SA515361219B1 - التحكم بنظام الحفر - Google Patents

التحكم بنظام الحفر Download PDF

Info

Publication number
SA515361219B1
SA515361219B1 SA515361219A SA515361219A SA515361219B1 SA 515361219 B1 SA515361219 B1 SA 515361219B1 SA 515361219 A SA515361219 A SA 515361219A SA 515361219 A SA515361219 A SA 515361219A SA 515361219 B1 SA515361219 B1 SA 515361219B1
Authority
SA
Saudi Arabia
Prior art keywords
drilling
drilling system
drill
drillstring
rotational speed
Prior art date
Application number
SA515361219A
Other languages
English (en)
Inventor
بيتر جيفري بينجامين
Original Assignee
.شلمبيرجر تكنولوجي بي. في
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by .شلمبيرجر تكنولوجي بي. في filed Critical .شلمبيرجر تكنولوجي بي. في
Publication of SA515361219B1 publication Critical patent/SA515361219B1/ar

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B44/00Automatic control systems specially adapted for drilling operations, i.e. self-operating systems which function to carry out or modify a drilling operation without intervention of a human operator, e.g. computer-controlled drilling systems; Systems specially adapted for monitoring a plurality of drilling variables or conditions
    • E21B44/02Automatic control of the tool feed
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B44/00Automatic control systems specially adapted for drilling operations, i.e. self-operating systems which function to carry out or modify a drilling operation without intervention of a human operator, e.g. computer-controlled drilling systems; Systems specially adapted for monitoring a plurality of drilling variables or conditions
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B3/00Rotary drilling
    • E21B3/02Surface drives for rotary drilling
    • E21B3/022Top drives
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/401Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for measuring, e.g. calibration and initialisation, measuring workpiece for machining purposes
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/45Nc applications
    • G05B2219/45129Boring, drilling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

طريقة للتحكم بنظام حفر drilling system يتألف من نظام قيادة drive system وآلة حفر drillstring ورأس حفر drill bit . يقوم نظام القيادة بتدوير آلة الحفر أثناء عملية الحفر من أجل حفر ثقب الحفر من خلال تكوين أرضي earth formation. وتنطوي الطريقة على تحديد سرعة دوران rotation speed مطلوبة v0 لآلة الحفر واستقبال القياسات المميزة لنظام الحفر واشتقاق عنصر vup منها لسرعة دوران آلة الحفر المرتبطة بطاقة الدوران إلى الأعلى، وتحديد سرعة الدوران (v) لآلة الحفر عن طريق تحسين تعبير يطابق بين هدفين متناقضين يتمثلان في: (أ) الحفاظ على سرعة دوران ثابتة متحورة حول v0 ، و(ب) التقليل من طاقة الدوران إلى الأسفل، والتعبير المحسن الذي يعبر عن السرعة speed (v) من حيث v0 و vup، والسيطرة على نظام القيادة controlling the drive system من أجل تدوير آلة الحفر rotate the drillstring عند السرعة (v). شكل 1.

