本发明的公开内容涉及一种集成式远程节流系统控制结构。
背景技术：
目前已知存在许多不同的地层钻井作业，例如勘探地下矿床和/或从中开采石油及其他自然资源。钻井作业通常在钻机上进行，所述钻机包括位于钻井位置附近的升高钻井平台或工作台面。防喷器(BOP)系统包括大型专用阀门或类似机械装置，用于密封、控制及监测油井和/或气井。防喷器可管控钻井过程中井储层产生的极不稳定压力以及不受控制的流体和/或气体，以避免引起通常所称的井喷或井涌事故。防喷器系统可包括若干不同类型和功能的堆叠式防喷器以及辅助组件的装配件。典型防喷器系统可包括电气和液压管线、控制槽、液压蓄能器、测试阀、压井和节流管线及阀门、闸板、阀门、密封件、立管接头、液压连接器及支撑框架等组件。
技术实现要素：
如本文所用，术语“基本上”是指动作、特性、性质、状态、结构、项目或结果的完全或近乎完全的范围或程度。例如，“基本上”封闭的对象意指所述对象完全封闭或近乎完全封闭。在某些情况下，偏离绝对完全性的确切允许程度可能取决于具体背景。不过一般而言，近乎完全也会达成相同的总体结果，视同已达到绝对的总体完全性。“基本上”的使用同样适用于否定涵义，指的是完全或近乎完全缺乏动作、特性、属性、状态、结构、项目或结果。
如本文所用，“相邻”是指两个结构或元件的接近度。具体而言，确定为“相邻”的元件可能邻接或者相连。这些元件也可能彼此接近或靠近，而不必相互接触。在某些情况下，确切的接近程度可能取决于具体背景。
下文将初步概述技术实施例，随后详细介绍具体的技术实施例。此初步摘要旨在帮助读者更快速地理解所述技术，但并非旨在确定技术的关键特征或基本特征，也并非旨在限制提出权利要求的领域范围。
本技术涉及用于控制钻机内之电动节流致动器的系统、装置和方法。在一个实例中，油井节流阀的位置可使用计算装置来控制，所述计算装置配置为监测耦接至所述油井节流阀之节流致动器的位置且通过用户输入启动所述节流致动器，从而使所述油井节流阀移动到新的位置，以及向用户提供所述油井节流阀的位置信息。
本技术涉及一种用于控制钻机内的电动节流致动器的系统，所述系统包括：至少一个处理器；包括指令的存储装置，所述指令在由所述至少一个处理器执行时会使所述系统：为所述电动节流致动器提供位置数据，所述电动节流致动器经配置用于控制与防喷器选择性流体连通的油井节流阀，所述防喷器经设置用于关闭钻孔；接收节流位置命令以将所述电动节流致动器从第一位置移动到第二位置；向所述电动节流致动器发送控制信号，使所述电动节流致动器从所述第一位置移动到所述第二位置；以及为所述电动节流致动器的所述第二位置提供更新的位置数据。
本技术涉及一种油井节流控制装置，包含：处理器；用于储存节流控制参数的存储装置；用于显示油井节流信息的显示器；以及电路，所述电路经配置用于：为电动节流致动器的第一位置提供位置数据，所述电动节流致动器可操作以控制油井节流阀；接收节流位置命令以将所述电动节流致动器从所述第一位置移动到第二位置；向所述电动节流致动器发送控制信号，使所述电动节流致动器部分基于所述节流控制参数移动到所述第二位置；向所述显示器提供所述第二位置的更新位置数据。
本技术涉及一种借助计算机实现的方法，用于控制钻机内的电动节流致动器，所述方法包括：监测所述电动节流致动器的第一位置，所述电动节流致动器可操作以变化地控制油井节流阀，其中与所述电动节流致动器相关联的位置信息从所述电动节流致动器获取；接收节流位置命令以将所述电动节流致动器从所述第一位置移动到第二位置；向所述电动节流致动器发送控制信号，使所述电动节流致动器从所述第一位置移动到所述第二位置；以及更新与所述电动节流致动器相关联的位置信息以指示所述电动节流致动器的位置。
附图说明
本发明的特征和优点非常明显，附图及其随后的详细说明相结合，以实例方式共同示出了本发明的特征；其中：
图1a为示出根据本公开实例的钻井系统的框图。
图1b为示出根据本公开实例的钻机系统和节流系统的框图。
图2为示出根据本公开实例的用于控制钻机内的电动节流致动器之系统的框图。
图3为示出根据本公开实例的节流控制装置的框图，所述节流控制装置配置用于控制一个或多个电动节流致动器的所述位置。
图4为示出根据本公开实例的节流控制用户界面的示意图。
图5为示出根据本公开实例的用于初始化节流控制系统之方法的流程图。
图6为示出根据本公开实例的用于执行节流位置命令之方法的流程图。
图7为示出根据本公开实例的用于控制钻机内的电动节流致动器之方法的流程图。
图8为示出根据本公开实例的计算装置的框图，所述计算装置可应用到用于控制电动节流致动器的系统中。
