NO336657B1 - Fremgangsmåte for å bestemme arbeidet til en grunnborkrone av en gitt størrelse og konstruksjon når det bores et hull fra et startpunkt til et endepunkt - Google Patents

Abstract

Fremgangsmåte for å prøve arbeid av en borkrone (10) av en gitt størrelse og konstruksjon omfatter de trinn å bore et hull med borkronen (10) fra et startpunkt Q) til et endepunkt (T) og å registrere avstanden mellom startpunktet og endepunktet. Elektriske inkrementelle virkelig kraftsignaler(18) blir generert, hvert tilsvarende en kraft på borkronen (10) over et respektivt inkrement av avstanden mellom startpunktet og endepunktet. Elektriske inkrementelle signaler (14) blir også generert, hvert tilsvarende lengden av inkrementet for et av de respektive inkrementelle virkelig kraftsignaler (18). De inkrementelle virkelig kraftsignaler og inkrementelle avstandssignåler blir prosessert for å produsere en verdi tilsvarende det totale arbeid utfort av borkronen ved boring fra startpunktet til endepunktet. Ved bruk av en slik arbeidsprøve, kan et antall andre hendelser og/eller forhold i et borehull bli prøvet.

Description

Fra begynnelsen av olje- oggassboreindustrien, som vi kjenner den, har en av de største utfordringer vært det faktum at det er umulig å virkelig se hva som hender nede i et borehull. Det er et antall forhold og/eller hendelser nede i et borehull som kan være av stor viktighet for å bestemme hvordan man skal fortsette med operasjonen. Det er unødvendig å se at alle fremgangsmåter for å forsøke å prøve slike forhold og/eller hendelser nede i borehullet er indirekte. I den utstrekning, er de alle mindre enn ideelle, og det er stadig anstrengelser i industrien for å utvikle enklere og/eller mer nøyaktige fremgangsmåter.

I alminnelighet, har tilnærmingen i teknikken vært å fokusere på et spesielt forhold eller hendelse i et borehull og å utvikle en måte å prøve den spesielle tingen. F.eks., US 5 305 836 beskriver en fremgangsmåte hvormed slitasjen på en borkrone som er i løpende bruk kan bli elektronisk modulert, basert på litologien i det hull som blir boret med denne kronene. Dette hjelper operatøren til å vite når det er på tide å skifte ut borkronen.

Prosessen med å bestemme hvilken type borkrone som skal brukes i en gitt del av en gitt formasjon har tradisjonelt vært i beste fall basert bare på meget brede generelle vurderinger, og i verste fall mer et spørsmål om gjetting enn om vitenskap.

Andre eksempler kunne gis for andre typer av forhold og/eller hendelser.

Videre er det enda flere forhold og/eller hendelser som det vil være nyttig å vite. Imidlertid, siden de er mindre nødvendig og i betraktning prioritetene med å utvikle bedre fremgangsmåter for å prøve de tingene som er viktigere, er liten eller ingen oppmerksomhet gitt til fremgangsmåter for å prøve disse andre forholdene.

Overraskende nok, så vidt søkeren vet, har ingen vesentlig oppmerksomhet vært gitt til en fremgangsmåte for å prøve det arbeidet en borkrone gjør med å bore et hull fra et startpunkt til et endepunkt. Den foreliggende oppfinnelse frembringer en meget pragmatisk fremgangsmåte for å gjøre dette. Den spesielle fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse er relativt lett å implementere, og kanskje mer viktig, arbeidsprøven frembringer et felles grunnlag for å utvikle prøver av mange andre forhold og hendelser. Mer spesielt, et hull blir boret med en borkrone med vedkommende størrelse og konstruksjon fra et startpunkt til et endepunkt. Som brukt her, trenger ikke "startpunkt" å representere det punkt ved hvilken borkronen først blir satt i arbeid i borehullet. Likeledes, trenger ikke "endepunkt" å representere det punkt ved hvilket borkronen blir trukket ut og skiftet ut. Startpunktet og endepunktet kan være hvilke som helst to punkter mellom hvilke vedkommende borkrone borer, og mellom hvilke dataene som er nødvendige for etterfølgende trinn kan genereres.

I alle tilfeller, blir avstanden mellom startpunktet og endepunktet registrert og delt inn i et antall av, fortrinnsvis små, inkrementer. Et antall elektriske inkrementelle virkelige kraftsignaler, som hvert tilsvarer kraften av borkronen over et respektivt inkrement av avstanden mellom startpunktet og endepunktet, bli generert. Et antall elektriske avstandsmålesignaler, hvert tilsvarende lengden av inkrementet for ett av de respektive virkelige kraftsignaler, blir også generert. De inkrementelle virkelige kraftsignalene og de inkrementelle avstandssignalene blir prosessert av en datamaskin for å produsere en verdi som tilsvarer det totale arbeid som er utført av borkronen under boring fra startpunktet til endepunktet.

I foretrukne utførelser av oppfinnelsen, kan arbeidsprøven så brukes til å utvikle en prøve for den mekaniske effektivitet av borkronen så vel som et kontinuerlig nominelt arbeidsforhold mellom arbeid og slitasje for vedkommende borkronestørrelse og konstruksjon. Dette kan i sin tur brukes til å utvikle et antall andre ting.

F.eks., det nominelle arbeidsforhold omfatter et punkt for maksimum slitasje - maksimum arbeid, enkelte ganger her kalt "arbeidsklassen", som representerer den totale mengde arbeid som borkronen kan utføre før den blir slitt til det punkt hvor den ikke lenger er realistisk nyttig. Denne arbeidsklassen, og det forhold av hvilket den er en del, kan brukes, sammen med effektivitetsprøven, i en prosess for å bestemme hvorvidt en borkrone av vedkommende størrelse og konstruksjon kan bore et gitt intervall av formasjon. Andre borkronekonstruksjoner kan evalueres på lignende måte, hvoretter et begrunnet, vitenskapelig valg kan gjøres om hvilken krone eller serie av kroner skulle brukes til å bore vedkommende intervall.

En annen foretrukket utførelse av oppfinnelsen som bruker nominelt arbeidsforhold omfatter en bestemmelse av slipeevnen av den sten som blir båret i en gitt seksjon av et hull. Dette kan i sin tur brukes til å raffinere noen av de øvrige forhold som er prøvd i henhold til flere aspekter ved den foreliggende oppfinnelse, så som kronevalg-prosessen som henvist til ovenfor.

Det nominelle arbeidsforhold kan brukes til å fjern modellere slitasjen av en borkrone i løpende bruk i et hull, og bestemmelsen av slipeemne kan brukes til å raffinere denne modellen hvis intervallet som borkronen blir boret antas, f.eks. på grunn av erfaring med nærliggende "forskyvningsbrønner" og inneholde relativt slipende sten.

