估算并预测井眼弯曲度的制作方法

估算并预测井眼弯曲度的制作方法
【专利摘要】估算并预测井眼弯曲度。示例性实施方案中的至少一些是方法，所述方法包括：通过计算机系统接收用于井路径的旋转钻井时间和滑动钻井时间的指示；基于用于所述井路径的旋转钻井时间和滑动钻井时间的所述指示计算指示所述井路径的弯曲度的值；通过所述计算机系统确定所述井路径超过弯曲度阀值，所述确定基于指示弯曲度的所述值；以及响应于确定所述井路径超过所述弯曲度阀值，改变关于所述井路径的钻井参数。
【专利说明】估算并预测井眼弯曲度
[0001]相关申请的交叉引用 [000^ 无 [000；3]背景
[0004] 当将井钻入含控地层中时可产生许多问题。产生的问题可能是地层本身或井路径 的质量的结果。在一些情况下，在井路径中存在的波动与钻井问题之间可存在一定的相关 性。
[0005] 附图简述
[0006] 为了详细描述示例性实施方案，现将参考附图，其中：
[0007] 图1是示出根据至少一些实施方案的海上钻井系统的局部横截面正视图；
[000引图2是示出根据至少一些实施方案的基于陆地的钻井系统的局部横截面正视图；
[0009] 图3A是根据至少一些实施方案的处于井眼中的弯曲外壳泥浆马达的正视剖面图；
[0010] 图3B是根据至少一些实施方案的处于井眼中的弯曲外壳泥浆马达的正视剖面图；
[0011] 图4是示出根据至少一些实施方案的含控地层的一部分的透视剖面图；
[0012] 图5是示出根据至少一些实施方案的计划井路径的正视图；
[0013] 图6是根据至少一些实施方案的示例性滑动表；
[0014] 图7是示出根据至少一些实施方案的已部分钻井的井眼的正视图；
[0015] 图8是示出根据至少一些实施方案的已部分钻井的井眼的正视图；
[0016] 图9是示出根据至少一些实施方案的已部分钻井的井眼的正视图；
[0017] 图10是示出根据至少一些实施方案的计算机系统的框图；并且
[0018] 图11是示出根据至少一个实施方案的一种方法的框图。
[0019] 符号和命名法
[0020] 某些术语贯穿W下描述和权利要求书用于指代特定系统部件。如本领域技术人员 将了解，不同的公司可用不同名称来指代部件。本文件不意图区分名称不同但功能相同的 部件。在W下论述中并且在权利要求书中，术语"包括"（including/comprising)是W开放 形式使用，并且因此应解释为意为"包括（但不限于……）"。此外，术语"联接（couple/ couples)"旨在意指间接或直接连接。因此，如果第一装置联接至第二装置，所述连接可W 是通过直接连接或通过借由其他装置和连接进行的间接连接。
[0021] "井眼"意指钻入地球地壳中的直接或间接用于勘探或提取自然资源，诸如油、天 然气或水的孔。
[0022] "井路径"意指井眼或井眼的一部分的计划或实际路径。
[0023] "旋转钻井"意指其中钻头的旋转中的至少一些由从表面旋转钻柱供应的计划或 实际钻井。
[0024] "滑动钻井"意指其中钻头向井下旋转而同时表面处的钻柱保持抵抗旋转的计划 或实际钻井。
[0025] "表面"意指驻留于地平面W下10英尺并相对于局部重力向上延伸的任何点。
[0026] "补偿井"意指过去已被钻井的或与感兴趣的计划或实际井眼同时钻井的井。
[0027] "全角变化率"意指与勘测点之间的井路径的总曲率有关的值。
[0028] "弯曲度阔值"应意指指示期望或实际弯曲度的值，高于所述值可对钻井计划做出 调整。
[0029] 详述
[0030] W下论述设及本发明的各种实施方案。虽然运些实施方案中的一个或多个可能是 优选的，但所公开的实施方案不应解释为或W其他方式用作限制本公开、包括权利要求书 的范围。此外，本领域技术人员将理解，W下描述具有广泛的应用，并且任何实施方案的论 述仅意指例示所述实施方案，并且不意图指示本公开、包括权利要求书的的范围限于所述 实施方案。
[0031] 各种实施方案设及基于旋转钻井时间与滑动钻井时间之间的关系计算井路径的 弯曲度值的方法和系统。在一个示例性实施方案中，将来自为计划井路径准备的滑动表的 数据输入到至少部分地基于计划的旋转钻井时间与滑动钻井时间之间的关系计算计划井 路径的弯曲度值的模型中。如果由所述模型计算的弯曲度值高于预定弯曲度阔值，那么可 对钻井计划或其他钻井参数做出调整。本说明书首先返回到高层概述。
