集成的油田决策系统和方法_2

文档序号:9221296阅读:来源:国知局
力控制的控制系统。例如,参见授予van Riet的美国专利N0.6,904, 981并且其整体通过引用被结合于此。在’981专利中描述的系统能够自动控制井眼流体压力,并且还可以计算出例如预期的地层流体压力和预期的地层裂缝压力的参数。如下面进一步所述,这些数据还可以被传送。另一些其它的数据源可包括但不限于所谓的“泥浆测井”数据,其中,对从井眼返回的钻井流体进行分析以确认例如烃类材料的存在,并且对钻肩样品进行分析用于确认矿物质含量和颗粒结构。另一些其它数据可包括套管计划参数(即,套管被设置的深度及其相应直径和使用的水泥的类型)和计划的井眼测地轨迹。前述任意一种或多种数据类型,无论是在钻井过程中测量的数据,还是被手动地或以其他方式输入到计算机系统的数据都可以被称作“井眼施工参数”。
[0020]在图1和图2中,地面记录系统7和7A可分别包括有数据通信子系统7B。所述数据通信子系统可以是本领域已知的适于用在井场的特定位置上的任何类型的系统,例如,卫星与互联网通信,或者基于专用卫星的通信线路。无线通信、有线通信或任何其它类型的数据通信均位于应用于当前示例性方法和系统的通信子系统7B的范围之内并且前述实例不应该被看作是限制性的。可以采用任何形式的数据网络进行通信(图4)。
[0021]图3示出系统和方法的一个示例性实施例的框图。可以从测量值和位于井场100的其它数据源(例如,计算机键盘输入)对数据进行传输。所述数据可以使用例如图1和2的附图标记7B所示的数据通信子系统进行传输。所述数据实质上可以与其采集同时地通信和/或输入到井场的任何数据记录或传输系统。该通信数据可被称作“实时数据”并且如图中所示的102和104可以与一个或多个计算系统(例如,如图4所示的)进行通信。
[0022]某些功能可以被程序化到一个或多个计算机系统(图4)上。如参照图4进行的描述,这些计算机系统可以是单个或多个,并且如果是多个可以并列配置或区位分布。可以程序化到所述一个或多个计算机系统上的功能可以包括,在106B处通过实时数据104对选取的参数进行计算。例如并且是非限制性地,测井数据可以被用作输入以计算各种地层参数,例如孔隙率、含水饱和度、各种地层的有效厚度,等等。计算出的钻井参数例如可包括但不限于井眼的轴向延伸比率(ROP)和钻井指数。外部输入,例如井眼附近(邻井)数据108A、井施工方案108B (例如,套管计划参数,计划的井眼轨迹,钻井流体成分和密度方案,等等)以及被用于获取实时数据的设备结构108C可被提供。如进一步描述的,外部输入108A、108B、108C可以由一个或多个用户提供。
[0023]从IlOA到110D,在106B中通过实时数据得到的计算结果可以与实时数据的某些属性相关联,例如,地层边界的深度(地层“顶端”),与那些预期相比的测量得到的井眼压力,将由实时数据得到的计算结果和外部输入108A、108B、108C对比产生的模型,以及当计算值和/或实时数据值导致与预定范围的可接受值发生偏差或者当所述值超过或低于预定阀值时可以被激活的警报。使用任何一个或多个井眼施工参数计算得到的任何一个或多个参数的计算值被称作“井眼状态参数”。在102中,实时数据可以与在106A中确定的计算值相关联的深度和/或时间合并。如118所示,前述内容可以被称作在任何时刻井眼的“状态”。状态118可以被传送给124的工作流程和/或通知计算器(引擎)。对于任意一个或多个选定的地层和/或井眼参数来说,当状态118位于预定的范围或者超过或低于选定的阀值时(或者,例如在选定的时刻),引擎124可以被程序化以通知选定的用户(下面进一步解释)。所述通知可以是简单的通知,或者可以是发送给一个或多个选定用户的需要用户干涉和/或行动的指令。当引擎124生成需要行动的通知或指示时,引擎124还可在128中进行通信并且使所述状态存留到数据存储装置126。如下面参照图4进行的描述,前述的所有功能可以被程序化到一个或多个计算机系统中。