Foreliggende oppfinnelse er særlig egnet til å tilveiebringe en fremgangsmåte for å bestemme arbeidet til en grunnborkrone av en gitt størrelse og konstruksjon, ved å bore et hull med borkronen fra et startpunkt til et endepunkt; å registrere avstanden mellom startpunktet og endepunktet; og videre å generere et antall elektriske kraftmålesignaler som hvert tilsvarer en kraft av borkronen over et respektivt inkrement av avstanden mellom startpunktet og endepunktet, hvor hvert elektrisk kraftmålesignal blir generert fra elektriske signaler tilsvarende henholdsvis borkronens dreiemoment og skjæringsdybde per omdreining; generering av et antall elektriske avstandsmålesignaler, hvert tilsvarende lengden av inkrementet for et respektivt elektrisk kraftmålesignal; og å prosessere kraftmålesignalene og avstandsmålesignaler for å produsere en verdi som tilsvarer det totale arbeid utført av borkronen under boring fra startpunktet til endepunktet.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til tegningene hvor: Figur 1 er et diagram som generelt illustrerer forskjellige prosesser som kan utføres i henhold til den foreliggende oppfinnelse.

Figur 2 er en grafisk illustrasjon av nominelt arbeidsforhold.

Figur 3 er en grafisk illustrasjon av arbeidstap på grunn av formasjonens slipeevne.

Figur 4 er en grafisk illustrasjon av et forhold mellom stenens kompresjonsstyrke og borkronens effektivitet. Figur 5 er en grafisk illustrasjon av et forhold mellom kumulativt arbeid utført av en borkrone og reduksjonen i effektivitet av borkronen på grunn av slitasje.

Figur 6 er et diagram som generelt illustrerer en prosess for valg av borkrone.

Figur 7 er en grafisk illustrasjon av effektgrenser.

Det henvises først til figur 1. Det mest grunnleggende aspekt ved den foreliggende oppfinnelse omfatter prøving av arbeid med en brønn-borkrone 10 av en gitt størrelse og konstruksjon. Et brønnhull 12 blir boret, i det minste delvis med borkronen 10. Mer spesielt, borkronen 10 vil ha boret hullet 12 mellom et startpunkt I og et endepunkt T. I denne illustrerende utførelse, er startpunktet I det punkt ved hvilket borkronen 10 først blir satt i arbeid i hullet 12, og endepunktet T er det punkt ved hvilket borkronen 10 blir trukket tilbake. For prøvearbeid i seg selv, kan imidlertid punktene I og T være hvilke som helst to punkter som kan identifiseres, mellom hvilke borkronen 10 har boret, og mellom hvilke de nødvendige data, som skal beskrives nedenfor, kan bli generert.

Den fundamentale bakgrunn er å prøve arbeidet ved å bruke det velkjente forhold:

hvor:

Ob = borkronens arbeid

Fb= totalt arbeid på borkronen

D = boret distanse.

Lengden av intervallet av hullet 12 mellom punktene I og T kan bestemmes og registreres som en av et antall brønndata som kan genereres etter å ha boret brønnen 12, som indikert skjematisk ved linjen 14. For å omforme det til en passende form for innføring i og prosessering av datamaskinen 16, blir denne lengden, dvs. avstanden mellom punktene I og T, fortrinnsvis inndelt i et antall små inkrementer av avstand, f.eks. på omkring 15,24 cm hver. For hver av disse inkrementelle avstandsverdier, blir et tilsvarende elektrisk inkrementelt avstandssignal generert og føyd inn til datamaskinen 16, som indikert ved linjen 18, som brukt her, med henvisning til numeriske verdier og elektriske signaler, vil uttrykket "tilsvarende" bety "funksjonelt relatert", og man vil forstå at vedkommende funksjon kunne, men trenger ikke å være et enkelt ekvivalens forhold. "Presist tilsvarende" vil bety at signalet oversettes direkte til verdien av vedkommende parameter.

For å bestemme arbeidet, blir det også generert et antall elektriske signaler for inkrementell virkelig kraft, hvert tilsvarende kraften på borkrone over et respektivt inkrement av avstanden mellom punktene I og T. Imidlertid, på grunn av de iboende vanskeligheter med direkte å bestemme den totale kraft på borkronen, blir signaler som tilsvarer andre parametere fra brønndataene 14, for hvert inkrement av avstanden, ført inn som indikert ved 18. Disse kan teoretisk være i stand til å bestemme den samme totale kraft på borkronen, hvilket omfatter den tilførte aksiale kraft, torsjonskraften og en mulig tilført lateral kraft. Hvis imidlertid den laterale kraft ikke er tilført med hensikt (i hvilke tilfeller den er kjent), dvs. hvis ikke stabilisatorer er fraværende fra bunnhullenheten, vil den laterale kraft være så ubetydelig at den kan ignoreres.

I en utførelse, er brønndataene som brukes til å generere signalene for den inkrementelle virkelige kraft:

- vekt på borkronen (w), f.eks. i kilo,

- hydraulisk anslagskraft av borefluidet, (Fi), f.eks. i kilo,

- rotasjonshastighet i omdreininger per minutt (N),

- dreiemoment (T), f.eks. i meter kilo,

- borsynk (R), f.eks. i meter per time, og,

- lateral kraft, hvis anvendt (Fi), f.eks. i kilo.

Med disse data for hvert inkrement, respektivt omformet til tilsvarende signaler ført inn som indikert ved 18, er datamaskinen 16 programmert eller utformet til å prosessere disse signalene for å generere signalene for inkrementell virkelig kraft, til å utføre den elektroniske ekvivalent av å løse den følgende ligning:

hvor den laterale kraft Fi er ubetydelig slik at dette uttrykk og det tilsvarende elektriske signal faller ut.

Overraskende har man funnet at torsjonskomponenten av kraften er den mest dominerende og viktige, og i mindre foretrukne utførelser av oppfinnelsen, kan arbeidsprøven utføres ved bruk av denne komponenten alene, i hvilke tilfeller den tilsvarende ligning blir:

I en alternativ utførelse, bør generering av signalene for inkrementell virkelig kraft, kan datamaskinen 16 bruke den elektroniske ekvivalent av ligningen: hvor d representerer skjæringsdybden per omdreining, og er i sin tur definert ved forholdet:

Datamaskinen 16 er programmert eller utformet til så å prosessere signalene for inkrementell virkelig kraft og de respektive inkrementelle avstandssignaler for å produsere et elektrisk signal som tilsvarer det totale arbeid utført av borkronen 10 under boring mellom punktene I og T, som indikert ved blokk 34. Dette signalet kan så lett omformes til en menneskelig lesbar numerisk verdi som kommer ut av datamaskinen 16, som indikert ved linjen 36, på vel kjent måte.

Prosesseringen av signalene for inkrementell virkelig kraft og inkrementelle avstandssignaler for å produsere totalt arbeid 34 kan gjøres på mange forskjellige måter. F.eks.: I en versjon, prosesserer datamaskinen signalene for inkrementell virkelig kraft og de inkrementelle avstandssignaler for å produsere et elektrisk avveid gjennomsnittskraftsignal tilsvarende en avveid gjennomsnitt av den kraft som utøves av borkronen mellom startpunktet og endepunktet. Med "avveid gjennomsnitt" mener man at hver kraftverdi som tilsvarer en eller flere av de inkrementelle signaler for virkelig kraft blir "avveid" ved antallet av avstandsinkrementer ved hvilken kraften ble utøvet. Deretter utfører datamaskinen ganske enkelt den elektroniske ekvivalent av å multiplisere den avveide gjennomsnittlige kraft med den totale avstand mellom punktene I og T for å produsere et signal som tilsvarer den totale arbeidsverdi.

