[go: up one dir, main page]

RU2613688C1 - Downhole survey automatic evaluation - Google Patents

Downhole survey automatic evaluation Download PDF

Info

Publication number
RU2613688C1
RU2613688C1 RU2015146029A RU2015146029A RU2613688C1 RU 2613688 C1 RU2613688 C1 RU 2613688C1 RU 2015146029 A RU2015146029 A RU 2015146029A RU 2015146029 A RU2015146029 A RU 2015146029A RU 2613688 C1 RU2613688 C1 RU 2613688C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
measured values
value
downhole
navigation sensor
well
Prior art date
Application number
RU2015146029A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Даррен Ли ЭКЛСТЕД
Клинтон Д. ЧЭПМАН
Ричард В. С. ВОНГ
Хань ЮЙ
Уэйн Дж. ФИЛЛИПС
Ян МОРЛИ
Рэндолф Р. ХАНСЕН
Росс ЛОУДОН
Original Assignee
Шлюмбергер Текнолоджи Б.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. filed Critical Шлюмбергер Текнолоджи Б.В.
Application granted granted Critical
Publication of RU2613688C1 publication Critical patent/RU2613688C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00Survey of boreholes or wells
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00Survey of boreholes or wells
    • E21B47/02Determining slope or direction
    • E21B47/024Determining slope or direction of devices in the borehole
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00Survey of boreholes or wells
    • E21B47/02Determining slope or direction
    • E21B47/022Determining slope or direction of the borehole, e.g. using geomagnetism
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B44/00Automatic control systems specially adapted for drilling operations, i.e. self-operating systems which function to carry out or modify a drilling operation without intervention of a human operator, e.g. computer-controlled drilling systems; Systems specially adapted for monitoring a plurality of drilling variables or conditions

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: invention relates to well surveying facilities. Disclosed is underground well bore downhole survey data automatic evaluation method, including downhole navigation sensor measured values reception and ground sensor data automatic evaluation obtained practically at same time, as navigation sensor measured values to determine, whether navigation sensor measured values were obtained at well shaft downhole survey acceptable conditions. Navigation sensor measured values are evaluated to determine, whether measured values satisfy preset conditions, required to obtain downhole survey acceptable data. Recommendation for downhole survey is automatically generated based on made automatic evaluations.
EFFECT: technical result is higher accuracy of surveys data obtaining.
20 cl, 4 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Описанные варианты реализации изобретения в целом относятся к системам и способам исследования подземного ствола скважины и, в частности, к способу автоматического приема и оценки скважинного исследования. The described embodiments of the invention as a whole relate to systems and methods for investigating an underground wellbore and, in particular, to a method for automatically receiving and evaluating a well study.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND

Как правило, при скважинных исследованиях во время бурения измеренные значения получают через некоторые интервалы. Например, статические значения скважинных исследований могут быть получены с интервалами от 30 футов (9,144 м) до 120 футов (36,576 м) при добавлении в бурильную колонну новой бурильной свечи. Местоположение, в котором получают статические значения скважинных исследований, называют точкой замера. Также могут быть получены измеренные значения во время бурения при динамических скважинных исследованиях с более высокой частотой (например, в 10 секундных интервалах). Как правило, такие статические и динамические скважинные исследования включают измерение угла наклона и азимута ствола скважины, которые характеризуют текущее направление бурения. Угол наклона скважины является угловым измеренным значением, которое характеризует отклонение ствола скважины от вертикали, а азимут ствола скважины является угловым измеренным значением, которое характеризует отклонение ствола скважины от заданного направления в горизонтальной плоскости (например, от магнитного или истинного севера). As a rule, during downhole research during drilling, the measured values are obtained at certain intervals. For example, static values for downhole surveys can be obtained at intervals from 30 feet (9.144 m) to 120 feet (36.576 m) when a new drill plug is added to the drill string. The location at which the static values of the downhole surveys are obtained is called the measurement point. Measured values can also be obtained while drilling in dynamic well surveys at a higher frequency (for example, at 10 second intervals). Typically, such static and dynamic downhole surveys include measuring the angle and azimuth of the wellbore, which characterize the current direction of drilling. The angle of the wellbore is the angular measured value that characterizes the deviation of the wellbore from the vertical, and the azimuth of the wellbore is the angular measured value that characterizes the deviation of the wellbore from a given direction in the horizontal plane (for example, from magnetic or true north).

Процесс получения данных исследований с достаточной точностью, как правило, требует удовлетворения нескольких критериев при проведении измерений. Например, могут выполняться определенные операции для обеспечения удовлетворения условий минимизации потенциальных ошибок. Кроме того, полученные данные скважинных измерений часто анализируют для того, чтобы убедиться, что качество данных соответствует требованиям. В настоящее время при бурении данные действия выполняются вручную различными сотрудниками, обслуживающими буровую установку. Ручные операции могут быть неэффективными, как с точки зрения затрат времени, так и экономических затрат, а также подвержены ошибкам, вызванным человеческим фактором. Таким образом, в данной области техники возможно улучшение способов проведения скважинных исследований. The process of obtaining research data with sufficient accuracy, as a rule, requires the satisfaction of several criteria during measurements. For example, certain operations may be performed to ensure that conditions for minimizing potential errors are satisfied. In addition, the obtained downhole measurement data is often analyzed to ensure that the quality of the data meets the requirements. Currently, when drilling, these actions are performed manually by various employees servicing the drilling rig. Manual operations can be ineffective, both in terms of time and economic costs, and are also prone to errors caused by the human factor. Thus, in the art it is possible to improve methods for conducting downhole research.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Описывается способ автоматической оценки данных исследований подземного ствола скважины. Способ включает прием измеренных значений скважинного навигационного датчика и автоматическую оценку данных поверхностного датчика, полученных практически в то же время, что и измеренные значения от навигационного датчика, для определения, действительно ли результаты измерений навигационного датчика были получены при приемлемых условиях скважинных исследований ствола скважины. Результаты измерений навигационного датчика также могут оцениваться с целью определения, соответствуют ли эти измеренные значения заданным условиям, необходимым для получения приемлемых данных скважинного исследования. На основе результатов выполненных автоматических оценок автоматически формируется рекомендация для скважинных исследований.A method is described for automatically evaluating research data from an underground wellbore. The method includes receiving the measured values of the downhole navigation sensor and automatically evaluating the surface sensor data received almost at the same time as the measured values from the navigation sensor to determine if the results of measurements of the navigation sensor were obtained under acceptable conditions of downhole research of the wellbore. The measurement results of the navigation sensor can also be evaluated in order to determine whether these measured values correspond to the specified conditions necessary to obtain acceptable downhole data. Based on the results of the performed automatic evaluations, a recommendation for downhole research is automatically generated.

Описанные варианты реализации изобретения могут обеспечить ряд технических преимуществ. Например, с помощью описанных вариантов реализации изобретения обеспечивают автоматический прием данных скважинных исследований. Данная автоматизация позволяет во время скважинных исследований быстро и надежно принимать или отклонять данные на основании заданного критерия принятия (или отклонения), в результате чего улучшается качество исследований и сокращается время бурения. Описанные варианты реализации изобретения могут обеспечить высокий уровень достоверности благодаря автоматической оценке, как состояния бурильной колонны (например, удовлетворяется ли заданное условие, необходимое для получения данных скважинных исследований), так и качества данных навигационного датчика. The described embodiments of the invention can provide a number of technical advantages. For example, using the described embodiments of the invention, automatic reception of downhole research data is provided. This automation allows you to quickly or reliably accept or reject data based on a given acceptance criterion (or deviation) during downhole research, resulting in improved research quality and reduced drilling time. The described embodiments of the invention can provide a high level of reliability due to the automatic assessment of both the state of the drill string (for example, whether the specified condition necessary to obtain data from downhole surveys is satisfied) and the quality of the data of the navigation sensor.

Данное краткое описание приводится с целью представления выбора концепций, которые дополнительно описаны ниже в подробном описании. Данное краткое описание не предназначено для идентификации ключевых или существенных признаков заявленного объекта изобретения, а также не предназначено для использования с целью ограничения объема заявленного объекта изобретения.This brief description is provided to present a selection of concepts that are further described below in the detailed description. This brief description is not intended to identify key or essential features of the claimed subject matter, nor is it intended to be used to limit the scope of the claimed subject matter.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВBRIEF DESCRIPTION OF GRAPHIC MATERIALS

Для более полного понимания описанного объекта изобретения и его преимуществ приводится ссылка на последующие описания, связанные с прилагаемыми графическими материалами, на которых:For a more complete understanding of the described object of the invention and its advantages, reference is made to the following descriptions associated with the accompanying graphic materials, on which:

На Фиг. 1 проиллюстрирована типовая буровая установка, на которой могут использоваться описанные варианты реализации изобретения. In FIG. 1 illustrates a typical drilling rig in which the described embodiments of the invention may be used.

