[发明专利]带有切削齿的旋转导向系统

说明书

一种旋转导向工具可包括具有上端和下端的工具主体。另外，工具主体可包括至少一个导向组件，所述至少一个导向组件从所述工具主体延伸并且包括至少一个导向致动器，所述至少一个导向致动器被构造成延伸超过所述导向组件的其他部分。此外，至少一个切削齿可设置在所述旋转导向工具上，与所述至少一个导向致动器相距一定距离。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年2月23日提交的美国临时申请62/634,217的优先权和权益，所述临时申请的全部内容以引用的方式并入本文。

背景技术

旋转钻井被限定为一种系统，在该系统中，包括钻头的底部钻具组合连接至钻柱，该钻柱从地面处的钻井平台可旋转地驱动。当在地下地层中钻孔时，有时希望能够改变和控制钻井的方向，例如，将钻孔引向期望的目标，或者一旦达到目标就在产油层中水平地控制方向。还可能希望在钻直孔时校正与所需方向的偏差，或者控制孔的方向以避开障碍。此外，导向或定向钻井技术还可提供到达竖直接达困难或不可能(例如，油田位于城市、水域或难以钻取的地层下)的储层的能力，以及将多个井口聚集在单个平台上(例如，用于海上钻井)的能力。

发明内容

提供本概述是为了介绍将在以下详细描述中进一步描述的一些概念。本概述既不意欲识别所要求保护的主题的关键或必要特征，也不意欲用来帮助限制所要求保护的主题的范围。

在一些实施例中，旋转导向工具包括工具主体和从该工具主体延伸的导向组件，该导向组件包括至少一个导向致动器，该至少一个导向致动器被构造成延伸超过导向组件的其他部分。切削齿可设置在所述旋转导向工具上，与所述至少一个导向致动器相距一定距离。除了切削齿之外，旋转导向工具可具有第一直径，并且切削齿可位于大于第一直径的直径处。

在一些实施例中，底部钻具组合包括在底部钻具组合的一端处的钻头，并且钻头包括具有多个切割元件的钻头体，所述多个切割元件包括限定钻头的保径(gage)的多个保径切削齿。另外，该底部钻具组合可以包括在钻头的近端处或与该钻头的近端间隔开的导向单元；该导向单元包括从导向单元主体延伸的导向组件，该导向组件包括被构造成延伸超过导向组件的其他部分的导向致动器。导向单元上的切削齿与导向致动器相距一定距离，并且被构造成以与多个保径切削齿相同的直径进行切割，或者被构造成以大于多个保径切削齿的直径进行切割。

在一些实施例中，底部钻具组合包括在底部钻具组合的远端处的钻头，并且钻头包括其上具有多个切割元件的钻头体。多个切割元件包括限定钻头的保径的多个保径切削齿。另外，该底部钻具组合可以包括在钻头的近端处或与该钻头的近端间隔开的导向单元，并且该导向单元包括从导向单元主体延伸的导向组件。导向组件包括至少一个导向致动器，所述至少一个导向致动器被构造成延伸超过所述导向组件的其他部分。切削齿在导向单元上，并且被构造成以与多个保径切削齿相同的直径进行切割，或者被构造成以大于多个保径切削齿的直径进行切割。切削齿与所述钻头的最上面的保径切割元件之间的距离等于或大于6英寸(15cm)。

在一些实施例中，一种在井筒内钻出弯曲孔的方法包括：用钻头钻取井筒，以及在井筒内旋转位于钻头上方的其上具有至少一个切削齿的旋转导向工具。另外，该方法可包括选择性地致动所述旋转导向工具以使所述钻头在自所述井筒的方向上偏转，从而在所述井筒内钻出所述弯曲孔，以及用切削齿切割所述弯曲孔。

通过以下说明书和所附权利要求，其它方面以及优势将为显而易见的。

附图说明

图1示出了井筒钻井设施的示意性截面表示。

图2示出了根据现有技术的旋转导向系统的示意图。

图3示出了根据本公开的一个或多个实施例的旋转导向系统的示意图。

图4示出了根据本公开的一个或多个实施例的旋转导向系统的示意图。

图5示出了根据本公开的一个或多个实施例的旋转导向系统的示意图。