Description

التحكم بنظام الحفر ‎Drilling System Control‏ الوصف الكامل خلفية الاختراع ‎(lat‏ تجسيدات الاختراع المائل بطريقة ومتحكم ‎controller‏ للتحكم بنظام الحفر ‎controlling‏ ‎.a drilling system‏ إن حفر بئر نفط ‎oil‏ و/أو غاز 985 قد ينطوي على حفر ثقب حفر ‎borehole‏ ذي طول كبير» حيث يصل طول ثقوب الحفر غالبا إلى عدة كيلومترات أفقيا أو عموديا. تتضمن آلة الحفر ‎drillstring‏ رأس حفر ‎drill bit‏ في نهايتها السفلية وأطوال أنبوب حفر ‎drill pipe‏ مثبتة بمسامير 0 مقرونة معا. تقوم آلية القيادة عند السطح بتدوير رأس اتحفر ‎rotates the drill bit‏ مقابل سطح التكوين الأرضي ‎earth formation‏ لحفر ثقب الحفر من خلال التكوين الأرضي. وقد تكون آلية الحفر عبارة عن مقود علوي ‎top drive‏ أو منضدة دوارة ‎rotary table‏ أو ما تخوض آلة الحفر سلوكا ديناميكيا معقدا ‎complicated dynamic‏ في ثقب الحفر أثناء ‎shal‏ ‏الحفرء وقد يشمل ذلك السلوك المعقد اهتزازات محوربة وجانبية والتوائية بالإضافة إلى تفاعلات احتكاكية واهتزازية ‎frictional and vibrational interactions‏ مع ثقب الحفر. وقد كشفت القياسات الآنية لدوران الحفر عند السطح وعند رأس الحفر بأنه بينما يدور مدماك الحفر بسرعة 5 منتظمة وتثابتة؛ فإن رأس الحفر قد يدور بسرعات منتظمة متغايرة. وفى الحالات القصوىء والمعروفة باسم حركة الالتصاق والانزلاق» فقد يتوقف رأس الحفر أو أي ‎AT gga‏ من آلة الحفر عن الدوارن في ثقب الحفر ونتيجة لذلك يستمر مدماك الحفر في اللف/الدوران حتى يدور رأس الحفر مرة أخرى؛ ويعد ذلك يتسارع إلى سرعة منتظمة تفوق بكثير السرعة الزاوية عند أعلى آلة الحفر.
إن حركة الالتصاق والانزلاق مشكلة معروفة في صناعة الحفر وقد تؤدي إلى انخفاض معدل الاختراق من خلال التكوين الأرضي؛ وتلف رأس الحفرء وأعطال في الأداة؛ و/أو ما شابه ذلك. إن التصاق رأس الحفر في ثقب الحفر قد يؤدي إلى تخفيض معدلات الحفر وإحداث الضرر الالتوائي في آلة الحفر وقد يسبب التدوير السريع لرأس الحفرء عند عدم التصاقه؛ الضرر لنظام الحفر.
لقد تم في السابق طرح طرق لاكتشاف حركة الانزلاق والالتصاق ‎stick—slip‏ والتخفيف من أثرها عن طريق تغيير سرعة الدوران للمقود العلوي؛ والوزن على رأس الحفر وما شابه ذلك. وقد سعت طرق فعالة أخرى إلى تخفيف تذبذات آلة الحفر في ثقب الحفر من أجل منع الالتصاق والانزلاق ‎prevent stick—slip‏ إلا أن الإجراءات المتخذة للتخفيف من التذبذات ومنع الانزلاق والالتصاق؛ على سبيل المثال» عن طريق تعديل سرعة الحفرء والوزن على رأس الحفر و/أو ما شابه ذلك قد
0 تسير بشكل معاكس ولا تأخذ بالاعتبار معايير الحفر الضرورية/المرغوب بها لتحقيق الحفر ‎Jiao Jal)‏ المعدل المثالي للاختراق أو ما شابه ذلك. بالإضافة إلى ذلك؛ فإن ‎All‏ التحكم قد تكون حددت معدلا ‎Lilie‏ ومرغويا به للمقود العلوي أو ما شابه ذلك من أجل القيام بالحفر المطلوب لثقب الحفر. وقد تم وصف طرق التحكم باهتزازات الدوران باستخدام نظام التحكم والتي تنص على تخفيض سعة الرنين الدوراني لآلة الحفر. وإن تلك الطرق الفعالة لتخفيض الاهتزازات
5 .قد تؤثر سلبا على معدل الحفر و/أو تحرك سرعة الحفر بعيدا عن المعدل المطلوب. كما أن عمليات التخفيض هذه قد تم تحديدها في السابق بناء على عوامل تخفيض/منع حركة الانزلاق والالتصاق بشكل رئيسي. تطرح براءة الاختراع الأمريكية رقم 5.117.926 أسلويا مماثلا للتحكم بالاهتزازات باستخدام تدفقات الطاقة؛ حيث تعرف الطاقة على أنها منتج (متغير مباشر) والتي تمثل بالنسبة للاهتزازات
0 الدورانية سرعة الدوران و(متغير شامل). ويتم التحكم بالتقلبات في أحدها عن طريق تغيير الآخر. تطرح براءة الاختراع الأمريكية المنشورة تحت رقم 0232966/2011 توظيف تغيير في معايير التحكيم ضمن متحكم بالمقود العلوي من أجل كبح الاهتزازات الدورانية. إذا كان المتحكم عبارة عن متحكم متناسب-متكامل؛ فإنه عن طريق تعديل الثابت المتكامل؛ فقد يتم تحقيق كبح الاهتزاز عند المعدل المطلوب. إلا أنه يجب تعديل الطريقة مع تغير طول آلة الحفر وتغير معدل الاهتزاز
5 الرئيسي. كما أنها تتطلب القدرة على التدخل بشكل مباشر في المتحكم بالمقود العلوي.
تطرح براءة الاختراع الممنوحة من قبل المنظمة الدولية للملكية الفكرية رقم 041745/2012 قياس سرعة الدوران في آلة الحفر في موقعين على طولها عند أو بالقرب من السطح وإحداث فارق بينهما. وهذا الأسلوب مرهق (حيث أن القياس على طول آلة الحفر الذي لا يتدخل بعملية الحفر يعتبر أمرا صعبا)؛ ومعرض للخطاً (الفرق بين القياسين صغير).
تطرح براءة الاختراع الممنوحة من قبل المنظمة الدولية للملكية الفكرية رقم 084886/2012 توظيف نموذج حسابي لآلة الحفر بأكملها والسيطرة على عزم الدوران من أجل تخفيض سرعة الدوران النموذجية في قاع ‎ley. jill‏ نحو مماثل لبراءة الاختراع الأمريكية رقم 0232966/2011؛ فإنه يجب تعديل النموذج مع تغير ‎All‏ الحفر وقد تؤدي الأخطاء في النموذج إلى تخفيض مستوى الأداء . الوصف العام للاختراع
0 فيما يلي ملخص لبعض التجسيدات المفصح عنها في طلب براءة الاختراع هذاء على أن يفهم ‎Ob‏ ‏هذه المظاهر مقدمة فقط من أجل تزويد القارئ بملخص موجز حول بعض التجسيدات وأن هذه التجسيدات لا يقصد منها تحديد نطاق هذا الإفصاح» حيث أن هذا الإفصاح قد يشتمل على في المظهر الأول يقدم تجسيد الاختراع الماثل طريقة للتحكم بنظام حفر ‎controlling a‏
‎drilling system 15‏ يشمل نظام قيادة ‎Allg‏ حفر ورأس حفرء حث يقوم نظام القيادة بتدوير آلة الحفر أثناء عملية الحفر من أجل حفر ثقب الحفر من خلال تكوين أرضي. وتنطوي الطريقة على تحديد سرعة دوران مطلوية 70 لآلة الحفر واستقبال قياسات المعايير لنظام الحفر واشتقاق عنصر ‎VUP‏ ‏من المعايير المقاسة لسرعة دوران آلة الحفر المرتبطة بطاقة الدوران إلى الأعلى» وتحديد سرعة الدوران ‎AY (V) rotation speed‏ الحفر عن طريق تحسين أداء تعبير يطابق بين هدفين
‏0 متناقضين يتمثلان في: (أ) الحفاظ على سرعة دوران ثابتة متحورة حول ‎VO‏ ؛ و(ب) التقليل من طاقة الدوران إلى الأسفل؛ والتعبير المحسن الذي يعبر عن السرعة ‎(V)‏ من حيث ‎CVUP 5 VO‏ والسيطرة على نظام القيادة من أجل تدوير آلة الحفر عند السرعة (). وقد تشتمل الطريقة أيضا على قياس خصائص نظام الحفر الذي يستمد منه ‎VUP‏
من خلال التحكم بنظام القيادة على أساس التعبير المحسن؛ فإنه من الممكن تخفيض سعة الأصداء الدوارنية. وفي تجسيدات الاختراع الحالي؛ فإن التحسين يتكيف مع التغييرات في التردد الرنان لنظام الحفرء الناجم على سبيل المثال عن الزيادات في طول آلة الحفر. بالإضافة إلى ذلك؛ في تجسيدات الإفصاح الحالي؛ فإنه من غير الضروري تحديد أو نمذجة تردد رنان لنظام الحفر. بالإضافة إلى ذلك؛ في بعض التجسيدات؛ فإن طريقة التحكم قد يتم تطبيقها على نظم الحفر الموجودة حالياء على سبيل المثال عن طريق تطبيق طريقة على شكل متحكم خارجي على متحكم بنظام قيادة قائم. في بعض تجسيدات الإفصاح الحالي؛ فإن التعبير المحسن يعبر عن السرعة ‎(V)‏ من حيث 0لا و ‎vUp‏ إلا أنه من الممكن كتابة تعبيرات مكافئة للسرعة ‎(V)‏ من ‎aie) vdown 5 VO Cua‏ 0 سرعة الدوران المرتبط بطاقة الدوران المتجهة إلى الأسفل) أو ‎.vdown 5 up‏ وتفاديا للشك؛ فإن الإشارات إلى التعبيرات المحسنة والكميات ‎VUP 5 VO‏ المستخدمة فى التعبير المحسن تشمل تلك التعبيرات المكافئة والكميات المقابلة لها المستخدمة فيها. في المظهر الثاني؛ فإن بعض التجسيدات للإفصاح الحالي تقدم متحكما (على سبيل المثال متحكم رقمي قائم على استخدام الحاسوب) من أجل التحكم بنظام الحفر. وقد يشمل المتحكم نظام قيادة 5 وآلة حفر ورأس حفر؛ حيث يقوم نظام القيادة بتدوير ‎Al‏ الحفر أثناء عملية الحفر من أجل حفر ثقب الحفر من خلال تكوين أرضي؛ بحيث يتم تهيئة المتحكم لأداء طرق المظهر الأول. على سبيل المثال» قد يشمل المتحكم ذاكرة من أجل تخزين سرعة دوران مطلوية ‎VO‏ لآلة الحفر ومعالج واحد أو أكثر لاستقبال مقاييس المعايير لنظام الحفر واشتقاق المكون ‎VUP‏ لسرعة دوران ‎Al‏ الحفر المرتبطة بطاقة الدوران إلى الأعلى» وتحديد سرعة الدوران ‎(V)‏ لآلة الحفر عن طريق 0 تحسين أداء تعبير يطابق بين هدفين متناقضين يتمثلان في: (أ) الحفاظ على سرعة دوران ثابتة متحورة حول ‎VO‏ ؛ و(ب) التقليل من طاقة الدوران إلى الأسفل؛ والتعبير المحسن الذي يعبر عن السرعة ‎(V)‏ من حيث ‎VO‏ و ‎YUP‏ والسيطرة على نظام القيادة من أجل دوران آلة الحفر عند السرعة (/).
وفي المظهر الثالث؛ تقدم بعض تجسيدات الإفصاح الحالي مزيجا من المتحكم بالمظهر الثاني
وحساس واحد أو ‎JST‏ لقياس خصائص نظام الحفر التي يستمد ‎VUP‏ منها.
وفي المظهر الرابع؛ تقدم بعض تجسيدات الإفصاح الحالي نظام حفر يشتمل على نظام قيادة وآلة
حفر ورأس ‎in‏ حيث أن نظام القيادة يقوم بتدوير آلة الحفر أثناء عملية الحفر لحفر ثقب الحفر
من خلال التكوين الأرضي حيث يشتمل نظام الحفر أيضا على متحكم بالمظهر الثاني أو مزيج
من المتحكم وحساسات المظهر الثالث.
وتقدم مظاهر أخرى من الاختراع الحالي برنامجا حاسوبيا يشتمل على رمز يقوم عند تشغيله على
الحاسوب بجعل الحاسوب يؤدي طريقة المظهر الأول ووسط يمكن قراءته عبر الحاسوب يخزن
برنامجا حاسوبيا يشتمل على رمز يقوم عند تشغيله على الحاسوب بجعل الحاسوب يؤدي طريقة 0 المظهر الأول.
وسوف يتم تحديد المزايا الاختيارية للاختراع والتي يمكن تطبيقها بشكل منفرد او مع أي
مظهر/تجسيد للاختراع.
في بعض تجسيدات الاختراع الحالي؛ فإن سرعة الدوران المحددة والمسيطر عليها ‎(V)‏ قد تكون