На Фиг. 2 проиллюстрирована нижняя часть КНБК (компоновки низа бурильной колонны), проиллюстрированной на Фиг. 1. In FIG. 2 illustrates the bottom of the BHA (bottom hole layout) illustrated in FIG. one.

На Фиг. 3 проиллюстрирован один из описанных вариантов реализации системы для автоматического приема данных скважинных исследований. In FIG. 3 illustrates one of the described embodiments of a system for automatically receiving downhole data.

На Фиг. 4 проиллюстрирована блок-схема одного из описанных способов реализации изобретения для получения данных скважинных исследований. In FIG. 4 illustrates a flowchart of one of the described methods for implementing the invention to obtain downhole data.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

На Фиг. 1 проиллюстрирована типовая буровая установка, применяемая для использования различных способов и систем, описанных в данной заявке. Полупогружная буровая платформа 12 расположена над нефтяным или газовым пластом (не показан), находящимся ниже морского дна 16. Подводный трубопровод 18 проходит от палубы 20 платформы 12 к устьевой арматуре 22. Платформа может содержать вышку и подъемное устройство (называемое также блоком или талевым блоком) для подъема и спуска бурильной колонны 30, которая, как проиллюстрировано, проходит в ствол скважины 40 и содержит компоновку низа бурильной колонны (КНБК) 50. In FIG. 1 illustrates a typical drilling rig used to use the various methods and systems described in this application. A semi-submersible drilling platform 12 is located above the oil or gas reservoir (not shown) below the seabed 16. The underwater pipe 18 extends from the deck 20 of the platform 12 to the wellhead 22. The platform may include a tower and a lifting device (also called a block or tackle block) for raising and lowering the drill string 30, which, as illustrated, passes into the borehole 40 and contains the layout of the bottom of the drill string (BHA) 50.

В описанном варианте реализации изобретения КНБК 50 содержит буровое долото 32 и один или более скважинных навигационных датчиков 70. Навигационные датчики 70 могут быть установлены практически в любом месте КБНК 50, например в инструменте для измерений во время бурения (ИВБ), в инструменте для каротажа во время бурения (КВБ), в модуле для управления направлением бурения, в наддолотном переводнике скважинного датчика, и т.д. Бурильная колонна может дополнительно содержать множество навигационных датчиков, установленных, например, в модуле управления направлением бурения, расположенном рядом с буровым долотом 32 и инструментом ИВБ, расположенным значительно выше бурового долота. Комплект навигационного датчика, как правило, содержит набор трехосных (три оси координат) акселерометров и набор трехосных магнитометров, которые более подробно описаны ниже со ссылкой на Фиг. 2. При этом описанные варианты реализации изобретения не являются ограничивающими в отношении комплекта навигационного датчика и могут содержать альтернативную схему расположения акселерометра и/или магнитометра, а также могут дополнительно и/или в качестве альтернативы содержать гироскопические датчики. КНБК 50 может дополнительно содержать практически любые подходящие скважинные инструменты, например винтовой забойный двигатель, скважинную телеметрическую систему, расширитель ствола скважины, и т.д. Описанные варианты реализации изобретения не являются ограничивающими по отношению к другим подобным инструментам.In the described embodiment of the invention, the BHA 50 comprises a drill bit 32 and one or more downhole navigation sensors 70. The navigation sensors 70 can be installed practically anywhere in the BSC 50, for example, in a measurement tool while drilling (IMB), in a tool for logging during drilling time (CWB), in the module for controlling the direction of drilling, in the sub-bit sub of the downhole sensor, etc. The drill string may further comprise a plurality of navigation sensors installed, for example, in a drilling direction control module located adjacent to the drill bit 32 and an IVB tool located significantly above the drill bit. A navigation sensor kit typically comprises a set of triaxial (three coordinate axes) accelerometers and a set of triaxial magnetometers, which are described in more detail below with reference to FIG. 2. Moreover, the described embodiments of the invention are not limiting with respect to the set of the navigation sensor and may contain an alternative arrangement of the accelerometer and / or magnetometer, and may additionally and / or alternatively contain gyroscopic sensors. The BHA 50 may further comprise virtually any suitable downhole tool, for example a downhole screw motor, a downhole telemetry system, a borehole extender, etc. The described embodiments of the invention are not limiting in relation to other similar tools.

Хотя это не показано, буровая установка может содержать поворотный стол или верхний силовой привод для вращения бурильной колонны 30 (или других компонентов) в стволе скважины. Буровая установка может дополнительно содержать вертлюг, с помощью которого вращается бурильная колонна, при этом между внутренней и наружной поверхностью трубы сохраняется герметичное жидкостное уплотнение. Во время проведения буровых работ насосы выкачивают буровой раствор («буровую грязь») из резервуара или цистерны, а затем перекачивают буровую грязь через внутреннее пространство бурильной колонны 30 к буровому долоту 32, благодаря чему осуществляется смазка и охлаждение долота, а также вынос бурового шлама на поверхность. Данное оборудование хорошо знакомо специалистам в данной области техники и нет необходимости в более детальном рассмотрении в данной заявке. Although not shown, the drilling rig may include a turntable or top drive for rotating the drill string 30 (or other components) in the wellbore. The drilling rig may further comprise a swivel with which the drill string rotates, while a tight fluid seal is maintained between the inner and outer surfaces of the pipe. During drilling operations, the pumps pump the drilling fluid (“drilling mud”) from the reservoir or tank, and then pump the drilling mud through the interior of the drill string 30 to the drill bit 32, thereby lubricating and cooling the drill bit, as well as removing drill cuttings to surface. This equipment is well known to specialists in this field of technology and there is no need for more detailed consideration in this application.

Плавучая буровая установка может также содержать поверхностные датчики (не показаны на Фиг. 1) для измерения и/или мониторинга функционирования буровой установки. К данным датчикам могут, например, относиться: (i) датчик нагрузки на крюк для измерения веса (например, нагрузки) бурильной колонны на подъемное устройство, (ii) датчик положения блока для измерения вертикального положения и/или скорости талевого блока (или верхней части бурильной свечи) на буровой установке при подъеме и спуске различных компонентов в ствол скважины, (iii) датчик давления бурового раствора для измерения давления бурового раствора, закачанного в ствол скважины, (iv) датчик расхода бурового раствора для измерения скорости потока бурового потока в бурильной колонне, и (iv) поверхностный датчик крутящего момента для измерения крутящего момента, создаваемого верхним силовым приводом или поворотным столом. Данное оборудование широко известно в данной области промышленности и не нуждается в более детальном рассмотрении в данной заявке. A floating drilling rig may also include surface sensors (not shown in FIG. 1) for measuring and / or monitoring the functioning of the drilling rig. These sensors may, for example, include: (i) a hook load sensor for measuring the weight (e.g. load) of a drill string on a lifting device, (ii) a block position sensor for measuring the vertical position and / or speed of the block (or top) drill plug) on the drilling rig when lifting and lowering various components into the wellbore, (iii) a mud pressure sensor for measuring the pressure of the drilling fluid injected into the wellbore, (iv) a mud flow sensor for measuring the flow rate drilling flow in the drill string, and (iv) surface torque sensor for measuring torque produced by an upper actuator or a rotary table. This equipment is widely known in this industry and does not need to be considered in more detail in this application.

Специалистам в данной области техники будет понятно, что размещение оборудования, проиллюстрированное на Фиг. 1, приводится исключительно в качестве примера. В то время как на Фиг. 1 проиллюстрировано буровое долото 32, описанные варианты реализации изобретения не являются ограничивающими в этом отношении, поскольку данные скважинного исследования также могут получать на открытом конце бурильной трубы (например, во время расширения ствола скважины или других не буровых работ). Далее будет понятно, что описанные варианты реализации изобретения не ограничиваются использованием полупогружной платформы 12, проиллюстрированной на Фиг. 1. Описанные варианты реализации изобретения в равной степени хорошо подходят при использовании при подземных буровых работах любого типа, либо на шельфе, либо на суше.Those skilled in the art will understand that the arrangement of equipment illustrated in FIG. 1 is provided solely as an example. While in FIG. 1, drill bit 32 is illustrated, the described embodiments of the invention are not limiting in this regard, since well survey data can also be obtained at the open end of the drill pipe (for example, during expansion of a borehole or other non-drilling operations). It will be further understood that the described embodiments of the invention are not limited to the use of the semi-submersible platform 12 illustrated in FIG. 1. The described embodiments of the invention are equally well suited for use in any type of underground drilling, either on the shelf or on land.

