RU2015128810A

RU2015128810A - Система управления двигателем

Info

Publication number: RU2015128810A
Application number: RU2015128810A
Authority: RU
Inventors: Джеффри С. ДАУНТОН
Original assignee: Шлюмбергер Текнолоджи Б.В.
Priority date: 2012-12-19
Filing date: 2013-12-16
Publication date: 2017-01-23
Also published as: CA2897471A1; WO2014099783A1; US20160195087A1; EP2935753A4; EP2935753A1; CN104937208A; US10302083B2

Claims

1. Система управления приведением в действие, содержащая:

утяжеленную бурильную трубу;

гильзу статора, установленную с возможностью вращения в утяжеленной бурильной трубе;

ротор, установленный с возможностью вращения в гильзе статора, причем вращение ротора относительно гильзы статора имеет корреляцию с объемным расходом текучей среды, проходящей между ротором и гильзой статора; и

систему управления, которая управляет вращением гильзы статора относительно утяжеленной бурильной трубы.

2. Система по п. 1, в которой утяжеленная бурильная труба установлена в бурильной колонне.

3. Система по п. 1, дополнительно содержащая управляемый компонент, соединенный с ротором.

4. Система по п. 1, дополнительно содержащая управляемый компонент, соединенный с гильзой статора.

5. Система по п. 1, дополнительно содержащая:

вторую гильзу статора и

второй ротор, соединенный с ротором.

6. Система по п. 1, в которой система управления содержит приводимый в действие давлением тормоз, избирательно уменьшающий проскальзывание между гильзой статора и утяжеленной бурильной трубой.

7. Система по п. 1, в которой система управления содержит тормоз с электроприводом, избирательно уменьшающий проскальзывание между гильзой статора и утяжеленной бурильной трубой.

8. Система по п. 1, в которой система управления содержит множество фрикционных пластин, в упор к которым перемещается гильза статора для уменьшения проскальзывания между гильзой статора и утяжеленной бурильной трубой.

9. Система по п. 1, где система управления содержит гидравлический забойный двигатель, избирательно уменьшающий проскальзывание между гильзой статора и утяжеленной бурильной трубой.

10. Система по п. 1, в которой система управления содержит магнитореологическую текучую среду, действующую между гильзой статора и утяжеленной бурильной трубой.

11. Система по п. 1, дополнительно содержащая множество датчиков, установленных для обнаружения крутящего момента и угловой скорости по меньшей мере одного из ротора и гильзы статора.

12. Система по п. 1, в которой ротор содержит наружную геликоидальную поверхность, и гильза статора содержит соответствующую внутреннюю геликоидальную поверхность.

13. Система по п. 1, в которой система управления содержит электромагнитный тормоз, управляемый для избирательного уменьшения проскальзывания между гильзой статора и утяжеленной бурильной трубой.

14. Система управления приведением в действие компонента, содержащая:

статор;

ротор, установленный с возможностью вращения в статоре, причем вращение ротора относительно статора соответствует объемному расходу текучей среды, проходящей сквозь ротор и статор;

байпас текучей среды и

систему управления расходом, соединенную с байпасом, для управления количеством текучей среды, отводимой через байпас вместо прохода между ротором и статором.

15. Система по п. 14, в которой байпас проходит внутри ротора.

16. Система по п. 14, в которой байпас ориентирован для направления текучей среда в кольцевое пространство ствола скважины.

17. Система по п. 14, в которой ротор и статор являются частью бурильной колонны, и байпас ориентирован для направления текучей среды обратно в бурильную колонну.

18. Способ обеспечения управления в стволе скважины, в котором:

обеспечивают ротор и гильзу статора с взаимодействующими поверхностями, такими, что угол поворота ротора относительно гильзы статора зависит от объемного расхода текучей среды, проходящей между ротором и гильзой статора;

устанавливают гильзу статора с возможностью вращения в утяжеленной бурильной трубе так, что гильзе статора обеспечивается вращение относительно утяжеленной бурильной трубы во время объемного вытеснения текучей среды, проходящей между ротором и гильзой статора; и

регулируют количественный показатель проскальзывания между гильзой статора и утяжеленной бурильной трубой для создания забойной системы управления приведением в действие, которая управляет относительным действием между ротором и гильзой статора.

19. Способ по п. 18, в котором регулирование содержит регулирование расхода текучей среды, проходящей в байпасе в обход ротора и гильзы статора.

20. Способ по п. 18, в котором регулирование дополнительно содержит регулирование по меньшей мере одного из крутящего момента и угла поворота ротора относительно утяжеленной бурильной трубы.

21. Способ по п. 18, в котором дополнительно используют ротор, гильзу статора, и утяжеленную бурильную трубу в качестве гидравлического двигателя.

22. Способ по п. 18, в котором дополнительно используют ротор, гильзу статора и утяжеленную бурильную трубу в операции бурения забойным двигателем.

23. Способ по п. 18, в котором дополнительно используют систему управления на поверхности в соединении с забойной системой управления приведением в действие.

24. Способ по п. 23, в котором дополнительно используют действующую в двух направлениях систему телеметрии между системой управления на поверхности и забойной системой управления приведением в действие.

25. Способ по п. 24, в которой применение содержит применение действующей в двух направлениях системы телеметрии с кабелированной бурильной трубой.

26. Способ по п. 20, в котором регулирование содержит применение тормозного механизма.

27. Способ по п. 20, в котором регулирование содержит применение множества тормозных механизмов.

28. Способ по п. 27, в котором дополнительно используют по меньшей мере один из тормозных механизмов для создания торможения при кручении с упором в окружающий ствол скважины.

29. Способ по п. 21, в котором дополнительно регулируют компонент, соединенный с ротором, с помощью беспроводной связи с компонентом системы управления, установленным на утяжеленной бурильной трубе.

30. Способ по п. 18, в котором регулирование содержит по меньшей мере одно из следующего: демпфирование колебаний бурильной колонны, ориентирование компонента, встряхивание компонентом, создание тяги компонентом, генерирование электроэнергии, регулирование нагрузок на бурильный компонент, электропитание системы телеметрии, электропитание насоса и электропитание забойного компонента.

31. Способ по п. 18, в котором создание содержит создание множества роторов и множество гильз статора для создания пары винтовых двигателей и эксплуатацию двигателей с противоположным направлением вращения.