CN115053046A - 用于泥浆马达的欠固化定子 - Google Patents

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Y.刘
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Abstract

一种用于泥浆马达的定子及其制造和使用方法，其中一种这样的方法包括获得具有至少部分由橡胶制成的定子的泥浆马达。至少一部分橡胶被固化至多约90％。该方法还包括将泥浆马达作为钻柱的一部分部署到井中。在将泥浆马达部署到井中之前，橡胶没有进一步固化。该方法还包括使用泥浆马达通过将泥浆泵送通过定子来产生扭矩。

Description

用于泥浆马达的欠固化定子
相关申请的交叉引用
本申请要求2019年12月19日提交的美国专利申请号62/950,469的权益和优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文。
背景技术
井下或“泥浆”马达用于钻井组件，例如，在石油和天然气工业中，用于转动钻柱末端的钻头、发电或以其他方式使工具在井筒内旋转。泥浆马达可以由流经钻柱的钻井液(“泥浆”)提供动力。泥浆还用于润滑钻柱，并带走钻柱和井筒壁之间环形空间中的钻屑。因此，除了溶剂和其他液体之外，泥浆可能还包括颗粒物质。同样地，泥浆虽然可用于驱动井下泥浆马达，但对其部件来说却是恶劣的工作环境。
在这种环境中成功使用的一种泥浆马达是渐进式腔或Moineau型马达。这种类型的泥浆马达通常包括接收在定子孔内的螺旋转子。定子孔通常具有向内延伸的弯曲凸角，与向外延伸的弯曲腔或“室”交替。流体中的压力驱动螺旋转子在定子的孔内旋转。为了适应恶劣的环境，同时避免损坏转子，至少定子的内部可以由相对较软的材料制成，例如橡胶。然而，橡胶容易磨损和破裂，这可能会改变定子的几何形状，降低泥浆马达的效率。因此，通常寻求完全固化和硬化的橡胶来抵抗这种几何形状变化，并在定子的整个生命周期中保持高效率。
在达到定子寿命周期的终点时，可能必须将钻井组件从井中拉出，并带回地面，以便新的定子(或至少其新的橡胶部件)可以替换磨损的定子。因此，定子磨损是钻井作业非生产时间的来源。
发明内容
本公开的实施例可提供一种用于泥浆马达的定子，该定子包括至少部分由橡胶制成的主体。至少一部分橡胶至多约90％固化。
本公开的实施例还提供了一种用于制造泥浆马达的定子的方法。该方法包括将橡胶体定位在模具中，使得橡胶体限定螺旋内孔。橡胶体基本上未固化。该方法还可包括在足以使橡胶体的至少一部分固化至多约90％的温度和时间下固化橡胶体，并允许橡胶体冷却以保持橡胶体的至少一部分固化约90％。
本公开的实施例可进一步提供一种方法，该方法包括获得具有至少部分由橡胶制成的定子的泥浆马达。至少一部分橡胶被固化至多约90％。该方法还包括将泥浆马达作为钻柱的一部分部署到井中。在将泥浆马达部署到井中之前，橡胶没有进一步固化。该方法还包括使用泥浆马达通过将泥浆泵送通过定子来产生扭矩。
提供本概述以介绍将在下文详细描述中进一步描述的一些概念。该概述不旨在标识所要求保护的主题的关键或必要特征，也不旨在用于帮助限制所要求保护的主题的范围。
附图说明
包含在本说明书中并构成本说明书一部分的附图示出了本教导的实施例并且与描述一起用于解释本教导的原理。在图中：
图1示出了根据一实施例的井场系统的示例。
图2示出了根据一实施例的泥浆马达的一部分的截面图。
图3示出了根据一实施例的泥浆马达定子中橡胶的疲劳寿命与固化百分比的关系图。
图4示出了根据一实施例的泥浆马达的一部分的轴向截面图。
图5示出了根据一实施例的用于固化定子主体的系统的示意图。
图6示出了根据一实施例的由橡胶样品的差示扫描量热法(DSC)测试产生的图。
图7示出了根据一实施例的固化模拟系统的示意图，该固化模拟系统可用于确定例如给定定子的固化时间和温度。
图8A示出了根据一实施例的用于制造定子的方法的流程图。
图8B示出了根据一实施例的用于部署包括定子的泥浆马达的方法的流程图。
图9示出了根据一实施例的计算系统的示意图。
具体实施方式
