[发明专利]用于海洋钻井的高分辨率钻井钻进速度

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年1月23日提交的美国临时专利申请号61/589,445以及2013年1月15日提交的美国实用申请号13/741,990的优先权权益，据此其通过引用以其整体被合并。

技术领域

本公开涉及海洋钻井，更特别地，本公开涉及海洋钻井的监控装备。

背景技术

在海洋钻井领域，船舶动态特性对天车的控制和监控两者都有很大的影响。尽管天车位置相对于钻台并没有严格意义上的重要性，但是天车位置是一个重要的考虑因素。在具有移动式海上钻井装置(MODU)的海洋钻井中，顶驱可以是钻柱和钻塔的主要附接点。

通常，在海洋和陆上钻井两者中，用于测量滑车位置的仪器是旋转编码器。存在这种编码器的不同类型和附接配置。在MODU上至少有两部分对滑车位置感兴趣，每个针对的原因稍有不同。由于钻井系统具有高自动化性质，钻台是滑车位置信息的主要使用者。自动系统针对各种控制回路和安全互锁监控滑车位置。滑车位置数据的另一个使用者是MODU甲板上的第三方服务公司，如泥浆测井人员，随钻测量服务提供商，随钻测井服务提供商，以及定向钻井者。

钻台上的编码器的布置有优势和折衷。编码器的最方便和可靠的位置是安装在绞车的轴上。安装在轴上时的主要优点在于该位置允许容易地安装和维修。该位置的缺点是可能会产生系统误差，这是因为编码器的观测是一种间接的测量。编码器的这种布置测量滚筒的当前旋转角度。为了得出的滑车的位置，校准是必要的。可通过使用诸如卷尺或电子测距(EDM)之类的直接距离测量装置生成滑车位置对旋转增量之间的查找表来执行校准。将编码器放置在绞车的旋转轴上引入非线性系统误差。另外，钢丝绳可能由于温度和负载而发生变形。还有另一个可能性是使用字符串编码器代替旋转编码器。

通常，运动参考单元(MRU)和垂直参考单元(VRU)用于提供针对船舶起伏的主动补偿的测量。这些单元可以安装在钻台上。来自这些传感器的输出驱动控制回路反馈机构，如控制系统中的比例积分微分(PID)控制器回路，以试图保持钻头上的恒定负荷。

发明内容

根据一个实施例，一种方法包括从位于海洋钻机的钻台上的第一传感器接收第一信息。方法还包括从位于海洋钻机的顶驱上的第二传感器接收第二信息。方法进一步包括部分地基于从第一传感器接收的第一信息和从第二传感器接收的第二信息计算物理参数。

根据另一个实施例，一种计算机程序产品包括非临时性计算机可读介质，非临时性计算机可读介质具有用于从位于海洋钻机的钻台上的第一传感器接收第一信息的代码。该介质还包括用于从位于海洋钻机的顶驱上的第二传感器接收第二信息的代码。该介质进一步包括用于部分地基于从第一传感器接收的第一信息和从第二传感器接收的第二信息计算物理参数的代码。

根据再另一个实施例，一种设备包括位于海洋钻机的钻台上的第一传感器。设备还包括位于海洋钻机的顶驱上的第二传感器。第一传感器和第二传感器以不同的配置被建立。设备进一步包括耦合至第一传感器和第二传感器的处理器。存在至少一个处理器被配置成部分地基于从第一传感器接收的第一信息和从第二传感器接收的第二信息计算物理参数。

前述内容对本公开的特征和技术优势进行了相当粗略的概括，以便可以更好地理解接下来对本公开的详细描述。本公开的附加特征和优点将在下文中描述，其形成了本公开的权利要求的主题。本领域的技术人员应认识到的是，所公开的概念和具体的实施例可以容易地用作修改或设计其他结构以实现本公开的相同目的的基础。本领域的技术人员还应认识到的是，这些等同的构造并没有偏离所附的权利要求中阐述的本公开的精神和范围。当与附图一起考虑时，被认为是本公开的特性的新特征，关于其组织结构和操作方法两者，连同进一步的目标和优点将会从以下的描述中得到更好的理解。然而，要明确理解的是，每一个图都仅仅是出于说明和描述的目的被提供，而不意图作为对本公开的限制的定义。

附图说明

为了更完整地理解所公开的系统和方法，现在参考连同附图做出的下面的描述。

图1为图示根据本公开的一个实施例的具有两个传感器的海洋钻机的框图。

图2为图示根据本公开的一个实施例的用于耦合海洋钻机上的两个传感器的通信系统的框图。

图3为图示根据本公开的一个实施例的用于操作海洋钻机上的两个传感器的方法的流程图。

图4为图示根据本公开的一个实施例的从海洋钻机上的两个传感器接收信息的机械化的框图。