[0032] 图1示出示例性海底钻井操作。具体而言，图1示出用于海底钻井操作的井底组件 100,其中井底组件100示例性地包括处于钻柱104的远端上的钻头102。各种随钻测井(LWD) 和随钻测量(MWD)工具还可W在井底组件100内联接。在示例性系统中，测井工具106仅可联 接在钻头之上，其中所述测井工具可读取与井眼相关联的数据(例如，倾角和方向）。在一些 情况下，井底组件100可包括泥浆马达112。泥浆马达112可从在钻柱104内流动的钻井液获 得能量，并且根据所提取的能量，泥浆马达112可使钻头102( W及如果存在的话，测井工具 106)与由表面设备施加给钻柱的旋转分开且隔开地旋转。泥浆马达还可包括用W辅助变更 井眼轨迹的弯曲外壳子组件(在图1中未具体示出，但稍后将加 W论述）。另外的测井工具可 在钻柱中驻留于泥浆马达112之上，诸如示例性测井工具114。
[0033] 井底组件100通过钻柱104从钻井平台116下降。钻柱104延伸通过立管118和井口 120。支撑在井架123内或其周围的钻井设备（相对于图2更加详细地论述的示例性钻井设 备)可使钻柱104旋转，并且钻柱104的旋转运动和/或由泥浆马达112产生的旋转运动致使 钻头102通过地层材料122形成井眼108。限定在钻柱104与井眼108之间的体积被称为环 125。井眼108穿透被认为含有商业可行量的控的地下区域或储层，诸如储层110。
[0034] 根据至少一些实施方案，井底组件100还可包括通信子系统。具体而言，示例性井 底组件100包括遥测模块124。遥测模块124可通信地联接到各种测井工具106和114,并且接 收由测井工具106和114测量和/或记录的测井数据。遥测模块124可使用任何合适的通信通 道(例如，在钻柱104中流动的钻井液内的压力脉冲、通过钻柱104的杆的声学遥测、电磁遥 、嵌入钻柱104中的光学纤维或其组合)将测井数据传送到表面，并且类似地，遥测模块 124可通过一个或多个通信通道从表面接收信息。
[0035] 图2示出示例性基于陆地的钻井操作。具体而言，图2示出装备有支撑起重机204的 井架202的钻井平台200。起重机204悬挂顶部驱动器208,起重机204和顶部驱动器使钻柱 103旋转并下降通过井口 210。钻井液由泥浆累214累送通过流动管路216、竖管218、碟颈管 220、顶部驱动器208,并且在高压和高体积下向下通过钻柱104,通过钻头102中的喷嘴或喷 射口喷出。随后，钻井液经由环125逆行行进，通过防喷器(未具体地示出）并进入表面上的 泥浆坑224中。在表面上，钻井液得到清洁并随后再次由泥浆累214循环。钻井液用来冷却钻 头102, W便将钻屑从井眼的基底运载到表面并平衡岩石地层中的流体静压。
[0036] 在遥测模块124编码传播到表面的压力脉冲的示例性情况下，诸如变换器232、234 和/或236的一个或多个变换器将压力信号转换成用于信号数字转换器238(例如，模数转换 器）的电信号。虽然示出=个变换器232、234和/或236,但可在特定情况中使用更多的变换 器或更少的变换器。数字转换器238向表面计算机240或一些其他形式的数据处理装置供应 数字形式的压力信号。表面计算机240根据软件(其可存储在计算机可读存储介质上)操作 来监测并控制钻井处理，包括处理并解码从井下接收的与遥测术有关的信号的指令。表面 计算机240可通信地联接到在钻井现场中及其周围的许多装置，并且为了不使论述过度复 杂，此类通信联接并未示出。
[0037] 在一些情况下，在钻井现场中及其周围收集和/或产生的数据(例如估算的或实际 的弯曲度数据），W及由遥测模块124发送的测井数据可在显示装置241上显示。在再其他示 例性实施方案中，表面计算机240可将数据转发给另一个计算机系统，诸如在油田服务提供 商的操作中屯、处的计算机系统242,所述操作中屯、远离钻井现场。在计算机系统240与计算 机系统242之间的数据通信可采取任何合适的形式，诸如通过互联网、通过局域网或广域网 或如图所示通过卫星244链路。
[0038] -滑动钻井和旋转钻井的概述