I en annen versjon, blir de respektive inkrementelle signaler for virkelig kraft og inkrementelle avstandssignaler for hvert inkrement prosessert for å produsere et respektivt elektrisk signal for inkrementelt virkelig arbeid, hvoretter disse inkrementelle signalene for virkelig arbeid blir kumulert for å produsere en elektrisk totalt arbeidssignal tilsvarende totalverdien av

arbeidet.

I enda en versjon, kan datamaskinen utvikle en kraft/avstand-funksjon fra de inkrementelle virkelige kraftsignaler og inkrementelle avstandssignaler, og så utføre den elektroniske ekvivalent av å integrere denne funksjonen.

Ikke bare er de tre måtene å prosessere signalene på for å produsere totalt arbeidssignal ekvivalente, de er også eksempler på den typen av alternative prosesser som vil anses ekvivalenter i sammenheng med andre prosesser som danner forskjellige deler av den foreliggende oppfinnelse, og beskrevet nedenfor.

Teknologi er nå tilgjengelig for å bestemme når en borkrone vibrerer for mye under boring. Hvis man finner at dette har skjedd over i det minste en del av intervallet mellom punktene I og T, kan det være å foretrekke å passende programmere og mate datamaskinen 16 for å produsere respektive inkrementelle signaler for virkelig kraft for vedkommende inkrement, hvert av hvilke tilsvarer den gjennomsnittlige borkronekraft for det respektive inkrement. Dette kan gjøres ved å benytte den gjennomsnittlige (midlere) verdi for hver av de variable som går inn i bestemmelsen av det inkrementelle signal for virkelig kraft.

Slitasje på en borkrone er funksjonelt relatert til det kumulative arbeid utført av borkronen. I et videre aspekt ved den foreliggende oppfinnelse, i tillegg til å bestemme arbeidet utført av borkronen 10 under boring mellom punktene I ogT, måler man slitasjen på borkronen 10 under boring av dette intervallet. Et tilsvarende elektrisk slitasjesignal blir generert og matet inn i datamaskinen som en del av de historiske data 15,18. (For dette formål skulle således punkt I være det punkt hvor borkronen 10 først blir satt i arbeid i hullet 12, og punkt T skulle være det punkt ved hvilken borkronen 10 blir fjernet). Det samme kan gjøres for ytterligere brønner 24 og 26, og deres respektive borkroner 28 og 30.

Figur 2 er en grafisk representasjon av hva datamaskinen 16 kan gjøre elektronisk, med signaler som tilsvarer slike data. Figur 2 representerer en graf av borkroneslitasje mot arbeid. Ved bruk av de før nevnte data, kan datamaskinen 16 prosessere de tilsvarende signaler for å korrelere respektiv arbeid og slitasjesignaler og å utføre den elektroniske ekvivalent av å lokalisere et punkt på denne grafen for hvert av hullene 12, 24 og 26, og dets respektive borkrone. F.eks., punkt 10' kan representere det korrelerte arbeid og slitasje for borkronen 10, punkt 28' kan representere det korrelerte arbeid og slitasje for borkronen 28, og punkt 30' kan representere det korrelerte arbeid og slitasje for borkronen 30. Andre punkter pi, p2og p3representerer arbeid og slitasje for andre borkroner av samme konstruksjon og størrelse, ikke vist på figur 1.

Ved å prosessere signalene som tilsvarer disse punktene, kan datamaskinen 16 generere en funksjon, definert ved passende elektriske signaler, hvilken funksjon, grafisk representert, tar form av en glatt kurve generelt i form av kurven Ci, vil man forstå at i interesse av å generere en glatt og kontinuerlig kurve, vil ikke en slik kurve nødvendigvis passere presis gjennom alle de individuelle punkter som tilsvarer de spesifikke empiriske data. Dette kontinuerlige "nominelt arbeidsforhold" kan være en utgang 39 i seg selv, og kan også brukes i forskjellige andre aspekter ved oppfinnelsen, som skal beskrives nedenfor.

Det er nyttig å bestemme et endepunkt Pmaxsom representerer den maksimale borkroneslitasje som kan tåles før borkronen ikke lenger er realistisk nyttig, og fra det nominelle arbeidsforhold, bestemme den tilsvarende mengde av arbeid. Punktet Pmaxrepresenterer således et maksimum slitasje maksimum arbeid punkt, noen ganger referert til her som "arbeidsklasse" for vedkommende type borkrone. Det kan også være nyttig å utvikle et forhold representert ved speilbildet av kurven Ci, dvs. kurven C2, som plotter gjenværende nyttig levetid mot arbeid utført fra de før nevnte signaler.

De elektriske signaler i datamaskinen som tilsvarer funksjonen representert ved kurvene Ci og C2blir fortrinnsvis omformet til visuelt merkbar form, så som kurvene vist på figur 2, når de tas ut ved 39. Som nevnt ovenfor i en annen sammenheng, kan borkrone-vibrasjoner forårsake at borkronekraften varierer betydelig over individuelle inkrementer. Ved utvikling av det nominelle arbeidsforhold, er det å foretrekke i slike tilfeller, å generere et respektivt signal for maksimum kraft, tilsvarende maksimumkraften av borkronen over hvert slikt inkrement. En grense som tilsvarer den maksimalt tillatte kraft for stenstyrken i dette inkrement kan også bestemmes som forklart nedenfor. For enhver slik borkrone som er potensielt vurdert for bruk i utvikling av kurven Ci, bør en verdi som tilsvarer signalet for maksimal kraft bli sammenlignet med grenseverdien, og hvis den verdien er større enn eller lik grensen, bør den respektive borkrone ekskluderes fra de fra hvilke signaler for den nominelle arbeidsforhold blir generert. Denne sammenligningen kan selvfølgelig utføres elektronisk av datamaskinen 16 ved bruk av elektriske grensesignaler tilsvarende den før nevnte grense.

Grunnlaget for å bestemme den før nevnte grense er basert på en analyse av borkroneeffekten. Siden arbeid er funksjonelt relatert til slitasje, og effekt er arbeidstakten, er effekt funksjonelt relatert til (og således en indikasjon av) slitasjetakt.

hvor t = tid, R = borsynk, eksisterer det også et fundamentalt forhold mellom borsynk og effekt.

For klebende og slipende slitasje av roterende maskindeler, indikerer publiserte studier at slitasjetakten er proporsjonal med effekten opp til en kritisk effektgrense over hvilken slitasjetakten øker raskt og blir alvorlig eller katastrofal. Slitasjen av roterende maskindeler er også omvendt proporsjonal med styrken av det svakere materiale. Boreprosessen er fundamental forskjellig fra smurt roterende maskineri idet den tilførte kraft alltid er proporsjonal med styrken av det svakere materiale.

