CN105209714A - 编译来自异类数据源的钻井场景数据 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种例示性场景编译方法，其包括：提供井的视觉表示，所述井具有映射到所述视觉表示的不同区域的井组件；用对应于所述井组件中的一个的数据集合列表来响应对所述井组件的选择，从对应的数据库检索选定数据集合；将所述数据集合存储在与其它井组件的选定数据集合共同的位置处；以及保存所述选定数据集合，作为将用于组合未来的大量数据集合作为分析软件的输入的场景。

Description

编译来自异类数据源的钻井场景数据

相关申请的交叉引用

本申请要求NadeemA.Haq和GustavoAdolfoUrdaneta在2013年5月29日申请且标题为“MethodsandSystemsforCreatinganInstantCasefromDisparateDataSources”的临时美国申请序号61/828,486的优先权，所述临时美国申请以引用的方式并入本文中。

背景

随着油气钻井操作的复杂性已增加，油气服务提供商已开发了多种软件和自动化工具来分析在钻井期间获得的数据，以便提高钻井效率，避免非生产时间，且最大化产品回收。这些工具可存取具有大量已获得和模拟数据的多个数据库，以便在钻井操作进行时预测和评估钻井操作，从而允许钻井操作者评定钻井操作，并根据需要作出调整。此类分析可包括例如预报未来钻井场景、在钻井进行时对所述钻井进行评估，或解析意外问题(例如，卡管)。

然而，随着数据量以及数据库的数目已增加，因此用来存取含有所述数据的各种数据库的数据格式和编程语言的种类也增加。此种类因此可需要不同编程语言中对所述数据库的各种程序调用。可能需要额外过滤来仅结合全部数据的较小子集来工作，且/或去除坏数据。因此，手动执行准备数据来供分析的选择和过滤中的多数(如果不是全部的话)，此过程可能花费数小时。对于钻井被暂停来等待分析结果的情形，此时间表示非生产时间和增加的费用。

附图简述

因此，本文公开了使用异类数据源的场景编译方法。在图中：

图1示出例示性钻井环境。

图2示出例示性用户界面显示的一个实施方案。

图3示出例示性对话框。

图4描绘存储在计算机系统内的非暂时性计算机可读媒介中的例示性计算机程序。

图5描绘用于编译场景的例示性方法的流程图。

然而，应理解，图中以及其详细描述中所给出的特定实施方案不限制本公开。相反，所述实施方案为本领域技术人员辨别在所附权利要求书的范围内与所述给定实施方案中的一个或多个包括在一起的替代形式、均等物和修改提供基础。

详述

某些所公开的方法和计算机程序井和井组件的视觉表示来用于编译钻井场景。所述视觉表示包括可选井组件，其在被选择时，响应性地提供对应数据集合列表。在用户选择数据集合后，即可从对应数据库检索所述数据集合，并将其存储在与来自其它井组件的选定数据集合共同的位置处。可将所述选定数据集合保存为可在未来时间点再次调用的场景，作为分析软件的输入。

所述视觉表示可响应于所述数据集合中的一者的选择而更新。另外，可使用所存储的数据来执行对井的分析，或细化与井有关的预测，从而使用户能够基于所述预测来采取动作。在分析之前，可使用共同字段来使数据集合相关，以使来自不同数据库的数据集合对准，所述共同字段例如为每一数据集合中的时戳。此外，由于井组件可具有各种数据库中的数据集合，因此可将此类数据集合进行比较，并执行一致性检查，来确定哪一个是正确的或最新数据。基于此，可用新的或正确的数据来代替所述数据库的一者中的旧的或不正确的数据。

为了为本公开提供一些上下文，图1示出例示性井和井组件。图1包括钻井平台2，其支撑井架4，井架4具有游车6，用于升高和降低钻柱8。在钻柱8下降到井中时，转盘12使钻柱8旋转。泵20使钻井液循环经过馈送管22、经过kelly10、井下经过钻柱8的内部、经过钻头14中的孔口、经由钻柱8周围的环体返回到地面，并进入保留坑24中。

