地埋操作、系统、通信及相关装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术描述了用于对检测到包括钻机和地埋工具在内的系统的有害操作状况启动响应的系统、装置和方法。该响应可以基于井上感测参数以及井下感测参数。有害操作状况涉及交叉孔检测、压裂漏出检测、过大的井下压力、喷嘴堵塞指示和钻柱楔孔检测。通信系统包括允许轻便检测器与钻机之间经由地埋工具进行双向通信的地埋通信链路。可以使用逼近积分值的技术进行地埋工具的深度和/或侧向运动的监测。在自动程序的背景下对基于自动刻槽的钻头力进行了描述。定位器至钻机的遥测的丧失可能触发自动切换到系统内的不同通信路径。

Buried operation, system, communication and related devices and methods

The present invention describes a system, apparatus and method for starting a response to detection of harmful operating conditions of a system, including drilling rigs and buried tools. The response can be based on well bore sensing parameters and downhole sensing parameters. Harmful operation conditions include cross hole detection, fracturing leakage detection, excessive downhole pressure, nozzle plugging indication and drill string wedge hole detection. Communication systems include buried communication links that allow bidirectional communication between portable detectors and drilling rigs via buried tools. The depth and / or lateral movement of buried tools can be monitored by means of approximating integral values. Under the background of automatic program, the drill force based on automatic grooving is described. The loss of telemetry from locator to drill rig may trigger automatic switching to different communication paths in the system.

【技术实现步骤摘要】
地埋操作、系统、通信及相关装置和方法本申请是申请号为2013800424661、申请日为2013年7月19日、专利技术名称为“地埋操作、系统、通信及相关装置和方法”的专利申请的分案申请。相关申请本申请要求2012年7月20日提交的美国临时专利申请No.61/674,248的优先权，该申请的全部内容以引用的方式并入本文。本申请还要求2013年7月19日提交的美国非临时专利申请No.13/946,284和No.13/946,611的优先权，这两个申请的全部内容均以引用的方式并入本文。
本申请一般涉及地埋操作，并且更具体地涉及用于以迄今未知的方式进行这种地埋操作的先进系统、装置和方法。
技术介绍
