[發明專利]插入件和用于定向鉆井的方法

有效

• 申請號: 201480024348.2
• 申請日: 2014-04-28
• 公開（公告）號: CN105164361B
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發明（設計）人: J-J·布蘭格;P·A·麥克魯爾
• 申請（專利權）人: 國際殼牌研究有限公司
• 主分類號: E21B10/60
• 分類號: E21B10/60;E21B7/04;E21B7/18;E21B7/06
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 趙培訓

1.一種用于旋轉式定向鉆井系統的鉆頭的插入件，該旋轉式定向鉆井系統包括：

插入件(240)，該插入件(240)能夠相對于所述鉆頭(10)旋轉并包括設置在圓柱形主體中的引流器，所述圓柱形主體適于被設置在所述鉆頭(10)的中間空間(32)內，用于從鉆柱接收鉆井液并選擇性地將所述鉆井液引導到所述鉆頭(10)的多個噴嘴(35,38)中；

用于將所述插入件(240)連接到該旋轉式定向鉆井系統的第一轉子部分(210)上的連接器，該第一轉子部分(210)包括第一轉子(214)，該第一轉子配置有多個第一葉片(216)，所述第一葉片用于在鉆井液通過時將第一力矩提供給所述第一轉子(214)，由此引起第一轉子(214)沿鉆柱軸線在第一方向上旋轉；

第二轉子部分(212)，該第二轉子部分(212)包括第二轉子(230)，該第二轉子(230)設置有多個第二葉片(232)，以在鉆井液通過時將第二力矩提供給第二轉子(230)，由此引起第二轉子(230)在與所述第一方向相對的第二方向上沿鉆柱軸線旋轉，該第二轉子部分(212)能夠相對于所述第一轉子部分(210)以連續變化的速度旋轉；和

控制單元(52)，該控制單元對所述速度進行控制。

2.根據權利要求1所述的插入件，所述控制單元(52)包括用于控制電負載的控制電路，該電負載改變第二轉子(230)和第一轉子部分(210)之間的磁耦合(224,226)，在定向鉆井期間，所述第一轉子部分保持對地靜止，而當鉆井眼的筆直部分時，第一轉子部分(210)以與鉆柱(16)的旋轉相當的速度旋轉。

3.根據權利要求1所述的插入件，所述鉆頭還包括至少兩個管(332,334,336)，所述至少兩個管中的每個管具有適于從所述引流器(45)接收鉆井液的第一端和適于朝所述鉆頭(10)的至少兩個流體噴嘴之一延伸的第二端(342,344,346)。

4.根據權利要求1所述的插入件，其中，所述鉆頭是旋轉鉆頭，選自于下列組：PDC鉆頭和牙輪鉆頭。

5.一種使用根據權利要求1－4中的任一項所述的插入件而在地層中定向鉆井眼的方法，該方法包括以下步驟：

選擇性地將所述鉆井液引導到鉆頭(10)的多個噴嘴(35,38)中。

6.根據權利要求5所述的方法，包括以下步驟：在井場或鉆機處將所述插入件(240)和第一轉子部分(210)引入所述鉆頭中。