[0039] 井路径的轨迹可包括直的垂直部段、弯曲部段和直的非垂直部段W便达到指定目 标。钻床将在滑动钻井周期与旋转钻井周期之间交替，W便达到沿井路径的指定目标。滑动 钻井用来构建、校正或改变井眼中钻井的角度。另一方面，旋转钻井用来保持井眼在当前方 位角和倾角下的轨迹。换言之，当达到井眼所希望的方向时，旋转钻井用来继续向正前方钻 井，而滑动钻井用来产生弯曲路径。关于图3A和图3B更加详细地描述滑动钻井模式和旋转 钻井模式。
[0040] 图3A和图3B示出包括弯曲子组件302、马达304和钻头306的可转向的泥浆马达外 壳300。应注意，为了清楚起见，已经放大了在弯曲子组件302中示出的弯曲角度，并且在实 践中弯曲可W是距泥浆马达外壳的轴线一度或两度的量级上。
[0041 ]如上文所述，W W下两种模式中的一种使用弯曲子组件:旋转钻井模式和滑动钻 井模式。图3A示出在滑动钻井期间的井眼312和泥浆马达外壳300。滑动钻井模式用来产生 弯曲的路径。在滑动钻井期间，流动通过钻柱的钻井液致使马达304使钻头306旋转而同时 表面处的钻柱保持抵抗旋转。因为钻柱在滑动钻井期间并不从表面旋转，所W弯曲子组件 302的角度和方向确定钻井的方向和曲率。可通过井下测量仪器(诸如位于BHA 308内的MWD 或LWD工具)获得关于弯曲子组件302的取向的信息从表面确定弯曲子组件302的角度和方 向。通过改变钻柱的取向，并因此改变弯曲子组件的方向可W是定向的，钻床可因此改变钻 井的方向。
[0042]图3B示出在旋转钻井期间的井眼312和泥浆马达外壳300。在旋转钻井期间，与产 生弯曲路径相反，井眼被钻井W保持当前的轨迹(例如，当前的方位角和倾角）。具体而言， 从表面旋转整个钻柱，包括马达304和钻头306。在旋转钻井期间，因为钻柱的远端W距钻柱 剩余部分的轴线的角度弯曲，所W钻柱的远端可在由虚线314指示的区域内在井眼周围"扫 掠'。
[0043] 使用滑动钻井和旋转钻井的组合，钻床试图沿计划的井路径轨迹钻井井眼。尽管 试图跟随计划的井路径轨迹，但可能的是，在钻井进行时，实际的钻井路径可能偏离路线或 可能具有一些意想不到的弯曲度。虽然可W预期一些弯曲度，但过度的弯曲度可引起钻井 问题。
[0044] -计划井路径
[0045] 图4示出地球地壳的一部分的透视剖面图。具体而言，图4示出地球的表面400,并 且在表面400下方是含控地层402的一部分。为了不使附图过度复杂，并未示出表面400与含 控地层402之间的覆盖层。图4还示出延伸到并通过含控地层的计划的井路径404,并且所述 计划的井路径具有估算的弯曲度408(由虚线-点-虚线示出并为了清晰起见进行了放大）。 计划的井路径404与井架406相关联。
[0046] 因为与计划的井路径404相关联的井眼被钻井到含控地层中，井眼的特性可引起 任何数目的钻井事件。例如，钻井到地球地层中的井可经历卡管情况、井眼塌陷或井孔紧。 在一个实施方案中，从沿计划的井路径404钻井的井眼产生的问题的可能性部分取决于井 路径404的弯曲度，其中井路径的弯曲度可W认为是井路径的"平滑度"。"更平滑的"井路径 可指示更加有效的钻井操作，并且可与钻井事件发生的较低可能性相关联。另一方面，不那 么平滑的井路径可指示不那么有效的钻井操作。具有高弯曲度的井路径可通过具有更高的 全角变化率、更高的曲率和/或更多的螺旋形而得W量化。因此，具有高弯曲度的井路径可 指示具有增加钻井问题风险的井路径。相对于图5示出计划的井路径和一些估算的弯曲度 的更加详细的视图。
[0047] 图5示出诸如图4中描绘的计划的井路径404的计划的井路径部段的剖面正视图。 具体而言，图5示出两个井路径W传达关于弯曲度的想法。在设计阶段，计划的井路径可由 路径404表示，所述路径404限定基本垂直部分502、弯曲部分504和基本水平部分506。在实 际钻井期间，井眼可或将精确地跟随沿管路的计划的井路径404是非常不可能的。相反，在 钻井距表面较大距离处(例如，4000英尺或更多）的井眼中，在实际井路径中出现波动是可 能的。因此，计划的井路径404可具有估算的弯曲度，如由虚线-点-虚线408所示。为了清楚 起见，估算的弯曲度408进行了放大。
[0048] -估算计划的井路径的弯曲度
[0049] 在计划阶段，可从多个数据源计算估算的弯曲度508,所述数据源包括来自具有与 本井类似特性的历史（即，先前钻井的）井和/或来自补偿井的数据。此外，通过使用在用来 计划井眼的滑动表中提供的数据，可计算估算的弯曲度。
