NO20101041A1 - System og fremgangsmåte for sanntids kvalitetskontroll for nedhulls loggeanordninger - Google Patents

Abstract

En illustrerende utførelsesform av en fremgangsmåte blir beskrevet for vurdering av bildekvaliteten til et brønnhullsformasjonsbilde, hvor fremgangsmåten omfatter innhenting av innsamlingssystemdata fra et antall brønnhullssensorer; anvendelse av et sett med regler på innsamlingssystemdataene for å fremskaffe en innsamlingskvalitetsindikator; og presentering av innsamlingskvalitetsindikatoren ved et sted på overflaten. Det er også beskrevet et system for å utføre fremgangsmåten.

Description

BAKGRUNN

Teknisk område

Oppfinnelsen angår generelt formasjonslogging.

Teknisk bakgrunn

Oljebrønnlogging har vært kjent i mange år og gir en olje- og gassbrønnborer informasjon om den spesielle grunnformasjonen som bores. Ved konvensjonell oljebrønnlogging, etter at en brønn er blitt boret, blir en probe kjent som en sonde senket ned i borehullet og brukt til å bestemme visse karakteristikker ved formasjonene som brønnen har krysset. Sonden er typisk en hermetisk forseglet stålsylinder som henger i enden av en lang kabel som gir mekanisk understøttelse for sonden og som gir kraft til instrumenter inne i sonden. Kabelen tilveiebringer også kommunikasjonskanaler for sending av informasjon i form av data opp til overflaten. Det blir dermed mulig å måle visse parametere i undergrunnsformasjonene som en funksjon av dybde, det vil si mens sonden trekkes opp gjennom borehullet. Slike "kabelmålinger" blir normalt utført i sann tid (imidlertid blir disse målingene tatt lenge etter at den aktuelle boringen av borehullet har funnet sted).

En kabelsonde overfører vanligvis energi til de formasjonene som omgir borehullet såvel som å virke som en passende mottaker for å detektere den samme energien som vender tilbake fra formasjonene, for å tilveiebringe innsamling av en parameter av interesse. Som velkjent for fagkyndige på dette området, kan parametere av interesse innbefatte, men er ikke begrenset til, elektrisk resistivitet, akustisk energi eller nukleære målinger som direkte eller indirekte gir informasjon om undergrunnsdensiteter, reflektanser, grenser, fluider og litologier blant mange andre.

Kabelverktøy for evaluering av formasjoner (slik som gammastrålingsverktøy for måling av densitet) har mange ulemper og mangler som innbefatter tap av boretid, kostnadene og forsinkelsen i forbindelse med inn- og utkjøring av borestrengen for å gjøre det mulig å senke kabelverktøyet ned i borehullet, og både oppbygningen av en betydelig slamkake og invasjon i formasjonen av borevæsker under tidsperioden mellom boring og målingene. En forbedring i forhold til kjente teknikker er måling-under-boring (MWD) hvor mange av karakteristikkene ved formasjonen blir bestemt hovedsakelig samtidig med boringen av borehullet.

Måling-under-boring (MWD) eliminerer delvis eller fullstendig nødvendigheten av å avbryte boreoperasjonen for å fjerne borestrengen fra borehullet for å ta de nødvendige målingene som kan fremskaffes ved hjelp av kabelteknikker. I tillegg til evnen til å logge karakteristikkene til formasjonen som borkronen passerer gjennom, gir denne informasjonen på sanntidsbasis betydelige fordeler med hensyn til sikkerhet og logistikk i forhold til kabelteknikkene for boringsoperasjonen. Et potensielt problem med MWD-loggeverktøy er at målingene typisk blir tatt mens verktøyet roterer. Siden målinger blir tatt kort etter at borkronen har boret borehullet, er utvaskinger et mindre problem enn ved kabellogging. Likevel kan det være en viss variasjon i avstanden mellom loggeverktøyet og borehullsveggen ("veggavstand") med azimut. Kjernefysiske eller nukleære målinger blir spesielt forringet ved store veggavstander på grunn av den spredningen som frembringes av borehullsfluider mellom verktøyet og formasjonen.

US-patent nr. 5,397,893 til Minerte, hvis innhold herved i sin helhet inkorporeres ved referanse, beskriver en fremgangsmåte for å analysere data fra MWD-loggeverktøy for evaluering av formasjoner, som kompenserer for rotasjon av loggeverktøyet (sammen med resten av borestrengen) under måleperiodene. Densitetsmålingen blir kombinert med målingen fra en diametermåler for borehullet, fortrinnsvis en akustisk diametermåler. Den akustiske diametermåleren måler kontinuerlig veggavstanden mens verktøyet roterer omkring i borehullet. Hvis diametermåleren er innrettet med densitetskilden og detektorene, gir dette en bestemmelse av veggavstanden foran detektorene til ethvert gitt tidspunkt. Denne informasjonen blir brukt til å separere densitetsdataene i et antall grupper basert på størrelsen av veggavstanden. Etter et forutbestemt tidsintervall kan densitetsmålingen så foretas. Det første trinn i denne prosessen er for densiteter ved kort avstand (SS, short space) og lang avstand (LS, long space) som skal beregnes fra dataene i hver gruppe. Disse densitetsmålingene blir så kombinert på en måte som minimaliserer den totale feilen i densitetsberegningen. Denne korreksjonen blir utført ved å bruke "spine and ribs"-algoritmen for å gi en korrigert densitet.

US-patent nr. 6,584,837 til Kurkoski, som herved i sin helhet inkorporeres ved referanse, beskriver en LWD-densitetssensor som innbefatter en gammastrålings-kilde og minst to Nal-detektorer atskilt fra kilden for å bestemme målinger som indikerer formasjonens densitet. Et magnetometer på vektrøret måler den relative azimutvinkelen til Nal-detektorene. En akustisk diametermåler blir brukt til å ta målinger av veggavstanden for Nal-detektoren. Målinger tatt ved hjelp av detektorene blir inndelt i rommessige grupper definert etter veggavstand og azimut. Ved hver azimutal sektor blir densitetsmålingene kompensert for veggavstand for å gi en enkelt densitetsmåling for sektoren. De azimutale sektorene blir kombinert på en måte for å gi en kompensert azimutal geostyringsdensitet. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan også brukes i forbindelse med anordninger for neutronporøsitets-målinger.

MWD-instrumenter innbefatter i noen tilfeller en mulighet for å sende i det minste noen av undergrunnsavbildningene og målingene som er innsamlet, til registreringsutstyr på jordoverflaten ved det tidspunkt da målingene blir tatt ved å bruke et telemetrisystem (f.eks. MWD-telemetri). Et slikt telemetrisystem modulerer trykket i en borevæske som pumpes gjennom boringsenheten for å bore brønnhullet. Telemetrisystemet med fluidtrykkmodulasjon som er kjent på området, er imidlertid begrenset til å sende data ved en hastighet på høyst noen få bits pr. sekund. Fordi det datavolumet som måles ved hjelp av typiske verktøy for generering av brønnloggingsbilder er forholdsvis stort, blir for tiden borehullsbilder etter et MWD-instrument fjernet fra brønnhullet og innholdet i en intern lagringsanordning eller et minne, blir hentet opp, eller gir lavere oppløsning under boring. Bildene er tilgjengelige i sann tid og dermed blir kvalitetskontroll i sann tid tilveiebrakt i en illustrerende utførelsesform.