سرعة الدوران السطحي ‎AY‏ الحفر وقد يكون العنصر مالا المكون السطحي لسرعة الدوران وقد 5 تكون سرعة الدوران المرغوية ‎VO‏ سرعة دوران السطح المرغوية لآلة الحفر.
بشكل عام؛ في بعض تجسيدات الاختراع الحالي؛ فإن خطوات: (أ) استقبال المقاسات المميزة؛
واشتقاق ملالا منهاء و(ب) تحديد سرعة الدوران ‎¢(V)‏ و(3) التحكم بنظام القيادة قد يتم تنفيذها
بشكل متكرر. وقد تكون الفترة الفاصلة بين عمليات التكرار في بعض التجسيدات قصيرة على نحو
كاف بحيث يتم تكرار هذه الخطوات عدة مرات أثناء الرنين الدوراني السائد للنظام؛ والذي قد يكون مساويا تقريبا خلال ثوان لطول ‎(L)‏ آلة الحفر بالمتر مقسوما على 750. وبالتالي؛ على سبيل
‎cll‏ فإن الفاصل الزمني بين عمليات التكرار قد يكون أقل من 0.25 (الطول/750)؛ ويفضل
‏أن يكون أقل من 0.1 (الطول/750). ومن اجل التطبيق على مجموعة واسعة من اطوال آلة
‏الحفرء ‎Gla‏ الفاصل الزمني بين عمليات التكرار قد يكون 0.25 ثانية أو أقل أو 0.1 ثانية أو أقل
‏و/او ما شابه ذلك. وفي حال تطبيق مرشح ترددات منخفضة على ‎ovup‏ على النحو المبين أدناه؛
فإن الحد الأدنى للفاصل الزمني بين عمليات التكرار قد يكون عكس تردد نيكويست لقطع مرشح الترددات المنخفضة (أي 2 مقسوما على تردد القطع). وفي حال عدم ترشيح الترددات المنخفضة للبيانات؛ فإن 0.025 ثانية تعتبر حدا أدنى معقولا للفاصل الزمني بين عمليات التكرار. قد يشتمل نظام القيادة على مقود علوي.
وقد يشتمل التعبير المحسن على مدى تصحيح متبق من أجل تسجيل حساب المتوسط طويل الأمد لسرعة الدوران عبر مقاييس زمنية أكبر من مدة الرنين لنظام الحفر. على سبيل المثال؛ قد يكون وقد يتم تطبيق مرشح ترددات عالية على ‎VUP‏ حيث يكون تردد القطع لمرشح الترددات العالية أقل من تردد الرنين لنظام الحفر. على سبيل المثال؛ قد يكون تردد القطع لمرشح الترددات العالية
0 0.017 هيرتز أو اقل. ومثل مرشح الترددات العالية هذا يمكن أن يحل محل مدى التصحيح المتبقى من أجل احتساب الحساب المتوسط طويل الأمد لسرعة الدوران» على الرغم أن ذلك المدى قد يبقى مفيدا من أجل تفادي الانحراف عن الضجيج أو الخطأً الحسابي. من الممكن تطبيق الترددات المنخفضة على 7/00 حيث يكون تردد القطع لمرشح الترددات المنخفضة أعلى من تردد الرنين لنظام الحفر. على سبيل المثال؛ قد يكون تردد القطع لمرشح
5 الترددات المنخفضة 10 هيرتز أو أعلى. إن استخدام مثل مرشح الترددات المنخفضة المذكور قد يساعد على تفادي الضجيج عالي التردد المرسل على شكل إشارة تحكم إلى نظام القيادة. وقد يتم فرض حد أعلى و/أو حد أدنى من الارتداد على (7). على سبيل المثال؛ في حال التصاق رأس الحفر بشكل متين؛ فإنه من الممكن لدوران آلة الحفر التوقف بشكل تام. وبالتالي؛ فإنه من الممكن فرض حد أدنى مثل: كسر (على سبيل المثال نصف او ثلاثة أرياع)» لسرعة الدوران
0 المرغوية ‎VO‏ أو قيمة مطلقة لسرعة الدوران (على سبيل المثال 40 دورة في الدقيقة)؛ أو مزيج من الاثنين معا (على سبيل المثال 40 دورة في الدقيقة أو ثلاثة أرياع سرعة الدوران المطلوية؛ أيهما أقل). وبشكل مماثل؛ من أجل تخفيض الاهتزاز على الحفار على سبيل المثال؛ أو بسبب قيود صندوق تروس نظام القيادة ¢ 208 يكون هناك حد أعلى ‎ag Re‏ ¢ مثل عدد مضاعف من (على سبيل المثال ضعفي) السرعة المطلوية ‎VO‏ ؛ أو قيمة مطلقة لسرعة الدوران (على سبيل المثال
0 دورة في الدقيقة)؛ أو مزيج من الاثنين معا (على سبيل المثتال ضعفي سرعة الدوران المطلوية او 200 دورة في الدقيقة؛ أيهما أقل). في بعض تجسيدات الإفصاح ‎Jal‏ فإنه من الممكن اشتقاق ‎VUP‏ من الخصائص المقاسة وهي عبارة عن: سرعة الدوران الفعلية لآلة الحفرء وعزم الدوران آ في آلة الحفر (على سبيل المثال عزم الدوران آ في آلة الحفر على السطح). وبالتالي؛ فإنه من الممكن استخدام المزيج الطولي لسعة الدوران وعزم الدوران من أجل السيطرة على سرعة الدوران . ومن الممكن تحسين اشتقاق ‎VUP‏ من خلال ميزة مقاسة إضافية» وهى المعاوقة الدورانية لآلة الحفر 2» على الرغم من أن الطريقة قد تكون مقاومة للأخطاء فى قيمة 2. ومن الممكن قياس سرعة الدوران 0 الفعلية ‎AV‏ الحفر بشكل مستقل. ولكن يوجد خيار آخر يتمثل في اعتبار قيمة سرعة الدوران ‎(V)‏ ‏المستخدمة للسيطرة على نطاق الدفع في الفاصل الزمني السابق للتكرار على أنها سرعة الدوران الفعلية. شرح مختصر للرسومات 5 وينوه إلى أنه وفقا للممارسات القياسية للصناعة؛ فإن العديد من المزايا ليست مرسومة على وجه الدقة؛ وقد تزيد أبعاد العديد من المزايا أو تنقص عشوائيا لغايات توضيح المناقشة. يبين الشكل رقم (1) نظام حفر للتشغيل في موقع آبار لحفر ثقب الحفر من خلال تكوين أرضي. يبين الشكل رقم (2) رسما تخطيطيا لطريقة تحكم بالحفر وفقا لأحد تجسيدات الإفصاح الحالي. وفي الأشكال المرفقة؛ فإن بعض المكونات و/أو المزايا المتشابهة قد يكون لها نفس علامة الإشارة. 0 بالإضافة إلى ذلك؛ فإنه من الممكن تمييز العديد من العناصر من نفس النوع عن طريق إتباع رمز الإشارة بشرطة وعلامة ثانية تميز بين المكونات المتشابهة. وفي حال استخدام علامة الإشارة الأولى فقط في المواصفات؛ فإن الوصف ينطبق على أي من العناصر المتشابهة ذات نفس علامة الإشارة الأولى بغض النظر عن علامة الإشارة الثانية.
الوصف التفصيلي: تتعلق تجسيدات الاختراع الحالي بالسيطرة ‎controlling‏ على/قيادة نظام حفر ‎driving a‏ ‎drilling system‏ -يتضمن مقودا علويا ‎top drive‏ وآلة حفر ‎drillstring‏ ورأس حفر ‎drill bit‏ -من أجل الحفر من خلال مكون أرضي ‎arth formation‏ وتنص تجسيدات الاختراع الحالي على قيادة رأس الحفر بالمقود العلوي من أجل تحسين سرعة الدوران لرأس الحفر مع التقليل من الطاقة المتجهة إلى الأسفل التي تنتقل أسفل آلة الحفر أثناء إجراء الحفر. يقدم الوصف ‎Gadd)‏ تجسيدا (تجسيدات) مفضلة فقط؛» ولا يقصد ‎die‏ الحد من نطاق أو قابلية التطبيق أو تهيئة الاختراع؛ بل إن الوصف اللاحق للتجسيد (التجسيدات) النموذجي المفضل سوف يزود الأشخاص المتمرسين في الصناعة بوصف تمكيني لتطبيق تجسيد نموذجي مفضل للاختراع؛ 0 حيث أنه من المفهوم بأنه من الممكن إجراء عدة تغييرات على وظيفة وترتيبات العناصر دون الحياد عن نطاق الاختراع. يتضمن الوصف التالي تفاصيل محددة من أجل توفير فهم شامل للتجسيدات. إلا أنه من المفهوم بالنسبة للشخص غير المتمرس في الصناعة بأنه من الممكن ممارسة التجسيدات دون تلك التفاصيل المحددة. على سبيل المثال؛ قد تظهر الدوائر المعروفة والعمليات والخوارزميات والهياكل 5 والتقنيات دون تفاصيل غير ضرورية من أجل تفادي إضفاء الغموض على التجسيدات. ‎LS‏ هو مبين في هذا الاختراع»؛ فإن مصطلح (الوسط المقروءء عبر الحاسوب ‎computer‏ ‎(readable medium‏ قد يمثل جهازا واحدا أو أكثر لتخزين البيانات»؛ بما في ذلك ذاكرة القراءة فقط ‎read only memory‏ » وذاكرة الوصول العشوائي ‎«random access memory‏ وذاكرة الوصول العشوائي المغناطيسية ‎magnetic RAM‏ ؛ والذاكرة الرئيسية ‎core memory‏ « 0 ووسائط تخزين القرص المغناطيسي ‎magnetic disk storage mediums‏ ؛ ووسائط التخزين البصري ‎Optical storage mediums‏ ؛ واجهزة الذاكرة الوميضية ‎flash memory‏ ‎«devices‏ و/أو الوسائط المقروءة ‎WT‏ الأخرى من أجل تخزين المعلومات. ويشمل مصطلح (الوسط المقروء عبر الحاسوب) على سبيل المثال لا الحصر أجهزة تخزين محمولة أو ثابتة ‎Seals‏
تخزين بصرية وقنوات لاسلكية ووسائط أخرى متنوعة قادرة على تخزين أو احتواء أو حمل التوجيه (التوجيهات) و/أو البيانات. ‎wireless channels‏ بالإضافة إلى ذلك؛ من الممكن تطبيق التجسيدات عن طريق الأجهزة أو البرمجيات أو البرامج الدائمة أو البرامج المعدة حسب الطلب أو الرموز المصغرة أو لغات وصف الأجهزة أو أي مزيج لها. وعند تطبيقها في البرمجيات أو البرامج الدائمة أو البرامج المعدة حسب الطلب أو الرموز المصغرة؛ فإن رمز البرنامج أو مقاطع التعليمات البرمجية لأداء المهام الضرورية قد يحفظ في وسط ‎og he‏ آليا ‎Jie‏ وسط التخزين. وقد يؤدي المعالج (المعالجات ‎(processor(s)‏ ‏المهام المطلوية. وقد يمثل مقطع التعليمات البرمجية ‎shal‏ أو وظيفة أو برنامجا فرعيا أو برنامجا أو روتينا او روتينا فرعيا أو وحدة او زمرة برمجية أو فئة أو أية مجموعة من التوجيهات أو هياكل 0 البيانات أو بيانات البرنامج. وقد يقترن مقطع التعليمات البرمجية بقطع تعليمات برمجية أخرى أو دائرة الأجهزة عن طريق المرور عبر و/أو استقبال المعلومات أو البيانات أو الوسائط أو المعايير أو محتويات الذاكرة. وقد تمر أو يتم إرسال أو نقل المعلومات أو الوسائط أو المعايير أو البيانات أو خلاف ذلك عبر آية وسيلة مناسبة بما في ذلك مشاركة الذاكرة أو تمرير الرسائل أو تمرير الرموز المميزة أو انتقال الشبكة ‎.network transmission‏ 5 يبين الشكل رقم (1) نظام حفر للتشغيل في موقع آبار من أجل حفر ثقب الحفر عبر تكوين أرضي. وقد يكون موقع الآبار في البحر أو على اليابسة. وفي هذا النظام؛ يتم تشكيل ثقب الحفر (11) في تكوينات باطنية عن طريق حفر دائري بطريقة معروفة جيدا. كما يمكن استخدام الأنظمة أيضا في أنظمة حفر اتجاهية أو أنظمة حفر حفرة دليلية أو أنظمة حفر تغليفية و/أو ما شابه ذلك. آلة الحفر ‎drillstring‏ (12) معلقة ضمن ثقب الحفر ‎borehole‏ (11) ولها مجموعة حفر في 0 القاع ‎Jets (110) bottomhole assembly‏ رأس حفر ‎drill bit‏ (105) في النهاية السفلى. وبشمل نظام السطح منصة وتركيبة رافعة ‎platform and derrick assembly‏ )10( موضوعة فوق ثقب الحفر (11)؛ وتشمل التركيبة (10) مقود علوي ‎top drive‏ (30)؛ وجذع دوران ‎kelly alias‏ (17)» وخطاف ‎hook‏ )18( ومبرم دوار ‎rotary swivel‏ (19). يتم تدوير آلة الحفر (12) عن طريق المقود العلوي (30) والذي يتم تشغيله عن طريق وسائل غير مبينة؛ 5 والذي يريط جذع السحب العلوي )17( عند النهاية العلوية لآلة الحفر. ويتم تعليق آلة الحفر )12(