本文现在将参照示出的示例性实施例进行说明，并使用特定的语言进行描述。然而应当理解的是，这并不意图限制本发明的范围。
具体实施方式
为进一步说明本技术，现参照附图提供相应实例。图1a显示一个框图，其示意性地示出根据本公开实例的用于辅助开采如石油、天然气等地下自然资源的钻井系统100。所述钻井系统100包含流控耦接至钻孔104(例如经由钻孔中的钻管/套管)的BOP(防喷器)102，可使用耦接至所述BOP 102的钻井机构(未图示)通过所述钻孔从地表下方开采地下自然资源(如石油和天然气)。所述钻井系统100可位于陆上钻机或海上钻机上。通常在正常作业期间，石油和/或天然气通过钻孔104开采并输送至主流体储罐105，同时BOP 102以标准方式开启。钻井期间在钻孔104中测测到不良压力(即高于预定阈值或极限的压力)时，BOP 102会(如由钻井操作人员执行)关闭以防止“井喷”。当关闭时，BOP 102将流体(如石油和/或天然气)转移至一个或多个“节流装置”(在节流管汇/压井管汇上，经由节流管线)(通常一次应用一个节流阀)以释放钻孔104中的压力，与目前针对钻机采用的做法一样。所述节流装置经控制以维持通过每个相应节流装置的特定流体流量和流体压力。可对所述节流装置有选择地进行单独控制，直至钻孔104周围的压力正常化。一旦钻孔104的压力正常化以后，可以打开BOP 102，经由钻孔104继续进行正常的钻井作业。
在本公开的一个实例中，流体和/或气体可通过BOP 102(关闭时)以典型方式转移至节流管汇107。节流管汇107配置为通过第一节流管线108a将流体转移至第一节流阀106a，并通过第二节流管线108b(可使用一个或多个节流阀)将流体转移至第二节流阀106b。第一电动节流致动器110a以可操作方式耦接到第一节流阀106a，用于控制第一节流阀106a的位置，以调节(由BOP 102转移)流过第一节流阀106a到达地面流体储罐112的流体流量。类似地，第二电动节流致动器110b以可操作方式耦接至第二节流阀106b，用于控制和致动第二节流阀106b，以调节(由BOP 102转移)流过第二节流阀106b到达地面流体储罐112的流体流量。所述节流致动器110a和110b以及相关联的节流阀106a和106b中的每个装置均可选择性地单独控制和启动(例如，其中一组节流致动器和节流阀可以独立运行，而另外一组节流致动器和节流阀暂停不用)。尽管在此并未详细说明，但是本领域技术人员将认识到，储罐112与节流阀106a和106b之间可能存在各种管道、阀门和其他机构，例如在典型的节流/压井管汇布置中。第一节流阀106a和电动节流致动器110a通常统称为“节流装置”，所述节流装置可包括市售的节流装置，例如由Cameron公司出售的“CAM30-DC复合型钻井节流装置”。
在一个实例中，第一电动节流致动器110a和第二电动节流致动器110b可共同由结构上支撑各种控制组件的钻井操作室114控制。例如，钻井操作室114中可支撑第一可变控制装置116a和第二可变控制装置116b，所述每个可变控制装置都可分别通过有线或无线连接(例如通过信号传输的以太网电缆、无线网络组件)与相应的第一和第二电动节流致动器110a和110b通信耦接。第一可变控制装置116a和第二可变控制装置116b也可以是市售变频驱动器(VFD)，如行业内销售的任何数量VFD。例如，每个可变控制装置116a和116b均可通信耦接到计算装置上的马达控制中心118(MCC)，所述马达控制中心118在钻井操作室114中支撑。所述可变控制装置也可以是市售的变频驱动器(VFD)，如ABB牌VFD。每个可变控制装置116a和116b均可通信耦接到与马达控制中心118(MCC)，如提交于2017年3月30日的第15/475,042号相关美国专利申请中所说明，所述申请的全部内容完整并入本文作为参考，或者通信耦接到随后所述的其他合适的计算装置202。钻机上适用的各种MCC均可商购获得，如Solids Control System公司或西门子(Siemens)公司所售MCC。因此，所述可变控制装置116a和116b可分别通过典型的电力和信号布线耦接到相应的节流致动器110a和110b，如图1a所注。
所述MCC 118可包含一组强大的驱动器、网络、服务器、断路器、交换机及其他电子和机械组件，所述组件可用于与钻机相关的一系列用途，如用于控制现场井钻机、节流装置、马达、泥浆泵、泥浆循环区、油罐区、锅炉房、测井电源、防喷器和液压站，以及井场照明和生活用电。MCC所支持的此类组件、系统等业内公知，本文中不进行详细讨论。支持MCC 118的计算装置可包含CPU(中央处理器)120，所述CPU 120具有处理器、存储器、钻机信息模块、远程节流控制模块、节流位置控制模块等，如随后所述。
