخدام تركيبة أسفل حفرة ‎ad)‏ 20 يحتوي جهاز التوجيه 100 على وحدة تحكم 110 واحدة على الأقل بها صمام قرصي دوراني 200 واحد 5 على الأقل. وتقوم تركيبة التحكم 30 بتشغيل وحدة التحكم 110 الواحدة على الأقل لتوجيه الصمام 0 الواحد على الأقل ولتغيير توصيل جزءِ من تدفق المائع (طين الحفر الموزع) إلى واحد أو أكثر من الأجهزة الاتجاهية أو الموجّهات 150آ-ج لجهاز التوجيه 100. ‎(Kay‏ أن يكون الصمام القرصي الدوراني هذا ذو اتجاهين (تشغيل-إيقاف)؛ ولكن يمكن أن يتوقف عند أي نقطة خلال الدوران الواحد لتزويد مقدار متناسب من التدفق. وأثناء تشغيل وحدة التحكم 110 الواحدة على الأقل؛ يمكن أن يدور الجهاز 100 باستخدام عمود أنابيب الحفر 22 يمكن أن يدور الجهاز 100 بنفس معدل دوران عمود أنابيب الحفر 22. وبالطبع؛ يمكن استخدام الجهاز 100 مع محرك حفر أسفل حفرة البثر (غير موضح) موضوع ‎Ae‏ الجهاز 100. وفي هذه الحالة؛ يمكن أن يدور الجهاز 100 بسرعة الإخراج للمحرك إذا لم يتم تدوير عمود أنابيب الحفر؛ أو بسرعة الإخراج لعمود أنابيب الحفر 22 إذا كان المحرك 5 مقبوضاً أو بسرة الاخراج المدمجة لعمود أنابيب الحفر 22 والمحرك عند دوران كلاهما. وبناء عليه؛ يمكن القول عموماً أن الجهاز 100 يدور دائماً بسرعة لقمة الحفر. وعن طريق تشغيل الموجهات المتعددة 15أ-ج أثناء الدوران» يقوم جهاز التوجيه 100 بتوجيه ثقب حفرة ‎Ad‏ المتقدم 12 باستخدام الانحراف الفعال عند دوران الجهاز 100. وأثناء التشغيل» على سبيل المثال» تتحكم تركيبة التحكم 30 بتدفق المائع من خلال تركيبة أسفل ‎Sia‏ ‏0 البئر 20 وتقوم بإيصال أجزاء من المائع إلى الأدوات الموجهة 150أ-ج لجهاز التوجيه 100.
ونتيجة لدوران الجهاز 100 يمكن أن تقوم تركيبة التحكم 30 بتغيير إيصال المائع لكل موجّه من الموجهات المتعددة 215-115 سواءً كان ذلك بشكل مستقل؛ بشكل دوري؛ بشكل متعاقب؛ بشكل متزامن أو ما شابه لتعديل اتجاه جهاز التوجيه 100 عند تقدمه في ثقب حفرة البثر 12. وفي المقابل» تستخدم الأدوات الموجهة 150أ-ج فيما بعد الضغط المطبق//المُحرّر من التدفق الذي تم إيصاله ليتمدد/ينكمش دورياً بالنسبة لدوران ‎dell‏ الحفر ‎Re‏ ر ب لتحديد مسار ثقب ‎Bis‏ البئر المتقدم 12. وفي أحد التجسيدات؛ يتضمن الجهاز 100 وحدة تحكم 110 واحدة وصمام قرصي دوراني 0 واحد موضوع في منصة لا دورانية (دوران عكسي) للجهاز 100. ويبمكن أن تقوم وحدة التحكم 110 والصمام القرصي 200 بتشغيل كل من الموجهات 150أ-ج بشكل متعاقب عندما يتم 0 محاذاتها مع توجه المنصة. وفي تجسيد بديل» يمكن أن تحتوي كل من الموجهات 150أ-ج على وحدة تحكم 110 وصمام قرصي دوراني 200؛ ‎Cun‏ تدور مع الجهاز 100. ويمكن أن تقوم كل وحدة تحكم 110 بتشغيل الصمام القرصي 200 الخاص بها لتشغيل الموجه 150آ-ج المقابل الخاص بها بشكل مستقل عند الرغبة. وفي كلا الحالتين؛ يمكن أيضاً التنسيق بين امتداد/انكماش الأدوات الموجهة 271150 5 باتجاه تركيبة الحفر 20 في ثقب حفرة ‎ull‏ المتقدم 12 وذلك للتحكم بمسار الحفر؛ للحفر بشكل مباشر للأمام؛ وللتمكين من التحكم بالانحناءات النسبية. وللقيام ‎lly‏ يمكن التحكم بتركيبة التحكم 0 باستخدام معلومات الاتجاه التي قد تم قياسها بواسطة قسم المجس 32 بالتعاون مع معلومات التحكم المخزنة في ذاكرة أسفل حفرة ‎Jl)‏ لقسم الإلكترونيات 36 لتوجيه مسار ثقب حفرة ‎All‏ ‏المتقدم 12. وفي النهاية؛ يعمل امتداد/انكماش الأدوات الموجهة 15أ-ج على تطبيق انحراف 0 جانبي أو قوى لقمة جانبية حيث تقوم بتعشيق لقمة الحفر 40 ضد جانب معين في ثقب حفرة ‎Sal‏ ‏المتقدم 12 للحفر الموجّه. وبالنظر إلى الوصف أعلاه لنظام الحفر 10 وجهاز التوجيه 100( ينتقل النقاش الآن إلى تجسيدات جهاز التوجيه 100 لتحقيق الحفر الاتجاهي. ويوضح الشكل 2 رسماً منظورياً لجز من جهاز توجيه 100 لتركيبة الحفر 20 وفقاً 5 للاختراع الحالي. وبتم تزويد تفاصيل إضافية عن جهاز التوجيه 100 في المنظر الطرفي وفقاً للشكل 2ب. وكما ذكر ‎ile‏ يتم وضع جهاز التوجيه 100 لتركيبة الحفر 20 على عمود أنابيب الحفر 22 لإمالة ثقب حفرة بئر تتقدمه لقمة الحفر 40. ويحتوي الجهاز 100 على مبيت أو طوق حفر ‎drill collar‏ 102 به ثقب خلالي ‎through-bore‏ 108 لمرور مائع الحفر. ويقترن 0 طوق الحفر 102 عند طرف ‎ef‏ حفرة البثر 104 (ذو سن لولب ذكري ‎(pin thread‏ مع مكونات
‎ed‏ حفرة ‎Al‏ للتركيبة 20 ‎Jie‏ تركيبة تحكم 30؛ أداة تثبيت ‎cstabilizer‏ طوق حفر ‎(AT‏ ‏عمود أنابيب حفر 22؛ أو ما شابه. ويقترن طوق الحفر 102 عند طرف أسفل حفرة ‎idl‏ 106 (ذو سن لولب أنثوي ‎(box thread‏ مع المكونات التي تستخدم أسفل حفرة ‎il‏ للتركيبة 20 ‎Jie‏ ‏طوق حفر آخرء؛ أداة تثبيت؛ لقمة الحفر 40؛ أو ما شابه.
ويتم وضع الأدوات الموجهة أو الموجهات 150 على المبيت 102 بالقرب من طرف أسفل حفرة البثر 106( وترتبط كل أداة من الأدوات الموجهة 150 بأحد وحدات التحكم 110 المعروفة أو بوحدة التحكم 110 الخاصة بها والموضوعة أيضاً على المبيت 102. ويمكن ترتيب الموجهات 0-ج على عدة جوانب للمبيت 102 ‎Wl)‏ بشكل متماثل أو غير متماثل)؛ ويمكن وضعها على أضلاع ‎ribs‏ 105 أداة التثبيت أو على المعالم الأخرى على المبيت 102
وبشكل مفضل؛ يكون الترتيب متماثل أو منتظم؛ حيث يسهل التحكم في وتشغيل الجهاز 100( ولكن هذا لا ليس ضرورياً تماماً. وكما هو موضح في الشكل 2ب المذكور هناء على سبيل المثال» يتضمن جهاز التوجيه 100 ثلاثة موجهات 150أ-ج موضوعة عند حوالي كل 120 درجة. وعموماً؛ يمكن استخدام عدد أكثر أو أقل من الأدوات 1150
وبوضح الشكل 3ا أحد التجسيدات لجهاز التوجيه 100 الذي يحتوي على وحدة تحكم
5 عكسية الدوران (متزنة بالدوران") 110 وصمام قرصي دوراني 200 للتحكم بالموجهات 1510أ- ج. ويوضح الشكلين 3ب-3ج ‎Lily‏ منظرين طرفيين لجهاز التوجيه وفقاً للشكل 13 أثناء عملية التشغيل.
