NL1006830C2 - Stuurbaar gereedschap voor tussengelegen radius. - Google Patents
Stuurbaar gereedschap voor tussengelegen radius. Download PDFInfo
- Publication number
- NL1006830C2 NL1006830C2 NL1006830A NL1006830A NL1006830C2 NL 1006830 C2 NL1006830 C2 NL 1006830C2 NL 1006830 A NL1006830 A NL 1006830A NL 1006830 A NL1006830 A NL 1006830A NL 1006830 C2 NL1006830 C2 NL 1006830C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- drill
- tool
- well bore
- pipe
- drilling
- Prior art date
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 81
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 12
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 11
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 8
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 7
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 2
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 claims 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 9
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 7
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 4
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000007575 Calluna vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
- E21B7/04—Directional drilling
- E21B7/06—Deflecting the direction of boreholes
- E21B7/067—Deflecting the direction of boreholes with means for locking sections of a pipe or of a guide for a shaft in angular relation, e.g. adjustable bent sub
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Drilling And Boring (AREA)
- Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
Description
Stuurbaar gereedschap voor tussenaeleaen radius.
De onderhavige uitvinding betreft een werkwijze en een inrichting voor het afbuigen vanaf een putboring met een tussengelegen radius, 5 gebruikmakend van een enkelvoudig stuurbaar gereedschap in een enkelvoudige gang.
De meeste olie- of gasputten zijn in hoofdzaak verticaal in de aarde geboord om een onder de grond gelegen reservoir van koolwaterstoffen te bereiken. Veel zo niet de meeste zijn onder de grond gele-10 gen reservoirs zijn min of meer horizontaal geplaatst, waarbij deze een beperkte dikte hebben, maar een groot oppervlak bedekken. Erg vaak is van een oorspronkelijke putboring. dat door een reservoir gaat, slechts een beperkt gedeelte van de lengte daarvan geplaatst in het reservoir. Dit beperkt de productiecapaciteit van de put en het kan 15 zelfs betekenen dat het totale percentage winbare koolwaterstoffen uit het reservoir beperkt is. hoewel een groot aantal putten wordt geboord in het reservoir. Het boren van een groot aantal putten verhoogt de kosten van de productie van koolwaterstoffen voor het gebruik aanzienlijk.
20 Het is toenemend economisch van voordeel geworden om min of meer horizontale laterale putboringen te boren die zich uitstrekken naar buiten vanaf een oorspronkelijke putboring om een grotere lengte van de putboring in het reservoir te positioneren en om daardoor de productiecapaciteit van de put te vergroten. Dit reduceert op zijn beurt 25 de noodzaak voor het boren van een groot aantal putboringen vanaf het oppervlak in het reservoir. Een enkelvoudige oorspronkelijke putboring kan verschillende laterale putboringen hebben die zich uitstrekken of die voortkomen in verschillende richtingen en daardoor een veel groter gedeelte van het reservoir leegmaken. Verder kunnen de laterale putbo-30 ringen, die zich uitstrekken vanaf een enkelvoudige oorspronkelijke putboring, worden geplaatst op verschillende diepten om verschillende reservoirs te bereiken die gevonden zijn op verschillende diepten.
Uitrusting en werkwijzen zijn op dit moment beschikbaar voor het afbuigen vanaf een oorspronkelijke putboring om een laterale putboring 35 te boren op een gekozen diepte en zich uit te strekken in een gekozen richting. Een factor, die het economisch voordeel van het boren van laterale putboringen beperkt, is dat op dit moment bekende uitrusting en werkwijzen het herhaaldelijk optrekken van een boorgereedschap ver-
1G 0 ö 3 3 O
2 eisen uit de putboring om deze te vervangen door een ander gereedschap om het boren van een ander deel van de putboring te bewerkstelligen. Dit gebeurt omdat sommige op dit moment bekende gereedschappen geschikt zijn voor het boren van het begingedeelte vanaf de oorspronke-5 lijke putboring, andere beter geschikt zijn voor het sneller bouwen van een afgeschuinde hoek na het begin en een gebogen gedeelte boren met de gewenste radius, om de gewenste afschuiningshoek te bereiken, waarbij weer andere beter geschikt zijn voor het geleidelijk overgaan van het gebogen gedeelte om een "zachte landing" op de gewenste diepte 10 te bereiken met een horizontale putboring. terwijl weer andere beter geschikt zijn voor het boren van het horizontale gedeelte van de laterale putboring en het vasthouden van een gewenste diepte of een gewenste hellingshoek.
Het gebogen deel kon een radius hebben die beschouwd wordt als een 15 "lange" radius, "midden"-radius, "tussengelegen" radius of "korte" radius, opgesomd in de volgorde van afbuigradius. De radius van de bocht wordt normaal gesproken opgegeven in meters of feet. De definitie van een "lange", "midden"-, "tussengelegen" of "korte" radius hangt af van het type en de diameter van de boorpijp die gebruikt 20 wordt in de putboring. Een "lange" radiusboog heeft een lage opbouw-snelheid (Build Up Rate. BUR), graden van helling per 100 feet gat. Daarentegen heeft een "korte" radiusboog een hoge BUR.
Het gereedschaptype, dat het best geschikt is voor het uitvoeren van het begin vanaf een oorspronkelijke putboring, is een zogenaamd 25 "stijf" gereedschap, om het te onderscheiden van een geleed gereed schap met verschillende draaiverbindingen. Een typisch "stijf" gereedschap heeft een door een fluïdum aangedreven motor, waardoor boor-fluïdum wordt gepompt om de boorbit te roteren zonder rotatie van de boorstreng. Dit wordt het "glij"-bedrijf genoemd. Het "stijve" gereed-30 schap heeft gewoonlijk ofwel één of twee onder een hoek staande nevensamenstellen, gesteld op een bepaalde hoek. om de hartlijn van de boorbit te richten onder een hoek ten opzichte van de langshartlijn van de boorstreng. Onder een hoek staande nevensamenstellen kunnen worden geplaatst boven de boormotor, onder de boormotor of beide. Soms 35 is de hoek van het onder een hoek staand nevensamenstel permanent en soms is deze instelbaar. Wanneer slechts één onder een hoek staand nevensamenstel wordt gebruikt, kan het boorgereedschap worden gezien als een "enkelvoudig verbonden" gereedschap, terwijl wanneer twee i , <; ^ o
. ·. . v5 O
3 onder een hoek staande nevensamenstellen worden gebruikt het boorge-reedschap kan worden gezien als een "dubbel verbonden" gereedschap.
Dit "stijve" gereedschap wordt omlaag gebracht in de oorspronkelijke putboring. elastisch gebogen in een enigszins recht gemaakte 5 positie, waarbij de boorbit wordt gedwongen om te drukken tegen de zijde van de oorspronkelijke putboring. en geplaatst onder drukspan-ning door het gewicht van de boorpijp. Wanneer de boorbit wordt geroteerd door de boormotor, snijdt het gereedschap uit de oorspronkelijke putboring om "te beginnen" vanaf de oorspronkelijke putboring, waarbij 10 het gereedschap wordt teruggebracht naar de bepaalde kromming daarvan. Het "stijve" gereedschap kan dan worden gebruikt om verder te boren door afschuiningshoek te vormen, maar vanwege de stijfheid daarvan en de ingestelde hoek is het niet altijd de beste keus voor het bouwen van de hoek met de gewenste Build Up Rate (BUR).
15 Het is vaak noodzakelijk om snel een hoek op te bouwen, bijvoorbeeld. wanneer het doel reservoir direct onder een laag relatief hard materiaal ligt. Wanneer de gewenste BUR ligt tussen (1,856 x pijp-vloeisterkte * pijpdiameter) en (3,052 x pijpvloei sterkte - pijpdiame-ter), wordt dit vaak een "kort radius"-gedeelte genoemd, waarbij de 20 BUR wordt berekend in graden per 100 ft. gat, de pi jpvl oei sterkte gegeven is in kpsi en de pijpdiameter gegeven is in nominale inches. De pijpbuigspanningen in hun "kort radius"-gedeelte liggen typisch in het gebied tussen ongeveer 53 kpsi tot ongeveer 87 kpsi. Rotatie van de pijp in een kort radiusgedeelte is niet toegestaan, aangezien ver-25 moeiingsbreuk zou optreden binnen enkele tientallen of ten minste honderden rotaties of met andere woorden, binnen minuten of in ieder geval minder dan een uur.
