钻井工程分析路线图构建器的制造方法
【专利摘要】公开了用于在烃储层建模过程中形成和呈现井筒管柱相关操作工程参数路线图的方法、系统和计算机程序产品。计算机实现方法可以包括：接收多个深度区间；使不同的计算式模型计算与每个深度区间相关；为每个计算式模型计算集合选择输入参数值；为与每个区间相关的每个计算式模型计算集合产生计算式模型结果以针对所述深度区间产生图形区间曲线图；以及在井筒路线图上共同显示多个图形区间曲线图。相应地产生用于所述路线图的控制列表并使其动态地链接到所述井筒路线图以使得所述控制列表中的单独条目与单独区间曲线图相关。
【专利说明】钻井工程分析路线图构建器发明领域
[0001]本公开大体涉及石油和天然气工业中钻井系统的建模和分析，并且更具体来说涉及组织和促进不同深度区间的已建模操作约束和操作输入参数集合的可视化。
[0002]背景
[0003]石油和天然气工业中的建模对于使投资回报最大化很重要。这种建模包括地层建模以及用于从地层开采烃的钻井和提取系统的建模。任何此类模型的一个重要方面是理解各种模型参数随深度变化而变化的影响。例如，可能对钻井泥浆密度的变化可能会如何影响特定深度的钻柱穿透速率进行建模。随着勘测深度的变化，该特定深度的最优参数可能会发生变化。另外或替代地，特定参数的重要性也可能随深度发生变化。换言之，分析和参数的一个集合可能对第一深度最重要，而分析和参数的不同集合可能对第二深度最重要。
[0004]组织和可视化针对其中应用了不同操作参数的已建模井的给定深度或孔段所执行的每个分析的结果由于过度的工作负荷而对于终端用户来说是困难而又繁琐的。避免这种方法的一个选项是选择对已建模井筒的整个长度进行分析并且针对这些分析方程使用整个井筒上的参数和参数值的一个集合。通常，在这种情况下，用户可以选择参数值以模拟井筒的最坏场景。所产生的视觉表示是沿已建模井筒的整个长度的单一曲线图。通常，该曲线图在任一给定深度可能会与井筒的更为准确的模型显著不同。
[0005]另一种方法是在多个所选择深度区间进行分析。通常，用户首选必须选择不同的深度区间进行分析。随后，选择在该深度执行特定的分析或计算。接下来，为分析中所使用的方程输入输入值集合并且计算结果。随后以“固定”或保存为“快照”的视觉表示的方式呈现分析结果。用户随后必须改变输入参数值并且重复视觉表示过程。以上描述将导致在任一给定深度形成多个快照，从而使得用户持续追踪哪个快照对应于分析中的哪个特定的值集合。随后可以选择任一给定深度最需要的快照并将其编译到整个井筒的路线图中。除了上述缺点外，这个过程还要求延长的迭代时间并且在运行中执行设计变化时禁止对模型的更新。
[0006]当其它分析和管柱操作同时执行时，以上程序的复杂性增大。很难持续追踪不同的深度范围、每个深度区间的特定参数集合以及分析或操作类型。
[0007]附图简述
[0008]从下面给出的详细描述和本公开的各种实施方案的附图中可以更充分地理解本公开的各种实施方案。附图中，相同的参考号可以表示完全相同的或功能类似的元件。元件第一次出现的图一般由相应参考号中的最左数字表不。
[0009]图1说明了根据本公开各实施方案的系统架构。
[0010]图2是根据实施方案的说明了井筒路线图建模系统的框图。
[0011 ]图3是说明了地表上的扭矩作为深度的函数的井筒路线图。
[0012]图4是说明了地表上的大钩负荷作为深度的函数的井筒路线图。
[0013]图5是根据实施方案的说明了井筒路线图建模的流程图。
[0014]图6说明了根据实施方案的用于在井规划应用中产生井筒路线图的用户界面。
[0015]图7是根据实施方案的说明了井筒路线图建模系统中深度区间的选择的井筒特征作为深度的函数的图。
[0016]图8说明了根据实施方案的用于在井规划应用中产生井筒路线图的用户界面。
[0017]图9是可执行本文所述一个或多个操作的示例性计算机系统的框图。
[0018]详述
[0019 ]图1说明了可以实施实施方案的系统架构100。系统架构100包括连接到网络104的服务器机器110、数据存储区140和客户端机器102A至102N。网络104可为公共网络(例如，互联网)、专用网络(例如，局域网(LAN)、广域网(WAN))或其组合。
[0020]客户端机器102A至102N可为个人计算机(PC)、膝上型计算机、移动电话、平板计算机或任何其它计算装置。客户端机器102A至102N可以运行操作系统(OS)，该操作系统管理客户端机器102A至102N的硬件和软件。
[0021]服务器机器110可为机架式服务器、路由器计算机、个人计算机、便携式数字助理、移动电话、膝上型计算机、平板计算机、上网本、台式计算机、媒体中心或其任意组合。
[0022]服务器机器110包括井筒路线图建模系统120。在一些实施方案中，井筒路线图建模系统120可以在一个或多个不同的机器上运行。在其它实施方案中，井筒路线图建模系统120可以在单一机器上运行。