— 1 1 — من خطاف )18( مرتبط بمجموعة بكارات متحركة (أيضا غير ظاهرة) من خلال جذع الدوران المضلع (17) والمبرم الدوار ‎rotary swivel‏ (19) والذي يتيح تدوير آلة الحفر بالنسبة للخطاف. وكما هو معروف؛ فإن نظام المنضدة الدوارة يمكن استخدامه لتدوير آلة الحفر (12) في ثقب الحفر ويالتالي تدوير رأس الحفر )105( مقابل سطح التكوين الأرضي عند أسفل ثقب الحفر. كما يمكن أن يشمل نظام السطح سائل حفر ‎drilling fluid‏ أو طين ‎Mud‏ )26( مخزن في حفرة
)27( مشكلة في موقع البثر. توصل ‎All‏ )29( سائل الحفر (2) إلى ‎gall‏ الداخلي من آلة ‎ial)‏ (12) عبر منفذ في المبرم ‎swivel‏ (19)؛ مما يسبب تدفق سائل الحفر إلى الأسفل عبر آلة الحفر (12) كما يبين السهم الاتجاهي (8). ويخرج سائل الحفر من آلة الحفر (12) عبر منافذ في رأس الحفر (105) ومن ثم يدور إلى الأعلى من خلال منطقة حلقية بين المنطقة
0 الخارجية ‎AY‏ الحفر وجدار ثقب ‎eal)‏ كما تبين الأسهم الاتجاهية (10). وبهذه الطريقة المعروفة؛ فإن سائل الحفر يشحم رأس الحفر )105( ويحمل قطع التكوين إلى السطح مع عودته إلى الحفرة (27) من أجل إعادة التدوير. قد تشمل ‎de sane‏ قاع ‎bottomhole assembly jill‏ (100) وحدة تسجيل أثناء الحفر (120)؛ ووحدة قياس أثناء الحفر ‎logging-while—drilling‏ (130)؛ ونظام قابل للتوجيه بشكل
5 1 دوراني ومحرك ورأس الحفر )105( . قد توضع وحدة التسجيل أثناء الحفر (120) في نوع خاص من طوق الحفار؛ كما هو معروف في الصناعة؛ ‎(Sag‏ أن يتضمن نوعا أو مجوعة من الأنواع المعروفة من أدوات التسجيل»؛ على أن يفهم بأنه يمكن استخدام أكثر من وحدة واحدة للتسجيل أثناء الحفر و/أو وحدة واحدة للقياس أثناء الحفرء على سبيل المثال كما هو موضح في (120). وقد تتضمن وحدة التسجيل أثناء الحفر
قدرات لقياس ومعالجة وفرز المعلومات بالإضافة إلى التواصل مع معدات السطح. وقد تتضمن وحدة التسجيل أثناء القياس جهازا لأخذ عينات من السائل. قد توضع وحدة القياس أثناء الحفر )30 1 ( في نوع خاص من طوق الحفر » كما هو معروف في الصناعة؛ ويمكن أن يتضمن نوعا أو مجوعة من الأجهزة لقياس خصائص آلة الحفر ورأس الحفر. كما قد تشمل أداة القياس أثناء الحفر آلة (غير مبينة) لتوليد الطاقة الكهربائية لنظام قاع ‎idl‏ وقد
يشمل ذلك ‎sale‏ محرك توربين للطين يعمل بواسطة تدفق سائل الحفرء على أن يفهم بأنه قد يتم استخدام نظم طاقة و/أو بطاريات أخرى. وقد تشمل وحدة القياس أثناء الحفر واحدا أو أكثر من الأنواع التالية من أجهزة القياس: جهاز قياس الوزن على الرأس ‎weight-on-bit measuring‏ ‎device‏ ؛ جهاز قياس عزم الدوران ‎torque measuring device‏ ؛ جهاز قياس الاهتزاز ‎vibration measuring device 5‏ ؛ جهاز قياس الصدمات ‎shock measuring device‏ «
جهاز قياس الالتصاق والانزلاق ‎stick slip measuring device‏ ؛ جهاز قياس الاتجاه ‎direction measuring device‏ ؛ جهاز قياس سرعة الدوران ‎rotation speed‏ ‎measuring device‏ « وجهاز قياس ‎.inclination measuring device aly!‏ قد يتم استخدام وحدة تحكم ‎control unit‏ )370( من أجل التحكم بالمقود العلويي ‎control the‏
‎top drive | 0‏ (30) أو أي جهاز آخر للقيادة. وقد يدور المقود العلوي (30) آلة الحفر (12) عند سرعة دوران من أجل إنتاج معايير الحفر المطلوية. على سبيل المثال؛ فقد يتم تحديد سرعة دوران آلة الحفر من أجل تحسين معدل الاختراق من خلال التكوين الأرضي أو ضبطه من أجل تخفيض تلف رأس الحفر أو تعديله وفقا لخصائص التكوين الأرضي أو ما شابه ذلك. وقد تقيس الحساسات ‎Sensors‏ )390( خصائص آلة الحفر ‎drillstring‏ (12). وقد تقترن
‏5 الحساسات (390) بشكل ملاتم بآلة الحفر (12) أعلى أو بالقرب من السطح؛ على الرغم من أنها قد تتوزع على آلة الحفر (12). وقد تقيس الحساسات خصائص آلة الحفر (12) التي قد يتم منها تحديد/قياس الطاقة المتجهة إلى أعلى/أسفل في آلة الحفر (12) والعناصر المتجهة إلى أعلى/أسفل لدوران آلة الحفر (12). على سبيل المثال؛ من الممكن تحديد سرعة دوران آلة الحفر. وعلى سبيل المثال» من الممكن أن تقيس الحساسات (390) عزم دوران آلة الحفر (12)؛ وسرعة
‏0 دوران آلة الحفر (12)»؛ و/أو الإعاقة الدورانية ‎AY‏ الحفر (12) وقد تتم معالجة الطاقة المتجهة إلى أعلى/أسفل في آلة الحفر (12) والعناصر المتجهة إلى أعلى/أسفل لدوران آلة الحفر (12) من القياسات التي يتم استشعارها. يتيح أسلوب الاختراع الحالي التحكم بالتذبذات الدورانية للأنابيب المعلقة؛ وبهذه الطريقة؛ فإن الحركة الدورانية ‎AY‏ الحفر يمكن تثبيتهاء إلا أن أنه من الممكن تطبيق الأسلوب بشكل متساو
‏5 على الأنابيب المستخدمة لإكمال حفر ‎Jee il)‏ التغليف أو السير في بطانة أو إنجاز البثر.
ومن الممكن معالجة/التحكم ‎JS‏ من المعايير/الشروط المرغوبة لعملية الحفر المثالية/المطلوبة لنظام الحفر ومعايير/شروط منع/التخفيف من الالتصاق والانزلاق أثناء عملية الحفر. في آلة الحفر أثناء حفر ثقب ‎pial‏ توجد هناك موجات دورانية تتجه إلى أعلى ‎Mg‏ أسفل ‎all‏ ‏الحفر. تنتج انعكاسات الأمواج الصاعدة إلى الأمواج المتجهة إلى الأسفل عند السطح الأصداء الدورانية الكبيرة في نظام الحفر وحركة التصاق وانزلاق متكررة فيه. كما تشمل الأمواج المتجهة إلى الأسفل في آلة الحفر تلك الأمواج التي يحدثها النظام الذي يقود ‎all‏ الحفرء أي المقود العلوي أو ما شابهه. وهذه الأمواج المتجهة إلى الأسفل في آلة الحفر والتي يحدثها نظام القيادة ضرورية من أجل قيادة رأس الحفر للحفر عبر التكوين الأرضي. وبالتالي فإن الطاقة المتجهة إلى الأسفل تتضمن طاقة مرغوية متجهة إلى الأسفل تستخدم من أجل قيادة رأس 0 الحفر وطاقة متحدرة غير مرغوبة تسبب التذبذب في آلة الحفر و/أو الالتصاق والانزلاق. وبالتالي؛ يمكن تزويد النظم والطرق التي تهدف إلى تحقيق سرعة دوران مرغوية لآلة الحفر (والمشار إليها فيما بعد ‎(VO‏ مع التقليل من مقدار الطاقة الموجود في الدوران المتجه إلى الأسفل (يشار إلى الدوران المتجه إلى الأسفل ب70010/0). وبالتالي؛ بشكل عام؛ فإنه يمكن للمعالج تحديد السرعة المحسنة للدوران لآلة الحفر (12) حيث أن 5 السرعة المحسنة للدوران توازن/تحسن من إيصال الطاقة الدورانية لرأس الحفر مقابل تخفيض الطاقة المسافرة أسفل آلة الحفر (12). وبشكل عملي أكثر؛ فإن ‎sang‏ التحكم )370( يمكنها تقديم نظام تحكم خارجي يستخدم للتحكم بنظام سيطرة سريع ومدمج للمقود العلوي (30)؛ حيث تقدم سرعة الدوران المرغوية/المحددة إلى وحدة التحكم المدمجة التي تحاول تحقيق سرعة الدوران المعينة ويقوم نظام التحكم الخارجي بالسيطرة على المقود العلوي من أجل تغيير سرعة الدوران حول سرعة 0 الدوران المرغوية/المحددة من أجل تخفيض مقدار الطاقة المتجهة إلى الأسفل. ‎(Sag‏ اعتبار الأهداف المعاكسة لتعظيم الطاقة المرسلة أسفل آلة الحفر إلى رأس الحفر عن طريق تدوير آلة الحفر وتخفيض الطاقة المتجهة إلى أسفل من أجل منع الاهتزازات الكبيرة لآلة الحفر في ثقب الحفر و/أو الالتصاق والانزلاق على أنها عائق تخفيض يمكن كتابته على شكل معادلة تخفيضية على النحو التالي:
— 1 4 — 3 = 0 - v 0 y + A 17 Coe
‎y + A (0 - wp )y 0)‏ 0 ¥ - 0 = حيث: 0 هى متوسط سرعة الدوران المرغوية لا هي سرعة الدوران المحددة التي ستتم تغذيتها إلى المقود العلوي ومجموع ‎VUP‏ و 7001/0 و
‏5 7 هي ثابت يعكس الوزن النسبي المحدد للهدفين المتضاريين.
‏ويمكن تجسيد المعادلة رقم (1) في خوارزمية تحدد سرعة الدوران 7 التي يتم تمريرها بعد ذلك إلى المتحكم بالمقود العلوي»؛ على افتراض أن المتحكم قادر على تحقيق تلك السرعة بالضبط. وحيث أن أجهزة التحكم الحديثة بالمقود العلوي قادرة ‎sale‏ على تحقيق ما يقارب السرعة المطلوية؛ فإنه من الحتمي وجود فروقات صغيرة بين السرعات الفعلية والمطلوية. إلا أن تلك الفروقات الصغيرة لا
‏10 تبطل صحة خوارزمية التحكم . ‎Jill‏ عندما تظهر ‎١‏ على الجانب الأيسر من المعادلة؛ فإنه يجب تفسيرها على أنه سرعة الدوران المطلوية التى يجب إرسالها إلى المتحكم بالمقود العلوي. وعندما تظهر على الجانب الأيمن من المعادلة؛ فإنه من المفضل أن تكون أحدث سرعة دوران مقاسة فعلية للمقود العلوي؛ على الرغم من أنه فى حال توفرهاء فإنه من الممكن استبدالها بأحدث سرعة دوران مطلوية سابقة.
‏5 ومن الممكن تقدير العنصر الصاعد من سرعة الدوران من قياسات السطح المتزامنة لسرعة الدوران وعزم الدوران في آلة الحفر (7). ومن الممكن تحديد العائق الدوراني للأنبوب 7؛ أي من أبعاد الأنبوب أو ما شابه ذلك عند السطح. ومن الممكن بعد ذلك الحصول على قيمة العناصر المتجهة إلى أعلى والمتجهة إلى أسفل من الدوران من خلال المعادلة التالية:
‎| ( T ) v down a Le } 2 i Zz 7 3 ‏ساح‎ VY ‏ا‎ ‎“” 2
— 5 1 — حيث أن 2 تمثل معاوق الأنبوب. الطاقة المتجهة إلى أعلى والمتجهة إلى أسفل متناسبة مع 72001710 5 ‎V2UP‏ ومجموعهما متناسب ‎i :‏ لب + : ¥ ‎Vi * Vio = N‏
وعلى الرغم من أنه يفضل استخدام القيمة الصحيحة ل2, فإن المتحكم مقاوم عادة للأخطاء في قيمة ‎Z‏ ‏وحل المعادلة رقم (1) مقدم من خلال:
