[發明專利]井下導向鉆井系統

在審

• 申請號: 201580052718.8
• 申請日: 2015-08-28
• 公開（公告）號: CN106715822A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: E.G.帕金;S.霍夫;M.德爾加多;杉浦淳一
• 申請（專利權）人: 施藍姆伯格技術公司
• 主分類號: E21B7/06
• 分類號: E21B7/06;E21B17/00;E21B47/022
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 王增強

1.一種用于在鉆井期間進行導向的系統，所述系統包括：

鉆柱，所述鉆柱具有鉆井系統，所述鉆井系統能夠沿直線形鉆孔軸線鉆探鉆孔的直線部段并且能夠鉆探所述鉆孔的偏斜部段，所述鉆井系統包括：

軸承殼體；

鉆頭桿，所述鉆頭桿可旋轉地安裝在所述軸承殼體中并且具有鉆頭桿軸線；以及

致動器，所述致動器可選擇性地在以下兩者之間移位：未偏置模式，其中所述鉆頭桿軸線與所述直線形鉆孔軸線充分對準以實現對所述鉆孔的直線部段的鉆探；以及偏置模式，其中所述鉆頭桿軸線在所述鉆柱旋轉地固定時相對于所述直線形鉆孔軸線偏離軸線以實現偏斜鉆探。

2.如權利要求1所述的系統，其還包括穩定器，所述穩定器設置在所述軸承殼體周圍，其中所述軸承殼體包括正排量式馬達的殼體。

3.如權利要求2所述的系統，其中所述致動器包括設置在所述穩定器與所述軸承殼體之間的活塞。

4.如權利要求3所述的系統，其還包括彈簧，所述彈簧安置在所述穩定器與所述軸承殼體之間以提供偏壓來防止所述鉆頭桿偏離軸線，其中使所述鉆頭桿移位改變了相對于所述軸承殼體所成的工具面角。

5.如權利要求1所述的系統，其中所述致動器包括可延伸穩定器葉片。

6.如權利要求1所述的系統，其中所述致動器包括多個致動器。

7.如權利要求1所述的系統，其還包括鉆頭，所述鉆頭聯接至所述鉆頭桿。

8.如權利要求1所述的系統，其中所述致動器包括液壓移位型致動器。

9.如權利要求1所述的系統，其還包括控制系統，所述控制系統具有經由液壓通道而與所述致動器流體連通的液壓泵。

10.如權利要求9所述的系統，其中所述液壓泵與所述致動器之間的流量自動經由傳感器、閥和在所述鉆孔中位于井下的控制電子器件來控制。

11.一種用于導向的方法，所述方法包括：

在井下部署具有鉆井系統的鉆柱；

向所述鉆井系統提供鉆頭，所述鉆頭聯接至可旋轉地安裝在殼體中的鉆頭桿；

將致動器定位成接近所述殼體；以及

在使所述鉆柱保持固定為所需的旋轉取向時，選擇性地使所述致動器移位以使所述鉆頭桿的鉆頭軸線偏離直線形鉆探鉆孔軸線以實現對偏斜鉆孔部段的鉆探，從而確立鉆井方向。

12.如權利要求11所述的系統，其還包括在所述鉆柱旋轉時，使所述致動器移位至未偏置模式以實現對直線鉆孔部段的鉆探。

13.如權利要求11所述的方法，其還包括為所述致動器構造穩定器，并且對所述致動器定向以便橫向移動，其中選擇性地移位包括使所述鉆頭桿的所述鉆頭軸線相對于所述穩定器移位。

14.如權利要求11所述的方法，其中選擇性地使所述致動器移位包括以液壓方式移動活塞。

15.如權利要求11所述的方法，其中選擇性地移位包括通過使穩定器的葉片延伸來使所述鉆頭桿偏離所述直線形鉆探鉆孔軸線。

16.如權利要求11所述的方法，其中選擇性地移位包括通過經由斜面機構來使穩定器的葉片延伸而使所述鉆頭桿偏離所述直線形鉆探鉆孔軸線。

17.一種方法，所述方法包括：

沿鉆柱提供鉆井系統，所述鉆井系統具有鉆頭；鉆頭桿，所述鉆頭桿沿鉆頭軸線聯接至所述鉆頭，所述鉆頭桿可旋轉地設置在殼體中；以及穩定器，所述穩定器聯接至所述殼體，所述穩定器與在徑向方向上可移動的致動器相關聯；

在直線鉆孔部段的鉆探過程中，相對于直線形鉆孔軸線確立所述鉆頭軸線的未偏置取向；以及

在所述鉆柱保持旋轉地固定時，經由所述致動器來選擇性地使所述鉆頭桿和所述鉆頭相對于所述直線形鉆孔軸線移位以使所述鉆頭軸線移動至偏置取向，從而實現對偏斜鉆孔部段的鉆探。

18.如權利要求17所述的方法，其還包括在徑向向內方向上移動所述致動器，直到所述鉆頭軸線與所述直線形鉆孔軸線對準為止，并且之后使所述鉆柱旋轉以鉆探所述鉆孔的另一個直線部段。