现在将对实施例进行详细说明，其示例在附图中说明。在下面的详细描述中，阐述了许多具体细节，以便提供对本公开的透彻理解。然而，对于本领域普通技术人员来说，显然可以在没有这些具体细节的情况下实施本公开。在其他情况下，没有详细描述公知的方法、程序、组件、电路和网络，以免不必要地模糊实施例的各个方面。
还应理解，尽管术语第一、第二等可以在这里用来描述各种元件，但是这些元件不应该被这些术语所限制。这些术语仅用于区分一个元件和另一个元件。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第一对象可以被称为第二对象，并且类似地，第二对象可以被称为第一对象。第一对象和第二对象分别都是对象，但是它们不被认为是同一个对象。
本公开描述中使用的术语仅用于描述特定实施例，无意限制本公开。如在本公开的说明书和所附权利要求中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文清楚地另外指出。还应该理解，这里使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关列出项目的任何可能组合。还将理解，术语“包括(includes)”、“包括(including)”、“包含(comprises)”和/或“包含(comprising)”在本说明书中使用时，指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或添加。此外，如这里所使用的，根据上下文，术语“如果”可以被解释为表示“当...时”或“在...时”或“响应于确定”或“响应于检测”。
现在关注根据一些实施例的处理程序、方法、技术和工作流程。这里公开的处理过程、方法、技术和工作流程中的一些操作可以被组合和/或一些操作的顺序可以被改变。
图1示出了井场系统，其中可使用根据本公开示例的数据。井场可以是陆上的或海上的。在该示例系统中，以众所周知的方式通过旋转钻井在地下地层中形成井眼。钻柱225悬挂在井眼236内，并且具有底部钻具组合(BHA)240，该底部钻具组合包括在其下端的钻头246。地面系统220包括位于井眼236上方的平台和井架组件，该组件包括转盘224、方钻杆(未示出)、钩221和旋转接头222。钻柱225通过由未示出的装置提供能量的转盘224旋转，转盘224在钻柱225的上端与方钻杆(未示出)接合。钻柱225通过方钻杆(未示出)和允许钻柱225相对于钩221旋转的旋转接头222悬挂在附接到游车(也未示出)的钩221上。众所周知，可以使用顶部驱动系统来代替图1所示的转盘系统。
在所示示例中，地面系统还包括储存在井场形成的坑231中的钻井液或泥浆232。泵233经由旋转接头222中的端口(未示出)将钻井液输送到钻柱225的内部，使得钻井液如方向箭头234所示通过钻柱225向下流动。钻井液经由钻头246中的端口(未示出)离开钻柱，然后通过钻柱225的外侧和井眼236的壁之间的环形区域向上循环，如方向箭头235和235A所示。以这种方式，钻井液润滑钻头246，并在返回到井坑231进行再循环时将地层切屑带到地面。
所示实施例的BHA 240可包括随钻测量(MWD)工具241、随钻测井(LWD)工具244、旋转可转向定向钻井系统245和马达以及钻头250。还应当理解，可以使用一个以上的LWD工具和/或MWD工具，例如如243所示。
LWD工具244容纳在特殊类型的钻铤中，如本领域所知，可包含一种或多种已知类型的测井工具。LWD工具244可以包括测量、处理和存储信息的能力，以及与地面设备通信的能力。在本示例中，LWD工具244可以是本领域已知的任何一种或多种测井仪器，包括但不限于电阻率、声速或慢度、中子孔隙度、伽马-伽马密度、中子活化光谱、核磁共振和自然伽马发射光谱。
MWD工具241也容纳在特殊类型的钻铤中，如本领域所知，可包含一个或多个用于测量钻柱和钻头特性的装置。MWD工具241还包括用于向井下系统发电的设备242。这通常可以包括由钻井液的流动提供动力的泥浆涡轮发马达，可以理解的是，也可以采用其他动力和/或电池系统。在本实施例中，MWD工具241可以包括一个或多个以下类型的测量装置:钻压测量装置、扭矩测量装置、振动测量装置、冲击测量装置、粘滑测量装置、方向测量装置和倾斜测量装置。发电设备242还可以包括钻井液流量调节器，用于将测量和/或工具状况信号传送到地面，以便由测井和控制单元226进行检测和解释。