‎AV,‏ خيلا لاش 2 ‎F‏ ‎T+ A‏ إلا أن هذا الحل يقدم متوسط سرعة دوران لآلة الحفر أبطأ مما هو مطلوب» أي أن سرعة الدوران 0 تقلل من الطاقة المتجهة إلى أسفل وبالتالى تقلل من اهتزاز ‎AT‏ الحفرء إلا أن الطاقة المتجهة إلى أسفل منخفضة جدا لدرجة أنها تحدث دورانا بطيئا لرأس الحفر وسرعات حفر غير مرغوية؛ ويالتالى فإنه من الممكن ‎sale)‏ كتابة عائق التخفيض على النحو التالى: ‎E = (v = 0 + A wy ¥ + AV‏ ومن الحلول لمعاوق التخفيض هذا هو: و لشب ال هد 47+ ا تحتسب المدة ‎VUP‏ على الجانب الأيمن من أحدث قياسات لعزم الدوران وسرعة الدوران ‎Sally‏ ‏يوجد تأخر بسيط. وفي بعض تجسيدات أ لإفصاح الحالي 6 يتم ضبط التأخير ليكون أقل من ربع واحد على الأقل للرنين السائد لنظام الدوران.
— 6 1 — وفي بعض تجسيدات الاختراع الحالية؛ فقد يتم إدراج مدة تصحيح متبقية 31 الحل من أجل تسجيل المتوسط طويل الأمد لسرعة الدوران؛ ومن ثم تقدم تلك المدة الحل ‎JEN‏ لمعاوق التخفيض»؛ حيث أن ‎at‏ الوقت الحالى و2 هى المدة الفاصلة لأخذ العينة: ‎Fon 8 i 1 2)‏ بت + ‎ir } = Hr 3 +X, fr}‏ ‎Coded ©‏ ٌ حيث أن معدل تغيير التصحيح المتبقي متناسب مع الفرق بين متوسط سرعة الدوران الحالية والمطلوية؛ على النحو التالى: مالم ‎Ey‏ ا ويتم اختيار »ا بحيث تتم مقارنة طوله مع مدة الرنين الخاصة بالنظام. على سبيل المثال قد تبلغ مدة ‎kK‏ 60 ثانية أو أطول. 0 في وقت منفصل؛ ومع وجود المدة الفاصلة 2 لأخذ العينات؛ فإنه من الممكن قياس © عبر المعادلة التالية: § . ا 2 8 ها م حب ان ‎i‏ تر 8 ‎EEA 8 v‏ $ يمكن استخدام مرشح الترددات العالية على الإشارة ‎VUP‏ المستخدمة في المعادلة رقم (2). وقد يتم ذلك بواسطة استخدام مرشح ذي قطب واحد ؛ مع استخدام قيمة ‎k‏ نفسهاء حيث: ‎FRE AW 8‏ ‎Wo IE‏ 2 أ اع اا ( ع “رع | ‎EE‏ ‎i‏ ا 7 0 ‎vl, § = Vip‏ ا ) ) وحيث يدل الرمز السفلي الدليلي ‎J‏ على الخطوة الزمنية؛ فإن الرمز السفلي الدليلي ‎١‏ يدل على إشارة التردد المنخفض المرشحة للخارج وبشير الرمز السفلي الدليلي ا إلى إشارة التردد ‎Mall‏ المتبقية. وقيمة .7 المستخدمة في المعادلة رقم 2 قد تكون 1. يتحكم المعيار 7 بكمية التخفيض في الرنين الدورانى الذي يقدمه نظام التحكم . على سبيل ‎«JE‏ عندما يتم ضبط ‎A‏ عند ‎(a (Sela‏
— 7 1 — فسوف يقدم نظام التحكم تخفيضا بمقدار صفر في الرنين الالتوائي. ومن الممكن اختيار التحكم المرغوب بالرئين الالتوائي ومن الممكن قياس هذا الاختيار مقابل معايير الحفر الأخرى المطلوية. يبين الشكل رقم (2) ‎Wily Law)‏ متدفقا أساسيا لطريقة التحكم بالحفر وفقا لأحد تجسيدات الإفصاح الحالي والذي يطبق خوارزمية تحكم قائمة على المعادلة رقم (2). وفي بعض تجسيدات الإفصاح الحالى» بعد ضبط ‎VO‏ فى الخطوة الأولى» فإن الخوارزمية تلتف حول الخطوات التالية عند مدة فاصلة قصيرة بما فيه الكفاية للتكرار بحيث يتم تكرار الخطوات عدة مرات أثناء الرنين الدوراني السائد للنظام. وعند تفعيل النظام؛ فقد تختلف قيمة ‎A‏ مع الوقت بحيث تكون صفرا أو قريبة من الصفر في ‎edn‏ ومن ثم تزيد لاحقا إلى أن تصل إلى قيمة مختارة. وفي بعض تجسيدات الإفصاح الحالي؛ 0 فإن طريقة التفعيل التدريجي تقلل من الاختلاف في سلوك النظام الظاهر في نظام الحفر. في حال تطبيق مرشح الترددات العالية على سرعة الدوران الصاعدة ‎vup‏ ؛ فلن تكون هناك ضرورة لمدة التصحيح المتبقية ‎r‏ نظريا . ولكن في ‎ar‏ التجسيدات ؛ فقد يستمر استخدام مدة التصحيح من أجل تفادي الانحراف عن الضجيج أو الخطأ الحسابي. في بعض تجسيدات الإفصاح الحالي؛ من أجل تفادي إرسال الضجيج عالي التردد إلى نظام 5 المقود (أي المتحكم بالمقود العلوي أو ما شابه ذلك) الذي قد يتفاعل مع خوارزمية التحكم الداخلي؛ فقد يتم ترشيح تقدير سرعة الدوران الصاعد ترشيحا منخفض التردد. وقد يتم ذلك بنفس الطريقة المستخدمة بالنسبة ‎ord‏ ولكن باستخدام قيمة أقل ‎Ally kd‏ يمكن اختيارها بحيث لا تقوم بترشيح الرنين الدوراني الرئيسي ‎AY‏ الحفر إلى الخارج. وقد يبلغ نسق قيمة »ا في بعض تجسيدات الإفصاح الحالي 0.1 ثانية. ويمكن الحصول على مرشح الترددات المنخفضة ذي القطب الواحد 0 وفقا للمعادلة التالية: ‎i‏ 3 & 3 ا ٍ ‎Vio CT | Im ry LA : + Yap :‏ ‎Ri 14 fd J SE = k 3‏ حيث يشير الرمز السفلي الدليلي آ إلى الإشارة المرشحة .
— 1 8 —
في نظام الحفرء ]13 التصق رأس الحفر بشدة؛ فقد يتوقف دوران آلة الحفر بشكل كامل. ومن أجل
تفادي ذلك؛ فقد يتم فرض حد أدنى لقيمة /ا في بعض تجسيدات الإفصاح الحالي. على سبيل
المثال» قد يتم فرض قيمة ‎١‏ على نظام التحكم بنسبة تقل بمقدار 9625 أو 90650 عن متوسط
‎del‏ المرغوبة ‎VO‏ وقد يرغب في وجود حد أعلى لسرعة الدوران لأسباب تشمل تخفيض الاهتزاز على الحفار أو يسبب قيود صندوق تروس المقود العلوي . وبطريقة مماقلة في ‎ar)‏ تجسيدات
‏الإفصاح الحالي؛ فقد يتم فرض حد ‎lel‏ لقيمة ‎١‏ على النظام.
‏من الممكن إعادة كتابة المعادلة رقم (2) على النحو التالى:
‎Ce a ay ¥, = 7 ‏حل‎ Vig af oy Vip
‎WS‏ هو مبين أعلاه؛ في بعض تجسيدات الإفصاح ‎Mall‏ قد تتم معالجة خوارزمية تحسين
‏0 مستوى الطاقة في معالج من أجل الحصول على سرعات الحفر المرغوية وقد يتم التحكم بسرعة دوران آلة الحفر وفقا لمخرجات خوازرمية تحسين المستوى. على سبيل المثال؛ فإن وحدة التحكم (370) قد تكون متحكما ثانويا يتحكم بالمقود العلوي (30) أو ما شابه ذلك من أجل التحكم بسرعة الدوران التي يتم قيادة آلة الحفر عندها وفقا لمخرجات خوازرمية تحسين المستوى.
‏5 بشكل ‎cals‏ فقد يتحكم نظام التحكم الأساسي (المدمج على سبيل المثال) بالمقود العلوي أو ما شابه ذلك من أجل قيادة آلة الحفر عند السرعة المطلوية للدوران وقد يتحكم المتحكم الثانوي بالمقود العلوي أو ما شابه ذلك من أجل قيادة آلة الحفر عند سرعات دورانية حول/قريبة من سرعة الدوران المرغوية. وإن استخدام المتحكم الثانوي المذكور يعني إمكانية تعديل أنظمة التحكم القائمة من أجل تطبيق طرق تحكم وفقا للاختراع الحالي.
‏0 كافة الإشارات المشار إليها أعلاه مدمجة في هذا الاختراع بفعل الإشارة إليها لكافة الأغراض. ولقد تم الكشف عن مبادئ الإفصاح أعلاه فيما يتعلق بآلات وطرق معينة؛ على أن يفهم بوضوح بأن هذا الوصف مقدم على سبيل المثال فقط ولا يحد من نطاق الاختراع.
— 9 1 — البنود المرقمة المتعلقة بالاختراع : (البند الأول) طريقة للتحكم بنظام حفر تضم نظام قيادة وآلة حفر ورأس حفرء ‎Cus‏ يقوم نظام القيادة بتدوير آلة حفر خلال عملية الحفر من أجل حفر ثقب الحفر من خلال تكوين أرضي يضم: استلام سرعة مطلوية/محددة لدوران آلة الحفر ‎rotation of the drillstring‏ تحديد عنصر الطاقة المتجهة إلى أعلى لطاقة الدوران المنتقلة إلى ‎of‏ جهاز الحفر الدوار (نا ‎.the rotating drillstring‏ تحديد عنصر الطاقة المتجهة إلى أسفل لطاقة الدوران المنتقلة إلى أسفل جهاز الحفر الدوار ‎.down the rotating drillstring‏ اشتقاق سرعة دوران مثلى لآلة الحفر التى تقيد طاقة الدوران المتجهة إلى أسفل. ‎al) 0‏ الثاني) طريقة البند الأول والتي تشتمل أيضا على: التحكم بنظام القيادة من أجل تدوير آلة الحفر عند سرعة الدوران المثلى. (البند الثالث): طريقة البند الأول أو الثاني حيث يشتمل نظام القيادة على مقود علوي. (البند الرابع): الطريقة الواردة في أحد البنود السابقة؛» حيث أن تحديد عنصر الطاقة المتجهة إلى أعلى وتحديد عنصر الطاقة المتجهة إلى أسفل يشتمل على قياس ما لا يقل عن سرعة دوران فعلية ‎aN 1 5‏ الحفر وعزم دوران مطبق على آلة الحفر ومعواق دوراني ‎ay‏ الحفر ومعالجة القياسيات لما لا يقل عن سرعة دوران فعلية لآلة الحفرء وعزم الدوران المطبق على آلة الحفر والمعاوقة الدورانية لآلة الحفر من أجل تحديد عنصر الطاقة المتجهة إلى أعلى وعنصر الطاقة المتجهة إلى أسفل. (البند الخامس): الطريقة الواردة في أحد البنود السابقة» حيث أن سرعة الدوران المثلى تشتمل على سرعة دوران تجمع بين القيود على تغيير سرعة الدوران المثلى من سرعة الدوران المرغوية/المحددة 0 وعلى عنصر الطاقة المتجهة إلى أسفل. (البند السادس): الطريقة الواردة في أحد البنود السابقة؛ حيث توضع حدود إضافية على سرعة الدوران المثلى» سواء الحد الأدنى او الحد الأعلى لسرعة الدوران أو كلاهما.
— 0 2 — (البند السابع): الطريقة الواردة في أحد البنود السابقة» حيث أن سرعة الدوران لآلة الحفر تشتمل على سرعة ‎AN Ligh‏ الحفر. (البند الثامن): نظام للتحكم بنظام حفرء حيث يضم نظام الحفر نظام قيادة ‎Allg‏ حفر ورأس حفرء وحيث يقوم نظام القيادة بتدوير آلة الحفر أثناء عملية الحفر من أجل حفر ثقب الحفر من خلال التكوين الأرضي الذي يشتمل على:
نظام تحكم ‎Lge‏ لقيادة آلة الحفر للدوران عند سرعة دوران مرغوية/محددة. حساس واحد أو أكثر مقترن بنظام قيادة واحد على الأقل وآلة الحفر ومهياً لقياس المعايير لتحديد عنصر الطاقة المتجهة إلى أعلى وعنصر الطاقة المتجهة إلى أسفل للطاقة المنتقلة عبر آلة الحفر الدوارة؛ و
0 معالج ‎Lge‏ لمعالجة سرعة دوران مثلى ‎AY‏ الحفر من أجل توفير سرعة دوران مثلى ‎Al‏ الحفر التى تقيد طاقة الدوران المتجهة إلى أسفل. (البند التاسع): طريقة للتحكم بنظام حفر؛ تشتمل على نظام قيادة وآلة حفر ورأس ‎aa‏ حيث أن نظام القيادة يقوم بتدوير آلة الحفر أثناء عملية الحفر من أجل حفر ثقب الحفر من خلال التكوين الأرضيء؛ والذي يشتمل على:
5 1 استلام سرعة مطلوية/محددة لدوران ‎a‏ الحفر . تحديد عنصر الطاقة المتجهة إلى أسفل لطاقة الدوران المنتقلة إلى أسفل جهاز الحفر الدوار. اشتقاق سرعة الدوران المثلى لآلة الحفر حيث يتم تقليل مزج التبديل بين سرعة الدوران المثلى وسرعة الدوران المرغوبة وطاقة الدوران المتجهة إلى أسفل.