[0024]在122,可以定义各种用户,并且他们各自的通知和/或任务分配可以被输入到计算机系统(图4)。用户例如可包括但不限于,油井操作人员(客户),例如测井分析师,地质学和钻井工程师。每一个这样的客户可具有预先确定的程序化到计算机系统中的通知标准,以使得在120生成通知并且当满足通知标准时传送给合适的用户。用户还可以是服务提供者代表,并且前述任何用户可具有相同或不同的职能,例如,测井分析师,地质学和钻井工程师以及石油公司客户。通知120可基于服务公司代表用户自称的系统使用范围内的功能或任务发送给服务公司代表用户,并且可以包括报告已发生事件或者一个或多个井眼或其它参数位于范围内或者对于特定参数落在阀值之外的简单通知。
[0025]可以意识到106A和106B所示的计算和合并可以通过存在于计算机系统上的合适的程序被自动地执行,和/或可以包括一个或多个服务公司用户或石油公司客户在可访问的计算机上进行的干涉和操作。后者的功能可以被发送给一个或多个被指定井眼工程范围内的具体任务的用户的通知所启动。例如,当满足某些预先确定的标准,例如当计算结果表明已经确定存在含油气地层时,通知120可以被发送给服务公司用户测井分析师以检查由测井数据(例如,实时数据102、104)得到的计算结果。在这些例子中,测井分析师可以改变某些计算输入参数,例如,邻井数据108A,并且可视化地检查结果。相应地,通知120可以以相同的信息被发送给石油公司用户,例如,测井分析师。计算机系统可以被程序化以使得服务公司用户和石油公司客户能够查看相同的信息112,并且在116中可以共同地或分别地做出与井眼未来的作业相关的决策,例如114所示。如上所述,在做出这些决策114的时候的状态118可以被记录在数据记录介质126上,作为未来参考。对于本公开的目的,术语“决策”可能意味着对任何一个或多个井眼施工或评价参数进行选择,即,是改变选定的参数、还是使它们保持不变。
[0026]可以被程序化到计算机系统中的另一个功能为,任何用户可以从计算机系统请求具体的信息或解释。例如,客户地质学家可以请求在计算106B、106A、114A、114B中确定的地层顶端深度。根据请求的具体信息,计算机系统可以向对应的用户发送通知120,无论是具有与请求的用户相关的指定的任务的客户用户还是服务公司用户,以使得如果石油公司用户需要被执行的附加信息或附加计算,则所述用户可以与合适的服务公司用户接触。在所述通知120之后,石油公司用户和服务公司用户可以通信(合作116)以确定在井眼上进行的预期的操作的任何变化是否是需要的。所述通信例如可以是嵌入在由计算机系统向用户访问装置提供的显示器中的聊天窗口的形式,根据任何特定的用户使用了什么类型的用户访问装置,通信可以是声音,例如,电话或视频会议。对于服务公司用户和运行公司用户两者来说,合作者之间的通知基于系统的每个单独的用户的具体角色而定。例如,系统可对上述请求的内容进行分析并且由此接着将请求传送给由服务公司和/或石油公司用户指定给具体工程的在岗的钻孔地质学家。所述“在岗”的人的具体角色例如可以按照两种方法中的其中一种进行确定。首先,个人可以将个人数据输入到系统中以确定个人的具体角色。个人还可以删除与具体角色相关的个人数据,或者可以从所述与具体的井眼工程具有任何关联的系统中删除自身。其次,计算机系统可具有预定的个人安排和他们的值班安排,其中所述安排可以在工程开始时被输入。输入与角色相关的个人数据的人可以使用这里描述的访问所述系统的任何形式来进行上述操作。
[0027]当决策114生效时,可包括在某些实例中的另一个特征通过将井眼的状态118记录在存储介质126中而变得可能。如果在做出决策之后一个或多个井眼施工或地层评价参数的评价,表示所述决策具有不利的影响,例如,ROP减少,返回的钻井流体中探测到的气体上升,或者钻柱施加的扭矩表示钻肩被装填到井眼中,井眼轨迹与预定轨迹发生偏移以及其它非限制性
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