通常被称为水平定向钻探(HDD)的技术可以用于在无需挖沟槽的情况下安装公用设施。典型的公用设施安装涉及具有钻柱的钻机的使用，该钻柱的远端或地埋端支撑钻具。钻机通过向钻柱施加推力来迫使钻具穿过地下。在钻柱延伸期间对钻具导向，以形成导孔。在完成导孔后，将钻柱的远端附接在回拉装置上，回拉装置又附接在公用设施的前端上。然后，利用钻柱的回缩将回拉装置和公用设施拉动穿过导孔，以完成安装。在某些情况下，回拉装置可以包括回扩工具，该回扩工具用于扩展公用设施前方的导孔的直径，使得所安装的公用设施可以具有比导孔的初始直径更大的直径。与沿整个安装路径挖沟槽的现有实践相比，这样的非开挖公用设施安装通常非常适合于发达地区。HDD还被证明在例如河流下方、建筑物下方或一些其它障碍物、人造物或其它物体下方等不能形成沟槽的位置安装公用设施方面是实用的。不幸的是，存在与非开挖公用设施安装相关的一些风险。例如，可能存在与新公用设施的安装的预定路径交叉的预先存在的公用设施。在某些情况下，预先存在的公用设施的位置是已知的，然而，并非总是如此。因此，存在与不慎钻入未知的预先存在的公用设施相关的危险。现有技术包括尝试解决该问题的几种方法，这紧接着将在下文中进行描述。授权给Staton的美国专利No.5,457,995(在下文中为'995专利)教导了一种方法。Staton尝试使用声学信息结合地震信息来检测钻具是否已经遇到预先存在的公用设施。不幸的是，该技术需要预先存在的公用设施的背景知识以及对预先存在的公用设施的物理接触。至少由于这些原因，该技术不适用于检测与未知的预先存在的公用设施的相遇。应注意的是，该专利简要地描述了监测施加到钻柱且与声学信息和地震信息结合使用的推力。具体而言，'995专利描述了基于推力的增大监测钻机处的液压推力作为据信撞击到公用设施的指示。然而，'995专利同时也承认推力可能不会增大，这取决于形成公用设施的材料，并且在此情况下，也似乎没有提供任何解决方案。申请人进一步认识到，如将在下文中详细描述的那样，钻机处的推力并不一定表示钻具施加至土壤的力。美国专利No.6,614,354(在下文中为'354专利)描述了现有技术所采取的另一种方法。该专利教导了基于监测声学传感器和外加电流传感器来检测与地埋管线接触的技术。不幸的是，与'995专利一样，为了使用该技术，需要管线存在的背景知识以及物理接触。在HDD操作期间，无论是为了钻取导孔还是在回拉或回扩期间安装公用设施，钻井流体或泥浆通常都会被传输通过钻柱，以从地埋端排出。在钻孔期间，泥浆能够在这种高压下从钻头排出，这有助于切入位于导孔的端面处的土壤和/或岩石。然后，泥浆可以在将钻屑运回至地面的同时在围绕钻具和钻柱的环形区域中沿相反方向流回到钻机。钻井泥浆还可以用于冷却钻头，并且提供润滑。在回拉/回扩操作期间，当钻柱回缩时，钻井泥浆能够在高压下从回扩工具的前沿面排出，以辅助切入土壤，并且向正被安装的公用设施提供润滑，以便减少公用设施上的张力。如在钻井操作中，钻井流体还可以用于沿井上方向运送钻屑。考虑到上述情况，与非开挖公用设施安装相关联的另一风险涉及通常称为“压裂漏出(frac-out)”的情况。与从地埋工具排出之后遵循导孔所限定的井上路径不同，加压泥浆有时可能通过地面中的压裂漏出。漏出的泥浆可能会损坏道路或其它结构，并且可能引发环境问题。如将在下面详细描述的那样，申请人还认识到用于压裂漏出检测的前所未见的方法和装置。下文针对用于压裂漏出和交叉孔检测的所述技术描述了进一步的益处。例如，可以检测与钻井泥浆从钻头喷射器的排出相关联的某些操作状况。相对于非开挖公用设施安装而言的另一风险涉及可以称为楔孔(key-holing)的情况。这后一术语描述了公用设施在回拉操作期间趋于使曲线变直的行为。申请人认识到楔孔的结果可能是新公用设施与预先存在的公用设施或其它地埋障碍物之间的不希望的相交。申请人进一步认识到并在下面描述了用于检测楔孔的前所未见的方法和装置。本申请的公开内容公开了一些其它改进。例如，所述改进涉及系统通信、地埋工具的深度的确定以及先进的导向技术，该导向技术适用于就对钻具进行导向而言通常会导致困难的地埋状况。现有技术的前述实例及其相关限制旨在是说明性的，而非排他性的。在对本说明书进行了阅读且对附图进行了研究的基础上，本领域的技术人员将更加清楚现有技术的其它局限性。