Mange typer brønnloggingsinstrumenter er blitt innrettet for å ta målinger som kan konverteres til en visuell representasjon eller et "bilde" av veggen i et brønnhull som er boret gjennom grunnformasjoner. Typiske instrumenter for målinger av interesse for utvikling av avbildninger av parametere innbefatter anordninger for densitetsmåling, anordninger for elektrisk resistivitetsmåling, målingsanordninger for gammaavbildning og akustiske reflektans/forplantningstids-målinger. Disse instrumentene måler en egenskap ved grunnformasjonen i nærheten av veggen i brønnhullet, eller en relatert egenskap i forhold til azimutretningen, omkring en betydelig del av omkretsen til brønnhullet. Verdiene av den målte egenskapen blir korrelert med både dybdens posisjon i brønnhullet og den azimutale posisjonen med hensyn til en viss valgt referanse, slik som geografisk nord eller den gravitasjons-messig øvre side av brønnhullet. En visuell representasjon blir så utviklet ved å presentere verdiene, i forhold til deres dybder og azimutale orienteringer, f.eks. ved å bruke en farge eller gråtone som svarer til verdien av den målte egenskapen.

OPPSUMMERING

En illustrerende utførelsesform av en fremgangsmåte for vurdering av datakvaliteten til et bilde av en brønnhullsformasjon blir beskrevet, hvor fremgangsmåten omfatter å samle inn data fra et antall sensorer nede i hullet og på overflaten, å anvende et sett med regler på de innsamlede dataene for å fremskaffe en kvalitetsindikator for innsamlingssystemet, og å presentere indikatoren på et sted på overflaten. Et system er beskrevet for å utføre fremgangsmåten i sann tid.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

Den illustrerende utførelsesformen og dens fordeler vil bedre kunne forstås under henvisning til den følgende detaljerte beskrivelse og de vedføyde tegningene, hvor: Fig. 1 viser et skjematisk diagram over et boresystem med en borestreng som innbefatter en anordning i henhold til den illustrerende utførelses-formen;

fig. 2 illustrerer sensorbanen for datainnsamling ved hjelp av et avbildnings-verktøy i borehullet under boring;

fig. 3 er et flytskjema som illustrerer den totale organiseringen av en

illustrerende utførelsesform;

fig. 4 er et flytskjema som illustrerer operasjoner ved den illustrerende

utførelsesformen;

fig. 5 er et skjematisk diagram over et boresystem med en borestreng som innbefatter en anordning i henhold til den illustrerende utførelses-formen; og

fig. 6-15 er skisser over datastrukturer innbakt i et datamaskinlesbart medium som inneholder data som er en indikasjon på informasjon som er nyttig for å utføre fremgangsmåten og systemet ifølge en illustrerende utførelsesform.

DETALJERT BESKRIVELSE AV ILLUSTRERENDE UTFØRELSESFORMER

En fremgangsmåte for overføring av bildegenererende målinger ved hjelp av trykkmodulasjonstelemetri innbefatter å ta resistivitetsmålinger ved forutbestemte azimutale orienteringer eller azimutale orienteringsintervaller, og overføre de innsamlede resistivitetsverdiene til overflaten ved hjelp av trykkmodulasjonstelemetri.

I en illustrerende utførelsesform blir det beskrevet en fremgangsmåte og en anordning for å vurdere datakvaliteten til en brønnhullsanordning, slik som et formasjonsloggeverktøy i brønnhullet, et formasjonsavbildningsverktøy eller et formasjonsevalueringsverktøy. Fremgangsmåten omfatter å samle inn avbildningssystemdata og loggesystemdata fra et antall sensorer nede i hullet og på overflaten; å anvende et sett med regler på avbildningssystemdataene for å fremskaffe en bildekvalitetsindikator; og å presentere avbildningskvalitetsindikatoren på overflatestedet. I en annen utførelsesform omfatter fremgangsmåten videre å tilveiebringe en korrigerende handling for å justere datainnsamlingssystemet indikert av innsamlingskvalitetsindikatoren. I en annen utførelsesform av fremgangsmåten omfatter avbildningssystemdataene videre elektroniske sensordata som indikerer minst to elementer valgt fra en gruppe som består av brønnhullsverktøystatus, formasjonsegenskap, telemetrikvalitet, bit-posisjon, og målingskvalitet. I en annen utførelses-form av fremgangsmåten befinner reglene seg i et ekspertsystem. I en annen utførelsesform av oppfinnelsen befinner reglene seg i et neuralt nettverk. I en annen utførelsesform blir innmatinger behandlet ved hjelp av en programvareagent som implementerer en evaluering av innmatingene for å bestemme datakvaliteten ved å bruke Bayesisk statistikk, hovedkomponenter, uskarp logikk, osv.

I en annen utførelsesform av fremgangsmåten er settet med regler utformet fra et innledende treningssett med innmatinger og utmatinger, hvor fremgangsmåten videre omfatter å skape nye regler for maskinlæring ved å spore formasjons-evalueringsdata, loggedata, avbildningssystemdata og felttekniske korrigerende handlinger under operasjoner. I en utførelsesform av fremgangsmåten blir avbildningssystemdataene veid dynamisk basert på reglene. I en annen utførelses-form av fremgangsmåten blir avbildningskvalitetsindikatoren satt til normal, som i en spesiell utførelsesform blir indikert ved hjelp av en verdi lik 0, når et brønnhulls-verktøy oppviser en verneelektrodestrøm for en verneelektrode som overskrider en definert grense og en dataverdi for formasjonsresistivitet som indikerer lav resistivitet i formasjonen, ellers blir avbildningskvalitetsindikatoren satt til alarm, som i en spesiell utførelsesform blir indikert ved 2, som når brønnhullsverktøyet oppviser strøm som overskrider en definert grense og verdien av resistivitetsdataene ikke indikerer lav resistivitet.

I en annen utførelsesform er det beskrevet et system for vurdering av datakvaliteten til et formasjonsloggeverktøy i et brønnhull, hvor systemet omfatter en prosessor i datakommunikasjon med et datamaskinlesbart medium; og et datamaskinprogram lagret på det datamaskinlesbare mediet, hvor dataprogrammet omfatter instruksjoner for å innhente innsamlingssystemdata fra et antall sensorer på en brønnhullsanordning, slik som et formasjonsevalueringsverktøy, nede i en formasjon og på overflaten; instruksjoner for å anvende et sett med regler på systemdataene for å fremskaffe en kvalitetsindikator for innsamlingen; og instruksjoner for å presentere kvalitetsindikatoren for innsamlingen på overflatestedet. I en annen utførelsesform av systemet innbefatter datamaskinprogrammet videre instruksjoner for å tilveiebringe en korrigerende handling for å justere system-og avbildningskvalitet som indikert ved hjelp av kvalitetsindikatoren for innsamlingen. Ifølge en annen utførelsesform av systemet omfatter innsamlingssystemdataene videre elektroniske sensordata som indikerer minst to elementer ved data valgt fra den gruppe som består av data om brønnhullsverktøystatus, data om formasjons-egenskaper, data om telemetrikvalitet, bit-posisjonsdata og overflatekvalitetsdata. I en annen utførelsesform av systemet befinner reglene seg i et ekspertsystem. I en annen utførelsesform av systemet befinner reglene seg i et neuralt nettverk. I en annen utførelsesform av systemet er settet med regler dannet fra et innledende treningssett med innmatinger og utmatinger, hvor dataprogrammet videre omfatter instruksjoner for å skape nye regler ved å bruke maskinlæring ved sporing av innsamlingssystemdata og korrigerende handlinger fra en feltteknikker under avbildningsoperasjoner. I en annen utførelsesform av systemet blir innsamlingssystemdataene veid dynamisk basert på reglene. I en annen utførelsesform av systemet blir kvalitetsindikatoren for innsamlingen satt til normal når et brønnhulls-verktøy oppviser en strøm som overskrider en definert grense og en dataverdi for formasjonsresistivitet som indikerer lav resistivitet i en formasjon, ellers blir kvalitetsindikatoren for innsamlingen satt til varsling når brønnhullsverktøyet viser en strøm som overskrider en definert grense og resistivitetsdataverdien ikke indikerer lav resistivitet.