[0023]—般来说，在各实施方案中描述为由服务器110执行的功能在其它实施方案中也可在客户端机器102A至102N上执行。另外，可由一起操作的不同的或多个组件执行归附于特定组件的功能。还可将服务器110作为通过适当的应用程序编程接口提供到其它系统或装置的服务进行访问。
[0024]数据存储区140为能够存储各种类型的数据(例如，文本、音频、视频、图像、地图)的永久性存储装置。在一些实施方案中，数据存储区140可能是网络附接文件服务器，而在其它实施方案中，数据存储区140可能是某种其它类型的永久性存储装置，诸如面向对象数据库、关系数据库等。
[0025]在示例中，数据存储区140与井规划服务相关。井规划服务可以包括允许用户创建、修改、发布、分配和访问各种形式的井规划信息的系统、软件应用和网站。因此，数据存储区140可以包括井规划数据、场景、模拟、图形等。
[0026]井筒路线图建模系统120可以使用具有指定为输入的数值范围数据的一个或多个输入参数来执行井筒路线图。例如，井筒路线图模块120可以通过基于针对计算式模型的各种输入参数所提供的数值范围数据自动产生井筒路线图结果来协助用户。因此，井筒路线图建模系统120可以使用指定用于输入参数的数值范围数据以使执行井筒路线图时另外要求的各种手动的和繁琐的步骤自动化。
[0027]例如，井筒路线图建模系统120可以接收用户针对输入参数所提供的数值范围；从数值范围自动选择多个值以在执行井筒路线图时使用;针对每个所选择值计算不同的计算式模型结果;产生图形结果以便为输入参数提供井筒路线图；以及为用户呈现图形结果。
[0028]在示例中，计算式模型一般指代用于通过计算机模拟分析和预测复杂系统的行为的数学模型。计算式模型的示例包括但不限于井工程模型、井规划和控制模型、烃储层模型、天气预报模型、犯罪预测模型等。基于范围的井筒路线图可以应用于任何学科的计算式模型并且并不限于本公开中所呈现的示例。
[0029]图2是根据实施方案的说明了井筒路线图建模系统120的框图。井筒路线图建模系统120包括请求接收模块202、井筒路线图产生模块204和用户界面显示模块206。在其它实施方案中，可以将与请求接收模块202、井筒路线图产生模块204和用户界面显示模块206中的一者或多者相关的功能组合、划分和组织成各种布置。在实施方案中，井筒路线图建模系统120耦合到数据存储区140和工作数据存储区240。数据存储区140包括数据220。工作数据存储区240包括暂时数据250。
[0030]在实施方案中，数据220可以包括各种形式的文本内容、音频内容、视频内容、地图内容、大地测量学内容、空间内容和图像内容以及由井筒路线图建模系统120使用的建模方程和函数(为了本公开的目的，本文中一般称为“计算式模型计算”)。例如，相对于钻井和烃提取，此类数据可以包括地层孔隙度和地层渗透率、地层压力、地层分层、钻井泥浆比重、钻井泥浆粘度等。同样，此类计算式模型计算可以表示将要建模的井的各种特征，诸如作为深度的函数的井参数的非限制性示例。就此而言，数据220可为从传感器或其它设备获取并且与特定储层或钻井系统唯一相关的数据，或者数据220可大体表示储层或钻井系统。
[0031]井筒路线图建模系统120可以使用工作数据存储区240作为用于与中间计算相关的暂时数据250和与井筒路线图建模系统220相关的其它操作的暂时存储空间。工作数据存储区240可以包括例如任何类型或组合的易失性和非易失性存储装置(例如，盘、存储器)。
[0032]请求接收模块202接收计算式模型的输入参数的第一值集合。可以将输入参数值的第一集合接收为用户产生或自动化的请求的一部分以产生井筒路线图。在一个示例中，用户指定表示已建模井的多个深度区间。用户可以例如在图形用户界面的输入字段中或在命令行界面上以文本方式指定深度区间的数值范围和具有定义长度的井筒的区间数量和区间长度。随后可以将井筒长度以及区间范围或区间数量作为多个输入之一提交至计算式模型。用户界面显示模块206随后可以以图形方式显示所产生的其中区间被表征或以其它方式加亮的井筒。本领域技术人员应了解，在某些实施方案中，“深度”在本文用于指代井筒的离地表的轴向距离(这与仅仅离地表的垂直距离相对)，以使得特定深度区间可以沿井筒的水平或非垂直部分延伸。
[0033]请求接收模块202还接收将与每个区间相关的计算式模型计算集合。可以呈现计算式模型计算列表以供用户从中选择，或者替代地，可以基于区间的特定深度和与该特定深度相关的预定标准来自动选择计算式模型计算集合。例如，在第一区间，建模方程、函数和计算的第一集合可能对第一区间的井建模最重要，而在第二区间，建模方程、函数和计算的第二集合可能对井建模更重要。作为示例，在第一浅区间，方向轨迹的造斜点可为建模焦点，因为可能正使用不同的管柱组件和钻井参数以钻出这一孔段，而在较深区间，泥浆柱比重变得更加重要并且可为建模焦点。
