[發明專利]用于定向鉆井系統的自動調節裝置和方法

在審

• 申請號: 201611093074.X
• 申請日: 2016-12-01
• 公開（公告）號: CN108131099A
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 任治國;付旭;斯圖爾特·布萊克·布拉澤爾;王成寶
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: E21B7/08
• 分類號: E21B7/08
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 侯穎媖

一種用于定向鉆井系統的自動調節裝置，其包括：第一殼體；至少部分位于所述第一殼體內的旋轉套筒；穿過所述第一殼體和所述旋轉套筒的驅動軸；與所述驅動軸耦合的轉矩傳遞部件；與所述旋轉套筒耦合的液壓驅動模塊，其被位于所述第一殼體內的流體或位于所述第一殼體外的流體驅動，以選擇性地與所述轉矩傳遞部件耦合；及第二殼體，其包括第一部分和第二部分，所述第一部分與所述旋轉套筒耦合，所述第一部分的縱軸線與所述第二部分的縱軸線不平行，且所述第一部分的縱軸線與所述第一殼體的縱軸線不平行。還描述了一種用于定向鉆井系統的自動調節方法。

技術領域

本發明通常涉及用于定向鉆井系統的自動調節裝置和方法。

背景技術

對于來自地下儲層的碳氫化合物的勘探和開采已經進行了長達上百年。碳氫化合物的回收作業典型地利用附著至鉆桿(drill pipe)的鉆頭(drill bit)鉆穿陸上或離岸地下巖層，直至到達地下儲層。通常，鉆桿是不可控制的，且僅允許垂直鉆井操作，這使得沿預期軌道改變鉆井方向以到達地下儲層變得較為困難。對于現有技術的定向鉆井裝置，通常需要執行多次起鉆和下鉆操作，且鉆桿的方向需要手動調節。這種調節過程復雜且效率低下。

因此，期望提供新的和改進的裝置和方法來允許定向井下鉆井操作。

發明內容

在一方面中，本發明的具體實施方式涉及一種用于定向鉆井系統的自動調節裝置，其包括：第一殼體；至少部分位于所述第一殼體內的旋轉套筒；穿過所述第一殼體和所述旋轉套筒的驅動軸；與所述驅動軸耦合的轉矩傳遞部件；與所述旋轉套筒耦合的液壓驅動模塊，其被位于所述第一殼體內的流體或位于所述第一殼體外的流體驅動，以選擇性地與所述轉矩傳遞部件耦合；及第二殼體，其包括第一部分和第二部分，所述第一部分與所述旋轉套筒耦合，所述第一部分的縱軸線與所述第二部分的縱軸線不平行，且所述第一部分的縱軸線與所述第一殼體的縱軸線不平行。

在另一方面中，本發明的具體實施方式涉及一種用于定向鉆井系統的自動調節方法，其包括：旋轉驅動軸，以旋轉與所述驅動軸耦合的轉矩傳遞部件，所述驅動軸穿過第一殼體以及至少部分位于所述第一殼體內的旋轉套筒；及通過利用位于所述第一殼體內的流體或位于所述第一殼體外的流體驅動固定在所述旋轉套筒上的液壓驅動模塊，來將該液壓驅動模塊選擇性地與轉矩傳遞部件耦合，以選擇性地旋轉耦合在旋轉套筒上的第二殼體，所述第二殼體的第一部分的縱軸線與所述第二殼體的第二部分的縱軸線不平行，且所述第一部分的縱軸線與所述第一殼體的縱軸線不平行。

附圖說明

參考附圖閱讀下面的詳細描述，可以幫助理解本發明的特征、方面及優點，其中：：

圖1是根據本發明一個實施例的鉆桿的一部分的示意圖；

圖2是根據本發明一個實施例的具有彎曲角度的鉆桿的一部分的示意圖；

圖3是根據本發明一個實施例的用于定向鉆井系統的自動調節裝置的示意圖；

圖4是圖3中A部分的放大圖；

圖5是根據本發明一個實施例的液壓致動器的示意圖；

圖6是根據本發明一個實施例的殼體連接器的示意圖；

圖7是根據本發明一個實施例的第二殼體的示意圖；及

圖8是根據本發明一個實施例的用于定向鉆井系統的自動調節方法的示意性流程圖。

具體實施方式