ولتحقيق التحكم الاتجاهي أثناء الحفرء تتصل الأدوات الموجهة 150أ-ج وبتم التحكم بها هيدولياً بواسطة وحدة التحكم المتزنة بالدوران 110 والصمام القرصي الدوراني 200 الذي يقوم
0 بتمديد الأدوات الموجهة 150أ-ج بناء على التحكم الذي تقوم به تركيبة التحكم 30 بحيث يمكن أن تقوم الأدوات الموجهة 150آ-ج بتطبيق انحراف جانبي أو قوى لقمة جانبية لتغيير اتجاه الحفر.
ومرة أخرى» يحتوي الجهاز 100 على مبيت 102 مترابط بين بين عمود أنابيب الحفر 22 ‎dail‏ الحفر 40؛ وتكون الأدوات الموجهة 150أ-ج موضوعة حول المبيت 102. ونتضمن كل الأجهزة 150أ-ج مكبساً هيدرولياً 4 موضوع في حجرة ‎chamber‏ 152؛ ‎Cus‏ يتم تزويدها
باتع الحفر تحت تأثير الضغط خلال ممر ‎passage‏ 116 في المبيت 102 الخاضع لتحكم الصمام القرصي الدوراني 200 للاختراع الحالي.
وفي عملية التشغيل؛ يتم توجيه/تدوير جزءِ من الصمام القرصي الدوراني 200 بالنسبة إلى
المبيت 102 لصرف مائع الحفر المضغوط الذي يتم تزويده من السطح بشكل متسلسل إلى الحجرة
2 لتمديد المكابس 154 المقابلة للأدوات الموجهة 150أ-ج. وبتم التحكم بالدوران بواسطة وحدة
0 التحكم المتزنة بالدوران 110 ويمكن أن تكون متزامنة مع دوران المبيت 102. وبهذه الطريقة؛
عندما يدور المبيت 102؛ يمكن أن يتم تمديد كل أداة من الأدوات الموجهة 150أ-ج على التوالي نحو الخارج بنفس الوضعية الدورانية لدفع المبيت 102 جانبياً وللتحكم باتجاه الحفر. وكما هو موضح في الشكل 3ا؛ يتم استيعاب الصمام القرصي الدوراني 200 داخل تركيبة صمام ‎valve assembly‏ 104 وتحتوي على عمود إدارة تحكمي ‎control shaft‏ 111 يتم إدارته بواسطة وحدة التحكم المتزنة بالدوران 110. وفي عملية التشغيل؛ ينقل عمود الإدارة التحكمي 111 عزم الدوران خلال مبيت زنبركي ‎spring housing‏ 113 إلى عضو ‎rotor fsa‏ 202 حيث يكون متصل بقرص أو سدادة انتقائية يمكن التحكم بها 210 للصمام 200. ويعمل المبيت الزنبركي على تطبيق حمل أولي خلال العضو الدوار 202 والقرص الذي يمكن التحكم به 210 إلى تركيبة محمل 230 يتم تعشيقها ضد قرص أو سدادة مثبتة أو غير انتقائية 230 للصمام القرصي 200. 0 وبتم مناقشة الصمام القرصي الدوراني 200 السدادتين 210 2205 وتركيبة المحمل 230 بمزيد من التفصيل أدناه. ويتم التحكم بتوجيه القرص الانتقائي 210 بناء على الاتجاه المرغوب بحيث يمكن تمديد الأدوات الموجهة 271150 المقابلة ‎lly‏ تدور مع المبيت 105 لحرف/دفع المبيت 2 في الاتجاه المرغوب. وكما هو موضح في الشكلين 3ب-3+ج؛ يدور المبيت 102 في أحد الاتجاهات ر1؛ بينما 5 تدور وحدة التحكم المتزنة بالدوران 110 عكسياً في اتجاه مقابل ر 2؛ مما ينتج ‎die‏ اتزاناً للدوران «منادعنازط011-50. ‎(Sag‏ عن طريق وحدة التحكم 110( التحكم بتوجيه فتحة ‎inlet Jade‏ ‎orifice‏ 212 القرص الانتقائي 210 باتجاه مرغوب ش» والذي يمكن ان يكون عبارة عن زاوية مقاسة 0 بالنسبة لوجه معدة ‎toolface‏ ت و الجهاز أو إطار آخر لمرجع كما هو محدد ‎ly‏ ‏للتقنيات المعروفة. وبدور القرص غير الانتقائي 220 مع المبيت 102؛ كما تحاذي فتحات مخرج 0 القرص ‎outlet orifices‏ 222 بالنتيجة فتحة المدخل 212 للقرص الانتقائي 210 (انظر الشكل 3ج). وقد يتصل مائع الحفر المضغوط في تركيبة الصمام 104 بعد ذلك داخل الممر 116 للحجرة 152 ويمكن أن يمتد حتى المكبس 154 للوسيلة الاتجاهية المعنية 150 بالاتجاه المرغوب ‎WS‏ هو موضح؛ قد يكون للقرص غير ‎SEY)‏ 220 عدد من فتحات المخرج 222 5 (على سبيل المثال» واحدة لكل وسيلة اتجاهية 150أ-ج) بحيث يمكن أن تتعرض فتحات المخرج 2 بشكل متسلسل أثناء التشغيل لفتحة المدخل الموجه 212 للقرص الإنتقائي 210. وعلى الرغم من أن القرص الإنتقائي 210 قد يحتوي على فتحة واحدة 212؛ فقد يحتوي على أكثر من فتحة واحدة وقد يحتوي على فتحة ذات شكل مرغوب لإجراء تنفيذ معين. بالحقيقة؛ وعدا عن فتحة معينة؛ قد يحتوي القرص 210 بدلاً من ذلك على جزء مقطعي؛ ‎ohn‏ مقطوع؛ ‎ha‏ مفقود أو ما شابه.
وفي التجسيد السابق لجهاز التوجيه 100 في الأشكال 23-13 يتم استخدام صمام قرصي دوار واحد 200 ليشغل بشكل متسلسل وسائل اتجاهية متعددة 150أ-ج. وهناك إمكانية لتشكيلات أخرى. على سبيل ‎(JB‏ قد تحتوي كل وسيلة اتجاهية 21150 موجودة على جهاز التوجيه 0 على صمام قرصي دوار خاص بها 200 للتحكم بتوصيل المائع المضغوط فيها.
‎eg 5‏ سبيل المثال» توضح الأشكال 4-14 تجسيداً ‎HAT‏ لجهاز التوجيه 100 يحتوي على وحدات تحكم متعددة 110 وصمامات قرصية دوارة 200 لتتحكم بشكل مستقل بالموجهات المتعددة 150-ج. ‎mags‏ الشكل 4أ تخطيطياً ترتيبة جهاز التوجيه 100( كما يوضح الشكل ليب مقطعاً عرضياً لجهاز التوجيه هذا 100 في الشكل 4أ؛ ويوضح الشكل 4ج مكونات معزولة للجهاز 100 في الشكل 4ب.
‏10 وكما هو موضح في الشكل 4أ؛ تتصل تركيبة التحكم 30 بوحدات تحكم متعددة 1110“ ‎a‏ يحتوي كل منها على مشغل 112 صمام قرصي دوار 200 ووسيلة اتجاهية 150١-ج.‏ (وبتم هنا توضيح الوسائل الاتجاهية المتعددة 150أ-ج تخطيطياً لأغراض توضيحية؛ إلا أن الجهاز 0 قد يحتوي على عدد أكثر أو أقل حسب المرغوب).
‏وتتصل تركيبة التحكم 30 بالمجسات 32؛ مصدر القدرة ‎power source‏ 34 وما إلى ذلك
‏5 + كما تم مناقشته أعلاه ‎Lad‏ يتعلق بالشكل 1. وتتصل تركيبة التحكم 30 أيضاً بكل مشغل من مشغلات 112 ‎clang‏ التحكم 110 للوسائل الاتجاهية 150آ-ج. ويقوم كل مشغل 112 بتشغيل صمام قرصي دوار 200 بحيث تكون كل وسيلة 150أ-ج قابلة للتشغيل بشكل مستقل لتحريك عنصرها ‎LE‏ للتحربك أو الحشوة بين وضعية ممدودة ووضعية منمكشة.
