向远程设备传输碰撞警报的制作方法

定向钻井操作通常允许对来自井下储层的烃的更大回收。在相同的区域钻进多个定向井可能增加井眼之间碰撞的可能性。

附图简述

图1示出用于钻井操作的系统。

图2示出一种情况，其中在正在钻进的井眼与另一井眼之间存在碰撞的危险。

图3示出执行用于执行操作的软件的计算机。

图4示出防碰撞工作流的部件。

图5示出碰撞扫描报告的创建。

图6示出扫描报告的传输。

图7示出扫描报告处理。

图8示出防碰撞处理中的数据流。

图9A-9C示出接收和显示碰撞警报的移动设备的实例。

图10示出流程图。

详述

用于钻井操作(或“钻井系统”)的系统的一个实施方案，在图1中示出，包括在地表12处、支撑钻柱14的钻机10。在一个实施方案中，钻柱14是钻杆区段的组件，所述钻杆区段通过工作平台16端对端连接。在可替代的实施方案中，钻柱包括连续管而不是单个的钻杆。在可替代的实施方案中，钻井系统是基于海而不是基于陆地的。在一个实施方案中，钻头18联接到钻柱14的下端，并且通过钻井操作钻头18形成通过地层22和24的井眼20。在一个实施方案中，钻柱14在其下端上具有底孔(BHA)组件26，其包括钻头18、内置到钻铤区段32中的测井工具30、定位在非磁性仪器接头(sub)34中的定向传感器、井下控制器40、遥测发射器42以及在一些实施方案中井下电机/旋转导向工具28。

在一个实施方案中，井下控制器40控制遥测发射器42的操作并且协调井下部件的操作。在一个实施方案中，控制器40处理从测井工具30和/或仪器接头34中的传感器接收的数据并且产生用于经由遥测发射器42传输到地表的编码信号。在一些实施方案中，遥测是以钻柱14内泥浆脉冲的形式，并且其中泥浆脉冲通过泥浆脉冲接收器44在地表处检测。其他遥测系统可以同等地使用(例如，沿着钻柱、有线钻杆等的声学遥测)。除了井下传感器，系统可包括位于钻台的地表处以便监测不同操作(例如，钻柱的旋转速率、泥浆流动速率等)的多个传感器。

在一些实施方案中，来自井下传感器和地表传感器的数据被处理用于显示，如在美国专利申请公布号2013/0186687中所描述，上述专利申请公布转让给本申请的受让人。处理此类数据的处理器部件可以在井下和/或在地表处。例如，井下工具中的一个或多个处理器(包括例如井下控制器40)可处理井下数据。可替代地或除此之外，钻机现场处和/或远程位置处的一个或多个处理器可处理所述数据。此外，所处理的数据可接着数字地和/或图形地显示，如在美国专利申请公布号2013/0186687(在上文所引用)中所描述的。

在一个实施方案中，现场计算机46接收通过遥测发射器42传输到地表的数据。在一个实施方案中，现场计算机46处理通过遥测发射器42传输的数据的一些或所有，如下文所描述。在一个实施方案中，现场计算机46确定井眼20处于与第二井眼202碰撞的危险中，如在图2中所示出，并且通过一个或多个无线网络50向移动设备48发送消息。在一个实施方案中，无线网络50包括一个或多个蜂窝网络、一个或多个无线广域网、一个或多个无线局域网和/或一个或多个有线网络。在一个实施方案中，无线网络50的至少一部分是第三方网络，其中第三方网络由除了图1中示出的钻井系统的拥有者或操作者之外的人拥有。例如，如果钻井系统由石油服务公司拥有，那么蜂窝电话系统可以是第三方网络。

在一个实施方案中，在图3中示出，现场计算机46包括处理器302。在一个实施方案中，现场计算机46还包括存储器单元330、处理器总线322和输入/输出控制器集线器(ICH)324。在一个实施方案中，处理器302、存储器单元330和ICH 324联接到处理器总线322。在一个实施方案中，处理器302可包括任意合适的处理器架构。在一个实施方案中，现场计算机46可包括一个、两个、三个或更多个处理器，这些处理器的任一个可根据本文描述的实施方案执行一组指令。

在一个实施方案中，存储器单元330可存储数据和/或指令，并且可包括任意合适的存储器，诸如动态随机存取存储器(DRAM)。在一个实施方案中，现场计算机46还包括IDE驱动器308和/或其他合适的存储设备。在一个实施方案中，图形控制器304控制信息在显示设备306上的显示。

在一个实施方案中，输入/输出控制器集线器(ICH)324向用于现场计算机46的输入/输出(I/O)设备或外围部件提供界面。在一个实施方案中，ICH 324可包括任意合适的界面控制器以便向处理器302、存储器单元330和/或向与ICH 324通信的任意合适的设备或部件提供任意合适的通信链接。在一个实施方案中，ICH 324提供用于每个界面的合适的仲裁和缓冲。