Fig. 1 viser et skjematisk diagram av et boresystem 100 med en brønnhulls-anordning som inneholder et sensorsystem og overflateanordninger i henhold til en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse. Som vist innbefatter systemet 100 et konvensjonelt boretårn 111 reist på et boredekk 112 som understøtter et rotasjons-bord 114 som dreies av en hoveddrivanordning (ikke vist) med en ønsket rotasjons-hastighet. En borestreng 120 som innbefatter en borerørseksjon 122 strekker seg nedover fra rotasjonsbordet 114 og inn i et borehull 126. En borkrone 150 feste til borestrengens nedre ende bryter opp de geologiske formasjonene når den blir rotert. Borestrengen 120 er koblet til et heiseverk 130 via et drivrør 121, et svingledd 128 og en line 129 gjennom et system av taljeblokker 127. Under boreoperasjonene blir heisverket 130 drevet for å regulere vekten på borkronen og inntrengningshastigheten til borestrengen 120 i borehullet 126. Operasjonen med heisverket er velkjent på området og blir dermed ikke beskrevet mer detaljert her.

Under boreoperasjonene blir en egnet borevæske (vanligvis kalt "slam" på dette området) 131 fra en slamtank 132 sirkulert under trykk gjennom borestrengen 120 ved hjelp av en slampumpe 134. Borevæsken 131 passerer fra slampumpen 134 til borestrengen 120 via en trykkstøtdemper 136, en fluidledning 138 og drivrøret 121. Borevæsken strømmer ut ved bunnen 151 av borehullet gjennom en åpning i borkronen 150. Borevæsken sirkulerer oppover gjennom ringrommet 127 mellom borestrengen 120 og borehullsveggen 126 og strømmer inn i slamtanken 132 via en returledning 135. En rekke sensorer (ikke vist) er fortrinnsvis utplassert på passende måte av overflaten i henhold til kjente fremgangsmåter på området for å tilveiebringe informasjon om forskjellige boringsrelaterte parametere, slik som fluidstrømnings-mengde, vekt på borkronen, kraklast, osv.

En styringsenhet 140 på overflaten (som videre omfatter et ekspertsystem eller annen programvarefunksjonalitet slik som et ekspertsystem eller et neuralt nettverk som vist på fig. 4) mottar signaler fra brønnhullssensorene og anordningene via en sensor 143 plassert i fluidledningen 138 og behandler disse signalene i henhold til programmerte instruksjoner levert til overflatestyringsenheten. Overflatestyringsenheten viser ønskede boringsparametere og annen informasjon på en visningsmonitor 142, der informasjonen blir benyttet av en operatør til å styre boringsoperasjonene. Overflatestyringsenheten 140 inneholder en datamaskin, et lager for lagring av data, en dataregistreringsanordning og annet periferiutstyr. Styringsenheten 140 på overflaten innbefatter også modeller og behandler data i henhold til programmerte instruksjoner og reagerer på brukerkommandoer innført gjennom passende midler slik som et tastatur. Styringsenheten 140 er fortrinnsvis innrettet for å aktivere alarmer 144 når visse utrygge eller uønskede driftsforhold inntreffer.

I en spesiell utførelsesform er en boremotor eller slammotor 155 koblet til borkronen 150 via en drivaksel (ikke vist) anordnet i en lagerenhet 157, roterer borkronen 150 når borevæsken 131 blir ført gjennom slammotoren 155 undertrykk. Lagerenheten 157 understøtter radiale og aksiale krefter fra borkronen, den nedadrettede skyvkraften til boremotoren og den reaktive oppadrettede belastningen fra den påførte vekten på borkronen. En stabilisator 158 koblet til lagerenheten 157 virker som et sentreringsorgan for den nedre del av slammotorenheten.

I en utførelsesform av systemet i henhold til foreliggende oppfinnelse er delenheten 159 nede i hullet (også referert til bunnhullsanordningen eller "BHA") som inneholder de forskjellige sensorene og MWD-anordningene for å tilveiebringe informasjon om formasjonen og boreparameterne nede i hullet og slammotoren, koblet mellom borkronen 150 og borerøret 122. Bunnhullsanordningen 159 er fortrinnsvis av en modulær konstruksjon ved at de forskjellige anordningene er sammenkoblede seksjoner slik at de enkelte seksjonene kan skiftes ut etter ønske.

Det vises fremdeles til fig. 1 hvor BHA også inneholder sensorer og anordninger i tillegg til de ovenfor beskrevne sensorene. Slike anordninger kan innbefatte en anordning for å måle formasjonens resistivitet nær og/eller foran borkronen, en gammastråleanordning for å måle formasjonens gammastrålings- intensitet og anordninger for å bestemme inklinasjonen og azimut for borestrengen. Anordningen 164 for måling av formasjonsresistivitet kan være koblet inn over den nedre nødutkoblingsanordningen 162 som tilveiebringer signaler hvorfra resistiviteten til formasjonen nær eller foran borkronen 150 blir bestemt. En multippel forplantningsresistivitetsanordning ("MPR") som har ett eller flere par med sender-antenner 166a og 166b atskilt fra ett eller flere par med mottakerantenner 168a og 168b, kan brukes. Under drift blir de utsendte elektromagnetiske bølgene forstyrret etter hvert som de forplanter seg gjennom formasjonene som omgir resistivitets-anordningen 164. Mottakerantennene 168a og 168b detekterer de forstyrrede bølgene. Formasjonsresistivitet kan utledes fra fasen og amplituden til de detekterte signalene såvel som den reelle og imaginære delen av signalet. De detekterte signalene blir behandlet ved hjelp av en brønnhullskrets som fortrinnsvis er plassert i et hus 170 over slammotoren 155 og overført til styringsenheten 140 på overflaten ved å bruke et passende telemetrisystem 172.1 tillegg til eller i stedet for forplantningsresistivitetsanordningen kan en passende induksjonsloggeanordning eller en hvilken som helst annen resistivitetsmålingsanordning brukes til å måle formasjonsresistivitet.