[0034]最终，请求接收模块202接收计算式模型输入参数的第二集合的值。可以接收输入参数值的第二集合作为用户产生的或自动化的请求的一部分以产生井筒路线图。在某些实施方案中，为第二集合中的一个或多个输入参数提供特定值。在其它实施方案中，为第二集合中的一个或多个输入参数提供定义为最小值和最大值的数值范围。替代地，输入参数的第二集合可以包括某些特定值和某些范围。输入参数的第二集合表示计算式模型计算中所使用的值。输入参数的第二集合的非限制性示例包括钻压、穿透速率、旋转速度和泥浆比重。
[0035]一旦接收，随后即在每个深度区间的计算式模型计算中使用输入参数值的第二集合并且产生每个深度区间的图形区间曲线图，如图3和图4所示。
[0036]转向图3，说明了呈现多个不同区间曲线图310的图形输出300并且一般将该图形输出称为“井筒路线图”。井筒路线图在本文用于指代井筒的任一特定特征作为深度的函数的图形表示。例如，可以将井筒路线图说明为以下:大钩负荷作为深度的函数;扭矩负荷作为深度的函数;钻压作为深度的函数;泥浆比重作为深度的函数等。在图3中，确切地，对于多个单独的深度区间来说，示出地表上所计算的扭矩作为深度的函数。为了产生图形输出300，已定义了六个单独区间320a至320f并且针对每个区间执行了计算式模型计算。这些结果为曲线图310a至310f，相应地与区间320a至320f相关。本领域技术人员从不同的单独区间将了解，沿已建模井筒的整个长度对单一曲线图曲线拟合的尝试可能会产生与某些深度的实际扭矩显著不同的曲线。例如，在本说明中，曲线拟合可能会产生曲线，其中在地表上在6，000英尺与7，000英尺之间的扭矩在6，000英尺与6，500英尺之间不精确地倾斜向下并且在6，500英尺与7，000英尺之间不精确地倾斜向上。而是，通过计算区间曲线图310，可以呈现地表上的扭矩在特定深度的更为准确的表示。
[0037]在图4中，说明了呈现多个不同区间曲线图410的图形输出400。确切地，示出了针对单独的深度区间的在地表上的所计算的大钩负荷。为了产生图形输出400，已定义了六个单独的区间420a至420f并且针对每个区间执行了计算式模型计算。这些结果为曲线图410a至410f，相应地与区间420a至420f相关。同样，本领域技术人员从不同的单独区间将了解，沿已建模井筒的整个长度对单一曲线图曲线拟合的尝试可能会产生与某些深度的实际大钩负荷显著不同的曲线。例如，在本说明中，曲线拟合可能会产生曲线，其中在地表上在5，200英尺与6，400英尺之间的大钩负荷不精确地倾斜向上。而是，通过计算区间曲线图410，可以呈现地表上的扭矩在特定深度的更为准确的表示。
[0038]图5是根据实施方案的说明了井筒路线图建模系统的流程图。通过处理逻辑来执行方法500，该逻辑可以包括硬件(电路、专用逻辑等)、软件(诸如在通用计算机系统或专用机器上运行)或这两者的组合。在一个实施方案中，由图1的服务器机器110执行方法500。可由在服务器机器110上或者一个或多个其它计算装置上运行的井筒路线图建模系统120执行方法500。
[0039]方法500在步骤502中开始，在步骤502中，界定在地层中的井筒或井筒的一部分。在该步骤中，一般可以对在地层中的井筒建模。已建模井筒可以以图形方式来说明(诸如图6中的井筒610)，并且优选说明了地层中井筒的方向剖面。就此而言，井筒沿轴向长度来界定，可以包括水平部分和/或垂直部分。此外，虽然在本文一般称为井筒，但已建模部分可为主井筒的分支。
[0040]在步骤504中，界定已建模井筒的多个深度区间。这些深度区间可由用户选择或由计算机定义。如本文所使用，深度区间指代井筒的轴向长度或区段，该轴向长度或区段表示井筒的较大长度的整体轴向长度的一部分(或替代地)井筒的整个长度。图6说明了单独的深度区间612a、612b和612c。
[0041]在某些实施方案中，相对于步骤504，可以基于初步计算式模型计算来选择这些区间。这些初步模型计算可以用于确定井筒环境的作为深度的函数的特定特征(这些特定特征可以包括地层、井筒本身、钻柱或其它设置在井筒或其它材料(诸如井筒中的钻井泥浆、切肩或烃)中的设备)。例如，可以将钻柱钻压确定作为深度的函数。随后可以在每次作为深度的函数的该特征发生显著变化时选择区间。图7说明了该步骤的操作。在这种情况下，将钻压确定作为深度的函数。此后，可以基于钻压在深度增加时的变化来选择区间。在本说明中，井筒区段从约5000英尺延伸到约8400英尺。作为深度的函数的钻压由线710来表示。随后可以将线710根据需要分成多个区段，诸如区段710a至710e。例如，如图所示，约5，000英尺处的钻压发生的变化显著减小。因此，这变化可能是使区段和深度区间分离的适当点。在这种情况下，在变化时界定区段710c和710d，这些区段随后对应于深度区间720c和720d。如图所示，深度区间720d显著大于深度区间720c，因为深度区间720d上的钻压变化相对较小。在该相同的岩脉中，对于区段710a至710c中的每一者，区段之间的钻压变化相对较大。因此，在这种情况下，相对深度区间720a至720c相对较小。以此方式，区段710a至710e可以用于界定深度区间。替代地，用户或计算机可以仅仅基于特定特征的变化程度来界定区间。因此，例如，在图7中，钻压超过I Okip的任一变化都可能导致单独的深度区间被界定。