[0050] 在一个实施方案中，计划的井路径可与计划的滑动表(诸如图6中示出的示例性滑 动表)相关联。换言之，在计划阶段，在提出的钻井现场处建立钻机之前，可产生用于计划的 井路径404的滑动表。滑动表包括各种计划的值，包括计划的滑动钻井和旋转钻井时间。
[0051] 具体而言，示例性滑动表600是提供各种计算的和计划的变量的记录的数据表。最 后，包含于滑动表600上的数据向钻床提供在试图沿计划的路径钻井井眼时使用的信息。虽 然在计划阶段尚未产生实际的弯曲度，但滑动表数据可用来基于计划的旋转钻井时间和计 划的滑动钻井时间计算计划的井路径的估算的弯曲度。另外，滑动表内包含其他有用数据。
[0052] 参考滑动表内提供的其他信息，列602提供井眼的计划的测量的深度（W英尺表 示）。在定向井中，测量的深度是井眼的钻井部分的长度。在垂直井中，测量的深度是距表面 的真实垂直深度;然而，在定向井中，测量的深度将比由于在定向井中井眼的钻井部分的长 度将远离垂直线而弯曲的事实的测量的深度更长。
[0053] 列604提供在每个勘测点处的计划的倾角，其中所述倾角是偏离垂直线的角度（用 度表示）。列606提供在每个勘测点处的计划的方位，其中所述方位是从北方向顺时针测量 的水平面上的井眼的角度(用度表示）。列608提供在每个勘测点处的计划的真实垂直深度， 其中所述真实垂直深度是从井中的点到表面上的点的垂直距离。列610提供计划的垂直部 段，其中所述垂直部段是在勘测点处的沿计划的井路径的距表面处开始位置的垂直轴线的 水平距离。
[0054] 列612提供在每个勘测点处的计划的全角变化率，其中所述全角变化率是井眼的 倾角和/或方位角的变化的量的测量（W度表示）。列614提供计划的构建速率，所述构建速 率是在对应的勘测点处的井路径中的曲率的量（W度/100英尺表示）。列616提供计划的转 弯速率，所述转弯速率是在从表面的水平面向下看时期望井路径向左转和向右转的程度 (W度/100英尺表示）。列618指示钻井模式针对测量的深度的每个计划的部分是旋转钻井 模式还是滑动钻井模式。例如，在5014.7英尺与5031英尺之间，期望W旋转钻井模式钻井井 目艮，然而在5062.7英尺与5078英尺之间，期望W滑动钻井模式钻井井眼。
[0055] 在计划阶段期间，通过考虑在计划的滑动表600中提供的数据，包括旋转钻井时间 与滑动钻井时间之间的关系，根据示例性实施方案的软件可为计划的井路径整体或为计划 的井路径的部段计算估算的弯曲度值。如果计划的井路径的估算的弯曲度值超过预定的阀 值，那么可能需要调整计划的井路径。例如，为了改变计划的井路径，可改变存在于滑动表 中的旋转钻井量与滑动钻井量之间的关系。在另一个实例中，可使用具有弯曲子组件的不 同泥浆马达，所述弯曲子组件具有不同的弯曲角度。其他示例性改变可包括对钻井孔的计 划直径的改变，或其中钻井将开始于表面上的物理位置的改变。具体而言，如果估算的弯曲 度指示过多的曲率，那么井眼的进入点的物理位置可能移离指定的目标W减小曲率构件速 率。
[0056] -计划的和实际的钻井数据
[0057] 虽然关于图6论述的实施方案是计划的滑动表的实施方案，但其他类型的滑动表 在整个钻井过程中是可能的。在另一个实施方案中，多个滑动表可能用于一个井路径。换言 之，一个滑动表可包含与从已被钻井的井路径的部分测量和/或计算的实际数据有关的数 据，并且另一个滑动表可包含用于井路径的剩余未钻井部分的计划的数据。在又一个实施 方案中，滑动表可包含用于被完全钻井的井眼的实际测量和/或计算的数据。对于包含实际 测量和/或计算的数据的滑动表来说，计算用于井眼的被钻井部段的实际弯曲度值是可能 的，其中井眼的被钻井部分的弯曲度可由下面的方程式1计算：
[0058]
(1)
[0059] 其中T是井眼的计算出的实际弯曲度;a是井眼在两个勘测点之间的倾角，限定为 沿井眼的切线与垂直线之间的角；A D是相对于全角变化率的两个勘测点之间的距离;Si是 在勘测点i处的全角变化率值;并且化是在勘测点i处的深度。
[0060] 无论如何，如果滑动表内包含的数据是用于计划的井路径，用于井眼的实际被钻 井的部分，或用于其组合，那么可结合可计算估算的弯曲度的模型使用所述数据。在详细设 计模型的具体细节之前，现将论述所述模型在各种井路径情境中的使用
[0061]-各种井路径情境
[0062 ] --到达勘测点的部分被钻井的井眼