Inklinometeret 174 og gammastrålingsanordningen 176 kan være plassert langs resistivitetsmåleanordningen 164 for henholdsvis å bestemme inklinasjonen til den del av borestrengen som er nær borkronen 150, og gammastrålingsintensiteten fra formasjonen. Et hvilket som helst egnet inklinometer og en hvilken som helst gammastrålingsanordning kan imidlertid benyttes for formålet med denne oppfinnelsen. I tillegg kan en azimutanordning (ikke vist) slik som et magnetometer eller en gyroskopisk anordning anvendes til å bestemme borestrengens azimut-vinkel. Slike anordninger er kjent på området og blir derfor ikke beskrevet i detalj her. I den ovenfor beskrevne utførelsesformen overfører slammotoren 155 kraft til borkronen 150 via én eller flere hule aksler som løper gjennom bunnhullsanordningen. Den hule akselen gjør det mulig for borevæske å passere fra slammotoren 155 til borkronen 150.1 en alternativ utførelsesform av borestrengen 120 kan slammotoren 155 være koblet inn under resistivitetsmåleanordningen 164 eller på et hvilken som helst annet passende sted.

Borestrengen inneholder en modulær sensorenhet, en motorenhet og nødutkoblingsoverganger. I en utførelsesform kan sensorenheten innbefatte en resistivitetsanordning, en gammastråleanordning og et inklinometer, som alle befinner seg i et felles hus mellom borkronen og slammotoren. Brønnhullsenheten ifølge foreliggende oppfinnelse kan innbefatte en MWD-seksjon som inneholder en nukleær formasjonsporøsitetsmåleanordning, en nukleær densitetsanordning, et akustisk sensorsystem og et formasjonstestsystem plassert over slammotoren 164 i huset for å tilveiebringe informasjon som er nyttig for å evaluere og teste under-grunnsformasjoner langs borehullet 126. En brønnhullsprosessor kan brukes til å behandle dataene.

Kabelloggingsverktøy er med hell blitt brukt til å frembringe undergrunnsbilder. I en illustrerende utførelsesform for MWD-anvendelser blir målinger tatt ved hjelp av brønnhullssensorene sent til overflaten ved å bruke telemetrisystemet, slik at undergrunnsbilder og parameterbestemmelser blir tilgjengelige for anvendelser i sann tid, slik som geostyring. I en illustrerende utførelsesform blir målinger og systemparametere avfølt ved hjelp av bunnhullsanordningen sendt til overflaten for evaluering i sann tid ved hjelp av en programvarefunksjon slik som et ekspertsystem, for vurdering av feltserviceingeniøren (FSE) ved overflaten ved de pågående operasjonene. Progamvarefunksjonen som også kan være implementert i maskin-vare, overvåker utganger fra BHA og presenterer en statusindikator for feltservice-ingeniøren med hensyn til om MWD-systemet er i en normal-, forsiktighets- eller varslingstilstand. I en illustrerende utførelsesform sørger MWD-systemet for innhenting av formasjonsparametere basert på spesielle BHA-sensorer, det vil si fra noen av et antall forskjellige formasjonsevalueringssensorer, innbefattende en resistivitetssensor, en densitetssensor, en porøsitetssensor, en mikroresistivitets-avbildningssensor, et brønnhullsfjernsyn, en gammastrålesensor og/eller en diametermåler (akustisk eller mekanisk).

Det vises nå til fig. 2 hvor et brønnhull 126 er vist med seks azimutale sektorer for enkelhets skyld. I en illustrerende utførelsesform er borehullet inndelt i 120 sektorer på 3 grader hver for totalt 360 grader. En av sektorene er merket 203. Som nevnt, er bruken av 120 sektorer ikke å oppfatte som noen begrensning av oppfinnelsen og flere eller færre sektorer kan brukes. Etter hvert som boringen pågår, sporer en sensor på bunnhullsanordningen som tar en måling av en egenskap ved borehullsveggen (eller den tilstøtende formasjonen) en spiralbane som skissert ved 205. Spiralbanen vil ha en jevn stigning hvis inntrengningshastigheten (ROP) til bunnhullsanordningen inn i formasjonen er uniform. I praksis behøver inntrengningshastigheten ROP ikke å være uniform.

I en illustrerende utførelsesform omfatter et bilde tre målte størrelser. Den første er tid eller dybde målt ved hjelp av en intern klokke på bunnhullsanordningen som kan behandles i forbindelse med et passende dybdemålingssystem. Den andre er en verktøyflatevinkel målt ved hjelp av en passende orienteringsanordning slik som et magnetometer eller et gyroskop. Verktøyflatevinkelen kan refereres til magnetisk nord eller til den øvre siden av verktøyet eller et hvilket som helst egnet referansepunkt. Differansen mellom verktøyflatevinklene som er referert til magnetisk nord og til den høye siden av verktøyet, avhenger av verktøyets azimut og inklinasjon såvel som magnetisk fall og kan måles separat eller beregnes fra verktøyets azimut og inklinasjon såvel som magnetiske fallmålinger. Verktøyets azimut og inklinasjon kan måles separat. I en utførelsesform av oppfinnelsen blir de målt ved hjelp av retningssonden i ONTRAK TM, et varemerke fra Baker Hughes Incorporated. Magnetisk fall kan måles på overflaten eller kan bestemmes f.eks. ved hjelp av British Geological Survey Global Geomagnetic Model (BGGM). En tredje størrelse som definerer bildet, er en formasjonsegenskap slik som elektrisk resistivitet, densitet eller porøsitet. Selve avbildningen består av en matrise av formasjonsevalueringsmålinger hvor rad- og kolonnenr. for hver matrisecelle erkarakterisert vedhenholdsvis tid eller dybde og verktøyflatevinkel. Inntrengningen A L under et inkrement av lagerstempelet TM er innbefattet i fig. 2 ved 207.1 en illustrerende utførelsesform blir BHA-data overført fra brønnhullsstedet via telemetrisystemet til overflaten og så rekonstrueres bildet. Overføringen av dataene blir foretatt ved å bruke en passende telemetrikanal slik som en slampulstelemetrikanal 127. Det skal bemerkes at BHA-formasjonsevalueringssensoren ikke må ta målinger under kontinuerlig rotasjon av bunnhullsanordningen.

Det vises nå til fig. 3 hvor et flytskjema illustrerer den totale sekvensen med operasjoner for foreliggende oppfinnelse anvendt i et avbildningssystem. Ved blokk 221 blir sanntidsparameterne for avbildning satt. Blokk 223 refererer til brønnhullsoperasjoner. Blokk 225 refererer bredt til operasjoner vedrørende overføringen av dataene fra brønnhullsstedet til overflatestedet, og blokk 227 refererer til operasjoner på overflaten. Disse brede kategoriene blir diskutert i det følgende.

Settet med parametre 221 bestemmer kvaliteten av det bildet som er mottatt i sann tid. Programmering av verktøyet kan gjøres mens verktøyet er på overflaten eller via en nedadgående forbindelse mens verktøyet er i brønnen. De forutbestemte avbildningsparameterne i sann tid som leveres til verktøyet, kan innbefatte, men er ikke begrenset til: (i) antallet rader og kolonner i bildet; (ii) tidsoppløsningen: dette er den tid som dekkes av en vinkeldatarad; (iii) antallet bits pr. pixel som er antallet bits med hvilken de målte formasjonsevalueringsverdiene vil bli diskretisert; (iv) antall telemetriord pr. tidsramme for en bildeblokk; (v) skaleringsmetoden som skal brukes; og (vi) metoden for frembringelse av datablokker. Parameterne som er listet opp ovenfor, er ikke ment å være inklusive, og i prinsippet er det andre parametersett som er mulige og som er relatert til parameterne i listen ovenfor.

