СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СКВАЖИННОЙ ОПЕРАЦИЕЙ

1. Способ управления операцией бурения или резания, выполняемой кабельным инструментом в скважине, содержащий следующие этапы:
- запуск операции бурения или резания в скважинном объекте, например, в обсадной колонне (50) или клапане (30),
- детектирование вибраций в корпусе инструмента, создаваемых в ходе операции бурения или резания в скважинном объекте, с использованием датчика (10, 11, 12) вибрации, представляющего собой акселерометр, расположенный на корпусе инструмента,
- обработка сигнала вибрации от датчика вибрации для получения эталонного частотного спектра (20) в первой части операции бурения или резания,
- обработка сигнала вибрации от датчика вибрации для получения частотного спектра (21) в реальном времени,
- сравнение упомянутого частотного спектра с эталонным частотным спектром (20),
- вычисление и детектирование завершения или сбоя операции, например, завершения после разрезания обсадной колонны на две секции обсадной колонны, или сбоя при застревании долота, выполняемые на основании сравнения частотного спектра в реальном времени и эталонного частотного спектра, и
- управление операцией для прекращения операции при детектировании завершения или сбоя операции,
причем этап вычисления и детектирования завершения операции содержит этап вычисления центра плотности колебаний в области пиков в упомянутом частотном спектре, причем упомянутая область превышает заданное значение, и сравнения данного центра плотности с центром плотности в области пиков в эталонном частотном спектре, при этом упомянутая область превышает то же заданное значение, для определения расхождения между упомянутыми двумя центрами плотности, и при этом этап управления операцией основан на упомянутом сравнении центра плотности.
2. Способ по п. 1, в котором этап обработки сигнала вибрации от датчика вибрации для получения эталонного частотного спектра (20) выполняют в первой части операции бурения или резания после окончания фазы пуска.
3. Способ по п. 1 или 2, дополнительно содержащий этап прекращения операции бурения или резания в скважинном объекте, если упомянутое расхождение превышает заданное пороговое значение.
4. Способ по п. 1 или 2, дополнительно содержащий этап определения того, что происходит бурение или резание скважинного объекта, когда упомянутое расхождение между эталонным частотным спектром и частотным спектром в реальном времени больше или меньше заданного порогового значения.
5. Способ по п. 1 или 2, дополнительно содержащий этап отправки вверх по стволу скважины сигнала о том, что операция была выполнена с приемлемым расхождением между частотным спектром в реальном времени и эталонным частотным спектром.
6. Способ по п. 1 или 2, дополнительно содержащий этап управления скоростью вращения бурового долота и нагрузкой на долото на основании упомянутого расхождения между эталонным частотным спектром и частотным спектром в реальном времени.
7. Способ по п. 1 или 2, дополнительно содержащий этап определения, что износ бурового долота чрезмерен, на основании упомянутого расхождения между эталонным частотным спектром и частотным спектром в реальном времени.
8. Способ по п. 1 или 2, дополнительно содержащий этап детектирования изменения в упомянутом расхождении между эталонным частотным спектром и частотным спектром в реальном времени, указывающего, что стенка обсадной колонны полностью пробурена или прорезана.
9. Кабельный инструмент (1) для выполнения операции бурения или резания в скважине и осуществления способа по любому из пп. 1-8, содержащий:
- корпус инструмента, имеющий внутреннюю поверхность (62),
- буровое долото (2) или режущее долото (3),
- средство (4) для продвижения бурового долота или режущего долота,
- вращающее средство (5) для вращения бурового долота или режущего долота, и
- один или более датчиков (10) вибрации,
причем один или более датчиков вибрации представляет(ют) собой акселерометр(ы), расположенный(ые) в контакте с внутренней поверхностью корпуса инструмента и выполненный(ые) с возможностью детектирования вибраций в корпусе инструмента, передающем вибрации, возникающие в ходе работы кабельного бурового или режущего инструмента, к упомянутым одному или более датчикам,
при этом кабельный инструмент дополнительно содержит модуль (6) обработки для обработки сигнала вибрации от датчика вибрации, чтобы получать частотный спектр (21) в реальном времени, и для сравнения упомянутого частотного спектра с эталонным частотным спектром (20).
10. Кабельный инструмент по п. 9, в котором упомянутые один или более датчиков вибрации расположен(ы) на конце инструмента, наиболее удаленном от бурового долота или режущего долота.
11. Кабельный инструмент по п. 9 или 10, в котором упомянутые датчики вибрации расположены вдоль окружности внутренней поверхности.
12. Кабельный инструмент по п. 9 или 10, причем инструмент содержит массив датчиков вибрации, расположенных вдоль внутренней поверхности.
13. Кабельный инструмент по п. 9 или 10, в котором средство (4) для продвижения бурового долота или режущего долота представляет собой скважинный трактор.