[0042]转回图5，在步骤506中，为每个区间选择计算式模型计算。计算式模型具有一个或多个可变参数。在一个优选实施方案中，用户从较大的一组计算式模型计算(诸如可能用于对井筒管柱相关操作建模的全部计算式模型计算)选择计算式模型计算集合。所选择集合与特定区间相关。在区间之间，计算式模型计算集合可能相同或不同。在某些情况下，可能的情况是，计算式模型计算的第一集合对井筒的第一部分最重要，而计算式模型计算的第二集合对井筒的第二部分最重要。因此，每个深度区间的计算式模型计算集合可能相同或不同。替代地，计算机可以将计算式模型计算集合基于预定标准诸如在特定区间所执行操作的类型(滑动、旋转、下入和起出、固井等)自动分配到每个所确定的深度区间。
[0043]在步骤508中，为计算式模型的每个输入参数接收数值或值范围。证实这些值用于与区间相关的计算式模型计算的每个集合。在实施方案中，计算式模型包括一个或多个不同的输入参数，其中的每一个均可接受单个值或数值范围。在一个实施方案中，从井规划软件应用中的输入字段接收数值。可以通过表格或图表或通过用于数据输入的图形用户界面(“GUI”)来提供这个数据。在另一实施方案中，从数据存储区140或从其它外部数据源接收数值。
[0044]在实施方案中，在用户界面上提供一个或多个输入字段。在示例中，一些输入字段仅接受一种类型的输入，诸如数值范围或单独数值。在另一示例中，灵活输入字段可以接受一种或多种不同类型的输入。例如，一种类型的灵活输入字段可以同时接受特定数值或已定义数值范围。另一种类型的灵活输入字段可以同时接受特定文本值或已定义数值范围。
[0045]在步骤510中，利用输入参数作为与特定深度区间相关的计算式模型计算的值来针对深度区间产生计算式模型计算结果。使用输入参数的相关计算式模型计算和数值来针对每个深度区间重复步骤510。如果为输入参数提供值范围，那么可以多次执行计算式模型计算。可由例如井筒路线图产生模块204执行步骤510。
[0046]在步骤512中，以图形方式显示区间曲线图的计算式模型计算的结果，诸如图3和图4所示。为了达到全部计算式模型计算集合均已执行的程度，显示这些计算式模型计算集合中的每一者的区间曲线图。为了达到任一计算式模型计算集合均包括值范围作为输入参数的程度，可以显示所选择深度区间的多个区间曲线图。在任何情况下，虽然每个区间曲线图均可以图形方式单独地显示，但可能希望总体上共同显示全部区间曲线图。可由例如井筒路线图产生模块204执行步骤512。
[0047]在一些实施方案中，可以执行步骤514，其中使用与区间曲线图相关的所选择输入参数来填充网格。还可以单独或与相应图形一起提供这些结果的数值版本。在一个示例中，可以将这些结果存储在数据库中以供随后访问。更具体来说，在控制列表中提供用于产生区间曲线图的输入参数的每个所选择值。在示例中，所列举值与图形输出的至少一个相应部分相关。在一个示例中，调整所显示结果以基于用户与值的交互来在视觉上指示与控制列表中的所选择值相对应的区间曲线图。例如，区间曲线图(即，图形输出上的所绘制线)可以被加亮、可以改变颜色或可以在用户点击、悬停或与所选择值的控制列表中的相应值交互时变暗。一般来说，当执行特定计算式模型计算集合时，所选择值的控制列表中的每一行均表示用作参数的数值集合。换言之，控制列表中的每一行均可表示图形输出上的不同深度区间。
[0048]在另一示例中，当用户交互中涉及所显示结果的相应区域时，调整所选择值的控制列表中的值。例如，所选择值的控制列表中的特定值可以被加亮、可以改变颜色、可以变暗、或者可以在用户点击、悬停或与以图形方式显示的深度区间的相应区域交互时进行调整(例如，排成斜体、加下划线等)。可以例如由用户界面显示模块206执行步骤514。
[0049]图6说明了用于在井规划应用中产生井筒路线图的图形用户界面或GUI的一个实施方案。用户界面600包括井筒(如以610示出)的图形说明。图形说明610的特定位置和定向可以取决于地层中井筒的定向发生变化。虽然说明了井筒的垂直段，但井筒可为水平井筒或其一部分。替代地，可以使用垂直描绘以表示水平部分。井筒的图形说明610还可以包括设置在已建模井筒中的相关设备611，诸如所描绘钻柱的非限制性示例。
[0050]用户界面600优选还包括用于已建模井筒的多个深度区间612。如上所述，深度区间612可由用户选择或由计算机定义。如本文所使用，深度区间指代井筒的轴向长度或区段，该轴向长度或区段表示井筒的较大长度的整体轴向长度的一部分(或替代地)井筒的整个长度。图6说明了单独的深度区间612a、612b和612c。
[0051 ]本领域技术人员将了解，基于井筒参数(即，长度和深度区间)的选择或确定来产生界面600。界面600可以包括数据输入块611，用于接收一个或多个井筒参数。就此而言，产生界面600是可与图5所示过程的步骤502至504相关的任选步骤。
