RU2011138961A

RU2011138961A - Способ и устройство для оценки состояния бурового долота

Info

Publication number: RU2011138961A
Application number: RU2011138961/03A
Authority: RU
Inventors: Сорин Габриель ТЕОДОРЕСКУ
Original assignee: Бейкер Хьюз Инкорпорейтед
Priority date: 2009-02-24
Filing date: 2010-02-23
Publication date: 2013-04-10
Also published as: BRPI1013352A8; WO2010099073A1; EP2401466B1; EP2401466A1; US20100212961A1; EP2401466A4; BRPI1013352A2; US8028764B2; RU2524237C2

Abstract

1. Буровое долото для бурения подземных пород, включающее:корпус долота, имеющий по меньшей мере одну калибрующую накладку и приспособленный для присоединения к бурильной колонне;группу акселерометров, размещенных в буровом долоте и включающих радиальный акселерометр для определения радиального ускорения бурового долота и тангенциальный акселерометр для определения тангенциального ускорения бурового долота; имодуль анализа данных, функционально соединенный с группой акселерометров, размещенных в буровом долоте, включающий процессор, запоминающее устройство и порт связи и выполненный с возможностью:осуществления выборки информации об ускорении от радиального акселерометра и тангенциального акселерометра за время анализа;внесения информации об ускорении в запоминающее устройство для получения временного хода ускорения;анализа временного хода ускорения для определения расстояния, пройденного по меньшей мере одной калибрующей накладкой;анализа временного хода ускорения для определения по меньшей мере одного периода резания накладки и по меньшей мере одного периода скольжения накладки иоценки износа калибрующей накладки на основании анализа пройденного расстояния, по меньшей мере одного периода резания накладки и по меньшей мере одного периода скольжения накладки.2. Буровое долото по п.1, в котором модуль анализа данных выполнен с возможностью приема через порт связи информации о твердости породы и в котором при оценке износа калибрующей накладки используют данные о твердости породы в анализе пройденного расстояния, по меньшей мере одного периода резания накладки и по меньшей мере одного пе�

Claims

1. Буровое долото для бурения подземных пород, включающее:

корпус долота, имеющий по меньшей мере одну калибрующую накладку и приспособленный для присоединения к бурильной колонне;

группу акселерометров, размещенных в буровом долоте и включающих радиальный акселерометр для определения радиального ускорения бурового долота и тангенциальный акселерометр для определения тангенциального ускорения бурового долота; и

модуль анализа данных, функционально соединенный с группой акселерометров, размещенных в буровом долоте, включающий процессор, запоминающее устройство и порт связи и выполненный с возможностью:

осуществления выборки информации об ускорении от радиального акселерометра и тангенциального акселерометра за время анализа;

внесения информации об ускорении в запоминающее устройство для получения временного хода ускорения;

анализа временного хода ускорения для определения расстояния, пройденного по меньшей мере одной калибрующей накладкой;

анализа временного хода ускорения для определения по меньшей мере одного периода резания накладки и по меньшей мере одного периода скольжения накладки и

оценки износа калибрующей накладки на основании анализа пройденного расстояния, по меньшей мере одного периода резания накладки и по меньшей мере одного периода скольжения накладки.

2. Буровое долото по п.1, в котором модуль анализа данных выполнен с возможностью приема через порт связи информации о твердости породы и в котором при оценке износа калибрующей накладки используют данные о твердости породы в анализе пройденного расстояния, по меньшей мере одного периода резания накладки и по меньшей мере одного периода скольжения накладки.

3. Буровое долото по п.1 или 2, в котором модуль анализа данных выполнен с возможностью:

определения по меньшей мере одного периода резания накладки как промежутка времени, в течение которого тангенциальное ускорение больше радиального ускорения; и

определения по меньшей мере одного периода скольжения накладки как промежутка времени, в течение которого радиальное ускорение больше тангенциального ускорения.

4. Буровое долото по п.1 или 2, в котором модуль анализа данных выполнен с возможностью выдачи данных об износе калибрующей накладки через порт связи.

5. Буровое долото по п.1 или 2, в котором модуль анализа данных выполнен с возможностью:

формирования временного хода износа калибрующей накладки посредством периодической оценки износа калибрующей накладки за время анализа и

выдачи данных временного хода износа калибрующей накладки через порт связи.

6. Буровое долото по п.5, в котором модуль анализа данных выполнен с возможностью:

экстраполяции временного хода износа калибрующей накладки для определения максимально допустимого износа, когда износ калибрующей накладки приблизится к критической величине износа по прошествии некоторого времени, или бурении на некоторую глубину, либо комбинации обоих факторов; и

выдачи данных максимально допустимого износа через порт связи.

7. Буровое долото по п.1 или 2, включающее магнетометр координаты Х и магнетометр координаты y, функционально соединенные с модулем анализа данных, который выполнен с возможностью:

осуществления выборки данных магнетометров от Х-магнетометра и y-магнетометра за время анализа и

использования информации от магнетометров для определения пройденного расстояния.

8. Способ, в котором:

собирают информацию от акселерометров посредством периодической выборки данных по меньшей мере двух акселерометров, размещенных в буровом долоте, для получения временного хода ускорения за время анализа;

обрабатывают данные временного хода ускорения в буровом долоте для определения профиля расстояния, пройденного по меньшей мере одной калибрующей накладкой на буровом долоте;

определяют текущую твердость породы;

анализируют профиль расстояния, пройденного по меньшей мере одной калибрующей накладкой, и текущую твердость породы для оценки состояния износа калибрующей накладки.

9. Способ по п.8, в котором информация от акселерометров включает временной ход тангенциального ускорения и временной ход радиального ускорения и при осуществлении которого анализируют временной ход тангенциального ускорения и временной ход радиального ускорения для определения по меньшей мере одного периода скольжения накладки и по меньшей мере одного периода резания накладки, причем при анализе профиля расстояния учитывают по меньшей мере один период резания накладки и по меньшей мере один период скольжения накладки, а также текущую твердость породы.

10. Способ по п.9, в котором:

по меньшей мере один период резания накладки определяют как промежуток времени, когда значение временного хода тангенциального ускорения больше значения временного хода радиального ускорения; и

по меньшей мере один период скольжения накладки определяют как промежуток времени, когда значение временного хода радиального ускорения больше значения временного хода тангенциального ускорения.

11. Способ по п.8 или 9, в котором выдают данные о состоянии износа калибрующих накладок через порт связи модуля анализа данных, функционально связанного с по меньшей мере одним тангенциальным акселерометром и по меньшей мере одним радиальным акселерометром.

12. Способ по п.11, в котором после выдачи данных о состоянии износа калибрующих накладок изменяют параметр бурения, который выбирают из группы, состоящей из крутящего момента, скорости вращения и осевой нагрузки на долото.

13. Способ по п.11, в котором выдачу данных о состоянии износа калибрующих накладок выполняют периодически для получения временного хода износа калибрующих накладок бурового долота.

14. Способ по п.13, в котором экстраполируют временной ход износа калибрующих накладок для определения максимально допустимого износа, когда износ калибрующей накладки приблизится к критической величине износа по прошествии некоторого времени, или бурении на некоторую глубину, либо комбинации обоих факторов; и

выдают информацию о максимально допустимом износе.