Система (варианты) и способ (варианты) гидравлического уравновешивания скважинных режущих инструментов - RU2015113963A
Код документа: RU2015113963A
Формула
1. Компоновка низа бурильной колонны, содержащая:
первый переводник скважинного датчика, выполненный с возможностью контролировать нагрузку на долото;
второй переводник скважинного датчика, аксиально смещенный по направлению к первому переводнику скважинного датчика и выполненный с возможностью контролировать нагрузку на скважинный расширитель; и
блок передачи данных, имеющий коммуникационное соединение с первым и вторым переводниками скважинных датчиков и выполненный с возможностью принимать и обрабатывать данные о нагрузке на долото и нагрузке на скважинный расширитель, а также регулировать подачу гидравлической энергии по меньшей мере на что-то одно из, бурового долота или скважинного расширителя, когда соотношение между нагрузкой на долото и нагрузкой на скважинный расширитель превышает заданный рабочий порог.
2. Компоновка низа бурильной колонны по п. 1, отличающаяся тем, что блок передачи данных содержит один или более микропроцессоров, выполненных с возможностью обеспечивать взаимодействие между собой первого и второго переводников скважинных датчиков.
3. Компоновка низа бурильной колонны по п. 1, отличающаяся тем, что блок передачи данных имеет коммуникационное соединение с поверхностью и выполнен с возможностью в режиме реального времени передавать данные на позицию на поверхности скважины и получать их с позиции на поверхности скважины.
4. Компоновка низа бурильной колонны по п. 3, отличающаяся тем, что данные, передаваемые с позиции на поверхности скважины, включают один или более сигналов корректирующих действий для регулирования подачи гидравлической энергии.
5. Компоновка низа бурильной колонны по п. 1, дополнительно содержащая одну или более насадок, расположенных либо в одном из бурового долота или скважинного расширителя, либо в обоих, при этом буровое долото расположено на дистальном конце компоновки низа бурильной колонны.
6. Компоновка низа бурильной колонны по п. 5, отличающаяся тем, что подачу гидравлической энергии по меньшей мере на что-то одно из бурового долота или скважинного расширителя можно регулировать путем регулировки скорости потока бурового раствора в одну или более насадок.
7. Компоновка низа бурильной колонны по п. 5, отличающаяся тем, что одна или более насадок имеют коммуникационное соединение с блоком передачи данных и управляются с целью регулирования подачи гидравлической энергии по меньшей мере на что-то одно из бурового долота или скважинного расширителя.
8. Компоновка низа бурильной колонны по п. 7, отличающаяся тем, что одна или более насадок содержат:
корпус, содержащий входное отверстие для жидкости и выходное отверстие для жидкости;
шток, выполненный с возможностью перемещения по меньшей мере частично внутри корпуса; и
плунжер, соединенный со штоком и выполненный с возможностью постепенного оттягивания и втягивания штока во входном отверстии для жидкости, что, таким образом, обеспечивает регулирование скорости потока жидкости через одну или более насадок.
9. Компоновка низа бурильной колонны по п. 8, дополнительно содержащая пружину, функционально соединенную со штоком и выполненную с возможностью оттягивать и втягивать шток во входном отверстии для жидкости.
10. Способ бурения ствола скважины, включающий следующие этапы:
контролирование нагрузки на долото с помощью первого переводника скважинного датчика, расположенного в непосредственной близости к буровому долоту, при этом буровое долото расположено на дистальном конце компоновки низа бурильной колонны;
контролирование нагрузки на скважинный расширитель с помощью второго переводника скважинного датчика, расположенного в непосредственной близости к скважинному расширителю, при этом скважинный расширитель смещен аксиально по направлению к буровому долоту вдоль компоновки низа бурильной колонны;
прием сигналов, относящихся к нагрузке на долото и нагрузке на скважинный расширитель, с помощью блока передачи данных, имеющего коммуникационное соединение как с первым, так и со вторым переводниками скважинных датчиков; и
регулирование подачи гидравлической энергии по меньшей мере на что-то одно из бурового долота или скважинного расширителя, когда соотношение между нагрузкой на долото и нагрузкой на скважинный расширитель превышает заданный рабочий порог.