图2示出了根据一实施例的泥浆马达300(图1中装置242的一个示例)的截面图。如图所示，泥浆马达300可以是Moineau型渐进腔马达，因此可以包括螺旋转子302和相应的定子304。转子/定子组合可容纳在管306中，管306可围绕定子304的外表面308。这样，当组装在管306中时，外表面308可以与管306对接(例如，可能经由粘合剂层和/或一个或多个其他层接触)。
定子304可具有至少部分由橡胶制成的主体310。主体310可以限定内孔311，转子302通过该内孔被接收。内孔311可以被配置成接收穿过其中的钻井泥浆。主体310可以具有内表面313，该内表面313限定了轴向延伸穿过定子304的内孔311。内表面313可以是异形的，即不完全是圆柱形的。例如，内表面313可以限定与向外延伸的室314交替的向内延伸的凸角312。凸角312和室314的组合可以被构造成与转子302配合，以便在泥浆马达300的轴向长度上存在流体压差的情况下，根据渐进腔马达的操作原理，促进转子302相对于定子304的旋转。
构成主体310至少一部分的橡胶可能欠固化。例如，至少一部分橡胶可以固化至多约90％，或至多约70％，或约50％至约90％，或约70％至约90％。在本文中，“大约”是指在商业上合理的公差范围内，例如+/-5％。此外，固化百分比可以使用差示扫描量热法(DSC)来测量，这将在下面更详细地解释。
欠固化橡胶可产生更软的橡胶，其更容易变形(例如，弹性变形)。然而，使用欠固化橡胶(其中至少一部分橡胶固化少于约90％的橡胶)的令人惊讶和意外的结果是定子304中的橡胶具有增加的疲劳寿命。也就是说，如果橡胶欠固化，疲劳断裂(其是减少泥浆马达弹性体寿命的一种主要失效模式)可能需要更长时间才能形成。特别地，如果靠近内孔311(例如，限定内表面313并从其径向向外延伸相对小的距离)的橡胶被固化少于约90％，或少于约70％，或上述任何其它范围，疲劳寿命出乎意料地增加。
图3示出了根据一实施例的定子304的疲劳寿命(垂直轴)作为构成主体310的至少内部部分的橡胶的固化百分比(水平轴)的函数的曲线图。如所示，循环次数(垂直轴上的疲劳寿命)在固化超过70％时减少，并从那里向下进行到完全固化(接近100％)的橡胶。因此，欠固化的橡胶定子304出乎意料地具有比完全固化的定子更长的疲劳寿命。
图4示出了根据一实施例的泥浆马达300的轴向截面图。在定子304的生产期间，主体310可以通过施加到其外部的热量固化，该热量随时间径向向内传导。构成主体310的橡胶的局部固化百分比通常可以是先前温度历史的函数。因此，考虑到任何给定的径向线，主体310上升高到最低温度(或者，换句话说，升高到固化温度以上持续最少时间)的点是径向最内点。因此，当围绕定子304限定的圆周向前进时，其内表面313在任何给定角度限定固化最少的点。
然而，从图4可以容易地理解，内表面313不是完全圆形的，而是限定了交替的凸角312和腔314，如上所述。还应当理解，可以在各种不同的设计中采用任意数量的凸角312和腔314。由于提供了凸角312和腔314，外表面308和内表面313之间的橡胶量可以随着围绕定子主体310的进行而变化。因此，在固化过程中，其通过从外向内加热主体310再次进行，在凸角312处靠近内表面313的橡胶可能比在腔314处靠近内表面313的橡胶固化更少。因此，固化量随着沿内表面313周向进行而变化，但是通常不随着沿圆柱形外表面308周向进行而变化。换言之，橡胶的固化百分比可以大致是橡胶的径向位置的函数，向外的橡胶比向内的橡胶更固化。这也可以称为固化梯度，固化百分比随着径向向外进行而增加。固化梯度可能不是线性增加的(随着向外进行)，但是可以表明在外侧固化最多和随着向内进行越少的一般趋势。
图5示出了根据一实施例的用于部分固化定子304的主体310的橡胶的系统500的简化示意图。定子304最初通过在芯502周围和管503内放置未固化的橡胶制成。例如，未固化的橡胶可以在压力下注射。芯502可以提供成品定子主体310所需的螺旋形状的凸角和腔。这样，芯502和管503可以为主体310的未固化橡胶提供模具。
