Brevet FR3038070A1 (20161230)
REVENDICATIONS1. Système de mesures simultanées des émissions acoustique et électromagnétique de lors du bris de roches comprenant: des capteurs (102, 103 ; 112 ; 502, 503 ; 1002-1, 10D2-2, 1002-3, 1103 ; 1201, 1202, 1203) placés pour détecter l'émission acoustique et l'émission 10 électromagnétique émises par une roche lorsqu'elle est cassée dans une opération de forage d'un trépan de forage (105 ; 1205) ; un processeur; et une mémoire fonctionnellement couplée avec le processeur, le processeur et la mémoire placés pour corréler l'émission acoustique à l'émission 15 électromagnétique acquise par les capteurs (102, 103 ; 112 ; 502, 503; 1002-1, 1002-2, 1002-3, 1103 ; 1201, 1202, 1203) et pour estimer la taille des copeaux de roche, le tranchant du trépan de forage (105; 1205), l'efficacité de forage, ou une combinaison de la taille des copeaux de roche, du tranchant du trépan de forage (105; 1205) et de l'efficacité de forage à partir de la corrélation. 20\n<CLM>\1\tSystème de la revendication 1, dans lequel le système comprend un contrôleur placé pour commander l'opération de forage relativement à une optimisation de l'efficacité de forage basée sur les données de l'efficacité de forage estimées à partir du processeur. 25\n<CLM>\1\tSystème de la revendication 1, dans lequel le processeur est structuré sur un train de tiges et est structuré pour acquérir des données de l'efficacité de forage au fond du puits dans unè Opération de forage. 30\n<CLM>\1\tSystème de la revendication 1, dans lequel le processeur et la mémoire sont placés pour corréler l'émission électromagnétique à la friabilité et pour déterminer la 3038070 94 friabilité de la roche.\n<CLM>\1\tSystème de la revendication 1, dans lequel les capteurs (102, 103 ; 112 ; 502, 503; 1002-1, 1002-2, 1002-3, 1103 ; 1201, 1202, 1203) comprennent des capteurs (102, 103; 112; 502, 503; 1002-1, 1002-2, 1002-3, 1103; 1201, 1202, 1203) montés dans un trépan de forage (105; 1205), sur le trépan de forage (105; 1205), à proximité du trépan de forage(105; 1205), ou une combinaison de ceux-ci.\n<CLM>\1\tSystème de la revendication 5, dans lequel le processeur et la mémoire sont 10 placés pour générer des signatures acoustique et électromagnétique ou des spectres de puissance des signatures acoustique et électromagnétique, ou des spectres de puissance croisée des signatures acoustique et électromagnétique, ou une combinaison de ceux-ci. 15\n<CLM>\1\tSystème de la revendication 5, dans lequel le processeur et la mémoire sont placés pour déterminer la variation dans une signature obtenue de la corrélation de l'émission acoustique à l'émission électromagnétique comme une indication de l'usure du trépan (105; 1205) et de l'efficacité du forage. 20\n<CLM>\1\tSystème de la revendication 1, dans lequel le système comprend un contrôleur placé pour recevoir des données obtenues par détection des signatures acoustique et électromagnétique et par leur corrélation et pour fonctionner sur les données pour modifier le poids sur le trépan (105; 1205) ou le couple sur le trépan (105; 1205), ou un calendrier de forces d'envois/d'angle de flexion vers un système 25 rotatif orientable en réponse aux paramètres mesurés.\n<CLM>\1\tSystème de la revendication 1, dans lequel le processeur comprend un module de calcul de l'efficacité et un module de recherche pour modifier dynamiquement, en se basant sur les paramètres spectraux, les paramètres de poids 30 sur le trépan (105; 1205) (WOB), de vitesse de rotation (RS) et de débit à travers le trépan (105; 1205) de forage (Q) et pour déterminer la direction dans l'espace 3038070 95 (WOB, RS, Q) dans lequel la vitesse d'augmentation de l'efficacité de forage est la plus grande, le module de calcul de l'efficacité et le module de recherche étant structurés pour calculer un spectre de puissance acoustique à partir des émissions acoustiques, un spectre de puissance électromagnétique à partir des émissions 5 électromagnétiques et un spectre de puissance croisée à partir des émissions acoustiques et des émissions électromagnétiques, et pour estimer les paramètres spectraux en se basant sur les spectres de puissance acoustique, les spectres de puissance électromagnétique et le spectre de puissance croisée.\n<CLM>\1\tProcédé (4200) de mesures simultanées des émissions acoustique et électromagnétique de lors du bris de roches comprenant: la détection de l'émission acoustique et l'émission électromagnétique émises par une roche lorsqu'elle est cassée dans une opération de forage d'un trépan de forage (105; 1205) ; la corrélation de l'émission acoustique à l'émission électromagnétique; et l'estimation, en utilisant la corrélation de la taille des copeaux de roche ou le tranchant du trépan de forage (105; 1205) ou l'efficacité de forage ou une combinaison choisie de la taille des copeaux de roche, du tranchant du trépan de forage (105; 1205) ou de l'efficacité de forage.