‎hydraulic ‏استخدام وسائل متعددة للمشغل 112؛ مثل الصمامات الهيدرولية‎ Sag
‎cvalves 0‏ المحركات الكهريائية ‎celectric motors‏ الملفات اللولبية ‎solenoids‏ وما شابه. وعلى نحو مشابه؛ يمكن استخدام وسائل مختلفة للوسيلة الاتجاهية 150؛ ‎Jie‏ المكابس؛ الحشوات» الأذرع ‎carms‏ وما شابه. وفي إحدى الترتيبات ‎cid)‏ على سبيل المثال؛ يقوم كل مشغل 112 بتوجيه الصمام القرصي الدوار 200 المعني الخاص به لتوجيه ‎gia‏ من تدفق الثقب 108 (المار من خلال الجهاز 100 من عمود أنابيب الحفر 22 إلى لقمة الحفر 40) إلى حجرة مكبس 152
‏5 تحتوي على مكبس 154. (وعلى الرغم مما تم الكشف ‎aie‏ هنا ‎Jie‏ استخدام تدفق المائع من ‎all‏ 108 من خلال الجهاز 100 لتوجيه الجهاز 100( ‎(Kad‏ استخدام ترتيبات اخرى. على سبيل المثال؛ يمكن استخدام نظام هيدرولي منفصل 16 الموضح في الشكل 4أ على الجهاز 100 والذي يتم إغلاقه بشكل محكم عن موائع ‎pind)‏ كما يمكن أن تتحكم تركيبة التحكم 30 بكل مشغل 2 لتوجيه الصمام القرصي الدوار 200 المعني الخاص بها لتوجيه المائع الهيدرولي من النظام
‏0 الهيدرولي 16 إلى ‎aa‏ المكبس 152 التي تحتوي على المكبس 154).
ويمكن أن يقوم التدفق الموجه 116 من الصمام 200 بتنشيط المكبس المعني 154 في حجرة المكبس 152 لتحربك الحشوة 158 لتعشيق ثقب حفرة البئثر عند دوران الجهاز 100. ويمكن أن تقوم حجرة المكبس 152 ببساطة بإخراج المائع؛ والذي قد يسمح بانكماش الحشوة 158 من ثقب حفرة البثر عند دوران الجهاز 100 عندما لا يتم التزويد بضغط المائع. على سبيل المثال؛ قد يسمح مسرب (مسارب) (غير موضحة) في الحجرة 152 بتسريب المائع من الحجرة 152 إلى المقعد الحلقي لثقب حفرة البثرء والذي قد يسمح بانكماش المكبس 154 في الحجرة 152 ويمكنه تنظيف الحجرة 152 من المخلفات. وقد يستخدم التسريب منفذ واحد أو أكثر (غير موضح) في الحجرة 152 والتي تكون مفتوحة دائماً على المقعد الحلقي لثقب حفرة البثر. ويمكن ‎Lad‏ تحقيق التسريب بعدد من الطرق الأخرى. على سبيل المثال؛ يمكن استخدام صمام منفصل (غير موضح) 0 "ا لتسريب المائع من الحجرة 152. وكما سيكون من موضع التقدير؛ يمكن استخدام مشغلات 112 ووسائل اتجاهية 150 أخرى لتحقيق عمليات تشغيل مشابهة وقد تعتمد على العمليات الهيدرولية؛ التعشيق الميكانيكي؛ القدرة الكهريائية؛ او مصدر محفز آخر. وبتشغيل الوسائل الاتجاهية المتعددة بشكل مستقل 150أ-<؛ يقوم جهاز التوجيه 100 بتوجيه التركيبة 20 باستخدام الانحراف الفعال عند دوران الجهاز 100 مع عمود أنابيب الحفر 5 22. وبالتالي؛ يعمل جهاز التوجيه 100 في الأشكال 4أ-4ج على توجيه الحفر أثناء الدوران حول محور الجهاز. وقد يكون معدل هذا الدوران للجهاز 300 دورة في الدقيقة أو أكثر. ويمكن تشغيل كل ‎Jade‏ 112 ليقوم بتمديد مكبسه 158 عند نفس الوضع الهدف؛ بشكل متزامن مع دوران الجهاز. وفي هذه الأثناء؛ يتم تحديد الوضع الدوار للجهاز 100 عن طريق تركيبة التحكم 30. ويوضح الشكلان 5-15 أحد تجسيدات صمام قرصي دوار 200 لجهاز التوجيه 100 0 في الاختراع ‎(all‏ كما هو مكشوف ‎aie‏ في الأشكال 23-1 و4أ-4دج. ويشتمل الصمام القرصي الدوار 200 على قرص ‎SE‏ أو سدادة 210 وقرص غير انتقائي أو سدادة 220. ويتصل القرص الإنتقائي 210 ب أو يشتمل على عضو دوار أو مِبرّم ‎spindle‏ 202 يُستخدم لتوجيه (تحويل) القرص 210. ويشتمل القرص الإنتقائي 210 على مدخل 212 قد يحاذي مخرج 4 على القرص غير الإنتقائي 220. وقد يكون الصمام القرصي الدوار 200 هذا ‎Ble‏ عن 5 صمام ذو اتجاهين (تشغيل-إيقاف)؛ إلا انه قد يتوقف عند أي نقطة طوال دورة واحدة للتزويد بمقدار متناسب من التدفق. وتشتمل تركيبة محمل 230 موضوعة بين القرصين 210 220 على ‎Jase‏ ذكري 232 ومحمل أنثوي 234. ويمتد المحمل الذكري 232 من القرص الإنتقائي 210 وينطبق داخل المحمل الأنثويي 234 المحدد في القرص غير الإنتقائي 220. وكما هو موضح؛ يمكن أن يكون المحمل 0 الذكري 232 عبارة عن بروز؛ مخروط نقطة مشكلة تكاملياً أو ماشابه والذي يكون جزءاً من
القرص الإنتقائي 210. ‎og‏ نحو مشابه؛ يمكن أن يكون المحمل الأنثوي 232 عبارة عن مقعد؛
تجويف مشكل تكاملياً أو ما شابه محدد على سطح القرص غير الإنتقائي 220. وتوفر المحامل المرتبطة 232 و234 دعماً شعاعياً ومحورباً بين القرصين 210 220 والذان يبقيان مفصولين عن بعضهما البعض عن طريق فاصل 204. وبالإضافة لذلك؛ كما تم توضيحه بشكل أفضل في الشكل كب؛ تحتوي أسطح المحامل الذكرية والأنثوية 232 234 المرتبطة مع بعضها البعض سطحاً بينياً ب يميل بزاوية عن المحور أ-بمعنى؛ أن السطح البيني ب لأسطح المحمل لا يتوازى مع أو يتعامد على المحور أ ‎aly‏ يكمن بدلاً من ذلك عند زاوية معينة. بعبارة أخرىء تحتوي النقطة المخروطية ‎conical point‏ 232 والمقعد المخروطي ‎conical‏ ‎seat‏ 234؛ على سبيل المثال؛ الموضحان في الشكل 5ب سطحاً ‎Lin‏ ب تم تحديده عند زاوية »
0 تميل عن المحور أ. وقد تكون الاتجاهات ‎Lh‏ للنقطة 232 والمقعد 234 عند السطح البيني ب
مختلفة عن بعضها البعض كما هو موضح (أو قد تكون نفسها مثل بعضها البعض).
وتوضح الأشكال 26-16 التشكيلات المختلفة لصمام قرصي دوار 200 ‎Wy‏ للاختراع الحالي؛ والذي يمكن استخدامه لجهاز التوجيه 100 كما تم الكشف عنه في الأشكال 23-1 و4ا-4ج. ومرة أخرى؛ يشتمل كل صمام قرصي دوار 200 في الأشكال 26-16 على قرص
5 اتتقائي أو سدادة 210 وقرص غير انتقائي أو سدّادة 220. وقد يكون للقرص الإنتقائي 210 اتجاه خاص به يتم التحكم به (يدور حول المحور أ) بواسطة عضو دوار أو عمود إدارة 202 متصل بمشغل دوار (غير موضح) لوحدة التحكم 110. ويتم وضع القرص الإنتقائي 210 بجوار ‎oil)‏ ‏غير الإنتقائي المقابل 220؛ والذي لا ليس له اتجاه خاص به يتم التحكم به والذي يتم تثبيته مع المبيت 102.