主体310连同芯502和管503可置于固化装置504内，固化装置504可为高压釜或固化槽，仅举两个示例。在橡胶将完全固化的情况下，可以进行时间和温度的简单计算，并且将橡胶置于固化装置504中，直到至少完全固化，例如固化百分比非常接近100％。因此，在这种情况下，不同尺寸的定子主体可以一起固化，而不会显著影响固化过程。
然而，在本文的实施例中，主体310的至少一部分要欠固化，因此系统500可包括额外的装置以更紧密地调节该过程。例如，系统500可以包括热流传感器506和附接在其上的数据采集和处理设备(例如，计算机508)。热流传感器506可以提供代表固化过程的完整性的数据。简而言之，不受理论的束缚，固化过程从吸热开始，因此可能需要加热的环境(例如，浸没在液体硫化浴中，如图5所示)。然而，一旦反应开始，固化过程可能会放热。固化完成后，放热反应停止。因此，热流传感器506可用于跟踪装置504的热量输入和/或输出，以便确定主体310中发生的固化量。
图6示出了根据一实施例的由橡胶样品的DSC测试产生的曲线图600。例如，DSC测试可以提供代表已经完成的放热固化反应的量的数据，该数据可以与固化百分比成比例。在该测试过程中，橡胶样品以恒定速率加热，并测量流向样品的热流。如图6所示，热流(单位为瓦特/克)作为横轴上温度的函数绘制在纵轴上。热流是负的，因为热量被传递到橡胶样品以提高其温度。
放热反应的比焓可以通过对热流中的相关峰值(例如，图6中的阴影区域)进行积分来计算。通常，样品的固化百分比与DSC衍生曲线图600中固化反应示出的焓成反比。换句话说，较低的固化百分比对应于固化反应中较大的焓。例如，峰值606对应于比峰值608更低的固化百分比，而没有示出峰值的曲线602对应于完全固化的样品。为了测量固化百分比，将要确定的固化百分比的橡胶样品与0％固化的参考样品(即完全未固化的橡胶)进行比较。在这种情况下，测试样品的固化百分比计算如下:固化％＝(1-ΔH/ΔH0)×100％，其中ΔH和ΔH0分别为测试样品和参考样品的放热固化反应的比焓。
在一些实施例中，例如，在固化过程之前通过计算机模拟，可使用特定尺寸的主体310的数字模型计算时间和温度。图7示出了根据一实施例的可以执行这种计算的模拟系统700的示意图。模拟系统700可以接收几何输入702。例如，几何输入702可以包括管503和芯502的尺寸和形状的物理测量，以及芯轮廓(例如，凸角的数量和几何形状)，其可以限定主体310的橡胶的横截面尺寸。模拟系统700还可以接收材料属性输入704，其可以包括正在固化的橡胶、芯502和未固化主体310可以位于其中的管503的属性。例如，输入704可以包括来自移动模头流变仪(MDR)的输入，其可以针对管503、主体310的橡胶和芯502的各种初始温度提供达到90％固化的时间(t90)或任何其他固化量。模拟系统700还可以接收管503、主体310的橡胶和芯502的起始温度的初始温度分布输入706。输入708和710可以包括固化温度和期望的固化百分比。在一些实施例中，固化温度708可以不作为输入提供，但是可以是模拟过程的输出，如下所述，但是在其他实施例中，可以作为输入提供。
可将这些输入702-710输送至固化模拟模块712，该模块可包括硬件和/或软件，其配置为部分基于输入来模拟固化过程。固化模拟模块712然后可以使用所提供的参数模拟固化过程，并且可以提供输出，该输出可以允许固化过程的计划。例如，固化模拟模块712可以为管503和/或芯502提供热分布输出，其可以指定不同持续时间(例如，固化时间)的开始和结束温度。在一实施例中，输出可以包括温度对时间的曲线图。
固化模拟模块714的输出可提供给可视化模块714，可视化模块714可产生输出的视觉显示，例如，在计算机监视器或另一类型的显示器上。例如，可以使用可视化模块714来可视化绘图，可视化模块714可以包括计算机显示器。可视化模块714还可以描绘由固化模拟模块712确定的用于固化建模主体310的固化时间716和/或固化温度718。然而，在一些实施例中，固化温度可以不是模拟模块712的输出，但是如上所述，可以是708处的输入。
现在参考图8A，示出了根据一实施例的用于制造定子的方法800的流程图。鉴于图2-7的定子实施例，可以最好地理解方法800，因此参考其进行描述。然而，应当理解，方法800的各种实施例可以采用其他结构。