[0052]还可以描绘以图形方式显示的深度滑块614。优选地，深度滑块614邻近井筒的图形说明610的长度来布置。一个或多个临时曲线图616与深度滑块614相关。临时曲线图为与井筒在所选择深度相关的特定参数或特征的图形表示。临时曲线图616也可以以图形方式说明一个或多个所绘制的计算式模型计算。在调整滑块614时，可以显示由滑块614所表示的特定深度的不同临时曲线图616。
[0053]在所示示例中，临时曲线图616a说明了整个井筒的整体方向剖面的图形表示，其中指示符618对应于以610显示的井筒段的图形说明。临时曲线图616b是同一方向剖面的平面图。临时曲线图616c是将要钻井的不同地层的孔隙压力和断裂梯度剖面的表示。本领域技术人员将了解，本公开并不通过所显示的临时曲线图616的数量或类型进行限制。而是，可由用户根据需要定义或以其它方式选择临时曲线图。
[0054]用户界面600还可以包括诸如以617表示的计算式模型计算列表。该列表可以表示较大的一组计算式模型计算，用户可以从中选择与特定深度(该特定深度可通过滑块614来指定)相关的集合，或该列表可以仅仅表示与深度(先前已确定)相关的计算式模型计算集合。就此而言，可以使一个或多个所列举的计算式模型计算617(1)...617(n)链接到临时曲线图616，以使得临时曲线图以图形方式说明特定可变范围内的具体列举的计算式计算。
[0055]用户界面600还可包括一个或多个滑块618，该一个或多个滑块对应于与特定深度或深度区间的计算式模型计算相关的输入参数。在调整滑块614时，可以显示与和计算式模型计算的特定深度区间集合相关的输入参数相对应的不同的输入参数滑块618。
[0056]优选地，为集合内可以调整变量的每个计算式模型计算提供滑块618。例如，如果计算式模型计算集合要求为五个不同的输入参数输入数值，那么将显示五个不同的输入参数滑块618a至618e。可使每个滑块618移动穿过特定输入参数的范围。可由用户手动输入该范围或者可以通过使用滑块614来选择该范围，该滑块将与其它基于深度的曲线图同步移动。当调整输入滑块618时，将描绘一个或多个临时曲线图616的相应变化，由此允许用户很容易将输入参数的一个或多个值的变化效果可视化。在一些实施方案中，可以邻近本文所述的一个或多个滑块(深度和输入参数)显示表示滑块位置的数值。
[0057]任选地，可以提供井筒操作选择器620。井筒操作选择器620允许用户选择将在已建模井筒中执行的特定操作。例如，钻柱可以是旋转或滑动的;或设备可以下入井筒或从井筒起出；或生产设备可以被安装在井筒中以及在井筒中操作。本领域技术人员将了解，井筒操作将驱动井筒建模以及因此在建模中可能使用的计算式模型计算。
[0058]最终，界面600包括图标622，该图标允许用户选择特定的输入参数集合以产生区间曲线图。确切地，一旦输入参数滑块618已根据需要定位在特定深度区间，图标622的启动产生区间曲线图和在相关控制列表中的相应条目。
[0059]图8说明了用于在井规划应用中产生井筒路线图的用户界面的另一实施方案。用户界面800与用户界面600类似，而无井筒的图形说明。用户界面800包括以图形方式显示的深度滑块814，该深度滑块的范围由用户或计算机输入驱动以对应于井筒或其一部分。一个或多个临时曲线图816与深度滑块814相关。临时曲线图为与井筒在所选择深度相关的特定参数或特征的图形表示。在调整滑块814时，可以显示由滑块814所表示的特定深度的不同临时曲线图816。
[0060]在所示示例中，临时曲线图816a说明了扭矩对运行测量深度以及相应极限的图形表示。临时曲线图816b说明了大钩负荷(或地表比重)对运行测量深度以及相应极限的图形表示。临时曲线图816c是在使管柱在井筒内部移动或行进时的压力差对运行测量深度。临时曲线图816d为ECD(等效循环密度)对所测量深度以及相应极限。本领域技术人员应当了解，本公开并不通过所显示的临时曲线图816的数量或类型进行限制。而是，可由用户根据需要定义或以其它方式选择临时曲线图。
[0061]用户界面800还可包括一个或多个滑块818，该一个或多个滑块对应于与特定深度或深度区间的计算式模型计算相关的输入参数。当调整深度滑块814时，可以显示和与计算式模型计算的特定深度区间集合相关的输入参数相对应的不同输入参数滑块818。替代地，滑块818可以在深度区间内保持固定。
[0062]优选地，为集合内可以调整变量的每个计算式模型计算提供滑块818。例如，如果计算式模型计算集合要求为五个不同的输入参数输入数值，那么将显示五个不同的输入参数滑块。可使每个滑块818移动穿过特定输入参数的范围。可由用户手动输入该范围或者可以通过使用滑块614来选择该范围，该滑块将与其它基于深度的曲线图同步移动。当调整输入滑块时，将描绘一个或多临时曲线图816的相应变化，由此允许用户很容易将输入参数的一个或多个值的变化效果可视化。