وبالاعتماد على الاتجاه الخاص بهاء توجه الصمامات 200 مائع التدفق المضغوط من جانب أول 201 للصمام 200 إلى جانب ثان 201ب للصمام 200. ويكون القرص الإنتقائي 0 قابلاً للتوجيه بشكل انتقائي حول المحور 202 وبتصل مدخل 212 واحد أو أكثر مع المائع المضغوط من الجانب الأول ‎R01‏ للصمام 200. وقد يكون المدخل 212 على شكل فتحة؛ ‎gy‏ ‏مقطعي؛ جزءٍ مقطوع؛ ‎ohn‏ مفقود أو ما شابه.
وبتم وضع القرص غير الإنتقائي 220 بجوار القرص الإنتقائي 210 ويعمل مخرج 222 واحد أو أكثر على إيصال المائع المضغوط إلى الجانب الثاني للصمام 201ب عندما يحاذي المدخل 212. وقد يكون المخرج 222 على نحو مشابه على شكل فتحة؛ ‎gia‏ مقطعي؛ ‎gh‏ ‏مقطوع؛ جزء مفقود أو ما شابه. وقد يكون الصمام القرصي الدوار 200 هذا عبارة عن صمام ذو اتجاهين (تشغيل-إيقاف)؛ إلا انه قد يتوقف عند أي نقطة طوال دورة واحدة للتزويد بمقدار متناسب
من التدفق.
ويتسبب الضغط التفاضلي لمائع الحفر المضغوط بأن يقوم القرص ‎SEY)‏ 210 بتطبيق حمل هيدرولي ‎hydraulic load‏ ل على القرص غير الانتقائي 220. ولتقليل الاحتكاك الضار من الحمل الهيدرولي ل؛ يستخدم الصمام القرصي الدوراني 200 تركيبة المحمل ذات الموقع المركزي 0 الموضوعة بين القرصين 210 220. وكما هو موضح» يتم وضع تركيبة المحمل 230 على المحور أ بين القرصين 210 220 وتحتوي على المحمل الذكري 232 والمحمل ‎GN)‏ ‏4 المرتبطين مع بعضهما البعض. وتفصل تركيبة المحمل 230 الموضوعة بين القرصين 210 220 بين الأسطح المجاورة للقرصين 210 220 عن طريق فاصل 204. ويمكن للمائع أن يملا الفاصل 204 بين الأسطح المجاورة للقرصين 210 220 ويمكن ان يشكل سدادة مائعية؛ حتى ‎Lie‏ يكون المائع في 0 الفاصل 204 ‎SLE‏ للتسرّب إلى ما بعد الصمام 200. وعدا عن وجود محامل مشكلة تكاملياً كما هو في الشكلين 5-15« تشتمل الصمامات القرصية الدوارة 200 في الأشكال 26-16 على تركيبة محمل 230 مع محملين ذكري وأنثوي منفصلين 232 234 موضوعين بين القرصين 210 220. وفي الحقيقة؛ قد يكون المحمل الذكري 232 ‎Ble‏ عن مكون مستقل موضوع على؛ مثبت ب جزءٍ لا ‎Bam‏ من السدادة الأولى 5 210 كما قد يكون المحمل الأنثويي 234 عبارة عن مكون مستقل موضوع ‎(le‏ مثبت ب؛ جزءٍ لا يتجزاً من السدادة الثانية 220. ويشكل ‎ple‏ تحتوي المحامل الذكرية 232 في الأشكال 26-16 على طرف بارز ‎protruding end‏ 233 ينطبق ب ويدور في تجويف أو مقعد مرتبط 235 للحامل الأنثوي 234. وفي التشكيلات في الشكلين 6-16« على سبيل المثال» تحتوي تركيبة المحمل الذكري 232 على 0 تنقطة مخروطية للطرف البارز 233 الممتدة على طول المحور 202؛ ويحدد المحمل الأنثوي 234 مقعداً مخروطياً 235 موضوعاً على المحور 202 لاستقبال النقطة المخروطية 233 فيها. وكما هو موضح في الشكل ‎ef‏ يمكن أن يكون عرض وارتفاع النقطة المخروطية 233 للمحمل الذكري 232 والمقعد المرتبط المقابل 235 للمحمل الأنثوي 234 أوسع؛ أقصرء أضيق وما إلى ذلك؛ على أساس عملية التنفيذ. الأحمال؛ حجم القرص الكلي؛ مواد المحمل وغير ذلك. 5 وكما هو ‎(riage‏ قد تكون الاتجاهات الزاويّة للنقطة 233 والمقعد 235 عند السطح البيني ب متشابهة؛ على الرغم من أنها قد تكون مختلفة عن بعضها البعض كما تمت الإشارة إلى ذلك سابقاً. وقد يكون للطرف البارز 233 والتجويف المرتبط 235 للمحملين 232 234 أيضاً أشكال عدا عن المخروطية» كأن تكون كروية؛ مدورة وغيرها. وفي التشكيل في الشكل 6ج؛ على سبيل ‎(Jad 0‏ يحتوي المحمل الذكري 232 على نقطة كروية 233 ممتدة من المحور 202 ويحتوي
المحمل الأنثوي 234 على مقعد كروي 235 موضوع على المحور 202 لاستقبال النقطة الكروية ‎LS‏ هو موضح في الأشكال 6أ-6ج؛ يمكن أن يحدد المحمل الأنثوي 234 ثقباً 237 من خلاله. وقد يساعد الثقب 237 المحامل 232 234 على استيعاب بعضهما البعض عن طريق السماح للمحمل الذكري 232 باختبار الضغط التفاضلي بين الجانبين 1201-ب للصمام 200. وقد تكون ‎sale‏ المحمل المستخدمة للمحملين الذكري والأنثوي 232 234 واحدة من أي ‎axe‏ من المواد الخزفية ‎ceramics‏ بما في ذلك الألماس متعدد البلورات ‎polycrystalline‏ ‎«diamond‏ 23 البورون المكعب متعدد البلورات ‎«polycrystalline cubic boron nitride‏ ما شابه. ويسمح المحمل المركزي 230 كذلك للصمام القرصي الدوراني 200 بالبقاء أطول دون تآكل
0 ضار لأسطح القرص. وبالإضافة ‎dll)‏ يمكن أن تقلل تركيبة المحمل 230 من قيم عزم بدء التشغيل اللازم مبدئياً لتدوير (تعديل اتجاه) القرص ‎SEY)‏ 210 بالنسبة للقرص غير ‎SEY)‏ ‏220
وكما هو موضح في الشكل 26 تحتوي أسطح المحامل الذكرية والأنثوية 232 234 المرتبطة مع بعضها البعض سطحاً ‎Li‏ ب يميل بزاوية عن المحور أ-بمعنى؛ أن السطح البيني
5 ب لأسطح المحمل لا يتوازىق مع أو يتعامد على المحور أ وأنه يكمن بدلاً من ذلك عند زاوية معينة. بعبارة ‎Ga)‏ ؛ تحتوي النقطة المخروطية 233 والمقعد المخروطي 235؛ على سبيل المثال؛ الموضحان في الشكل 6د سطحاً بينياً ب تم تحديده عند زاوية » تميل عن المحور أ. (قد تحتوي النقطة والمقعد الكرويان على نحو مشابه سطحاً بينياً ب تماسياً بينهما يتم تحديده عند الزاوية » هذه التي تميل عن المحور أ.