[0063] 图7示出部分被钻井的井眼700的部段的剖面正视图。具体而言，图7示出位于现已 部分被钻井的井眼700的端部处的先前的计划的井路径404(由虚线所示）的一部分。在运个 实例中，计划的井路径404的剩余未钻井部分可与估算的弯曲度704(再一次为了清晰起见 进行了放大)相关联。
[0064] 图7还示出S个示例性勘测点706、708和710。在每个勘测点处，收集并且(如果需 要的话)计算测量和观察的数据。例如，在勘测点708处，可能计算并确定实际弯曲度值712 (示出为虚线-点-虚线712,并且为了清楚起见进行了放大）。
[0065] 然而，因为在勘测点处做出了测量和计算，所W在此时既未知又不能准确地计算 出未钻井的计划的井路径404的弯曲度。换言之，井眼或井路径的一部分中的实际弯曲度是 未知的，直到井路径或井眼的一部分已被钻井和勘测。
[0066] 估算弯曲度可在钻井计划的井路径404的未钻井部分中进行什么对钻井有效井来 说是有用的知识。在一个实施方案中，可将关于计划的井路径404的剩余未钻井部分的计划 的滑动表信息输入到模型中，其中所述模型将计算估算的弯曲度408。
[0067] 基于实际弯曲度712和估算的弯曲度408的组合，如果可实现计划的井路径而不遭 遇太多钻井问题，那么所述钻井可沿计划的井路径404继续。然而，考虑到实际弯曲度712和 由模型计算的估算的弯曲度408,如果沿计划的井路径404继续钻井可能引起问题，那么钻 床可对一个或多个钻井参数做出调整W命中指定的目标。具体而言，钻床可通过改变旋转 钻井时间的量对滑动钻井时间的量来调整井路径的轨迹。其他调整可包括:改变计划的井 路径的至少一部分的直径;察看井眼的一部分;改变井眼的一部分的直径;或重新钻井井眼 的一部分。
[0068] 在另一个实施方案中，所述模型可用来计算沿计划的井路径的部分被钻井的井眼 的弯曲度，其中钻井在经过勘测点，但在随后的勘测点处进行测量之前已经发生。
[0069] --在勘测点之间的部分被钻井的井眼
[0070] 现转到图8,根据模型可提供关于估算的弯曲度的计算的又一情境示出部分被钻 井的井眼。具体而言，图8示出已被钻井到位置802的部分被钻井的井眼700。井路径的剩余 部分是计划的井路径404的未钻井部分。沿井路径的是示例性勘测点706、708和710。因为井 眼700在经过勘测点706时已经被钻井，所W仅能够针对井眼的从表面到勘测点706的部分 计算实际弯曲度712。尽管井眼已被钻井到位置802的事实，但因为钻井尚未延伸到下一个 勘测点708,所W还不知道勘测点706与位置802之间的弯曲度804。
[0071] 使用所述模型，可基于实际的旋转钻井时间时间和滑动钻井时间为勘测点706与 位置802之间的钻井计算估算的弯曲度804。另外，使用计划的井路径404的未钻井部分的计 划的滑动表数据，所述模型可计算估算的弯曲度408。结合估算的弯曲度804和408(即，未知 但估算的弯曲度），W及实际弯曲度712,钻床可确定是否可能按计划沿路径404继续钻井。 如果实际弯曲度712和估算的弯曲度804和408高于预定阀值，那么钻床可调整钻井计划。
[0072] 在另一个实施方案中，所述模型可用来计算沿计划的井路径的部分被钻井的井眼 的弯曲度信息，其中所述钻井从计划的井路径脱离目标。
[0073] ------脱离目标的部分被钻井的井眼
[0074] 图9示出部分被钻井的井眼的部段的剖面正视图。具体而言，图9示出先前计划的 井路径404(由虚线示出）的一部分。图9还示出部分被钻井的井眼902,其中所述部分被钻井 的井眼902大约在位置910从计划的井路径404偏离。如果部分被钻井的井眼902的钻井路径 沿其当前轨迹继续，那么它将最可能不命中指定的目标906。因此，钻床应调整井路径的轨 迹(诸如通过沿点线904进行钻井），W便返回对准目标。在对井路径做出改变W返回对准计 划的井路径404之前，所述模型可用来基于多个数据(一些在先前已被论述)计算新计划的 井路径的估算的弯曲度。在一个实施方案中，所述模型可计算新计划的路径904的估算的弯 曲度。也就是说，可将具有旋转钻井时间和滑动钻井时间W实现新计划的井路径904的计划 的滑动表应用到所述模型，并且所述模型可计算用于到达指定目标906的井路径的剩余部 分的估算的弯曲度。如果与实际弯曲度908结合的估算的弯曲度超过弯曲度阀值，那么不可 能沿新计划的井路径904钻井并仍到达指定目标906。如果实际弯曲度和估算的弯曲度的组 合超过弯曲度阀值，那么钻床可改变先前论述的多种钻井参数中的任一种W校正所述问 题。