技术实现思路
结合意图进行示例和说明而非限制范围的系统、工具和方法对下面的实施例及其方面进行描述和说明。在各个实施例中，已经考虑到上述问题中的一个或多个，而其它实施例涉及其它事项。在本专利技术的一个方面中，描述了一种与水平定向钻探系统结合使用的方法和相关联的装置，水平定向钻探系统包括钻柱，钻柱从钻机延伸至地埋工具，使得在地埋操作期间钻柱的延伸和回缩一般产生地埋工具的对应运动。钻柱限定有用于承载钻井泥浆从钻机至地埋工具的加压流动使钻井泥浆从地埋工具排出的通道。在地埋操作期间，监测地埋工具周围的地中的泥浆环空压力。检测泥浆环空压力的变化。至少部分基于该变化，启动响应作为潜在交叉孔和潜在压裂漏出中的一者的指示。在本专利技术的另一方面中，描述了一种与水平定向钻探系统结合使用的方法和相关联的装置，水平定向钻探系统包括钻柱，钻柱从钻机延伸至地埋工具，使得在地埋操作期间钻柱的延伸和回缩将地埋工具移动穿过地下。钻柱限定有通道，通道用于承载钻井泥浆从钻机至地埋工具的加压流动以使钻井泥浆从地埋工具排出。在钻探操作期间，监测地埋工具周围的导孔中的泥浆环空压力。检测泥浆环空压力的超过上限井下压力。至少部分地基于检测到增大来启动响应。在本专利技术的另一方面中，描述了一种与水平定向钻探系统结合使用的方法和相关联的装置，水平定向钻探系统包括钻柱，钻柱具有从钻机延伸至带有钻头的地埋工具为止的长度，使得在钻探操作期间钻柱的延伸使钻具前进穿过地下，以形成导孔。在钻具的前进期间，监测由钻头施加在导孔面上的钻头力。检测钻头力的下降。至少部分基于将检测到的下降作为潜在交叉孔的指示来启动响应。在本专利技术的另一方面中，描述了一种与用于进行地埋操作的系统结合使用的方法和相关联的装置，该系统至少利用从钻机延伸至地埋工具的钻柱和轻便(walkover)检测器充当归航信标和追踪设备中的至少一者。井下收发器位于地埋工具附近的井下。便携式收发器形成轻便定位器的一部分。井上收发器与井下收发器之间构造有第一双向通信链路，该第一双向通信链路使用钻柱作为电导体，以提供井上收发器与井下收发器之间的通信，并且轻便检测器的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种与水平定向钻探系统结合使用的方法，所述水平定向钻探系统包括钻柱，所述钻柱从钻机延伸至地埋工具，使得在地埋操作期间所述钻柱的延伸和回缩整体产生所述地埋工具的对应运动，所述钻柱限定有通道，所述通道用于承载钻井泥浆从所述钻机至所述地埋工具的加压流动以使钻井泥浆从所述地埋工具排出，所述方法包括：在地埋操作期间，监测所述地埋工具周围的地中的泥浆环空压力；检测所述泥浆环空压力的变化；以及至少部分地基于将检测到所述变化作为潜在交叉孔和潜在压裂漏出中的一者的指示来启动响应。

【技术特征摘要】
2012.07.20 US 61/674,2481.一种与水平定向钻探系统结合使用的方法，所述水平定向钻探系统包括钻柱，所述钻柱从钻机延伸至地埋工具，使得在地埋操作期间所述钻柱的延伸和回缩整体产生所述地埋工具的对应运动，所述钻柱限定有通道，所述通道用于承载钻井泥浆从所述钻机至所述地埋工具的加压流动以使钻井泥浆从所述地埋工具排出，所述方法包括：在地埋操作期间，监测所述地埋工具周围的地中的泥浆环空压力；检测所述泥浆环空压力的变化；以及至少部分地基于将检测到所述变化作为潜在交叉孔和潜在压裂漏出中的一者的指示来启动响应。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述检测步骤检测所述泥浆环空压力的下降。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述响应步骤包括发出警告，以指示潜在交叉孔和潜在压裂漏出中的一者。4.根据权利要求3所述的方法，其中，发出所述警告，以指示潜在交叉孔，并且发出步骤需要与基于井上泥浆压力阈值检测井上泥浆压力、基于流量阈值检测泥浆流量以及检测所述钻柱的运动结合地检测到所述下降。5.根据权利要求2所述的方法，还包括：在检测到所述下降之后，为了监测所述泥浆环空压力的恢复而继续监测所述泥浆环空压力，从而在所述泥浆环空压力中限定负向脉冲并且响应于所述负向脉冲的识别而发出所述警告。6.根据权利要求5所述的方法，还包括：在自检测到所述下降之前和/或之后起的时间间隔内，响应于检测到所述下降而采集补充数据。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述补充数据包括井上泥浆压力、井下泥浆压力和泥浆流量。8.根据权利要求7所述的方法，还包括：在基于检测到所述下降的第一时间点和检测到所述恢复的第二时间点的可选时间间隔内，采集包括钻柱的长度和钻柱推/拉速率中的至少一个在内的额外的数据。9.根据权利要求8所述的方法，还包括：基于偏移量来限定所述可选时间间隔，使得所述第一时间点在泥浆环空压力的下降之前，而所述第二时间点在所述井下泥浆压力的恢复之后。10.根据权利要求2所述的方法，还包括：在检测到所述下降之后，为了监测所述泥浆环空压力的恢复而继续监测所述泥浆环空压力；以及响应于检测到所述恢复，启动作为潜在交叉孔的指示的所述响应，并且在未检测到所述恢复时，启动作为潜在压裂漏出的指示的所述响应。11.根据权利要求2所述的方法，还包括：测量所述泥浆环空压力的下降的变化率；以及基于所述变化率在所述潜在交叉孔与所述潜在压裂漏出之间进行区别，以用于启动所述响应。12.根据权利要求11所述的方法，包括在从-20psi/秒到-100psi/秒的范围内选择所述泥浆环空压力的下降的变化率的阈值，并且所述区别步骤对测得的变化率与所选阈值进行比较。13.根据权利要求1所述的方法，还包括：作为所述响应，自动暂停所述钻机的操作。14.根据权利要求1所述的方法，还包括：在所述钻机的正常操作期间基于静水压力建立所述泥浆环空压力的最小阈值，并且使所述响应的启动基于所述最小阈值。15.根据权利要求1所述的方法，其中，启动所述响应的步骤还要求至少与检测所述钻柱的运动结合地检测所述变化。16.根据权利要求1所述的方法，还包括：在地埋操作期间，监测用于感测所述地埋工具周围的环形区域中的一种或多种气体的气体传感器，所述气体包括天然气、丙烷、烃类气体和下水道气体。17.根据权利要求1所述的方法，还包括：在地埋操作期间，监测用于感测所述钻机附近的一种或多种气体的气体传感器，所述气体包括天然气、丙烷、烃类气体和下水道气体。18.一种与水平定向钻探系统结合使用的装置，所述水平定向钻探系统包括钻柱，所述钻柱从钻机延伸至地埋工具，使得在地埋操作期间所述钻柱的延伸和回缩整体产生所述钻具穿过地下的对应运动，所述钻柱限定有通道，所述通道用于承载钻井泥浆从所述钻机至所述地埋工具的加压流动以使钻井泥浆从所述地埋工具排出，所述装置包括：监测装置，其构造为在地埋操作期间监测所述地埋工具周围的地中的泥浆环空压力；传感器，其用于检测所述泥浆环空压力的变化；以及处理器，其构造为至少部分地基于将检测到所述变化作为潜在交叉孔和潜在压裂漏出中的一者的指示来启动响应。19.一种与水平定向钻探系统结合使用的方法，所述水平定向钻探系统包括钻柱，所述钻柱从钻机延伸至地埋工具，使得在地埋操作期间所述钻柱的延伸和回缩将地埋工具移动穿过地下，所述钻柱限定有通道，所述通道用于承载钻井泥浆从所述钻机至所述地埋工具的加压流动以使钻井泥浆从所述地埋工具排出，所述方法包括：在钻探操作期间，监测所述地埋工具周围的导孔中的泥浆环空压力；检测所述泥浆环空压力的超过上限井下压力的增大；以及至少部分地基于检测到所述增大来启动响应。