На Фиг. 2 проиллюстрирована нижняя часть КНБК бурильной колонны 30, содержащая буровое долото 32 и навигационные датчики 70. Как было проиллюстрировано выше применительно к Фиг. 1, навигационные датчики 70 могут содержать наборы датчиков трехосного акселерометра и трехосного магнитометра. Подходящие акселерометры и магнитометры могут быть выбраны из практически любых подходящих устройств, известных в данной области техники и имеющихся на рынке. На Фиг. 2 дополнительно проиллюстрировано схематическое представление наборов датчиков трехосного акселерометра и трехосного магнитометра. Трехосный подразумевает, что каждый набор датчиков содержит три взаимно перпендикулярных датчика, причем акселерометры обозначены как Ax, Ay, и Az и магнитометры обозначены как Bx, By, и Bz. По определению, правовинтовой, как правило, называется система, в которой акселерометр по оси z и магнитометр по оси z (Az и Bz) ориентированы приблизительно параллельно стволу буровой скважины, как отображено (хотя описанные варианты реализации изобретения не ограничиваются данными определениями). Таким образом, каждый из наборов акселерометра и магнитометра может рассматриваться как определяющий плоскость (оси х и у) и полюс (ось z вдоль оси КНБК). Специалистам в данной области техники будет нетрудно понять, что наборы навигационных датчиков измеряют ориентацию оси инструмента (которая не всегда является строго параллельной оси ствола скважины), и для получения более точной оценки ориентации ствола скважины может понадобиться коррекция (например, коррекция прогиба). In FIG. 2 illustrates the bottom part of the BHA of the drill string 30, containing the drill bit 32 and navigation sensors 70. As illustrated above with respect to FIG. 1, navigation sensors 70 may include sensor sets of a triaxial accelerometer and a triaxial magnetometer. Suitable accelerometers and magnetometers can be selected from virtually any suitable device known in the art and commercially available. In FIG. 2 further illustrates a schematic representation of the sensor sets of a triaxial accelerometer and triaxial magnetometer. Triaxial implies that each set of sensors contains three mutually perpendicular sensors, with accelerometers indicated as A x , A y , and A z and magnetometers indicated as B x , B y , and B z . By definition, a right-handed screw is generally referred to as a system in which the z-axis accelerometer and z-axis magnetometer (A z and B z ) are oriented approximately parallel to the borehole, as shown (although the described embodiments of the invention are not limited to these definitions). Thus, each of the sets of the accelerometer and magnetometer can be considered as defining a plane (x and y axes) and a pole (z axis along the BHA axis). It will be readily apparent to those skilled in the art that sets of navigation sensors measure the orientation of the tool axis (which is not always strictly parallel to the axis of the wellbore), and correction may be necessary to obtain a more accurate estimate of the orientation of the wellbore (e.g., deflection correction).

На Фиг. 3 проиллюстрирован вариант реализации системы 80 для автоматической оценки данных, полученных во время исследования скважины. Система может быть реализована на буровой площадке, например, как локальная компьютерная система 85. Система может содержать множество датчиков буровой установки 82, например, указанных со ссылкой на Фиг. 1. Датчики буровой установки могут быть связаны с помощью электронных средств связи с компьютерной системой 85 таким образом, что измеренные значения датчика могут передаваться компьютерной системе, в которой могут использоваться для оценки буровой деятельности во время получения данных скважинных исследований. Система может дополнительно содержать множество скважинных датчиков 90, таких как навигационные датчики 70, проиллюстрированные на Фиг. 1. Скважинные датчики 90 могут также быть связаны с компьютерной системой с помощью электронных средств связи, например, посредством телеметрической линии, такой как бурильная труба со встроенным кабелем для передачи сигнала, гидроимпульсная телеметрия, электромагнитная телеметрия, и т. п. Компьютерная система 85 выполнена с возможностью обработки данных от датчиков буровой установки и скважинных датчиков для автоматической генерации отчета о скважинном исследовании 95. Отчет о скважинном исследовании 95 может содержать данные скважинного исследования, полученные наряду с принятыми значениями угла наклона и азимута ствола скважины. Кроме того, отчет о скважинном исследовании 95 может содержать отказ от проведения скважинного исследования и соответствующие причины отказа. In FIG. 3 illustrates an embodiment of a system 80 for automatically evaluating data obtained during a well survey. The system may be implemented at a drilling site, for example, as a local computer system 85. The system may comprise a plurality of sensors of a drilling rig 82, for example, indicated with reference to FIG. 1. The sensors of the rig can be connected using electronic means of communication with the computer system 85 so that the measured values of the sensor can be transmitted to a computer system in which they can be used to evaluate drilling activity during the acquisition of well survey data. The system may further comprise a plurality of downhole sensors 90, such as navigation sensors 70, illustrated in FIG. 1. Downhole sensors 90 may also be connected to a computer system using electronic means of communication, for example, via a telemetry line, such as a drill pipe with an integrated cable for signal transmission, hydraulic pulse telemetry, electromagnetic telemetry, etc. Computer system 85 is implemented with the ability to process data from the sensors of the drilling rig and downhole sensors to automatically generate a report on downhole exploration 95. Report on downhole exploration 95 may contain downhole data studies obtained, along with accepted values of the angle of inclination and azimuth of the borehole. In addition, the well study report 95 may include a refusal to conduct a well survey and corresponding reasons for the failure.

Следует понимать, что не обязательно, чтобы все компоненты системы 80 находились на буровой площадке. Например, компьютерная система 85 может быть расположена вне буровой площадки и может быть связана с датчиками буровой установки 82 и скважинными датчиками 90 с помощью практически любых известных средств связи (например, с помощью беспроводных каналов связи или через интернет, или интранет). Описанные варианты реализации изобретения не ограничены в данных отношениях. Также они не ограничены какой-либо конкретной аппаратной реализацией системы 80.It should be understood that it is not necessary that all components of the system 80 are located on the well site. For example, the computer system 85 may be located off-site and may be connected to the sensors of the rig 82 and downhole sensors 90 using virtually any known means of communication (for example, using wireless communication channels or via the Internet or intranet). The described embodiments of the invention are not limited in these respects. They are also not limited to any particular hardware implementation of system 80.

На Фиг. 4 проиллюстрирована блок-схема одного описанного варианта реализации способа 100 для оценки данных, полученных во время скважинного исследования скважины. В блоке 102 могут выполняться различные операции для подготовки к операции скважинного исследования с целью обеспечения оптимальных (или приемлемых) условий для скважинного исследования скважины. Значения навигационных измерений в стволе скважины получают в блоке 104. В блоке 106 оценивают данные поверхностного датчика для проверки, удовлетворяются ли условия, существующие при получении в блоке 104 измеренных значений скважинного исследования. Значения измерений навигационного датчика оценивают в 108 в соответствии с определенным динамическим критерием с целью обеспечить высокое качество данных. Для улучшения качества скважинного исследования дополнительно могут выполнять процессы коррекции измеренных значений в блоке 110. В блоке 112 автоматически генерируется рекомендация (или отчет), относящаяся к качеству скважинного исследования и дальнейшим действиям, таким как принятие или отклонение данных скважинного исследования, продолжительность бурения, получение данных другого скважинного исследования, и т. д. In FIG. 4 illustrates a flow chart of one described embodiment of a method 100 for evaluating data obtained during downhole exploration of a well. At block 102, various operations may be performed to prepare for the operation of downhole exploration in order to provide optimal (or acceptable) conditions for downhole exploration of the well. The values of the navigational measurements in the wellbore are obtained in block 104. In block 106, the surface sensor data is evaluated to check whether the conditions that exist when the measured values of the well study were obtained in block 104 are satisfied. The measurement values of the navigation sensor are evaluated at 108 in accordance with a specific dynamic criterion in order to ensure high quality data. To improve the quality of the well study, the processes of correcting the measured values in block 110 can additionally be carried out. In block 112, a recommendation (or report) is automatically generated related to the quality of the well study and further actions, such as accepting or rejecting the data of the well study, duration of drilling, receiving data other downhole research, etc.

