的組合。處理器305可被配置以執(zhí)行分析、計算或其它邏輯，包括任何測量到的壓力數(shù)據(jù)。處理器305還可被配置以向其它組件發(fā)出命令或指示。這些命令可能基于或可能不基于由處理器305執(zhí)行的分析。
[0027]存儲介質(zhì)310和/或存儲器315可為永久或暫時存儲數(shù)據(jù)的任何計算機(jī)可讀介質(zhì)。存儲介質(zhì)310和/或存儲器315可包括適于存儲信息的易失性或非易失性本地或遠(yuǎn)程設(shè)備中的任何一個或其組合。例如，存儲介質(zhì)310和/或存儲器315可包括隨機(jī)存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、快閃存儲器、磁存儲設(shè)備、光存儲設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備、云存儲設(shè)備或任何其它合適信息存儲設(shè)備，或這些設(shè)備的組合。存儲介質(zhì)310可用于長期存儲，且存儲器315可被配置以存儲易于由處理器305使用的數(shù)據(jù)。
[0028]通信模塊320可為被配置以促進(jìn)地表控制器80和鉆井系統(tǒng)的其它組件(包括但不限于鉆柱13)之間的通信的任何一個或多個組件。通信模塊320可使用不同的組件用于不同的通信手段。例如，當(dāng)可使用泥漿脈沖遙測時，通信模塊320可利用壓力傳感器和/或一個或多個地表脈沖發(fā)生器。當(dāng)可使用直接接線管時，通信模塊320可包括接收電子信號并將電子信號傳送到鉆柱13內(nèi)的電子系統(tǒng)的電子接口。當(dāng)使用電磁遙測法時，通信模塊可包括用于將信號傳送到鉆柱13的電磁發(fā)射器，且還可包括用于從鉆柱13接收電磁信號的接收器。
[0029]在一些實施方案中，井下壓力信號可由地表控制器80來處理。例如，處理器305可執(zhí)行液壓模型來分析通過通信模塊320接收的壓力數(shù)據(jù)。處理器305可利用壓力數(shù)據(jù)來產(chǎn)生沿著環(huán)帶16的壓力剖面。處理器305也可被配置以向鉆井系統(tǒng)的其它組件發(fā)出命令。例如，處理器305可向可控限流器8發(fā)出命令，以基于對測量到的壓力數(shù)據(jù)的分析來修改壓力剖面。這可包括處理器305指示通信模塊320將命令傳遞到特定可控限流器8或可控限流器8的集合，以修改沿著鉆柱13的某個區(qū)域中的環(huán)空壓力?？商娲兀乇砜刂破?0可通過指示可控限流器8之外的其它組件來修改或控制壓力剖面。
[0030]圖4示出了替代的示范性鉆井系統(tǒng)。如圖4示出，鉆柱13可被連接到包括隨鉆測量(MWD)系統(tǒng)70的底部鉆具組合(BHA) 12。MWD系統(tǒng)70可包括傳感器模塊23、控制模塊22和傳輸模塊21。鉆頭14可被布置于BHA 12的底部。
[0031]傳感器模塊23可被配置以測量例如鉆井的位置、方向、井底壓力、溫度或軌跡的各種鉆井特性中的任何鉆井特性。傳感器模塊23可被實施為多個個別組件，或被實施為單個組件。傳感器模塊23也可被配置以從其它組件接收信號。例如，當(dāng)使用泥漿脈沖遙測時，傳感器模塊23可感測壓力的變化來檢測信號；當(dāng)使用聲短跳遙測時，傳感器模塊23可感測聲傳輸；當(dāng)使用電磁遙測時，傳感器模塊23可感測電磁傳輸；當(dāng)使用直接接線通信時，傳感器模塊23可感測傳入電信號。
[0032]傳輸模塊21可被配置以將信號傳送到一個或多個其它組件。例如，傳輸模塊21可將信號傳送到地表上的組件(例如，地表控制器80)，或可將信號傳送到井孔10內(nèi)的組件(例如，壓力控制模塊15)。傳輸模塊21可被配置以通過一個或多個通信技術(shù)來進(jìn)行通信。例如，傳輸模塊21可通過泥漿脈沖遙測、聲短跳遙測、電磁短跳遙測、直接有線通信或本領(lǐng)域已知的其它通信手段來傳送信號。此外，傳輸模塊21可被配置以通過多個手段進(jìn)行通信。例如，傳輸模塊21可通過聲短跳遙測來與壓力控制模塊15通信，并通過泥漿脈沖遙測來與地表通信。這些通信手段僅僅是示范性的，且不以任何方式意味著是限制性的。
[0033]控制模塊22可被配置以控制MWD 70?？刂颇K22可包括處理器、ASIC、FPGA或被配置以控制MWD 70的其它軟件、硬件、邏輯或其它手段。控制模塊22可被配置以操作傳感器模塊23和/或傳輸模塊21。例如，控制模塊22可從傳感器模塊23檢索數(shù)據(jù)，并通過傳輸模塊21將所述信息傳遞到地表控制器80或地表上的某個其它組件。將理解，MWD 70的組件可僅為邏輯表示而非明顯的物理組件。例如，整個控制模塊可被實施為一個整體設(shè)備，但不必需如此。
