[发明专利]电动机的状态监测

权利要求书

1.一种用于钻取井筒的方法，其包括：

提供具有导向钻头轴的导向组件，所述钻头轴的工具面由设置在所述导向组件内的马达控制；

确定所述马达在原始无载荷状态下的在某一操作温度范围内的扭矩对比温度特性；

将钻头耦接到所述钻头轴；

沿着钻柱耦接所述导向组件；

在第一方向上旋转所述钻柱，从而旋转所述导向组件的外壳和所述钻头以便将所述井筒钻入到第一深度，同时至少偶尔操作所述马达来控制所述工具面；

确定所述马达在所述第一深度处的无载荷状态下的第一扭矩值；

确定所述马达在所述第一深度处的第一温度值；以及

将所述第一扭矩和温度值与所述扭矩对比温度特性进行比较，以确定所述马达的载荷变化。

2.如权利要求1所述的方法，其还包括：

通过驱动机构使偏置心轴相对于所述外壳在与所述第一方向相反的第二方向上旋转以便控制所述工具面；以及

通过所述马达控制所述驱动机构的速度。

3.如权利要求2所述的方法，其还包括：

用流体流动为所述驱动机构提供动力；

通过流动控制阀来控制到所述驱动机构的所述流体流动；以及

通过所述马达来定位所述流动控制阀。

4.如权利要求1所述的方法，其中：

所述马达是电动机；以及

所述方法还包括测量马达电流以确定马达扭矩。

5.如权利要求4所述的方法，其还包括：

通过耦接到所述电动机的温度传感器测量所述第一温度值；以及

将所述第一温度值用遥测装置传送到位于所述井筒的地面处的控制单元。

6.如权利要求5所述的方法，其还包括：

通过驱动机构旋转发电机；

通过所述发电机提供所述马达电流；

测量所述第一深度处的第一马达电流值；以及

将所述第一马达电流值用遥测装置传送到所述控制单元。

7.如权利要求1所述的方法，其还包括：

在油浴环境中操作所述马达；

确定所述第一温度值下的原始油粘度值；以及

基于所述马达的所述载荷变化，确定所述第一深度的所述第一温度下的第一油粘度值。

8.一种用于钻取井筒的系统，其包括：

导向组件，所述导向组件具有外壳和导向的钻头轴，所述钻头轴的工具面由设置在所述导向组件内的电动机控制；

钻头，所述钻头耦接到所述钻头轴；

钻柱，所述钻柱操作来在第一方向上旋转所述导向组件的所述外壳；

温度传感器，所述温度传感器耦接到所述电动机；

遥测系统，所述遥测系统耦接到所述温度传感器；以及

地面控制单元，所述地面控制单元与所述遥测系统通信，所述控制单元操作来通过所述遥测系统从所述温度传感器接收原始无载荷状态下的温度数据，并且接收所述电动机的原始无载荷状态下的马达电流数据以确定马达扭矩数据，以及通过将所述扭矩数据和温度数据与所述马达在原始无载荷状态下的扭矩对比温度特性进行比较来确定所述电动机的载荷变化。

9.如权利要求8所述的系统，其还包括：

电流传感器，所述电流传感器耦接到所述电动机和所述地面控制单元。

10.如权利要求9所述的系统，其还包括：

发电机，所述发电机设置在所述导向组件内并且电耦接到所述电动机以用于为所述电动机供电；

所述电流传感器，所述电流传感器通过所述遥测系统耦接所述地面控制单元。