Как известно специалистам в данной области техники, скважинные исследования, как правило, выполняют во время бурения через определенные интервалы (например, в интервалах от 30 футов (9,144 м) до 120 футов (36,576 м) при добавлении в бурильную колонну новой бурильной свечи). Данные скважинного исследования при измерении во время бурения (MWD), как правило, содержат измеренные значения трехосного акселерометра и трехосного магнитометра, на основании которых могут быть вычислены угол наклона и азимут ствола скважины. Угол наклона ствола скважины измеряют как отклонение направления бурения от вертикали, в то время как азимут измеряют как отклонение от направления бурения (в горизонтальной плоскости) от магнитного (или истинного) севера. С целью повышения точности скважинного исследования измерения навигационного датчика (скважинные измерения), как правило, выполняют в условиях, когда датчики неподвижны и отсутствует магнитная интерференция. Описанные варианты реализации изобретения могут использоваться как при статических, так и при динамических скважинных исследованиях.As is known to those skilled in the art, downhole surveys are typically performed during drilling at specific intervals (for example, at intervals from 30 feet (9.144 m) to 120 feet (36.576 m) when a new drill plug is added to the drill string). Measurement data during measurements during drilling (MWD), as a rule, contain the measured values of the triaxial accelerometer and triaxial magnetometer, based on which the angle of inclination and azimuth of the wellbore can be calculated. The angle of inclination of the wellbore is measured as the deviation of the drilling direction from the vertical, while the azimuth is measured as the deviation from the drilling direction (in the horizontal plane) from the magnetic (or true) north. In order to increase the accuracy of downhole research, measurements of a navigation sensor (downhole measurements) are usually performed under conditions when the sensors are stationary and there is no magnetic interference. The described embodiments of the invention can be used in both static and dynamic downhole surveys.

В блоке 102 могут выполняться подготовительные операции с целью повышения вероятности того, что удовлетворяются условия, существующие при выполнении скважинного исследования. Например, бурильная колонна может быть поднята над забоем, при этом высвобождается крутильная энергия и энергия сжатия бурильной колонны. Аналогично, верхний силовой привод (или поворотный стол), а также блок могут удерживаться неподвижно таким образом, что датчики будут неподвижными и не подверженными вращательному или продольному движению. В зависимости от конкретной буровой установки и конфигурации КНБК, насосы могут быть выключены или включены. At block 102, preparatory operations may be performed to increase the likelihood that conditions that exist while performing the well study are satisfied. For example, a drill string can be raised above the bottom, and torsional energy and compression energy of the drill string are released. Similarly, the top power drive (or turntable), as well as the unit, can be held motionless in such a way that the sensors are stationary and not subject to rotational or longitudinal movement. Depending on the particular rig and the BHA configuration, the pumps may be turned off or on.

Измеренные значения навигационного датчика (например, измеренные значения акселерометра или магнитометра) могут быть получены в блоке 104 и переданы на поверхность (например, посредством типового канала телеметрии). Значениям измерений в стволе скважины могут присваиваться временные метки. В другом варианте реализации изобретения время, когда выполнялись измерения, может быть непосредственно измерено или определено на основании различных измерений на поверхности. Измеренные значения акселерометра могут содержать значения трехосных измерений, содержащие измеренные значения Ax, Ay, и Az, в то время как измеренные значения магнитометра могут также содержать значения трехосных измерений, содержащие измеренные значения Bx, By, и Bz, как описано выше в отношении Фиг. 2. В другом варианте реализации изобретения измерения акселерометра и магнитометра могут выполняться в стволе скважины для получения угла наклона ствола скважины, азимута ствола скважины, положения отклонителя, магнитного наклонения, суммарной напряженности гравитационного поля, а также суммарной напряженности магнитного поля, при этом данные значения могут передаваться на поверхность. The measured values of the navigation sensor (for example, the measured values of the accelerometer or magnetometer) can be obtained in block 104 and transmitted to the surface (for example, by means of a typical telemetry channel). Time stamps may be assigned to measurement values in the wellbore. In another embodiment, the time the measurements were taken can be directly measured or determined based on various measurements on the surface. The measured values of the accelerometer may contain values of triaxial measurements containing the measured values of A x , A y , and A z , while the measured values of the magnetometer may also contain values of triaxial measurements containing the measured values of B x , B y , and B z , as described above with respect to FIG. 2. In another embodiment of the invention, measurements of the accelerometer and magnetometer can be performed in the wellbore to obtain the angle of inclination of the wellbore, azimuth of the wellbore, position of the diverter, magnetic inclination, the total gravitational field strength, as well as the total magnetic field strength, and these values can transmitted to the surface.

Данные поверхностного датчика могут автоматически оцениваться в блоке 106 для проверки, удовлетворяются ли условия, существующие при получении измеренных значений скважинного исследования в блоке 104. Например, данные датчика нагрузки на крюк могут оцениваться с целью убедиться, находилось ли буровое долото над забоем скважины при проведении измерений с помощью навигационного датчика (для определения, находится ли оснастка над забоем скважины могут также сравнивать глубину нахождения бурового долота и глубину скважины). Данные датчика положения блока могут оцениваться с целью убедиться, что скорость блока была равной нулю (или близкой к нулю). Данные датчика крутящего момента могут оцениваться с целью убедиться, что скорость вращения бурильной колонны была равной нулю (или близкой к нулю). Кроме того, данные датчика давления бурового раствора или данные датчика расхода бурового раствора могут оцениваться с целью убедиться, что насосы были включены или выключены, в зависимости от буровой установки. Измеренные значения глубины погружения бурового долота и глубины скважины могут также сравниваться с целью определения близости навигационных датчиков к магнитоактивным элементам обсадной колонны или башмака обсадной колонны. Желательно, чтобы расстояние между датчиками и магнитоактивными компонентами обсадной колонны было больше заданного порогового значения. The surface sensor data can be automatically evaluated at block 106 to check whether the conditions that exist when receiving the measured values of the well survey in block 104 are satisfied. For example, the hook load sensor data can be evaluated to ensure that the drill bit was above the bottom of the well during measurements using a navigation sensor (to determine whether the tool is located above the bottom of the well, they can also compare the depth of the drill bit and the depth of the well). The block position sensor data can be evaluated to ensure that the block speed was zero (or close to zero). Torque sensor data can be evaluated to ensure that the drill string rotation speed is zero (or close to zero). In addition, mud pressure sensor data or mud flow sensor data can be evaluated to ensure that the pumps have been turned on or off, depending on the rig. The measured depths of the drill bit and the depth of the well can also be compared to determine the proximity of the navigation sensors to the magnetically active elements of the casing or shoe of the casing. It is desirable that the distance between the sensors and the magnetically active components of the casing be greater than a predetermined threshold value.

Измеренные значения акселерометра и магнитометра могут автоматически оцениваться в блоке 108 для проверки того, что измеренные значения соответствуют заданным условиям для получения данных скважинного исследования приемлемого качества. Например, измеренные значения акселерометра могут обрабатываться с целью вычисления суммарного ускорения, которое может сравниваться с эталонным значением напряженности гравитационного поля, чтобы убедиться, что суммарное ускорение равно величине гравитационного поля Земли (в заданных пределах). Аналогично, измеренные значения магнитометра могут обрабатываться с целью вычисления суммарной напряженности магнитного поля, которая может сравниваться с эталонным значением напряженности магнитного поля Земли чтобы убедиться, что суммарная напряженность магнитного поля равна величине напряженности магнитного поля Земли (в заданных пределах). Кроме того, измеренные значения акселерометра могут дополнительно обрабатываться с целью вычисления угла магнитного склонения, который может сравниваться с эталонным значением в точке бурения с целью убедиться, что измеренный угол магнитного склонения равен углу магнитного склонения гравитационного поля Земли (в заданных пределах). The measured values of the accelerometer and magnetometer can be automatically evaluated in block 108 to verify that the measured values meet the specified conditions to obtain well test data of acceptable quality. For example, the measured values of the accelerometer can be processed in order to calculate the total acceleration, which can be compared with the reference value of the gravitational field, to make sure that the total acceleration is equal to the magnitude of the gravitational field of the Earth (within specified limits). Similarly, the measured values of the magnetometer can be processed to calculate the total magnetic field strength, which can be compared with the reference value of the Earth’s magnetic field to ensure that the total magnetic field is equal to the magnitude of the Earth’s magnetic field (within specified limits). In addition, the measured values of the accelerometer can be further processed in order to calculate the magnetic declination angle, which can be compared with the reference value at the drilling point in order to verify that the measured magnetic declination angle is equal to the magnetic declination angle of the Earth’s gravitational field (within specified limits).