在一个实施方案中，ICH 324向一个或多个合适的集成驱动电子器件(IDE)驱动器308诸如硬盘驱动器(HDD)或压缩光盘只读存储器(CD ROM)驱动器提供界面，或者通过一个或多个USB端口310向合适的通用串行总线(USB)设备提供界面。在一个实施方案中，ICH 324还通过一个或多个火线端口316向键盘312、鼠标314、CD-ROM驱动器318、一个或多个合适的设备提供界面。在一个实施方案中，ICH324还提供网络界面320，通过所述网络界面320现场计算机46可与其他计算机和/或设备通信。

在一个实施方案中，现场计算机46包括存储体现针对本文描述的方法的任一个或所有的一组指令(例如，软件)的机器可读介质。此外，软件可完全或至少部分地驻留在存储器单元330内和/或处理器302内。

在一个实施方案中，防碰撞工作流，在图4中示出，包括警报代理402，所述警报代理402协调防碰撞工作流中的其他软件部件。

在一个实施方案中，防碰撞工作流包括数据库(DB)404，所述数据库(DB)404包含关于钻井环境的相关信息和用于访问那一信息的井计划和钻井相关的应用。示例性DB 404是可从Halliburton获得的ENGINEERING DATA MODEL^TM。在一个实施方案中，DB 404是一组联接到数据库的井计划和钻井相关的应用。在一个实施方案中，DB 404提供井、井筒和测量数据用于防碰撞分析。

在一个实施方案中，防碰撞工作流包括数据管理服务(DMS)406，所述数据管理服务(DMS)406允许钻井和其他钻机现场数据被实时收集、传输、复制并且管理。示例性DMS 406是可从Halliburton EnergyServices，Inc.获得的产品。在一个实施方案中，DMS 406是存储、传输并且复制从钻井系统获取的数据的公共平台。在一个实施方案中，DMS 406允许钻机与办公室环境之间数据的复制、允许团队之前的实时合作以及井场情况在其出现时的管理。在一个实施方案中，DMS 406是用于防碰撞工作流的定向测量数据的源。在一个实施方案中，在工程师进入并且将测量信息验证到DMS 406中之后，根据标准(诸如WITSML(“WITSML”是“井场信息传输标准标记语言”的缩写))协调数据传输的格式化数据传输应用(FDT)408将数据拷贝到DB 404，所述DB 404是用于防碰撞分析的数据的源，如下文所描述。在一个实施方案中，FDT 408将来自DB 404的防碰撞分析的结果写入DMS 406，在所述DMS 406处存储所述结果用于随后使用和引用。

在一个实施方案中，防碰撞工作流包括管理将来自多个数据源的数据传输到多个数据库的数据传输应用(DT)410。示例性DT 410是可从Landmark Graphics公司获得的数据服务器。在一个实施方案中，DT 410提供统一界面以便从数据存储区访问数据，诸如DMS 406、DB 404和可从Landmark Graphics公司获得的(未示出)。在一个实施方案中，DT 410提供对于来自DB 404的井、井筒和测量数据的访问。在一个实施方案中，FDT 408使用DT 410来将井、井筒和测量数据写入DB 404中。

在一个实施方案中，防碰撞工作流包括使用常规技术创建扫描报告的防碰撞服务412，所述扫描报告指示被钻进的井(例如，井眼20)距其附近或偏移井(例如，第二井眼202，见图2)多远，所述常规技术的实例在1995年的石油工程师学会年度技术会议与展览(SPE30692)的PEARL CHU LEDER、D.P.MCCANN和HATCH“新实时防碰撞警报改进钻井安全性”中描述。在一个实施方案中，扫描报告提供除了指示碰撞的可能性的其他信息之外的安全性因素。在一个实施方案中，防碰撞服务412使用来自现有井的井信息和测量数据以及来自偏移井的测量数据以便计算所述扫描报告。在一个实施方案中，防碰撞服务412从DB 404检索数据。

在一个实施方案中，防碰撞顾问414是提供碰撞状况的可能性的警报的前端应用。在一个实施方案中，防碰撞顾问414运行为钻井动态顾问(“DDA”)(未示出)的部分，这是提供需要注意力的实时事件的警报的监测和建议应用。

在一个实施方案中，消息传送服务(MS)416，诸如可从The Apache Software Foundation获得的服务，提供在图4中示出的防碰撞工作流部件之中以及在现场计算机46上运行的其他处理和服务之中交换消息的能力。

