[发明专利]用于井下系统的封闭模块

说明书

本发明公开了一种用于对钻井组件进行导向的装置，该装置包括套筒，该套筒被配置为围绕驱动轴的长度设置，该驱动轴被配置为设置在地层中的钻孔中。驱动轴被配置为旋转的。套筒被配置为与驱动轴旋转地脱离。两个或更多个模块被配置为可移除地连接到套筒。两个或更多个模块中的每个模块至少部分地封闭偏置元件，该偏置元件被配置为被致动以控制钻井组件的方向。两个或更多个模块中的每个模块至少部分地封闭用于无线通信的通信装置。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年3月5日提交的美国申请号15/912192的权益，该申请全文以引用方式并入本文。

背景技术

定向钻井通常用于油气勘探和生产操作。定向钻井通常使用传感器模块和/或用于改变钻头的方向的导向组件来实现。定向钻井组件的一种类型涉及所谓的“非旋转套筒”，该“非旋转套筒”包括用于抵靠钻孔壁生成力的装置或使穿过非旋转套筒的驱动轴弯曲的装置。在此类应用中，非旋转套筒通常由轴承支撑，该轴承允许套筒相对于地层保持相对静止。套筒的静止位置允许将相对静止的力施加到钻孔壁以产生导向方向。

发明内容

本发明公开了一种用于对钻井组件进行导向的装置，所述装置包括套管，所述套管被配置为围绕驱动轴的长度设置，所述驱动轴被配置为设置在地层中的钻孔中。所述驱动轴被配置为旋转的。所述套筒被配置为与所述驱动轴旋转地脱离。两个或更多个模块被配置为可移除地连接到所述套筒。所述两个或更多个模块中的每个模块至少部分地封闭偏置元件，所述偏置元件被配置为被致动以控制所述钻井组件的方向。所述两个或更多个模块中的每个模块至少部分地封闭用于无线通信的通信装置。

本发明公开了一种对钻井组件进行导向的方法，所述方法包括将所述钻井组件设置在地层中。所述钻井组件包括套筒，所述套筒被配置为围绕驱动轴的长度设置。所述套筒被配置为与所述驱动轴旋转地脱离。两个或更多个模块可移除地连接到所述套筒。所述两个或更多个模块中的每个模块至少部分地封闭偏置元件和用于无线通信的通信装置。所述方法还包括在所述两个或更多个模块中的每个模块处与所述通信装置通信，以及致动所述两个或更多个模块中的至少一个模块中的所述偏置元件以控制所述钻井组件的方向。

附图说明

在本说明书结束时的权利要求书中特别指出并明确要求保护被视为本发明的主题。通过以下结合附图的具体实施方式，本发明的前述和其他特征和优点将变得显而易见，在附图中：

图1描绘了钻井和/或测量系统的实施方案；

图2描绘了用于钻井系统的导向组件的实施方案，该导向组件包括安装在非旋转套筒上的模块；

图3描绘了图2的导向组件，其中模块从非旋转套筒移除；

图4A和图4B是被配置为结合在导向系统中的模块的透视图；

图5是图4A和图4B的模块的内部视图；

图6是图4A和图4B的模块的剖视图；

图7描绘了用于钻井系统的导向组件的实施方案，该导向组件包括安装在非旋转套筒上的模块和能量传输/接收装置；

图8是图7的导向组件的模块的透视图；

图9是设置在图7的导向组件的模块中的辅助装置的近距离视图，该辅助装置被配置为在非旋转套筒中的模块内部从导向组件的与非旋转套筒旋转地脱离的旋转部分接收能量；

图10是图9的导向组件的模块的剖视图；并且

图11描绘了井下部件的实施方案，该井下部件包括传感器模块、用于无线通信的通信装置、储能装置和能量传输/接收装置。

具体实施方式