وتعمل تركيبة المحمل 230 على تحسين المشاكل المتعلقة بالعزم عن طريق تقليل احتكاك المساحة السطحية بين القرصين 210 220 وتقليل نصف القطر ‎radius‏ ر” والذي يتم حوله دعم الحمل ل أثناء الدوران. وعن طريق تقليل نصف القطر ر” واحتكاك دعم الحمل الدوراني؛ يتم تقليل العزم المطلوب لتشغيل الصمام 200 بشكل كبير. ويتم تحقيق ذلك عن طريق استخدام المحامل الذكرية والأنثوية المرتبطة 232 234 ‎Gus‏ يتم استيعاب المحمل الذكري 232 ‎Wiis‏ داخل
5 المحمل الأنثوي 234 عند النقطة أو بالقرب من النقطة الذكرية. ويقوم الشكل بدعم الحمل ل في كلا الاتجاهين المحوري والشعاعي؛ حيث يتم تحديد مكون حمل محوري ل؛ على طول المحور أ للدوران من العضو الدوار 202 ومكون حمل شعاعي ‎J‏ يكون عمودياً على المحور أ للدوران (ويتم توفير فائدة مماثلة عن طريق تركيبة المحمل المتكاملة 230 في الشكلين 5-15(
وفي التشكيلات في الأشكال 6أ-6د؛ يتم عزل أسطح المحمل لتركيبة المحمل 230 عن 0 أسطح السدادة للقرصين 210 220 حيث يعمل كل منهما بشكل مستقل عن الآخر. وبهذه
الطريقة؛ لا يتولد العزم عبر منطقة السد الأكبر للقرصين 210 220. ويعمل هذا بشكل كبير على تقليل الطاقة اللازمة لتشغيل الصمام 200. وبسمح ‎Load‏ فصل منطقة السدادة عن منطقة المحمل باستخدام المواد المنفصلة لأغراض المحمل المستقل والسد. وبناءء على ذلك؛ قد تكون مادة القرصين 210 220 مختلفة عن تلك لتركيبة المحمل 230 ويمكن اختيارها ‎Gg‏ لخصائص سد معينة بعيداً عن خصائص المحمل. وتتفوق التشكيلات المكشوف عنها للصمام القرصي الدوار 200 في الأشكال 5أ-5ب 6-16 التي تحتوي على تركيبة المحمل 230 والتي تقلل من الاحتكاك ونصف قطر ر” الحمل الدوراني ل؛ وتدعم الحمل ل في كلا الاتجاهين المحوري والشعاعي؛ وتفصل سطح المحمل عن أسطح السد للقرصين 210 220 على الترتيبة القرصية الدوارة الشائعة التي تحتوي ببساطة على 0 قرصين مجاورين في اتصال احتكاكي مع بعضهما البعض. كما تتفوق التشكيلات المكشوف عنها أيضاً على ترتيبة تحتوي على قرصين مجاورين في اتصال احتكاكي مع بعضهما البعض والتي تستخدم ببساطة مسماراً اسطوانياً يتم استقباله في جلبة (جلبات) تثبيت لتحدد موقع الأقراص الدورانية شعاعياً. وبالتحول الآن للشكل 7 يتم توضيح تجسيد لصمام قرصي دوار 200 يحتوي على تركيبة 5 محمل 230 كما تمت مناقشته أعلاه في جزءِ من جهاز توجيه 100. ويحوّل المشغل 112 عمود إدارة تحكمي 114 والذي يرسل العزم إلى عضو دوار 202 من خلال مبيت 115. ويدعم العضو الدوار 202 القرص الإنتقائي 210 المجاور للقرص غير الإنتقائي 220. وقد تطبق النوابض والسدادات للمبيت 115 حملاً مسبقاً من خلال العضو الدوار 202 والقرص الإنتقائي 210 على القرص غير الإنتقائي 210 والذي يتم دعمه بواسطة حامل ‎holder‏ ‏0 117 على ‎gia‏ من المبيت 102. وعندما تتم محاذاة القرص ‎SEY)‏ 210 بشكل صحيح مع القرص غير الإنتقائي 220 يتعرض المخرج 222 في القرص غير الإنتقائي 220 لمائع الحفر المضغوط والذي دخل الصمام 200 من خلال منفذ 109 ‎aie‏ بمرشح 107 في الثقب الرئيسي 8 للمبيت. وقد يتعرض المخرج 222 بشكل انتقائي عند التشغيل بواسطة القرص الانتقائي الدوراني 210 لتوصيل المائع من المنفذ 109 باستخدام الممر المتصل 116 بالوسيلة الاتجاهية 5 المعنية 150. وفي هذا المثال»؛ يكون المحمل الذكري 232 ‎Ble‏ عن شكل مدمج من المدؤر والمخروطي ويشمل ‎le‏ سطحياً. ويحدد المحمل الأنثوي 234 ثقباً 237 من خلاله. وقد يتعرض هذا الثقب 237 للضغط على الجانب الثاني للصمام 200 عن طريق فتحة في الحامل 117. وبهذه الطريقة؛ يكون المحمل الذكري 232 عرضة للضغط التفاضلي عبر الصمام 200. وكما تمت مناقشته أعلاه؛ يتم استخدام الأقراص الدورانية 210 220 بمنفذ والمرتبة بشكل
متحد المركز لإيصال مائع مرتفع الضغط إلى حجم ضغط أقل لأداء شغل ميكانيكي»؛ مثل تحريك مكبس. وتشكل الأقراص 210 220 سدادة يمكن أن تعطل انتقائياً التدفق وقد تفتح انتقائياً التدفق وبفضل أن تقوم بتحقيق ذلك بحد أدنى من الطاقة أو العزم المطبق. وكما سيكون من موضع ‎pail‏ قد يعاني الصمام القرصي الدوراني 200 من معدلات التآكل العالية ومن العزم العالي للتشغيل. ويعتمد هذا العزم تقليدياً على الاختلافات في الضغط عبر السدادة (السدادات) ومنطقة ‎ie‏ (منافذ) التدفق المغلقة. ويمكن استخدام مواد خاصة للصمام القرصي الدوراني 200 للتقليل من معدلات التأكل ولتوفير معاملات احتكاك أقل؛ الساكن ‎Sally‏ على سبيل المثال؛ يمكن استخدام المواد الخزفية الصلبة بسبب احتكاكها ‎Jalal)‏ ثباتها الحراري»؛ وفترة صلاحيتها الطويلة في
الخدمة الشاقة.
ولا يُقصد من الوصف السابق للتجسيدات المفضلة وغيرها من التجسيدات تحديد أو تقييد نطاق أو قابلية تطبيق المفاهيم الابتكارية التي تم تصورها من قبل مقدمي الطلب. وسيكون من موضع التقدير مع فوائد الاختراع ‎Mall‏ أنه يمكن استخدام السمات الموضحة أعلاه وفقاً لأي تجسيد أو ‎tla‏ من الموضوع الذي تم الكشف عنه؛ إما بمفردها أو بتوليفة؛ مع أي سمة أخرى موصوفة؛ في أي تجسيد أو جانب آخر للموضوع الذي تم الكشف عنه.
5 وفي مقابل الكشف عن المفاهيم الابتكارية الواردة هناء يرغب مقدمو الطلب في الحصول على جميع حقوق براءات الاختراع التي توفرها عناصر الحماية المرفقة. ولذلك؛ من المقصود أن تشمل عناصر الحماية المرفقة جميع التعديلات والتغييرات إلى الحد الذي تدخل فيه في نطاق عناصر الحماية التالية أو ما يكافئها. قائمة بالأرقام المرجعية في الرسومات:
0 الشكل 1.
24 معدات حفر دوارة 26 نظام مائع الحفر 28 معدات سطحية 32 مجس مساعد 34 قسم مزود قدرة 36 قسم إلكترونيات 38 جهاز قياس عن ‎aad‏ يُستخدم أسفل حفرة البثر الشكل 4أ. 16 نظام هيدرولي 30 تركيبة تحكم
112 مشغل

Claims (7)

  1. عناصر الحماية 1 صمام لتوجيه المائع المضغوط ‎pressurized fluid‏ من جانب أول للصمام إلى جانب ‎ob‏ للصمام ¢ حيث يشتمل الصمام على: سدادة أولى تكون قابلة للتوجيه انتقائياً حول محور وتحتوي على مدخل واحد على الأقل؛ حيث يتصل المدخل الواحد على الأقل مع المائع المضغوط ‎pressurized fluid‏ من الجانب الأول؛ مدادة ثانية موضوعة بجوار السدادة الأولى وتحتوي على مخرج واحد على ‎(BY)‏ حيث يعمل المخرج الواحد على الأقل على ايصال المائع المضغوط ‎pressurized fluid‏ إلى الجانب الثاني على الأقل عند المحاذاة مع المدخل الواحد على الأقل؛ و تركيبة محمل ‎bearing assembly‏ موضوعة على المحور بين السدادتين الأولى والثانية؛ ‎Cua‏ تحتوي تركيبة المحمل على سطح محمل ذكري ‎male bearing surface‏ وسطح ‎Jase‏ أنثوي ‎female‏ ‎surface 0‏ عصدنته»؛ يكون سطحا المحمل الأنثوي والذكري مرتبطان مع بعضهما البعض ويحتويان على سطح بيني ‎interface‏ يميل بزاوية مع المحور.