在一个实施方案中，配置部件418包含并且管理用于警报代理402、DT 410、防碰撞服务412和MS 416的配置，如通过图4上的线所指示。

在创建碰撞扫描报告的一个实施方案中，在图5中示出，MS 416通知警报代理402在DB 404中用于钻进的井的测量已经被修改。在一个实施方案中，测量提供通过地层的井眼(例如，井眼20，见图1和图2，或者第二井眼202，见图2)的路径的三维记录。在一个实施方案中，钻进井眼20的钻头18或底孔组件26的另一部分的现在位置通过遥测报告并且存储在DB 404中作为用于井眼20的测量的部分。在一个实施方案中，在接收针对被钻进的井的测量已经变化的通知之后，警报代理402调用防碰撞服务412以便生成针对测量的扫描报告。在一个实施方案中，防碰撞服务412从DB 404读取针对被钻进的井以及针对偏移井的测量数据，执行防碰撞分析，产生扫描报告(或者“碰撞报告”)502。在一个实施方案中，防碰撞服务412将扫描报告502返回到警报代理402。

在一个实施方案中，在图6中所示，警报代理402查看扫描报告50以便确定这是否与从防碰撞服务412接收的最近的扫描报告相同。在一个实施方案中，这样做是为了避免将复制的扫描报告发送到防碰撞顾问414。

在一个实施方案中，在图7中所示，防碰撞顾问414读取最近到达的扫描报告502并且将其显示在显示设备上，诸如显示设备306。在一个实施方案中，如果在扫描报告502中存在警报状况，则防碰撞顾问致使警报的指示呈现在显示设备上并且将警报发送到警报服务器702，所述警报服务器702在一个实施方案中是DMS 406的部件。

在一个实施方案中，在图8中所示，防碰撞过程的互操作包括以实线表示的测量数据的流动，以细虚线表示的防碰撞扫描结果的流动，以点划线表示的警告过程流动以及由粗虚线表示的系统通信。

在一个实施方案中，在图8中所示，通过遥测发射器42传输的工具实时遥测802由现场计算机46接收并且解码804，后者通常是DMS 406的功能。在一个实施方案中，MS 416通知警报代理402测量中的测量点已经变化或者已经更新。在一个实施方案中，警报代理402调用防碰撞服务412，所述防碰撞服务412执行防碰撞分析并且产生扫描报告502。在一个实施方案中，防碰撞服务412将扫描报告502返回到警报代理402。在一个实施方案中，警报代理402分析扫描报告502以便确定是否与先前的扫描报告(在一个实施方案中，最近接收的先前扫描报告)不同。在一个实施方案中，如果扫描报告不同，则警报代理向DMS 406发送报告并且防碰撞顾问414将扫描报告502显示在显示设备306上。在一个实施方案中，如果扫描报告502指示碰撞的危险(诸如在图2中所示)，则防碰撞顾问414将警报公告显示在显示设备306和/或其他显示和声音设备(未示出)上。在一个实施方案中，警报公告包括词语“碰撞警报”或类似的词语并且包括意图引起操作者注意的其他视觉、可听到的和/或感觉指示符，诸如鲜亮的颜色、闪烁的图形、振动和/或警报声音。

在一个实施方案中，除了将警报公告显示在显示设备306上之外，现场计算机通过无线网络50将警报消息传输到移动设备48，致使移动设备48显示警报公告，如在图9A(其中移动设备48是蜂窝电话)、图9B(其中移动设备48是平板电脑)和图9C(其中移动设备48是膝上型计算机)中所示出。在一个实施方案中，警报公告包括词语“碰撞警报”或类似的词语并且包括意图引起移动设备48的用户的注意的其他视觉、可听到的和/或感觉指示符，诸如鲜亮的颜色、闪烁的图形、警报声音和/或振动。在一个实施方案中，视觉警报公告叠加在显示在移动设备上的来自正在钻进的井的其他数据之上，如在图9A-9C中所示出。

在使用中，如在图10中所示出，在被钻进的井(诸如井眼20)中联接到仪器(诸如底孔组件26中的一个或多个部件)的处理器(诸如现场计算机46)接收针对被钻进的井(诸如井眼20)的测量数据，(框1002)并且确定被钻进的井(诸如井眼20)处于与第二井(诸如第二井眼202)碰撞的危险中，(框1004)并且将警告危险的消息传输到移动设备(诸如移动设备48)(框1006)。在一个实施方案中，传输是通过无线网络50。

在一个实施方案中，移动设备(诸如移动设备48)通过无线网络50接收消息(框1008)。在一个实施方案中，移动设备(诸如移动设备48)将被钻进的井与第二井碰撞的危险的公告显示在移动设备的图形用户界面上(框1010)。

词语“联接的”在本文是指直接连接或间接连接。

以上文本描述更广泛发明的一个或多个特定实施方案。本发明也在各种替代实施方案中执行并且因此不限于在此描述的那些。已经出于说明和描述的目的呈现了对本发明的实施方案的以上描述。本篇描述不意图详尽的或将本发明限于所公开的精确形式。根据上文的教义，许多修改和变型是可能的。这意味着本发明的范围不受此详细描述的限制，而是受随附权利要求的限制。