钻头14仅为通常包括一个或多个钻铤26(厚壁钢管)来提供重量和硬度的底部孔组合件的一个井组件。这些钻铤26中的一些可包括额外井组件，例如测井仪来搜集各种参数，例如位置、旋转或方位定向、钻孔直径等的测量结果。可包括遥测子28，并将其耦合到钻铤26，来将测量数据传送给地面接收器30和/或接收来自地面的命令。存在各种形式的遥测，且可包括泥浆脉冲遥测、听觉遥测、电磁遥测或经由有线管区段的遥测。

遥测信号经由通信链接36供应到计算机38或一些其它形式的数据处理装置。计算机38根据软件(其可存储在信息存储介质40上)以及经由输入装置42的用户输入来操作，以处理和解码接收到的信号。计算机38可进一步分析和处理所得的遥测数据，以在计算机监视器44或一些其它形式的显示装置上产生有用信息的显示。举例来说，操作者可使用此系统来获得和监视钻井参数、建构特性，以及钻孔相对于现有钻孔以及任何检测到的建构边界的路径。接着可使用下行链路信道来将操纵命令从地面传输到底部孔组合件。

如上文所述从正在钻的井收集的数据可与所述经以及其它经(例如，同一储层内的井)的历史和调查数据组合，并作为输入提供给分析软件来进行井工程设计。此分析软件的一个实例为Halliburton’s井工程设计软件，此分析软件用来预期潜在问题，并提供对钻井期间遇到的实际问题的解析方案。

所述软件可用来定义“案例”或“钻井场景”，其基于已知或预期的数据(例如，地质学、光刻、地层电阻率、钻柱位置以及钻孔内的条件等)来描述井眼，且还描述所述分析所解析的一组特定的井眼条件或问题(例如，卡住的钻头、意外的地质学和/或光刻等)。一旦定义所述场景，就可使用软件来确定动作路线和/或可用来解析所述场景所描述的问题的设备配置(例如，取出卡住的钻头的工作管柱的配置)。

由于井分析软件所存取的各种数据源的异类性质，在至少一些例示性实施方案中，分析软件可显示包括与上文所论述的那些井组件类似的井组件的井的视觉表示。图2到3说明用来引导用户完成场景建构过程的示例性用户界面屏幕和提示。

图2说明初始用户界面显示200的一个实施方案。显示200给予用户选择，例如创建新场景、打开先前保存的场景，或保存当前场景。在创建新场景的过程中，例如图3中所描绘的对话框300可用来从用户获得信息。如所描绘，对话框300包括各种用户输入组合框302a到302h，允许用户选择分层元素，例如现有公司302a、项目302b、场所302c、井302d、井眼302e、设计302f以及资料302g(例如，可用来使各种数据集合对准的深度参考点)。

用户输入组合框302a到302h在填充一个之前要求选择另一个的意义上是分层的，且也可指令用什么信息填充所述一个。举例来说，在选择井眼302e之前，可需要选择井302d，且也可指令将哪些井眼填充到井眼302e选择框中。替代实施方案可另外使用户能够创建新的分层元素。对话框300另外允许用户输入场景名称304，其可结合组合框302a到302h使用，或与组合框302a到302h相关，如果所述场景被保存供将来使用的话。

组合框302a到302h可与各种数据库306a到306n相关联。此类数据库306a到306n可包括例如且不限于：含有每一井组件的规格目录的钻井工程设计数据库306a；含有实时(或近实时)钻井信息(例如井下深度、压力、参数、真实轨迹等)的实时操作数据库306b；以及包括地层和其它地下信息的地球科学数据库306c。应了解，每一用户输入框302a到302h不限于从单个数据库306a到306n检索数据，而不是的确可能在必要时从大量数据库检索数据，以恰当地满足用户的适当选择。