Wanneer de gewenste BUR ligt tussen (0,878 x pijpvloeisterkte + pijpdiameter) en (1,489 x pijpvloeisterkte * pijpdiameter). wordt dit 30 vaak een "tussengelegen radius"-gedeelte genoemd, terwijl, zoals hierboven, de BUR wordt berekend in graden per 100 ft. gat. de pijpvloeisterkte wordt gegeven in kpsi en de pijpdiameter in nominale inches is. De pi jpbuigspanningen in een "tussengelegen radius"-gedeelte liggen typisch in een bereik vanaf ongeveer 25 kpsi tot ongeveer 43 kpsi. 35 Vermoeiingsschade van de boorpijp zal zich concentreren in een tussengelegen radiusgedeelte van een putboring, wanneer de pijp wordt geroteerd. Echter deze toenemende vermoeiingsschade kan worden beheerst door effectieve planning om te verzekeren dat breuk van de boorpijp
• 30 I
4 niet zal optreden gedurende het boren van een bepaalde put. Wanneer wordt gewerkt met rotatiebedrijf, kan het aantal omwentelingen van een bepaalde pijpaansluiting in een tussengelegen radiusgedeelte van een gat worden gevolgd om te verzekeren dat de pijpverbinding uit het 5 bedrijf wordt genomen voordat een vermoeiingsbreuk op zou kunnen treden. API-specificaties ondersteunen op dit moment niet de rotatie van de pijp in korte of tussengelegen radiusgaten.
Een geleed boorgereedschap is beter geschikt dan een stijf gereedschap voor het snel opbouwen van hoek, waarbij verschillende draai- of 10 universele verbindingen het lichaam van het gereedschap beter in staat stellen om te bewegen door een korte bocht. Het gelede gereedschap kan niet worden geroteerd met de boorstreng, maar heeft een door fluïdum aangedreven motor voor het roteren van de bit. Het "stijve" gereedschap wordt dus vaak uit de putboring getrokken en vervangen door een 15 geleed gereedschap om een gebogen gedeelte met een tussengelegen radius te boren van de laterale putboring. Dit is de tweede gang in en uit het gat die vereist is voor het boren van de laterale putboring.
Wanneer vervolgens de afschuiningshoek bijna de gewenste hoek heeft bereikt, is het vaak noodzakelijk om over te gaan in een uitein-20 delijke hoek met een gedeelte van een putboring dat een grotere boog-radius heeft om het daaropvolgend gebruik van een langer, stijver gereedschap mogelijk te maken. Het gelede gereedschap is niet in staat om naar keuze een bocht met een grotere radius te boren, aangezien het niet roteerbaar is met de boorstreng. Net zo goed is het gelede ge- 25 reedschap niet zo betrouwbaar in het veranderen van de azimut, aangezien het minder onderworpen is aan richtingsregeling. Om dit over-gangsgedeelte te boren en een zogenaamde "zachte landing" te bereiken wordt vaak een derde gereedschap gebruikt. Het tweede, gelede, gereedschap wordt uit het gat getrokken en vervangen door het derde gereed-30 schap. Dit derde gereedschap is gebruikelijk een ander "stijf" gereedschap, ontworpen voor een enigszins grotere radius dan het gelede gereedschap. Dit is de derde gang in en uit het gat vereist voor het boren van een laterale putboring. waarin een tussengelegen radiusgedeelte is opgenomen.
35 Tenslotte is het vaak gewenst om door te gaan met het boren van een laterale putboring. relatief recht over een zekere afstand, onder de gewenste hellingshoek. Dit vereist het gebruik van een stuurbaar gereedschap van het "stijve" type dat slechts een enkel onder een hoek 1006830 5 staand nevensamenstel heeft en daardoor in staat is te roteren samen met de boorstreng. Wanneer het gat geen tussengelegen radiusgedeelte omvat, kan dit type boorgereedschap naar keuze worden geroteerd samen met de boorstreng om een relatief recht gat te boren in "rotatie”' 5 bedrijf. De boormotor, beneden in het gat, kan ook worden bediend zonder rotatie van de boorstreng om een gebogen gat te boren in "glij"-bedrijf. Dit selectieve gebruik van de twee standen van boren wordt gebruikt om het gereedschap in het doel reservoir te houden en om de azimuthoek te veranderen wanneer dat gewenst is. Echter, het ge-10 bruik van dit vierde gereedschap vereist helaas dat het derde "zachte landing"-gereedschap uit het gat moet worden getrokken, gevolgd door het bewegen van het stuurbare gereedschap in het gat. Dit is de vierde gang in en uit het gat die vereist kan zijn voor het boren van de laterale putboring. Met een op dit moment bekende uitrusting kan de 15 roterende werkstand niet bewerkstelligd worden met het boorgereedschap in een tussengelegen radiusgedeelte van een putboring.
Elke gang in en uit het gat gebruikt kostbare tijd van de toren en draagt aanzienlijk bij tot de kosten van het boren van de put. Het is een doel van de onderhavige uitvinding te voorzien in een werkwijze en 20 een inrichting die het boren van alle vier gedeelten van een laterale putboring toestaat met een enkel boorgereedschap, zelfs wanneer het gat een tussengelegen radiusgedeelte omvat.
De onderhavige uitvinding betreft een werkwijze voor het afbuigen vanaf een putboring op een tussengelegen radius, gebruikmakend van een 25 enkelvoudig stuurbaar gereedschap in een enkelvoudige gang. waarbij die werkwijze omvat: het bevestigen van een enkelvoudig stuurbaar boorgereedschap aan een roteerbare boorstreng, waarbij dat enkelvoudige stuurbare gereedschap een door fluïdum aangedreven boormotor, 30 een onder een hoek staand nevensamenstel, een lagerbehui- zing en een boorbit omvat, en waarbij de langshartlijn van die boorbit gericht is onder een geselecteerde hoek vanaf de langshartlijn van die boorstreng; het laten zakken van het stuurbare gereedschap in een putboring 35 tot een geselecteerde diepte; het richten van die boorbit in een geselecteerde azimutale richting; het pompen van fluïdum door die boormotor. waarbij die boormotor . - V 3 0 6 wordt bediend om de boorbit te roteren voor het boren in een glijdende werkstand, om een begingedeelte te boren van een afgebogen putboring, totdat die onder een hoek staand nevensamenstel de oorspronkelijke putboring verlaat; 5 het voortzetten van het pompen van fluïdum door die boormotor voor het boren van een opbouwgedeelte van de afgebogen putboring, om een gewenste afschuining van de afgebogen putboring te bereiken; het selectief periodiek roteren van de boorstreng, waarbij 10 daarbij dat boorgereedschap periodiek in een roterende werkstand wordt bediend om een zachte landingsgedeelte te boren van de afgebogen putboring om geleidelijk over te gaan van dat opbouwgedeelte naar die gewenste afschuining van de afgebogen putboring; en 15 het continu roteren van de boorstreng om dat boorgereedschap een in hoofdzaak rechte baan te laten volgen onder die gewenste afschuining van de afgebogen putboring.
De onderhavige uitvinding betreft bovendien een stuurbaar gereedschap voor het boren van een begin, opbouw, zachte landing en laterale 20 delen van een afgebogen putboring op een tussengelegen radius in een gang, omvattende: een door fluïdum bediende niet-geleide boormotor met een flexibele statorbehuizing, waarbij die boormotor bevestigbaar is aan een roteerbare boorstreng; 25 een nevensamenstel die een bepaalde hoek van afbuiging aangeeft vanaf de langshartlijn van die boormotor onder die boormotor; en een lagerbehuizing onder dat nevensamenstel; waarbij dat gereedschap vrij is van andere nevensamenstellen die 30 een bepaalde hoek van afbuiging aangeven die gelijk is of groter is dan de hoek van die onder een staand nevensamenstel ; en waarbij dat stuurbare gereedschap bedienbaar is in een glijdende werkstand in dat begingedeelte. werkbaar in zowel glijdende 35 als roterende werkstanden in die opbouw en zachte landing- delen, en werkbaar in een roterende werkstand in dat laterale gedeelte om het boren van al die delen van die afgewogen putboring te kunnen boren in een enkelvoudige gang.
