Забойный буровой двигатель с установочным узлом - RU2016111941A

1. Забойный двигатель, выполненный с возможностью приводить в действие буровое долото для бурения скважины в геологический пласт, содержащий:

корпус двигателя, включающий в себя участок, расположенный со стороны устья скважины, по меньшей мере один перегиб, и участок, расположенный со стороны забоя скважины, который проходит относительно по меньшей мере одного перегиба в направлении к забою скважины от участка, расположенного со стороны устья скважины, при этом корпус двигателя выполнен с возможностью ориентирования бурового долота в направлении, которое отклоняется относительно участка корпуса двигателя, расположенного со стороны устья скважины, когда буровое долото соединено с забойным двигателем; и

двигательную компоновку, включающую в себя статор, который несет внутренняя поверхность корпуса двигателя, и ротор, функционально соединенный со статором, причем ротор выполнен с возможностью функционального соединения с буровым долотом и обеспечения вращения бурового долота, когда текучая среда проходит через корпус двигателя; и

установочный узел, включающий в себя контактную поверхность, причем установочный узел выполнен с возможностью перехода между убранной конфигурацией, где контактная поверхность установочного узла совмещена с участком корпуса двигателя, и выдвинутой конфигурацией, где контактная поверхность выдвинута наружу от корпуса двигателя.

2. Забойный двигатель по п. 1, в котором установочный узел расположен вблизи по меньшей мере одного перегиба.

3. Забойный двигатель по п. 1, в котором корпус двигателя соединен с кривым переводником, который включает в себя по меньшей мере один перегиб.

4. Забойный двигатель по п. 1, в котором, когда установочный узел находится в выдвинутой конфигурации, контактная поверхность выдвигается к стенке скважины вдоль первого направления, при этом обеспечивая реактивную силу для направления бурового долота, соединенного с забойным двигателем, во втором направлении, противоположном первому направлению.

5. Забойный двигатель по п. 1, в котором установочный узел включает в себя исполнительный механизм, выполненный с возможностью обеспечения перехода установочного узла между убранной конфигурацией и выдвинутой конфигурацией.

6. Забойный двигатель по п. 5, в котором исполнительный механизм включает в себя клапан и элемент контактного взаимодействия, соединенный для перемещения с клапаном, причем клапан выполнен с возможностью избирательного обеспечения перемещения элементом контактного взаимодействия перемещаемого элемента между убранной конфигурацией и выдвинутой конфигурацией.

7. Забойный двигатель по п. 6, в котором исполнительный механизм является реагирующим на текучую среду для обеспечения перехода перемещаемого элемента между убранной конфигурацией и выдвинутой конфигурацией.

8. Забойный двигатель по п. 6, в котором перемещаемый элемент является рычагом, который включает в себя контактную поверхность и поверхность контактного взаимодействия, противоположную контактной поверхности, при этом элемент контактного взаимодействия выполнен упирающимся в поверхность контактного взаимодействия для обеспечения перехода рычага из убранной конфигурации в выдвинутую конфигурацию.

9. Забойный двигатель по п. 6, в котором перемещаемый элемент выполнен с возможностью поворота в шарнире для перехода между убранной конфигурацией и выдвинутой конфигурацией.

10. Забойный двигатель по п. 6, в котором перемещаемый элемент выполнен с возможностью поступательного перемещения для перехода между убранной конфигурацией и выдвинутой конфигурацией.

11. Забойный двигатель по п. 6, в котором перемещаемый элемент выполнен с возможностью поворота для перехода между убранной конфигурацией и выдвинутой конфигурацией.

12. Забойный двигатель по п. 11, в котором установочный узел включает в себя первый компонент и второй компонент, который по меньшей мере частично окружает первый компонент, при этом по меньшей мере один из первого компонента и второго компонента выполнен с возможностью вращения относительно другого из первого компонента и второго компонента.

13. Забойный двигатель по п. 11, в котором первый компонент и второй компонент каждый включает в себя увеличенный сегмент, при этом, когда установочный узел находится в выдвинутой конфигурации, увеличенные сегменты по меньшей мере частично совмещены друг с другом, и когда установочный узел находится в убранной конфигурации, увеличенные сегменты имеют угловое смещение по отношению друг к другу.

14. Забойный двигатель по п. 13, в котором увеличенный сегмент второго компонента включает в себя контактную поверхность.

15. Забойный двигатель по п. 11, в котором первый и второй компоненты расположены эксцентрично относительно друг друга.

16. Забойный двигатель по п. 11, в котором второй компонент соединен с исполнительным механизмом с возможностью поворота.