方法800可包括选择形成定子304的主体310的至少一部分的橡胶的固化百分比，如在802处。如上所述，可以为主体310的一个或多个特定部分选择固化百分比，例如，在凸角312处接近内表面313。在各种实施例中，所选择的固化百分比可以是小于约90％、小于约70％或介于约50％和约90％之间的任何值或值范围。固化百分比可以选择为磨损或疲劳寿命和其他材料特性之间的折衷，例如主体310的抗拉强度、主体310的杨氏模量、主体310的机械强度(例如抗拉强度)、主体310的耐磨性等，对于特定应用中的钻探泥浆，在不同的温度和时间下进行。此外，固化百分比可以至少部分地基于主体210在各种条件下的有限元分析(FEA)模拟来选择。
方法800还可包括获取定子304的物理规格，如在804处。物理规格可包括定子304的尺寸(例如，内径、外径等)和/或其材料特性，例如热容量。物理规格还可包括定子304的几何形状，例如其中凸角312的数量和位置。
方法800可还包括获取芯502和管503的物理规格，在芯502和管503之间，主体310将至少部分固化，如在806处。物理规格可以包括尺寸、几何形状和/或材料属性。
方法800可包括至少部分基于在804和806处收集的物理规格模拟主体310的固化过程，如在808处。根据该模拟，可以确定一个或多个固化时间和/或温度。例如，可以为不同的温度确定几个固化时间。在模拟完成之后，方法800然后可以包括选择用于固化主体310的经过时间和温度，如在810处。
在模拟期间或之后，方法800可包括将未固化橡胶置于芯502和管503之间，使未固化橡胶形成主体310的所需形状，如在812处。方法800然后可以继续将芯502、管503和主体310的未固化橡胶放置到固化装置504中，该固化装置504被配置为将在810处选择的温度施加到芯502、管503和主体310，如在814处。
方法800可包括在经过的时间后和/或达到一温度后，从固化装置504中移除主体310，或以其他方式使主体310冷却，如816处。经过的时间或温度可以与在810处选择的相同时间和/或温度。因此，在主体310已经在固化装置504中经过一段时间和/或升高到期望的温度之后，主体310的至少一部分可以以大约(在商业上合理的公差内)选定的固化百分比被固化。例如，可以为接近主体310的内表面313的体积指定固化百分比。
在一实施例中，方法800可额外地或潜在地替代上述模拟工作步骤，在主体310的橡胶固化时(例如，在固化装置504中时)，监测(例如，通过进行一次或多次测量)主体310的橡胶中的热流，如在815处。因此，不是或除了用于固化的预定时间和/或温度之外，方法800可以包括在达到特定热流时从固化装置504移除主体310，该特定热流可以代表基于例如放热固化反应放出的热量的已经发生的固化的特定量，如在716处。此外，可以在固化之后从主体310中取出一块橡胶，并且可以测试固化百分比，以便确认所获得的结果。
从固化装置504上移除主体310后，无需进一步固化主体310，可将主体310组装到泥浆马达300中，如在818处。例如，芯502可以从主体310移除，并且主体310可以在其中接收凸角转子302。主体310的欠固化橡胶因此可以被配置为作为泥浆马达300中的定子304的至少一部分来操作。因此，泥浆马达300可以组装到钻井组件中，并送入井中。
至少在钻井组件送入井中之前，主体310可保持欠固化。在一些情况下，井下环境的热量可以用来比在主体310的制造过程中更进一步固化主体310。这样，在定子304的生命周期期间，其主体310可以固化到超过在802处指定的固化百分比的百分比，而不脱离本公开的范围。
图8B示出了根据一实施例的另一种方法850的流程图。方法850可采用例如如上所述生产的定子304。方法850因此可以包括获得泥浆马达，该泥浆马达具有至少部分由欠固化(例如，至多大约90％固化)橡胶制成的定子，如在852处。方法850然后可以包括将泥浆马达组装为钻柱的一部分，如在854处。在854组装之前和期间，定子的欠固化橡胶可以保持欠固化。此外，同样在没有进一步固化定子304的欠固化橡胶的情况下，泥浆马达300可以作为钻柱的一部分部署到井中，如在856处。在这种部署期间，泥浆马达300可用于产生扭矩，如在858处，例如通过将钻井泥浆泵送通过定子304，以便使转子302旋转。在一些情况下，定子304的橡胶可以在井下环境中进一步固化。