På figur 7 er slitasjetakten for den vedkommende borkronekonstruksjon plottet som en funksjon av effekt for høy og lav sten-kompresjonsstyrke i kurvene henholdsvisC5ogC6. Man kan se at i begge tilfeller øker slitasjetakten lineært med effekten til et respektivt kritisk punkt ph eller Pl, og forbi disse øker slitasjetakten eksponentielt. Denne alvorlige slitasje er på grunn av økende friksjonskrefter, høyere temperatur og økende vibrasjonsintensitet (impulsbelastning). Katastrofal slitasje oppstår ved endene eHog ei av kurvene under konstante forhold, eller kan oppstå mellom Ph og eH(eller mellom pl og ei.) under høy påvirkningsbelastning på grunn av overdrevne vibrasjoner. Operasjon ved effektnivåer utover de kritiske punktene ph og pl utsetter borkronen for akselererte slitasjetakter som ikke lenger er proporsjonal med effekten og som vesentlig øker risikoen for katastrofal slitasje. En begrensende effektkurveC7kan utledes empirisk ved å forbinde de kritiske punktene ved forskjellige stenstyrker. Bemerk at denne effektkurven også er en funksjon av kutterens (tannens) metallurgi og diamantkvalitet, men disse faktorene er ubetydelige, som en praktisk sak. KurvenC7definerer grenseeffekten som unngår eksponering av borkronen for alvorlige slitasjetakter.

Så snart grenseeffekten for den aktuelle stenstyrke således er bestemt, kan den tilsvarende maksimale kraftgrense ekstrapoleres ved ganske enkelt å dividere denne effekten med borsynk.

Alternativt kunne den virkelige borkroneeffekt sammenlignes direkte med effektgrensen.

Det er klart at alt det ovenstående, inkludert generering av signaler tilsvarende kurvene es,C6ogC7, ekstrapolering av et signal tilsvarende den maksimale kraftgrense, og sammenligning av grensesignalet, kan gjøres elektronisk av datamaskinen 16 etter at den er blitt matet med signaler tilsvarende de passende historiske data.

Andre faktorer kan også påvirke intensiteten av vibrasjoner, og disse kan også tas i betraktning i foretrukne utførelser. Slike andre faktorer omfatter forholdet mellom vekt på borkronen og rotasjonshastighet, borestrenggeometri og stivhet, hullgeometri og massen av bunnhullenheten nedenfor det nøytrale punkt i borestrengen.

Måten for å generere signalet for toppkraft kan være den samme som beskrevet ovenfor for å generere inkrementell virkelig kraftsignaler for inkrementer i hvilke det ikke er noe vibrasjonsproblem, dvs. ved bruk av den elektroniske ekvivalent av ligningene (2), (3) eller (4) + (5), unntatt at for hver av disse variable, f.eks. w, vil den maksimale eller toppverdi av den variable for vedkommende intervall bli brukt (istedenfor r, for hvilken minimumsverdien skal brukes).

En bruk av nominelt arbeidsforhold er videreutvikling av informasjon av slipeevne, som indikert ved 48. Slipeevne kan i sin tur brukes til å forbedre flere andre aspekter ved oppfinnelsen, som beskrevet nedenfor.

Når det gjelder slipeevnen i seg selv, er det nødvendig å ha ytterligere historiske data, mer spesifikk slipeevnedata 50, fra en tilleggs brønn eller hull 52 som er boret gjennom et slipende stratum så som "hård stringer" 54 og borkronen 56 som boret ved intervallet som inkluderte hård stringer 54.

Det skal bemerkes at, som brukt her betyr et utsagn om at en del av formasjonen er "slipende" at vedkommende sten er forholdsvis slipende, f.eks. kvarts eller sandsten, i sammenligning med skifer. Stenens slipeevne er i det vesentlige en funksjon av stenens overflatekonfigurasjon og stenens styrke. Konfigurasjonsfaktoren er ikke nødvendigvis relatert til kornstørrelse, men istedenfor kornets vinkling eller "skarphet".

Det henvises igjen til figur 1, hvor slipeevne-data 50 omfatter den samme type data 58 fra brønnen 52 som dataene 14, dvs. de brønndata som er nødvendige for å bestemme arbeid, så vel som en slitasjemåling 60 for borkronen 56.1 tillegg omfatter slipeevnedataene volumet 62 av slipende medium 54 boret av borkronen 56. Sistnevnte kan bestemmes på en kjent måte ved å analysere brønnlogger fra hullet 62, som generelt indikert ved sort boks 64.

Som ved andre aspekter ved oppfinnelsen, blir dataene omformet til respektive elektriske signaler ført til datamaskinen 16 som indikert ved 66. Datamaskinen 16 kvantifiserer slipeevne ved å prosessere signalene til å utføre den elektroniske ekvivalent av å løse ligningen:

hvor:

\ = slipeevne

Qb= virkelig borkronearbeid (for mengden av slitasje på borkronen 56)

Orated= nominelt arbeid (for samme mengde slitasje)

Vabr= volum av slipende medium boret

F.eks., anta at en borkrone har gjort 1,609<*>10<9>kg m av arbeid og blir trukket med 50 % slitasje etter å ha boret 5,66 m<3>av slipende medium. Anta også at det historiske nominelle arbeidsforhold for denne spesielle borkrone indikerer at slitasjen skulle vært bare 40 % ved 1,609<*>10<9>kg m og 50 % ved 1,931<*>10<9>kg m av arbeid som indikert på figur 3. Med andre ord, de ekstra 10 % av slipende slitasje tilsvarer ytterligere 0,332<*>10<9>kg m av arbeid. Slipeevne er kvantifisert som en reduksjon i borkronens liv på 0,332<*>IO<9>kg m per 5,66 m<3>av slipende medium boret, eller 56,82<*>10<6>kg m/m<3>. Denne måleenheten er dimensjonert ekvivalent til laboratorietype slipeevne-tester. Volumprosenten av slipende medium kan bestemmes fra brønnlogger som kvantifiserer litologiske komponentfraksjoner. Volumet av slipende medium boret kan bestemmes ved å multiplisere det totale volum av sten boret med volumfraksjonen av den slipende komponent. Alternativt kan de litologiske data tas fra logger fra hullet 52 ved teknikker for måling under boring, som indikert ved sort boks 64.

Nominelt arbeidsforhold 38, og om passende, slipeevnen 48, kan videre brukes til å fjern modellere slitasjen av en borkrone 68 av samme størrelse og konstruksjon som borkronene 10, 28,30 og 56, men i løpende bruk for å bore et hull 70.1 eksempelutførelsen illustrert på figur 1, går intervallet av hullet 70 boret av borkronen 60 fra overflaten gjennom og forbi hård stringer 54.