\n<CLM>\1\tProcédé (4200) de la revendication 10, dans lequel la corrélation, l'estimation, ou la corrélation et l'estimation utilisent une analyse du domaine de la fréquence statistique, une analyse du domaine du temps statistique ou à la fois une analyse du domaine de la fréquence statistique et une analyse du domaine du temps statistique.\n<CLM>\1\tProcédé (4200) de la revendication 10, dans lequel l'efficacité de forage est estimée et l'efficacité de forage estimée est utilisée avec un contrôleur pour contrôler les opérations de forage relativement à une optimisation de l'efficacité de forage.\n<CLM>\1\tProcédé (4200) de la revendication 12, dans lequel le procédé comprend 3038070 96 l'acquisition des données de l'efficacité du forage au fond du puits dans une opération de forage, et en incorporant les données de l'efficacité de forage dans une base de données et un modèle de contrôle en cours de forage. 5\n<CLM>\1\tProcédé (4200) de la revendication 10, dans lequel le procédé comprend la détermination de la friabilité de la roche en corrélant l'émission électromagnétique à la friabilité.\n<CLM>\1\tProcédé (4200) de la revendication 10, dans lequel la détection de l'émission 10 acoustique et de l'émission électromagnétique en surveillant les émissions acoustique et électromagnétique avec des capteurs montés (102, 103 ; 112 ; 502, 503; 1002-1, 1002-2, 1002-3, 1103 ; 1201, 1202, 1203) dans un trépan de forage (105; 1205), sur un trépan de forage (105; 1205), à proximité d'un trépan de forage (105; 1205), ou d'une combinaison de ceux-ci. 15\n<CLM>\1\tProcédé (4200) de la revendication 15, dans lequel le procédé comprend la détermination du tranchant du trépan de forage (105; 1205) en se basant sur, à travers les capteurs (102, 103 ; 112 ; 502, 503; 1002-1, 1002-2, 1002-3, 1103 ; 1201, 1202, 1203), l'utilisation simultanée des signatures acoustique et électromagnétique 20 ou les spectres de puissance des signatures acoustique et électromagnétique, ou les spectres de puissance croisée des signatures acoustique et électromagnétique, ou des combinaisons de celles-ci.\n<CLM>\1\tProcédé (4200) de la revendication 15, dans lequel le procédé comprend 25 l'utilisation, à travers les capteurs (102, 103 ; 112 ; 502, 503; 1002-1, 1002-2, 1002- 3, 1103; 1201, 1202, 1203), d'une variation dans la signature obtenue de la corrélation de l'émission acoustique à l'émission électromagnétique comme une indication de l'usure du trépan (105; 1205) et de l'efficacité de forage. 30\n<CLM>\1\tProcédé (4200) de la revendication 15, dans lequel le procédé comprend la fourniture d'une indication de l'usure du trépan (105; 1205) et de l'efficacité de 3038070 97 forage en utilisant, à travers les capteurs (102, 103 ; 112 ; 502, 503; 1002-1, 1002-2, 1002-3, 1103 ; 1201, 1202, 1203), la densité spectrale de puissance d'une signature acoustique, la signature spectrale de puissance d'une signature électromagnétique où la densité spectrale de puissance croisée entre les signatures acoustique et 5 électromagnétique.\n<CLM>\1\tProcédé (4200) de la revendication 15, dans lequel le procédé comprend l'identification d'une distribution des tailles des déblais d'un trépan de forage (105; 1205) qui sont générées lorsque la roche est cassée en surveillant, avec des capteurs 10 (102, 103; 112 ; 502, 503 ; 1002-1, 1002-2, 1002-3, 1103 ; 1201, 1202, 1203), des déplacements dans les spectres acoustiques et les spectres électromagnétiques vers des fréquences plus élevées et des pertes de l'amplitude du signal.\n<CLM>\1\tProcédé (4200) de la revendication 15, dans lequel le procédé comprend la 15 génération d'un indicateur de lithologie basé sur une différence entre les composants spectraux provenant d'un effet piézoélectrique et un effet sismoélectrique.\n<CLM>\1\tProcédé (4200) de la revendication 15, dans lequel la surveillance comprend l'identification des émissions acoustique et électromagnétique qui sont une signature 20 de la fracture des dents du trépan de forage (105; 1205).\n<CLM>\1\tProcédé (4200) de la revendication 15, dans lequel le procédé comprend: la transmission, à un contrôleur, des données recueillies à travers la détection des signatures acoustique et électromagnétique et à travers leur corrélation; et 25 la modification du poids sur le trépan (105; 1205) ou le couple sur le trépan (105; 1205), ou un calendrier de forces d'envois/d'angle de flexion vers un système rotatif orientable en réponse aux paramètres mesurés, ou une combinaison de ceux-ci pour obtenir une condition d'efficacité optimale de forage, la modification réalisée à travers le contrôleur travaillant sur les données. 