[發明專利]馬達控制系統

在審

• 申請號: 201380070820.1
• 申請日: 2013-12-16
• 公開（公告）號: CN104937208A
• 公開（公告）日: 2015-09-23
• 發明（設計）人: G·C·唐頓
• 申請（專利權）人: 普拉德研究及開發股份有限公司
• 主分類號: E21B4/02
• 分類號: E21B4/02;F03B13/02
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 劉興鵬

1.一種用于控制致動的系統，包括：

鉆鋌；

定子套，所述定子套可旋轉地安裝于所述鉆鋌中；

轉子，所述轉子可旋轉地安裝于所述定子套中，所述轉子相對于所述定子套的旋轉與在所述轉子與所述定子套之間通過的流體的體積置換具有關聯；和

控制系統，所述控制系統控制所述定子套相對于所述鉆鋌的相對旋轉。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述鉆鋌安裝于鉆柱中。

3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，進一步包括聯接到所述轉子的可致動部件。

4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，進一步包括聯接到所述定子套的可致動部件。

5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，進一步包括：

第二定子套；和

第二轉子，所述第二轉子聯接到所述轉子。

6.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述控制系統包括壓力致動的制動器，所述壓力致動的制動器選擇性地減小所述定子套與所述鉆鋌之間的滑移。

7.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述控制系統包括電致動的制動器，所述電致動的制動器選擇性地減小所述定子套與所述鉆鋌之間的滑移。

8.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述控制系統包括多個摩擦板，所述定子套抵靠著所述多個摩擦板移動，以減小所述定子套與所述鉆鋌之間的滑移。

9.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述控制系統包括泥漿馬達，所述泥漿馬達選擇性地減小所述定子套與所述鉆鋌之間的滑移。

10.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述控制系統包括在所述定子套與所述鉆鋌之間作用的磁流變流體。

11.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，進一步包括多個傳感器，所述多個傳感器被定位成檢測所述轉子和所述定子套中的至少一個的扭矩和角速度。

12.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述轉子包括螺旋形外部表面，且所述定子包括相應的螺旋形內部表面。

13.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述控制系統包括電磁制動器，所述電磁制動器可致動以選擇性地減小所述定子套與所述鉆鋌之間的滑移。

14.一種用于控制部件的致動的系統，包括：

定子；

轉子，所述轉子可旋轉地安裝于所述定子中，所述轉子相對于所述定子的旋轉與在所述轉子與所述定子之間通過的流體的體積置換相應；

流體旁路；和

流量控制系統，所述流量控制系統聯接到所述旁路，以控制被轉向通過所述旁路的流體量，而非在所述轉子與所述定子之間流動的流體量。

15.根據權利要求14所述的系統，其特征在于，所述旁路延伸通過所述轉子的內部。

16.根據權利要求14所述的系統，其特征在于，所述旁路被定向成將流體引導入井眼環空中。

17.根據權利要求14所述的系統，其特征在于，所述轉子和所述定子是鉆柱的一部分，且所述旁路被定向成將流體導回入所述鉆柱中。

18.一種用于在井眼中提供控制的方法，包括：

提供具有協作表面的轉子和定子套，以使得所述轉子相對于所述定子套的旋轉取決于在所述轉子與所述定子套之間通過的流體的體積置換；

在鉆鋌內可旋轉地安裝所述定子套，以使所述定子套能夠被允許在所述轉子與所述定子套之間通過的流體的所述體積置換期間相對于所述鉆鋌旋轉；和

控制所述定子套與所述鉆鋌之間的滑移量，以形成控制所述轉子與所述定子套之間的相對動作的井下致動控制系統。

19.根據權利要求18所述的方法，其特征在于，控制步驟包括：控制通過所述轉子和所述定子套的所述流體的旁路流量。

20.根據權利要求18所述的方法，其特征在于，控制步驟進一步包括：控制所述轉子相對于所述鉆鋌的扭矩和角向旋轉中的至少一個。

21.根據權利要求18所述的方法，其特征在于，進一步包括使用所述轉子、所述定子套和所述鉆鋌作為液壓馬達。