在一个实例中，MCC 118可与位于钻井操作室114中的第一用户界面装置124a和第二用户界面装置124b通信耦接(例如通过用于信号传输的以太网电缆，或经由无线组件)。每个用户界面装置124a和124b均可配置用于显示从所述MCC 118传输的钻机数据，所述钻机数据收集自钻机上的各种装置和机构。根据本技术以及如下文将进一步详述的技术，MCC 118可接收、处理并传输钻机数据，所述钻机数据不仅包括钻机控制数据(如同之前做法)，也包括节流位置数据。所述节流位置数据可与第一电动节流致动器110a和/或第二电动节流致动器110b的位置相关联，且所述钻机数据可与至少一个井控参数128a-n相关联。在若干实例中，所述至少一个井控参数128a-n可包含井压信息、泥浆泵信息、流体流速信息、井架信息、套管信息、返回百分比信息中的至少一项以及从钻机上之所述系统、组件、机构等收集的其他钻井信息。因此，所述至少一个井控参数128a-n可与钻机的至少一个井控装置129a-n相关联，如协助钻井作业的装置和机构，所述装置和机构如泥浆泵、各种传感器(例如用于流体压力和流量、套管和马达位置等)、钻井马达、液压泵、钻头、转盘等。所述至少一个井控装置129a-n可通过合适的电力线和信号线耦接到MCC 118。
通过与(本文进一步讨论的)钻机相关联的多个传感器，可由MCC 118接收此类钻机数据，然后所述钻机数据可由所述MCC 118发送到第一用户界面装置124a和第二用户界面装置124b中的每一个(或发送到单一用户界面装置)。每个用户界面装置124a和124b均可配置用于显示数据或有关钻机数据的信息。例如，用户界面124a可包括图形用户界面，所述图形用户界面包括(例如与节流致动器位置数据相关联的)节流阀控制126a以及(例如与钻机控制数据相关联的)至少一个井控参数128a-n，如参考图4所述。应指出的是，图1a显示与相应可变控制装置116a和116b相关联用户界面装置124a和124b，但可提供单一用户界面装置用于控制可变控制装置116a和116b两者。
图1b为一个框图，其示意性地示出根据本公开实例的用于辅助地下自然资源开采的钻机130。钻机130包含钻机控制系统132，用于控制钻机130(其包括如与本文所述井控参数相关联的各种常见钻机机构)的操作。交叉参照图1a，所述钻机控制系统132包含用户界面装置124a，且所述MCC 118具有CPU 120。所述钻机130还包含节流系统134，后者可包含与钻机系统130之防喷器102相关联的节流阀106a。如上所述，节流系统134还包含控制所述节流阀106的电动节流致动器110a。如上所述，节流系统134还包含用于致动电动节流致动器110a的可变控制装置116a。因此，所述节流系统134与钻机控制系统132相集成，以通过用户界面装置124a帮助钻机130和节流系统134的正常控制。
在一个实例中，可变控制装置116a包含可操作以将所述可变控制装置116a通信耦接到马达控制中心118的马达控制中心接口136，所述马达控制中心118将节流系统134与钻机控制系统132相集成。所述马达控制中心接口136进一步包含用于在可变控制装置116a和MCC 118之间附接数据线(例如以太网线路)的线缆端口。可变控制装置116a进一步包含电动节流致动器接口140，通过数据线(例如以太网线)将可变控制装置116a与电动节流致动器110a通信耦接。因此，马达控制中心接口136通过MCC 118将可变控制装置116a与用户界面装置124a通信耦接。其结果为，用户界面装置124a可让操作人员对可变控制装置116a进行控制，从而致动电动节流致动器110a，以将第一节流阀106a从第一位置移动到第二位置来调节流体流量，如上文详述。
可使用用于启动和停止电动节流致动器110a移动的开放/闭合电路概念来设计节流系统134，其中节流位置由4-20mA输出进行调节，例如所述输出会经校准并转换为用户界面124a上的“开放百分比”标识，从而监测节流阀106a的移动和位置。所述节流系统134可分配有一个或多个单独的IP(互联网协议)地址(例如每个节流装置均可包含其自己的IP地址)。具体而言，节流致动器110a和110b中的每个都分配有单独的IP地址，MCC 118(CPU)以所述IP地址来区分节流致动器110a和110b。通过使用所述(一个或多个)IP地址，将发送到节流系统134的控制消息路由到所述节流系统134。控制消息指示节流系统134致动电动节流致动器110a(致动电动节流致动器110b与之类似)。因此，在节流系统134处接收控制消息时会产生控制信号，从而致动电动节流致动器110a。