1 U v./ C 2 o 0 7
De onderhavige uitvinding is een "enkelvoudig verbonden" boorge-reedschap met een boormotor en slechts een enkelvoudig onder een hoek staand nevensamenstel, waarin beide onderdelen gebouwd kunnen worden van materialen met een relatief hoge vloei sterkte, maar een relatief 5 lage elasticiteitsmodulus. Een dergelijk materiaal is titanium, in het bijzonder Beta-C-titaniurn, met een vloei sterkte van 125.000 tot 170.000 psi en een elasticiteitsmodulus die niet groter is dan 17.000.000 psi. Een ander voorbeeld van een dergelijk materiaal is koperberyllium. Beide materialen zijn niet-magnetisch en maken daar-10 door het gebruik mogelijk van magnetische meetinstrumentatie. Verwezen wordt hierin naar een "onder een hoek staand nevensamenstel" omvat in het boorgereedschap, maar het moet begrepen worden dat deze term wordt bedoeld om een gereedschap te omvatten waarin de hoek wordt gevormd in de statorbehuizing of de lagerbehuizing, in plaats van te bestaan uit 15 een afzonderlijk onderdeel dat geschroefd is op de andere onderdelen. Het is voordelig gebleken de statorbehuizing te bouwen van titanium en de lagerbehuizing of andere passende onderdelen van koperberyllium om beschadigingen van de schroefdraad te voorkomen.
Verder is het bruikbaar gebleken om het boorgereedschap meer flex-20 ibel te maken door het reduceren van de buitendiameter of het vergroten van de binnendiameter en het reduceren van de dwarsdoorsnede van zowel de statorbehuizing als de lagerbehuizing. Meer in het bijzonder helpt het om de buitendiameter van het boorgereedschap, over een aanzienlijk deel van de lengte daarvan, in hoofdzaak gelijk te maken aan, 25 of minder te maken dan, de buitendiameter van de boorpijp waarmee het boorgereedschap zal worden gebruikt. Op gelijke wijze helpt het om de buitendiameter van de verbindingen van het boorgereedschap in hoofdzaak gelijk te maken aan, of kleiner te maken dan, de buitendiameter van de gereedschapverbindingen op de boorpijp waarmee het boorgereed-30 schap zal worden gebruikt. Dit geldt voor ofwel statorbehuizing- of het lagerbehuizinggedeelte van het boorgereedschap. Flexibiliteit kan verder worden verbeterd door kortere draadvormen met hogere sterkte te gebruiken in de verbinders. Waar het mogelijk is, kan de lengte van de lageropslag binnen de lagerbehuizing worden geminimaliseerd om de 35 flexbiliteit te verbeteren van het overblijfsel van de lengte van de lagerbehuizing om daardoor een bepaalde lengte van de lagerbehuizing zo flexibel als mogelijk te maken.
Verder bleek het nuttig te zijn de totale lengte van het gereed- 10Cfce-3 0 8 schap te verkleinen door middelen als het plaatsen van de onder een hoek geplaatste verbinding in de statorbehuizing of de lagerbehuizing van de motor in plaats van een afzonderlijk onder een hoek staand nevensamenstel te gebruiken. Een roteerbaar slijtagekussen of roteer-5 bare slijtring voor de lage zijde of een slijtvast materiaal, zoals wolfraamcarbide, kan geplaatst worden op het gereedschap op of nabij de hoek om de duurzaamheid van het gereedschap gedurende rotatie van de boorstreng te verbeteren. De hoek en de slijtring zullen geplaatst worden onder buigspanning en zijwaartse kracht door de krachten uitge-10 voerd op het werktuig wanneer het beweegt voor de putboring. De buigspanning en zijkracht kunnen worden gereduceerd door de statorbehuizing en de lagerbehuizing meer flexibel via de boven opgesomde werkwijzen te maken.
Slechts een hoek van de hierboven genoemde bepaalde grootte is 15 ingebouwd in de boor, waarbij het boorgereedschap geschikt gemaakt is voor rotatie samen met de boorstreng, alsook om te voorzien in een rotatie van de boorbit door de boormotor. Dit is beter dan een gereedschap met "dubbele verbinding", omdat gereedschappen met dubbele verbinding niet typisch geroteerd worden met de boorstreng. De onderhavi-20 ge uitvinding is ook beter dan een geleed gereedschap, omdat gelede gereedschappen niet geroteerd kunnen worden met de boorstreng zonder controle te verliezen over de richting van het gereedschap of het gereedschap te beschadigen voor het waggelen door het gat. Een schar-nierverbinding kan aanwezig zijn met een maximale hoek groter of klei-25 ner dan de hoek van het onder een hoek staand nevensamenstel, boven het boorgereedschap in hoofdzaak om te werken als "momentontkoppelaar" of "moment1 os1ater". waardoor het boven het boorgereedschap dichter de buitenradius van een gebogen gedeelte kan volgen wanneer gewicht wordt geplaatst op de boorbit in plaats van tegen de binnenradius van het 30 gat te worden gedwongen. Dit maakt het boren van een gat met een kleinere radius mogelijk dan anders mogelijk is en het reduceert de buigspanning op het gereedschap.
Aangezien het een "stijf" type gereedschap is, is het gereedschap volgens de onderhavige uitvinding geschikt voor het bewerkstelligen 35 van het begin vanaf de oorspronkelijke putboring, gebruikmakend van de glijbedrijf van het boorbedrijf. In de tweede plaats, aangezien het gereedschap een grotere flexibiliteit heeft dan het typische "stijve" type van het boorgereedschap is het onderhavige gereedschap ook ge- 1Gub'ö30 9 schikt voor het roteren gedurende het boren van een gebogen gedeelte met een tussengelegen radius, vanwege de lage elasticiteitsmodulus en de gereduceerde dwarsdoorsneden. In de derde plaats kan. aangezien het gereedschap een gereedschap van het "stijve" type is, het naar keuze 5 en periodiek worden bediend in de rotatiewerkstand en in de glijwerk-stand om een lagere BUR te bereiken en een grotere boogradius om de "zachte landing" te bereiken op de gewenste hellingshoek. Aangezien het gereedschap tenslotte kan werken zowel in het glijbedrijf als in de rotatiebedrijf, is het stuurbaar genoeg om een aanzienlijk deel van 10 een lateraal gedeelte te boren, terwijl de gewenste afschuiningshoek wordt vastgehouden of om het gat te draaien naar een geselecteerde azimuthoek.
Het gereedschap volgens de onderhavige uitvinding kan daardoor worden gebruikt om alle vier de delen van een laterale putboring te 15 boren, zelfs wanneer een tussengelegen radiusgedeelte is omvat, en daardoor ten minste drie gangen in en uit de putboring te besparen.
De nieuwe kenmerken van deze uitvinding, alsook de uitvinding zelf, zullen het best worden begrepen aan de hand van de bijgevoegde tekeningen, samen met de volgende beschrijving, waarin gelijke verwij-20 zingscijfers refereren naar gelijke delen, en waarin:
Figuur 1 een schets is van een typisch putprofiel met een oorspronkelijke boring en een laterale boring:
Figuur 2 een diagram is van een hellingshoek ten opzichte van de geboorde diepte: 25 Figuur 3 een aanzicht is van een enkelvoudig verbonden boorgereed- schap volgens de onderhavige uitvinding;
Figuur 4 een aanzicht is van een tweede uitvoering van een enkelvoudig verbonden boorgereedschap volgens de onderhavige uitvinding, waarbij het onder een hoek staand nevensamenstel van het dubbel afge-30 schuinde type is;
Figuur 5 een zijaanzicht is van een enkelvoudig verbonden boorgereedschap van Figuur 3 getoond in de oorspronkelijke putboring;
Figuur 6 een zijaanzicht is van het gereedschap van Figuur 3 getoond op het beginpunt; 35 Figuur 7 een zijaanzicht is van het gereedschap van Figuur 3 ge toond terwijl deze boort in glijbedrijf;
Figuur 8 een zijaanzicht is van het gereedschap van Figuur 3 getoond terwijl deze boort in het rotatiebedrijf; 1ÜUbö30 10
Figuur 9 een zijaanzicht is van het gereedschap van Figuur 3 getoond terwijl deze begint vanaf een oorspronkelijke putboring;
Figuur 10 een zijaanzicht is van het gereedschap van Figuur 9, terwijl deze het hoge opbouwsnelheidgedeelte boort van de laterale 5 putboring;
Figuur 11 een zijaanzicht is van het gereedschap van Figuur 9. terwijl deze het zachte landingsgedeelte van de laterale putboring boort; en
Figuur 12 een zijaanzicht is van het gereedschap van Figuur 9, 10 terwijl deze de laterale putboring boort onder een gewenste hel lings-hoek.