Claims (1)

  1. — 1 2 — عناصر الحماية 1- طريقة للتحكم بنظام حفر ‎drilling system‏ يشتمل على نظام قيادة ‎drive system‏ وآلة حفر ‎drillstring‏ ورأس حفر ‎(drill bit‏ حيث أن نظام القيادة يقوم بتدوير آلة الحفر ‎drillstring‏ ‏عبر عملية الحفر من أجل حفر ثقب الحفر من خلال تكوين أرضي ‎earth formation‏ ؛ بحيث تشتمل الطريقة على: تحديد سرعة دوران مرغوية ‎VO‏ لآلة الحفر 0111150109 ¢ استقبال المقاسات المميزة لنظام الحفر واشتقاق عنصر ‎VUP‏ منها لسرعة دوران ‎rotation‏ ‎speed‏ آلة الحفر ‎drillstring‏ المرتبطة بطاقة الدوران المتجهة إلى أعلى؛ تحديد سرعة دوران 7 ‎AV‏ الحفر ‎drillstring‏ عن طريق تحسين تعبير يطابق بين هدفين متناقضين يتمثلان في: (أ) الحفاظ على سرعة دوران ثابتة متحورة حول ‎VO‏ ؛ و(ب) التقليل من 0 طاقة الدوران إلى ‎(Jou)‏ والتعبير المحسن الذي يعبر عن السرعة ‎(V) Speed‏ من حيث 70 و مالا و السيطرة على نظام القيادة من أجل تدوير آلة الحفر ‎drillstring‏ 011150109 عند السرعة ‎(Vv) speed‏ . 5 2 - الطريقة للتحكم بنظام حفر ‎drilling system‏ وفقا لعنصر الحماية رقم (1)؛ حيث يتم: استقبال المقاسات المميزة واشتقاق ‎VO‏ و ‎VUP‏ منهاء وتحديد ‎de pu‏ الدوران ‎rotation speed‏ التالية (7)؛ والسيطرة على نظام القيادة بشكل متكرر. 3 - الطريقة للتحكم بنظام حفر ‎drilling system‏ وفقا لعنصر الحماية رقم (1) ‎Cua‏ يشتمل 0 نظام القيادة على مقود علوي ‎top drive‏ 4- الطريقة للتحكم بنظام حفر ‎drilling system‏ وفقا لعنصر الحماية رقم )1( حيث أن التعبير المحسن يشتمل على مدى تصحيح متبق من أجل تسجيل حساب المتوسط طويل الأمد لسرعة الدوران عبر مقاييس زمنية أكبر من مدة الرنين لنظام الحفر ‎drilling system‏
    - الطريقة للتحكم بنظام حفر ‎drilling system‏ وفقا لعنصر الحماية رقم (1)؛ ‎Cus‏ يتم تطبيق مرشح ترددات عالية ‎high-pass filter‏ على (لالا وحيث يكون تردد القطع ‎cut-off‏ ‎frequency‏ لمرشح الترددات العالية ‎filter‏ 1191-0855 أقل من تردد الرنين لنظام الحفر
    ‎.drilling system‏ 5 6- الطريقة للتحكم بنظام حفر ‎drilling system‏ وفقا لعنصر الحماية رقم )1( حيث قد يتم تطبيق الترددات المنخفضة ‎low-pass filter‏ على ‎UP‏ وحيث يكون تردد القطع ‎cut-off‏ ‎frequency‏ لمرشح الترددات المنخفضة ‎low-pass filter‏ أعلى من تردد الرنين لنظام الحفر
    ‎.drilling system‏ 7- الطريقة للتحكم بنظام حفر ‎drilling system‏ وفقا لعنصر الحماية رقم )1( حيث يتم فرض حد أعلى و/أو أدنى على (0). 8- الطريقة للتحكم بنظام حفر ‎drilling system‏ وفقا لعنصر الحماية رقم (1)؛ ‎Cus‏ يتم 5 اشتقاق ‎vUp‏ من الخصائص المقاسة وهي ‎Ble‏ عن: سرعة الدوران الفعلية ‎AY‏ الحفر 9 م وعزم الدوران ‎torque‏ 1 في & الحفر ‎drillstring‏ . 9- الطريقة للتحكم بنظام حفر ‎drilling system‏ وفقا لعنصر الحماية رقم (1)؛ بحيث تشتمل بشكل إضافي على: 0 قياس خصائص نظام الحفر ‎drilling system‏ التي يتم اشتقاق ‎vup‏ منها. 0- متحكم ‎controller‏ للتحكم بنظام الحفر ‎drilling system‏ يشتمل على نظام ‎sald‏ ‎drilling system‏ وآلة حفر ‎drive system‏ ورأس حفر ‎Cua (drillstring‏ يقوم نظام القيادة بتدوير آلة الحفر ‎drillstring‏ أثناء عملية الحفر من أجل حفر ثقب الحفر من خلال تكوين 5 أرضي ‎earth formation‏ ؛ وبحيث يكون المتحكم ‎Lge‏ لأداء الطريقة الواردة في عنصر الحماية 1
    — 3 2 — 1 - تجميعة بين المتحكم ‎controller‏ الوارد في عنصر الحماية 10 وحساس ‎sensor‏ واحد أو أكثر من أجل قياس خصائص نظام الحفر ‎drilling system‏ التي يتم اشتقاق ‎vUp‏ منها. 2 1 _ نظام حفر يشتمل على نظام قيادة ‎alg‏ حفر ورأس حفر ¢ حيث يقوم نظام القيادة بتدوير ‎a‏ ‏5 الحفر ‎drillstring‏ أثناء عملية الحفر من أجل حفر ثقب حفر من خلال تكوين أرضي ‎earth‏ ‎formation‏ « حيث يشتمل نظام الحفر أيضًا على متحكم ‎Bg‏ لعنصر الحماية 10 أو مزيج بين المتحكم ‎controller‏ والحساسات ‎Gy sensors‏ لعنصر الحماية 11. 0 13 وسط غير انتقالى مقروء بواسطة الحاسوب ‎non-transitory computer readable‏ 0 يخزن برنامج حاسوبيًا ‎daily‏ على رمز يقوم عند تشغيله على الحاسوب بجعل الحاسوب يؤدي الطريقة وفقًا لعنصر الحماية 1.
    — 4 2 — ‎YA po NIN‏ ‎Boa >‏ * ا 1 ‎X¥‏ 7 17 صم 1 1 | 0 بر ‎١‏ - ب أل ال م ‎SO‏ — اليو ‎Loans |‏ ‎hee BAT BIDAR‏ ال | #6 إْ 1 ‎A‏ ل : : ‎AN‏ 1 3 قفد ‎hy 41 ٠ ١‏ ‎i : ¥‏ 14 با ‎NT ht I‏ ] إْ الى ا سل ‎ya 3 0 FAY‏ 0 السموج جوج مسمس مس 11 مسي ‎RS‏ اجاج أب لمجال اي ا ‎Nar a‏ > ا كارا راب ‎Neb‏ ‎NSE 2 1 l —‏
    ‎١ .‏ ا | 0 6ج ‎od a‏ ‎١‏ اسان ال ‎A‏ 1 اا 58 ; £ ا ا كح أ ‎iE‏ ‏ركد الج ‎IA .‏ داب ‎MH‏ ‎RET RS‏ 08 الال ‎A x ¥‏ سس ساي 1 4 ال سم ا ب ‎١‏ ‎EIN Veo‏ لا { ‎NEN |‏ ا ا ب ّ
    ‏مساح اعت‎ oe 4 ah ‏ا‎ Ca 3 S020 Vy Ot sd Ae ‏تحديد سر‎ ‏أ قياس خصاتص نظام الحفر‎ : ‏اب وجلا جالع‎ oy - ye ay ‏لاله الح‎ Vag Ola de se ‏اشتقاق‎ ‏متسس الآأسسيسا نس سس سسسس ست‎ ١ } $i FO ‏ال‎ TET ‏ا قلأت حدق‎ . ‏تحديد سرعة الدوران © عن طريق تحسين تعبير يطابق بين‎ 0 ‏ا‎ > : Tedd ‏فى نوما وج‎ Pn CTC PURE TC ERY 1 ‏عب مقن ان‎ CN SEE { 1( ‏فى:‎ Coal ‏متتاقضين‎ [ual i id PCE ‏ا ايا‎ 9 3 ‘ i . ce 3 ys EE FS CU aS ‏ثابتة متحورة حول ود ول 2{ التتنيل من طاقة الدور ان إل ا‎ : A = \ Py 58 4 7 i } i ‏ا بلي سن سا‎ i : : et 3 4 WAN FUE SOFIE SY St UN SR SC SO i iv Ho yd ‏نك‎ LR Eh ‏وين‎ ml ‏التيادة من‎ al
    Cd . ٍ mney N ‏ا 1 ا‎ ! \ Re ‏يت ا‎ AAA AAA bb rb Ar Ab AA AAA ١ ¥ 1 ‏ا‎
    لاله الهيلة السعودية الملضية الفكرية ا ‎Sued Authority for intallentual Property‏ ‎RE‏ .¥ + \ ا 0 § 8 ‎Ss o‏ + < م ‎SNE‏ اج > عي كي الج ‎TE I UN BE Ca‏ ‎a‏ ةا ‎ww‏ جيثة > ‎Ld Ed H Ed - 2 Ld‏ وذلك بشرط تسديد المقابل المالي السنوي للبراءة وعدم بطلانها ‎of‏ سقوطها لمخالفتها ع لأي من أحكام نظام براءات الاختراع والتصميمات التخطيطية للدارات المتكاملة والأصناف ع النباتية والنماذج الصناعية أو لائحته التنفيذية. ‎Ad‏ ‏صادرة عن + ب ب ‎٠.‏ ب الهيئة السعودية للملكية الفكرية > > > فهذا ص ب ‎101١‏ .| لريا ‎1*١ v=‏ ؛ المملكة | لعربية | لسعودية ‎SAIP@SAIP.GOV.SA‏
SA515361219A 2013-03-20 2015-09-20 التحكم بنظام الحفر SA515361219B1 (ar)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361803686P 2013-03-20 2013-03-20
PCT/IB2014/059978 WO2014147575A1 (en) 2013-03-20 2014-03-19 Drilling system control