[0034]在地表上，鉆柱13可被耦接到頂部驅(qū)動系統(tǒng)30，頂部驅(qū)動系統(tǒng)30可被支撐在鉆井井架(未示出)中。鉆井液5可由泵24泵送通過立管26到達(dá)頂部驅(qū)動30，且到達(dá)鉆柱13的上端部。鉆井液然后可沿鉆柱13向下流動，在鉆頭14流出并通過鉆柱13和井孔10的墻之間的環(huán)帶16返回到地表。在示出的實例中，鉆柱13可延伸通過旋轉(zhuǎn)鉆頭(RDH) 32，然后通過防噴器(BOP)堆疊34到達(dá)井孔10。RDH32可被配置以當(dāng)鉆柱13移動進(jìn)出井孔10時密封鉆柱13的周圍。RDH也可允許鉆柱13在鉆井期間旋轉(zhuǎn)。RDH 32可另外提供密封以在壓力下使返回流體轉(zhuǎn)向通過地表返回導(dǎo)管36到達(dá)可控扼流閥50，且然后到達(dá)吸漿池25。在一些實施方案中，地表控制器80可通過扼流閥50的操作來修改沿著鉆柱13的壓力剖面。這可響應(yīng)于從壓力控制模塊15傳送的壓力數(shù)據(jù)來進(jìn)行。
[0035]如上所述，可使用若干遙測技術(shù)來在地表控制器80和鉆柱13之間進(jìn)行通信。在一個實例中，如圖4示出，可使用泥漿脈沖遙測。來自地表例如來自地表控制器80的命令可被使用地表脈沖發(fā)生器61將脈沖60向下傳送到壓力控制模塊15或MWD 70來傳送到壓力控制模塊15或MWD 70。所述命令例如可指示壓力控制模塊15調(diào)整接近壓力控制模塊15的可控限流器8，以管理井孔10的特定區(qū)域中的壓力。在一個實例中，每個壓力控制模塊15可包括脈沖發(fā)射器，以將壓力讀數(shù)傳送到地表控制器80。在另一實例中，每個壓力控制模塊15可將短跳信號傳送到BHA 12，所以傳輸模塊21可將信息傳送到地表控制器80。在所述實施方案中，短跳信號可為聲信號，或者短跳信號可為電磁信號。在另一實施方案中，每個壓力控制模塊可將短跳信號傳送到另一個最近的壓力控制模塊以重發(fā)到BHA 12，所以傳輸模塊21可將信號重發(fā)到地表控制器80。在使用泥漿脈沖遙測來將信號傳送到地表控制器80的實施方案中，壓力傳感器81可被配置以檢測代表信號被傳送到地表控制器80的壓力變化。將理解，壓力傳感器81和82和地表脈沖發(fā)生器61可為通信模塊320的一部分。
[0036]在一個實例中，為了促進(jìn)在連接期間泥漿脈沖信號的傳輸，可使用地表連續(xù)循環(huán)設(shè)備35。連續(xù)循環(huán)設(shè)備35可被配置以允許在壓力密封腔中形成鉆桿連接，使得泥漿流可在連接期間繼續(xù)向井下導(dǎo)引。如圖4示出，在進(jìn)行連接時的時間段期間，閥54可關(guān)閉，且閥28打開，從而導(dǎo)引泥漿流過導(dǎo)管27到達(dá)連續(xù)循環(huán)設(shè)備35，且然后到達(dá)井下系統(tǒng)。壓力傳感器82可用以在連接期間從井下接收脈沖，而壓力傳感器81可用以在鉆井期間從井下接收脈沖。這樣，即使當(dāng)正在進(jìn)行連接時，兩個方向上的通信都可繼續(xù)。這可允許壓力控制模塊15在連接時段期間繼續(xù)將壓力讀數(shù)傳送到地表控制器80。這也可允許壓力控制模塊15修改可控限流器8，以在連接時段期間控制接近壓力控制模塊15的環(huán)帶16的壓力。因此，在一些實施方案中，甚至當(dāng)不通過主立管泵送而是沿著導(dǎo)管27泵送泥漿時，泥漿脈沖遙測可繼續(xù)進(jìn)行。
[0037]雖然圖4示出了用于立管26和導(dǎo)管27兩者的單個地表脈沖發(fā)生器61，但是在一些實施方案中，地表脈沖發(fā)生器61可用以通過立管26向井下傳送信號，且單獨(dú)地表脈沖發(fā)生器可用以通過導(dǎo)管27向井下傳送信號。
[0038]在另一實施方案中，在圖5示出，甚至在沒有連續(xù)循環(huán)設(shè)備的情況下，也可發(fā)生從地表到井下設(shè)備的遙測。地表控制器80可被耦接到扼流閥50和環(huán)帶脈沖發(fā)生器90。在所述實施方案中，即使當(dāng)例如因為正在進(jìn)行連接而未將泥漿沿鉆柱13向下發(fā)送時，地表控制器80仍可與鉆柱13通信。環(huán)帶脈沖發(fā)生器90可將泥漿脈沖遙測信號91沿著環(huán)帶16發(fā)送到壓力控制模塊15或BHA 12中任一個。例如，地表控制器80可指示壓力控制模塊15準(zhǔn)備開始傳送數(shù)據(jù)，因為鉆井操作將很快恢復(fù)。在另一實例中，地表控制器80可指示可控限流器改變它們正在或?qū)⒁拗平咏煽叵蘖髌鞯哪酀{的流動的程度。在使用泥漿脈沖遙測的一些實施方案中，當(dāng)未將泥漿沿鉆柱13向下發(fā)送時(例如，當(dāng)正在進(jìn)行連接時)，扼流閥50可由地表控制器80關(guān)閉。這樣，可保持壓力且可保持閉環(huán)系統(tǒng)，使得脈沖可繼續(xù)沿環(huán)帶16向下行進(jìn)。
[0039]根據(jù)一個實施方案，公開一種鉆井裝置。所述鉆井裝置包括第一壓力控制模塊，其沿鉆井裝置的長度定位，第一壓力控制模塊與控制器通信，且被配置以感測接近第一壓力控制模塊的壓