Figuur 1 toont een typische putlokatie 1, waar een boortoren 2 is geplaatst en gebruikt wordt om een boorgat 3 te boren. De typische putboring met een laterale boring begint door het boren van een begin-15 gedeelte 5, dat vaak bekleed is met een verhuizing en met cement 4. Het kan gewenst zijn om snel door een eerste bovenlaag 6 in de formatie te bewegen en vervolgens koolwaterstoffen te produceren vanaf een tweede lagere laag 7. Op een bepaalde diepte wordt een begingedeelte 8 geboord om de oorspronkelijke putboring 5 te verlaten. Wanneer een op 20 dit moment gebruikte uitrusting wordt gebruikt, wordt het begingedeelte 8 geboord met een "stijf" boorgereedschap zonder zwenkverbindingen, maar met één of meer onder een hoek staande nevensamenstellen en een door een fluïdum aangedreven boormotor, zoals bekend is in de stand van de techniek. Het stijve gereedschap is enigszins elastisch gebogen 25 om te passen door het oorspronkelijke gedeelte 5 en de reactie tegen deze verbuiging daarvan geeft het de kracht om de putboring te beginnen. Wanneer het begin is bereikt, keert het stijve gereedschap terug in de normale kromming daarvan en kan het een gebogen gat boren.
Vaak kan het op dit moment bekende stijve gereedschap geen gat 30 boren met een radius die klein genoeg is om te belanden in het doel reservoir op de lagere laag 7. dus wordt het stijve gereedschap uit het gat getrokken en een geleed gereedschap, met verschillende zwenkverbindingen, omlaag gelaten in het gat. Het gelede gereedschap wordt gebruikt om een gedeelte 9 met een hogere opbouwsnelheid te boren, 35 waarbij de hellingshoek sneller de gewenste hoek bereikt die in de getoonde put ongeveer 90° is. Wanneer de hellingshoek de gewenste hoek bereikt, stel op ongeveer 85°, wordt het gelede gereedschap typisch uit het gat getrokken, omdat het niet in staat is een hoek te bouwen 1006830 11 op een lagere, gecontroleerde snelheid om een zachte landing te bereiken op de gewenste hoek en de gewenste diepte.
Een ander stijf gereedschap, zoals op dit moment bekend is in de stand van de techniek, wordt omlaag gelaten in het gat en gebruikt om 5 het zachte landingsgedeelte 11 te boren om over te gaan van het gedeelte met een hogere opbouwsnelheid naar de gewenste hel 1ingshoek. Het gereedschap, dat gebruikt wordt voor het zachte landingsgedeelte 11, is typisch een gereedschap van een stijf type ontworpen voor een grotere radius dan het gelede gereedschap, maar het heeft een relatief 10 geringe lengte om werking van de boormotor in het gebogen gedeelte van de putboring toe te laten. Dit boorgereedschap met een geringe lengte is gebruikelijk niet het beste geschikt voor het boren van een recht gat, dus het wordt vaak uit het gat getrokken wanneer het zachte landingsgedeelte 11 klaar is.
15 Vervolgens wordt een vierde boorgereedschap vaak omlaag gebracht in het gat, waarbij dit een relatief lang enkelvoudig verbonden stuurbaar gereedschap is, dat in staat is een in hoofdzaak recht gat te boren door te worden geroteerd met de boorstreng, hetgeen de rotatie-boorstand wordt genoemd. Dit gereedschap is ook in staat om een gebo-20 gen gat te boren door de werking van de boormotor, zonder de rotatie van de boorstreng, hetgeen het glijbedrijf wordt genoemd. De rotatiestand kan ook de werking omvatten van de boormotor om de gewenste kopsnelheid en de penetratiesnel heid te bereiken. De twee boorstanden kunnen gebruikt worden in hun afwisselende manier om het gereedschap 25 in het doelreservoir te houden of om de azimut te veranderen.
Begrepen moet worden dat het hierboven beschreven typische gebruik voor het gereedschap dat op dit moment bekend is in de stand van de techniek veel variaties kan hebben. Veel verschillende gereedschapty-pes zijn natuurlijk beschikbaar, die variaties vereisen in de beschre-30 ven procedure. Sommige op dit moment bekende roteerbare gereedschappen kunnen in theorie worden gebruikt een hoek te bouwen op verschillende snelheden door bijvoorbeeld opeenvolgend te wisselen van rotatiebe-drijf naar het glijbedrijf. Van de op dit moment bekende gereedschappen, die in staat zijn te werken in beide standen, beperkt de werke-35 lijke stijfheid van het gereedschap het gebied van de radius die kan worden bereikt zonder excessief wisselen van de rotatiesnel heid naar de glijsnelheid aanzienlijk, en het beperkt aanzienlijk de radius waardoor het gereedschap kan bewegen. Dit draagt bij tot de totale
1C 01o J
12 kosten van het boren van de put.
Figuur 2 geeft de opbrengst weer van deze op dit moment bekende gereedschappen door een grafiek te tonen van de hellingshoek ten opzichte van de geboorde diepte van het boorgat. De helling blijft rela-5 tief constant en klein in het begingedeelte 5 van het boorgat. Vervolgens, gebruikmakend van het eerste "stijve" gereedschap met een onder een hoek staand nevensamenstel, begint de hellingshoek geleidelijk op te bouwen wanneer de boorbit het begingedeelte 8 maakt. Na het begin wordt het gelede tweede gereedschap vaak gebruikt om een hogere op-10 bouwsnelheid te bereiken, wanneer de hellingshoek scherp toeneemt op een constante snelheid in het hogere opbouwgedeelte 9 van het boorgat. Wanneer de doel hoek wordt benaderd, wordt het derde gereedschap van het "stijve type" gebruikt om over te gaan van een hogere opbouwsnel-heid naar de geselecteerde hellingshoek in het zachte landingsgedeelte 15 11. Uiteindelijk wordt het stuurbare vierde gereedschap gebruikt om het horizontale gedeelte 13 te boren. Het gereedschap en de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding zullen hetzelfde profiel boren dat getoond wordt in Figuur 1, en de grafiek van de hoek ten opzichte van de diepte zal hetzelfde zijn als getoond in Figuur 2, echter één ge-20 reedschap zal vereist zijn in plaats van vier.
Figuur 3 toont het boorgereedschap 10 volgens de onderhavige uitvinding, dat een enkelvoudig verbonden roteerbaar en stuurbaar gereedschap is van het "stijve" type. Een door fluïdum aangedreven boormotor 12 is bevestigbaar aan het bovenste einde daarvan aan een boorstreng. 25 Het lagere einde van de statorbehuizing 21 van de boormotor 12 wordt gekoppeld aan slechts een enkel onder een hoek staand nevensamenstel 14, dat is verbonden aan een boorbit 16 via een lagerbehuizing 19. De lagerbehuizing 19 herbergt een aandrijfas van de motor 12 naar de boorbit 16 en een lageropslag. In plaats van het gebruik van een en-30 kelvoudig onder een hoek staand nevensamenstel kan de hoek worden ingebracht in het benedeneinde van de statorbehuizing 21 en het bovenste einde van de lagerbehuizing 19 door een onder een hoek staande doos te hebben in de statorbehuizing 21 en een onder een hoek staande pen in de lagerbehuizing 19. Dit helpt de gehele lengte van het boor-35 gereedschap te reduceren. De grootte van de hoek wordt bepaald door de hoekstand van de doosdraad en de pendraad. waarbij de noodzakelijke vul schijven worden geplaatst tussen de doos en de pen om de hoekstand vast te zetten.
