СИСТЕМЫ И СПОСОБЫ СОЗДАНИЯ КОЛЕБАНИЙ БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДИНАМИЧЕСКОГО ТРЕНИЯ

1. Система (190), содержащая:
контроллер (210), выполненный с возможностью:
определения резонансной частоты бурильной колонны (155),
создания профиля вращательного ускорения, имеющего частоту, по меньшей мере по существу аналогичную определенной резонансной частоте, и
обеспечения одного или более операционных управляющих сигналов для создания колебаний бурильной колонны (155) на основании созданного профиля вращательного ускорения; и
систему привода (140), выполненную с возможностью:
получения одного или более операционных управляющих сигналов от контроллера (210), и
создания колебаний бурильной колонны (155) на основании созданного профиля вращательного ускорения так, чтобы бурильная колонна (155) осуществляла колебания с частотой, по существу аналогичной определенной резонансной частоте, при безроторном бурении.
2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что созданный профиль вращательного ускорения содержит синусоидальную волну.
3. Система по п. 2, отличающаяся тем, что синусоидальная волна имеет амплитуду колебаний, меньшую или равную приблизительно 5 оборотов в минуту (об/мин).
4. Система по п. 2, отличающаяся тем, что обеспечение одного или более операционных управляющих сигналов для создания колебаний бурильной колонны на основании созданного профиля вращательного ускорения включает наложение синусоидальной волны на как правило треугольный профиль вращательного ускорения для создания модифицированного профиля вращательного ускорения.
5. Система по пп. 2, 3 или 4, отличающаяся тем, что создание колебаний бурильной колонны на основании созданного профиля вращательного ускорения включает создание колебаний бурильной колонны в соответствии с модифицированным профилем вращательного ускорения.
6. Система по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что колебания бурильной колонны происходят с определенной частотой.
7. Система по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что создание колебаний бурильной колонны на основании созданного профиля вращательного ускорения включает создание колебаний по всей длине бурильной колонны.
8. Система по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что контроллер дополнительно выполнен с возможностью поддержания необходимой ориентации положения отклонителя при осуществлении колебаний во время безроторного бурения.
9. Система по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что контроллер дополнительно выполнен с возможностью изменения ориентации положения отклонителя до необходимой ориентации положения отклонителя при осуществлении колебаний во время безроторного бурения.
10. Способ создания колебаний бурильной колонны (155) при безроторном бурении, который включает:
расчет контроллером (210) резонансной частоты бурильной колонны (155) с использованием эффективной константы (Kf) торсионной пружины бурильной колонны (155) и момента инерции (I) верхнего привода (140);
создание контроллером (210) профиля вращательного ускорения с рассчитанной резонансной частотой; и
передачу контроллером (210) одного или более операционных управляющих сигналов, которые подают команду верхнему приводу (140) создавать колебания бурильной колонны (155) на основании созданного профиля вращательного ускорения так, чтобы бурильная колонна (155) осуществляла колебания с частотой, по существу аналогичной рассчитанной резонансной частоте, при безроторном бурении.
11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что созданный профиль ускорения содержит синусоидальную волну.
12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что синусоидальная волна имеет амплитуду колебаний, меньшую или равную приблизительно 5 оборотов в минуту (об/мин).
13. Способ по п. 11, отличающийся тем, что передача одного или более операционных управляющих сигналов, которые подают команду верхнему приводу создавать колебания бурильной колонны на основании созданного профиля ускорения, включает наложение синусоидальной волны на треугольный профиль вращательного ускорения для создания модифицированного профиля ускорения.
14. Способ по любому из пп. 10-13, отличающийся тем, что один или более операционных управляющих сигналов, которые подают команду верхнему приводу создавать колебания бурильной колонны на основании созданного профиля ускорения содержит (i) команды для создания колебаний бурильной колонны в соответствии с модифицированным профилем ускорения; или (ii) команды для создания колебаний по всей длине бурильной колонны; или и то, и другое.
15. Постоянный машиночитаемый носитель, который содержит хранящиеся в нем машиночитаемые инструкции, исполняемые для того, чтобы заставить машину проводить операции, которые при исполнении включают:
определение резонансной частоты бурильной колонны (155);
создание профиля вращательного ускорения, содержащего синусоидальную волну, имеющую частоту, по меньшей мере, по существу аналогичную определенной резонансной частоте;
подачу команды верхнему приводу (140) создавать колебания бурильной колонны (155) на основании созданного профиля вращательного ускорения так, чтобы бурильная колонна (155) осуществляла колебания с частотой, по существу аналогичной определенной резонансной частоте, при безроторном бурении; и
поддержание необходимой ориентации положения отклонителя при безроторном бурении.
16. Постоянный машиночитаемый носитель по п. 15, отличающийся тем, что синусоидальная волна имеет амплитуду колебаний, меньшую или равную приблизительно 5 оборотов в минуту (об/мин).
17. Постоянный машиночитаемый носитель по п. 15 или 16, отличающийся тем, что способ дополнительно включает наложение синусоидальной волны на треугольный профиль вращательного ускорения для создания модифицированного профиля вращательного ускорения.
18. Постоянный машиночитаемый носитель по п. 17, отличающийся тем, что команда верхнему приводу создавать колебания бурильной колонны на основании созданного профиля вращательного ускорения содержит (i) команды бурильной колонне для осуществления колебаний в соответствии с модифицированным профилем вращательного ускорения; или (ii) команды верхнему приводу для создания колебаний по всей длине бурильной колонны; или и то, и другое.