[0063]任选地，可以提供井筒操作选择器820。井筒操作选择器820允许用户选择将在已建模井筒中执行的特定操作。例如，钻柱可以是旋转或滑动的;或设备可以下入井筒或从井筒起出；或生产设备可以被安装在井筒中和在井筒中操作。本领域技术人员应了解，井筒操作将驱动井筒建模以及因此在建模中可能使用的计算式模型计算。
[0064]界面800包括图标822，该图标允许用户选择特定的输入参数集合以产生区间曲线图。确切地，一旦输入参数滑块818已根据需要定位在特定深度区间，图标822的启动产生区间曲线图和在相关控制列表中的相应条目。
[0065]最后，界面800包括控制列表824，该控制列表显示与由井筒路线图产生模块204所产生的每个区间曲线图相关的数据。优选地，启动每个时间图标822、新的一行826(1)...826(n)产生并且针对特定深度区间显示在控制列表824中。如上所述，行826对应于图形区间曲线图，诸如图3所示的区间曲线图310。优选地，行826可以包括深度区间(诸如像深度区间开始和结束时的轴向深度)的定义，诸如以828进行说明。优选地，行826可以在一个或多个列中包括来自与深度区间相关的各种计算式模型计算的输出，诸如以830进行说明。在某些实施方案中，选择或以其它方式加亮特定输出将导致用于产生输出的底层细节(即，中间计算、输入参数等)的弹出显示或类似呈现。替代地或另外，行826优选可以在一个或多个列中包括用于与深度区间相关的各种计算式模型计算中所使用的任何输入参数的数值数据832。数值数据832可以包括数据220并且可以包括由滑块818所选择的值。任选地，界面800可以包括用于一个或多个行826的用户可选择的视觉指示符832以在包括(主动)或排除(被动)行826与井筒路线图(诸如上述路线图300和400)中的相关区间曲线图之间切换。
[0066]虽然用户界面600已描述为无控制列表(诸如控制列表824)并且用户界面800已描述为无井筒的图形说明610，但应当了解，本文所述的用户界面可以包括这两种元件。此外，相对于界面600，优选的是，产生可检索的控制列表(诸如控制列表824)，即使该控制列表未以图形方式呈现在界面600上。如上所述，一旦计算式模型计算集合的结果得到计算，即产生区间曲线图并且填充控制列表824或网格。
[0067]—般来说，以上界面以及由此产生的井筒路线图允许用户更加容易地并且准确地对井筒在所选择深度建模，同时使该深度的井筒环境的最显著特征可视化。
[0068]当在石油和天然气储层中钻出井筒时，本文所呈现的以上实施方案尤其适用。在实施方案中，通过使用本文所述的井筒路线图系统，在为井设计完井规划时，对石油或天然气储层建模。在一个示例中，完井规划包括选择压裂规划，该压裂规划可以包括选择断裂区、断裂区定位、压裂流体、支撑剂和压裂压力。在一些实施方案中，钻井完井规划可以包括选择特定的井筒放置或井筒轨迹或者选择所需井筒压力以促进针对井筒的质量传递和流体流动。可以通过准备设备以钻出已建模井筒来基于模型实施钻井规划，并且井筒可根据该规划钻出。在下文中，在一个示例中，可以根据该模型执行压裂以增强从储层到井筒的流动。在另一示例中，可以根据该模型调整井筒压力以实现所需程度的质量传递和流体流动。
[0069]虽然可将本公开的实施方案静态地描述为实施钻井规划的一部分，但本领域技术人员应当了解，也可动态地实施这些实施方案。例如，可使用模型数据的第一集合来实施钻井规划。一旦钻井开始，即可使用实际测量值作为输入参数(诸如可由传感器或其它所部署的或与钻井井筒相关的测量设备测量)来更新井筒路线图系统。在另一示例中，可以在钻井过程期间、在运行中或迭代地使用本文所述的方法、系统和计算机程序产品，以在一段时间内在参数变化、分类或进行调整时计算和重新计算储层的特征。因此，在示例中，可以使用动态计算结果以改变先前实施的钻井规划。例如，这样的动态计算可以导致对较重或较轻压裂流体的使用。
[0070]图9说明了呈计算机系统900的示例性形式的机器的图，在该计算机系统内，可以执行用于导致机器执行本文所述任一种或多种方法的指令集。在替代实施方案中，可使机器连接(例如，联网)到LAN、内联网、外联网中或互联网上的其它机器。该机器可以在客户端-服务器网络环境中作为服务器或客户端机器操作，或者在对等(或分布式)网络环境中作为对等机器操作。该机器可为个人计算机(PC)、平板PC、机顶盒(STB)、个人数字助理(PDA)、蜂窝式电话、web器件、服务器、网络路由器、交换机或桥接器或者任何能够执行(顺序地或以其它方式)指定将由该机器进行的动作的指令集的机器。另外，虽然仅示出单个机器，但术语“机器”也应当被理解为包括单独地或联合地执行一个(或个)指令集以执行本文所述的任一种或多种方法的机器的任何集合。