10 0 6ö ö 0 13
Een vergelijkbare, maar dikkere, vulschijf wordt ook geplaatst tussen de doos en de pen in de vorm van een slijtagekussen of ring 15 aan de "lage zijde". Deze slijtring 15 biedt weerstand tegen de slijtage veroorzaakt door het wrijven tegen de putboringwand gedurende de 5 rotatie van de boorstreng. Deze wordt geplaatst in deze verbinder, omdat de hoek meer de neiging heeft te wrijven tegen de putboringwand dan enige andere plaats. Deze slijtring 15 kan slijtagebestendig materiaal hebben, zoals wolfraamcarbide, ingebouwd in het slijtageopper-vlak daarvan, bijvoorbeeld in de vorm van inzetstukken. Wanneer de 10 slijtring 15 te veel verslijt aan de "lage zijde", kunnen de draden worden losgemaakt en de slijtring 15 geroteerd om vers slijtagebestendig oppervlak te geven aan de lage zijde.
De term "enkelvoudig verbonden gereedschap" verwijst naar het feit dat het gereedschap 10 maar één bepaalde hoek heeft, zoals het onder 15 een hoek staand nevensamenstel 14. Een bovenste stabilisator 18 kan geplaatst zijn aan het bovenste einde van de statorbehuizing 21 van de boormotor 12 en een lagere stabilisator 20 kan geplaatst zijn aan de lagerbehuizing 19 onder de hoek of onder het onder een hoek staand nevensamenstel 14. Het onder een hoek staand nevensamenstel 14 ver-20 toont een enkelvoudige bepaalde bocht of hoek A tussen de langshart-lijn van de boormotor 12 en de langshartlijn van de boorbit 16.
Figuur 3 geeft ook weer dat de statorbehuizing 21 van de boormotor 12 een gereduceerde diameter kan hebben om de flexibiliteit te verbeteren. Aangezien de stijfheid van de statorbehuizing 21 proportioneel 25 is met de vierde macht van de buitendiameter daarvan, veroorzaakt een reductie in de buitendiameter een toename van de flexibiliteit van de statorbehuizing 21. Dit helpt om de buiging van het boorgereedschap te concentreren in het gebied van de statorbehuizing 21, waardoor daardoor de spanning op andere gedeelten van het gereedschap, zoals de 30 verbindingen die ook gebouwd kunnen worden met een gereduceerde buitendiameter, vergeleken met conventionele gereedschappen. De verbindingen kunnen ook ontworpen zijn met een hoge sterktedraadvormen om enige buigspanning te kunnen weerstaan die het gevolg is van het buigen van het gereedschap. Verder kan het gebruik van korte draden in de 35 verbindingen de relatief stijvere lengte van het gereedschap reduceren, en de totale lengte van het gereedschap reduceren, die beide de rotatie van het werktuig gemakkelijker maken in een bovengedeelte van de putboring.
10 G te? 0 14
Het boren van een gebogen gedeelte met een gereedschap volgens de onderhavige uitvinding kan worden verbeterd door het gebruik van een Measure-While Dri11ing(MWD)-gereedschap met een relatief kleine diameter, dat daardoor flexibel is. Wanneer MWD-sondestabilisatoren worden 5 gebruikt, moeten deze van een opklemtype rubberstabilisator zijn in "plaats van een boogveerstabilisator. Boogveerstabilisatoren zouden een neiging hebben om excessief te vibreren, terwijl deze bewegen door het bovengedeelte van het gat, terwijl rubberstabilisatoren dat niet zullen doen.
10 Figuur 4 toont een tweede uitvoeringsvorm van een enkelvoudig verbonden gereedschap 10’ volgens de onderhavige uitvinding, waarbij deze nog steeds maar een bepaalde hoek heeft op het onder een hoek staand nevensamenstel 14’. In deze uitvoering echter heeft het onder een hoek staand nevensamenstel 14’ een dubbele buiging. Het eerste 15 buigsegment staat onder een hoek in een eerste richting ten opzichte van de hartlijn van de boormotor 12. Het tweede buigsegment staat onder een hoek in de tegenovergestelde richting, waarbij het de hartlijn van de boorbit 16 verlaat onder een hoek A die gelijk is aan de hoek A die bereikt wordt door de enkelvoudige buiging die te zien is 20 in Figuur 3. Het voordeel van de dubbele buiging of het "dubbel gekantelde" type van een onder een hoek staand nevensamenstel is dat het gereedschap een gat zal boren met een buigingradius die gelijk is aan de radius die bereikbaar is door het gereedschap van Figuur 3, maar het "dubbel afgeschuinde" gereedschap zal een kleiner recht gat maken 25 wanneer het door gereedschap 10’ wordt geroteerd door de boorstreng. Elke uitvoering kan een permanente bocht hebben of de bepaalde hoek A kan instelbaar zijn, zoals bekend is in de stand van de techniek met instelbare begingereedschappen. Begrepen moet worden dat elk van de gereedschappen volgens de onderhavige uitvinding de gereduceerde dia-30 meter zou kunnen gebruiken, zoals getoond in Figuur 3, om de flexibiliteit te verbeteren, alsook de roteerbare slijtring 15. het nevensamenstel met de ingebouwde hoek en de vul schijven 13.
Elk van de uitvoeringen van het gereedschap volgens de onderhavige uitvinding heeft voordelen boven op dit moment bekende gereedschappen. 35 Op dit moment zijn gereedschappen bekend die wat voorkomen betreft enigszins gelijk zijn aan de getoonde, met één belangrijk verschil dat niet duidelijk wordt uit de figuren. Dat is, dat het gereedschap volgens de onderhavige uitvinding, naast het gebruik van een gereduceerde 10 O 68 30 15 diameter of als alternatief voor het gebruik van een gereduceerde diameter, meer flexibel gemaakt kan worden dan de gereedschappen die op dit moment bekend zijn van hetzelfde type, door het gebruik van een materiaal met een hogere vloeisterkte en een lagere elasticiteitsmodu-5 lus.
Hoewel naar het gereedschap volgens de onderhavige uitvinding wat soort betreft verwezen wordt als een gereedschap van het "stijve" type. is het meer flexibel dan op dit moment bekende enkel verbonden gereedschappen. Dit kan op twee manieren worden bereikt. In de eerste 10 plaats kunnen de statorbehuizing 21 van de boormotor 12 en de lagerbe-huizing 19 een gereduceerde buitendiameter hebben of een vergrote binnendiameter. In de tweede plaats kunnen deze worden geconstrueerd van een materiaal met een hoge treksterkte overeenkomstig de treksterkte van het boorpijpstaal, maar met een lage elasticiteitsmodulus 15 bij benadering de halve modulus van het boorpijpstaal. De vloeisterkte is ten minste 125.000 psi en bij voorkeur 170.000 psi. De elasticiteitsmodulus is niet groter dan 17.000.000 psi en bij voorkeur 15.000.000 psi. Een voorbeeld van een materiaal met deze eigenschappen is Beta-C-titanium, waarbij de koudbewerkte variatie de hogere sterk-20 tewaarde heeft. Een ander voorbeeld, dat ook kan worden gedraaid aan de titaniumonderdelen zonder beschadiging, is koperberyllium. Ter vergelijking S-135 hoge sterkte boorpijpstaal heeft een vloeisterkte van 135.000 psi en een elasticiteitsmodulus van 30.000.000 psi.