在一些实施例中，本公开的任何方法可由计算系统执行。例如，计算系统可用于提供GUI 700，模拟固化过程，和/或执行方法800、850的至少一部分。在另一个示例中，相同的计算系统或不同的计算系统可用于监控固化过程并发出信号或以其他方式使主体310响应于达到计算的固化百分比而被移除。
图9示出了根据一些实施例的此类计算系统900的示例。计算系统900可以包括计算机或计算机系统901A，其可以是单独的计算机系统901A或分布式计算机系统的布置。计算机系统901A包括一个或多个分析模块902，其被配置为根据一些实施例执行各种任务，例如本文公开的一种或多种方法。为了执行这些不同的任务，分析模块902独立地或与一个或多个处理器904协调地执行，处理器904连接到一个或多个存储介质906。处理器904还连接到网络接口907，以允许计算机系统901A通过数据网络909与一个或多个额外的计算机系统和/或计算系统通信，例如901B、901C和/或901D(注意，计算机系统901B、901C和/或901D可以共享或不共享与计算机系统901A相同的架构，并且可以位于不同的物理位置，例如，计算机系统901A和901B可以位于处理设施中，同时与位于一个或多个数据中心和/或位于不同大陆的不同国家的一个或多个计算机系统如901C和/或901D通信)。
处理器可包括微处理器、微控制器、处理器模块或子系统、可编程集成电路、可编程门阵列或其他控制或计算装置。
存储介质906可实施为一种或多种计算机可读或机器可读存储介质。注意，虽然在图9的示例实施例中，存储介质906被描绘为在计算机系统901A内，但是在一些实施例中，存储介质906可以分布在计算系统901A和/或附加计算系统的多个内部和/或外部机箱内和/或跨其分布。存储介质906可以包括一种或多种不同形式的存储器，包括半导体存储设备，诸如动态或静态随机存取存储器(DRAM或SRAM)、可擦除和可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除和可编程只读存储器(EEPROM)和闪存、诸如固定、软盘和可移动盘的磁盘、包括磁带在内的其他磁介质、诸如压缩盘(CD)或数字视频盘(DVD)、
Figure BDA0003765304220000111
盘或其他类型的光存储或其他类型的存储设备。注意，上面讨论的指令可以在一个计算机可读或机器可读存储介质上提供，或者可替换地，可以提供在分布在可能具有多个节点的大型系统中的多个计算机可读或机器可读存储介质上。这种计算机可读或机器可读存储介质被认为是物品(或制品)的一部分。物品或制品可以指任何制造的单个部件或多个部件。一个或多个存储介质可以位于运行机器可读指令的机器中，或者位于可以通过网络从其下载机器可读指令以供执行的远程站点。
在一些实施例中，计算系统900包含一个或多个固化模块908。在计算系统900的示例中，计算机系统901A包括固化模块908。在一些实施例中，单个固化模块可以用于执行该方法的一个或多个实施例的一些或所有方面。在替代实施例中，多个固化模块可用于执行方法的一些或所有方面。
应了解，计算系统900仅为计算系统的一个示例，计算系统900可具有比所示更多或更少的组件，可组合图9示例实施例中未示出的附加组件，和/或计算系统900可具有与图9所示组件的不同配置或布置。图9所示的各种组件可以用硬件、软件或硬件和软件的组合来实现，包括一个或多个信号处理和/或专用集成电路。
此外，本文所述处理方法中的步骤可通过运行信息处理装置(例如通用处理器或专用芯片，例如ASIC、FPGA、PLD或其他合适的装置)中的一个或多个功能模块来实施。这些模块、这些模块的组合和/或它们与通用硬件的组合都包括在本公开的保护范围内。
控件、模型和/或其他解释辅助工具可以迭代方式进行改进；这个概念适用于这里讨论的本方法的实施例。这可以包括使用在算法基础上执行的反馈循环，例如在计算设备(例如，图9的计算系统900)处，和/或通过用户的手动控制，用户可以确定给定的步骤、动作、模板、模型或曲线集是否已经变得足够准确。