Foreliggende oppfinnelse innbefatter også en slampulstelemetrikanal 172 mellom BHA og styringsenheten 140 på overflaten, som gir muligheten til å endre i det minste ett delsett av de forutbestemte avbildningsparameterne. Med denne teknikken er det mulig å endre valgmulighetene for avbildning i sann tid, slik som oppløsninger i tid, verktøyflatevinkel og resistivitet. Disse mulighetene blir definert av settet med avbildningsparametere. Avbildningsparameterne kan endres mens boreprosessen pågår. Dette kan være meget nyttig for geostyringsanvendelser. Omstilling av parameterne kan gjøres manuelt via nedadgående forbindelser eller automatisk når måledataene oppfyller spesielle tilstander basert på anvendelse av regler som er lagret i databasen 127 ved styringsenheten 140. Dette kan f.eks. gjøres med jevne tidsmellomrom, ved jevne dybdeintervaller, når en spesiell forutbestemt dybde blir nådd, når målte formasjonsevalueringsverdier viser signifikant variasjon og/eller når fall blir funnet ved automatisk falldeteksjons-algoritmer som kjent på området. Valgmulighetene for overføring i sann tid kan også styres ved hjelp av andre verktøy for måling og formasjonsevauering, f.eks. volummåleverktøy.

Det vises nå til fig. 4 hvor et sett med funksjoner i henhold til en illustrerende utførelsesform blir utført som vist på fig. 4. Rekkefølgen av utførelsen i flytskjemaet på fig. 4 er ikke bestemt av fig. 4 ettersom enhver funksjon som er vist på fig. 4, kan utføres i en hvilken som helst rekkefølge med hensyn til de andre funksjonene på fig. 4, såvel som at enhver funksjon kan utelates fullstendig fra utførelse.

Som vist på fig. 4, samler i flytskjemaet 400 en illustrerende utførelsesform ved blokk 404 avbildningssystemdata (innbefattende, men ikke begrenset til data sendt fra BHA til overflaten via en telemetrikanal 172, eller fra datakilder oppe i hullet) som innbefatter, men som ikke er begrenset til, verktøystatus, verktøy-posisjon, telemetrisystemstatus og undersøkelsesstatus. I blokk 406 anvender en illustrerende utførelsesform regler på avbildingssystemdataene for å fremskaffe en antydet korrigerende handling og en kvalitetsindikator for avbildningssystemet. Inngangene som innbefatter, men som ikke er begrenset til, avbildningssystemdataene, blir levert til et regelbasert ekspertsystem, et regelbasert neuralt nettverk eller en annen regelbasert programvare eller maskinvareimplementering som opererer på avbildingssystemdataene ved å anvende regler for å fremskaffe en antydet korrektiv handling og en kvalitetsindikator for avbildningssystemet. Ved blokk 408 presenterer en illustrerende utførelsesform kvalitetsfaktoren for avbildningssystemet på en skjerm på overflaten. Kvalitetsindikatoren for avbildningssystemet kan vises på overflaten tom en fargekodet vertikal søyle for å indikere statusen til avbildningssystemet som diskutert her. I en annen illustrerende utførelsesform blir det regelbaserte systemet trenet ved hjelp av en operatørhandling slik som at feltserviceingeniøren foretar korrigerende handlinger ved justering eller omstilling av boresystemet 100 basert på de aktuelle innmatingene fra avbildningssystemdataene. I en annen illustrerende utførelsesform utfører det regelbaserte systemet den korrigerende handlingen ved å justere boresystemet 100. Noen eksempler på korrigerende senariohandlinger basert på avbildningssystemdata blir diskutert nedenfor. Ved blokk 410 oppdaterer en illustrerende utførelsesform reglene basert på de aktuelle avbildningssystemdataene og den korrigerende handlingen som er foretatt av feltserviceingeniøren eller utført av det regelbaserte systemet selv.

Det vises nå til fig. 5 som er et skjematisk diagram over et boresystem med en borestreng som innbefatter en anordning i henhold til en illustrerende utførelsesform. I en illustrerende utførelsesform sender BHA 159 avbildningssystemdata til overflatestyringsenheten 140 via slampulstelemetrikanalen 172.1 en illustrerende utførelsesform blir kvalitetskontroll i sann tid av formasjonsavbildningsdataene utført ved å bruke et ekspertsystem, et neural nettverk eller en annen regelbasert styrings-og analyseprogramvare på overflaten i styringsenheten 140. Styringsenheten innbefatter videre, men er ikke begrenset til, en prosessor 123, et lager 125 og en database 127. Lageret er et datamaskinlesbart medium som inneholder instruksjoner som når de utføres av en datamaskin, kan brukes til å utføre funksjonen til systemet og fremgangsmåten ifølge en illustrerende utførelsesform. BHA sender avbildningssystemdata, verktøystatus og retningsdata 510 såvel som data som indikerer kvaliteten på dataoverføringen over slampulstelemetrikanalen 172.

Kvaliteten til avbildningssystemdataene som er behandlet av ekspertsystemet, blir indikert av de overførte sanntidsdataene 510. Kvalitet avhenger av flere faktorer evaluert av ekspertsystemet. En faktor innmatet til ekspertsystemet er brønnhulls-verktøyets status. Problemer med brønnhullsverktøyene kan kategoriseres som enten kritiske, f.eks. fullstendig bildetap, eller ikke-kritiske, av reglene i ekspertsystemet. Brønnhullsverktøyet kan f.eks. velge å gjenopprettes fra en svikt eller mindre optimal tilstandsindikator hvor svikten ikke i for stor grad forringer kvaliteten til formasjonsavbildningen. En annen faktor er kvaliteten av den undersøkte informasjonen som direkte vil influere på bildeorienteringen og derfor enhver bildetolkning basert på avbildningsdataene. Størrelsen av problemet til brønnhullsverktøyet bestemmer om dataene kan aksepteres eller ikke. En tredje faktor er kvaliteten til telemetrikanalen. Lav båndbredde eller svikt i overføringen vil resultere i tap av avbildningsdata eller bilder med lav kvalitet.

Overflatesystemet 148 eller et brønnhullssystem sender retningsdata til

styringsenheten 140. Styresystemet tilveiebringer videre detaljert diagnostikk 401 for testing av boresystemet, bunnhullsanordningen og bunnhullsanordningens evne til å utføre avbildning med en akseptabel kvalitet. Systemstatus i sann tid blir fremvist på en skjerm 142 for feltserviceingeniøren. Som vist på fig. 6 kan tilstanden vises på høyre side av visningen 142 for sanntidstilstanden til systemet som en enkelt, fargekodet søyle som rød 144, gul 146 eller grønn 148. Ved klikking av musen på denne søylen, kan ytterligere informasjon slik som en korrigerende handling som er

antydet eller som utføres av ekspertsystemet, er tilveiebrakt som et ekspandert vindu eller som en tekstvisning. Kvalitetskontrolldataene vil også bli gjort tilgjengelige på databasen for visning.

De følgende datastrukturene som er vist på fig. 7-15 er illustrasjoner av datastrukturer som er innbakt i et datamaskinlesbart lager som inneholder data brukt av ekspertsystemet til å vurdere kvaliteten til avbildningssystemet og viser videre at tilstanden ikke bare er avhengig av verktøystatusen, men også av et antall forskjellige variable som blir overvåket periodisk eller kontinuerlig og/eller samtidig for å få den optimale bildekvaliteten. For å forenkle denne oppgaven for feltservice-ingeniøren ble det utviklet et kvalitetskontrollsystem som overvåker alle relevante datakilder og analyserer dem for å bestemme den totale systemstatusen.

