用于每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)測量的螺旋管鏈路的制作方法
【專利說明】用于每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)測量的螺旋管鏈路
[0001]發(fā)明背景
[0002]本公開通常關(guān)于地下鉆井操作，且更特定而言，關(guān)于測量軸旋轉(zhuǎn)速度。
[0003]諸如石油和天然氣的碳氫化合物通常從可位于陸上或海上的地下地層獲得。涉及從地下地層移動碳氫化合物的地下操作和過程的開發(fā)是復(fù)雜的。通常，地下操作涉及若干不同步驟，諸如例如在希望井地點鉆井筒、處理井筒以優(yōu)化碳氫化合物的生產(chǎn)，以及執(zhí)行生產(chǎn)和處理來自地下地層的碳氫化合物所需的步驟。
[0004]在特定定向鉆井應(yīng)用中，井下泥漿電動機用于施加旋轉(zhuǎn)到鉆頭，而非如常規(guī)鉆井操作中將旋轉(zhuǎn)從地面施加到整個鉆柱。在接合泥漿電動機且進行鉆井時收集關(guān)于被鉆井的地層以及鉆井操作本身的信息可是有用的。這種信息可用于監(jiān)測鉆井操作的進程且對操作的成功完成進行調(diào)整。
[0005]附圖簡述
[0006]可通過部分參考以下描述和附圖理解本公開的一些具體示例性實施方案。
[0007]圖1是根據(jù)本公開的方面的實例鉆井系統(tǒng)的圖。
[0008]圖2是根據(jù)本公開的方面的實例信息處置系統(tǒng)的圖。
[0009]圖3是根據(jù)本公開的方面的實例系統(tǒng)的框圖。
[0010]圖4A、圖4B和圖4C是根據(jù)本公開的方面的實例螺旋管。
[0011]圖5是根據(jù)本公開的方面的實例方法的流程圖。
[0012]雖然已經(jīng)描繪且描述本公開的實施方案且通過參考本公開的示例性實施方案定義所述實施方案，但是這些參考并非暗指對本公開有所限制，且不應(yīng)推斷這些限制。如所屬領(lǐng)域技術(shù)人員在得益于本公開之后將想到，所公開的主題能夠在形式和功能上進行大幅修改、更改和等效。本公開所描繪和描述的實施方案只作為實例，而并非窮舉本公開的范疇。
【具體實施方式】
[0013]出于本公開的目的，一種信息處置系統(tǒng)可以包括任何工具或工具集，其可操作以計算、分類、處理、傳輸、接收、檢索、創(chuàng)建、交換、存儲、顯示、表征、檢測、記錄、復(fù)制、處置或利用任何形式的信息、智能或數(shù)據(jù)用于商業(yè)、科學(xué)、控制或其它目的。例如，信息處置系統(tǒng)可以是個人計算機、網(wǎng)絡(luò)存儲裝置、或任何其它合適的裝置，并且可以在大小、形狀、性能、功能和價格上有所不同。所述信息處置系統(tǒng)可以包括隨機存取存儲器(RAM)、諸如中央處理單元(CPU)或硬件或軟件控制邏輯的一個或多個處理資源、R0M，和/或其它類型的非易失性存儲器。信息處置系統(tǒng)的額外組件可以包括一個或多個磁盤驅(qū)動器、用于與外部裝置通信的一個或多個網(wǎng)絡(luò)端口，以及各種輸入和輸出(I/O)裝置，諸如鍵盤、鼠標和視頻顯示器。信息處置系統(tǒng)還可以包括可操作來傳輸各種硬件組件之間的通信的一條或多條總線。其還可包括能夠傳輸一個或多個信號到控制器、致動器或類似裝置的一個或多個界面單元。
[0014]出于本公開的目的，計算機可讀介質(zhì)可以包括可保持數(shù)據(jù)和/或指令達一定時間段的任何工具或工具集。計算機可讀介質(zhì)可以包括例如(且無限制)存儲介質(zhì)，諸如直接存取存儲裝置(例如，硬盤驅(qū)動器或軟盤驅(qū)動器)、順序存取存儲裝置(例如，磁帶驅(qū)動器)、緊湊型磁盤、CD-ROM、DVD、RAM、ROM、電可擦除可編程只讀存儲器(EEPR0M)和/或閃存；以及通信介質(zhì)，諸如電線、光纖、微波、無線電波，以及其它電磁和/或光學(xué)載體；和/或上述任何組合。
[0015]本文詳細描述本公開的說明性實施方案。為了清晰，本說明書中并未描述實際實施方式的所有特征。當然應(yīng)了解，在開發(fā)任何這些實際實施方案時，做出眾多實施方式專用的決策以實現(xiàn)將在不同實施方式中有所不同的【具體實施方式】目的。此外，應(yīng)了解，對于得益于本公開的所屬技術(shù)領(lǐng)域人員，這種開發(fā)努力可能是復(fù)雜且耗時的，但仍將是常規(guī)任務(wù)。
[0016]為了促進更好理解本公開，給出特定實施方案的以下實例。以下實例絕不應(yīng)當被解讀為限制、或限定本公開的范疇。本公開的實施方案可適用于任何類型的地下地層中的水平、垂直、偏離或另外的非線性井筒。實施方案可適用于注入井以及生產(chǎn)井，包括碳氫化合物井?？墒褂弥瞥蔀檫m用于沿著地層的區(qū)段測試、檢索和采樣的工具實施實施方案。可以利用例如可通過管柱中的流道或使用線纜、鋼絲、油管、井下機器人等等傳送的工具實施實施方案。