多个公司或来源可具有同时存取权，并填充数据库306a到306n。举例来说，第一公司可用关于一些井组件的设计特征和规格的细节来填充钻井工程设计数据库306a，而第二公司可用所述井周围的地层的地质学信息来填充地球科学数据库306c。另外，各种公司可填充同一(单一)数据库，例如多个公司将其产品的设计或规格输入到钻井工程设计数据库306a中。

在至少一些例示性实施方案中，可将上文所述的井可视化和用户界面实施为存储在计算机系统(例如图4的计算机系统400，其可类似于图1的计算机38)内的非暂时性计算机可读媒介中的计算机程序。示出计算机系统400的硬件和软件组件两者，其在至少一些例示性实施方案中，实施图5(下文更详细地描述)中的方法500的至少一部分。

用户可经由一个或多个用户输入装置432、434、435(例如触摸装置432(例如，触摸垫或触摸屏)、键盘434和/或指点装置435(例如，鼠标))以及显示器436与计算机系统400交互，来配置、控制和检视井模拟和可视化。如所描绘，计算机系统400包括处理子系统430，其具有显示器接口(“I/F”)452、井接口454、处理器456、外围接口458、信息存储库460、网络接口462和存储器470。总线464将这些元件中的每一者彼此耦合，并在其之间输送其通信。

接口452、454、458和462可为控制和协调存储器470与整个处理子系统430以及连接到计算机400的组件(例如，显示器436和外围装置432、434、435)之间的交互的硬件和/或软件的组合。此外，接口452、454、458和462可实现与计算机400外部的组件的通信，所述组件例如为可经由网络接口462与计算机400交互的外部数据库(例如，收纳井记录数据的中央数据库服务器)。

存储器470可包括各种模块，例如数据读取/写入(“R/W”)模块472、场景R/W模块474以及模拟模块476。数据R/W模块472可能够从各种来源读取数据且向各种来源写入数据，所述来源包括数据库和/或其它计算机的存储器。类似地，场景R/W474可能够读取或写入(保存)与整个场景有关的所有数据或参数(例如，数据库选择和调用)。模拟模块476能够基于用户为每一井组件选定的数据集合来模拟或预测井条件，可能通过运行模拟模型。

在示例性操作中，处理器456可在显示器436上提供井的视觉表示，包括映射到不同区域的井组件。用户可使用输入装置432、434、435来选择井组件中的一者，例如钻头，藉此处理器456通过显示可用的对应数据集合列表(例如，可用的所有钻头)来接收用户输入和响应。在从列表选择数据集合(例如，特定钻头)后，处理器456可即刻利用数据R/W模块472来从对应数据库检索选定数据集合，例如经由信息存储装置460中的本地数据库或可能经由网络接口462通过远程数据库。

实例数据库可包括但不限于中央储存库、钻井工程设计数据库、实时操作数据库(即，正从井获取的实时数据)，以及地球科学或地质学和地球物理学数据库。此类数据库服务器可运行多种操作系统和/或数据库语言。因此，有利地，对所述系统进行编程来使用每一数据库所需的适当编程语言和数据库查询。

处理器可另外经由显示器接口452来更新显示器436上的视觉表示以反映所述选择，从而有利地使得用户较容易快速地识别针对井组件(以及一眼看到所有井组件)的选择。在检索到数据集合后，可再次利用数据R/W模块472来将所述数据集合存储在具有其它井组件的数据集合的共用位置中，例如存储在存储器470、信息存储装置460中，或经由网络接口462存储在外部位置中。

处理器456可使用模拟模块476，利用选定数据集合的部分或全部来获得井的分析结果或预报。举例来说，用户可能已为特定井中正用来钻穿特定地层的钻头类型和钻杆选择了数据集合。因此，模拟模块476可执行分析来预测钻头在需要更换之前可持续的钻井深度。基于所述分析，处理器456可执行与井有关的动作，例如确定驱动钻头的扭矩或速度，或确定待使用的钻井泥浆的成分。此分析不限于钻井前预测，且可另外在正钻井时执行。在任一情况下，所采取的此类分析和动作可能减少钻井时间并增加效率。