在一个实例中，所述可变控制装置116a还包含用户界面装置138，后者可操作以帮助手动控制电动节流致动器110a。所述用户界面装置138可包含对所述节流阀106a位置的控制，并可显示节流阀信息。因此，所述用户界面装置138可充当钻井操作人员的备用或备选控制接口。
在一个实例中，所述可变控制装置116a包含钻井操作室安装座142，所述安装座配置为将所述可变控制装置116a安装到钻井操作室(如图1a的114)。因此，可变控制装置116a可位于钻井操作室内的钻井操作人员附近。也即不同于现有系统，所述现有系统具有连线到节流阀附近(即远离钻井操作室)之电动节流装置的变频装置。这会因现有变频装置仅通信耦接到其相关联的节流致动器而而不与如MCC 118等任何计算机系统通信耦接这一事实而加剧。因此，现有系统如果发生井喷事故，一旦钻井操作人员从钻井操作室关闭BOP，则该操作人员需要找到钻机上的变频装置，然后手动操作所述变频装置以控制节流装置的位置。从财务和安全方面考虑，这都相当低效。而且，若使用此类现有系统，操作人员可能不知道每个节流阀的准确位置，因而可能导致各种不良的流体流量调节问题。因此，在本公开的实例中，钻井操作人员可从通用的用户界面装置(如124a、124b)集中查看和监测节流阀(如106a、106b)的位置以及至少一个井控参数(如128a-n)。更有利的是，由于整个系统现已集成(如节流系统134和钻机控制系统132)，钻井操作人员可从钻井操作室通过用户界面装置控制节流致动器(如110a、110b)的操作。
在一个实例中，MCC 118包含至少一个无线变送器148，所述无线变送器用于传送和接收数据信号到远程计算机系统146和/或用于控制第一电动节流致动器110a(以及钻机的任何其他节流致动器)的远程油井节流控制144。变送器148可位于MCC 118外部，但以适当方式通信耦接到MCC 118。
在一个方面，远程油井节流控制144是无线控制器，钻井操作人员在钻机周围携带所述控制器以远程控制第一电动节流致动器110a(以及其他节流装置)。所述无线控制器可包含用于改变节流阀位置的命令按钮，以及用于显示节流阀位置的图形显示器。因此，对所述节流致动器110a的控制(通过MCC 118和可变控制装置116a)可在用户界面装置124a和远程油井节流控制144之间互换。
在一个方面，远程计算机系统146位于远离钻机数英里处，如在远程监测钻机各个方面的中央指挥中心。此类通信可以通过卫星在MCC 118和远程计算机系统146之间传输。现有钻机上的节流阀只能由钻机操作人员在现场从钻机上进行控制。在本公开中，远程计算机系统146配置为允许远程用户对各种节流致动器(例如，110a和110b)进行远程控制。因此，对所述节流致动器110a的控制(通过MCC 118和可变控制装置116a)可在用户界面装置124a和远程计算机系统146之间互换。这是因为节流系统134与钻机130的钻机控制系统132的无缝集成。在一个方面，远程计算机系统146可从钻机上的本地控制对节流系统134进行超控。
图2为示出用于控制钻机内的电动节流致动器之实例系统200的框图。系统200可包括耦接到一个或多个电动节流致动器206的计算装置202。如上所述，计算装置202可包含或可包括在图1a-b中所示的MCC 118。所述计算装置202可通过数字控制信号或模拟控制信号通信耦接到电动节流致动器206。所述计算装置202可包括配置用于控制电动节流致动器206并获取与所述电动节流致动器206相关联之信息以及与其他钻机组件204相关联之信息的模块。
如图所示，计算装置202可包括节流位置控制模块212、远程节流控制模块210和钻机信息模块208。用户界面214让用户224或远程用户222能够使用模块208/210/212的功能，下面将对其进行更详细地描述。用户界面214可包含任何类型的用户界面，包括：图形用户界面、命令行用户界面或硬件用户界面。
在一个实例中，节流位置控制模块212可经配置用于监测电动节流致动器206的位置，并且响应用户输入来控制所述电动节流致动器206。节流位置控制模块212监测电动节流致动器206的位置以确定油井节流阀的位置状态。即所述电动节流致动器206的位置与油井节流阀的位置相对应。因此，所述电动节流致动器206的位置可用以确定油井节流阀是否关闭或者所述油井节流阀开启到何种程度或百分比。
