用于对定向钻井系统进行导向的系统和方法

摘要

本发明公开了一种钻头定向系统和方法，所述钻头定向系统和方法修改或偏置钻头的随机运动以改变钻井系统的钻进方向。监测钻头的方向，以确定所述方向是否以某些方式正好与优选的方向对齐。如果所述方向没有与优选的方向充分接近，则可以控制钻头在井眼内的随机运动，和/或可以聚集或偏置钻头在用于引导钻进的作用在钻头上的侧向力下的运动以将钻进方向改变成接近优选的方向。可以使用任意数量的随机运动控制机构或偏置机构。一些实施例可以依赖于传统的导向机构以补充随机运动控制器或侧向力偏置机构。

主权项

一种用于控制定向钻井系统以通过地球地层定向地钻进井眼的方法，所述定向钻井系统包括底部钻具组合，所述底部钻具组合包括用于钻进井眼的钻头，所述方法包括以下步骤：在井眼中转动钻头；向钻头施加侧向力；对所述定向钻井系统进行导向，其中，所述对定向钻井系统进行导向的步骤包括使用非同心连接的量规推力块组件以控制所述底部钻具组合的随机运动和偏置被施加在所述钻头上的侧向力，其中所述量规推力块组件保持对地静止并且不与钻头一起转动；通过被导向的所述定向钻井系统确定所述井眼的钻进方向；处理定向钻井数据，其中，所述定向钻井数据包括确定的所述钻进方向，被施加到钻头上的侧向力的特性和用于所述井眼的期望终点；以及响应于处理的所述定向钻井数据调节所述定向钻井系统的导向，其中，对所述定向钻井系统进行导向的调节包括使用致动器调节量规推力块组件以及改变侧向力的偏置方向。