出于解释目的，已参照特定实施例对前述说明进行了描述。然而，上面的说明性讨论并不旨在穷举或将本公开限制于所公开的精确形式。鉴于上述教导，许多修改和变化是可能的。此外，示出和描述方法的元件的顺序可以重新排列，和/或两个或更多元件可以同时出现。选择和描述实施例是为了最好地解释本公开的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够最好地利用本公开和具有各种修改的各种实施例，以适合预期的特定用途。

Claims (20)

1.一种用于泥浆马达的定子，该定子包括至少部分由橡胶制成的主体，其中至少一部分橡胶至多约90％被固化。
2.根据权利要求1所述的定子，其中，所述橡胶限定了固化梯度，使得所述橡胶在其外表面被更多地固化而在其内表面被更少地固化，所述内表面限定了穿过所述主体的孔，其中，至多约90％固化的橡胶的至少一部分包括所述内表面。
3.根据权利要求2所述的定子，其中，所述外表面被配置为与泥浆马达的管接合，其中所述内表面被配置为与转子配合，并且其中所述孔被配置为接收通过其的钻井液。
4.根据权利要求1所述的定子，其中，所述橡胶的至少一部分至多70％被固化。
5.根据权利要求1所述的定子，其中，所述橡胶的至少一部分在大约50％固化和大约90％固化之间。
6.根据权利要求1所述的定子，其中，所述主体限定了包括交替的凸角和室的螺旋内孔，其中，所述主体的径向厚度在凸角处比在室处更大，并且其中在凸角处形成内表面的橡胶比在室处形成内表面的橡胶固化程度低。
7.根据权利要求6所述的定子，其中，至多约90％固化的橡胶的至少一部分位于凸角处的内表面处，而不位于室处的内表面处。
8.一种泥浆马达，包括权利要求1的定子和延伸穿过定子的转子。
9.一种用于制造泥浆马达的定子的方法，该方法包括:
将橡胶体定位在模具中，使得橡胶体限定螺旋内孔，其中橡胶体基本上未固化；和
在足以使至少一部分橡胶体固化至多约90％的温度和时间下固化橡胶体；和
允许橡胶体冷却，以保持橡胶体的至少一部分约90％固化。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，在固化之后，橡胶体在其内孔处比在其外表面处的固化程度低。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述橡胶主体的至多固化90％的部分靠近所述内孔。
12.根据权利要求9所述的方法，还包括:
从橡胶体移除模具，而不进一步固化橡胶体；和
组装包括作为定子的至少一部分的橡胶体的泥浆马达。
13.根据权利要求9的方法，其中，固化橡胶体包括将橡胶体和模具浸没在硫化浴中或将橡胶体和模具置于高压釜中。
14.根据权利要求9所述的方法，其中，所述橡胶体在50％固化和90％固化之间进行固化。
15.根据权利要求9所述的方法，还包括:
在加热橡胶体之前，选择主体的至少一部分的固化百分比；
获得主体和模具的物理特征；和
在加热橡胶体之前，通过至少部分基于物理特性模拟固化过程来确定加热橡胶体的时间和温度。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括至少部分基于主体的疲劳寿命、主体的杨氏模量、主体的机械强度、主体的耐磨性、主体的有限元分析(FEA)模拟或其任意组合来选择固化百分比。
17.一种方法，包括:
获得具有至少部分由橡胶制成的定子的泥浆马达，其中至少一部分橡胶被固化至多约90％；
将所述泥浆马达作为钻柱的一部分部署到井中，其中在将所述泥浆马达部署到井中之前，所述橡胶不进一步固化；和
通过将泥浆泵送通过定子，使用泥浆马达产生扭矩。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，当部署到井中时，橡胶在井下环境中进一步固化。
19.根据权利要求17所述的方法，其中，所述橡胶限定固化梯度，使得所述定子的凸角的内表面上的橡胶被固化至多约90％，并且所述定子的室的内表面上的橡胶被固化多于所述凸角的内表面。
20.根据权利要求17所述的方法，其中，所述橡胶的至少一部分被固化约50％和约90％之间。
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