30\n<CLM>\1\tProcédé (4200) de la revendication 10, dans lequel le procédé comprend 30'38070 98 l'utilisation simultanée de l'émission acoustique détectée et de l'émission électromagnétique détectée pour identifier un composant du bruit acoustique et/ou un composant du bruit électromagnétique et pour différencier par rapport au composant du bruit acoustique et/ou le composant du bruit électromagnétique.\n<CLM>\1\tProcédé (4200) de la revendication 23 dans lequel le composant de bruit acoustique est identifié à partir des sources de bruit acoustique comprenant le contact du trépan (105; 1205) avec la formation lorsqu'il frappe un côté du puits de forage, le rebondissement du trépan (105; 1205), le contact du train de tiges avec le 10 puits de forage et les déblais qui frappent un module de fond de puits du train de tiges.\n<CLM>\1\tProcédé (4200) de la revendication 23, dans lequel le composant du bruit électromagnétique est identifié à partir des sources de bruit électromagnétique y 15 compris le potentiel de flux provenant des buses du trépan de forage (105; 1205) et des signaux induits à travers la rotation du train de tiges dans le champ magnétique terrestre.\n<CLM>\1\tProcédé (4200) de la revendication 10, dans lequel le procédé comprend: 20 le calcul d'un spectre de puissance acoustique à partir des échantillons fenêtrés des émissions acoustiques; le calcul d'un spectre de puissance électromagnétique à partir des échantillons fenêtrés des émissions acoustiques; le calcul d'un spectre de puissance croisée à partir des échantillons fenêtrés 25 des émissions acoustiques et des,émissions électromagnétiques; l'estimation des paramètres spectraux basés sur le spectre de puissance acoustique, le spectre de puissance électromagnétique et le spectre de puissance croisée; la fourniture des paramètres spectraux sélectionnés à un module de 30 recherche; et la génération des paramètres de poids sur le trépan (105; 1205), de vitesse de 3038070 99 rotation et de débit à travers le trépan de forage (105; 1205) en faisant fonctionner le module de recherche basé sur les paramètres spectraux choisis.\n<CLM>\1\tProcédé (4200) de la revendication 26, dans lequel le procédé comprend la 5 modification dynamique des paramètres du poids sur le trépan (105; 1205) (WOB), de la vitesse de rotation (RS) et du débit à travers le trépan de forage (105; 1205) (Q) au fond du puits afin de contrôler l'efficacité de forage en temps réel relativement à une optimisation de l'efficacité de forage. 10\n<CLM>\1\tProcédé (4200) de la revendication 27, dans lequel le fonctionnement du module de recherche comprend la réalisation d'une recherche de gradient, utilisant une fonction de coût, afin de déterminer la direction dans l'espace (WOB, RS, Q) dans lequel la vitesse de l'augmentation de l'efficacité de forage est la plus grande. 15\n<CLM>\1\tDispositif de stockage lisible par une machine comportant des instructions enregistrées sur celui-ci qui, lorsqu'elles sont exécutées par une machine, amènent la machine à effectuer des opérations, les opérations comprenant: la détection de l'émission acoustique et l'émission électromagnétique émises par une roche lorsqu'elle est cassée dans une opération de forage d'un trépan de 20 forage (105; 1205) ; la corrélation de l'émission acoustique à l'émission électromagnétique; et l'estimation, en utilisant la corrélation de la taille des copeaux de roche ou le tranchant du trépan de forage (105; 1205) ou l'efficacité de forage ou une combinaison choisie de la taille des copeaux de roche, du tranchant du trépan de 25 forage (105; 1205) ou de l'efficacité de forage.\n<CLM>\1\tDispositif de stockage lisible par une machine de la revendication 29, dans lequel les opérations comprennent: le calcul d'un spectre de puissance acoustique à partir des émissions 30 acoustiques, d'un spectre de puissance électromagnétique à partir des émissions électromagnétiques et un spectre de puissance croisée à partir des émissions 3038070 100 acoustiques et des émissions électromagnétiques; l'estimation des paramètres spectraux basés sur le spectre de puissance acoustique, le spectre de puissance électromagnétique et le spectre de puissance croisée; et 5 la modification dynamique, en se basant sur des paramètres spectraux, des paramètres de poids sur le trépan (105; 1205) (WOB), de vitesse de rotation (RS) et de débit à travers le trépan de forage (105; 1205) (Q) et de déterminer la direction dans l'espace (WOB, RS, Q) dans lequel la vitesse d'augmentation de l'efficacité de forage est la plus grande. 10