[0017]如本文使用，術(shù)語“耦接”旨在意指間接或直接的連接。因此，如果第一裝置耦接到第二裝置，那么連接可以通過直接連接或通過經(jīng)由其它裝置和連接的間接機械或電連接。類似地，如本文使用，術(shù)語“通信耦接”旨在意指直接或間接通信連接。這種連接可以是有線或無線連接，諸如例如以太網(wǎng)或LAN。這種有線或無線連接對于所屬領(lǐng)域技術(shù)人員而言是熟知的且因此本文不再贅述。因此，如果第一裝置通信耦接到第二裝置，那么連接可以通過直接連接或通過經(jīng)由其它裝置和連接的間接通信連接。
[0018]本公開通常關(guān)于地下鉆井操作，且更特定而言，關(guān)于在橫向振動和粘滑時穩(wěn)定鉆頭、鉆柱和/或井下工具。
[0019]圖1是圖示根據(jù)本公開的方面的實例定向鉆井系統(tǒng)100的圖。如本文使用，定向性鉆井系統(tǒng)可以是地下鉆井系統(tǒng)，其中有意使鉆頭的傾斜或方位角取向中的至少一個偏離以接觸、穿透或交叉目標。例如，定向性鉆井系統(tǒng)可用于穿透地下油藏以生成碳氫化合物。定向性鉆井系統(tǒng)還可以用于跟隨地層內(nèi)的現(xiàn)有鉆孔或交叉失控的現(xiàn)有井。
[0020]在所示實施方案中，定向性鉆井系統(tǒng)100包括位于地層103上方的地面102的鉆機101。雖然鉆機101示出在圖1的地面上，但是鉆機101可用在地面102包括鉆井平臺的海上。鉆機101可以耦接到在地層103內(nèi)鉆井鉆孔105的鉆井組件104。鉆井組件104可以包括鉆柱106、底部鉆孔組件(BHA) 107和彎接頭108。鉆柱106可以包括通過螺紋連接耦接的多個管。BHA 107可以包括一個或多個LWD或MWD系統(tǒng)109、遙測系統(tǒng)110、泥漿電動機和封圍包111和鉆頭112。彎接頭108可以包括具有固定或可變角度的關(guān)節(jié)，其控制鉆井組件104通常且尤其是鉆頭112的傾斜和方位角方向中的至少一個。在特定實施方案中，彎接頭108可以并入BHA 107中或沿著鉆柱106位于不同位置。在特定實施方案中，方向鉆井系統(tǒng)100可以包括泥漿電動機，其包括彎曲外殼而非圖1所示的單獨彎接頭108。
[0021]LWD/MWD系統(tǒng)109可以包括井下測量或測錄儀器，包括磁力計、加速計、天線等等。遙測系統(tǒng)110可以在LWD/MWD系統(tǒng)109和其它井下系統(tǒng)與地面控制單元113之間提供通信途徑。例如，遙測系統(tǒng)110可以包括通過井孔105中的鉆井泥漿內(nèi)的一系列壓力脈沖而與地面控制單元113通信的泥漿脈沖器。
[0022]在所示實施方案中，地面控制單元113可以包括信息處置系統(tǒng)。如本文使用，信息處置系統(tǒng)可以包括任何工具或工具集，其可操作以計算、分類、處理、傳輸、接收、檢索、創(chuàng)建、交換、存儲、顯示、表征、檢測、記錄、復(fù)制、處置或利用任何形式的信息、智能或數(shù)據(jù)用于商業(yè)、科學(xué)、控制或其它目的。例如，信息處置系統(tǒng)可以是個人計算機、網(wǎng)絡(luò)存儲裝置、或任何其它合適的裝置，并且可以在大小、形狀、性能、功能和價格上有所不同。信息處置系統(tǒng)可以包括隨機存取存儲器(RAM)、諸如中央處理單元(CPU)或硬件或軟件控制邏輯的一個或多個處理資源、只讀存儲器(ROM)，和/或其它類型的非易失性存儲器。信息處置系統(tǒng)的額外組件可以包括一個或多個磁盤驅(qū)動器、用于與外部裝置通信的一個或多個網(wǎng)絡(luò)端口，以及各種輸入和輸出(I/O)裝置，諸如鍵盤、鼠標和視頻顯示器。信息處置系統(tǒng)還可以包括可操作來傳輸各種硬件組件之間的通信的一條或多條總線。
[0023]在鉆井操作中，可通過管道115將鉆井泥漿從油藏114栗入鉆井組件104的孔120中。一旦引入到鉆井組件104的孔120中，鉆井泥漿便可如箭頭117所示從地面流走。鉆井泥漿可以通過鉆頭112內(nèi)的流體端口離開鉆井組件104。隨著鉆井泥漿離開鉆頭112，其可潤滑和冷卻鉆頭112的切削面并且將切肩從鉆頭112攜帶到地面102。鉆井泥漿115可如箭頭118所示在鉆井組件104與鉆孔105的壁之間的環(huán)空119內(nèi)流到地面102。
[0024]泥漿電動機和封圍包111可以包括在鉆井流體117的流動內(nèi)將能量從鉆井流體117的流動轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運動的至少一個元件。例如，泥漿電動機和封圍包111可包括響應(yīng)于流體流動而旋轉(zhuǎn)的渦輪機。渦輪機可驅(qū)動可通過齒輪組件和其它驅(qū)動元件直接或間接耦接到鉆頭112的輸出軸。因