Det vises nå til fig. 7 hvor det i en illustrerende utførelsesform er vist en systemvisning 142 i sann tid som viser én av tre tilstander, normal, forsiktighet og varsling. En normal eller grønn statusindikatorer indikerer at alle diagnoser er gode, bildekvaliteten er som ventet. En forsiktig eller gul statusindikator indikerer at noen ikke-kritiske diagnoser er satt, og at bildet kan være påvirket. En varsling eller rød statusindikator indikerer at systemstatusen i sann tid er kritisk, ingen/dårlig bilde innsamlet. Som vist på fig. 7 er det passende handlinger som kan foretas av feltserviceingeniøren som kjører MWD-sanntidssystemet og logganalytikeren som tolker bildet fra MWD-systemet. Hvis tilstanden som fremvises på sanntidsvisningen 142 er grønn 706, er det ikke nødvendig å foreta noen handlinger av feltservice-ingeniøren (FSE) 702 og logganalytikeren 704 blir forsikret om at det er god bildekvalitet som kan brukes til tolkning 706. Hvis den viste tilstanden på sanntidsvisningen 142 er gul, bør FSE kontrollere årsaken til den gule forsiktighetstilstanden fra systemstatus 712 og om mulig, tilbakeføre systemet til grønn status. Logganalytikeren blir varslet om at bildet kan være ubrukbart og antyder eller utfører korrigerende handlinger slik som kontrolldiagnostikk, flagging av bildet som godt eller dårlig og bare for bruk hvis diagnostikken indikerer at bildet er godt 710. Hvis systemstatusen som er vist på sanntidsbildet 142 er en alarm eller rød status, bør FSE utføre umiddelbar feilsøking 716 og logganalytikeren blir informert om at bildet ikke bør brukes til tolkning 714.1 en illustrerende utførelsesform blir en korrigerende handling antydet via bildet 142 eller utført av ekspertsystemet eller det neurale nettverket. I en annen illustrerende utførelsesform blir et skript med korreksjons-handlinger matet ut eller utført av ekspertsystemet eller feltserviceingeniøren.

Det vises nå til fig. 8 hvor systemstatusen 800 er gjenopprettet som data lagret i datastrukturen som er innbakt i et datamaskinlesbart medium for lagring av data som indikerer systemstatusen. Systemstatusen, kvalitetsindikatoren og inngangsdataene kan justeres eller veies basert på reglene, f.eks. kan en systemstatus 1 veies/justeres til et status lik 0 eller 2 basert på en anvendelse av reglene på inngangsdataene. I en spesiell illustrerende utførelsesform, hvis sensoren er aktiv 802, blir f.eks. statusen satt til 2 804 i påvente av ytterligere oversikt og anvendelse av reglene på statusdataene i ekspertsystemet; og hvis vernestrømmen som energiserer en verneelektrode på brønnhullsverktøyet for derved å sende et elektromagnetisk felt inn i formasjonen, overskrider en forutbestemt grense 806, blir statusen satt lik 1 i påvekte av ytterligere oversikt av og anvendelse av reglene på statusdataene i ekspertsystemet. Systemstatusen blir beregnet fra flere diagnoseprogrammer med verdier 0-2 (0 - grønn, 1 - gul, 2 - rød), hvor den verdien som brukes, alltid er det verste av alle de innmatede parameterne (dvs. bildekvalitetskontroll-status (IQCS) = maks (status 1, status 2,..., status N). Tabellen nedenfor definerer diagnoser, tilveiebringer tilsvarende statusverdier og kilden. Noen bits i statusen blir antatt å være kritiske hvis de er lik null, noen hvis de er lik en. Ekspertsystemet vil imidlertid betrakte andre avbildningssystemdata-innmatinger for å velge en passende status som kan vises i sann tid for feltservice-ingeniøren på skjermen 172. De følgende avsnittene definerer kildene for diagnosene over og hvordan de er utledet.

Som vist på fig. 9 blir verktøystatusen utledet fra anvendelsen av et sett med regler anvendt på verktøystatusverdiene og andre systemdatainnmatinger og lagret i en datastruktur 900. Verktøystatusen innbefatter brønnhullsverktøystatus via slampulstelemetri 902. Som vist på fig. 9 setter, basert på dataene i datastrukturen 900, en illustrerende utførelsesform status for sanntidssystemet ved gjentatte ganger å bruke den minste verdien av IQCS, inntil nye verdier blir bestemt av ekspertsystemet fra avbildnings- og loggesystemdataene som er overført fra bunnhullsanordningen 904.

Som vist på fig. 10 inneholder datastrukturen 1000 data som indikerer når en ny retningsinformasjon 1002 fra brønnen og fra overflatesystemet, hvor styringsenheten 140 og ekspertsystemet 141 forbinder brønnhullsverktøyets azimut 1004 ved å bruke magnetisme til gitterkorreksjon, subtraherer overflatesystemets azimut fra korrigert DIT-azimut, subtraherer inklinasjonen til overflatesystemet fra DIT-inklinasjonen, tar absolutte verdier for inklinasjon og azimutdifferanse, og hvis én av de absolutte verdiene er mer enn en forutbestemt grense, settes den forutbestemte statusbiten lik 1, ellers settes den definerte statusbiten til 0. En illustrerende utførelsesform bruker denne verdien av statusbiten inntil nye brønnhullsdata ankommer. Hvis ingen retningsinformasjon fra DIT- eller overflatesystemet er tilstede, lagrer ekspertsystemet i stedet de manglende verdiene i stedet for å fremvise en kurve; setter systemstatus til gult; og viser en rådgivende melding i sann tid for antyde eller utføre en korrigerende handling for å fikse problemet.

Som vist på fig. 11 inneholder den totale strukturen 1100 for systemstatus-dataene data som indikerer flagg tilveiebrakt ved hjelp av brønnhullsverktøystatus, retningsmålestatus og kommunikasjonskanalstatus. En illustrerende utførelsesform presenterer en plotting eller en papirkopiutgang med data fra brønnhullsverktøyet, referert til som en kurve. Kurvene som er skissert i tabellene nedenfor, tilveiebringer detaljer til feltserviceingeniøren vedrørende mulige årsaker for å lette feilfinning og korrigerende handlinger hvis systemstatusen er gul eller rød. Kurvene hjelper også en bruker til å ta en detaljert vurdering av bildekvaliteten for tolkning/fallutplukking når boresystemstatusen er gul. Dataene blir lagret i databasen 127 og fremvist.

Som vist på fig. 12 inneholder datastrukturen 1200 data som indikerer tilstander som gjør det mulig for en illustrerende utførelsesform å vurdere effekter vedrørende skaleringsdifferanser for bilderammer. En illustrerende utførelsesform undersøker aktuelle bildeblokkdata 1202, tar minimum/maksimum-skaleringsverdier 1204 fra en overført bildetopptekst og lagrer disse dataene for hvert bilde. I en illustrerende utførelsesform blir disse dataene lagret for hvert bilde og blir sammen-lignet med andre resistivitetsmålinger.