Суммарное ускорение может быть вычислено, например, как указано ниже:The total acceleration can be calculated, for example, as follows:

QUOTE

Figure 00000001
Figure 00000001
(1)QUOTE
Figure 00000001
Figure 00000001
(one)

где A соответствует суммарному ускорению; QUOTE

Figure 00000002
Figure 00000002
, QUOTE
Figure 00000003
Figure 00000003
и QUOTE
Figure 00000004
Figure 00000004
соответствуют значениям измерений акселерометра по осям x, y и z. В отсутствие вибраций бурильной колонны суммарное ускорение должно равняться ускорению свободного падения на поверхности Земли. Суммарная напряженность магнитного поля может быть вычислена, например, как указано ниже: where A corresponds to the total acceleration; QUOTE
Figure 00000002
Figure 00000002
QUOTE
Figure 00000003
Figure 00000003
and QUOTE
Figure 00000004
Figure 00000004
correspond to the measurement values of the accelerometer along the x, y, and z axes. In the absence of vibration of the drill string, the total acceleration should be equal to the acceleration of gravity on the surface of the Earth. The total magnetic field strength can be calculated, for example, as follows:

QUOTE

Figure 00000005
Figure 00000005
(2)QUOTE
Figure 00000005
Figure 00000005
(2)

где B соответствует суммарной напряженности магнитного поля; QUOTE

Figure 00000006
Figure 00000006
, QUOTE
Figure 00000007
Figure 00000007
и QUOTE
Figure 00000008
Figure 00000008
соответствуют значениям измерений магнитометра по осям x, y и z. При отсутствии внешних магнитных помех (например, от магнитных компонентов бурильной колонны или магнитных руд в пласте) суммарная напряженность магнитного поля должна равняться напряженности магнитного поля Земли. Угол магнитного склонения может быть вычислен, например, как указано ниже:where B corresponds to the total magnetic field strength; QUOTE
Figure 00000006
Figure 00000006
QUOTE
Figure 00000007
Figure 00000007
and QUOTE
Figure 00000008
Figure 00000008
correspond to the magnetometer measurements along the x, y, and z axes. In the absence of external magnetic interference (for example, from the magnetic components of the drill string or magnetic ores in the formation), the total magnetic field strength should equal the Earth's magnetic field strength. The magnetic declination angle can be calculated, for example, as follows:

QUOTE

Figure 00000009
Figure 00000009
(3)QUOTE
Figure 00000009
Figure 00000009
(3)

где TF соответствует углу отклонителя (верхней части угла) и Inc соответствует углу наклона ствола скважины. Угол отклонителя и угол наклона ствола скважины может быть вычислен на основании измеренных значений трехосного акселерометра, например, как указано ниже:where TF corresponds to the diverter angle (top of the angle) and Inc corresponds to the angle of inclination of the wellbore. The diverter angle and the angle of inclination of the wellbore can be calculated based on the measured values of the triaxial accelerometer, for example, as follows:

QUOTE

Figure 00000010
Figure 00000010
(4)QUOTE
Figure 00000010
Figure 00000010
(four)

QUOTE

Figure 00000011
Figure 00000011
(5)QUOTE
Figure 00000011
Figure 00000011
(5)

Для достижения уровня достоверности скважинного исследования, сравнимого с эталонным уровнем достоверности, оценка в блоке 108 может в качестве альтернативы и/или дополнительно включать совместную обработку суммарного ускорения, эталонного значения напряженности гравитационного поля Земли, суммарной напряженности магнитного поля, эталонного значения напряженности магнитного поля Земли, угла магнитного склонения и эталонного значения угла магнитного склонения Земли. Например, данные скважинного исследования могут быть приняты в случае, если вычисленное значение уровня достоверности больше или равно эталонному уровню достоверности, и отклонены в случае, если вычисленное значение уровня достоверности меньше эталонного уровня достоверности. In order to achieve a confidence level of a well study comparable to a reference level of confidence, the assessment in block 108 may alternatively and / or additionally include joint processing of the total acceleration, the reference value of the gravitational field of the Earth, the total magnetic field strength, the reference value of the Earth's magnetic field, the angle of magnetic declination and the reference value of the angle of magnetic declination of the Earth. For example, data from a downhole study can be accepted if the calculated value of the confidence level is greater than or equal to the reference level of confidence, and rejected if the calculated value of the level of confidence is less than the reference level of confidence.

Эталонное значение напряженности гравитационного поля Земли и эталонное значение напряженности магнитного поля Земли (включая как величину, так и направление (или отклонение)) являются общеизвестными, например, из ранее собранных данных геологических скважинных исследований (например, Геологической службы США). При этом для некоторых применений может быть предпочтительно измерять значения гравитационного и магнитного полей в режиме реального времени на площадке, в месте, в котором практически отсутствуют магнитная интерференция, например, на поверхности скважины или в ранее пробуренной скважине. Измерение напряженности гравитационного и магнитного полей в режиме реального времени может быть предпочтительным тем, что в данном случае учитываются изменения, зависящие от времени (например, известно, что напряженность магнитного поля Земли меняется с течением времени). При этом на некоторых площадках, таких как морская буровая установка, может не быть возможности ровно разместить инструмент на площадке или устранить внешние вибрации. В таких случаях может быть предпочтительно использовать данные предыдущих геологических скважинных исследований в сочетании с подходящими методами интерполяции и/или математического моделирования (например, компьютерного моделирования), которые известны в данной области техники. The reference value of the Earth's gravitational field strength and the reference value of the Earth's magnetic field strength (including both magnitude and direction (or deviation)) are well known, for example, from previously collected data from geological well surveys (for example, the US Geological Survey). However, for some applications, it may be preferable to measure the values of gravitational and magnetic fields in real time at the site, in a place where there is practically no magnetic interference, for example, on the surface of the well or in a previously drilled well. Real-time measurement of gravitational and magnetic field strengths may be preferable in that in this case, time-dependent changes are taken into account (for example, it is known that the earth's magnetic field strength changes over time). At the same time, on some sites, such as an offshore drilling rig, it may not be possible to evenly place the tool on the site or eliminate external vibrations. In such cases, it may be preferable to use data from previous geological downhole surveys in combination with suitable interpolation and / or mathematical modeling methods (eg, computer simulation) that are known in the art.

Следует понимать, что оценку в блоке 108 могут выполнять в скважине с помощью скважинного процессора. Например, значения суммарного ускорения, суммарной напряженности магнитного поля, угла магнитного склонения и/или величина достоверности могут вычисляться в скважине и сравниваться с хранящимися в памяти соответствующими эталонными значениями. В данном варианте реализации изобретения измеренные значения навигационного датчика могут передаваться на поверхность вместе с указанием принятия или отклонения данных скважинного исследования. В другом варианте реализации изобретения измеренные значения навигационного датчика могут передаваться на поверхность только после принятия данных измеренных значений. В некоторых вариантах реализации изобретения при отклонении могут активироваться навигационные датчики для автоматического выполнения новых измерений. It should be understood that the evaluation in block 108 may be performed in the well by the downhole processor. For example, the values of the total acceleration, the total magnetic field strength, the magnetic declination angle and / or the confidence value can be calculated in the well and compared with the corresponding reference values stored in the memory. In this embodiment, the measured values of the navigation sensor can be transmitted to the surface along with the acceptance or rejection of the downhole data. In another embodiment of the invention, the measured values of the navigation sensor can be transmitted to the surface only after receiving the data of the measured values. In some embodiments of the invention, deviations can activate navigation sensors to automatically take new measurements.

Следует также понимать, что в результате оценки в блоке 108 данные навигационного датчика могут частично приниматься и/или частично отклоняться. Например, качество данных акселерометра может быть приемлемым, что приводит к принятию измеренного значения угла наклона ствола скважины, при этом в то же время качество данных магнитометра может быть неприемлемым, что приводит к отклонению неприемлемого измеренного значения азимута ствола скважины. It should also be understood that as a result of the evaluation at block 108, the navigation sensor data may be partially received and / or partially rejected. For example, the quality of the accelerometer data may be acceptable, which leads to the adoption of the measured value of the angle of inclination of the wellbore, while at the same time, the quality of the data of the magnetometer may be unacceptable, which leads to a deviation of the unacceptable measured value of the azimuth of the wellbore.

В блоке 110 для повышения качества данных скважинных исследований (качества данных навигационного датчика) могут дополнительно использоваться методы коррекции измеренных значений. Данные методы коррекции измеренных значений могут включать, например, коррекцию прогиба для коррекции несоосности бурильной колонны и ствола скважины, а также многостанционный анализ для коррекции магнитной интерференции в бурильной колонне. In block 110, methods for correcting measured values can be additionally used to improve the quality of downhole data (quality of data from a navigation sensor). These methods for correcting measured values may include, for example, deflection correction for correcting the misalignment of the drill string and wellbore, as well as multi-station analysis for correcting magnetic interference in the drill string.