11. Способ по п. 10, дополнительно включающий обеспечение взаимодействия между собой первого и второго переводников скважинных датчиков с помощью одного или более микропроцессоров, расположенных в блоке передачи данных.
12. Способ по п. 10, дополнительно включающий передачу данных на позицию на поверхности скважины и прием данных с позиции на поверхности скважины в режиме реального времени, при этом блок передачи данных имеет коммуникационное соединение с позицией на поверхности скважины.
13. Способ по п. 10, отличающийся тем, что регулирование подачи гидравлической энергии включает регулирование скорости потока бурового раствора, направленного по меньшей мере на что-то одно из бурового долота или скважинного расширителя.
14. Способ по п. 10, отличающийся тем, что регулирование подачи гидравлической энергии включает приведение в действие одной или более регулируемых насадок, расположенных либо в одном из бурового долота или скважинного расширителя, либо в обоих, при этом одна или более регулируемых насадок имеют коммуникационное соединение с блоком передачи данных.
15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что по меньшей мере одна из одной или более регулируемых насадок содержит корпус, имеющий входное отверстие для жидкости и выходное отверстие для жидкости, шток и плунжер, соединенный со штоком, дополнительно включающий следующие этапы:
постепенное втягивание штока во входное отверстие для жидкости с целью уменьшения скорости течения жидкости по меньшей мере через одну из одной или более регулируемых насадок; и
постепенное оттягивание штока из входного отверстия для жидкости с целью увеличения скорости потока жидкости по меньшей мере через одну из одной или более регулируемых насадок.
16. Способ по п. 15, дополнительно включающий следующие этапы:
втягивание пружины, когда шток постепенно втягивается во входное отверстие для жидкости; и
оттягивание пружины для постепенного оттягивания штока из входного отверстия для жидкости.
17. Способ бурения ствола скважины, включающий следующие этапы:
контролирование нагрузки на долото с помощью первого переводника скважинного датчика, расположенного в непосредственной близости к буровому долоту, при этом буровое долото расположено на дистальном конце компоновки низа бурильной колонны;
контролирование нагрузки на скважинный расширитель с помощью второго переводника скважинного датчика, расположенного в непосредственной близости к скважинному расширителю, при этом скважинный расширитель смещен аксиально по направлению к буровому долоту вдоль компоновки низа бурильной колонны;
прием сигналов, относящихся к нагрузке на долото и нагрузке на скважинный расширитель, с помощью блока передачи данных, имеющего коммуникационное соединение как с первым, так и со вторым переводниками скважинных датчиков;
передачу одного или более сигналов корректирующих действий, когда соотношение между нагрузкой на долото и нагрузкой на скважинный расширитель превышает заданный рабочий порог; и
регулирование подачи гидравлической энергии по меньшей мере на что-то одно из бурового долота или скважинного расширителя в ответ на один или более сигналов корректирующих действий.
18. Способ по п. 17, дополнительно включающий следующие этапы:
прием одного или более сигналов корректирующих действий с помощью одной или более регулируемых насадок, расположенных либо в одном из бурового долота или скважинного расширителя, либо в обоих, при этом одна или более регулируемых насадок имеют коммуникационное соединение с блоком передачи данных; и
приведение в действие одной или более регулируемых насадок, чтобы таким образом регулировать расход бурового раствора через одну или более регулируемых насадок.
19. Способ по п. 17, отличающийся тем, что регулирование подачи гидравлической энергии включает регулирование скорости потока бурового раствора, направленного по меньшей мере на что-то одно из бурового долота или скважинного расширителя.
20. Способ по п. 17, отличающийся тем, что передача одного или более сигналов корректирующих действий включает следующие этапы:
передачу данных о нагрузке на долото и нагрузке на скважинный расширитель на позицию на поверхности скважины посредством блока передачи данных; и
отправку одного или более сигналов корректирующих действий с позиции на поверхности скважины обратно на блок передачи данных.