Som vist på fig. 13, inneholder datastrukturen 1300 data som indikerer tilstander som gjør det mulig for en illustrerende utførelsesform å vurdere total avbildningskvalitet ved å kontrollere telemetribåndbredde ved å telle dataord som er overført for det aktuelle bildet 1302, og lagring og visning av disse dataene for hver bildelinje. Som vist på fig. 14 inneholder datastrukturen 1400 data som indikerer tilstander som gjør det mulig for en illustrerende utførelsesform å vurdere total bildekvalitet, en illustrerende utførelsesform lagrer størrelsen på feilkorreksjonen som brukes for det aktuelle bildet. Datastrukturen innbefatter felter for en datastrøm-kvalitet 1402 for slampulstelemetri-data (MPT-data) og et felt for lagring av data som er en indikasjon på størrelsen av feilkorreksjonen som for tiden brukes 1404 og et flagg hvis en på forhånd innstilt feilkorreksjonsterskel blir overskredet.

I et illustrerende senario hvor systemet for avbildning i sann tid er tilknyttet MWD-verktøyet, er BHA inoperativ mens borkronen blir plukket opp fra bunnen av borehullet. I dette tilfellet blir borkronen trukket opp fra bunnen av borehullet, og slamsirkulasjon i borehullet blir avbrutt. Når slamsirkulasjonen blir gjenopptatt, blir en ugyldig retningsmåling foretatt av retningsverktøyet og sendt til bunnhullsanordningen som rapporterer retningsdataene til styringssystemet på overflaten. Bunnhullsanordningen bruker de ugyldige retningsmåledataene til å frembringe en rotert bildefeil i den foreliggende illustrerende utførelsesformen, hvor systemet 140 for kvalitetskontroll i sann tid ifølge den illustrerende utførelsesformen overvåker retningsdataene som kommer fra brønnhullsverktøyet gjennom telemetrikanalen og fra overflatedatakilder, og bestemmer at det er et problem, for derved å sette kvalitetskontrollstatusen i sann tid til rød eller en varslingsindikator. Kvalitetskontrollsystemet 140 overvåker også andre driftsmessige innmatinger fra avbildningssystemet og boresystemdataene som f.eks. indikerer borkroneposisjon. I en illustrerende utførelsesform anvender ekspertsystemet i det sanntids kvalitetskontrollsystemet regler på innmatingene og foretar korrigerende handlinger for å fjerne problemet. I en annen illustrerende utførelsesform anvender ekspertsystemet i det sanntids kvalitetskontrollsystemet regler på innmatingene og viser anbefalte korrigerende handlinger for å fjerne problemet. I en illustrerende utførelsesform kan den korrigerende handlingen som foretas eller som vises som en anbefaling, være å drive slampumpene og innlede en ny retningsmåling slik at retningsverktøyet sender gyldige retningsmåledata til BHA som videresender gyldige bildedata til overflaten. Den sanntids kvalitetskontrollstatusen som er fremvist på skjermen 142 blir satt til grønn, noe som indikerer en normal tilstand. I et annet illustrerende senario overvåker ekspertsystemet i kvalitetskontrollsystemet kvaliteten av dataene fra slampulstelemetrien og bestemmer at overføringen av telemetridata har vært avbrutt i 10 sekunder. De fremviste bildedataene blir da ukorrekte data på grunn av de data som er tapt under de 10 medgåtte sekundene under telemetrioverføringen, og en rød varslingsstatus blir vist av ekspertsystemet i det sanntids kvalitetskontrollsystemet. En passende korrigerende handling blir tatt eller anbefalt av ekspertsystemet i det sanntids kvalitetskontrollsystemet. I et annet illustrerende senario bestemmer ekspertsystemet i det sanntids kvalitetskontrollsystemet at feilkorreksjonen i telemetrikanalen er over en akseptabel terskel, f.eks. over 10%.

Feilkorreksjonsalgoritmer blir brukt, innbefattende, men ikke begrenset til, Reed-Solomon-feilkorreksjon som er en feilkorrigerende kode som virker ved å oversample et polynom konstruert fra dataene. Polynomet blir evaluert ved flere punkter, og disse verdiene blir sendt eller registrert. Ved sampling av polynomet oftere enn det som er nødvendig, blir polynomet overbestemt. Sålenge "mange" av punktene blir mottatt korrekt, kan mottakeren gjenvinne det opprinnelige polynomet selv i nærvær av noen "få" dårlige punkter.

I et illustrerende senario sender det sanntids kvalitetskontrollsystemet kommandoer for å rekonstruere dataoverføring over telemetrikanalen for å redusere dataoverføringshastigheten og størrelsen av datapakker som sendes over telemetrikanalen. I en illustrerende utførelsesform sender bunnhullsanordningen bilder som innbefatter boresystemdata til det sanntids kvalitetskontrollsystemet, hvorfra det sanntids kvalitetskontrollsystemet utfører korrigerende handlinger eller antyder korrigerende handling. BHA-dataene kan innbefatte, men er ikke begrenset til, data som er en indikasjon på sanntidsstatusen normal, sanntidsstatusen forsiktig, sanntidsstatusen kritisk, azimut, inklinasjon, tid, visse ytterligere volummålinger fra andre MWD-verktøy, påslått kraft i avbildningsverktøyet i brønnhullet, lagringsstatus, intern verktøykommunikasjonsstatus, magnetisk eller høyside-verktøyflatereferanse, magnetometerstatus, innsamling av bildeinformasjon fra hele omkretsen til borehullet, fravær av ledig lagringsplass, måleavstander, slampulstelemetri-kommunikasjonsstatus, bildets sektornummer, bildets fargedybde, bildeteller, antall dekodede ord pr. bilde, feilkorreksjonsformat.

I en annen spesielt illustrerende utførelsesform er det tre hovedinnganger. De første inngangsdataene utgjøres av datastrømmen fra verktøyet som inneholder bildedata såvel som diagnosedata, diagnosedata kan være områder av målingen, maskinvareindikatorer, det vil si at all elektronikk virker etter spesifikasjonene, f.eks. lagrings- eller magnetometerelektronikk. Det andre settet med inngangsdata er data fra slampulstelemetri-systemet (MPT-systemet). Programvaren analyserer datastrømmen med hensyn til dens kvalitet, det vil si om biter er tapt, hvor mange byte er overført pr. bilde, har noen feil inntruffet som kan korrigeres. Det tredje settet med innmatinger er sammensatt av data fra overflatesystemet som spesielt er den måleinformasjonen, det vil si brønninklinasjon og brønnazimut som blir brukt. Systemet og fremgangsmåten tilveiebringer tre systemstatusnivåer, god, dårlig og middels. Når systemstatusen er god (grønn) er ingen handlinger nødvendige fra feltserviceingeniørens side. Når systemstatusen er middels (gul) er det et mulig problem som feltserviceingeniøren bør sjekke. Når systemstatusen er rød eller ved et varslingsnivå hvor umiddelbar korrigerende handling blir foreslått, er det en systemsvikt og umiddelbar oppmerksomhet blir foreslått eller krevet.

For hver innmating fra brønnhullsverktøyet som er sendt til det sanntids kvalitetskontrollsystemet, innbefattende omkring 20 innmatinger i et illustrerende system, blir det definert en regel, en terskel og en alvorlighetsgrad for hver enkelt innmating og en regel blir definert for hver innmating i forbindelse med enhver annen innmating og innmatingsverdi. En korrigerende handling blir også foreslått eller tilveiebrakt ved tilføring av innmatingene til reglene i ekspertsystemet for forskjellige verdier av hver innmating. Alvorlighetsgraden er enten middels eller dårlig. I en annen spesiell utførelsesform, hvis en innmating krysser sin terskel, blir system-tilstanden satt til den respektive alvorlighetsgraden til innmatingen. Hvis det f.eks. er ti innmatinger under sine terskler, en innmating ved middels alvorlighetsgrad og en som er dårlig, vil den totale tilstanden bli presentert som dårlig i påvekte av justering av tilstanden ved anvendelse av reglene i ekspertsystemet eller det neurale nettverket.

