СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ДАННЫХ ОБ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИКАХ БУРОВОГО ДОЛОТА

1. Буровое долото для бурения подземных пород, включающее:
долото, несущее по меньшей мере один режущий элемент и приспособленное для соединения с бурильной колонной;
камеру, сформированную внутри части долота с возможностью поддержания давления по существу близкого к атмосферному давлению на поверхности в процессе бурения скважины в подземных породах;
первый комплект акселерометров, размещенный в долоте в первом положении и содержащий первый радиальный акселерометр и второй радиальный акселерометр;
второй комплект акселерометров, размещенный в долоте во втором положении и содержащий третий радиальный акселерометр и четвертый радиальный акселерометр;
причем первый, второй, третий и четвертый радиальные акселерометры выполнены, расположены и сориентированы для регистрации эффектов радиального ускорения на буровом долоте, первый радиальный акселерометр и третий радиальный акселерометр предназначены для регистрации больших величин ускорения, а второй радиальный акселерометр и четвертый радиальный акселерометр предназначены для регистрации сравнительно меньших величин ускорения и получения более высокой точности измерения по сравнению с первым и третьим радиальными акселерометрами.
2. Буровое долото по п.1, в котором первый комплект акселерометров содержит первый акселерометр, выполненный, расположенный и сориентированный для регистрации по меньшей мере одного тангенциального ускорения и осевого ускорения, а второй комплект акселерометров содержит второй акселерометр, выполненный, расположенный и сориентированный для регистрации по меньшей мере одного тангенциального ускорения и осевого ускорения.
3. Буровое долото по п.1, содержащее по меньшей мере один магнитометр для регистрации магнитных полей, действующих на буровое долото, выполненный с возможностью перекалибровки под управлением процессора, функционально связанного по меньшей мере с одним магнитометром.
4. Устройство для бурения подземных пород, содержащее:
буровое долото, несущее по меньшей мере один режущий элемент и приспособленное для соединения с бурильной колонной; и
модуль анализа данных, размещенный в этом буровом долоте и содержащий:
группу датчиков для регистрации по меньшей мере одного физического параметра, включающую по меньшей мере один магнитометр для регистрации магнитных полей, действующих на буровое долото;
запоминающее устройство для хранения информации, включающей компьютерные команды для перекалибровки по меньшей мере одного магнитометра; и
процессор, предназначенный для выполнения компьютерных команд.
5. Устройство по п.4, в котором перекалибровка выполняется совместно со считыванием данных по меньшей мере с одного магнитометра.
6. Устройство по п.4, в котором группа датчиков включает:
первый комплект акселерометров, размещенный в буровом долоте в первом положении и содержащий первый радиальный акселерометр и второй радиальный акселерометр, и
второй комплект акселерометров, размещенный в буровом долоте во втором положении и содержащий третий радиальный акселерометр и четвертый радиальный акселерометр,
причем первый, второй, третий и четвертый радиальные акселерометры выполнены, расположены и сориентированы для регистрации эффектов радиального ускорения на буровом долоте.
7. Устройство по п.4, в котором модуль анализа данных содержит источник питания, предназначенный для подачи первого напряжения по меньшей мере для одного датчика из группы датчиков и подачи второго напряжения для процессора.
8. Устройство по п.4, в котором компьютерные команды дополнительно предназначены для фильтрации данных, полученных от датчиков в буровом долоте, с целью построения на их основе кривой кусочно-полиномиальной функции, причем фильтрация включает:
аппроксимацию первой производной колебательного сигнала передачи данных датчика;
вычисление множества нулей из первой производной колебательного сигнала передачи данных датчика;
и подгонку кубического полинома между соседними нулями, вычисленными из первой производной колебательного сигнала передачи данных датчика, имеющую результатом определение кусочно-кубической полиномиальной функции.
9. Устройство по п.8, в котором фильтрация данных, полученных от датчиков, включает фильтрацию данных, полученных по меньшей мере от одного магнитометра.
10. Способ, включающий:
сбор данных датчиков с определенной частотой снятия отсчетов посредством снятия отсчетов по меньшей мере одного датчика, размещенного в буровом долоте и регистрирующего по меньшей мере один физический параметр, связанный с состоянием бурового долота; и
фильтрацию данных, полученных от датчиков, с целью построения на их основе кривой кусочно-полиномиальной функции, причем фильтрация включает:
аппроксимацию первой производной колебательного сигнала передачи данных датчика,
вычисление множества нулей из первой производной колебательного сигнала передачи данных датчика и
подгонку кубического полинома между соседними нулями, вычисленными из первой производной колебательного сигнала передачи данных датчика, имеющую результатом определение кусочно-кубической полиномиальной функции.
11. Способ по п.10, в котором фильтрация данных, полученных от датчиков, включает фильтрацию данных, полученных по меньшей мере от одного магнитометра.
12. Способ по п.10, в котором множество нулей включает множество локальных минимумов и множество локальных максимумов первой производной колебательного сигнала передачи данных датчика.
13. Способ по п.10, в котором аппроксимация первой производной колебательного сигнала передачи данных датчика производится методом численного дифференцирования.
14. Способ по п.10, в котором фильтрация включает отфильтровывание по меньшей мере некоторых высокочастотных составляющих сигнала передачи данных датчика.
15. Способ по п.10, в котором кусочно-кубическая полиномиальная функция является непрерывной и дифференцируемой на протяжении области ее определения.