Отслеживание состояния компонента во вращающемся устройстве контроля давления системы бурения с использованием встроенных датчиков - RU2015120611A
Код документа: RU2015120611A
Формула
1. Буровая система, содержащая:
бурильную колонну;
вращающееся устройство контроля давления (RCD), связанное с бурильной колонной и содержащее уплотнительный элемент, выполненный из эластомерного материала;
датчик, встроенный в уплотнительный элемент и выполненный с возможностью обнаружения условия бурения, связанного с вращающимся устройством контроля давления, во время буровых работ; и
систему управления, выполненную с возможностью определения изнашивания уплотнительного элемента на основании условия бурения.
2. Буровая система по п. 1, в которой условие бурения выбрано из группы, состоящей из напряжения, давления, температуры, уровня текучей среды, положения, потери материала и вибрации.
3. Буровая система по п. 1, в которой датчик выбран из группы, состоящей из наноразмерного датчика, оптического волокна и полимерного волокна.
4. Буровая система по п. 1, в которой система управления выполнена с возможностью определения изнашивания уплотнительного элемента путём сравнивания условия бурения с заданным порогом.
5. Буровая система по п. 1, в которой система управления дополнительно выполнена с возможностью:
вычисления расчетного срока службы уплотнительного элемента на основании условия бурения;
сравнивания расчетного срока службы с максимальным сроком службы уплотнительного элемента; и
определения необходимости замены уплотнительного элемента, если расчетный срок службы меньше чем максимальный срок службы.
6. Буровая система по п. 1, в которой вращающееся устройство контроля давления дополнительно содержит:
подшипниковый узел, содержащий множество подшипников;
оправку, связанную с подшипниковым узлом; и
уплотнительный элемент, связанный с оправкой, причём датчик дополнительно выполнен с возможностью определения изнашивания подшипников в подшипниковом узле на основании обнаруженного условия бурения.
7. Буровая система по п. 6, в которой система управления дополнительно выполнена с возможностью определения изнашивания подшипников в подшипниковом узле путём сравнивания условия бурения с заданным порогом; и
определения регулировки параметра режима бурения на основании изнашивания подшипников в подшипниковом узле.
8. Буровая система по п. 6, в которой система управления дополнительно выполнена с возможностью:
вычисления расчетного срока службы подшипников в подшипниковом узле на основании условия бурения;
сравнивания расчетного срока службы с максимальным сроком службы для подшипников в подшипниковом узле; и
определения необходимости замены подшипников в подшипниковом узле, если расчетный срок службы меньше чем максимальный срок службы.
9. Вращающееся устройство контроля давления (RCD), выполненное с возможностью использования в буровой системе, содержащее:
уплотнительный элемент, выполненный из эластомерного материала; и
датчик, встроенный в уплотнительный элемент и выполненный с возможностью:
обнаружения условия бурения, связанного с вращающимся устройством контроля давления во время буровых работ; и
передачи условия бурения системе управления, выполненной с возможностью определения изнашивания уплотнительного элемента на основании указанного условия бурения.
10. Вращающееся устройство контроля давления по п. 9, в котором условие бурения выбрано из группы, состоящей из напряжения, давления, температуры, уровня текучей среды, положения, потери материала и вибрации.
11. Вращающееся устройство контроля давления по п. 9, в
котором датчик выбран из группы, состоящей из наноразмерного датчика, оптического волокна и полимерного волокна.
12. Вращающееся устройство контроля давления по п. 9, дополнительно содержащее:
подшипниковый узел, содержащий множество подшипников;
оправку, связанную с подшипниковым узлом; и
уплотнительный элемент, связанный с оправкой, причём датчик дополнительно выполнен с возможностью определения изнашивания подшипников в подшипниковом узле на основании обнаруженного условия бурения.
13. Вращающееся устройство контроля давления по п. 9, в котором датчик дополнительно выполнен с возможностью непрерывного обнаружения условия бурения.
14. Вращающееся устройство контроля давления по п. 9, в котором датчик дополнительно выполнен с возможностью обнаружения условия бурения с предварительно заданным интервалом.