在执行分析之前，处理器456可例如通过使所述数据集合的时戳字段对准以确保所述数据是在相同时间获得，基于每一数据集合的共同字段来使所述数据集合中的两个或多个相关。在进一步的实例中，可利用资料字段302g(图3)来使数据集合的井下深度对准或相关。

所述数据集合最可能从各种数据库读取，因此处理器456可进一步解析数据库之间的不一致信息。举例来说，处理器456可检测从实时监视获得的经更新的数据，或可仅进行相等性检查，来看所述数据库的一个中的数据从最后一次被读取开始是否已改变。如果是，那么处理器456可自动选择和使用最新的数据。或者，处理器456可警告用户此变化，并经由显示器436提示用户确定应使用哪一数据集合。在此确定后，处理器456可即刻使用数据R/W模块472来用经更新的或选定的数据代替旧的或不正确的信息。

在一些实施方案中，处理器456可利用场景R/W模块474来将选定数据集合的完整集合保存在计算机存储器中(例如，存储器470、信息存储装置460中或经由网络接口462存储在外部位置中)，作为将用于为分析软件构造未来输入数据集合的场景。举例来说，一旦井被部分地钻开，用户可能就希望再次运行所述场景，来将实时或获取的数据与先前的预测进行比较，并确定是否需要井组件或钻井的改变。为了这样做，处理器456可提示用户提供用户名和口令。在验证身份后，处理器456可即刻再次利用场景R/W模块474来检索对应于所述用户的游程的整组先前选择和保存的数据。另外，处理器456可对数据进行过滤，例如滤除无效的或不相干的数据(特定场景不需要的数据)。处理器456还可借助于下取样来对数据进行过滤，从而为分析维持足够的数据，但因为只需处理较少的数据点，所以增加处理速度，并节约存储器空间。

所属领域的技术人员将了解，仅出于例示性和示例性目的，将单个计算机系统400描绘为具有单个处理系统430，其具有单个存储器470。然而，各自可跨大量计算机系统、处理系统和/或存储器连接或实施，且包括较多或较少的组件，同时在本公开的范围内。

图5是用于编译场景的例示性方法500的流程图。如上文所提到，方法500可至少部分地由计算机系统(例如计算机系统400)来实施。计算机系统在框502处开始实施方法500，其中计算机系统和显示器提供井的视觉表示，其具有映射到所述表示的不同区域的井组件。在框504处，所述系统通过提供对应于井组件的数据集合列表来相应所述井组件的用户选择。举例来说，用户可选择钻头作为井组件，藉此所述系统向所述用户提供钻头列表。

所述系统接着接收用户对特定数据集合(例如，特定钻头)的选择，且实际上从对应数据库检索与所述数据集合相关联的数据，如在框506处。实例数据库可包括但不限于中央储存库、钻井工程设计数据库、实时操作数据库(即，正从井获取的实时数据)，以及地球科学或地质学和地球物理学数据库。此类数据库服务器可运行多种操作系统和/或数据库语言。因此，有利地，编程所述系统以根据每一数据库的需要来使用适当的编程语言和数据库查询。

所述系统可另外更新视觉表示来有利地反映数据集合选择，从而使得用户一眼就较容易快速地对所述井组件(以及所有井组件)的选择。举例来说，此类更新可采取为每一井组件指定选定数据集合的文本标签和/或色彩方案的形式。

在检索到数据集合后，所述系统可即刻将所述数据集合存储在与其它井组件的数据集合共同的位置处，如在框508处。在框510处，所述系统可将一整组选定数据集合保存在计算机存储器中，作为将用于为所述分析软件构造未来输入数据集合的场景。举例来说，在钻井之前，用户可最初运行所述场景，但接着一旦井被部分地钻开，就在稍后的时间点再次希望运行所述场景，以将实时数据与先前预测进行比较，并确定是否需要改变井组件或钻井。