Ved bruk av teknikker for måling under boring og annen tilgjengelig teknologi, kan den typen av data som genereres ved 14 genereres på en løpende basis for brønnen 70, som indikert ved 72. Fordi disse dataene blir generert på en løpende basis, er de her kalt "sanntidsdata". Sanntidsdataene blir omformet til respektive elektriske signaler matet til datamaskinen 16 som indikert ved 74. Ved bruk av samme prosess som for de historiske data, dvs. prosessen som indikert ved 34, kan datamaskinen generere inkrementelle signaler for virkelig kraft, og tilsvarende inkrementelle avstandssignaler for hvert inkrement som bores av borkronen 68. Videre kan datamaskinen prosessere de inkrementelle signaler for virkelig kraft og de inkrementelle avstandssignaler for borkronen 68 for å produsere et respektivt elektrisk signal for inkrementelt virkelig arbeid for hvert inkrement boret av borkronen 68, og periodisk kumulere disse inkrementelle signaler for virkelig arbeid. Dette produserer i sin tur et elektrisk signal for løpende arbeid tilsvarende det arbeid som er blitt løpende utført av borkronen 68. Deretter, ved bruk av signaler tilsvarende nominelt arbeidsforhold 38, kan datamaskinen periodisk omforme det løpende arbeidssignal til et elektrisk løpende slitasjesignal som indikerer slitasjen på borkronen under bruk, dvs. borkronen 68.

Disse grunntrinn vil bli utført selv om man ikke trodde at borkronen 68 boret gjennom hård bunn 54 eller annet slipende lag. Fortrinnsvis, når det løpende slitasjesignal når en forutbestemt grense, tilsvarende en verdi ved eller nedenfor arbeidsplassen for vedkommende størrelse og konstruksjon av borkronen, blir borkronen 68 hentet opp.

Fordi brønnen 70 er nær brønnen 52 og det derfor er logisk å anta at borkronen 68 borer gjennom hård stringer 54, blir slipeevne-signalet produsert ved 48 prosessert for å justere det

løpende slitasjesignal produsert ved 74 som forklart i slipeevne eksempelet ovenfor.

Igjen kan det være nyttig å overvåke for overdrevne vibrasjoner av borkronen 68 under bruk. Hvis slike vibrasjoner blir detektert, bør et respektivt signal for toppkraft genereres, som beskrevet ovenfor, for hvert respektiv inkrement i hvilke slike vibrasjoner blir erfart. Igjen, en grense som tilsvarer den maksimalt tillatte kraft for stenstyrken i hvert av disse inkrementer blir også bestemt, og et tilsvarende signal generert. Datamaskinen 16 sammenligner elektronisk hvert slikt toppkraftsignal med det respektive grensesignal for å prøve mulig slitasje utover den som tilsvarer det løpende slitasjesignal. Korrigerende aksjon kan da tas. F.eks., man kan redusere operasjonseffektnivået, dvs. vekten på kronen og/eller rotasjonshastigheten.

I alle tilfeller, det løpende slitasjesignal skal fortrinnsvis komme ut i en type av synlig observerbar form som indikert ved 76.

Som indikert, omfatter foretrukne utførelser sanntids slitasjemodellering av en borkrone i løpende bruk, basert i det minste delvis på data generert i den samme boreoperasjon. Det vil imidlertid være passende, at i mindre foretrukne utførelser, vil arbeidet 54, nominelt arbeidsforhold 66, og/eller slipeevne 68 generert ved den foreliggende oppfinnelse fremdeles være nyttig, i det minste for å beregne det tidspunkt ved hvilket borkronen skal hentes ut, hvorvidt boreforhold, så som vekt på kronen, rotasjonshastighet osv. bør endres fra tid til annen, og lignende. Det samme gjelder effektivitet 78, som skal beskrives nærmere nedenfor, hvilken, som også beskrevet nærmere nedenfor, likeledes kan brukes til å generere slitasjemodellen 74.1 tillegg til nominelt arbeidsforhold 38, kan arbeidssignalene produsert ved 34 også brukes til å prøve den mekaniske effektivitet av borkronestørrelsen og typen 10, som indikert ved 78.

Spesielt, et respektivt elektrisk signal for inkrementell minimumskraft blir generert for hvert inkrement av et brønnintervall, så som I til T, som har vært boret med borkronen 10. Datamaskinen 16 kan gjøre dette ved å prosessere de passende signaler for å utføre den elektriske ekvivalent av å løse ligningen:

hvor:

Fmin = minimum kraft nødvendig for å bore inkrementet

ai = stenens kompresjonsstyrke på stedet

Ab = borkronens totale tverrsnittsareal

Den totale sten-styrke på stedet mot den totale borekraft kan uttrykkes som: og

hvor:

ai = stedets stenstyrke mot den totale borkronekraft

ft = torsjonal andel av den totale borkronekraft (tilført kraft)

an = stedets stenstyrke mot torsjonal borkronekraft

fa = aksial fraksjon av den totale borkronekraft (tilført kraft)

Oia = stedets stenstyrke mot den aksiale borkronekraft

fi = lateral fraksjon av den totale borkronekraft (reaktiv kraft, ofte null midlere verdi, ubetydelig med BHA stabilisering)

an = stedets stenstyrke mot den laterale borkronekraft.

Siden den torsjonale fraksjon dominerer den totale borekraft (dvs fter tilnærmet lik 1), stedets stenstyrke er i det vesentlige lik den torsjonale stenstyrke, eller 6\= dit.

En foretrukket fremgangsmåte for å modellere 6-, er beskrevet i oppfinnerens samtidige søknad serie nr. WO 97/36091 med tittelen "Fremgangsmåte for å prøve kompresjonsstyrken av sten", inngitt samtidig med denne, og tatt med her ved referanse.

Minimumskraftsignalene tilsvarer den minimumkraft som teoretisk er nødvendig for at stenen skal feile i hvert respektivt inkrement, dvs at man går ut fra en ideell effektivitet.

Deretter blir disse inkrementelle minimumskraftsignaler og de respektive inkrementelle avstandssignaler prosessert for å produsere et respektivt inkrementelt signal for minimum arbeid for hver inkrement, ved bruk av den samme prosess som beskrevet ovenfor i forbindelse med boks 34.

Til slutt blir de inkrementelle signaler for virkelig arbeid og de inkrementelle signaler for minimumsarbeid prosessert for å produsere et respektivt elektrisk inkrementelt signal for virkelig effektivitet for hvert inkrement av intervallet I til T (eller hvilket som helst annet brønn-inkrement evaluert senere). Dette siste trinn kan utføres ved ganske enkelt å prosessere de nevnte signaler for å utføre den elektroniske ekvivalent av å ta forholdet mellom signalet for minimumsarbeid og signalet for virkelig arbeid for hvert respektivt inkrement.

Man vil forstå, at i denne prosess og mange av de øvrige prosessdeler beskrevet i denne spesifikasjonen, kan visse trinn bli kombinert av datamaskinen 16. F.eks., i dette sistnevnte tilfelle, kunne datamaskinen prosessere direkte fra de datasignaler som er beskrevet som brukt til å generere kraftsignaler, og deretter, i sin tur, arbeidssignaler, for å produsere effektivitetssignalene, og enhver slik "snarvei"-prosess vil bli ansett som det ekvivalente av flere trinn fremsatt her for klarhet av beskrivelsen og gjentatt i kravene, hvor det sistnevnte bare er et

eksempel.