[0075] 如果由所述模型计算的估算的弯曲度使得新计划的井路径904不是可行的选项， 那么钻床将考虑其他选项W便进行钻井W成功地到达指定目标906。例如，不同的计划的井 路径可被认为具有更小的曲率。对于每个被认为是新计划的井路径来说，所述模型可用来 计算估算的弯曲度，并且考虑到所述估算的弯曲度，钻床可确定新的钻井计划。
[0076] -模型的操作
[0077] 如先前所述，所述模型可用来通过接收多个不同数据作为输入值来计算计划的井 路径的估算的弯曲度。所述模型可W按照各种方式来进行操作。在一个实施方案中，所述模 型可通过将多个数学模型与关于滑动钻井时间和旋转钻井时间的信息（例如，计划的旋转 钻井时间和计划的滑动钻井时间的比)组合在一起来计算指示估算的弯曲度的值。例如，在 一个实施方案中，所述模型可通过人工智能来计算估算的弯曲度值。具体而言，所述模型可 从先前的计算(例如，来自又一个补偿井的实际弯曲度、滑动钻井时间和旋转钻井时间）学 习，并且使用当前的数据预测和计算估算的弯曲度。在另一个实施方案中，所述模型可使用 神经网络进行计算，W基于由所述模型接收的数据预测弯曲度值，其中可使用来自又一个 补偿井的实际弯曲度、滑动钻井时间和旋转钻井时间来训练所述神经网络。在又一个实施 方案中，所述模型可实现许多数学方法中的任一种，所述许多数学方法诸如:正弦波法;螺 旋法;随机的倾角和方位角法；W及随机的有关方位角的倾角法。
[0078] 再一次考虑图7中示出的示例性情境。所述模型可基于在计划的滑动表600中提供 的数据(具体而言，旋转钻井时间和滑动钻井时间）计算估算的弯曲度704。基于所述估算的 弯曲度704,钻床可做出弯曲度值是否高于如果井眼沿当前的和计划的井路径404继续进 行，那么钻井问题会出现的阀值的确定。如果计算的弯曲度值高于弯曲度阔值，那么将对井 路径或对其他钻井参数(诸如滑动钻井时间与旋转钻井时间之比)做出调整。
[0079] -调整模型
[0080] 除接收计划的和/或期望的测量值（即，来自计划的滑动表)作为输入之外，已知的 和实际测量的数据可用来更新和简化模型算法。例如，再次返回图7,从表面到勘测点708的 弯曲度712是已知的。然而，在钻井之前，所述模型可能已经基于计划的滑动表数据计算出 用于井路径的那部段的估算的弯曲度。既然实际上已经测量和计算出弯曲度712,可使用实 际弯曲度712W便更新用来确定后来的弯曲度的模型算法。换言之，所述模型可加 W微调 和/或重新训练W通过提供实际测量的数据而进行更好的计算。
[0081] 除用于当前井路径的实际测量的数据之外，还可通过使用从具有类似特性和参数 的补偿井或历史井测量的实际弯曲度更新所述模型。例如，在井附近可能已经经历了与在 当前的井路径中期望的那些弯曲度值类似的弯曲度值。因此，可通过基于实际测量的补偿 井数据调整算法而将所述模型制造得更加稳固。在另一个实施方案中，来自具有类似特性 的井的历史信息可用来提高模型的提供准确且有用的弯曲度估算的能力。
[0082] -示例性计算机系统
[0083] 图10更加详细地示出计算机系统1000,所述计算机系统1000可用来计算井路径的 弯曲度值。因此，计算机系统1000可表示计算机系统240或242,或可在其上执行实现模型的 计算机指令的任何计算机系统。计算机系统1000包括处理器1002,并且所述处理器通过网 桥装置1006联接到显示装置1010和主存储器1004。可在显示装置1010上显示各种计算，包 括弯曲度值。此外，处理器1002可通过网桥装置1006联接到长期存储装置1008(例如，硬盘 驱动器、固态硬盘、记忆棒、光盘）。可由处理器1002执行的程序可存储在存储装置1008上， 并且在需要时由处理器1002访问。在一些情况下，将程序从存储装置1008复制到主存储器 1004,并且从主存储器1004执行程序。因此，主存储器1004和存储装置1008应被视作计算机 可读存储介质。