[0071]示例性计算机系统900包括:处理装置(处理器)902;主存储器904(例如，只读存储器(R0M)、闪存存储器、动态随机存取存储器(DRAM)(诸如同步DRAM(SDRAM)、双数据速率(DDR SDRAM)或DRAM(RDRAM))等)；静态存储器906(例如，闪存存储器、静态随机存取存储器(SRAM)等)；以及数据存储装置918，这些器件可以通过总线930彼此通信。
[0072]处理器902表示一个或多个通用处理装置诸如微处理器、中央处理单元等。更具体来说，处理器902可为复杂指令集计算(CISC)微处理器、精简指令集计算(RISC)微处理器、超长指令字(VLIW)微处理器或者实施其它指令集的处理器或实施指令集组合的处理器。处理器902还可是一个或多个专用处理装置，诸如专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、网络处理器等。处理器902被配置成执行用于进行本文所述操作和步骤的指令922。
[0073]计算机系统900还可以包括网络接口装置908。计算机系统900还可包括视频显示单元910(例如，液晶显示器(IXD)或阴极射线管(CRT))、字母数字输入装置912(例如，键盘)、光标控制装置914(例如，鼠标)和信号产生装置916(例如，扬声器)。
[0074]数据存储装置918可以包括计算机可读存储介质928，在该计算机可读存储介质上存储有体现本文所述任一种或多种方法或功能的一个或多个指令集922(例如，软件)。指令922在其由计算机系统900、主存储器904和处理器902执行期间，还可完全或至少部分地存在于主存储器904内和/或处理器902内，从而构成计算机可读存储介质。可以将指令922经由网络接口装置908通过网络920进一步传输或接收。
[0075]在一个实施方案中，指令922包括用于井筒路线图建模系统(例如，图1的井筒路线图建模系统120)的指令和/或包含调用井筒路线图建模系统的方法的软件库。虽然计算机可读存储介质928 (机器可读存储介质)在示例性实施方案中示为单一介质，但可将术语“计算机可读存储介质”理解为包括存储一个或多个指令集的单一介质或多个介质(例如，集中式或分布式数据库和/或相关缓存和服务器)。还可将术语“计算机可读存储介质”理解为包括能够存储、编码或承载由机器执行并且导致机器执行本公开的任一种或多种方法的指令集的任何介质。相应地，可将术语“计算机可读存储介质”理解为包括但不限于固态存储器、光学介质和磁性介质。
[0076]在以上描述中，阐明很多细节。然而，受益于本公开的本领域技术人员将明白，可以实践本公开，而无需这些具体细节。在一些情况下，为了避免模糊本公开，以框图的形式而非详细地示出众所周知的结构和装置。
[0077]详细描述的一些部分已按照计算机存储器内的数据位的操作的算法和符号表示来呈现。这里，算法通常被认为是导致所期望结果的自相容顺序的步骤。这些步骤是需要对物理量进行物理操作的步骤。通常，这些量采用能被存储、传递、组合、比较和/或其它操纵的电信号和/或磁信号的形式，但这不是必须的。已经证明方便的是，有时为了通用的目的，将这些信号表示为位、值、元素、符号、字符、项、数字等。
[0078]然而应该记住，所有这些和类似的术语都与适当的物理量相关，并且仅仅是应用于这些物理量的方便标记。除非如同从以下论述明显的那样进行特别说明，否则应当了解在整个说明书中，利用术语诸如“接收”、“计算”、“比较”、“显示”、“调整”、“应用”等进行的论述指的是计算机系统或类似电子计算装置的动作和过程，该计算机系统或类似电子计算装置处理并且将在计算机系统的寄存器和存储器内表示为物理(例如电子)量的数据转换为计算机系统存储器或寄存器或其它这种信息存储、传输或显示装置中类似地表示为物理量的其它数据。
[0079]本公开的某些实施方案还涉及用于执行本文所述操作的设备。可以针对期望目的来建造该设备，或者该设备可以包括通用计算机，由存储在计算机内的计算机程序选择性地激活或重新配置。可将这样的计算机程序存储在计算机可读存储介质中，该存储介质诸如但不限于任何类型的盘(包括软盘、光盘、⑶-ROM和磁光盘)、只读存储器(R0M)、随机存取存储器(RAM)、EPR0M、EEPR0M、磁卡或光卡或适于存储电子指令的任何类型的介质。
[0080]虽然已示出和描述了各种实施方案和方法，但本公开并不限于这些实施方案和方法并且将被理解为包括本领域技术人员明白的所有修改和变化。因此，应当理解，本公开并非意在限于所公开的特定形式。相反，本发明意图覆盖落入如随附权利要求所限定的本公开的精神和范围内的所有修改、等同物和替代物。
【主权项】