Som en praktisk sak, kan datamaskinen 16 generere hver inkrementelt signal for virkelig effektivitet ved å prosessere andre signaler som allerede definert her, for å utføre den elektroniske ekvivalent av å løse den følgende ligning:

Imidlertid, skjønt ligning 11 er helt komplett og nøyaktig, representerer den en viss grad av overflod, idet noen av de variable i ligningen kan, som en praktisk sak, være ubetydelige. Derfor kan prosessen forenkles ved å droppe ut den laterale effektivitet, hvilket resulterer i ligningen: eller ytterligere forenklet ved også å droppe ut aksial effektivitet og andre ubetydelige uttrykk, som resulterer i ligningen:

Andre ekvivalenter til ligning 11 omfatter:

Effektivitetssignalene kan tas ut i visuelt observerbar form, som indikert ved 80.

Som indikert ved linjen 82, kan effektivitetsmodellen også brukes til å pynte på sanntidsslitasjemodelleringen 74, beskrevet ovenfor. Mer spesielt, kan signalet for virkelig eller sanntids arbeid for inkrementer boret av borkronen 68 prosessert med respektive signaler for inkrementelt minimumsarbeid fra referansehullet 52 for å produsere et respektivt elektrisk sanntids inkrementelt effektivitetssignal for hvert inkrementelt av hullet 70, hvor prosesseringen er som beskrevet ovenfor. Som fagfolk i teknikken vil forstå (og som er tilfelle med et antall sett av signaler henvist til her), kunne signalet for minimumsarbeid produsert basert på sanntidsdata fra hullet 70 istedenfor, eller i tillegg til, data fra referansehullet 52.

Disse sanntids inkrementelle effektivitetssignaler blir sammenlignet, fortrinnsvis elektronisk med datamaskinen 16, med de respektive inkrementelle "virkelig" effektivitetssignaler basert på tidligere borkrone- og brønndata. Disse to settene av effektivitetssignaler divergerer over en serie av inkrementer, kan mengden av divergens brukes til å bestemme hvorvidt divergensen indikerer et boreproblem, så som katastrofisk borkronefeil eller tilklining av borkronen, på en side, og en økning i stenens slipeevne på den annen side. Dette kunne være spesielt nyttig til å bestemme f.eks. hvorvidt borkronen 68 faktisk passerer gjennom hård stringer 54 som forventet og/eller hvorvidt borkronen 68 passerer gjennom noen ytterligere hård stringer. Spesielt, hvis mengden av divergens er høy, dvs hvis det er en forholdsvis plutselig endring, er et boreproblem indikert. På den annen side, hvis mengden av divergens er gradvis, indikerer dette

en økning i stenens slipeevne.

En reduksjon i borsynk (uten noen endring i effekt eller stenstyrke) indikerer at en slik effektivitetsd i vergens har begynt. Derfor er det nyttig å overvåke borsynk mens borkronen 68 borer, og å bruke enhver reduksjon i borsynk som en trigger til å sammenligne signalene for sann tids effektivitet og virkelig effektivitet.

Effektivitet 78 kan også brukes for andre formål, som indikert grafisk på figurene 4 og 5. Med henvisning til figur 4, kan et antall elektroniske kompresjonsstyrkesignaler, tilsvarende forskjellige sten-kompresjonsstyrker som møtes av borkronen, bli generert. Hver av disse kompresjonsstyrkesignaler blir så korrelert med et av de inkrementelle virkelig effektivitetssignaler tilsvarende den virkelige effektivitet av borkronen i et inkrement som har den respektive sten-kompresjonsstyrke. Disse korrelerte signaler er grafisk representert ved punkter si til ss på figur 4. Ved å prosessere disse, kan datamaskinen 16 ekstrapolere en serie av elektriske signaler tilsvarende et kontinuerlig effektivitet-styrkeforhold, grafisk representert ved kurvenC3, for vedkommende borkronestørrelse og konstruksjon. For det formål å ekstrapolere en glatt og kontinuerlig funksjonC3, kan det hende at kurvenC3ikke passerer presist gjennom hver av de punkter fra hvilke den var ekstrapolert, dvs at den ene serie av elektriske signaler ikke omfatter presist tilsvarighet til hvert par av korrelerte signaler si til ss.

Gjennom kjente ingeniørteknikker er det mulig å bestemme en stens kompresjonsstyrkeverdi, grafisk representert ved Li, utover hvilken vedkommende borkronekonstruksjon ikke kan bore, dvs er ute av stand til effektiv boreaksjon, og/eller ved hvilken borkrone-feil vil oppstå. FunksjonenC3ekstrapolert fra de korrelerte signaler kan avsluttes ved den verdien som er representert ved Li. I tillegg kan det være nyttig, igjen å bruke velkjente ingeniørteknikker til å bestemme et annet grense- eller sluttsignal, grafisk representert ved I2, som representerer en økonomisk grense, dvs en kompresjonsstyrke utover hvilken det er økonomisk upraktisk å bore, f.eks. på grunn av at mengden av fremgang kan borkronen kan gjøre ikke vil rettferdiggjøre mengden av slitasje. Med henvisning også til figur 5, er det mulig for datamaskinen 16 å ekstrapolere, fra de inkrementelle virkelige effektivitetssignaler og en rekke av signaler representert ved kurvenC3, en annen serie av elektriske signaler, grafisk representert ved kurvenC4på figur 5, tilsvarende et kontinuerlige forhold mellom kumulativt arbeid utført og effektivitetsreduksjon på grunn av slitasje for en gitt stenstyrke. Dette kan også bli utviklet fra historiske data. Endepunktet pmax, representerende maksimum mengde av arbeid som kan gjøres før borkrone-feiling, er den samme som de likt merkede punkter på figur 2. Andre kurver i likhet medC4kunne bli utviklet for andre stenstyrker i området som er dekket av figur 4.

Det henvises igjen til figur 1. Det er også mulig for datamaskinen 16 å prosessere signaler som allerede beskrevet nedenfor for å produsere et signal tilsvarende borsynk, forkortet "ROP", og generelt indikert ved 81. Som nevnt ovenfor, er det et fundamentalt forhold mellom borsynk og effektivitet. Dette forhold er mer spesielt definert ved ligningen:

Man vil forstå at de variable i denne ligningen fra hvilken borsynk R er bestemt, allerede er definert, og i tillegg vil ha vært omformet til tilsvarende elektriske signaler matet inn i datamaskinen 16. Datamaskinen 16 kan derfor bestemme borsynk ved å prosessere disse signalene for å utføre den elektriske ekvivalent av å løse ligning 15.

Den mest grunnleggende virkelighetsanvendelse av dette er til å forutse borsynk, siden det allerede er kjente anordninger for virkelig måling av borsynk under boring. En anvendelse av slik forutsigelse ville være å sammenligne dem med den virkelige borsynk målt under boring, og hvis sammenligningen indikerer en betydelig forskjell, å sjekke for boreproblemer.