Dit betekent dat het boorgereedschap volgens de onderhavige uit-25 vinding elastisch zal buigen zonder het plastische gebied binnen te komen tot een spanningsniveau vergelijkbaar met, en bij voorkeur hoger dan, een gereedschap gemaakt van een materiaal zoals S-135-staal. Ook zal het boorgereedschap volgens de onderhavige uitvinding een gegeven spanningsniveau vertonen of buiging op een spanningsniveau dat bij 30 benadering de helft is van een boorgereedschap gemaakt van een materiaal, zoals S-135-staal. Met andere woorden, terwijl het gereedschap volgens de onderhavige uitvinding net zo veel spanning zal weerstaan als conventionele gereedschappen, zal het gemakkelijker buigen en nog steeds terugkeren naar de oorspronkelijke vorm daarvan.
35 Een niet-roteerbaar boorgereedschap. gemaakt van dit hoge vloei, lage modulusmateriaal, is bekend zoals duidelijk wordt uit US 5.368.109 op naam van Pittard. Echter, het in het octrooi 5.368.109 beschreven werktuig verschilt van de onderhavige uitvinding in één 1üübö30 16 belangrijk aspect, doordat het een dubbel verbonden gereedschap is met een bepaalde hoek in een nevensamenstel boven de boormotor en een andere bepaalde hoek in een nevensamenstel onder de boormotor. Daardoor kan dit op dit moment bekende gereedschap niet worden geroteerd 5 door de boorstreng en kan het niet een recht gat boren. Het dubbel verbonden gereedschap kan alleen worden gebruikt in het glijbedrijf om een bepaalde krommingsstraal te boren, dus het kan onmogelijk worden gebruikt om alle vier de delen van een boorprofiel te boren. Het kan slechts gebruikt worden om een begingedeelte 8 te boren en een gedeel-10 te 9 met een hoge opbouwsnelheid. Het kan niet naar rede worden gebruikt om het zachte landingsgedeelte 11 te boren, omdat er geen prak tische middelen zijn voor het laten toenemen van de radius van de geboorde bocht. Het kan niet gebruikt worden om een horizontaal gedeelte 17 te boren, omdat het niet kan worden geroteerd om een recht 15 gat te boren. Daarentegen heeft het boorgereedschap volgens de onder havige uitvinding slechts een bepaalde hoek, alsook de toegevoegde kenmerken van de gereduceerde stijfheid, materiaal verbetering, gereed-schaplengte en buitendiameterreductie en het kan daardoor worden gebruikt om alle vier de delen van de putboring te boren, zoals zal 20 worden uitgelegd.
Figuur 5 toont het gereedschap van Figuur 3, zoals het is gedwongen door het begingedeelte van de putboring 5, in een enigszins gebogen of gestrekte positie, waarbij de hoek A’ kleiner is dan de bepaalde afbuighoek A die gevonden is in het niet-verbogen gereedschap 10. 25 Het buigen van het gereedschap 10 zorgt ervoor dat boorbit 16 drukt tegen de zijde van de oorspronkelijke putboring 5 met een aanzienlijke kracht. Het beginpunt zal typisch een cementplug of een zweepstel hebben en de boorbit 16 in de gewenste richting te geleiden.
Figuur 6 toont het gereedschap 10 nadat het begin is opgetreden en 30 het gereedschap 10 teruggekeerd is naar de oorspronkelijke bepaalde afbuighoek A daarvan. In deze configuratie begint het gereedschap 10 een gebogen gedeelte 8 te boren, waarbij de boog wordt bepaald door de grootte van de hoek A, gekoppeld met de lengte van andere segmenten van het gereedschap. Zoals getoond in Figuur 7, zal het gereedschap 10 35 een curve met een kleinere radius boren in het gedeelte 9 met een hoge opbouwsnelheid van de boring dan conventionele "stijve" gereedschappen, omdat de conventionele gereedschappen minder flexibel zijn dan het gereedschap 10. Dit is het glijboorbedrijf, waarin de boorstreng JÜU6630 17 niet wordt geroteerd. Het gebrek aan flexibiliteit van het conventionele gereedschap veroorzaakt dat het een bocht wordt met een grotere radius voor een gegeven hoek A. eenvoudigweg omdat de behuizing van het gereedschap niet zo direct zal buigen met een kleinere radius als 5 het gereedschap 10 volgens de onderhavige uitvinding. Het gereedschap, beschreven in het octrooi 5.368.109. zal ook een curve met een kleinere radius boren in het gedeelte 9 met een hoge opbouwsnelheid. vanwege het flexibele materiaal van de constructie daarvan en omdat het wordt gebruikt in glijbedrijf.
10 Figuur 8 toont het gereedschap 10 dat een recht gat boort gedurende rotatie van de boorstreng met een diameter van het gat die bepaald wordt door de bepaalde hoek A van het gereedschap, de verplaatsing van de stabilisatoren, segmentlengtes en de formatiekenmerken. Dit is het rotatieboorbedrijf, zodat het werktuig getoond in het octrooi 15 5.368.109 niet gebruikt kan worden voor het boren van rechte gaten, zoals hier wordt getoond. Wanneer het gewenst is om het gereedschap 10 te gebruiken om een bocht te boren met een grotere boogradius dan die die het gevolg is van glijboorbedrijf, wordt het gereedschap 10 eenvoudigweg met onderbrekingen bediend in het rotatiebedrijf om de ge-20 wenste boogradius te bereiken. Instrumentatie beneden in het gat wordt gebruikt om de helling en de azimut te bewaken. Het is deze overgang van het boren van de kleinere radius naar de grotere radius van de boog die andere gereedschappen niet gemakkelijk kunnen nadoen. Vanwege de flexibiliteit daarvan, kan het gereedschap 10 een erg kleine korte 25 boogradius bereiken en kan het worden geroteerd in het gedeelte van de putboring met een tussengelegen radius; daardoor kan hetzelfde gereedschap 10 een grotere boogradius bereiken. Geen ander bekend gereedschap kan direct beide doen.
Een vergelijkbaar voordeel treedt op bij het veranderen van de 30 grote boogradius naar recht boren. Vanwege de flexibiliteit daarvan, kan het gereedschap 10 worden gebouwd met een relatief lange boormotor en nog steeds de boormotor bedienen in de kleinere radiusgdelen van de putboring. Niettemin is het gebruik van een korte motor nog steeds voordelig bij het bewegen door het gebogen gedeelte. Eenmaal door de 35 gebogen gedeelten van de putboring heeft de langere boor 10 het voordeel om in staat te zijn een rechter gat te boren dan een korter boor-gereedschap en daarbij meer boorkracht te leveren. Op dit moment bekende gereedschappen kunnen dit voordeel niet nadoen. omdat wanneer JU uoo 3 0 18 deze lang genoeg zijn om hetzelfde rechte gat te boren deze te stijf zijn om de boormotor te bedienen door de gebogen gedeelten. Anders gesteld, wanneer het conventionele gereedschap kort genoeg is om de boormotor te bedienen in de gebogen gedeelten, is deze te kort om een 5 erg recht gat te boren in de rotatiestand met aanvaardbare booreffi-'ciëntie. Zelfs wanneer rotatie van een bekend gereedschap mogelijk is, kan verder excessief wisselen tussen de rotatiestand en de glijstand nodig zijn om een bocht te boren met een lange radius. Het gereedschap volgens het octrooi 5.368.109 kan de boormotor bedienen door de ge-10 deelten met een korte radius, maar het kan niet roteren samen met de boorstreng, dus het kan in het geheel geen rechte gaten boren.
De Figuren 9 tot en met 12 tonen het gereedschap 10 volgens de onderhavige uitvinding die een putprofiel boort, zoals getoond in Figuur 1. In Figuur 9 is het gereedschap 10 begonnen met het begin met 15 heide stabilisatoren tegen de buitenzijde van het gat en de hoek A is op de niet-verbogen waarde daarvan. Dit zal resulteren in het boren van een gebogen gat. zoals getoond in Figuur 10, waarbij de flexibiliteit van het boorgereedschap 10 het gereedschap 10 toestaat te werken door de smalle boogradius. Het kan helpen om een "scharnierverbinding" 20 22 te hebben boven het gereedschap 10 volgens de onderhavige uitvin ding om te werken als een "momentloslater" of "momentontkoppelaar", daarbij de bovenzijde van het gereedschap 10 toestaand om de buitenzijde van het gebogen gedeelte te volgen in plaats van te worden gedwongen tegen de binnenzijde van de bocht. In Figuur 11 is de operator 25 begonnen te wisselen tussen de glijboorstand en de rotatieboorstand om de bocht te openen naar een bocht met een grotere radius en een "zachte landing" te bereiken. In Figuur 12 is de operator begonnen om primair te werken in rotatiebedrijf om een in hoofdzaak recht gat te boren. Af en toe kan het werken in glijbedrijf gebruikt worden om het 30 gereedschap 10 in de doel formatie te houden of om de azimut te veranderen. Al dit boren, vanaf het begin naar horizontaal, wordt bereikt met een enkelvoudig gereedschap op een enkelvoudige gang, waarbij geen onnodige gangen in en uit het gat nodig zijn.