Noen av reglene opererer på egenskaper utledet fra dataene i avbildningssystemet. I en spesiell utførelsesform blir f.eks. et måleproblem detektert som følger: 1. Ta den retningsinformasjonen som er brukt nede i hullet (azimut og inklinasjon). 2. Ta den offisielle retningsinformasjonen (som befinner seg i databasen på overflaten).

3. Ta differansen mellom de to retningsmålingene.

4. Sett systemstatusen til forsiktig (gul) hvis denne differansen er større enn 5°. I dette tilfellet får systemet bare en "forsiktig" status fordi et bilde med brukbare data fremdeles kan produseres. Hvis det blir detektert en feil, "vekselvirker" feltservice-ingeniøren eller ekspertsystemet for å bestemme årsaken til feilen. Dette kan bety to ting. 1. Feltserviceingeniøren eller ekspertsystemet vil se på den behandlende programvaren (denne programvaren inneholder også ekspertsystemet) som viser alle diagnoser og som vil vise årsaken. 2. Feltserviceingeniøren eller ekspertsystemet frembringer en detaljert diagnostisk plotting som vil vise systemets status

og innmatinger. Dette gjør det mulig for å feltserviceingeniør eller et ekspertsystem å se hvordan MWD-systemet utviklet seg med tiden og når og hvordan det sviktet. Når feltserviceingeniøren eller ekspertsystemet bestemmer den grunnleggende årsaken til feilen, blir det tatt korrigerende forholdsregler. Dette kan bety flere ting: - Endring av parameterne for slampulstelemetrien, det vil si forbedret kvalitet av data-strømmen. - Endring av parameterne i sanntids innsamlingsprogramvaren, f.eks. for å gjøre den mindre følsom for overføringsfeil. - Gi råd til borer eller klient om å foreta en spesiell handling, det vil si restarte verktøyet, ignorere visse deler av det innsamlede bildet.

Det foregående eksemplet er kun ment som et eksempel og er ikke ment å begrense omfanget av oppfinnelsen som er definert i de etterfølgende patentkrav.

Claims (16)

1. Programstyrt fremgangsmåte for å generere en innsamlingskvalitetsvurdering for et innsamlingssystem innbefattende en brønnhullsanordning,karakterisert ved: å samle inn et sett med data fra et første antall formasjonsevalueringssensorer nede i brønnhullet og på overflaten; å bestemme fra datasettet en systemstatusindikator valgt fra en gruppe som består av normal, forsiktig og varsling; å velge et sett med regler basert på systemstatusindikatoren; og å anvende settet med regler på settet med data for å fremskaffe vurderingen.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor vurderingen videre omfatter en innsamling av en kvalitetsindikator, hvor fremgangsmåten videre omfatter: å tilveiebringe en korrigerende handling for å justere innsamlingssystemet som indikert av innsamlingskvalitetsindikatoren.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor dataene videre omfatter innsamlingssystemdata og elektroniske sensordata ved minst to elementer valgt fra den gruppe som består av brønnhullsverktøystatus, formasjonsegenskap, telemetrikvalitet, bitposisjon og retningsdata.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor reglene befinner seg i et ekspertsystem.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor reglene befinner seg i et neuralt nettverk.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor settet med regler er dannet fra et innledende treningssett med innmatinger og utmatinger, hvor fremgangsmåten videre omfatter: å endre en systemstatus hvis sensoren er energisert; å revidere systemstatus basert på reglene anvendt på settet med data; og å skape nye regler ved maskinlæring ved sporing av avbildningssystemdata og/eller korrigerende handlinger fra en feltserviceingeniør under avbildningsoperasjoner.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, hvor data blir dynamisk veid basert på reglene.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, hvor innsamlingskvalitetsindikatoren blir satt til normal når et brønnhullsverktøy oppviser en verneelektrodestrøm som overskrider en definert grense og verdien av formasjonsresistivitetsdata indikerer lav resistivitet i formasjonen, ellers blir innsamlingskvalitetsindikatoren satt til varsling når brønn-hullsverktøyet oppviser den strømmen som overskrider den definerte grensen og resistivitetsdataverdien ikke indikerer lav formasjonsresistivitet.

9. System for vurdering av innsamlingssystemkvaliteten for et evalueringssystem for en brønnhullsformasjon, karakterisert vedat systemet omfatter: en prosessor i datakommunikasjon med et datamaskinlesbart medium; et dataprogram lagret på det datamaskinlesbare mediet, hvor dataprogrammet omfatter instruksjoner for å samle inn diagnosesystemdata fra et antall brønnhullssensorer; instruksjoner for å bestemme fra settet med data, en systemstatusindikator valgt fra den gruppe som består av normal, forsiktig og varsling; instruksjoner for å velge et sett med regler basert på systemstatusindikatoren; instruksjoner for å anvende et sett med regler på innsamlingssystemdataene for å fremskaffe en kvalitetsindikator for innsamlingssystemet; og instruksjoner for å presentere kvalitetsindikatoren for innsamlingssystemet ved et sted på overflaten.

10. System ifølge krav 9, hvor dataprogrammet videre omfatter instruksjoner for å tilveiebringe korrigerende handlinger for å justere innsamlingssystemkvaliteten som indikeres av kvalitetsindikatoren for innsamlingssystemet.

11. System ifølge krav 9, hvor innsamlingssystemdataene videre omfatter elektroniske sensordata som indikerer minst to elementer valgt fra den gruppe som består av brønnhullsverktøystatus, formasjonsegenskap, telemetrikvalitet, bitposisjon og retningsdata.

12. System ifølge krav 9, hvor reglene befinner seg i et ekspertsystem.

13. System ifølge krav 9, hvor reglene befinner seg i et dataprogram valgt fra den gruppe som består av et neuralt nettverksprogram og et datamaskinprogram med "fuzzy" logikk.

14. System ifølge krav 9, hvor settet med regler er dannet fra et innledende treningssett med innmatinger og utmatinger, hvor dataprogrammet videre omfatter: instruksjoner for å endre systemstatus hvis sensoren er energisert; og revidering av systemstatus basert på reglene som er anvendt på settet med data; og instruksjoner for å skape nye regler ved maskinlæring ved sporing av innsamlingssystemdata og korrigerende handlinger foretatt av en feltserviceingeniør under datainnsamlingsoperasjoner.

15. System ifølge krav 14, hvor innsamlingssystemdataene er dynamisk veid basert på reglene.

16. System ifølge krav 15, hvor bildekvalitetsindikatoren blir satt til normal når brønnhullsverktøyet oppviser et strømforbruk som overskrider en grense, og når dataverdien for formasjonsresistiviteten indikerer lav resistivitet i formasjonen, ellers blir datainnsamlingsindikatoren satt til varsling når et brønnhullsverktøy oppviser et strømforbruk som overskrider en grense, og når resistivitetsdataverdien ikke indikerer lav resistivitet.