En spesielt interessant anvendelse av det nominelle arbeidsforhold 38, effektivitet 78 og dens naturlige følger, og ROP 81 er til å bestemme hvorvidt en borkrone av vedkommende konstruksjon kan bore en betydelig avstand i et gitt intervall av en formasjon, og i så fall, hvor langt og/eller hvor fort. Dette kan utvides til å prøve et antall forskjellige borkronekonstruksjoner i denne sammenheng, og for disse borkronekonstruksjoner for hvilke en eller flere av kronene kan bore intervallet, kan et gjennomtenkt krone-valg 42 gjøres på basis av en kostnad per lengdeenhet av formasjon boret. Den del av den elektroniske prosessering av signalene involvert i en slik bestemmelse av hvor vidt, eller hvor langt, en borkrone kan bore i en gitt formasjon, er generelt indikert ved borkronevalget, blokk 42 på figur 1. Det faktum at disse prosessene benytter nominelt arbeidsforhold 38, effektivitet 78 og ROP 81 er indikert ved linjene henholdsvis 44, 83 og 82. Det faktum at disse prosessene resulterer i utganger er indikert ved linjen 46.

Figur 6 viser et diagram av et bestemmelsestre, i grensesnitt med prosessene som kan utføres av datamaskinen 16 ved 42, for en foretrukket utførelse av dette aspekt ved oppfinnelsen. Det interessante intervall er indikert ved linjen H på figur 1, og på grunn av dets nærhet til hullene 52 og 70, antas den å passere gjennom hård stringer. Først, som indikert i blokk 90, er stenens maksimale kompresjonsstyrke for intervallet H av interesse sammenlignes med en passende grense, fortrinnsvis verdien ved L.2 på figur 4, for den første borkronekonstruksjon som skal evalueres. Datamaskinen 16 kan gjøre dette ved å sammenligne tilsvarende signaler. Hvis stenens styrke i intervall H overskrider denne grensen, er vedkommende borkronekonstruksjon eliminert fra vurdering. Ellers har borkronen "OK" status, og vi fortsetter til blokk 92. Vedkommende intervall H vil ha vært inndelt i et antall meget små inkrementer, og tilsvarende elektriske signaler vil ha vært matet inn i datamaskinen 16. For formålet med denne diskusjonen, skal man begynne med de første to slike inkrementer. Gjennom de prosesser som tidligere er beskrevet i forbindelse med blokk 78 på figur 1, kan et effektivitetssignal for en ny borkrone av den første type velges for stenstyrken i det nyeste inkrement av intervall H, som i denne tidlige passering vil være den andre av de nevnte to inkrementer.

Datamaskinen 16 vil fortrinnsvis ha vært programmert slik at disse inkrementene i intervall H som formodentlig passerer gjennom hård stringer 54 vil kunne identifiseres. I en prosess indikert diagramatisk ved blokk 94, bestemmer datamaskinen hvorvidt det nyeste inkrement, her det andre inkrement, er slipende. Siden det andre inkrement vil være meget nær overflaten eller den øvre ende av intervall H, vil svaret i denne passeringen være "nei".

Prosessen fortsetter således direkte til blokk 98. Hvis denne tidlige passering gjennom sløyfen er den første passering, vil det ikke være noen verdi for kumulativt arbeid gjort i foregående inkrementer. Hvis, på den annen side, en første passering var gjort med bare et inkrement, kan det være en verdi for arbeid gjort i det første inkrement, og en justering av effektivitetssignalet på grunn av effektivitetsreduksjon på grunn av det tidligere arbeid, kan utføres ved blokk 98 ved bruk av de signaler som er diagramatisk indikert på figur 5. Imidlertid, selv i dette sistnevnte tilfellet, på grunn av at inkrementene er så små, vil reduksjonen av arbeid og effektivitet fra det første inkrement være ubetydelig, og enhver justering som gjøres er ubetydelig.

Som indikert i blokk 99, vil datamaskinen så prosessere signalene for effektgrense, effektivitet, stenstyrke på stedet og borkronens tverrsnittsareal, for å modellere borsynk for de første to inkrementer (hvis dette er den aller første passering gjennom sløyfen) eller for det annet inkrement (hvis en første passering ble gjort ved bruk av bare det første inkrement). I alle tilfelle, hvert inkrementelt ROP-signal kan lagres. Alternativt kan hvert inkrementelt ROP-signal omformes til å produsere et tilsvarende tidssignal, for tiden til å bore vedkommende inkrement, og tidssignalene kan lagres. Man må forstå at dette trinnet trenger ikke å bli utført like etter trinnet i boks 98, men kunne f.eks. bli utført mellom trinnboksene 102 og 104, som beskrevet nedenfor.

Deretter, som indikert ved blokk 100, vil datamaskinen prosessere effektivitetssignalene for de første to inkrementer (eller for det andre inkrement hvis det første inkrement ble prosessert i en tidligere passering) for å produsere respektive elektriske inkrementelle signaler for forutsagt arbeid tilsvarende det arbeid som ville bli gjort av borkronen under boring av de respektive inkrementer. Dette kan gjøres i hovedsak, ved å reversere den prosessen som brukes til

å gå fra blokk 34 til blokk 78 på figur 1.

Som indikert i blokk 102, vil datamaskinen så kumulere de inkrementelle signaler for forutsagt arbeid for disse første to inkrementene for å produsere et signal for kumulativt forutsagt arbeid.

Som indikert i blokk 104, blir signaler tilsvarende lengdene av de første to inkrementer også kumulert og elektronisk sammenlignet med lengden av intervallet H. For de første to inkrementer, vil ikke summen bli større enn eller lik lengden av H, slik at prosessen går til blokk 106. Datamaskinen vil elektronisk sammenligne signalene for kumulativt arbeid, bestemt i blokk 102, med signaler tilsvarende arbeidsklassen, dvs arbeidsverdien for pmax(figur 2) tidligere bestemt ved blokk 38 på figur 1. For de første to inkrementer, vil kumulativt arbeid bli ubetydelig, og sikkert ikke større enn arbeidsklassen. Derfor, som indikert ved linjen 109, holder man seg i hovedsløyfen og returnerer til blokk 92 hvor et annet effektivitetssignal blir generert, basert på stenens styrke i den neste, dvs tredje inkrement. Det tredje inkrement vil ennå ikke gå inn i hård stringer 54, slik at prosessen igjen vil gå direkte fra blokk 94 til blokk 98. Her vil datamaskinen justere effektivitetssignalet for det tredje inkrement basert på tidligere kumulativt arbeidssignal generert ved blokk 102 i den foregående passering gjennom sløyfen, dvs justering for arbeid som ville vært gjort hvis borkronen hadde boret gjennom de første to inkrementer. Prosessen fortsetter så som før.

For disse sene inkrementer, som ligger innenfor hård stringer 54, vil imidlertid programmering av datamaskinen 16, ved det punkt som er diagramatisk indikert ved blokk 94, trigge en justering for slipeevne, basert på signaler tilsvarende data utviklet som beskrevet ovenfor i forbindelse med blokk 48 på figur 1, før man fortsetter til justeringstrinnet 98.

