[发明专利]钻井组件中的粘滑振动的消除

说明书

发明背景

烃类(诸如油和气)通常从可能位于岸上或海上的地下地层获得。地下操作的开发和将烃类从地下地层移除的过程是复杂的。通常，地下操作涉及若干不同步骤，诸如，例如在所要井位处钻井筒，处理井筒以优化烃类的生产和执行必要步骤来生产和处理来自地下地层的烃类。

地下钻井设备(诸如钻头、钻柱、井底组件(BHA)和/或井下工具)可能以它们变得卡或陷入钻孔壁中，导致钻柱“粘着”的这样一种方式接触钻孔壁。当钻井设备“粘着”时，钻柱的旋转移动停止或严重减小。虽然钻井设备被粘着，但转矩仍在地面被赋予至钻柱，导致钻柱扭转。一旦施加至钻柱的转矩克服钻井设备上的静态摩擦力，钻柱就从钻孔壁“滑动”或释放。这种现象可缩短井下组件的使用寿命，降低钻孔的质量且延迟钻井操作。

附图简述

可通过部分参考下文描述和附图了解本公开的一些具体示例性实施方案。

图1是根据本公开的方面的示例性钻井系统的图。

图2是根据本公开的方面的示例性信息处置系统的图。

图3是根据本公开的方面的示例性控制系统的图。

图4是根据本公开的方面的示例性轨迹曲线的曲线图。

图5是根据本公开的方面的示例性轨迹规划操作的曲线图。

图6是根据本公开的方面的示例性在线系统识别元件的图。

图7是根据本公开的方面的示例性系统状态观测器的图。

图8是根据本公开的方面的示例性钻井控制器的图。

图9是根据本公开的方面的示例性集中质量模型的图。

图10是根据本公开的方面的对应于钻井组件的系统模型的示例性动态块的图。

图11是根据本公开的方面的示例性第一反步设计步骤的图。

图12是根据本公开的方面的示例性第二反步设计步骤的图。

图13是根据本公开的方面的示例性第三反步设计步骤的图。

虽然已参考本公开的示例性实施方案描绘和描述并且定义本公开的实施方案，但是这样参考不暗示对本公开的限制，且不推断这种限制。所公开标的能够在形式和功能上进行如相关领域中且受益于本公开的技术人员将想到的大修改、变更和等效物。所描绘和描述的本公开的实施方案只是实例，且并非详尽列举本公开的范围。

具体实施方式

为了本公开的目的，信息处置系统可包括任何仪器或仪器的集合，其可操作以计算、分类、处理、传输、接收、检索、起源、切换、存储、显示、证明、探测、记录、再现、处置或利用任何形式的信息、智能或数据用于商业、科学、控制或其它目的。例如，信息处置系统可为个人计算机、网络存储装置或任何其它适当装置且可在大小、形状、性能、功能或价格上变化。信息处置系统可包括随机访问存储器(RAM)、一个或更多个处理资源，诸如中央处理单元(CPU)或硬件或软件控制逻辑、ROM和/或其它类型的非易失性存储器。信息处置系统的额外组件可包括一个或更多个磁盘驱动器、用于与外部装置以及各种输入和输出(I/O)装置(诸如键盘、鼠标和视频显示器)通信的一个或更多个网络端口。信息处置系统也可包括一个或更多个总线，其可操作以在各种硬件组件之间传输通信。它也可包括能够将一个或更多个信号传输至控制器、致动器或类似装置的一个或更多个接口单元。

为了本公开的目的，计算机可读媒体可包括任何仪器或仪器的集合，其可保持数据和/或指令达一定时间段。计算机可读媒体可包括例如，但不限于存储媒体，诸如直接访问存储装置(例如，硬盘驱动器或软盘驱动器)、顺序访问存储装置(例如，磁带磁盘驱动器)、光盘、CD-ROM、DVD、RAM、ROM、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)和/或快闪存储器；以及通信媒体，诸如电线、光纤、微波、无线电波和其它电磁和/或光学载体；和/或上述内容的任何组合。

本文中详细描述本公开的说明性实施方案。为简明起见，可不在本说明书中描述实际实施方案的所有特征。当然将了解在任何这种实际实施方案的开发中，进行许多实施特定决策以实现特定实施方案目标，所述目标将随实施而变化。此外，将了解这样一种开发努力可能是复杂且耗时的，但只是受益于本公开的本领域一般技术人员的常规职责。