在监测电动节流致动器206的位置时，节流位置控制模块212可以在存储器228中存储致动器位置数据218。致动器位置数据218可用于电动节流致动器206的当前位置。节流位置控制模块212可以向用户界面214提供致动器位置数据218，以便向用户224或远程用户222提供油井节流阀的当前位置。将在后面结合图4对用户界面214的一个实例进行更详细地描述。
用户224或远程用户222可通过用户界面214控制电动节流致动器206以打开和关闭油井节流阀。用户224或远程用户222可使用用户界面214以调用发送到节流位置控制模块212的节流位置命令。节流位置命令指示节流位置控制模块212启动电动节流致动器206，从而打开或关闭油井节流阀。节流位置控制模块212通过启动电动节流致动器206来控制油井节流阀，使所述节流阀打开或关闭，如结合图1所述。例如，节流位置控制模块212可受到指示以启动电动节流致动器206，使得油井节流阀完全打开、完全闭合或部分打开(例如，20％、50％或90％打开)。
在通过用户界面214接收节流位置命令时，节流位置控制模块212将控制信号发送到电动节流致动器206，使电动节流致动器206从当前位置移动到由节流位置命令指定的新位置。例如，节流位置命令指示节流位置控制模块212将油井节流阀移动到指定位置(例如，完全闭合、完全打开或两者之间的某处)。接收到节流位置命令时，节流位置控制模块212通过识别电动节流致动器206的当前位置来确定油井节流阀的当前位置，然后确定电动节流致动器206需要移动的方向和距离，以将所述油井节流阀移动到节流位置命令中指定的位置。接着，节流位置控制模块212将控制信号发送到电动节流致动器206，使电动节流致动器206按节流位置控制模块212所确定的方向和距离移动，从而将油井节流阀移动到节流位置命令中指定的位置。
在一个实例中，节流位置控制模块212可配置为使用节流控制参数216执行节流位置命令。节流控制参数216可包括，但不限于：用于设置完全打开和完全闭合位置的调整参数、用于设置电动节流致动器最大速率的调整参数，以及斜坡速度参数，所述斜坡速度参数指定在电动节流致动器接近节流位置命令中所指定位置时用以使电动节流致动器206减速的减速比率。
除了为电动节流致动器206提供致动器位置数据218之外，钻机信息模块208可配置用于获取与其他钻机组件204相关联的钻机数据，并向用户界面214提供钻机数据。说明性地，所述钻机数据可包括井压数据、泥浆泵数据、流体流量数据、井架数据、套管数据、返回百分比数据，以及钻机内的其他钻机组件的钻机数据。钻机信息模块208可以从钻机组件204或从其他计算装置获取所述钻机组件204的钻机数据，所述其他计算装置通信耦接到所述钻机组件204。
如上所述，计算装置202可包括远程节流控制模块210，后者可配置用于将远程用户222接入计算装置202，其目的是如前面所述控制耦接到所述计算装置202的电动节流致动器206。在一个实例中，计算装置202可包括网络接口控制器(NIC)，所述网络接口控制器配置用于通过网络220接收来自客户端装置的节流位置命令，并通过网络220向客户端装置提供所述位置数据。
作为实例，使用客户端装置，远程用户222可通过网络220连接到计算装置202。远程用户222所用的客户端装置可包括能够通过网络220发送和接收数据的任何装置。例如，客户端装置可以包含如计算装置等基于处理器的装置，所述计算装置包括但不限于：台式计算机、便携式计算机或笔记本计算机、平板计算机、大型计算机系统、手持计算机、工作站、网络计算机或具有类似功能的其他计算装置。说明性地，客户端装置可位于钻井操作室中或位于与计算装置202网络通信的某个远程位置。
网络220可包含任何有用的计算网络，包括内联网、因特网、局域网、广域网、无线数据网络或其他任何此类网络或其组合。用于此种系统的组件至少部分取决于所选的网络类型和/或环境。网络220上的通信可以由有线或无线连接及其组合实现。
连接到计算装置202时，远程用户222可看到计算装置的用户界面214，所述用户界面向远程用户222提供耦接到所述计算装置202的一个或多个电动节流致动器206的位置信息。如上所述，在若干实例中，可以向用户界面214提供其他钻机组件204的钻机数据，从而允许远程用户222通过所述用户界面214监测其他钻机组件204。远程用户222可以使用用户界面214远程控制电动节流致动器206的位置。例如，远程用户222可以使用用户界面214以调用发送到节流位置控制模块212的节流位置命令，继而节流位置控制模块212执行所述节流位置命令。节流位置模块212随后可向用户界面214提供更新的致动器位置数据218，从而向远程用户222发出通知，所述通知为节流位置命令已执行。
