[發(fā)明專利]估計(jì)井下RPM振蕩

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980045707.5
• 申請日: 2019-06-03
• 公開（公告）號: CN112673148A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J.吳;R.馬德希雷迪;N.維克斯
• 申請（專利權(quán)）人: 斯倫貝謝技術(shù)有限公司
• 主分類號: E21B44/00
• 分類號: E21B44/00;E21B41/00;E21B7/24
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 王增強(qiáng)

1.一種方法，包括：

獲得由與鉆柱可操作地聯(lián)接的頂部驅(qū)動器產(chǎn)生的扭矩(T_TD)的當(dāng)前值的原始地面數(shù)據(jù)；

獲得與T_TD對應(yīng)的頂部驅(qū)動器的旋轉(zhuǎn)速度(ω)的當(dāng)前值的原始地面數(shù)據(jù)；

獲得頂部驅(qū)動器的慣性(J_TD)；和

基于獲得的T_TD數(shù)據(jù)、獲得的ω?cái)?shù)據(jù)和獲得的J_TD數(shù)據(jù)估計(jì)鉆柱的扭矩T_ST。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述T_TD數(shù)據(jù)是從與所述頂部驅(qū)動器相關(guān)聯(lián)的傳感器獲得的。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述T_TD數(shù)據(jù)是從與所述頂部驅(qū)動器有關(guān)的變頻驅(qū)動器獲得的。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述T_TD數(shù)據(jù)是從設(shè)置在所述鉆柱與所述頂部驅(qū)動器之間的扭矩短節(jié)獲得的。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括：

對獲得的T_TD數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波以獲得濾波后的T_TD(T_TD-f)數(shù)據(jù)；和

對獲得的ω?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行濾波以獲得濾波后的ω(ω_f)數(shù)據(jù)；

其中，基于濾波后的T_TD-f數(shù)據(jù)、濾波后的ω_f數(shù)據(jù)和獲得的J_TD數(shù)據(jù)來估計(jì)T_ST。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，對所獲得的T_TD數(shù)據(jù)和所獲得的ω?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行濾波是：

如果經(jīng)由頂部驅(qū)動器的操作正在鉆入的地層具有基本恒定的成分，則以預(yù)定的低通頻率進(jìn)行低通濾波；否則

以預(yù)定的帶通頻率進(jìn)行帶通濾波。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括：

對獲得的T_TD數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波以獲得濾波后的T_TD(T_TD-f)數(shù)據(jù)；和

對獲得的ω?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行濾波以獲得濾波后的ω(ω_f)數(shù)據(jù)；

其中，估計(jì)T_ST是基于濾波后的T_TD-f數(shù)據(jù)、濾波后的ω_f數(shù)據(jù)和J_TD數(shù)據(jù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括利用所估計(jì)的鉆柱扭矩T_ST來確定地面扭矩振蕩性能指數(shù)(STOPI)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，確定STOPI包括：

獲得鉆柱特性；

確定移動窗口長度(T)；

利用所確定的移動窗口長度對獲得的T_TD數(shù)據(jù)進(jìn)行排序，以獲得最大值的數(shù)量(p)和最小值的數(shù)量(q)，其中p和q為預(yù)定的正整數(shù)；

確定p個最大值的平均值與q個最小值的平均值之間的差；和

將STOPI確定為以下的比率：

所確定的p個最大值的平均值與q個最小值的平均值之間的差；和

恒定參考扭矩。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，確定所述移動窗口長度包括估計(jì)基本振蕩時間段(T₁)。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，估計(jì)T₁是基于鉆柱的慣性矩(J)、鉆柱的密度(ρ)、鉆柱的組件的截面極矩(I)、鉆柱組件的長度(L)、鉆柱的扭轉(zhuǎn)剛度(K)和形成鉆柱的材料的剪切模量(G)。

12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所確定的p個最大值的平均值與q個最小值的平均值之間的差提供了扭轉(zhuǎn)波動的幅度。