RU2613688C1 - Downhole survey automatic evaluation - Google Patents
Downhole survey automatic evaluation Download PDFInfo
- 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
Links
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 36
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 27
- 238000011160 research Methods 0.000 claims description 21
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 15
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 8
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 5
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims 1
- 238000011511 automated evaluation Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 39
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000004606 Fillers/Extenders Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/02—Determining slope or direction
- E21B47/024—Determining slope or direction of devices in the borehole
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/02—Determining slope or direction
- E21B47/022—Determining slope or direction of the borehole, e.g. using geomagnetism
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B44/00—Automatic 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
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
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
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
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,
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
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
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
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
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
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
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
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
Суммарное ускорение может быть вычислено, например, как указано ниже:The total acceleration can be calculated, for example, as follows:
QUOTE (1)QUOTE (one)
где A соответствует суммарному ускорению; QUOTE , QUOTE и QUOTE 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 QUOTE and QUOTE 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 (2)QUOTE (2)
где B соответствует суммарной напряженности магнитного поля; QUOTE , QUOTE и QUOTE 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 QUOTE and QUOTE 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 (3)QUOTE (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 (4)QUOTE (four)
QUOTE (5)QUOTE (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
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
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
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
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
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)
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)
| 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)
| 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)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9157310B2 (en) * | 2008-01-04 | 2015-10-13 | Baker Hughes Incorporated | Tripping indicator for MWD systems |
-
2014
- 2014-03-24 EP EP14772935.4A patent/EP2978933A4/en not_active Withdrawn
- 2014-03-24 US US14/763,519 patent/US20160003028A1/en not_active Abandoned
- 2014-03-24 WO PCT/US2014/031546 patent/WO2014160629A1/en not_active Ceased
- 2014-03-24 RU RU2015146029A patent/RU2613688C1/en active
Patent Citations (7)
| 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 |