20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述启动步骤发出警告，以指示潜在压裂漏出的预测。21.根据权利要求19所述的方法，还包括：响应于启动泵送钻井流体来检测初始井下压力上升，并且选择所述初始井下压力上升的峰值作为所述上限井下压力。22.根据权利要求19所述的方法，还包括：当超过所述上限井下压力时，确定所述泥浆环空压力的变化率；以及启动作为发送给操作者的警告的所述响应，所述响应包括针对所述变化率的值增大来增大警告紧迫表象程度。23.根据权利要求19所述的方法，还包括：当接近和/或超过所述上限井下压力时，响应于所述泥浆环空压力的变化率而暂停所述系统的操作。24.根据权利要求19所述的方法，其中，所述钻柱由多个钻杆组成，并且监测所述泥浆环空压力的步骤包括在每个钻杆的基础上形成基线井下压力并且基于所述基线井下压力建立所述上限井下压力。25.一种与水平定向钻探系统结合使用的装置，所述水平定向钻探系统包括钻柱，所述钻柱从钻机延伸至地埋工具，使得在地埋操作期间所述钻柱的延伸和回缩将所述地埋工具移动穿过地下，所述钻柱限定有通道，所述通道用于承载钻井泥浆从所述钻机至所述地埋工具的加压流动以使钻井泥浆从所述地埋工具排出，所述装置包括：监测装置，其用于在地埋操作期间监测所述地埋工具周围的泥浆环空压力；传感器，其用于检测所述泥浆环空压力的超过上限井下压力的增大；以及处理器，其构造为至少部分地基于检测到所述增大来启动响应。26.根据权利要求25所述的装置，所述装置构造为：响应于启动泵送钻井流体来检测初始井下压力上升，并且选择所述初始井下压力上升的峰值作为所述上限井下压力。27.根据权利要求25所述的装置，所述装置构造为：当超过所述上限井下压力时，确定所述泥浆环空压力的变化率；以及启动作为发送给操作者的警告的所述响应，所述响应包括针对所述变化率的值增大来增大警告紧迫表象程度。28.根据权利要求25所述的装置，其中，所述钻柱由多个钻杆组成，并且所述监测装置构造为：在每个钻杆的基础上形成基线井下压力并且基于所述基线井下压力建立所述上限井下压力。29.一种与水平定向钻探系统结合使用的方法，所述水平定向钻探系统包括钻柱，所述钻柱具有从钻机延伸至带有钻头的钻具为止的长度，在钻探操作期间所述钻柱的延伸使所述钻具前进穿过地下，以形成导孔，所述方法包括：在所述钻具的前进期间，监测由所述钻头施加在导孔面上的钻头力；检测所述钻头力的下降；以及至少部分地基于将检测到的下降作为潜在交叉孔的指示来启动响应。30.根据权利要求29所述的方法，其中，启动所述响应的步骤包括发出作为所述潜在交叉孔的指示的警告和自动暂停所述钻机的操作中的至少一个。31.根据权利要求29所述的方法，还包括：在所述钻具的前进期间，记录与所述钻柱的长度相关联的所述钻头力。32.根据权利要求31所述的方法，还包括：监测由所述钻机施加在所述钻柱上以产生所述前进的推力；以及记录与所述钻柱的长度相关联的推力。33.根据权利要求29所述的方法，还包括：响应于检测到所述钻头力的下降并且在启动所述响应之前，确认所述钻头力比所述推力至少小阈值差。34.根据权利要求29所述的方法，还包括：响应于检测到所述钻头力的下降并且在启动所述响应之前，确认所述钻头力在小于0.1秒的时间内已经下降至小于10磅。35.根据权利要求29所述的方法，还包括：响应于检测到所述钻头力的下降，继续监测所述钻头力，以检测所述钻头力的恢复，从而确认基本上不存在钻头力的间隔。36.根据权利要求29所述的方法，还包括：响应于检测到所述钻头力的下降，启动数据采集间隔，以测试所述钻头力的恢复，所述钻头力的恢复证明所述钻头力中的与遭遇到交叉孔符合的负向脉冲。37.