17. Забойный двигатель по п. 11, в котором первый компонент образует участок корпуса двигателя.

18. Забойный двигатель по п. 6, в котором установочный узел включает в себя перемещаемый элемент, исполнительный механизм, соединенный с перемещаемым элементом, и контроллер, функционально соединенный с исполнительным механизмом, при этом контроллер выполнен с возможностью в ответ на ввод данных обеспечения исполнительным механизмом перехода перемещаемого элемента между убранной конфигурацией и выдвинутой конфигурацией.

19. Забойный двигатель по п. 1, в котором участок, расположенный со стороны устья, проходит вдоль первой оси, и участок, расположенный со стороны забоя скважины, проходит вдоль второй оси, которая пересекается с первой осью и имеет угловое отклонение от нее.

20. Забойный двигатель по п. 1, в котором первая ось и вторая ось образуют угол перегиба между собой, при этом угол перегиба составляет до около 5,0 градусов.

21. Забойный двигатель по п. 20, в котором угол перегиба находится в диапазоне от около 0,10 градусов до около 4,0 градусов.

22. Забойный двигатель по п. 20, в котором угол перегиба находится в диапазоне от около 0,10 градусов до около 3,0 градусов.

23. Забойный двигатель по п. 1, выполненный с возможностью обеспечения темпа набора кривизны, который больше, чем у роторной управляемой по направлению движения системы.

24. Способ управления направлением бурения во время бурения скважины в геологический пласт, в котором осуществляют:

вращение бурильной колонны для бурения скважины в геологический пласт, обеспечивая прекращение вращения бурильной колонны в скважине;

вращение бурового долота забойным двигателем, который включает в себя один или несколько перегибов, которые смещают буровое долото относительно бурильной колонны, при этом вращение бурового долота происходит, хотя вращение бурильной колонны в скважине прекращено;

приведение в действие установочного узла, который несет забойный двигатель, при этом контактная поверхность выдвигается к стенке скважины в первом направлении для направления бурового долота вдоль второго направления, противоположного первому направлению.

25. Способ по п. 24, в котором этап приведения в действие установочного узла включает в себя обеспечение перемещаемому элементу, который образует контактную поверхность, перемещения из убранной конфигурации, причем контактная поверхность расположена совмещенной с забойным двигателем, и выдвинутой конфигурации, в которой контактная поверхность выступает наружу от забойного двигателя.

26. Способ по п. 25, в котором этап приведения в действие установочного узла включает в себя обеспечение поворота в шарнире перемещаемого элемента в выдвинутую конфигурацию.

27. Способ по п. 25, в котором этап приведения в действие включает в себя обеспечение перемещаемому элементу поступательного перемещения в выдвинутую конфигурацию.

28. Способ по п. 25, в котором этап приведения в действие включает в себя обеспечение перемещаемому элементу поворота в выдвинутую конфигурацию.

29. Способ по п. 28, в котором установочный узел включает в себя первый компонент и второй компонент, который несет первый компонент, причем первый компонент и второй компонент каждый включают в себя увеличенный сегмент, при этом этап приведения в действие включает в себя вращение по меньшей мере одного из первого компонента и второго компонента относительно другого из первого компонента и второго компонента, при этом увеличенные сегменты по меньшей мере частично совмещаются друг с другом.

30. Способ по п. 29, дополнительно содержащий этап дополнительного приведения в действие установочного узла для перемещения из выдвинутой конфигурации в убранную конфигурацию, при этом увеличенные сегменты имеют угловое смещение по отношению друг к другу.

31. Способ по п. 25, в котором этап приведения в действие установочного узла включает в себя обеспечение с помощью контроллера, имеющего электронную связь с исполнительным механизмом, выполнения исполнительного механизма с возможностью перехода установочного узла из убранной конфигурации в выдвинутую конфигурацию.

32. Способ по п. 31, в котором этап приведения в действие установочного узла включает в себя обеспечение исполнительным механизмом перемещения перемещаемого элемента из убранной конфигурации в выдвинутую конфигурацию.

33. Способ по п. 32, в котором этап приведения в действие установочного узла включает в себя обеспечение перемещения исполнительным механизмом головки контактного взаимодействия исполнительного механизма в контакт с участком перемещаемого элемента для перемещения перемещаемого элемента из убранной конфигурации в выдвинутую конфигурацию.

34. Способ по п. 24, дополнительно содержащий этап подачи насосом текучей среды через узел статора и ротора забойного двигателя для обеспечения вращения бурового долота.