[发明专利]利用造斜器系统钻孔

说明书

公开了造斜器系统和方法，其包括：造斜器主体；安装在造斜器主体上或安装在造斜器主体中的控制单元，控制单元包括发送器和能够操作用于从外部来源接收命令的接收器；安装在造斜器主体上或安装在造斜器主体中的可激活部件；和在造斜器主体中的液压系统，液压系统与控制单元通信，液压系统包括能够操作用于重复地激活和去活可激活部件的至少一个液压动力单元。

优先权要求

本申请要求2017年9月28日提交的美国专利申请号15/718,942的优先权，其全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本发明涉及造斜器系统，例如，用于进行在井眼内的造斜器安装。

背景技术

由于多种原因可以将井眼钻到地质地层中，比如，例如，由于烃采出、流体注入或水采出。在油气行业中，造斜器用于侧钻初始井眼，或用于为定向或水平钻孔做准备。例如，执行该过程以将钻柱引导到新地层中从而避免井下的遗弃物体，或进行套管铣削操作以切成围绕现有井眼的套管。

发明内容

本公开描述了涉及利用造斜器工具钻孔的工具和方法，所述造斜器工具包括从地表和/或从随钻测量(MWD)短接(sub)组件无线控制的独立液压系统。造斜器工具具有独立液压动力单元，其可以多次地激活和去活(de-active)工具部件，比如，例如上卡瓦(slips)、流体隔离橡胶元件和下卡瓦。发送器和接收器位于造斜器工具的控制单元部分。在一些应用中，这些发送器和接收器提供在造斜器工具和地表之间的实时通信，例如将关于造斜器的运行的信息递送到地表和将命令递送到造斜器工具。

从地表或从MWD短接无线控制的独立液压系统的使用消除了从磨铣组件到造斜器工具的液压控制管线的需求。该方法通过消除由在孔中行进时对控制管线的损坏所造成的失效的可能性而提高了造斜器系统的稳健性。该造斜器组件使得钻井完井工程师能够实时监测系统的功能并评价机构，从而确定过早失效并且降低运行成本。

造斜器系统包括：造斜器主体；安装在造斜器主体上或安装在造斜器主体中的控制单元，控制单元包括发送器和能够操作用于从外部来源接收命令的接收器；安装在造斜器主体上或安装在造斜器主体中的可激活部件；和在造斜器主体中的液压系统，液压系统与控制单元通信，液压系统包括能够操作用于重复地激活和去活可激活部件的至少一个液压动力单元。

在一些实施方案中，可激活部件包括至少一个卡瓦组件和至少一个密封组件。可激活部件包括上卡瓦组件和下卡瓦组件。液压系统包括：在造斜器主体中的储存器和膨胀室，以及在造斜器主体中的与储存器和膨胀室流体连通的泵，其中流体从储存器到膨胀室的转移激活可激活部件中的至少一个。控制单元包括：一个或多个处理器，和计算机可读介质，所述计算机可读介质存储能够由一个或多个处理器执行以进行操作的指令，所述操作包括：从外部来源接收在井眼内进行造斜器操作的指令，和将指令中的至少一部分发送到液压系统。液压动力单元可操作地连接至一个或多个处理器，并且液压动力单元被配置成从一个或多个处理器接收指令中的至少一部分。泵液压连接至上卡瓦组件或下卡瓦组件。

在一些实施方式中，造斜器系统具有能够移动以接合上卡瓦组件或下卡瓦组件的锚部分的工作筒。液压泵液压连接至至少一个密封组件。操作还包括：从造斜器组件接收表示多个造斜器组件中的至少一个的造斜器状态的状态信号，和将状态信号发送到井眼的地表。外部来源包括：在地表处的一个或多个发送器，所述一个或多个发送器被配置成将指令发送到一个或多个处理器；和在地表处的一个或多个接收器，所述一个或多个接收器被配置成从一个或多个处理器接收状态信号。一个或多个发送器和一个或多个接收器被配置成与一个或多个处理器无线通信。控制组件还包括安装在造斜器主体上或安装在造斜器主体中的电源，所述电源电连接至一个或多个处理器。电源为无线的独立电源。无线的独立电源为锂电池。液压系统包括止逆阀。