В блоке 112 может автоматически генерироваться рекомендация (или отчет) по скважинному исследованию. Например, если результаты оценки, выполненной в блоках 106 и 108, указывают на то, что данные скважинного исследования являются данными приемлемого качества, данные скважинного исследования могут быть приняты автоматически и может быть предоставлена рекомендация для продолжения бурения. В другом варианте реализации изобретения, если один (или оба) результата оценки, выполненной в блоках 106 и 108 указывают на то, что результат скважинного исследования является сомнительным, данные скважинного исследования могут быть отклонены и может быть предоставлена рекомендация для проведения другого скважинного исследования. Также могут быть отмечены причины отклонения для оповещения персонала буровой установки. Например, данные скважинного исследования могут быть отклонены (или помечены для дальнейшего рассмотрения) в случае, если один из буровых датчиков указывает в блоке 106 на то, что во время получения измеренных значений скважинного исследования условия были неприемлемыми. В другом варианте реализации изобретения данные скважинных исследований могут быть отклонены, если значения скважинного исследования не удовлетворяют вышеописанные заданные условия (как оценено в 108). In block 112, a downhole survey recommendation (or report) may be automatically generated. For example, if the results of the assessment performed in blocks 106 and 108 indicate that the well survey data are data of acceptable quality, the well survey data may be automatically received and a recommendation may be made to continue drilling. In another embodiment, if one (or both) of the evaluation performed in blocks 106 and 108 indicates that the result of the well test is uncertain, the data of the well test may be rejected and a recommendation may be made for another well test. Reasons for rejection may also be noted to alert rig personnel. For example, downhole survey data may be rejected (or flagged for further consideration) if one of the drilling sensors indicates in block 106 that the conditions were unacceptable at the time of obtaining the measured values of the downhole survey. In another embodiment of the invention, the downhole data may be rejected if the downhole values do not satisfy the above specified conditions (as estimated at 108).

Подобный подход может использоваться для автоматического принятия или отклонения динамических данных скважинных исследований. Например, данные акселерометра или магнитометра по одной оси (оси z) могут автоматически сравниваться с эталонными данными, полученными во время предыдущего статического скважинного исследования. A similar approach can be used to automatically accept or reject dynamic well survey data. For example, the data of an accelerometer or magnetometer along a single axis (z axis) can be automatically compared with the reference data obtained during a previous static well survey.

Несмотря на то, что автоматическое принятие данных скважинного исследования скважины, а также некоторые преимущества данного способа были описаны достаточно подробно, следует понимать, что в данную заявку могут быть внесены различные изменения, замены и исправления без отклонения от идеи и объема изобретения, определенного прилагаемой формулой изобретения. Despite the fact that the automatic acceptance of data from a well borehole study, as well as some of the advantages of this method, have been described in sufficient detail, it should be understood that various changes, replacements and corrections can be made to this application without deviating from the idea and scope of the invention defined by the attached claims inventions.

Claims (35)