Hvis, ved et eller annet punkt, den delen av prosessen som er indikert ved blokk 106 viser et kumulativt arbeidssignal som er større enn eller lik arbeidsklassesignalet, vet man at mer enn en borkrone av den første konstruksjon vil være nødvendig for å bore intervallet H. Ved dette punkt, i foretrukne utførelser, som indikert ved trinn blokk 107, blir gjennomsnittet av de lagrede ROP-signaler beregnet, og så prosessert til å produsere et signal som tilsvarer den tid det ville ha tatt for den første borkronen å bore til vedkommende punkt. (Hvis de inkrementelle ROP-signaler allerede er omformet til inkrementelle tidssignaler, vil selvfølgelig de inkrementerte tidssignaler ganske enkelt bli summert). I alle tilfelle vil man anta at man nå starter med en annen borkrone av den første konstruksjon, slik at, som indikert ved blokk 108, det kumulative arbeidssignal vil bli tilbakestilt til null før man går tilbake til blokk 92 av sløyfen.

På den annen side, til slutt vil enten den første borkronen av den første konstruksjon eller en annen borkrone av den første konstruksjon resultere i en indikasjon ved blokk 104 at summen av inkrementer er større enn eller lik lengde av intervall H, dvs at borkronen eller settet

av borkroner har hypotetisk boret det interessante intervall. I dette tilfellet, vil programmering av datamaskinen 16 forårsake en passende indikasjon, og vil også forårsake at prosessen går til blokk 110, som diagramatisk representerer generering av et signal som indikerer den resterende levetid for den siste borkronen av den konstruksjonen. Dette kan bestemmes fra serien av signaler som er diagramatisk representert ved kurvenC2på figur 2.

Deretter, som indikert ved trinnblokk 111, utfører datamaskinen den samme funksjon som beskrevet i forbindelse med blokk 107, dvs produserer et signal som indikerer boretiden for den siste borkronen i serien (av denne konstruksjonen).

Deretter, som indikert ved blokk 112, vil operatøren bestemme hvorvidt det ønskede området av konstruksjoner er evaluert. Som beskrevet så langt, vil bare en første konstruksjon ha vært evaluert. Derfor vil operatøren velge en annen konstruksjon, som indikert ved blokk 114. Således vil ikke bare det kumulative arbeid bli tilbakestilt til null, som i blokk 108, men signaler tilsvarende forskjellige effektivitetsdata, nominelt arbeidsforhold, slipeevnedata osv., for den andre konstruksjonen vil bli ført inn, slik at de erstatter de for den første konstruksjon, og brukt til gjenstart av prosessen. Igjen, som indikert ved 115, vil prosessen med å evaluere den andre konstruksjonen fortsette til hovedsløyfen bare hvis kompresjonsstyrkegrensen for den andre konstruksjon ikke er overskredet av stenstyrken innenfor intervallet H.

Ved et eller annet punkt, ved blokk 112, vil operatøren bestemme at et passende område av borkronekonstruksjoner er evaluert. Man fortsetter da til blokk 116, dvs for å velge den borkronen som vil resultere i den minimale kostnad per lengdeenhet for boringsintervallet H. Det skal bemerkes at dette ikke nødvendigvis betyr et valg av den borkrone som kan bore lengst før den blir utskiftet. F.eks., det kan være en borkrone som kan bore hele intervallet H, men som er meget kostbar, og en annen borkronekonstruksjon, for hvilke to borkroner vil være nødvendig for å bore intervallet, men hvor den totale kostnad for disse to borkronene er mindre enn kostnaden for en borkrone av den første konstruksjon. I dette tilfellet, vil den andre konstruksjonen bli valgt.

Mer sofistikerte permutasjoner kan være mulige i tilfeller hvor det er noenlunde sikkert at den relative slipeevne i forskjellige seksjoner av intervallet vil variere. F.eks., hvis det vil ta minst tre borkroner av hvilken som helst konstruksjon å bore intervallet H, kan det være mulig å gjøre et valg av en første konstruksjon for å bore tilnærmet ned til den hård stringer 54, en annen og mer kostbar design for å bore gjennom hård stringer 54, og en tredje design for å bore nedenfor hård

stringer 54.

Det ovenstående beskriver forskjellige aspekter ved den foreliggende oppfinnelse som kan virke sammen for å danne et totalt system. I noen tilfeller kan imidlertid forskjellige individuelle aspekter ved oppfinnelsen, generelt representert ved de forskjellige blokker med datamaskinen 16 på figur 1, med fordel brukes uten nødvendigvis å bruke alle de andre. Dessuten, i forbindelse med hvert av disse forskjellige aspekter ved oppfinnelsen, er variasjoner og forenklinger mulig, spesielt i mindre foretrukne utførelser. Følgelig er det ment at omfanget av oppfinnelsen begrenses bare av de følgende vedlagte krav.

Claims (5)

1. Fremgangsmåte for å bestemme arbeidet til en grunnborkrone av en gitt størrelse og konstruksjon, ved å bore et hull (12) med borkronen (10) fra et startpunkt til et endepunkt;karakterisert vedå registrere avstanden mellom startpunktet og endepunktet; å generere et antall elektriske kraftmålesignaler (18) som hvert tilsvarer en kraft av borkronen over et respektivt inkrement av avstanden mellom startpunktet og endepunktet, hvor hvert elektrisk kraftmålesignal blir generert fra elektriske signaler (18) tilsvarende henholdsvis borkronens dreiemoment og skjæringsdybde per omdreining; generering av et antall elektriske avstandsmålesignaler (18), hvert tilsvarende lengden av inkrementet for et respektivt elektrisk kraftmålesignal; og å prosessere kraftmålesignalene og avstandsmålesignaler for å produsere en verdi som tilsvarer det totale arbeid utført av borkronen under boring fra startpunktet til endepunktet.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, innbefattende at hvert av de elektrisk kraftmålesignal blir generert fra elektriske signaler (18) tilsvarende henholdsvis borkronerotasjonshastighet, borkronens dreiemoment, og borsynk; og å prosessere kraftmålesignalene og avstandsmålesignalene (18) for å produsere et respektivt inkrementelt virkelig arbeidssignal (18) for hvert av inkrementene; og kumulering av det nevnte inkrementelle virkelig arbeidssignal for å produsere et elektrisk totalt arbeidssignal tilsvarende den totale arbeidsverdi.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, innbefattende at hvert elektrisk kraftmålesignal er generert fra elektriske signaler (18) tilsvarende henholdsvis borkronens dreiemoment og skjæringsdybde per omdreining; og så prosessere kraftmålesignalene og avstandsmålesignalene (18).

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor hvert elektrisk kraftmålesignal blir generert fra elektriske signaler (18) tilsvarende henholdsvis borkronerotasjonshastighet, borkronens dreiemoment, og borsynk; og så prosessere kraftmålesignalene og avstandsmålesignalene (18) for å produsere en verdi som tilsvarer det totale arbeid utført av borkronen under boring fra startpunktet til endepunktet ved utvikling av en kraft-/avstandsfunksjon ved å prosessere kraftmålesignalene (18) og de inkrementelle avstandssignalene (18), og å integrere denne funksjonen.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, hvor hvert elektrisk kraftmålesignal blir generert fra elektriske signaler (18) tilsvarende henholdsvis borkronens dreiemoment, og skjæringsdybde per omdreining; og så prosessere kraftmålesignalene og avstandsmålesignalene (18).