  2. 2. الصمام وفقاً لعنصر الحماية 1؛ حيث يشتمل سطح المحمل الذكري ‎male bearing surface‏ على سطح مخروطي ‎conical surface‏ موضوع حول المحور؛ وحيث يشتمل سطح المحمل الأنثوي ‎female bearing surface‏ على مقعد مخروطي ‎conical seat‏ موضوع حول المحور ويتم تعشيق 5 السطح المخروطي مقابله.
  3. 3. الصمام وفقاً لعنصر الحماية 2 حيث يحدد المقعد المخروطي ‎conical seat‏ ثقب خلاله على طول المحور.
  4. 4 الصمام وفقاً لعنصر الحماية 1؛ حيث يشتمل سطح المحمل الذكري ‎male bearing surface‏ على سطح كروي ‎spherical surface‏ موضوع حول المحور؛ وحيث يشتمل سطح المحمل ‎١‏ لأنثوي ‎female bearing surface 0‏ على مقعد كروي ‎spherical seat‏ موضوع حول المحور ‎alg‏ تعشيق السطح الكروي مقابله.
  5. 5. الصمام وفقاً لعنصر الحماية 4؛ حيث يحدد المقعد الكروي ‎spherical seat‏ ثقب خلاله على طول المحور.
  6. 6. الصمام وفقاً لعنصر الحماية 1؛ حيث يتم تعريض سطح المحمل الذكري ‎male bearing surface‏ 5 إلى ضغط أول من المائع المضغوط ‎pressurized fluid‏ على الجانب الأول؛ حيث يحدد سطح المحمل الأنثوي ‎female bearing surface‏ ثقب ‎bore‏ خلاله على طول المحور المعرّض للجانب الثاني؛ يعمل الثقب على تعريض سطح المحمل الذكري إلى ضغط ثان من المائع المضغوط ‎pressurized fluid‏ على الجانب الثاني.
  7. 7. الصمام وفقاً لعنصر الحماية 1 حيث تشتمل تركيبة المحمل ‎bearing assembly‏ على مادة أولى
    مختلفة عن مادة ثانية للسدادتين الأولى والثانية.
    8. الصمام وفقاً لعنصر الحماية 1؛ حيث يتشكل سطح المحمل الذكري ‎male bearing surface‏ تكاملياً ‎eas‏ من السدادة الأولى؛ وحيث يتحدد سطح المحمل الأنثوي ‎female bearing surface‏ تكاملياً كجزء من السدادة الثانية.
    9. الصمام وفقاً لعنصر الحماية 1؛ ‎Gus‏ يشتمل أيضاً على مشغل دار ‎rotary actuator‏ قابلاً للتشغيل لتوجيه السدادة الأولى انتقائياً حول المحور.
    0. الصمام وفقاً لأي واحد من عناصر الحماية 1 إلى 9 حيث تعمل تركيبة المحمل ‎bearing‏ ‎assembly‏ الموضوعة بين السدادتين الأولى والثانية على فصل أسطح السدادات المتجاورة ‎adjacent‏ ‎seal surfaces‏ للسدادتين الأولى والثانية بواسطة فاصل. 0 11. الصمام وفقاً لعنصر الحماية 10( حيث تعمل أسطح السدادات المتجاورة ‎adjacent seal‏ ‎surfaces‏ للسدادتين الأولى والثانية على تشكيل سدادة مائعية ‎fluid seal‏ في الفاصل.
    2. أداة دوّارة قابلة للتوجيه ‎rotary steerable‏ للحفر الاتجاهي ‎directional drilling‏ باستخدام عمود أنابيب حفر ‎drillstring‏ ولقمة حفر ‎Gus drill bit‏ تشتمل الأداة على: مبيت ‎housing‏ موضوع بين عمود أنابيب الحفر ‎daily‏ الحفر ويعمل على ايصال مائع الحفر من 5 عمود أنابيب الحفر إلى لقمة الحفر؛ موجه خارجي ‎external director‏ واحد على الأقل موضوع على المبيت وقابلاً للتحريك هيدرولياً إلى وضعية ممدودة ‎extended condition‏ بالنسبة للمبيت؛ و صمام واحد على الأقل موضوع على المبيت ‎deny‏ على توجيه مائع المصدر المضغوط ‎pressurized source fluid‏ انتقائياً من جانب أول للصمام إلى موجه خارجي ‎external director‏ 0 واحد على الأقل على جانب ثانٍ للصمام؛ حيث يشتمل الصمام الواحد على الأقل على: سدادة أولى تكون قابلة للتوجيه انتقائياً حول محور وتحتوي على مدخل واحد على الأقل؛ حيث يتصل المدخل الواحد على الأقل مع مائع المصدر المضغوط ‎pressurized source fluid‏ من الجانب الأول؛ سدادة ثانية موضوعة بجوار السدادة الأولى وتحتوي على مخرج واحد على ‎(J)‏ يعمل المخرج الواحد على الأقل على ايصال مائع المصدر المضغوط ‎pressurized source fluid‏ إلى الجانب 5 الثاني على الأقل عند المحاذاة مع المدخل الواحد على الأقل؛ و تركيبة ‎bearing assembly dase‏ موضوعة على المحور بين السدادتين الأولى والثانية؛ ‎Cua‏ تحتوي تركيبة المحمل على سطح محمل ذكري ‎male bearing surface‏ وسطح ‎Jase‏ أنثوي ‎female‏ ‎«hearing surface‏ يكون سطحا المحمل الذكري والأنثوي مرتبطان مع بعضهما البعض وبيحتويا على سطح بيني ‎interface‏ يميل بزاوية مع المحور. 0 13. الأداة ‎Gay‏ لعنصر الحماية 12؛ حيث يشتمل سطح المحمل الذكري ‎male bearing surface‏
    على سطح مخروطي ‎conical surface‏ موضوع حول المحور؛ وحيث يحدد سطح المحمل الأنثوي ‎female bearing surface‏ مقعد مخروطي ‎conical seat‏ موضوع حول المحور وبتم استقبال السطح ‏المخروطي فيه.
    ‏4. الأداة ‎Gay‏ لعنصر الحماية 12؛ حيث يشتمل سطح المحمل الذكري ‎male bearing surface‏ على سطح كروي ‎spherical surface‏ موضوع حول المحور؛ وحيث يشتمل سطح المحمل ‎١‏ لأنثوي ‎female bearing surface‏ على مقعد كروي ‎spherical seat‏ موضوع حول المحور ‎aig‏ استقبال ‏السطح الكروي فيه.
    ‏5. الأداة وفقاً لعنصر الحماية 12 حيث يتم تعريض سطح المحمل الذكري ‎male bearing surface‏ ‏إلى ضغط أول من مائع المصدر المضغوط ‎pressurized source fluid‏ على الجانب الأول حيث ‏0 يحدد سطح المحمل الأنثوي ‎female bearing surface‏ ثقب ‎bore‏ خلاله على طول المحور المعرض للجانب الثاني؛ يعمل الثقب على تعريض سطح المحمل الذكري إلى ضغط ثانٍ من مائع المصدر المضغوط ‎pressurized source fluid‏ على الجانب الثاني.
    ‏6. الأداة وفقاً لعنصر الحماية 12 ‎Gua‏ تشتمل تركيبة المحمل ‎bearing assembly‏ على ‎sale‏ ‏أولى مختلفة عن مادة ثانية للسدادتين الأولى والثانية. ‏5 17. الأداة ‎Gag‏ لعنصر الحماية 12( حيث تشتمل الأداة على أكثر من موجه واحد من الموجهات الخارجية ‎external directors‏ الواحدة على الأقل؛ وحيث يوجه الصمام الواحد على الأقل انتقائياً قسم على الأقل من مائع المصدر المضغوط ‎pressurized source fluid‏ إلى الأكثر من موجه خارجي واحد.
    ‏8. الأداة وفقاً لعنصر الحماية 17؛ حيث تشتمل أيضاً على ‎actuator Jide‏ قابلاً للتشغيل لتوجيه ‏0 السدادة الأولى للصمام الواحد على الأقل حول المحور انتقائياً.