15. Способ определения состояния компонента во вращающемся устройстве контроля давления для использования в буровой системе, согласно которому:
принимают в системе управления условие бурения, обнаруженное во время буровых работ датчиком, встроенным в уплотнительный элемент вращающегося устройства контроля давления (RCD), и
определяют изнашивание уплотняющего элемента на основании указанного условия бурения.
16. Способ по п. 15, согласно которому условие бурения выбрано из группы, состоящей из напряжения, давления, температуры, уровня текучей среды, положения, потери материала и вибрации.
17. Способ по п. 15, согласно которому определение изнашивания уплотняющего элемента включает сравнивание условия бурения с заданным порогом.
18. Способ по п. 15, дополнительно включающий этапы, согласно которым:
вычисляют расчетный срок службы уплотнительного элемента на основании условия бурения,
сравнивают расчетный срок службы с максимальным сроком службы уплотнительного элемента и
определяют необходимость замены уплотнительного элемента, если расчетный срок службы меньше чем максимальный срок службы.
19. Способ по п. 15, согласно которому вращающееся устройство контроля давления дополнительно содержит:
подшипниковый узел, содержащий множество подшипников;
оправку, связанную с подшипниковым узлом; и
уплотнительный элемент, связанный с оправкой, причём датчик дополнительно выполнен с возможностью определения изнашивания подшипников в подшипниковом узле на основании обнаруженного условия бурения.
20. Способ по п. 19, согласно которому дополнительно:
сравнивают условия бурения с заданным порогом для определения изнашивания подшипников в подшипниковом узле; и
определяют регулировки параметра режима бурения на основании изнашивания подшипников в подшипниковом узле.
21. Способ по п. 19, дополнительно включающий этапы, согласно которым:
вычисляют расчетный срок службы подшипников в подшипниковом узле на основании условия бурения,
сравнивают расчетный срок службы с максимальным сроком службы подшипников в подшипниковом узле и
определяют необходимость замены подшипников в подшипниковом узле, если расчетный срок службы меньше чем максимальный срок службы.
22. Система для определения состояния компонента во вращающемся устройстве контроля давления для использования в буровой системе, содержащая:
процессор;
читаемое компьютером запоминающее устройство, коммуникативно связанное с процессором; и
инструкции обработки, закодированные в читаемом компьютером запоминающем устройстве, которые при их исполнении процессором вызывают выполнение операций, включая:
прием в системе управления условия бурения, обнаруженного
во время буровых работ датчиком, встроенным в уплотнительный элемент вращающегося устройства контроля давления (RCD); и
определение изнашивания уплотняющего элемента на основании указанного условия бурения.
23. Система по п. 22, в которой условие бурения выбрано из группы, состоящей из напряжения, давления, температуры, уровня текучей среды, положения, потери материала и вибрации.
24. Система по п. 22, в которой определение изнашивания уплотняющего элемента включает сравнивание условия бурения с заданным порогом.
25. Система по п. 22, в которой инструкции обработки дополнительно вызывают выполнение операций, включающих:
вычисление расчетного срока службы уплотнительного элемента на основании условия бурения;
сравнивание расчетного срока службы с максимальным сроком службы уплотнительного элемента; и
определение необходимости замены уплотнительного элемента, если расчетный срок службы меньше чем максимальный срок службы.
26. Система по п. 22, в которой вращающееся устройство контроля давления дополнительно содержит:
подшипниковый узел, содержащий множество подшипников;
оправку, связанную с подшипниковым узлом; и
уплотнительный элемент, связанный с оправкой, причём датчик дополнительно выполнен с возможностью определения изнашивания подшипников в подшипниковом узле на основании обнаруженного условия бурения.
27. Система по п. 26, в которой инструкции обработки при их исполнении дополнительно вызывают выполнение операций, включая:
сравнивание условия бурения с заданным порогом для определения изнашивания подшипников в подшипниковом узле; и
определение регулировки параметра режима бурения на основании изнашивания подшипников в подшипниковом узле.
28. Система по п. 26, в которой инструкции обработки дополнительно вызывают выполнение операций, включающих:
вычисление расчетного срока службы подшипников в подшипниковом узле на основании условия бурения;
сравнение расчетного срока службы с максимальным сроком службы для подшипников в подшипниковом узле; и
определение необходимости замены подшипников в подшипниковом узле, если расчетный срок службы меньше чем максимальный срок службы.