根据权利要求29所述的方法，其中，所述钻柱限定有通道，所述通道用于至少在所述钻具的前进期间承载钻井泥浆从所述钻机至所述钻具的加压流动以使钻井泥浆从所述钻具排出，所述方法还包括：使所述钻头力与所述钻井泥浆被泵送到所述钻柱中时的井上泥浆压力关联起来；以及在检测到所述下降时，确认在所述钻具前进的同时所述井上泥浆压力保持恒定不变，以提高所述潜在交叉孔的检测的置信度。38.根据权利要求29所述的方法，还包括：在发出所述警告之后，发送表征所述潜在交叉孔的至少一个数据记录。39.根据权利要求29所述的方法，其中，所述钻柱限定有通道，所述通道用于在所述钻具的前进期间承载钻井泥浆从所述钻机至所述钻具的加压流动以使钻井泥浆从所述钻具排出，所述方法还包括：使所述钻头力与所述钻具周围的井下泥浆环空压力关联起来；以及至少确认所述井下泥浆环空压力的与钻头力的下降相对应的下降。40.一种与水平定向钻探系统结合使用的装置，所述水平定向钻探系统包括钻柱，所述钻柱具有从钻机延伸至带有钻头的钻具为止的长度，在钻探操作期间所述钻柱的延伸使所述钻具前进穿过地下，以形成导孔，所述装置包括：监测装置，其用于在所述钻具的前进期间监测由所述钻头施加在导孔面上的钻头力；传感器，其用于检测所述钻头力的下降；以及处理器，其构造为至少部分地基于将检测到的下降作为潜在交叉孔的指示来启动响应。41.在用于进行地埋操作且至少利用轻便检测器和从钻机延伸至地埋工具的钻柱充当归航信标和追踪设备中的至少一者的系统中，一种通信系统包括：井上收发器，其位于所述钻机处；井下收发器，其位于所述地埋工具附近的井下；便携式收发器，其形成所述轻便定位器的一部分；所述井上收发器与所述井下收发器之间的第一双向通信链路，其使用所述钻柱作为电导体，以提供所述井上收发器与所述井下收发器之间的通信；以及所述轻便检测器的便携式收发器与所述井下收发器之间的第二双向通信链路，其在所述轻便检测器的便携式收发器与所述井下收发器之间采用无线电磁通信，从而通过经由所述第二双向通信链路将信息从所述轻便检测器发送至所述井下收发器，并且然后通过经由所述第一双向通信链路将信息从所述井下收发器发送至所述井上收发器，能将所述轻便检测器所产生的信息发送至所述井上收发器。42.根据权利要求39所述的通信系统，还包括：遥测链路，其用于所述轻便检测器与所述井上收发器之间的双向通信；以及处理器，其构造为在所述第一双向通信链路用作第一冗余发送并且与第二冗余发送协作的情况下至少用于在所述井下收发器与所述井上收发器之间临时冗余发送给定信号，所述第二冗余发送使用所述遥测链路和所述第二双向通信链路使得所述第二冗余发送通过轻便检测器。43.根据权利要求42所述的通信系统，其中，所述处理器构造为在所述冗余发送之间进行仲裁，并且此后基于所述第一冗余发送和所述第二冗余发送选择最优发送路线。44.根据权利要求43所述的通信系统，其中，所述处理器构造为基于所述第一冗余发送和所述第二冗余发送中的每一个的发送带宽选择最优路线。45.根据权利要求42所述的通信系统，其中，所述处理器构造为保持与所述第一冗余数据发送相对应的第一数据传输和与所述第二冗余发送相对应的第二数据传输。46.根据权利要求45所述的通信系统，其中，所述处理器构造为对所述第一数据传输与所述第二数据传输之间的不同数据类型进行仲裁，以增加所述通信系统的总带宽。47.一种与水平定向钻探系统结合使用的方法，所述水平定向钻探系统包括钻柱，所述钻柱从钻机延伸至地埋工具，使得在地埋操作期间所述钻柱的延伸整体产生所述地埋工具穿过地下的对应运动，所述钻柱限定有通道，所述通道用于承载钻井泥浆从所述钻机至所述钻具的加压流动以使钻井泥浆从所述钻具排出，所述方法包括：检测到井上泥浆压力处于或高于井上泥浆压力阈值；响应于检测到所述井上泥浆压力处于或高于所述井上泥浆压力阈值，确定所述钻具周围的环形区域中的井下泥浆环空压力的当前值；将所述井下泥浆环空压力的当前值与井下泥浆压力阈值进行比较；响应于所述井下泥浆环空压力的当前值处于或低于所述井下泥浆压力阈值，确定通过所述钻柱的当前泥浆流量；将所述当前泥浆流量与泥浆流量阈值进行比较；以及响应于所述当前泥浆流量处于或低于所述泥浆流量阈值，启动响应。