СПОСОБ ОПТИМИЗАЦИИ БУРЕНИЯ С ЗАБОЙНЫМ БЕСКОМПРЕССОРНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

1. Способ оптимизации работы бура, приводимого в действие от ротора и статора гидравлически или пневматически, при бурении им ствола скважины в земле, в котором осуществляют:
а) измерение первого набора эксплуатационных параметров ротора и статора, включая скорость вращения и крутящий момент ротора для первого периода времени,
b) генерирование первого набора соотношений из первого набора эксплуатационных параметров для обеспечения возможности прогнозирования скорости и крутящего момента ротора в диапазоне значений эксплуатационных параметров,
c) определение, исходя из соотношений, первого более оптимального режима работы,
d) изменение по меньшей мере одного эксплуатационного параметра для перемещения работы ротора и статора в направлении более оптимального режима работы.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что ротор и статор образуют двигатель объемного или кавитационного типа или турбину.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что измерение скорости двигателя выполняют на забое скважины вблизи от ротора.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что крутящий момент, производимый ротором, измеряют на забое скважины.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что первый набор соотношений включает соотношение между крутящим моментом, генерируемым ротором, и перепадом давления за счет передачи гидравлической энергии на ротор.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что первый набор соотношений включает соотношение между скоростью вращения ротора и перепадом давления за счет передачи гидравлической энергии на ротор.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что более оптимальным режимом работы является режим, обеспечивающий повышенный выход механической мощности от двигателя.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что на стадии (d) измененный эксплуатационный параметр выбирают из перечня, включающего нагрузку, приложенную к буровому долоту, скорость вращения бурильной колонны и скорость потока раствора через бур и двигатель.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что в первом более оптимальном режиме работы способ по изобретению выполняют снова для измерения второго набора эксплуатационных параметров ротора и статора, генерирования второго набора соотношений для определения второго более оптимального режима работы и изменения эксплуатационных параметров для перемещения в направлении второго более оптимального режима работы.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что способ повторяют снова или настолько часто, насколько это требуется, до тех пор, пока не будет найдена следующая оптимизация бурения ротора.
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что вслед за периодом бурения способ выполняют снова, в более поздний период времени, что приводит к следующему набору измеренных эксплуатационных параметров, которые применяются для того, чтобы сгенерировать следующий набор соотношений, которые могут указывать новый более оптимальный режим работы, а затем эксплуатационные параметры могут быть изменены для осуществления нового следующего режима работы.
12. Способ по п.1, отличающийся тем, что вслед за периодом бурения способ выполняют снова, в более поздний период времени, что приводит к следующему набору измеренных эксплуатационных параметров, которые используют для того, чтобы сгенерировать следующий набор соотношений, которые используют для обеспечения текущего контроля и диагностирования проблем, возникающих в процессе бурения.
13. Способ по п.1, отличающийся тем, что способ выполняют повторно во время бурения для обеспечения определения в реальном масштабе времени гидравлических характеристик ротора и статора и, таким образом, обеспечения возможности непрерывной регулировки и оптимизации в ходе буровых работ.
14. Система бурения на забое скважины, содержащая:
а) оборудование нижней части бурильной колонны, включающее буровое долото;
b) забойный бескомпрессорный двигатель, включающий ротор и статор, соединенные с оборудованием нижней части бурильной колонны и предназначенные для приведения в движение бурового долота в процессе эксплуатации;
с) один или большее число датчиков для измерения первого набора эксплуатационных параметров ротора и статора, включая скорость вращения ротора и крутящий момент ротора для первого периода времени; и
d) процессор, предназначенный для того, чтобы:
воспроизвести первый набор соотношений из первого набора эксплуатационных параметров для того, чтобы обеспечить прогнозируемость скорости ротора и крутящего момента ротора в диапазоне значений эксплуатационных параметров,
определить из соотношений первый более оптимальный режим работы забойного бескомпрессорного двигателя; и
воспроизвести выходной сигнал для изменения по меньшей мере одного эксплуатационного параметра для перевода работы ротора и статора в более оптимальный режим работы.
15. Система по п.14, отличающаяся тем, что ротор и статор образуют двигатель объемного либо кавитационного типа или турбину.
16. Система по п.14 или 15, отличающаяся тем, что измерение скорости двигателя определяют на забое вблизи от ротора.
17. Система по п.14, отличающаяся тем, что крутящий момент, производимый ротором, измеряют на забое.
18. Система по п.14, отличающаяся тем, что первый набор соотношений включает соотношения между крутящим моментом, генерируемым ротором, и перепадом давления за счет гидравлической энергии, передаваемой на ротор.
19. Система по п.14, отличающаяся тем, что первый набор соотношений включает соотношения между скоростью вращения ротора и перепадом давления за счет гидравлической энергии, передаваемой на ротор.
20. Система по п.14, отличающаяся тем, что более оптимальным режимом работы является режим, обеспечивающий повышенный выход механической мощности с двигателя.
21. Система по п.14, отличающаяся тем, что измененный эксплуатационный параметр выбирается из перечня, включающего нагрузку, приложенную к буровому долоту, скорость вращения бурильной колонны и скорость потока раствора через бур и двигатель.
21. Система по п.14, отличающаяся тем, что дополнительно включает:
бурильную колонну, включающую трубу с кабелем для передачи выходного сигнала от датчиков или процессора в местоположение на поверхности.
22. Система по п.14, отличающаяся тем, что дополнительно включает:
дисплей для отображения выходного сигнала от процессора.
23. Система по п.14, отличающаяся тем, что дополнительно включает:
контроллер, предназначенный для приема выходного сигнала от процессора и осуществления операции управления забойного бескомпрессорного двигателя.