1. Способ исследования подземного ствола скважины, включающий: 1. A method of researching an underground wellbore, including: (a) размещение бурильной колонны в подземном стволе скважины, причем бурильная колонна содержит один или несколько наборов навигационных датчиков; (a) placing the drill string in an underground wellbore, the drill string comprising one or more sets of navigation sensors; (b) выполнение операций по подготовке к исследованию с целью обеспечения приемлемых условий для исследования, основанных на положении бурильной колонны в стволе скважины и специфических требований, наборов навигационных датчиков для приема и передачи данных исследования; (b) performing preparations for the study in order to provide acceptable conditions for the study, based on the position of the drill string in the wellbore and specific requirements, sets of navigation sensors for receiving and transmitting research data; (c) активацию наборов скважинных навигационных датчиков с целью получения измеренных значений навигационных датчиков; (c) activating sets of downhole navigation sensors to obtain measured values of the navigation sensors; (d) автоматическую оценку измеренных значений поверхностных датчиков, полученных практически в то же время, что и измеренные значения навигационного датчика, для определения, были ли получены измеренные значения навигационного датчика в приемлемых условиях скважинных исследований; (d) automatically evaluating the measured values of the surface sensors obtained almost at the same time as the measured values of the navigation sensor to determine whether the measured values of the navigation sensor were obtained under acceptable downhole research conditions; (e) автоматическую оценку измеренных значений навигационного датчика для определения, удовлетворяют ли измеренные значения навигационного датчика заданным условиям, требуемым для получения приемлемых данных исследований; и (e) automatically evaluating the measured values of the navigation sensor to determine if the measured values of the navigation sensor meet the specified conditions required to obtain acceptable research data; and (f) автоматическую генерацию рекомендации для исследования на основании указанных автоматических оценок, выполненных в (d) и (e). (f) automatically generating recommendations for research based on the indicated automatic evaluations made in (d) and (e). 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что операции по подготовке к исследованию включают (i) подъем бурильной колонны так, чтобы буровое долото находилось над забоем скважины, и (ii) удержание бурильной колонны во вращательно неподвижном положении относительно подземного ствола скважины.2. The method according to p. 1, characterized in that the preparations for the study include (i) raising the drill string so that the drill bit is above the bottom of the borehole, and (ii) holding the drill string in a rotationally stationary position relative to the underground borehole. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что измеренные значения навигационного датчика содержат измеренные значения акселерометра и магнитометра.3. The method according to p. 1, characterized in that the measured values of the navigation sensor contain the measured values of the accelerometer and magnetometer. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что измеренные значения поверхностного датчика содержат по меньшей мере одно из следующего: измеренные значения датчика нагрузки на крюк, измеренные значения положения и скорости талевого блока, измеренные значения крутящего момента и скорости вращения бурильной колонны на поверхности, измеренные значения глубины погружения бурового долота и глубины скважины.4. The method according to p. 1, characterized in that the measured values of the surface sensor comprise at least one of the following: measured values of the hook load sensor, measured values of the position and speed of the tackle block, measured values of the torque and rotation speed of the drill string on the surface , measured values of the depth of immersion of the drill bit and the depth of the well. 5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что выполняют проверку, удовлетворяют ли измеренные значения поверхностного датчика приемлемым скважинным условиям для исследования скважины в случае, если (i) по меньшей мере одно из измеренных значений датчика нагрузки на крюк и значение измерения глубины погружения бурового долота и глубины скважины указывает на то, что буровое долото находится над забоем скважины, (ii) измеренные значения положения и скорости талевого блока указывают на то, что скорость талевого блока приблизительно равна нулю, и (iii) измеренные значения крутящего момента и скорости вращения указывают на то, что крутящий момент и скорость вращения бурильной колонны приблизительно равны нулю.5. The method according to p. 4, characterized in that they check whether the measured values of the surface sensor satisfy the acceptable well conditions for the study of the well if (i) at least one of the measured values of the hook load sensor and the value of the measurement of the depth of immersion the drill bit and the depth of the well indicates that the drill bit is above the bottom of the well, (ii) the measured values of the position and speed of the hoist block indicate that the speed of the hoist block is approximately zero, and (iii) and Merenii torque and rotational speed indicates that the torque and rotational speed of the drill string are approximately zero. 6. Способ по п. 4, отличающийся тем, что выполняется проверка, удовлетворяют ли измеренные значения поверхностного датчика приемлемым скважинным условиям для исследования скважины в случае, если измеренные значения глубины погружения бурового долота и глубины скважины указывают на то, что расстояние между навигационными датчиками и магнитоактивными элементами обсадной колонны превышает заданное пороговое значение.6. The method according to p. 4, characterized in that it checks whether the measured values of the surface sensor satisfy the acceptable well conditions for the study of the well if the measured values of the depth of immersion of the drill bit and the depth of the well indicate that the distance between the navigation sensors and magnetically active elements of the casing exceeds a predetermined threshold value. 7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанная автоматическая оценка в (e) содержит по меньшей мере одно из следующего: (i) обработку измеренного значения навигационного датчика с целью вычисления суммарного значения ускорения и сравнение суммарного ускорения с эталонным значением напряженности гравитационного поля Земли, (ii) обработку измеренных значений навигационного датчика с целью вычисления суммарного значения напряженности магнитного поля и сравнение суммарного значения напряженности магнитного поля с эталонным значением напряженности магнитного поля Земли, (iii) обработку измеренных значений навигационного датчика с целью вычисления угла магнитного склонения и сравнение угла магнитного склонения с эталонным значением угла магнитного склонения Земли, (iv) совместную обработку значения суммарного ускорения, эталонного значения напряженности магнитного поля Земли, суммарного значения напряженности магнитного поля, эталонного значения напряженности магнитного поля Земли, значения угла магнитного склонения и эталонного значения угла магнитного склонения Земли с целью достижения требуемого уровня достоверности скважинного исследования.7. The method according to p. 1, characterized in that said automatic evaluation in (e) comprises at least one of the following: (i) processing the measured value of the navigation sensor in order to calculate the total acceleration value and comparing the total acceleration with the reference value of the gravitational Earth fields, (ii) processing the measured values of the navigation sensor in order to calculate the total value of the magnetic field strength and comparing the total value of the magnetic field strength with the reference value the intensity of the Earth’s magnetic field, (iii) processing the measured values of the navigation sensor to calculate the angle of magnetic declination and comparing the angle of magnetic declination with the reference value of the angle of magnetic declination of the Earth, (iv) joint processing of the value of the total acceleration, the reference value of the magnetic field of the Earth, the total value magnetic field strength, the reference value of the Earth's magnetic field strength, the value of the angle of magnetic declination and the reference value of the angle of magnetic declination Ze whether in order to achieve the required level of reliability of the downhole survey. 8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что при автоматической оценке в (e) проверяют соответствие полученных приемлемых данных исследований заданным условиям в случае, если (i) суммарное значение ускорения практически равно эталонному значению напряженности гравитационного поля Земли, (ii) значение суммарного значения напряженности магнитного поля Земли практически равно эталонному значению напряженности магнитного поля Земли, (iii) значение угла магнитного склонения практически равно эталонному значению угла магнитного склонения Земли.8. The method according to p. 7, characterized in that the automatic assessment in (e) checks the compliance of the obtained acceptable research data with the given conditions if (i) the total acceleration value is almost equal to the reference value of the Earth's gravitational field strength, (ii) the value the total value of the Earth’s magnetic field is almost equal to the reference value of the Earth’s magnetic field, (iii) the value of the magnetic declination angle is almost equal to the reference value of the Earth’s magnetic declination. 9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что рекомендация для скважинного исследования включает автоматическое принятие данных скважинного исследования в случае, если при автоматической оценке в (d) определено, что измеренные значения навигационного датчика были получены при приемлемых условиях исследования скважины и автоматическую оценку в (е), при которой определяется, соответствуют ли значения измерения навигационного датчика заданным условиям, необходимым для получения приемлемых данных скважинных исследований.9. The method according to p. 1, characterized in that the recommendation for downhole exploration includes the automatic acceptance of downhole exploration data if it is determined in automatic assessment in (d) that the measured values of the navigation sensor were obtained under acceptable conditions for the exploration of the well and automatic assessment in (e), in which it is determined whether the measurement values of the navigation sensor correspond to the specified conditions necessary to obtain acceptable data from downhole surveys. 10. Способ по п. 1, дополнительно включающий:10. The method according to p. 1, further comprising: (g) автоматическое использование методов коррекции измеренных значений с целью улучшения качества измеренных значений навигационного датчика.(g) automatic use of measured value correction methods to improve the quality of the measured values of the navigation sensor. 11. Способ автоматической оценки данных исследования подземного ствола скважины, включающий: 11. A method for automatically evaluating research data from an underground wellbore, including: (a) прием измеренных значений скважинного навигационного датчика; (a) receiving the measured values of the downhole navigation sensor; (b) прием измеренных значений поверхностного датчика, выполненных практически в то же время, что и измерения навигационного датчика;(b) receiving the measured values of the surface sensor, made almost at the same time as the measurements of the navigation sensor; (с) автоматическую оценку измеренных значений поверхностных датчиков для определения, были ли измеренные значения навигационного датчика получены при приемлемых условиях скважинных исследований; (c) automatically evaluating the measured values of the surface sensors to determine whether the measured values of the navigation sensor were obtained under acceptable downhole research conditions; (d) автоматическую оценку измеренных значений навигационного датчика для определения, удовлетворяют ли значения измерений навигационного датчика заданным условиям, необходимым для получения приемлемых данных скважинных исследований; и (d) automatically evaluating the measured values of the navigation sensor to determine if the measurement values of the navigation sensor satisfy the specified conditions necessary to obtain acceptable downhole data; and (е) автоматическую генерацию рекомендации для исследования на основании указанных автоматических оценок, выполненных в (с) и (d).(e) automatic generation of recommendations for research based on the indicated automatic evaluations performed in (c) and (d). 12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что измеренные значения навигационного датчика содержат измеренные значения трехосного акселерометра и измеренные значения трехосного магнитометра.12. The method according to p. 11, characterized in that the measured values of the navigation sensor contain the measured values of the triaxial accelerometer and the measured values of the triaxial magnetometer. 13. Способ по п. 11, отличающийся тем, что измеренные значения поверхностного датчика содержат по меньшей мере одно из следующего: измеренное значение датчика нагрузки на крюк, измеренное значение положения и скорости талевого блока, измеренное значение крутящего момента и скорости вращения бурильной колонны на поверхности, а также измеренное значение глубины погружения бурового долота и глубины скважины.13. The method according to p. 11, characterized in that the measured values of the surface sensor contain at least one of the following: the measured value of the hook load sensor, the measured value of the position and speed of the tackle block, the measured value of the torque and rotation speed of the drill string on the surface as well as the measured value of the depth of immersion of the drill bit and the depth of the well. 14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что выполняется проверка, удовлетворяют ли измеренные значения поверхностного датчика условиям для исследования скважины в случае, если (i) по меньшей мере одно из измеренных значений датчика нагрузки на крюк и измеренных значений глубины погружения бурового долота и глубины скважины указывает на то, что буровое долото находится над забоем скважины, (ii) измеренные значения положения и скорости талевого блока указывают на то, что скорость талевого блока приблизительно равна нулю, и (iii) измеренные значения крутящего момента и скорости вращения указывают на то, что крутящий момент и скорость вращения бурильной колонны приблизительно равны нулю.14. The method according to p. 13, characterized in that it checks whether the measured values of the surface sensor satisfy the conditions for well exploration if (i) at least one of the measured values of the hook load sensor and the measured values of the depth of immersion of the drill bit and the depth of the borehole indicates that the drill bit is above the bottom of the borehole, (ii) the measured values of the position and speed of the tackle block indicate that the speed of the tackle block is approximately zero, and (iii) the measured values torque and rotational speed indicate that the torque and rotational speed of the drill string are approximately zero. 15. Способ по п. 13, отличающийся тем, что выполняется проверка, удовлетворяют ли измеренные значения поверхностного датчика условиям для исследования скважины в случае, если измеренные значения глубины бурового долота и глубины скважины указывают на то, что расстояние между навигационными датчиками и магнитоактивными элементами обсадной колонны превышает заданное пороговое значение.15. The method according to p. 13, characterized in that it checks whether the measured values of the surface sensor satisfy the conditions for the study of the well if the measured values of the depth of the drill bit and the depth of the well indicate that the distance between the navigation sensors and the magnetically active elements of the casing columns exceed a predetermined threshold value. 16. Способ по п. 11, отличающийся тем, что указанная автоматическая оценка в (с) содержит по меньшей мере одно из следующего: (i) обработку измеренных значений навигационного датчика с целью вычисления суммарного значения ускорения и сравнение суммарного ускорения с эталонным значением напряженности гравитационного поля Земли, (ii) обработку измеренных значений навигационного датчика с целью вычисления суммарного значения напряженности магнитного поля и сравнение суммарного значения напряженности магнитного поля с эталонным значением напряженности магнитного поля Земли, (iii) обработку измеренных значений навигационного датчика с целью вычисления угла магнитного склонения и сравнение угла магнитного склонения с эталонным значением угла магнитного склонения Земли.16. The method according to p. 11, characterized in that said automatic estimate in (c) comprises at least one of the following: (i) processing the measured values of the navigation sensor to calculate the total acceleration value and comparing the total acceleration with the reference value of the gravitational Earth fields, (ii) processing the measured values of the navigation sensor in order to calculate the total value of the magnetic field strength and comparing the total value of the magnetic field strength with the reference value the Earth’s magnetic field strength; (iii) processing the measured values of the navigation sensor to calculate the magnetic declination angle and comparing the magnetic declination angle with the reference value of the Earth’s magnetic declination angle. 17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что при автоматической оценке в (с) выполняется проверка, соответствуют ли полученные приемлемые данные скважинных исследований заданным условиям в случае, если (i) суммарное значение ускорения практически равно эталонному значению напряженности гравитационного поля Земли, (ii) величина суммарного значения напряженности магнитного поля Земли практически равна эталонному значению напряженности магнитного поля Земли, (iii) значение угла магнитного склонения практически равно эталонному значению угла магнитного склонения Земли.17. The method according to p. 16, characterized in that during the automatic assessment in (c), it is checked whether the obtained acceptable data from the well tests meet the specified conditions if (i) the total value of the acceleration is practically equal to the reference value of the gravitational field of the Earth, (ii) the value of the total value of the Earth’s magnetic field is almost equal to the reference value of the Earth’s magnetic field, (iii) the value of the angle of magnetic declination is almost equal to the reference value of the itnogo declination of the Earth. 18. Способ по п. 11, отличающийся тем, что рекомендация для скважинного исследования включает автоматическое принятие данных скважинного исследования в случае, если при автоматической оценке в (b) выполняется проверка, были ли получены измеренные значения навигационного датчика при приемлемых условиях исследования скважины, и автоматическую оценку в (с), во время которой выполняется проверка, соответствуют ли измеренные значения навигационного датчика заданным условиям, необходимым для получения приемлемых данных скважинных исследований.18. The method according to p. 11, characterized in that the recommendation for downhole exploration includes the automatic acceptance of downhole exploration data if, during the automatic assessment in (b), it is checked whether the measured values of the navigation sensor were obtained under acceptable conditions for the exploration of the well, and automatic assessment in (s), during which it is checked whether the measured values of the navigation sensor meet the specified conditions necessary to obtain acceptable downhole research data . 19. Способ по п. 1, дополнительно включающий:19. The method according to p. 1, further comprising: (е) автоматическое использование методов коррекции измеренных значений для улучшения качества измеренных значений навигационного датчика.(e) the automatic use of measured value correction methods to improve the quality of the measured values of the navigation sensor. 20. Система для автоматической оценки данных исследования скважины, содержащая:20. A system for automatically evaluating well survey data, comprising: множество поверхностных датчиков, расположенных на буровой установке; many surface sensors located on the rig; компьютерный процессор, выполненный с возможность электронной связи с поверхностными датчиками, выполненный с возможностью автоматического (a) приема измеренных значений от скважинного навигационного датчика; (b) приема измеренных значений от поверхностных датчиков; (c) оценки измеренных значений поверхностного датчика с целью определения, были ли получены измеренные значения навигационного датчика в то время, когда выполнялись приемлемые условия для скважинных исследований в стволе скважины; (d) оценки измеренных значений навигационного датчика с целью определения, соответствуют ли данные значения определенным заданным условиям, требуемым для получения приемлемых данных скважинных исследований; и (e) генерации рекомендации для скважинного исследования на основе указанных автоматических оценок, выполненных в (c) и (d). a computer processor configured to electronically communicate with surface sensors configured to automatically (a) receive measured values from the downhole navigation sensor; (b) receiving measured values from surface sensors; (c) evaluating the measured values of the surface sensor in order to determine whether the measured values of the navigation sensor were obtained at the time that acceptable conditions for downhole research in the wellbore were fulfilled; (d) evaluating the measured values of the navigation sensor in order to determine whether these values correspond to certain specified conditions required to obtain acceptable downhole data; and (e) generating recommendations for downhole exploration based on these automated evaluations performed in (c) and (d).
RU2015146029A 2013-03-28 2014-03-24 Downhole survey automatic evaluation RU2613688C1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361806356P 2013-03-28 2013-03-28
US61/806,356 2013-03-28
PCT/US2014/031546 WO2014160629A1 (en) 2013-03-28 2014-03-24 Automatic wellbore survey evaluation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2613688C1 true RU2613688C1 (en) 2017-03-21