计算装置202内所含的各种处理和/或其他功能可在一个或多个处理器226上执行，所述处理器与一个或多个存储器模块228和/或数据存储区通信。术语“数据存储区”可以指能够存储、访问、组织和/或检索数据的任何装置或装置的组合。数据存储区的存储系统组件可包括存储系统，如SAN(存储区域网络)、云存储网络、易失性或非易失性RAM、光学介质或硬驱动类型介质。可以理解的是，所述数据存储区可以表征多个数据存储区。而图2示出系统200的实例，所述系统可实现上述技术，许多其他类似或不同的环境是可行的。上面讨论和示出的实例环境仅仅具有代表意义，而非限制性的。
图3为一个框图，其示出配置用于控制一个或多个电动节流致动器位置的实例节流控制装置300。节流控制装置300包含计算装置，所述计算装置可包括上文结合图2所述组件的至少一部分。如图所示，节流控制装置300可包括用户界面304和显示器302。
所述用户界面304可包含接口控制(例如，硬件接口按钮和/或软件接口按钮)，所述接口控制用于导航节流控制菜单、功能、信息以及输入用于控制图2中所引用的电动节流致动器206的节流位置命令。所述显示器302可配置为显示使用用户界面304所导航的节流控制菜单、功能和信息。
说明性地，节流控制装置300可用以：对配置用于启动电动节流致动器的变频装置(VFD)进行配置，控制所述电动节流致动器以打开和关闭油井节流阀，以及在VFD的本地控制和所述VFD的远程控制之间切换。例如，节流控制装置300可用以初始化系统，如随后结合图5所述。此后，节流控制装置300可用以本地操作所述电动节流致动器，或切换到远程控制，使得节流控制装置300能够由位于钻井操作室的客户端装置或其他远程客户端装置进行控制。在一个实例中，节流控制装置300的用户界面304可以包括锁定控制(例如，锁定接口按钮)，在电动节流致动器受到远程控制的同时，所述锁定控制会锁定节流控制装置300的用户界面。这可以为钻机提供安全联锁功能，防止在井控操作进行时出现意外的钻机操作。因为是由钻井操作人员从钻井操作室管理节流控制，这样可以防止其他钻井操作人员修改节流位置。
图4为示出实例用户界面400的示意图。在一个实例中，可向客户端装置提供用户界面400，所述客户端装置远程耦接到上述的节流控制装置。例如，所述用户界面400由节流控制装置提供给联网的浏览器应用，或者将所述用户界面400安装在与所述节流控制装置进行网络通信的客户端装置上。
如图所示，所述用户界面400可包括图形用户界面，所述图形用户界面包括一个或多个节流控制404，并且在若干实例中，还包括钻机数据402。输入装置，包括触摸屏，可用以与节流控制404及用户界面400中所含的钻机数据402进行交互。通过运用节流控制404的输入控制，所述节流控制404可用以启动电动节流致动器。例如，通过选择节流控制404各自的输入控制，用户可打开或关闭油井节流阀，从而启动所述电动节流致动器并使所述油井节流阀移动到指定位置。
图5是一个流程图，所述流程图示出用于初始化上述节流控制系统的实例方法500。所述节流控制系统可通过设置节流控制参数进行初始化，所述节流控制参数用以控制油井节流阀的位置。更具体地说，所述节流控制参数可设置用于配置VFD以启动电动节流致动器，所述电动节流致动器可打开和关闭所述油井节流阀。
所述节流控制参数可包括调整参数，所述调整参数用以设置电动节流致动器的完全打开位置和完全闭合位置。即所述调整参数用于配置VFD以启动电动节流致动器到完全打开位置和完全闭合位置。如方框510中所示，可针对所述电动节流致动器的完全闭合位置设置调整参数的值。在一个实例中，所述调整参数的值可通过选择所述调整参数(例如，经由图3中所示的节流控制装置的用户界面来设置)进行设置，并将所述电动节流致动器启动到完全闭合位置，以及确认电位计与所述电动节流致动器上的完全闭合位置指示器对齐。确认电动节流致动器处于完全闭合位置之后，可将调整参数的值设为完全闭合。
如方框520中所示，可针对电动节流致动器的完全打开位置设置调整参数的值。在一个实例中，所述调整参数的值可通过选择所述调整参数进行设置，并将所述电动节流致动器启动到完全打开位置，以及将所述调整参数的值设为完全打开。
