ROTARY STEERABLE DRILLING TOOL

• Main Authors: Saad BARGACH, James, P. MASSEY, Stephen, D. BONNER, Raymond, V., Iii NOLD, Jon, A. BRUNETTI
• Format: Patent
• Language: English; Spanish
• Published: 07.09.2018
• Subjects: EARTH DRILLING; EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; FIXED CONSTRUCTIONS; MINING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR ASLURRY OF MINERALS FROM WELLS

The rotary steerable drilling tool and system described herein combines both point-the-bit and push-the-bit techniques to actively change the direction of the borehole trajectory. In this system, the deflection of the drill bit is limited to a single degree of freedom relative to a coordinate system that is fixed to and rotates with the rotary steerable drilling tool, resulting in a simplified attachment of the bit assembly and bias unit mechanics. Further, steering of the well is accomplished by dynamically controlling the spatial phase and amplitude of the coherent symmetrical bidirectional reciprocating deflections of the drill bit relative to a fixed terrestrial datum as the tool is rotating, simultaneously pointing and pushing the bit. The amplitude and force of the bit deflections can be variably controlled during steering operations to dynamically adjust the instantaneous build rate as needed. When steering is not active, the bit can be mechanically locked into the neutral position. La herramienta de perforación orientable giratoria y el sistema descrito en la presente combinan ambas técnicas de point-the-bit y push-the-bit para cambiar activamente la dirección de la trayectoria del pozo. En este sistema, la deflexión de la broca se limita a un solo grado de libertad con relación a un sistema de coordenadas que se fija y gira con la herramienta de perforación orientable giratoria, dando como resultado una fijación simplificada de la mecánica de montaje de brocas y la unidad de polarización. Además, la dirección del pozo se realiza mediante el control de la dinámica de fase espacial y la amplitud de las deflexiones de pistón bidireccionales simétricas coherentes de la broca con respecto a un punto de referencia terrestre fija cuando la herramienta está girando, señalando y empujando la broca simultáneamente. La amplitud y la fuerza de las deflexiones de brocas se pueden controlar de forma variable durante las operaciones de dirección para ajustar dinámicamente la tasa de acumulación instantánea según sea requerido. Cuando la dirección no está activa, la broca puede ser bloqueada mecánicamente en la posición neutral.