在所述场景的分析之前或期间，方法500的系统可例如通过使数据集合的时戳字段对准，基于每一数据集合的共同字段来使所述数据集合中的两个或多个相关，以确保所述数据是在同一时间获得。在进一步实例中，可使用井下深度字段来使数据集合对准或相关。因为数据集合可存储在各种数据库中，所以所述系统可进一步解析各种数据库之间的不一致信息。举例来说，所述系统可检测从实时监视获得的经更新数据，或可仅进行相等性检查，来看所述数据库的一个中的数据从最后一次被读取开始是否已改变。如果是，那么所述系统可自动选择最新数据。或者，所述系统可警告用户此变化，并提示用户确定应使用哪些数据。在此确定后，可用经更新的或选定数据来代替旧的或不正确的信息。

在已作出各种组件选择之后，系统可使用所述数据集合的部分或全部来执行场景分析。举例来说，所述分析可预测钻头在需要更换之前可持续的钻井深度。除此之外，所述系统可基于分析结果执行与井有关的动作，例如决定用来驱动钻头的扭矩或速度，或将使用的钻井泥浆的成分。此动作可由系统自动决定，或由手动用户输入决定。一般来说，此分析不限于钻井前预测，而是可另外在正钻井时执行。

所述系统可能够保存和检索场景。在检索后，所述系统可提示用户提供用户名和口令。在验证身份后，系统可即刻检索先前选择和保存的数据。此外，所述方法500可对数据进行过滤，其中所述系统滤除无效或不相干的数据(特定场景不需要的数据)。所述系统还可借助于下取样来对数据进行过滤，从而为分析维持足够的数据，但因为只需处理较少的数据点，所以增加处理速度，并节约存储器空间。

本文所公开的实施方案包括：

A：一种场景编译方法，其包括提供井的视觉表示，所述井具有映射到所述视觉表示的不同区域的井组件，用对应于所述井组件中的一个的数据集合列表来响应对所述井组件的选择，从对应的数据库检索选定数据集合，将所述数据集合存储在与其它井组件的选定数据集合共同的位置处，以及保存所述选定数据集合，作为将用于组合未来的大量数据集合作为分析软件的输入的场景。

B：非暂时性信息存储介质，其具有场景编译程序，所述程序致使处理器实施包括以下各项的方法：提供井的视觉表示，所述井具有映射到所述视觉表示的不同区域的井组件，用对应于所述井组件中的一个的数据集合列表来响应对所述井组件的选择，从对应数据库检索选定数据集合，将所述数据集合存储在与其它井组件的选定数据集合共同的位置处，以及保存一组数据集合选择，作为将用于组合未来的大量数据集合作为分析软件的输入的场景。

实施方案A和B中的每一者可以任何组合具有以下额外元素中的一个或多个：元素1：基于对所述数据集合中的一个的选择来更新所述视觉表示。元素2：将分析软件应用于所述所存储的数据，以获得分析结果，并基于所述分析结果来执行与井相关的动作。元素3：基于每一数据集合中的至少一个共同字段来使所述数据集合中的至少两个的数据相关。元素4：解析所述数据库中的至少两个之间的不一致信息，以获得一致的数据集合，且用所述一致的数据集合来代替所述数据库中的至少一个中的数据集合。元素5：其中通过用户选择一个数据库的数据集合作为所述一致数据来执行所述解析。元素6：其中所述数据库中的至少一者包括来自井的实时数据。元素7：其中所述数据库包括包含以下各项的群组中的至少一个：中央储存库、钻井工程设计数据库、实时数据库和地球科学数据库。元素8：其中执行与井有关的动作是在井的钻井过程期间执行。元素9：基于用户输入来对所述数据集合进行过滤，用户输入包括以下各项的群组中的至少一个：项目、场地、井、井眼、井眼设计。元素11：还包括检索完整的一组选定数据。