如方框530中所示，可针对最大RPM(每分钟转数)速率设置所述调整参数的值。所述最大RPM速率控制电动节流致动器运转以打开和关闭油井节流阀所采用的速率。在一个实例中，通过选择调整参数并将所述调整参数的值设为期望的RPM速率，可对所述调整参数的值进行设置。正如将理解的那样，所述节流控制系统可能包括另外的调整参数，以及其他可初始化的参数。所述方法500仅示出初始化节流控制系统的一个实例，并不意味着以任何方式加以限制。
图6为一个流程图，示出用于执行用户所调用之节流位置命令的实例方法600。如方框610中所示，响应于接受所述节流位置命令，节流控制装置会向电动节流致动器发送控制信号。在发送控制信号时，所述节流控制装置可配置为检测警告和故障，这些警告和故障可能出现在节流位置命令执行期间(或之前)。警告可能与所述节流控制系统的非危急状况相关联，并且可能不会阻碍系统的正常运行。故障指示阻碍系统正常运行的状况。例如，组件之间的通信信道中断引起的通信故障可能阻碍系统运行(例如，未插入的以太网电缆)。
如方框620中所示，在所述节流控制装置检测到故障的情况下，所述节流控制装置启动故障警报并向用户界面提供故障信息，如方框630中所示。例如，在检测到通信信道故障的情况下，通信信道故障警报启动，并在所述用户界面中显示所述通信信道故障警报的信息。
在未检测到故障的情况下，所述控制信号使得将电动节流致动器移动到节流位置命令指定的位置，从而使油井节流阀打开或关闭。如方框640中所示，在用户界面中更新所述油井节流阀的位置数据，从而向用户指示所述油井节流阀的当前位置。在一个实例中，可在所述用户界面中更新所述位置数据，同时启动所述电动节流致动器，从而在所述电动节流致动器移动期间向用户提供所述油井节流阀的位置。在另一实例中，可在将所述电动节流致动器从第一位置移动到第二位置之后，于所述用户界面中更新所述位置数据。
图7是一个流程图，所述流程图示出用于控制钻机内之电动节流致动器的方法700。如方框710中所示，可监测所述电动节流致动器的第一位置。可操作以变化地控制油井节流阀的所述电动节流致动器，其中与所述电动节流致动器相关联的位置信息可从所述电动节流致动器获得。
如方框720中所示，接收到节流位置命令。所述节流位置命令可能是将所述电动节流致动器从所述第一位置移动到第二位置的指令。在一个实例中，用户界面可能配置用于接收节流位置命令输入，以及显示所述电动节流致动器位置的位置数据。
如方框730中所示，响应于接收所述节流位置命令，将控制信号发送至所述电动节流致动器，使所述电动节流致动器从所述第一位置移动到所述第二位置。如方框740中所示，可更新与所述电动节流致动器相关联的位置信息以指示所述电动节流致动器的位置。例如，可向用户界面提供位置信息，所述用户界面允许用户监测由所述电动节流致动器移动所引起的所述油井节流阀移动。除了控制第一电动节流致动器外，所述方法700还可用以控制所述钻机内的第二电动节流致动器。
图8示出计算装置800，此技术的模块可在所述计算装置800上执行。对计算装置800进行说明，所述技术的高层次实例可在所述计算装置上执行。计算装置800可包括一个或多个处理器802，所述处理器与存储装置804通信。计算装置800可包括适用于计算装置800中组件的本地通信接口806。例如，本地通信接口806可以是本地数据总线和/或任何可能需要的相关地址总线或控制总线。
存储装置804可包含由处理器802执行的模块及用于所述模块的数据。例如，存储装置804可包括节流位置控制模块、远程节流控制模块、钻机信息模块及其他模块。这些模块可执行前面描述的功能。数据存储区也可位于存储装置804中，用于存储与所述模块和其他应用相关的数据，以及由处理器802执行的操作系统。
其他应用也可存储在存储装置804中，并且可由处理器802执行。本说明中讨论了可运用高级编程语言以软件的形式来实现的组件或模块，所述高级编程语言使用混合方法编译、解读或执行。
计算装置800也可具有用以与I/O(输入/输出)装置通信的I/O接口808。I/O装置的一个实例是显示屏814。计算装置800可包括用以接收和发送网络通信的联网接口810。所述网络接口810可以是连接到因特网、LAN、WAN或其他计算网络的有线或无线联网装置。
所述存储装置804中存储的组件或模块可由所述处理器802执行。术语“可执行”意味着以可由处理器802执行的形式存在的程序文件。例如，使用更高级语言的程序可编译成机器码，所述机器码以一种可加载成所述存储装置804的随机接入部分并由所述处理器802执行的格式存在，或者，源代码可由其他可执行程序加载并在所述存储装置804的随机接入部分中得到解读以生成将由所述处理器802执行的指令。所述可执行程序可存储在存储装置804的任何部分或组件中。例如，所述存储装置804可以是随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存、固态硬盘、存储卡、硬盘驱动器、光盘、软盘、磁带或任何其他存储器组件。