Hoewel de specifieke uitvinding, zoals hierin getoond en in detail 35 beschreven wordt, volledig in staat is om de doelen te bereiken en te voorzien in de voordelen die hierboven genoemd zijn, moet begrepen worden dat deze beschrijving vooral illustratief is voor de op dit moment de voorkeur hebbende uitvoeringen van de uitvinding en dat geen 10 ü Cc 3 0 19 beperkingen zijn bedoeld anders dan beschreven in de bijgaande conclusies .
!U fc d 3 0
Claims (22)
1. Werkwijze voor het afbuigen vanaf een putboring met een tussen-gelegen radius, gebruikmakend van een enkelvoudig stuurbaar gereedschap in een enkelvoudige gang, met het kenmerk, dat die werkwijze 5 omvat: het bevestigen van een enkelvoudig stuurbaar boorgereedschap aan een roteerbare boorstreng, waarbij dat enkelvoudige stuurbare gereedschap een door fluïdum aangedreven boormotor, een onder een hoek staand nevensamenstel, een lagerbehui-10 zing en een boorbit omvat, en waarbij de langshartlijn van die boorbit gericht is onder een bepaalde hoek vanaf de langshartlijn van die boorstreng; het laten zakken van het stuurbare gereedschap in een putboring tot een bepaalde diepte; 15 het richten van die boorbit in een geselecteerde azimutale rich ting; het pompen van fluïdum door die boormotor, waarbij die boormotor wordt bediend om de boorbit te roteren voor het boren in glijdend bedrijf, om een begingedeelte te boren van een 20 afgebogen putboring, totdat dat onder een hoek staand ne vensamenstel de oorspronkelijke putboring verlaat; het voortzetten van het pompen van fluïdum door die boormotor voor het boren van een opbouwgedeelte van de afgebogen putboring, om een gewenste afschuining van de afgebogen putbo-25 ring te bereiken; het selectief periodiek roteren van de boorstreng, waarbij daarbij dat boorgereedschap periodiek in roterend bedrijf wordt bediend om een zacht landingsgedeelte te boren van de afgebogen putboring om geleidelijk over te gaan van dat opbouw-30 gedeelte naar die gewenste afschuining van de afgebogen putboring; en het continu roteren van de boorstreng om dat boorgereedschap een in hoofdzaak recht pad te laten volgen onder die gewenste afschuining van de afgebogen putboring.
2. Werkwijze voor het afbuigen vanaf een putboring volgens conclu sie 1. met het kenmerk, dat die werkwijze omvat: het onder drukkracht dwingen van dat stuurbaar gereedschap in de oorspronkelijke putboring om die statorbehuizing te buigen 1 o · o a 3 o vanaf de oorspronkelijke bepaalde hoekfiguratie daarvan en dat boorbit tegen een zijde van de oorspronkelijke putbo-ring te dwingen; het laten terugkeren van die boorbit naar die oorspronkelijke 5 geselecteerde hoek voor het boren van dat opbouwgedeelte met een bepaalde opbouwsnelheid wanneer die boorbit een begingedeelte heeft geboord van de afgebogen putboring voortkomend uit de oorspronkelijke putboring.
3. Werkwijze voor het afbuigen vanaf een putboring volgens conclu-10 sie 1 of 2, met het kenmerk, dat werkwijze omvat het periodiek roteren van de boorstreng gedurende dat boren van dat opbouwgedeelte. waarbij daardoor dat stuurbare gereedschap in roterende bedrijf wordt bediend om de opbouwsnelheid te reduceren.
4. Stuurbaar gereedschap voor het boren van een begin, opbouw, 15 zachte landing en laterale delen van een afgebogen putboring met een tussengelegen radius in een gang, met het kenmerk, dat deze omvat; een door fluïdum bediende niet-gelede boormotor met een flexibele statorbehuizing, waarbij die boormotor bevestigbaar is aan een roteerbare boorstreng; 20 een nevensamenstel dat een bepaalde hoek van afbuiging aangeeft vanaf de langshartlijn van die boormotor onder die boormotor; en een lagerbehuizing onder dat nevensamenstel; waarbij dat gereedschap vrij is van andere nevensamenstellen die 25 een bepaalde hoek van afbuiging aangeven die gelijk is of groter is dan de hoek van dat nevensamenstel; en waarbij dat stuurbare gereedschap bedienbaar is in glijdend be- bedrijf in dat begingedeelte, werkbaar in zowel glijdend als roterend bedrijf in die opbouw en zachte landingdelen. 30 en werkbaar in een roterende werkstand in dat laterale gedeelte om het boren van al die delen van die afgebogen putboring te kunnen boren in een enkelvoudige gang.
5. Stuurbaar gereedschap volgens conclusie 4 voor het gebruik met een boorpijp uit koolstofstaal, met het kenmerk, dat die statorbehui- 35 zing van de boormotor voldoende flexibel is om die delen van die afgebogen putboring te boren, waarbij dat opbouwgedeelte een opbouwsnelheid heeft tussen 0,878 x pijpvloeisterkte -5- pijpdiameter en 1,489 x Pljpvloei sterkte + pijpdiameter, waar de opbouwsnelheid gegeven is in 10 0 6 c 3 0 graden per 100 ft. gat de pijpvloeisterkte gegeven is in kpsi en de pijpdiameter in nominale inches.
6. Stuurbaar gereedschap volgens conclusie 4 of 5, met het kenmerk. dat statorbehuizing van de boormotor voldoende flexibel is om 5 die delen van die afgebogen putboring te boren, waarbij dat opbouwge-deelte een opbouwsnelheid heeft die voldoende groot is om pijpbuig-spanning te veroorzaken tussen 25 kpsi en 43 kpsi in de boorpijp van hoge sterkte staal.
7. Stuurbaar gereedschap volgens een van de conclusies 4-6. met 10 het kenmerk, dat die statorbehuizing flexibel is gemaakt doordat deze een buitendiameter heeft die over een belangrijk gedeelte van de lengte daarvan in hoofdzaak gelijk is aan of minder is dan de diameter van de boorpijp waaraan deze is bevestigd, en door een buitendiameter aan de gereedschapverbinding daarvan te hebben die in hoofdzaak gelijk is 15 of minder is dan de buitendiameter van de gereedschapverbindingen van de boorpijp.
8. Stuurbaar gereedschap volgens een van de conclusies 4-7, met het kenmerk, dat die statorbehuizing flexibel is gemaakt door een binnendiameter te hebben over een belangrijk gedeelte van de lengte 20 daarvan die groter is dan de binnendiameter van de boorpijp waaraan deze is bevestigd.
9. Stuurbaar gereedschap volgens een van de conclusies 4-8. met het kenmerk, dat die statorbehuizing flexibel is gemaakt door geconstrueerd te zijn van een materiaal met een vloei sterkte ten minste net 25 zo groot als de boorpijp waaraan deze is bevestigd, en een elastici- teitsmodulus belangrijk lager dan de boorpijp waaraan deze is bevestigd.
10. Stuurbaar gereedschap volgens conclusie 9 voor het gebruik met een boorpijp van hoge sterkte, met het kenmerk, dat statorbehuizingma- 30 teriaal een vloei sterkte heeft van ten minste 135 x 103 ponden per vierkante inch en een elasticiteitsmodulus die niet groter is dan 17 x 106 ponden per vierkante inch.
11. Stuurbaar gereedschap volgens conclusie 10, met het kenmerk. dat statorbehuizingmateriaal is gekozen van een groep die Beta-C-tita- 35 nium en koperberyllium omvat.
