[發明專利]用于旋轉式轉向系統的策略撓性部段

有效

• 申請號: 201880014906.5
• 申請日: 2018-05-16
• 公開（公告）號: CN110366627B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 約翰·R·小哈丁
• 申請（專利權）人: 哈利伯頓能源服務公司
• 主分類號: E21B7/06
• 分類號: E21B7/06;E21B23/12
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 金鵬

1.一種配置旋轉式轉向系統的方法，所述方法包括：

確定用于沿著計劃井筒路徑鉆探井筒所需的最大狗腿嚴重度；

確定撓性套環的參數組合以向所述旋轉式轉向系統提供足夠的撓性以實現所述最大狗腿嚴重度，所述參數包括外徑、內徑、長度和彈性模量；

基于所確定的彈性模量來為所述撓性套環選擇材料；以及

將所述旋轉式轉向系統與具有所述參數組合和所選擇的材料的所述撓性套環組裝在一起。

2.根據權利要求1所述的方法，其還包括：選擇具有一定側向切割效率的鉆頭，并且將所述旋轉式轉向系統與所述鉆頭組裝在一起，所述側向切割效率被確定以致使所述撓性套環彎曲所述撓性套環在沿著所述計劃井筒路徑的所述最大狗腿嚴重度下的彎曲能力的預定百分比。

3.根據權利要求2所述的方法，其中所述側向切割效率被確定以限制所述旋轉式轉向系統的狗腿嚴重度能力。

4.根據權利要求1所述的方法，其還包括：選擇所述撓性套環相對于所述旋轉式轉向系統的轉向部段和控制部段的布局。

5.根據權利要求4所述的方法，其中所述撓性套環的所述布局被選擇為在所述旋轉式轉向系統的轉向部段與控制部段之間。

6.根據權利要求5所述的方法，其中為所述撓性套環選擇的所述材料與所述轉向部段和所述控制部段的材料相異。

7.根據權利要求6所述的方法，其中所選擇的材料包括由以下組成的組中的至少一者：鈦、奧氏體鎳鉻基合金和鈹銅。

8.根據權利要求1所述的方法，其中所述參數組合被確定以提供所述旋轉式轉向系統的期望的工具長度、所述撓性套環所期望的彎曲剛度或彎曲應力、所述撓性套環所期望的扭轉剛度或由于扭轉引起的剪切應力、或將要實現的狗腿嚴重度容限。

9.一種配置并部署旋轉式轉向系統的方法，所述方法包括：

確定用于沿著計劃井筒路徑鉆探井筒所需的最大狗腿嚴重度；

選擇撓性套環的參數組合，所述參數包括外徑、內徑、長度和彈性模量；

基于所選擇的彈性模量來為所述撓性套環選擇材料；

選擇所述撓性套環在所述旋轉式轉向系統內的布局；

確定具有所述撓性套環的所選擇的布局、材料和參數組合的所述旋轉式轉向系統的初始狗腿嚴重度能力；

選擇被確定以產生調整的狗腿嚴重度能力的調整的布局、材料和參數組合，所述調整的狗腿嚴重度能力比所述初始狗腿嚴重度能力更接近所需的所述最大狗腿嚴重度；

基于所述調整的布局、材料和參數組合來構造所述旋轉式轉向系統；以及

將所述旋轉式轉向系統部署到井筒中以實現沿著所述計劃井筒路徑所需的所述最大狗腿嚴重度。

10.根據權利要求9所述的方法，其還包括：選擇具有一定側向切割效率的鉆頭，所述側向切割效率被確定以致使所述撓性套環彎曲所述撓性套環在沿著所述計劃井筒路徑的所述最大狗腿嚴重度下的彎曲能力的預定百分比。

11.根據權利要求10所述的方法，其中選擇鉆頭包括：選擇表現出一定側向切割效率的鉆頭，所述側向切割效率被確定以減小或限制所述旋轉式轉向系統的所述調整的狗腿嚴重度能力。

12.根據權利要求11所述的方法，其還包括：選擇所述撓性套環在所述旋轉式轉向系統的轉向部段與控制部段之間的布局。

13.根據權利要求9所述的方法，其還包括：選擇所述撓性套環在所述旋轉式轉向系統的控制部段的井上端部處的布局。

14.根據權利要求9所述的方法，其中選擇調整的彈性模量并且選擇調整的外徑，其中所述調整的彈性模量低于初始彈性模量并且所述外徑大于初始外徑，使得所述調整的狗腿嚴重度能力大于所述初始狗腿嚴重度能力。