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SA515361219B1 true SA515361219B1 (ar) 2021-02-14

Family

ID=51579377

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SA515361219A SA515361219B1 (ar) 2013-03-20 2015-09-20 التحكم بنظام الحفر

Country Status (6)

Country Link
US (2) US10927658B2 (ar)
EP (1) EP2976496B1 (ar)
CN (1) CN105143599B (ar)
MX (1) MX369745B (ar)
SA (1) SA515361219B1 (ar)
WO (1) WO2014147575A1 (ar)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9650880B2 (en) * 2013-04-12 2017-05-16 Tesco Corporation Waveform anti-stick slip system and method
WO2015161209A1 (en) 2014-04-17 2015-10-22 Schlumberger Canada Limited Automated sliding drilling
GB2536710A (en) * 2015-03-27 2016-09-28 Tadeu Ramos Rogerio Intervention monitoring system
US11225834B2 (en) * 2015-04-29 2022-01-18 Halliburton Energy Services, Inc. Systems and methods for sensorless state estimation, disturbance estimation, and model adaption for rotary steerable drilling systems
CN104806226B (zh) * 2015-04-30 2018-08-17 北京四利通控制技术股份有限公司 智能钻井专家系统
US10370964B2 (en) * 2016-03-11 2019-08-06 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Estimation of formation properties based on borehole fluid and drilling logs
US10591625B2 (en) 2016-05-13 2020-03-17 Pason Systems Corp. Method, system, and medium for controlling rate of penetration of a drill bit
CA3024786C (en) * 2016-07-29 2022-03-15 Halliburton Energy Services, Inc. Methods and systems for mitigating vibrations in a drilling system
US10689967B2 (en) * 2017-05-05 2020-06-23 Schlumberger Technology Corporation Rotational oscillation control using weight
WO2019050824A1 (en) * 2017-09-05 2019-03-14 Schlumberger Technology Corporation ROTATION CONTROL OF DRILL ROD TRAIN
US10782197B2 (en) 2017-12-19 2020-09-22 Schlumberger Technology Corporation Method for measuring surface torque oscillation performance index
US10760417B2 (en) 2018-01-30 2020-09-01 Schlumberger Technology Corporation System and method for surface management of drill-string rotation for whirl reduction
CA3005535A1 (en) 2018-05-18 2019-11-18 Pason Systems Corp. Method, system, and medium for controlling rate of penetration of a drill bit
US11624666B2 (en) 2018-06-01 2023-04-11 Schlumberger Technology Corporation Estimating downhole RPM oscillations
CN109798101B (zh) * 2019-03-12 2024-04-09 北京鹏风科技有限公司 顶驱钻井控制辅助装置
US11187714B2 (en) 2019-07-09 2021-11-30 Schlumberger Technology Corporation Processing downhole rotational data
US11591897B2 (en) 2019-07-20 2023-02-28 Caterpillar Global Mining Equipment Llc Anti-jam control system for mobile drilling machines
US11814942B2 (en) 2019-11-04 2023-11-14 Schlumberger Technology Corporation Optimizing algorithm for controlling drill string driver
US11916507B2 (en) 2020-03-03 2024-02-27 Schlumberger Technology Corporation Motor angular position control
US11808134B2 (en) 2020-03-30 2023-11-07 Schlumberger Technology Corporation Using high rate telemetry to improve drilling operations
US11933156B2 (en) 2020-04-28 2024-03-19 Schlumberger Technology Corporation Controller augmenting existing control system
CN113610314A (zh) * 2021-08-17 2021-11-05 中海石油(中国)有限公司 基于粒子群算法的钻井参数优化方法、系统、设备和介质