12. Stuurbaar gereedschap volgens een van de conclusies 4-11, met het kenmerk, dat die lagerbehuizing ook flexibel is.
13. Stuurbaar gereedschap volgens conclusie 12, met het kenmerk. lGCb'ö3 O dat die lagerbehuizing flexibel is gemaakt door een buitendiameter te hebben over een belangrijk deel van de lengte daarvan die in hoofdzaak gelijk is of minder is dan de buitendiameter van de boorpijp waaraan die boormotor is bevestigd, en door een buitendiameter te hebben aan 5 de gereedschapverbindingen daarvan die in hoofdzaak gelijk zijn of kleiner zijn dan de buitendiameter van de gereedschapsverbindingen van de boorpijp.
14. Stuurbaar gereedschap volgens conclusie 12 of 13, met het kenmerk. dat die lagerbehuizing flexibel is gemaakt door een binnen- 10 diameter te hebben over een belangrijk deel van de lengte daarvan die groter is dan de binnendiameter van de boorpijp waaraan deze is bevestigd.
15. Stuurbaar gereedschap volgens een van de conclusies 12-14. met het kenmerk. dat die lagerbehuizing flexibel is gemaakt door gecon- 15 strueerd te zijn van een materiaal met een vloei sterkte ten minste net zo groot als de boorpijp waaraan die boormotor is bevestigd, en een elasticiteitsmodulus in hoofdzaak lager dan de boorpijp waaraan die boormotor is bevestigd.
16. Stuurbaar gereedschap volgens conclusie 15 voor het gebruik 20 met een boorpijp van hoge sterkte, met het kenmerk, dat dat lagerbe- huizingmateriaal een vloei sterkte heeft van ten minste 135 x 103 ponden per vierkante inch en een elasticiteitsmodulus niet groter dan 17 x 106 ponden per vierkante inch.
17. Stuurbaar gereedschap volgens conclusie 16, met het kenmerk. 25 dat dat lagerbehuizingmateriaal is geselecteerd van een groep omvat tende Beta-C-titanium en koperberyllium.
18. Stuurbaar gereedschap volgens een van de conclusies 4-17. met het kenmerk, dat: die statorbehuizing is geconstrueerd van een eerste materiaal: 30 dat onder een hoek staand nevensamenstel is geconstrueerd van een tweede materiaal verschillend van het eerste materiaal; en dat tweede materiaal bestand is tegen beschadiging wanneer het geschroefd wordt op het eerste materiaal.
19. Stuurbaar gereedschap volgens conclusie 18, met het kenmerk. 35 dat: dat eerste materiaal koud bewerkt Beta-C-titanium is; en dat tweede materiaal koperberyllium is.
20. Stuurbaar gereedschap volgens een van de conclusies 4-17, met het kenmerk, dat dat onder een hoek staand nevensamenstel twee segmenten omvat, waarbij een eerste segment gehoekt is ten opzichte van die statorbehuizing en een tweede segment gehoekt is ten opzichte van dat eerste segment.
21. Stuurbaar gereedschap volgens een van de conclusies 4-20. met het kenmerk, dat dat onder een hoek staand nevensamenstel instelbaar is om een geselecteerde hoekverdraaiing te bereiken.
22. Stuurbaar gereedschap volgens een van de conclusies 4-21, met het kenmerk, dat deze omvat een slijtring van een slijtvast materiaal 10 op dat gereedschap aan het bovenste einde van dat nevensamenstel. 10 b 8 3 0
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US2465896P | 1996-08-22 | 1996-08-22 | |
| US2465896 | 1996-08-22 | ||
| US3869897P | 1997-02-19 | 1997-02-19 | |
| US3869897 | 1997-02-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1006830A1 NL1006830A1 (nl) | 1998-02-26 |
| NL1006830C2 true NL1006830C2 (nl) | 1998-07-08 |
Family
ID=26698724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1006830A NL1006830C2 (nl) | 1996-08-22 | 1997-08-22 | Stuurbaar gereedschap voor tussengelegen radius. |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| CA (1) | CA2213536A1 (nl) |
| GB (1) | GB2316427A (nl) |
| NL (1) | NL1006830C2 (nl) |
| NO (1) | NO973843L (nl) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6527067B1 (en) | 1999-08-04 | 2003-03-04 | Bj Services Company | Lateral entry guidance system (LEGS) |
| RU2261318C2 (ru) * | 2003-08-18 | 2005-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью фирма "Радиус-Сервис" | Регулятор угла и реактивного момента героторного двигателя со шпинделем и долотом в изогнутой колонне бурильных труб |
| US7861802B2 (en) * | 2006-01-18 | 2011-01-04 | Smith International, Inc. | Flexible directional drilling apparatus and method |
| CN108894730A (zh) * | 2018-07-24 | 2018-11-27 | 徐芝香 | 有包的静态推靠式旋转导向工具 |
| CN108952575A (zh) * | 2018-07-24 | 2018-12-07 | 徐芝香 | 歪头静态指向式旋转导向工具 |
| CN119352899A (zh) * | 2024-12-24 | 2025-01-24 | 中国石油集团西部钻探工程有限公司 | 石油开采井下旋转导向装置及调节方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4577701A (en) * | 1984-08-08 | 1986-03-25 | Mobil Oil Corporation | System of drilling deviated wellbores |
| DE3804493A1 (de) * | 1988-02-12 | 1989-08-24 | Eastman Christensen Co | Vorrichtung zum wahlweisen geradeaus- oder richtungsbohren in unterirdische gesteinsformationen |
| US5368109A (en) * | 1993-11-04 | 1994-11-29 | Slim Dril International Inc. | Apparatus for arcuate drilling |
-
1997
- 1997-08-21 NO NO973843A patent/NO973843L/no unknown
- 1997-08-21 CA CA 2213536 patent/CA2213536A1/en not_active Abandoned
- 1997-08-22 NL NL1006830A patent/NL1006830C2/nl not_active IP Right Cessation
- 1997-08-22 GB GB9717927A patent/GB2316427A/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2213536A1 (en) | 1998-02-22 |
| NO973843D0 (no) | 1997-08-21 |
| NL1006830A1 (nl) | 1998-02-26 |
| GB9717927D0 (en) | 1997-10-29 |
| NO973843L (no) | 1998-02-23 |
| GB2316427A (en) | 1998-02-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1060244C (zh) | 弯曲钻进装置 | |
| EP3516165B1 (en) | Drilling apparatus using a self-adjusting deflection device and deflection sensors for drilling directional wells | |
| US7621343B2 (en) | Steerable drilling system and method | |
| US8534384B2 (en) | Drill bits with cutters to cut high side of wellbores | |
| AU2013277645B2 (en) | Directional drilling system | |
| EP3485130B1 (en) | Drilling assembly utilizing tilted disintegrating device for drilling deviated wellbores | |
| US20110067925A1 (en) | Flexible directional drilling apparatus and related methods | |
| BR0317401C1 (pt) | método e sistema para perfurar um furo de poço | |
| CA2207923C (en) | Steerable drilling with downhole motor | |
| US9644428B2 (en) | Drill bit with a hybrid cutter profile | |
| US5601151A (en) | Drilling tool | |
| NL1006830C2 (nl) | Stuurbaar gereedschap voor tussengelegen radius. | |
| US20160258219A1 (en) | Deviated drilling system utilizing steerable bias unit | |
| EP3519663B1 (en) | Drilling apparatus using a self-adjusting deflection device and directional sensors for drilling directional wells | |
| EP3519662B1 (en) | Drilling apparatus using a sealed self-adjusting deflection device for drilling directional wells | |
| WO2018057697A1 (en) | Drilling apparatus using a self-adjusting deflection device and deflection sensors for drilling directional wells | |
| CA3037689C (en) | Drilling apparatus using a sealed self-adjusting deflection device for drilling directional wells | |
| Inglis | Deflection Tools and Techniques |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| AD1A | A request for search or an international type search has been filed | ||
| PD2B | A search report has been drawn up | ||
| VD1 | Lapsed due to non-payment of the annual fee |
Effective date: 20020301 |