用于减轻井下工具振动的阻尼器制造技术

本发明专利技术描述了用于使井下系统的扭转振荡发生阻尼的系统和方法。该系统包括被配置在井下系统上的阻尼系统。该阻尼系统包括第一元件以及与第一元件摩擦接触的第二元件。该第二元件以一定速度相对于第一元件运动，该速度是具有振幅和平均速度的周期性速度波动的总和，其中平均速度低于周期性速度波动的振幅。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于减轻井下工具振动的阻尼器相关申请的交叉引用本申请要求2018年3月15日提交的美国申请序列号62/643,291的更早提交日期的权益，该美国申请的全部公开内容以引用方式并入本文。
技术介绍
1.
本专利技术整体涉及用于在操作期间使井下系统的振动发生阻尼的井下操作和系统。2.相关技术的描述在地下深处钻出钻孔以用于许多应用，诸如二氧化碳封存、地热生产以及油气勘探和生产。在所有这些应用中，钻出钻孔，使得它们穿过位于地表下方的地层(例如，封存箱)中所包含的材料(例如，气体或流体)或允许触及该材料。可将不同类型的工具和仪器设置在钻孔中以执行各种任务和测量。在操作中，井下部件可经受振动，这可影响操作效率。例如，钻柱和井底钻具组合中的剧烈振动可由钻头处的切削力或井下工具(诸如泥浆马达)中的质量不平衡引起。此类振动产生的影响可包括但不限于降低的钻进速率、降低的测量质量以及井下部件、工具和/或设备的过度疲劳和磨损。
技术实现思路
本文公开了用于使井下系统的振荡(诸如扭转振荡)发生阻尼的系统和方法。该本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于使井下系统(702、900、1002、1102)的扭转振荡发生阻尼的系统，所述系统包括：/n阻尼系统(700、1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600、1700、1800、1900)，所述阻尼系统被配置在所述井下系统上，所述阻尼系统包括：/n第一元件(710、1010、1110、1210、1310、1410、1510、1610、1710、1810、1910)；和/n第二元件(712、1012、1112、1212、1312、1412、1512、1612、1712、1812、1912)，所述第二元件与所述第一元件摩擦接触，/n其中所述第二元件以一定速度相对于...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180315 US 62/643,2911.一种用于使井下系统(702、900、1002、1102)的扭转振荡发生阻尼的系统，所述系统包括：
阻尼系统(700、1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600、1700、1800、1900)，所述阻尼系统被配置在所述井下系统上，所述阻尼系统包括：
第一元件(710、1010、1110、1210、1310、1410、1510、1610、1710、1810、1910)；和
第二元件(712、1012、1112、1212、1312、1412、1512、1612、1712、1812、1912)，所述第二元件与所述第一元件摩擦接触，
其中所述第二元件以一定速度相对于所述第一元件运动，所述速度是具有振幅和平均速度的周期性速度波动的总和，其中所述平均速度低于所述周期性速度波动的所述振幅。


2.根据权利要求1所述的系统，所述系统还包括调节元件(716)，所述调节元件被布置为调节所述第一元件与所述第二元件之间的力。


3.根据权利要求2所述的系统，其中所述调节是基于所述扭转振荡的所述振幅和频率中的至少一者的阈值。


4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述第一元件包括固定地附接到所述第二元件的第一部分(1232)，使得所述第一部分不相对于所述第二元件运动。


5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述扭转振荡包括第一振荡模态和第二振荡模态，并且其中至少一个(i)所述第二元件包括第一主体(1018、1118)和第二主体(1020、1120)，其中所述第一主体以一定速度相对于所述第一元件运动，所述速度是具有第一振幅和第一平均速度的第一周期性速度波动的第一总和；并且所述第二主体以一定速度相对于所述第一元件运动，所述速度是具有第二振幅和第二平均速度的第二周期性速度波动的第二总和，其中所述第一平均速度低于所述第一周期性速度波动的所述第一振幅并且所述第二平均速度低于所述第二周期性速度波动的所述第二振幅，其中所述第一主体被选择为使所述第一振荡模态发生阻尼并且所述第二主体被选择为使所述第二振荡模态发生阻尼；(ii)处理器被配置为计算所述第一振荡模态和所述第二振荡模态中的至少一者的模态振型，并且其中基于所述计算来将所述第一元件和所述第二元件中的至少一者定位在所述阻尼系统中；和/或(iii)所述第一振荡模态和所述第二振荡模态中的至少一者具有包括最大值和最小值的振型，并且所述第一元件和所述第二元件中的至少一者的长度是所述最大值与所述最小值之间的距离的十分之一。


6.根据权利要求5所述的系统，其中所述井下系统围绕旋转轴旋转，并且其中所述第一主体和所述第二主体沿着所述旋转轴定位在不同位置处。


7.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述摩擦接触在所述周期性速度波动的每个周期期间从静摩擦切...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈亚斯·霍尔，萨萨·米哈伊洛维奇，
申请(专利权)人：贝克休斯控股有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US