钻井工具面的闭环控制制造技术

公开了钻井工具面的闭环控制。用于计算钻进速度的井下方法包括：(a)钻地下钻孔；(b)接收在上部勘测站测量的地下钻孔的参考姿态；(c)接收在下部勘测站测量的地下钻孔的测量姿态；(d)在井下处理参考姿态和测量姿态，以计算地下钻孔在上部及下部勘测站之间的角度变化量；(e)处理地下钻孔的角度变化量以计算(a)中钻井的钻进速度。井下导向工具包括：工具本体；用于控制钻井方向的导向机构；用于测量地下钻孔的姿态的多个传感器；井下控制器，包括模块，其具有用于处理在第一勘测站和第二勘测站处由传感器接收的姿态测量结果以计算第一和第二勘测站之间的角度变化量的指令；对角度变化量进行处理，以计算钻井时的钻进速度。

Closed loop control of drilling tool surface

【技术实现步骤摘要】
钻井工具面的闭环控制本申请是申请号为201480018724.7、申请日为2014年3月19日、申请人为普拉德研究及开发股份有限公司、专利技术名称为“钻井工具面的闭环控制”的中国专利技术专利申请的分案申请。
所公开的实施例总体涉及用于在井下定向钻井作业期间维持定向控制的方法，并且更特别地涉及用于确定随钻井下工具面偏移的方法。
技术介绍
在钻地下井眼时，使用自动钻井方法已变得越来越常见。这些方法可以基于多种井下反馈测量被用来例如控制钻井方向，这些测量例如随钻进行的倾角和方位角测量，或随钻测井测量。自动钻井方法(和一般定向钻井方法)的一个困难在于，定向钻井工具呈现为向着偏离设定点方向的方向钻井(或转向)的趋势。例如，当设定为直线向前钻一个水平井时，某些钻井工具可能具有下降倾斜(向下转向)和/或向左或向右转向的趋势。更加困难的是，这些趋势可以受多个因素的影响，并可在钻井作业期间不可预期地变化。影响该定向趋势的因素可以包括，例如，地下岩层的属性、井底钻具组合(BHA)的结构、钻头磨损、钻头/稳定器侧移，意外触点(例如，由于BHA的压缩和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于计算钻进速度的井下方法，所述方法包括：/n(a)钻地下钻孔；/n(b)接收所述地下钻孔的参考姿态，所述参考姿态在上部勘测站测量；/n(c)接收所述地下钻孔的测量姿态，所述测量姿态在下部勘测站测量；/n(d)在井下处理所述参考姿态和所述测量姿态，以计算所述地下钻孔在上部及下部勘测站之间的角度变化量；和/n(e)处理所述地下钻孔的角度变化量，以计算(a)中钻井的钻进速度。/n

【技术特征摘要】
20130329 US 61/806,5221.一种用于计算钻进速度的井下方法，所述方法包括：
(a)钻地下钻孔；
(b)接收所述地下钻孔的参考姿态，所述参考姿态在上部勘测站测量；
(c)接收所述地下钻孔的测量姿态，所述测量姿态在下部勘测站测量；
(d)在井下处理所述参考姿态和所述测量姿态，以计算所述地下钻孔在上部及下部勘测站之间的角度变化量；和
(e)处理所述地下钻孔的角度变化量，以计算(a)中钻井的钻进速度。


2.如权利要求1所述的方法，其中，所述(a)中钻井的钻进速度使用下面的数学方程计算：



其中，ROP表示钻井的钻进速度，DLS表示在(a)中正在被钻的地下钻孔的全角变化率，β表示上部及下部勘测站之间的角度变化量，Δt表示在上部及下部勘测站测量所述参考姿态和测量姿态之间所经过的时间。


3.如权利要求2所述的方法，其中，随着(a)中钻井时，基本连续地在(e)中计算所述钻井的钻进速度。


4.如权利要求1所述的方法，其中，在(d)中使用下面的数学方程之一计算所述地下钻孔的角度变化量：

【专利技术属性】
技术研发人员：P霍恩布洛尔，CC博加特，A鲍勒，J杉浦，
申请(专利权)人：普拉德研究及开发股份有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB