專利名稱：用于控制鑿巖的至少一個鉆井參數(shù)的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在鑿巖時控制鉆井參數(shù)的方法和設(shè)備，分別
如在權(quán)利要求1和6的前序部分中所述的那種方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
鑿巖經(jīng)常用沖擊鉆進行，這里，經(jīng)常使用液壓操作的沖擊活塞借助于液壓(沖擊壓力)產(chǎn)生的沖擊力而形成沖擊波，沖擊波傳遞到鉆頭，并因此通過鋼纖(鉆柱)傳遞到巖石。在與巖石接觸時，由接觸巖石的鉆頭的硬質(zhì)合金制成的銷釘被推入巖石中，從而產(chǎn)生強到足以粉碎巖石的力。
在這種鑿巖中，重要的是，正確地進行鉆井的啟動，并且在正常鉆井期間小心地進行鉆井(即用高沖擊力鉆井)，以便保證以不損壞鉆機/鉆井設(shè)備的方式進行鉆井。
通常，而且特別是在應(yīng)用于艱難巖石條件下和用強沖擊力鉆井的情況下，鉆頭應(yīng)與巖石具有盡可能好的接觸。達到上述目的的常見方式是使用活塞，該活塞對著鋼纖(鉆柱)工作，并且通常采取阻尼活塞的形式，它還用來緩沖沖擊波對巖石沖擊的反作用。在鉆井期間，通過對阻尼活塞工作的壓力室加壓，阻尼活塞壓緊鋼釬，并因此鋼纖壓緊巖石。阻尼活塞還通常這樣布置，使得如果阻尼活塞前進太遠，即鋼釬前面的區(qū)域?qū)τ跊_擊活塞的撞擊軟到足以使鋼釬并因此使阻尼活塞向前運動而通過正常位置，則用于所述壓力室的出口完全或部分打開，從而導(dǎo)致壓力室的壓力降低。通過檢測這種壓力降低，能確定與巖石的接觸狀況，并因此能采取適當(dāng)措施。
例如，當(dāng)阻尼壓力超過規(guī)定的壓力級時，沖擊壓力能升高到正常鉆井級，該規(guī)定的壓力級例如可以是正常鉆井期間已經(jīng)確定為理想的壓力級。此外，沖擊壓力可以設(shè)置成保持在正常鉆井級下，只要阻尼壓力不下降到低壓力級以下，該低壓力級例如可以包括與巖石失去接觸或不良接觸的級。如果阻尼壓力下降到這個級以下，沖擊壓力則可下降到啟動鉆井級或者可以完全停止。然而，這種類型的控制具有許多缺點。
例如，具有無效沖擊的很大危險，即大部分沖擊波反射在鉆頭中，而不是巖石中，這導(dǎo)致大量的緩沖能量返回到鉆機中。
因此需要有一種用于控制鉆井參數(shù)的改進方法和設(shè)備，特別是一種至少部分緩解現(xiàn)有技術(shù)問題的方法和設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種用于控制至少一個鉆井參數(shù)的方法，以便解決上述問題。
本發(fā)明的另 一個目的是提供一種用于控制至少一個鉆井參數(shù)的設(shè)備，以便解決上述問題。
根據(jù)本發(fā)明，通過一種如權(quán)利要求1中規(guī)定的用于控制至少一個
鉆井參數(shù)的方法和通過一種根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備實現(xiàn)這些和其它目的。
根據(jù)本發(fā)明，上述目的當(dāng)用鉆機鑿巖時通過一種用于控制至少一個鉆井參數(shù)的方法實現(xiàn)。在鉆井期間，脈沖發(fā)生裝置使用沖擊機構(gòu)在鉆具對巖石作業(yè)時引起沖擊，由此在鉆井期間控制產(chǎn)生沖擊波壓力的壓力級，并且其中，所述鉆機包括能加壓的阻尼室。鉆機對巖石的接觸至少部分地受所述阻尼室中主導(dǎo)壓力的影響。該方法包括如下步驟當(dāng)所述阻尼室中的壓力超過第一級并在第二級以下時，沖擊壓力作為所述阻尼室中壓力的函數(shù)來控制。
這種作法的優(yōu)點是，通過控制作為阻尼室中壓力函數(shù)的沖擊壓力有可能保證，在每種情形下對于阻尼壓力使用正確的沖擊壓力。這又意味著，在啟動鉆井期間和在正常鉆井期間都能避免阻尼反作用。
在所述控制中，沖擊壓力例如能控制在第一級與第二級之間，所
6述第一級與啟動鉆井級基本上相對應(yīng)，而所述第二級與正常鉆井級基本上相對應(yīng)。
第 一級例如能與沖擊壓力基本上被停止的級基本上相對應(yīng)。
所述函數(shù)例如可以是以下幾個中的一個或其組合與阻尼壓力成正比、與阻尼壓力成反比、是阻尼壓力的指數(shù)、是阻尼壓力的對數(shù)、與阻尼壓力有限定關(guān)系。
例如借助于阻尼壓力與沖擊壓力之間的數(shù)學(xué)關(guān)系和/或參考載有阻尼壓力與沖擊壓力之間的關(guān)系表可達到控制。
所述方法還可包括以下步驟當(dāng)所述阻尼室中的壓力超過所述第二級時，控制沖擊壓力，這樣使其基本上保持在與所述第二級的沖擊壓力相對應(yīng)的壓力下。
所述方法還可包括以下步驟當(dāng)所述壓力室中的壓力下降到所述第一級以下時，控制沖擊壓力，這樣使其基本上保持在與所述第一級的沖擊壓力相對應(yīng)的壓力下。
所述阻尼室中的壓力可通過測定表示阻尼室中阻尼壓力的平均值的參數(shù)值而被確定。表示阻尼室中阻尼壓力的平均值的參數(shù)值例如可
借助于用于所迷阻尼室的壓力進給線中的壓力來確定。
阻尼壓力例如可通過檢測、監(jiān)視、測量或計算連續(xù)地和/或每隔一
定時間來確定。
平均值例如可根據(jù)多個脈沖循環(huán)來確定。
所述方法還可包括以下步驟當(dāng)所述阻尼壓力超過比所述第二級高的第三級時，作為所述阻尼壓力的函數(shù)來控制沖擊壓力，使所述沖擊壓力超過所述第二沖擊壓力級。
所述方法還可包括以下步驟控制沖擊壓力，這樣使得用于升高所述沖擊壓力從第一級到第二級的時間超過閾值。
在控制沖擊壓力時也可使用鉆機的進給速率。在這種情況下，可使沖擊壓力與阻尼壓力的依從關(guān)系部分地取決于進給速率。
本發(fā)明還涉及一種設(shè)備，借助于該設(shè)備獲得關(guān)于對應(yīng)設(shè)備特征與以上所述那些相對應(yīng)的優(yōu)點。其它優(yōu)點通過本發(fā)明的各個方面得到，并通過以下詳細描述將變得一目了然。


圖l表示本發(fā)明可使用的鉆井設(shè)備的示例。
圖2更詳細地表示圖1中所示鉆井設(shè)備上布置的鉆機。
圖3表示現(xiàn)有技術(shù)的控制沖擊壓力的示例。
圖4表示本發(fā)明的一個說明性實施例的控制沖擊壓力的示例。
圖5表示本發(fā)明的第二個說明性實施例的控制沖擊壓力的示例。
具體實施例方式
現(xiàn)在通過示例參照圖1中所示類型的鑿巖設(shè)備將說明本發(fā)明。圖1表示用于開挖隧道、采礦、或在例如開挖隧道或采礦的情況下安裝巖石加強螺栓的鑿巖設(shè)備IO。鉆井設(shè)備IO包括吊桿ll,該吊桿ll的一個端部lla經(jīng)由一個或多個接頭鉸接地連接到運載車12上，比如機動車上，而另一個端部llb具有進給梁13，該進給梁13支撐呈鉆機14形式的脈沖發(fā)生裝置。鉆機14沿著進給梁13可移動，并且產(chǎn)生沖擊波，這些沖擊波經(jīng)鉆柱15和鉆頭18傳輸?shù)綆r石17。鉆井設(shè)備10還包括控制單元16，該控制單元16可用來按照本發(fā)明和以下面所述方式控制鉆井參數(shù)。控制單元16可用來監(jiān)視有關(guān)鉆機和運載車的位置、方向、鉆井距離等?？刂茊卧?6也可用來控制鉆井設(shè)備10的運動，盡管單獨的控制單元當(dāng)然也可用于這個目的。
圖2更詳細地表示鉆機14。該鉆機包括接合器31，該接合器31的一個端部設(shè)有機構(gòu)30，例如螺紋，用于連接到在所述鉆柱15中的鉆柱元件(未示出)上。鉆機還包括沖擊活塞32，該沖擊活塞32通過沖擊接合器31將沖擊脈沖傳遞到鉆柱(鋼釬)，并且向前從該處傳遞到巖石。鉆柱經(jīng)套筒33借助于阻尼活塞34前進到巖石，該阻尼活塞34布置在阻尼系統(tǒng)中，該系統(tǒng)也用來阻尼沖擊脈沖，這些沖擊脈沖按下面將要說明的方式從巖石反射回來。在操作期間，由第一阻尼室37中液壓確定的力經(jīng)阻尼活塞34和套筒33傳遞到接合器31中，這里所述力用來保證，無論何時都將鉆頭保持壓緊巖石。阻尼活塞也這
樣布置，使其在鉆井方向上相對于正常位置A，例如相對于位置B移動時，這種情況例如當(dāng)鉆頭到達空腔時、或者較硬型巖石熔合到較松型巖石里時可能發(fā)生，在這種情況下，沖擊活塞的沖擊將鉆柱"推開"，出口 39完全或部分地打開，并在第一阻尼室37中產(chǎn)生壓降。除出口39打開得到壓降之外，情況也是這樣，即當(dāng)阻尼活塞向前運動時，在阻尼活塞34與殼體40之間發(fā)生一定程度的泄漏，并影響第一阻尼室37中的壓力，而總的來說，泄漏可能這樣，即至少在位置A周圍區(qū)域內(nèi)，當(dāng)阻尼活塞在鉆井方向上向前運動時得到基本上線性壓降，以便當(dāng)出口 39完全打開時，得到壓力釋放或預(yù)定最低壓力級，例如下面圖3中的級D1。通過經(jīng)常地、連續(xù)地或每隔一定時間測量第一阻尼室37中的壓力(第一阻尼室中的壓力可替換地由到所述第一阻尼室37的壓力進給線中或其處測量/確定的壓力來表示)，能確定鉆頭與巖石的接觸，并且由于可得到基本上線性壓降，所以也有可能確定阻尼活塞相對于正常位置A的位置，至少直到出口 39已經(jīng)完全打開。
除將鉆柱緊壓巖石的所述功能之外，阻尼活塞還具有阻尼功能。當(dāng)沖擊引起巖石的反作用時，這些反作用通過阻尼活塞34被壓入第二阻尼室38中而被緩沖，因此當(dāng)阻尼活塞34被壓入第二阻尼室38中時，在第二阻尼室38中的流體通過在阻尼活塞34與室壁35之間形成的小縫隙而被壓入到第一阻尼室37中。這導(dǎo)致第二阻尼室38中的制動壓力升高。
在現(xiàn)有技術(shù)中，在所述阻尼室37中或在到阻尼室37的進給線中的壓力用來得到對于鉆機沖擊壓力的一定控制。圖3表示這樣控制的示例。已知方法包括監(jiān)視阻尼壓力是處于第一級Dl還是處于第二級D2，所述第一級Dl表示阻尼壓力被認為是低的級，所述第二級D2被認為是阻尼壓力足以使鉆井能全力安全進行的級。
在鉆井開始，只要阻尼壓力低于較高級D2，沖擊壓力便被保持在接箍(啟動鉆井)級Sl處。當(dāng)在時間tl的阻尼壓力超過壓力級D2時，沖擊壓力升高到正常鉆井壓力S2，這時只要阻尼壓力沒有下降到
9較低壓力級D1以下，那么就保持沖擊壓力。如果在以后時間t3，阻尼壓力下降到壓力級D1以下，則沖擊壓力如圖所示降低到啟動鉆井級。另一方面，如果阻尼壓力下降到壓力級Dl以下，則沖擊壓力可設(shè)置成完全停止。然而，圖3中所示的控制系統(tǒng)具有許多缺點。
例如如圖所示，沖擊裝置可以很大的力連續(xù)沖擊，不管與巖石的接觸是在失去或者不良過程中，即阻尼壓力低于級D2，例如在圖3中時間t2與t3之間。這意味著，具有無效沖擊的高度危險，特別是沖擊壓力很高并且阻尼壓力接近壓力級D1時更是如此。
圖3中所示的系統(tǒng)也具有另一個缺點。在阻尼壓力突然下降到壓力級Dl的情況下系統(tǒng)具有自振蕩的危險，并因此沖擊壓力迅速下降到啟動鉆井壓力或被完全停止。沖擊壓力的這種突然下降又可能導(dǎo)致阻尼壓力升高，因此再次使沖擊壓力能升高到正常鉆井壓力，而阻尼壓力可能再次下降，依次類推。
本發(fā)明至少緩解當(dāng)前系統(tǒng)的缺點，并且現(xiàn)在將參照圖4予以更詳細的描述。本發(fā)明的基本原理涉及當(dāng)阻尼壓力例如在阻尼壓力級Dl和D2之間時作為阻尼壓力的函數(shù)控制沖擊壓力，該阻尼壓力級D1和D2在圖3中示出，并且也在圖4中指出。Dl可以是沖擊壓力應(yīng)降低到啟動鉆井級以便保證不損壞設(shè)備的級，而D2可以是與巖石的接觸
認為良好并因此高沖擊壓力能被接受的壓力。如在圖中可看到的那樣，沖擊壓力正如在現(xiàn)有技術(shù)中那樣被保持在啟動鉆井級，只要阻尼壓力不超過級D1。然而，與現(xiàn)有技術(shù)相反，阻尼壓力級一超過級D1，沖擊壓力升高便在tl處開始。在這個示例中，沖擊壓力與阻尼壓力成比例地被控制，即如果阻尼壓力升高是線性的，那么沖擊壓力升高也是線性的。當(dāng)t2處的阻尼壓力而后到達較高級D2時，沖擊壓力保持在正常鉆井級S2處，只要阻尼壓力不下降到壓力級D2以下。當(dāng)阻尼壓力在t3與t5之間暫時下降到級D2以下時，沖擊壓力成比例地隨阻尼壓力，如在圖4中可看到的那樣，并在t5處它再次呈現(xiàn)正常鉆井壓力，直到阻尼壓力在t6處再次下降到壓力級D2以下，因此沖擊壓力再次與阻尼壓力成比例地下降。如果阻尼壓力例如如在t7處在壓力級Dl以下，則沖擊壓力下降到啟動鉆井級，如上面已經(jīng)示出和所述的那樣。
可替換地，沖擊壓力可設(shè)置成當(dāng)阻尼壓力下降到壓力級Dl以下時下 降到另 一個適當(dāng)級或者被完全停止。
圖4表示本發(fā)明的一個典型實施例的另一特征。為了解除各元件 上的應(yīng)力和降低液壓系統(tǒng)中峰值壓力的危險，沖擊壓力可這樣設(shè)置， 使其不比限定速度迅速地提高，不管阻尼壓力升高得多快，即這樣控 制沖擊壓力增加，使得每單位時間的沖擊壓力增加保持在閾值以下。 這具體表示在t8處，這時阻尼壓力迅速地升高到正常鉆井的級，但不 使沖擊壓力能如此快地升高。
本發(fā)明提供許多優(yōu)點。例如，提高了鉆頭、鋼釬(鉆柱)及接頭 部分接合器的使用壽命。這個優(yōu)點借助于有害反作用被降低而得到， 因為當(dāng)阻尼壓力開始表示鉆頭與巖石具有不良/變壞接觸時，沖擊壓力 已經(jīng)降低。本發(fā)明的另一個優(yōu)點是，得到一種顯著更靈敏的系統(tǒng)，該 系統(tǒng)降低了上述自振蕩的危險。
圖5表示本發(fā)明的另 一個實施例。除級Dl和D2及Sl和S2之外， 現(xiàn)在還有沖擊壓力的另一級S3,這個級表示比正常鉆井壓力S2高的 沖擊壓力。還有阻尼壓力的另一級D3，這個級稍高于級D2。當(dāng)阻尼 壓力超過D3時，可使沖擊壓力能升高到級S3。在這種情況下，例如 如圖中所示的那樣，當(dāng)阻尼壓力超過D3時，可使用上述控制。只要 阻尼壓力處于D2與D3之間，沖擊壓力便保持在級S2處。使沖擊壓 力能超過正常鉆井壓力具有如下優(yōu)點例如相當(dāng)較硬的巖石層在鑿巖 中處于散置狀態(tài)的情況下便于/允許鉆井。在這種情形下，可能發(fā)生在 正常鉆井中的沖擊壓力S2不足以破碎硬巖石。在這種情形下通過將沖 擊壓力升高到超過正常壓力的級來提高發(fā)射沖擊波的能量，這意味著， 可迫使較硬巖石部分以這種方式疏松，此后，當(dāng)已迫使巖石的較硬部 分疏松時，沖擊壓力可回到正常鉆井級。
以上在線性控制的情況下已舉例說明了本發(fā)明。然而，當(dāng)然也能 根據(jù)阻尼壓力的任何函數(shù)來控制沖擊壓力。例如，沖擊壓力可設(shè)置成 對于阻尼壓力按指數(shù)或用對數(shù)關(guān)系升高。有利的是，使用人所共知的數(shù)學(xué)函數(shù)，這易于例如將程序編入控制單元16中并用于控制。可替換 地，函數(shù)可以是表函數(shù)，即在表中查閱與每個阻尼壓力相對應(yīng)的沖擊 壓力。此外，比例常數(shù)和指數(shù)(還有在表中核查的因數(shù))可至少部分 地根據(jù)鉆機的進給速率確定，即如果進給速率高，則可將比例常數(shù)/ 指數(shù)設(shè)定得較低，這樣與進給速度低的情況相比，沖擊壓力增大得更 加緩慢。
在可替換的實施例中，沖擊壓力逐步地增大，這時阻尼壓力的一 定升高(或降低)導(dǎo)致一步一步地升高(或下降)。然而，每一步相對 于第一級(Sl)與第二級(S2)之間的總差值很小。
至于阻尼室37中的阻尼壓力，這可如上面提到的那樣確定，例如， 借助于阻尼室中或其附近設(shè)置的壓力傳感器進行測量/檢測。阻尼壓力 經(jīng)常充分地確定，例如連續(xù)地或每隔一定時間，以能得到在沖擊鉆具 的行程下阻尼壓力的變化，即這樣能探測到巖石反作用時發(fā)生的壓力 升高脈沖，此后，能確定沖擊循環(huán)期間阻尼壓力的平均值。例如，壓 力傳感器可這樣設(shè)計，使其包括用于計算所述平均值而后在每次沖擊 循環(huán)時用于發(fā)射顯示平均值的機構(gòu)。壓力傳感器可替換地設(shè)計成連續(xù) 地或每隔一定間隔發(fā)射信號(根據(jù)鉆機的沖擊頻率，以數(shù)百赫茲、乃 至在kHz范圍內(nèi)的沖擊頻率操作的鉆機與以大約30-50 Hz的沖擊頻 率操作的鉆機相比要求相當(dāng)更緊密的間隔)，這些信號然后由外部元件 用來確定沖擊循環(huán)阻尼壓力的平均值。不是確定用于一個沖擊循環(huán)的 平均值，而有可能確定用于多個沖擊循環(huán)的平均值。不是測量阻尼室 中的阻尼壓力，而有可能例如測量到阻尼室的進給線上的壓力。這有 如下優(yōu)點壓力測量能在運載車上進行，例如，因此減少了電纜布線。
如以上示出的那樣，本發(fā)明可用于啟動鉆井和正常鉆井中。本發(fā) 明在以下情況下特別有利，其中，巖石含有許多裂縫和/或巖石的硬度 變化巨大，致使鋼釬有時失去與前面巖石的接觸，在這種情況下能減 少有害反作用的危險。
控制不必在啟動鉆井級(Sl)與正常鉆井級(S2)之間整個間隔 進行，而是可以設(shè)置成只在部分間隔內(nèi)進行，例如該間隔的一半，或在有與巖石的接觸的最大危險正在失去的那部分間隔內(nèi)進行。
此外，已在沖擊鉆機方面對本發(fā)明作了描述，該沖擊鉆機包括沖 擊活塞，其中，沖擊脈沖的能量在原理上包括沖擊活塞的動能，該能 量傳遞到鋼釬。然而，本發(fā)明也能與其它類型的脈沖發(fā)生裝置使用， 例如沖擊波能量代之以產(chǎn)生壓力脈沖的裝置，這些壓力脈沖從儲能裝 置通過沖擊機構(gòu)傳遞到鋼釬，該沖擊機構(gòu)僅執(zhí)行非常小的運動。而且 在這些類型的脈沖發(fā)生裝置中，可在阻尼室中測量阻尼壓力，該阻尼 室實際上可以是任何室，只要實現(xiàn)所需的阻尼功能就行。
如將要容易理解到的那樣，盡管為清楚起見這里仍將提及，但本 發(fā)明所使用的詞句"作為另一個壓力的函數(shù)的壓力的控制"不包括如下
控制類型即阻尼壓力一通過閾值，沖擊壓力便突然從正常鉆井壓力 降低到例如啟動鉆井壓力。
權(quán)利要求
1.一種用于當(dāng)用鉆機鑿巖時控制至少一個鉆井參數(shù)的方法，在該方法中，在鉆井期間，脈沖發(fā)生裝置通過沖擊機構(gòu)在鉆具對巖石作業(yè)中引起沖擊波，其中，產(chǎn)生沖擊波壓力的壓力級在鉆井期間被控制，所述鉆機包括能加壓的阻尼室，并且鉆機對巖石接觸的控制至少部分地受所述阻尼室中主導(dǎo)壓力的影響，其特征在于以下步驟，其中，當(dāng)所述阻尼室中的壓力超過第一級并在第二級以下時，沖擊壓力作為所述阻尼室中壓力的函數(shù)而被控制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制包括沖擊壓力被控制在第一級與第二級之間，所述第一級與啟動鉆井級基本上相對應(yīng)，而所述第二級與正常鉆井級基本上相對應(yīng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該方法還包括以下步驟，即在所述控制期間，當(dāng)所述阻尼室中的壓力升高時升高沖擊壓力，而當(dāng)所述阻尼室中的壓力降低時降低沖擊壓力。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，控制所述沖擊壓力的增加，這樣使得每單位時間的沖擊壓力增加保持在閾值以下。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的方法，其特征在于，所述阻尼室中的所述壓力通過確定表示在阻尼室中阻尼壓力的平均值的參數(shù)值來確定。
6. —種用于當(dāng)用鉆機鑿巖時控制至少一個鉆井參數(shù)的設(shè)備，其中，在鉆井期間，脈沖發(fā)生裝置通過沖擊機構(gòu)在鉆具對巖石作業(yè)中引起沖擊波，其中，產(chǎn)生沖擊波壓力的壓力級在鉆井期間被控制，所述鉆機包括能加壓的阻尼室，并且鉆機對巖石接觸的控制至少部分地受所述阻尼室中主導(dǎo)壓力的影響，其特征在于，該設(shè)備包括一機構(gòu)，用于當(dāng)所述阻尼室中的壓力超過第一級并在第二級以下時作為所述阻尼室中壓力的函數(shù)來控制沖擊壓力。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，在所述控制期間，設(shè)置所述機構(gòu)，以控制第一級與第二級之間的沖擊壓力，所述第一級與啟動鉆井級基本上相對應(yīng)，而所述第二級與正常鉆井級基本上相對應(yīng)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6-7中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，設(shè)置所述機構(gòu)以控制沖擊壓力，這樣使得控制反映所述阻尼壓力的變化。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6-8中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述函數(shù)是以下幾個種類中的一個或其組合與阻尼壓力成正比、與阻尼壓力成反比、是阻尼壓力的指數(shù)、是阻尼壓力的對數(shù)、與阻尼壓力有限定關(guān)系。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備還包括一機構(gòu)，用于在所述控制期間當(dāng)所述阻尼室中的壓力升高時升高沖擊壓力而當(dāng)所述阻尼室中的壓力降低時降低沖擊壓力。
11. 根據(jù)權(quán)利要求6-10中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備還包括一機構(gòu)，用于當(dāng)所述阻尼室中的壓力超過所述第二級時控制沖擊壓力，這樣使其基本上保持在與所述第二級的沖擊壓力相對應(yīng)的壓力下。
12. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，設(shè)置所述機構(gòu)，以控制所述沖擊壓力，這樣使得每單位時間的沖擊壓力增加保持在閾值以下。
13. 根據(jù)權(quán)利要求6-12中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，設(shè)置所述機構(gòu)，以通過確定表示在阻尼室中阻尼壓力的平均值的參數(shù)值來確定所述阻尼室中的所述壓力。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于，設(shè)置所述機構(gòu)，以根據(jù)許多脈沖循環(huán)來確定所述平均值。
15. 根據(jù)權(quán)利要求6-14中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備還包括一機構(gòu)，用于當(dāng)所述阻尼壓力超過比所述第二級高的第三級時，作為所述阻尼壓力的函數(shù)來控制沖擊壓力，使所述沖擊壓力超過所述第二沖擊壓力級。
16. 根據(jù)權(quán)利要求6-15中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備還包括一機構(gòu)，用于控制沖擊壓力，這樣使得用于所述沖擊壓力從第一級到第二級的增加的時間超過閾值。
17. —種鑿巖設(shè)備，其特征在于，該鑿巖設(shè)備包括根據(jù)權(quán)利要求6-15中任一項所述的設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于當(dāng)用鉆機鑿巖時控制至少一個鉆井參數(shù)的方法和設(shè)備。在鉆井期間，脈沖發(fā)生裝置使用一種沖擊機構(gòu)，以在鉆具對巖石作業(yè)中引起沖擊波，產(chǎn)生沖擊波壓力的壓力級在鉆井期間被控制，并且所述鉆機包括可能加壓的阻尼室。鉆機對巖石的接觸至少部分地受所述阻尼室中主導(dǎo)壓力的影響。當(dāng)所述阻尼室中的壓力超過所述第一級并在所述第二級以下時，沖擊壓力作為所述阻尼室中壓力的函數(shù)來控制。
文檔編號E21B44/06GK101675214SQ200880011579
公開日2010年3月17日 申請日期2008年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月11日
發(fā)明者J·辛納斯塔德, M·奧爾松, M·萊于 申請人:阿特拉斯科普科鑿巖機股份公司