[0084] 图11示出描绘总方法的流程图，可将所述总方法中的一些执行为在处理器上执行 的程序。所述方法开始(块1100)，通过计算机系统接收用于井路径的旋转钻井时间和滑动 钻井时间的指示(块1102);基于用于井路径的旋转钻井时间和滑动钻井时间的指示来计算 指示井路径的弯曲度的值(块1104);通过计算机系统确定井路径超过弯曲度阀值，所述确 定基于指示弯曲度的值(块1106); W及响应于确定井路径超过弯曲度阀值，改变关于井路 径的钻井参数(块1108)。此后，所述方法结束(块1110)。
[0085] 应当指出，虽然理论上可能由人仅使用笔或纸执行上文所述的一些或所有的计 算，但基于人执行此类任务的时间测量值可能从人-小时到人-年的范围之间变化，如果不 是更多的话。因此，运段应充当对现有的或后来添加的任何权利要求限制的支持，阐述执行 本文描述的任何任务的时间段小于手工执行任务所需的时间，小于手工执行任务的时间的 一半，并且小于手工执行任务的时间的四分之一，其中"手动"指排他性地使用铅笔和纸执 行所述工作。
[0086] 从本文提供的描述，本领域技术人员能够容易地将按描述创建的软件与适当的通 用或专用计算机硬件组合起来，W创建根据各种实施方案的计算机系统和/或计算子部件， W创建用于执行各种实施方案的方法的计算机系统和/或计算机子部件，和/或W创建存储 用于实施各种实施方案的方法方面的软件程序的非暂时性计算机可读介质（即，不是载 波)。
[0087] 本发明的至少一个实施方案包括对"一个实施方案"、"实施方案"、"一些实施方 案"、"各种实施方案"或指示特定元素或特征的类似物的参考。虽然短语可出现在各个地 方，但所述短语不一定指同一实施方案。
[0088] W上论述仅意图示出本发明的原理和各种实施方案。本领域技术人员一旦完全了 解W上公开内容就将清楚明白众多变化和修改。例如，虽然就基于旋转钻井时间与滑动钻 井时间之比计算弯曲度值而论已经对各种实施方案进行了描述，但上下文不应被视为对所 描述的一个或多个实施方案的范围的限制-同一技术可用于其他实施方案。所附权利要求 书意图被解释为涵盖所有运类变化和修改。
【主权项】
1. 一种方法，其包括： 通过计算机系统接收用于井路径的旋转钻井时间和滑动钻井时间的指示； 基于用于所述井路径的旋转钻井时间和滑动钻井时间的所述指示计算指示所述井路 径的弯曲度的值； 通过所述计算机系统确定所述井路径超过弯曲度阀值，所述确定基于指示弯曲度的所 述值；以及 响应于确定所述井路径超过所述弯曲度阀值，改变关于所述井路径的钻井参数。2. 根据权利要求1所述的方法，其中计算指示弯曲度的所述值还包括将旋转钻井时间 和滑动钻井时间的指示应用到模型，其中所述模型基于旋转钻井时间与滑动钻井时间的指 示之间的关系产生指示所述井路径的弯曲度的所述值。3. 根据权利要求2所述的方法，其还包括基于在补偿井中测量的弯曲度产生所述模型。4. 根据权利要求2所述的方法，其中当所述模型产生指示弯曲度的所述值时，所述模型 进一步使用选自由：人工智能;和神经节点组成的组中的至少一个来产生所述值。5. 根据权利要求2所述的方法，其还包括： 接收用于沿所述井路径的一部分钻井的井眼的一部分的旋转钻井时间和滑动钻井时 间的指示； 接收所述井眼的所述部分的实际弯曲度的指示；以及 基于所述井眼的实际弯曲度和用于井眼的一部分的旋转钻井时间和滑动钻井时间的 指示更新所述模型。6. 根据权利要求1所述的方法，其中所述井路径被设计来校正井眼距计划的井路径的 偏呙。7. 根据权利要求1所述的方法，其还包括： 通过所述计算机系统接收沿所述井路径的一部分钻井的井眼的一部分的旋转钻井时 间和滑动钻井时间的指示； 基于用于所述井眼的旋转钻井时间和滑动钻井时间的指示通过所述计算机系统计算 指示所述井眼的弯曲度的值； 通过所述计算机系统将指示所述井路径的弯曲度的所述值与指示所述井眼的弯曲度 的所述值组合，从而产生组合的弯曲度；以及 其中确定所述井路径超过弯曲度阀值还包括基于所述组合的弯曲度进行确定。8. 根据权利要求1所述的方法，其中改变所述钻井参数还包括改变用于所述井路径的 所述旋转钻井时间和所述滑动钻井时间。9. 根据权利要求1所述的方法，其中改变所述钻井参数还包括改变选自由钻压;钻柱的 旋转速度；以及井底组件的部件组成的组中的至少一个。10. -种系统，其包括： 处理器； 存储器，其联接到所述处理器； 所述存储器存储程序，所述程序在由所述处理器执行时致使所述处理器来： 接收用于井路径的旋转钻井时间和滑动钻井时间的指不； 基于用于所述井路径的旋转钻井时间和滑动钻井时间的所述指示计算指示所述井路 径的弯曲度的值;并且 确定所述井路径超过弯曲度阀值，所述确定基于指示弯曲度的所述值。