    ‏9. الأداة وفقاً لعنصر الحماية ¢18 حيث يتم تدوير المشغل ‎actuator‏ بشكل عكسي بالنسبة لدوران المبيت ‎thousing‏ وحيث تشتمل الأداة على وحدة تحكم ‎controller‏ واحدة على الأقل لاستشعار اتجاه المشغل الذي يدور بشكل عكسي بالنسبة لنقطة مرجعية ولتشغيل المشغل لتوجيه السدادة الأولى بالنسبة للنقطة المرجعية انتقائياً. ‏5 20. الأداة وفقاً لعنصر الحماية 12( حيث تشتمل الأداة على أكثر من موجه واحد من الموجهات الخارجية ‎external directors‏ الواحدة على الأقل وتشتمل على أكثر من صمام واحد على الأقل من الصمامات؛ وحيث يحتوي كل موجه من الموجهات الخارجية على صمام واحد محدد من الصمامات التي توجه انتقائياً على الأقل ‎aud‏ من ‎ails‏ المصدر المضغوط ‎pressurized source fluid‏ إلى الموجه الخارجي. ‏0 21. الأداة وفقاً لعنصر الحماية 20 حيث تشتمل ‎Load‏ على مجموعة من المشغلات ‎actuators‏
    تكون كل منها قابلةً للتشغيل لتوجيه السدادة الأولى للصمام المحدد حول المحور انتقائياً.
    2. الأداة وفقاً لعنصر الحماية 21 حيث يدور كل مشغل ‎actuator‏ من المشغلات مع المبيت 28 ؟ وحيث تشتمل الأداة على وحدة تحكم ‎controller‏ واحدة على الأقل لاستشعار اتجاه كل مشغل من المشغلات بالنسبة لنقطة مرجعية ولتشغيل كل مشغل من المشغلات لتوجيه السدادة الأولى المحددة بالنسبة للنقطة المرجعية انتقائياً.
    3. الأداة وفقاً لعنصر الحماية 12 ‎Gua‏ يحدد المبيت ‎housing‏ ثقب ‎bore‏ يعمل على ايصال مائع الحفرء يحدد الثقب منفذ ‎aay‏ على الأقل في اتصال مع الجانب الأول للصمام الواحد على الأقل ويزود على الأقل قسم من ‎gle‏ الحفر على صورة مائع المصدر المضغوط ‎pressurized‏
    ‎.source fluid‏
    24. الأداه وفقاً لعنصر الحماية 23 حيث تشتمل ‎load‏ على مرشح ‎filter‏ يعمل على ترشيح مائع الحفر من ‎bore ill‏ إلى المنفذ ‎port‏
    ‏5. الأداة وفقاً لعنصر الحماية 12( حيث تشتمل الأداة على نظام هيدروتي ‎hydraulic system‏ يعمل على تزويد المائع الهيدرولي ‎hydradlic fluid‏ على ‎spa‏ مائع المصدر المضغوط
    ‎.pressurized source fluid‏
    26. الأداة وفقاً لأي واحد من عناصر الحماية 12 إلى 25 حيث تعمل تركيبة المحمل ‎bearing‏ ‎assembly‏ الموضوعة بين السدادتين الأولى والثانية على فصل أسطح السدادات المتجاورة ‎adjacent‏ ‎seal surfaces‏ للسدادتين الأولى والثانية عن طريق فاصل.
    7. لد وفقاً لعنصر الحماية 26( ‎Cus‏ تعمل أسطح السدادات المتجاورة ‎adjacent seal surfaces‏ للسداداتين الأولى والثانية على تشكيل سدادة مائعية ‎fluid seal‏ في الفاصل.
    —_ 2 4 —_ / You TA A v1 SSAA) ‏ب‎ 0 : ‏ا‎ rr KL os 6 0 CON Lh RS XA A SEH TEKS 7 IR RL KAT 1 0 ht 2d 1 ‏ا‎ ‎4 QD XX oN XK] KK = <n ~ J TH SX) ‏ا‎ ‎NT BR 0 oY FN 2 7 ٠ Bony N A = CHR = |! 7 2 OX Nik 2 7 2 ‏ا‎ ‎٠١ ‏لب‎ Ns N (RG > Po ie, ~~ 9
    ‏ا .ااي‎ MD Rex SA ‏ب‎ 2 ‏اا م‎ KK I») [7 NY <3 S$ xX : i £ KY 2 ‏و كه‎ 0 HO ON 1 A ‏خخ‎ ‏يجاح‎ | £5 ‏سرحي‎ ‎0 ‎RRR
    =r Ss by ‏الشكل‎ > NF He tes AN ey {_@ ‏و‎ ١ = 0 ‏م‎ © ji 0 Son ‏ماكح‎ = 7 ‏الشكل "ب‎ 2
    0 TN 5 Voy | 1 SA Tv / > 0 PY . vey Vi TH LA 7 + 0 \ NL ] 1 > 5 2 ‏ته‎ ia, bot ‏ابلس‎ A 8 \ ‏ا 2 . 4 ب‎ Fan 0 ‏ب 1 7 ل‎ \ El Wor Tel SEE | 0١ Lo A NIN No (5 A \ \ 7 ‏ع ا‎ : 7 NN ‏الشكل ب‎ «| NN NF te 5 1 1 7 OL ‏ل‎ ‏د‎ 1 SH ‏الح‎
    ‎. ‏ل 6 5 الم‎ te 0 Ea] ‏م مم ال ا‎ ‏د‎ == a ‏علب‎ TY \ ‏يي‎ ‎TT AA
    Noa. wa)
    a . Qos 0 w 7 ie ‏ب‎ 8 o BS ‏ع‎ : 8> CA iyo. oY 1 18. av ‏الشكل‎ vi ir ‏الشكل‎ a ] NB N Lo DD \ SEA ‏با‎ ‎BH IH ‏ا ل سكا‎ ira. ato. = RENN - ‏سارح دجاس ا‎ Tr ‏ل‎ ‎NAF Be re ‏ل ارات‎ cl oy Ty | _ i i - an 2 i ‏ا‎ in i ‏الشكل‎ = 2 \ 2 5 AN NN 1 الشكل ‎[or‏ ب
    A RE 9) og RL 7 ‏ان‎ ‎NT ‎9 LO) Cte ‏إٍْ الشكل 46ج‎ > ey \ 2 7 ‏ا‎ ‏ا لا‎ 0 wo ‏نمنب_ سسا‎ Yoo re ee . 1 0 ِ | TE ‏سب‎ A jo ‏الشكل:‎ ‎aR
    ‎. = 7 = Fre | 2 ‏ل‎ < YY$ ‏الشكل دب‎
    ‏اا‎ : ‏ا قب‎ Noe ET ud t Tis 0 ‏لح ا‎ ‏جك‎ J % i ' if Tre 1 ‏مه‎ ‎1 ‏ا‎ ١ ‏كر الى‎ ‏هج‎ - Jovy LTA : Fa FA ‏لي‎ ‎: ‏نأ‎ : a ose PET \/ |e + N \ Rare ZN A : ANY re : LAER 8 ‏ااا | لم لتك‎ Vy ves ‏الو‎ # yyy i ‏الشكل‎ 27 AZ Eh . Tea : TF 7 J ‏الت لهجي‎ 3 oT Let TN N Lg 7 a 3 7 ٍ ‏يا د ب‎ ٍ J 2 NN . ‏م‎ ’ A ‘ ‏ل 7 إٍْ‎ > % * CNN ‏ا‎ ‎yr, ITE Thwxy ‏الشكل 5ب‎ ‏ولا حم‎ ‏إٍْ‎ AX eX J 5 | 0 3 THY | TY ; Se Po “YY J Sep NIN 72 EE IRN NY od, Le vy A TE N 8 Shiga ¥ IEE # ope an ‏*؟؟ الشكل‎ Ty
    AL VEN a <١ oa | YY 1 aris ¥TE 2 ‏ا م‎ Ray ‏تخا‎ ‏إٍْ‎ 8 ! ‏ا ص ب"‎ A ‏مر‎ Ra ‏ص & ب م م م > ب‎ ao Sn S00 A ar : ‏مر را‎ ِ ‏م‎ i 5 & % ‏م‎ A rd ‏و & م‎ ‏الى بأجا خلسم ست للج ود و كاه‎ ‏وا اا‎ A A 3 FP ia ‏م و ا‎ Toy 1¥ A ES & HE 27} oR ea 8 3 0 ‏رس ا‎ ‏ا ا ا ل لس ال‎ TE LALA 1 ‏مر م 09 لخ‎ ‏من من ان لضا ل ايه أل فير مامص راض رد رن‎ ‏عم ا ال ل‎ : RRR NERS : ‏ألا‎ 1 0 ' NA Lt 5 ! : SF fi i . 7 hey in A ER ‏اسح اه لححح‎ eins BN} 7 7 5 ps . EF Fa 1 ‏ا ألم‎ vi A A ‏م ان ا م ا م‎ 1 . 7 ‏م ان‎ A ‏امن ما الأ‎ - # JE A Fo 2 ‏م ان 0 ص‎ ‏ل ل آم مي ا “عن الى م ام ان م م‎ x ‏ب وا م ا م ام ب ا ام ام‎ of Ed ~ A ‏مر م و أ م‎ FR oF ~~ - ‏ب‎ , 2 ‏تن م : | ص ب م ان من صم م مز‎ ie A ‏ا ص‎ & & A A 2 ‏ص م صن ص‎ A oF 2 ¥ > CA = Fo = 1 3 & 0 a Cr > SE ‏ام مر سيا ايب ا من الهم‎ ‏ال ل يا ا‎ A ‏م ار من انان 7 وب بحسل رحب‎ ‏بر ووو ب نر نر بآ‎ ‏ماضن‎ i A # AIEEE 2 i ; $8 i Cees Tin 4 1 “YY “rad 3 4 Bt
    الحاضهة الهيلة السعودية الملضية الفكرية ‎Swed Authority for intallentual Property pW‏ ‎RE‏ .¥ + \ ا 0 § ام 5 + < ‎Ne‏ ‎ge‏ ”بن اج > عي كي الج دا لي ايام ‎TEE‏ ‏ببح ةا ‎Nase eg‏ + ‎Ed - 2 -‏ 3 .++ .* وذلك بشرط تسديد المقابل المالي السنوي للبراءة وعدم بطلانها ‎of‏ سقوطها لمخالفتها ع لأي من أحكام نظام براءات الاختراع والتصميمات التخطيطية للدارات المتكاملة والأصناف ع النباتية والنماذج الصناعية أو لائحته التنفيذية. »> صادرة عن + ب ب ‎٠.‏ ب الهيئة السعودية للملكية الفكرية > > > ”+ ص ب ‎101١‏ .| لريا ‎1*١ uo‏ ؛ المملكة | لعربية | لسعودية ‎SAIP@SAIP.GOV.SA‏
SA520411748A 2017-10-29 2020-04-09 صمام قرصي دوراني لأداة قابلة للتوجيه دوّارة SA520411748B1 (ar)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/796,845 US10544650B2 (en) 2017-10-29 2017-10-29 Rotating disk valve for rotary steerable tool