Family

ID=51625465

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015146029A RU2613688C1 (en) 2013-03-28 2014-03-24 Downhole survey automatic evaluation

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20160003028A1 (en)
EP (1) EP2978933A4 (en)
RU (1) RU2613688C1 (en)
WO (1) WO2014160629A1 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2611806C1 (en) * 2013-03-29 2017-03-01 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Diverter position control with feedback during drilling
US9394751B2 (en) * 2014-08-28 2016-07-19 Nabors Industries, Inc. Methods and systems for tubular validation
CA2991242C (en) * 2015-07-07 2023-10-10 Surcon Ltd Method and system for improving quality of directional surveys
US11248463B2 (en) * 2016-07-07 2022-02-15 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Evaluation of sensors based on contextual information
US20190335756A1 (en) * 2018-05-04 2019-11-07 Ecolab Usa Inc. Non-chlorinated oxidizing biocide chemistries, their methods of production, application and methods of feed thereof
US12037896B2 (en) 2019-08-19 2024-07-16 Schlumberger Technology Corporation Conveyance apparatus, systems, and methods
AR124035A1 (en) 2020-11-10 2023-02-08 Dyno Nobel Asia Pacific Pty Ltd SYSTEMS AND METHODS FOR DETERMINING THE DEPTH OF WATER AND THE EXPLOSIVE DEPTH IN HOLES

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5623407A (en) * 1995-06-07 1997-04-22 Baker Hughes Incorporated Method of correcting axial and transverse error components in magnetometer readings during wellbore survey operations
US5842149A (en) * 1996-10-22 1998-11-24 Baker Hughes Incorporated Closed loop drilling system
RU2204712C2 (en) * 2001-06-28 2003-05-20 Саратовский государственный технический университет System for determination of face hole parameters
US20030146022A1 (en) * 1998-11-10 2003-08-07 Baker Hughes Incorporated Self-controlled directional drilling systems and methods
RU67635U1 (en) * 2007-05-17 2007-10-27 ОАО НПО "Буровая техника" AUTOMATED WIRING AND HORIZONTAL OIL AND GAS WELL CONTROL SYSTEM - "TRAJECTORY"
US7730967B2 (en) * 2004-06-22 2010-06-08 Baker Hughes Incorporated Drilling wellbores with optimal physical drill string conditions
US20100332175A1 (en) * 2007-08-01 2010-12-30 Halliburton Energy Services, Inc Remote processing of well tool sensor data and correction of sensor data on data acquisition systems

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9157310B2 (en) * 2008-01-04 2015-10-13 Baker Hughes Incorporated Tripping indicator for MWD systems

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5623407A (en) * 1995-06-07 1997-04-22 Baker Hughes Incorporated Method of correcting axial and transverse error components in magnetometer readings during wellbore survey operations
US5842149A (en) * 1996-10-22 1998-11-24 Baker Hughes Incorporated Closed loop drilling system
US20030146022A1 (en) * 1998-11-10 2003-08-07 Baker Hughes Incorporated Self-controlled directional drilling systems and methods
RU2204712C2 (en) * 2001-06-28 2003-05-20 Саратовский государственный технический университет System for determination of face hole parameters
US7730967B2 (en) * 2004-06-22 2010-06-08 Baker Hughes Incorporated Drilling wellbores with optimal physical drill string conditions
RU67635U1 (en) * 2007-05-17 2007-10-27 ОАО НПО "Буровая техника" AUTOMATED WIRING AND HORIZONTAL OIL AND GAS WELL CONTROL SYSTEM - "TRAJECTORY"
US20100332175A1 (en) * 2007-08-01 2010-12-30 Halliburton Energy Services, Inc Remote processing of well tool sensor data and correction of sensor data on data acquisition systems

Also Published As

Publication number Publication date
EP2978933A1 (en) 2016-02-03
EP2978933A4 (en) 2016-11-30
WO2014160629A1 (en) 2014-10-02
US20160003028A1 (en) 2016-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2613688C1 (en) Downhole survey automatic evaluation
CA2890150C (en) Passive magnetic ranging for sagd and relief wells via a linearized trailing window kalman filter
EP2850556B1 (en) Modeling stress around a wellbore
US10450854B2 (en) Methods and apparatus for monitoring wellbore tortuosity
AU2014396852B2 (en) Employing a target risk attribute predictor while drilling
US9043154B2 (en) Computer-based method for real-time three-dimensional geological model calculation and reservoir navigation
US11448058B2 (en) Comprehensive structural health monitoring method for bottom hole assembly
WO2016025230A1 (en) Well ranging apparatus, systems, and methods
CA2711442C (en) Tripping indicator for mwd systems
CN109898991A (en) For effectively transmitting the devices, systems, and methods of geosteering track adjustment
AU2013374427B2 (en) Fast formation dip angle estimation systems and methods
US10838097B2 (en) Borehole size determination downhole
CN113671263B (en) Method and system for detecting downhole magnetic interference for measurement while drilling operations
US20160282513A1 (en) Improving Well Survey Performance
US11015432B2 (en) Relative azimuth correction for resistivity inversion
US10310094B2 (en) Rig heave, tidal compensation and depth measurement using GPS
US20170285220A1 (en) Stress tensor computation using mindlin formulation
US20190011595A1 (en) Multicomponent induction data processing for fractured formations
Chrislianto et al. IMPORTANCE OF INTEGRATED WELL PLANNING AND OPERATIONAL EXECUTION WITH GEOMECHANICAL MODELING TO DELIVER A SUCCESSFUL DISCOVERY WELL-A CASE STUDY FROM OFFSHORE NATUNA, ANAMBAS BLOCK, INDONESIA
Bowe et al. The value of real-time geomagnetic reference data to the oil and gas industry
Thomson et al. Enhanced geological modelling through advances in logging and interpretation of inseam boreholes
Hsieh Innovating While Drilling
GB2603081A (en) Azimuth determination while rotating