Family Cites Families (55)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4793421A (en) * 1986-04-08 1988-12-27 Becor Western Inc. Programmed automatic drill control
US4854397A (en) 1988-09-15 1989-08-08 Amoco Corporation System for directional drilling and related method of use
GB9003759D0 (en) 1990-02-20 1990-04-18 Shell Int Research Method and system for controlling vibrations in borehole equipment
EP0465731B1 (en) 1990-07-10 1997-08-20 Services Petroliers Schlumberger Method and apparatus for determining the torque applied to a drillstring at the surface
US5259468A (en) 1990-10-04 1993-11-09 Amoco Corporation Method of dynamically monitoring the orientation of a curved drilling assembly and apparatus
NO306522B1 (no) 1992-01-21 1999-11-15 Anadrill Int Sa Fremgangsmaate for akustisk overföring av maalesignaler ved maaling under boring
CA2094313C (en) 1993-04-19 1999-08-24 Bobbie Joe Bowden Automatic drilling system
US5433279A (en) 1993-07-20 1995-07-18 Tessari; Robert M. Portable top drive assembly
US5368108A (en) 1993-10-26 1994-11-29 Schlumberger Technology Corporation Optimized drilling with positive displacement drilling motors
US5390748A (en) 1993-11-10 1995-02-21 Goldman; William A. Method and apparatus for drilling optimum subterranean well boreholes
US5842149A (en) 1996-10-22 1998-11-24 Baker Hughes Incorporated Closed loop drilling system
US5738178A (en) 1995-11-17 1998-04-14 Baker Hughes Incorporated Method and apparatus for navigational drilling with a downhole motor employing independent drill string and bottomhole assembly rotary orientation and rotation
EP0870899A1 (en) 1997-04-11 1998-10-14 Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. Drilling assembly with reduced stick-slip tendency
US6050348A (en) 1997-06-17 2000-04-18 Canrig Drilling Technology Ltd. Drilling method and apparatus
US6327539B1 (en) * 1998-09-09 2001-12-04 Shell Oil Company Method of determining drill string stiffness
US6338390B1 (en) 1999-01-12 2002-01-15 Baker Hughes Incorporated Method and apparatus for drilling a subterranean formation employing drill bit oscillation
US6382331B1 (en) 2000-04-17 2002-05-07 Noble Drilling Services, Inc. Method of and system for optimizing rate of penetration based upon control variable correlation
US6968909B2 (en) * 2002-03-06 2005-11-29 Schlumberger Technology Corporation Realtime control of a drilling system using the output from combination of an earth model and a drilling process model
US6802378B2 (en) 2002-12-19 2004-10-12 Noble Engineering And Development, Ltd. Method of and apparatus for directional drilling
GB2417792B (en) 2003-03-31 2007-05-09 Baker Hughes Inc Real-time drilling optimization based on mwd dynamic measurements
CN100540845C (zh) 2003-05-30 2009-09-16 斯特拉塔洛克技术产品有限责任公司 钻柱扭转能量控制组件和方法
JP2005092297A (ja) * 2003-09-12 2005-04-07 Yaskawa Electric Corp 振動抑制フィルタの自動設定方法
US7152696B2 (en) 2004-10-20 2006-12-26 Comprehensive Power, Inc. Method and control system for directional drilling
US7461705B2 (en) 2006-05-05 2008-12-09 Varco I/P, Inc. Directional drilling control
US7404454B2 (en) 2006-05-05 2008-07-29 Varco I/P, Inc. Bit face orientation control in drilling operations
US8672055B2 (en) 2006-12-07 2014-03-18 Canrig Drilling Technology Ltd. Automated directional drilling apparatus and methods
US7823655B2 (en) 2007-09-21 2010-11-02 Canrig Drilling Technology Ltd. Directional drilling control
US7588100B2 (en) 2007-09-06 2009-09-15 Precision Drilling Corporation Method and apparatus for directional drilling with variable drill string rotation
US7802634B2 (en) 2007-12-21 2010-09-28 Canrig Drilling Technology Ltd. Integrated quill position and toolface orientation display
CA2680894C (en) 2008-10-09 2015-11-17 Andergauge Limited Drilling method
PL2364397T3 (pl) 2008-12-02 2013-06-28 Nat Oilwell Varco Lp Sposób i urządzenie do zmniejszenia zjawiska drgań ciernych
PL2364398T3 (pl) * 2008-12-02 2014-08-29 Nat Oilwell Varco Lp Sposób i urządzenie do szacowania chwilowej prędkości obrotowej zestawu wgłębnego
US8528663B2 (en) 2008-12-19 2013-09-10 Canrig Drilling Technology Ltd. Apparatus and methods for guiding toolface orientation
EP4033212A1 (en) * 2008-12-22 2022-07-27 S.P.M. Instrument AB An analysis system
CN102575516B (zh) * 2009-08-07 2014-12-31 埃克森美孚上游研究公司 根据地面测量估计井下钻探振动振幅的方法
EP2480744B1 (en) 2009-09-21 2018-07-25 National Oilwell Varco, L.P. Systems and methods for improving drilling efficiency
GB2476463B (en) 2009-12-22 2012-05-30 Schlumberger Holdings System and Method for Torque Stabilization of a drilling system
US8453764B2 (en) 2010-02-01 2013-06-04 Aps Technology, Inc. System and method for monitoring and controlling underground drilling
CN102979500B (zh) 2010-04-12 2019-01-08 国际壳牌研究有限公司 控制用于在地下地层中形成开孔的钻柱的钻井方向的方法
DE102010046849B8 (de) * 2010-09-29 2012-08-02 Tutech Innovation Gmbh Sensorbasierte Regelung von Schwingungen in schlanken Kontinua, speziell Torsionsschwingungen in Tiefbohrsträngen
US8684109B2 (en) 2010-11-16 2014-04-01 Managed Pressure Operations Pte Ltd Drilling method for drilling a subterranean borehole
AU2011101765A4 (en) 2010-12-22 2016-02-25 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Controlling vibrations in a drilling system
WO2012138349A1 (en) 2011-04-08 2012-10-11 Halliburton Energy Services, Inc. Automatic standpipe pressure control in drilling
US9593567B2 (en) 2011-12-01 2017-03-14 National Oilwell Varco, L.P. Automated drilling system
US9359881B2 (en) 2011-12-08 2016-06-07 Marathon Oil Company Processes and systems for drilling a borehole
US9297743B2 (en) * 2011-12-28 2016-03-29 Schlumberger Technology Corporation Determination of stick slip conditions
AU2013226364A1 (en) 2012-02-24 2014-08-21 Renew Biopharma, Inc. Lipid and growth trait genes
US9249655B1 (en) 2012-05-31 2016-02-02 Larry G. Keast Control system for a top drive
US8387720B1 (en) 2012-05-31 2013-03-05 Larry G. Keast Drilling rig with a control system for rotationally rocking a drill string with a top drive
US9290995B2 (en) 2012-12-07 2016-03-22 Canrig Drilling Technology Ltd. Drill string oscillation methods
NL2010033C2 (en) * 2012-12-20 2014-06-23 Cofely Experts B V A method of and a device for determining operational parameters of a computational model of borehole equipment, an electronic controller and borehole equipment.
US9932811B2 (en) * 2013-03-21 2018-04-03 Shell Oil Company Method and system for damping vibrations in a tool string system
US9650880B2 (en) 2013-04-12 2017-05-16 Tesco Corporation Waveform anti-stick slip system and method
WO2015030820A1 (en) 2013-08-30 2015-03-05 Halliburton Energy Services, Inc. Optimized rotation of a drill string during a sliding mode of directional drilling
US9784035B2 (en) 2015-02-17 2017-10-10 Nabors Drilling Technologies Usa, Inc. Drill pipe oscillation regime and torque controller for slide drilling

Also Published As

Publication number Publication date
US20160047219A1 (en) 2016-02-18
MX369745B (es) 2019-11-20
CN105143599B (zh) 2018-05-01
EP2976496A4 (en) 2016-06-15
EP2976496A1 (en) 2016-01-27
US10927658B2 (en) 2021-02-23
EP2976496B1 (en) 2017-06-28
WO2014147575A1 (en) 2014-09-25
MX2015013337A (es) 2016-01-20
US20210189857A1 (en) 2021-06-24
CN105143599A (zh) 2015-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SA515361219B1 (ar) التحكم بنظام الحفر
US10458223B2 (en) System and method for mitigating stick-slip
US10215010B1 (en) Anti-whirl systems and methods
US9689249B2 (en) Automating downhole drilling using wellbore profile energy and shape
US8602126B2 (en) Directional drilling control apparatus and methods
US10370902B2 (en) Downhole steering control apparatus and methods
AU2014406120B2 (en) Adjusting survey points post-casing for improved wear estimation
CA3024786C (en) Methods and systems for mitigating vibrations in a drilling system
US7768423B2 (en) Telemetry transmitter optimization via inferred measured depth
US5999891A (en) Method and system for detecting the precession of an element of a drill string
EP3071780B1 (en) Drillstring
US11773712B2 (en) Method and apparatus for optimizing drilling using drill bit generated acoustic signals
CA2585000C (en) Telemetry transmitter optimization via inferred measured depth