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SA520411748B1 true SA520411748B1 (ar) 2023-02-19

Family

ID=63684614

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SA520411748A SA520411748B1 (ar) 2017-10-29 2020-04-09 صمام قرصي دوراني لأداة قابلة للتوجيه دوّارة

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10544650B2 (ar)
EP (1) EP3701118B1 (ar)
CN (1) CN111279049B (ar)
CA (1) CA3074830C (ar)
SA (1) SA520411748B1 (ar)
WO (1) WO2019083622A1 (ar)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10731416B2 (en) * 2017-12-21 2020-08-04 Halliburton Energy Services, Inc. System and method to control adjustable pads for use in downhole directional drilling assemblies

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE23324E (en) * 1951-01-09 Flow control system
US732010A (en) * 1902-04-23 1903-06-23 Giles Christopher Savage Fluid-controlling valve.
US4185704A (en) * 1978-05-03 1980-01-29 Maurer Engineering Inc. Directional drilling apparatus
US5242020A (en) * 1990-12-17 1993-09-07 Baker Hughes Incorporated Method for deploying extendable arm for formation evaluation MWD tool
US5277144A (en) * 1993-06-11 1994-01-11 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Valve assembly for submarine balanced ejection system
GB9411228D0 (en) 1994-06-04 1994-07-27 Camco Drilling Group Ltd A modulated bias unit for rotary drilling
GB9503829D0 (en) 1995-02-25 1995-04-19 Camco Drilling Group Ltd "Improvememnts in or relating to steerable rotary drilling systems"
GB9503827D0 (en) 1995-02-25 1995-04-19 Camco Drilling Group Ltd "Improvements in or relating to steerable rotary drilling systems
US5947445A (en) * 1996-08-30 1999-09-07 Bs&B Safety Systems, Inc. Rotatable valve assembly
CN1170050C (zh) * 2001-02-23 2004-10-06 胜利石油管理局钻井工艺研究院 一种调制式偏置导向工具
US6962214B2 (en) 2001-04-02 2005-11-08 Schlumberger Wcp Ltd. Rotary seal for directional drilling tools
EP1406036B1 (en) * 2001-07-10 2008-01-16 Nidec Sankyo Corporation Valve drive device
CN2597650Y (zh) * 2002-10-29 2004-01-07 胜利石油管理局钻井工艺研究院 一种调制式旋转导向盘阀控制机构
CN2646500Y (zh) * 2003-09-17 2004-10-06 胡嘉林 小启、闭转矩的快关型陶瓷芯转阀
GB0503742D0 (en) 2005-02-11 2005-03-30 Hutton Richard Rotary steerable directional drilling tool for drilling boreholes
WO2009049076A1 (en) * 2007-10-09 2009-04-16 Particle Drilling Technologies, Inc. Injection system and method
US7819948B2 (en) * 2007-10-29 2010-10-26 Air Products And Chemicals, Inc. Rotary valve
US8360172B2 (en) * 2008-04-16 2013-01-29 Baker Hughes Incorporated Steering device for downhole tools
US8708050B2 (en) * 2010-04-29 2014-04-29 Halliburton Energy Services, Inc. Method and apparatus for controlling fluid flow using movable flow diverter assembly
US8672056B2 (en) 2010-12-23 2014-03-18 Schlumberger Technology Corporation System and method for controlling steering in a rotary steerable system
US8708064B2 (en) 2010-12-23 2014-04-29 Schlumberger Technology Corporation System and method to control steering and additional functionality in a rotary steerable system
DE102011116627B3 (de) * 2011-10-20 2012-10-18 Gea Tuchenhagen Gmbh Betätigungsvorrichtung für einen drehbaren Verschlussteil eines Ventils
CN202381726U (zh) * 2011-12-06 2012-08-15 苏州安特威阀门有限有限公司 一种阀门
US9057223B2 (en) 2012-06-21 2015-06-16 Schlumberger Technology Corporation Directional drilling system
US9121223B2 (en) * 2012-07-11 2015-09-01 Schlumberger Technology Corporation Drilling system with flow control valve
CN203035082U (zh) * 2013-01-29 2013-07-03 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 井下盘阀式脉冲发生器
CN203757055U (zh) * 2014-01-08 2014-08-06 深圳原位医疗设备有限公司 多端口转盘阀
CN203670848U (zh) * 2014-01-15 2014-06-25 浙江欧意阀门有限公司 流量调节阀的密封阀板
CN104343389B (zh) * 2014-09-02 2016-06-15 天津大学 指向式旋转导向钻井工具
US20160084007A1 (en) 2014-09-24 2016-03-24 Schlumberger Technology Corporation Back-Reaming Rotary Steering
US11225854B2 (en) * 2015-01-26 2022-01-18 Weatherford Technology Holdings, Llc Modular top drive system
US20170107762A1 (en) * 2015-10-20 2017-04-20 Weatherford Technology Holdings, Llc Pulsating Rotary Steerable System

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019083622A1 (en) 2019-05-02
CA3074830A1 (en) 2019-05-02
US20190128096A1 (en) 2019-05-02
CN111279049A (zh) 2020-06-12
CN111279049B (zh) 2022-06-07
EP3701118A1 (en) 2020-09-02
EP3701118B1 (en) 2022-11-02
US10544650B2 (en) 2020-01-28
CA3074830C (en) 2022-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8146679B2 (en) Valve-controlled downhole motor
EP3701112B1 (en) Rotary steerable system having actuator with linkage
US5421420A (en) Downhole weight-on-bit control for directional drilling
US10731418B2 (en) Rotary steerable drilling assembly with a rotating steering device for drilling deviated wellbores
AU2012397235B2 (en) Directional drilling control using a bendable driveshaft
AU2009322480B2 (en) Ball piston steering devices and methods of use
US10934781B2 (en) Rotary steerable system having multiple independent actuators
US8640793B2 (en) Dynamic steering tool
MX2011003348A (es) Flexion del eje de una herramienta dirigible de perforacion de un pozo.
US8919459B2 (en) Control systems and methods for directional drilling utilizing the same
CN110637143B (zh) 转向系统和方法
SA520411748B1 (ar) صمام قرصي دوراني لأداة قابلة للتوجيه دوّارة
NO347616B1 (en) Downhole tool, method for regulating flow along a first fluid path in a downhole tool, and system for regulating flow along a first fluid path