一旦完全了解上述公开，本领域的技术人员就将明白大量其它修改、均等物和替代方案。希望将所附权利要求书解释为在适用时包括所有此类修改、均等物和替代方案。

Claims (20)

1.一种场景编译方法，其包括：

提供井的视觉表示，所述井具有映射到所述视觉表示的不同区域的井组件；

用对应于所述井组件中的一个的数据集合列表来响应对所述井组件的选择；

从对应数据库检索选定数据集合；

将所述数据集合存储在与其它井组件的选定数据集合共同的位置处；以及

保存所述选定数据集合，作为将用于组合未来的大量数据集合作为分析软件的输入的场景。

2.如权利要求1所述的方法，其还包括基于对所述数据集合中的一个的选择来更新所述视觉表示。

3.如权利要求1所述的方法，其还包括：

将所述分析软件应用于所述所存储的数据，来获得分析结果；以及

基于所述分析结果来执行与井有关的动作。

4.如权利要求1所述的方法，其还包括基于每一数据集合中的至少一个共同字段来使所述选定数据集合中的至少两个的数据相关。

5.如权利要求1所述的方法，其还包括：

解析所述数据库中的至少两个之间的不一致信息，来获得一致数据集合；以及

用所述一致数据集合来代替所述数据库中的至少一个中的所述数据集合。

6.如权利要求5所述的方法，其中通过用户选择一个数据库的所述数据集合作为所述一致数据来执行所述解析。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述数据库中的至少一个包括来自井的实时数据。

8.如权利要求1所述的方法，其中所述数据库包括包含以下各项的群组中的至少一个：中央储存库、钻井工程设计数据库、实时数据库和地球科学数据库。

9.如权利要求3所述的方法，其中执行所述与井有关的动作是在井的钻井过程期间执行。

10.如权利要求1所述的方法，其还包括基于用户输入来对所述数据集合列表进行过滤，所述用户输入包括以下各项的群组中的至少一个：项目、场地、井、井眼、井眼设计。

11.一种具有场景编译程序的非暂时性信息存储介质，所述场景编译程序致使处理器实施包括以下各项的方法：

提供井的视觉表示，所述井具有映射到所述视觉表示的不同区域的井组件；

用对应于所述井组件中的一个的数据集合列表来响应对所述井组件的选择；

从对应数据库检索选定数据集合；

将所述数据集合存储在与其它井组件的选定数据集合共同的位置处；以及

保存一组数据集合选择，作为将用于组合未来的大量数据集合作为分析软件的输入的场景。

12.如权利要求11所述的介质，其还包括基于对所述数据集合中的一个的选择来更新所述视觉表示。

13.如权利要求11所述的介质，其还包括：

将所述分析软件应用于所述所存储的数据，来获得分析结果；以及

基于所述分析结果来执行与井有关的动作。

14.如权利要求11所述的介质，其还包括基于每一数据集合中的至少一个共同字段来使所述选定数据集合中的至少两个的数据相关。

15.如权利要求11所述的介质，其还包括：

解析所述数据库中的至少两个之间的不一致信息，来获得一致数据集合；以及

用所述一致数据集合来代替所述数据库中的至少一个中的所述数据集合。

16.如权利要求15所述的介质，其中通过用户选择一个数据库的所述数据集合作为所述一致数据来执行所述解析。

17.如权利要求11所述的介质，其中所述数据库中的至少一个包括来自井的实时数据。

18.如权利要求11所述的介质，其中所述数据库包括包含以下各项的群组中的至少一个：中央储存库、钻井工程设计数据库、实时数据库和地球科学数据库。

19.如权利要求13所述的介质，其中执行所述与井有关的动作是在井的钻井过程期间执行。

20.如权利要求11所述的介质，其还包括基于用户输入来对所述数据集合列表进行过滤，所述用户输入包括以下各项的群组中的至少一个：项目、场地、井、井眼、井眼设计。