1.一种计算机实现方法，其包括: a.由处理器接收表示已建模井的多个深度区间； b.对于每个深度区间，选择计算式模型计算集合； c.由处理器为每个计算式模型中的每个输入参数接收数值； d.由所述处理器通过使用所述值中的每一者作为不同的各自计算式模型计算中的所述输入参数来计算计算式模型结果； e.由所述处理器显示表示使用所述输入参数的所述计算式模型计算的所述结果的区间曲线图； f.使用与区间曲线图相关的所选择的输入参数来填充网格； g.针对每个深度区间重复步骤b至f;以及 h.由所述处理器显示具有填充所述网格的对应输入参数的每个区间曲线图。2.如权利要求1所述的计算机实现方法，其还包括: 对于每个计算式模型的每个输入参数，选择定义为最小值和最大值的数值范围； 在每个数值范围中选择多个值以在所述不同的各自计算式模型计算中用作所述输入参数值； 对于每个计算式模型的所述数值范围中的所述多个值来说，计算所述计算式模型计算并且由所述处理器显示表示所述计算式模型计算结果的所述结果的区间曲线图；以及 利用与针对所选择深度区间的所述区间曲线图之一相关的所选择输入参数来填充所述网格。3.如权利要求2所述的计算机实现方法，其还包括:以图形方式显示与至少一个数值范围的所述区间曲线图相邻的参数滑块；以及在所述范围内调整所述滑块以动态地改变所述相邻的区间曲线图。4.如权利要求3所述的计算机实现方法，其中针对多个数值范围来显示参数滑块。5.如权利要求3所述的计算机实现方法，其还包括:利用所述滑块选择某个值作为至少一个计算式模型计算的所述输入参数。6.如权利要求1所述的计算机实现方法，其中区间曲线图全部显示在表示所述井的路线图的单个曲线图上。7.如权利要求1所述的计算机实现方法，其中对于每个深度区间来说，所述计算式模型计算集合相同。8.如权利要求1所述的计算机实现方法，其中第一深度区间具有计算式模型计算的第一集合并且第二深度区间具有不同于所述第一集合的计算式模型计算的第二集合。9.如权利要求1所述的计算机实现方法，其还包括: 选择计算式模型计算的初步集合并且通过所述井筒的所述深度的至少一部分来对井筒建模； 从作为已建模井筒深度的函数的计算式模型计算的所述初步集合产生初步结果；以及 使用所述初步结果以确定所述多个深度区间。10.如权利要求2所述的计算机实现方法，其还包括: 对于所选择深度范围，显示与针对所述所选择深度范围的所述计算式模型计算集合相关的多个临时曲线图； 在所述参数范围内调整所述参数滑块以动态地改变所述多个临时曲线图；以及 使用所述参数滑块以选择某个值作为至少一个计算式模型计算的所述输入参数。11.如权利要求10所述的计算机实现方法，其还包括: 邻近所述临时曲线图显示所述已建模井的方向深度剖面。12.如权利要求11所述的计算机实现方法，其还包括: 以图形方式显示邻近所述方向深度剖面的深度滑块；以及沿所述井的所述长度的至少一部分调整所述深度滑块以改变邻近所述方向深度剖面显示的所述多个临时曲线图和参数滑块。13.如权利要求6所述的计算机实现方法，其还包括: 将所述网格显示为区间曲线图和每个区间曲线图的所述输入参数的列表。14.如权利要求13所述的计算机实现方法，其中利用对应的可选择选项来显示每个所列举的输入字段，以允许用户将相关区间曲线图包含在所述路线图曲线图的所述显示中。15.如权利要求13所述的计算机实现方法，其还包括: 调整所述网格中的所显示结果以在视觉上改变所述路线图曲线图上的所述相关区间曲线图。16.如权利要求13所述的计算机实现方法，其还包括: 拖动视觉呈现的表示区间曲线图的线以调整所述网格中的所述所显示结果。17.如权利要求13所述的计算机实现方法，其还包括: 选择区间曲线图并且视觉上加亮所述网格中的相关列表条目。18.如权利要求13所述的计算机实现方法，选择所述网格中的列表条目并且视觉上加亮所述相关区间曲线图。19.如权利要求1所述的计算机实现方法，其还包括:视觉上显示区间选择选项，所述区间选择选项的选择导致所述网格被填充并且对应的区间曲线图被选择。20.—种用于钻出井筒的计算机实现方法，其包括: 通过以下步骤来对地层中的烃开采系统建模: 界定表示已建模井的多个深度区间； 针对每个深度区间，选择计算式模型计算集合； 为每个计算式模型中的每个输入参数选择数值； 由所述处理器通过使用所述值中的每一者作为不同的各自计算式模型计算中的所述输入参数来计算计算式模型结果； 由所述处理器以图形方式显示多个区间曲线图，每个区间曲线图均对应于使用所述输入参数的计算式模型计算集合的所述结果； 使用与每个区间曲线图相关的所选择输入参数来填充网格；以及 由所述处理器显示具有填充所述网格的对应输入参数的所述多个区间曲线图。21.如权利要求18所述的方法，其还包括: 准备设备以根据所述已建模烃开采系统来建造所述井筒的一部分；以及 根据所选择输入参数来钻出所述井筒。22.—种系统，其包括: 存储器和与所述存储器耦合的处理器以执行如权利要求1至21所述方法中的任一项。23.一种计算机可读介质，其上存储有指令，所述指令在由处理器执行时，导致所述处理器执行如权利要求1至21所述方法中的任一项。
【文档编号】G06F17/50GK105900097SQ201380080446
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2013年10月25日
【发明人】G·A·乌尔达尼塔
【申请人】界标制图有限公司