所述处理器802可表征多个处理器，并且所述存储装置804可表征与所述处理电路并行运行的多个存储器单元。这可为所述系统中的进程和数据提供并行处理通道。所述本地接口806可用作网络以帮助所述多个处理器802和多个存储器804之间的通信。所述本地接口806可使用用于协调通信的附加系统，如负载平衡、批量数据传输及类似的系统。
虽然针对本技术提供的流程图可能隐含特定的执行顺序，但该执行顺序可能与所示的执行顺序有所不同。例如，两个或多个方框的所述顺序可相对于所示的顺序重新排列。此外，连续显示的两个或多个方框可并行执行或部分并行地执行。在若干配置中，可省略或跳过所述流程图中显示的一个或多个方框。为了增强实用性、计算、性能、测量、排除故障或类似的目的，可向所述逻辑流中添加任意数目的计数器、状态变量、警告信号或消息。
本规范中描述的若干所述功能单元已标记为模块，以便更具体地强调它们的实现独立性。例如，可将模块实现为包含定制VLSI电路或栅极阵列、逻辑芯片等现成半导体、晶体管或其他分立元件的硬件电路。模块也可在可编程硬件装置中实现，如现场可编程栅极阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑装置等。
模块也可在软件中实现以供各种类型的处理器执行。可执行代码的已标识模块可能例如包含一个或多个计算机指令块，其可组织成对象、过程或函数。然而，已标识模块的可执行文件不需要物理上位于一起，而是可包含存储在不同位置的不相干指令，当这些指令逻辑上结合在一起时，会包含所述模块并实现模块的既定目标。
实际上，可执行代码的模块可以是单个指令，也可以是多个指令，甚至可分布在数个不同的代码段之上、在不同程序之间以及跨数个存储装置分布。类似地，本文中可能在模块内标识和示出操作数据，并且可能以任何合适的形式体现并在任何合适类型的数据结构内进行组织。所述操作数据可收集为单个数据集，或者可分布在不同的位置之上，包括分布在不同的存储装置上。所述模块可是被动的或主动的，包括可操作为完成所需功能的代理程序。
本文所描述的技术也可存储在计算机可读存储介质上，所述计算机可读存储介质包括以任何信息存储技术实现的易失、非易失、可移动和不可移动存储介质，所述信息包括诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据等。计算机可读存储介质包括，但不限于，非暂态介质，如RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储技术、CD-ROM、数字通用光盘(DVD)或其他光学存储器、磁带盒、磁带、磁盘存储器或其他磁性存储装置，或任何其他可用于存储所需信息和所描述技术的计算机存储介质。
本文所描述的装置还可包含通信连接或允许所述装置与其他装置通信的联网装置和联网接口。通信连接是通信介质的一个实例。通信介质通常体现计算机可读指令、数据结构、程序模块和如载波或其他传输机制等调制数据信号中的其他数据，并且包括任何信息传递介质。“调制数据信号”意指一种信号，所述信号具有以在所述信号中对信息进行编码的方式设置或改变的其特性的一者或多者。按照实例而非限制方式，通信介质包括诸如有线网络或直线(direct-wired)连接等有线介质以及诸如声学、无线电频率、红外线等的无线介质和其他无线介质。如本文所使用的术语计算机可读介质包括通信介质。
本文中参照附图中示出的实例进行了说明，并使用了特定的语言进行描述。然而应当理解的是，这并不意图限制本技术的范围。本文所示特征的改变和进一步修改以及本文所示实例的其他应用视为在本说明的范围之内。
此外，所述特征、结构或特性可能以任何适当方式组合在一个或多个实例中。在前文说明中给出了大量具体细节，如各种配置的实例，以帮助对所述技术实例的透彻理解。然而应认识到，所述技术可能在没有一个或多个具体细节的情况下，或结合其他方法、组件、装置等进行实施。在其他情况下，不详细示出或描述众所周知的结构或操作，以避免混淆本技术的某些方面。
尽管已经以结构特征和/或操作专用的语言描述本主旨领域，但要理解的是，在所附权利要求书中定义的主旨领域不必局限于上文所述的具体特征和操作。相反，上述具体特征和行为作为实现所述权利要求的实例形式而公开。在不背离所述技术之精神和范围的情况下，可作出多种修改和备选安排。