48.根据权利要求47所述的方法，其中，启动所述响应的步骤包括发出喷嘴堵塞警告和至少自动临时暂停所述钻机的操作中的至少一个。49.根据权利要求48所述的方法，还包括：向操作者显示输入控制，以允许操作者清除所述喷嘴堵塞警告。50.根据权利要求48所述的方法，还包括：向操作者显示输入控制，以允许操作者记录所述喷嘴堵塞警告。51.一种与水平定向钻探系统结合使用的装置，所述水平定向钻探系统包括钻柱，所述钻柱从钻机延伸至地埋工具，使得在地埋操作期间所述钻柱的延伸和回缩整体产生所述地埋工具穿过地下的对应运动，所述钻柱限定有通道，所述通道用于承载钻井泥浆从所述钻机至所述地埋工具的加压流动以使钻井泥浆从所述地埋工具排出，所述装置包括：传感器装置，其用于监测所述钻机处的井上泥浆压力、所述地埋工具周围的地中存在的井下泥浆环空压力以及所述钻井泥浆在所述钻柱的通道内的泥浆流量中的每一个；处理装置，其构造为：检测处于或高于井上泥浆压力阈值的井上泥浆压力；响应于检测到所述井上泥浆压力处于或高于井上泥浆压力阈值，确定所述地埋工具周围的地中的井下泥浆环空压力的当前值；将所述井下泥浆环空压力的当前值与井下泥浆压力阈值进行比较；响应于所述井下泥浆环空压力的当前值处于或低于所述井下泥浆压力阈值，确定通过所述钻柱的当前泥浆流量；将所述当前泥浆流量与泥浆流量阈值进行比较；以及基于所述当前泥浆流量处于或低于所述泥浆流量阈值，启动响应。52.一种与水平定向钻探系统结合使用的方法，所述水平定向钻探系统包括钻柱，所述钻柱具有从钻机延伸至用于执行地埋操作的地埋工具为止的长度，所述钻柱将所述地埋工具沿路径移动穿过地下，所述钻柱的运动至少部分地由所述地埋工具的俯仰取向表征，所述方法包括：测量所述钻柱的运动，以基于所述钻柱的长度将所述运动表征为所述地埋工具的一系列增量运动；建立与各个增量运动相关联的所述地埋工具的俯仰取向；确定各个增量运动的沿地埋工具深度的增量深度变化量，使得各个增量运动充当俯仰测量间隔；以及对所述增量深度变化量进行求和，以作为确定所述地埋工具在当前位置的当前深度的一部分。53.根据权利要求52所述的方法，其中，所述测量基于所述钻柱的长度。54.根据权利要求52所述的方法，其中，在所述地埋工具远离所述钻机前进期间执行所述测量。55.根据权利要求52所述的方法，其中，在所述地埋工具朝所述钻机回缩期间执行所述测量。56.根据权利要求52所述的方法，还包括：将增量运动间隔一定量，使得所述钻柱的弯曲是能忽略不计的。57.根据权利要求52所述的方法，还包括：基于对于各个增量运动而言所述地埋工具沿直线段前进的假定，确定所述增量深度变化量。58.根据权利要求52所述的方法，还包括：通过使用所述钻柱作为电导体来将各个俯仰取向传输至所述钻机，以便表现出用于传输的吞吐量；以及基于所述吞吐量修改用于一系列增量运动的俯仰测量间隔。59.根据权利要求52所述的方法，还包括：通过使用所述钻柱作为电导体经由钻柱通信系统将各个俯仰取向以及其它数据流量传输至所述钻机，以便表现出用于传输的吞吐量；以及基于所述钻柱通信系统的当前流量改变用于一系列增量运动的俯仰测量间隔。60.根据权利要求52所述的方法，还包括：以与所述地埋工具相对于水平取向的偏移量成比例的方式修改俯仰测量间隔的频率。61.根据权利要求52所述的方法，还包括：基于所述地埋工具的当前俯仰值修改俯仰测量间隔的频率。62.根据权利要求60所述的方法，还包括：以与所述地埋工具的俯仰的增大的变化率成比例的方式修改俯仰测量间隔的频率。63.根据权利要求52所...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾伯特·W·周，本杰明·约翰·梅代罗斯，克雷格·卡斯韦尔，
申请(专利权)人：默林科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US