11. 根据权利要求10所述的系统，其中当所述处理器计算指示弯曲度的所述值时，所述 程序还致使所述处理器基于模型产生指示所述井路径的弯曲度的所述值，所述模型基于旋 转钻井时间和滑动钻井时间的指示产生指示所述井路径的弯曲度的所述值。12. 根据权利要求11所述的系统，其中当所述处理器产生指示弯曲度的所述值时，所述 程序还致使所述处理器基于在补偿井中测量的弯曲度产生所述值。13. 根据权利要求11所述的系统，其中当所述处理器产生指示弯曲度的所述值时，所述 程序还致使所述处理器基于所述模型使用选自由：实现人工智能的指令;和实现神经网络 的节点的指令组成的组中的至少一个产生所述值。14. 如权利要求11所述的系统，其中所述程序还致使所述处理器： 接收用于沿所述井路径的一部分钻井的井眼的一部分的旋转钻井时间和滑动钻井时 间的指示； 接收所述井眼的所述部分的实际弯曲度的指示;并且 基于所述井眼的实际弯曲度和用于井眼的一部分的旋转钻井时间和滑动钻井时间的 指示更新所述模型。15. 如权利要求10所述的系统，其中当所述处理器进行接收时，所述程序还致使所述处 理器接收选择来校正井眼距计划的井路径的偏离的滑动钻井时间和旋转钻井时间的指示。16. 根据权利要求10所述的系统，其中所述程序还致使所述处理器： 接收用于沿所述井路径的一部分钻井的井眼的一部分的旋转钻井时间和滑动钻井时 间的指示； 基于用于所述井眼的旋转钻井时间和滑动钻井时间的所述指示计算指示所述井眼的 弯曲度的值； 将指示所述井路径的弯曲度的所述值与指示所述井眼的弯曲度的所述值组合，从而产 生组合的弯曲度;并且 其中当所述处理器进行确定时，所述程序还致使所述处理器基于所述组合的弯曲度确 定所述井路径超过弯曲度阀值。17. -种存储程序的非暂态计算机可读介质，所述程序在由所述处理器执行时致使所 述处理器来： 接收用于井路径的旋转钻井时间和滑动钻井时间的指不； 基于用于所述井路径的旋转钻井时间和滑动钻井时间的所述指示计算指示所述井路 径的弯曲度的值;并且 确定所述井路径超过弯曲度阀值，所述确定基于指示弯曲度的所述值。18. 根据权利要求17所述的非暂态计算机可读介质，其中当所述处理器计算指示弯曲 度的所述值时，所述程序还致使所述处理器基于模型产生指示所述井路径的弯曲度的所述 值，所述模型基于旋转钻井时间和滑动钻井时间的指示产生指示所述井路径的弯曲度的所 述值。19. 根据权利要求18所述的非暂态计算机可读介质，其中当所述处理器产生指示弯曲 度的所述值时，所述程序还致使所述处理器基于在补偿井中测量的弯曲度产生所述值。20. 根据权利要求18所述的非暂态计算机可读介质，其中当所述处理器产生指示弯曲 度的所述值时，所述程序还致使所述处理器基于所述模型为选自由：实现人工智能的指令； 和实现神经网络的节点的指令组成的组中的至少一个产生所述值。21. 根据权利要求18所述的非暂态计算机可读介质，其中所述程序还致使所述处理器： 接收所述井眼的所述部分的实际弯曲度的指示;并且 基于所述井眼的实际弯曲度和用于井眼的一部分的旋转钻井时间和滑动钻井时间的 指示更新所述模型。22. 如权利要求17所述的非暂态计算机可读介质，其中当所述处理器进行接收时，所述 程序还致使所述处理器接收选择来校正井眼距计划的井路径的偏离的滑动钻井时间和旋 转钻井时间的指示。23. 根据权利要求17所述的非暂态计算机可读介质，其中所述程序还致使所述处理器： 接收用于沿所述井路径的一部分钻井的井眼的一部分的旋转钻井时间和滑动钻井时 间的指示； 基于用于所述井眼的旋转钻井时间和滑动钻井时间的所述指示计算指示所述井眼的 弯曲度的值； 将指示所述井路径的弯曲度的所述值与指示所述井眼的弯曲度的所述值组合，从而产 生组合的弯曲度;并且 其中当所述处理器进行确定时，所述程序还致使所述处理器基于所述组合的弯曲度确 定所述井路径超过弯曲度阀值。
【文档编号】E21B45/00GK105829646SQ201380078625
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2013年8月30日
【发明人】R·塞缪尔, G·A·乌尔达尼塔
【申请人】界标制图有限公司