CN105874160A - 智能分组图例 - Google Patents
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Abstract
一种智能图例对反映同一类型的钻柱分析的曲线进行分组。所述智能图例包括母级图例项，每一母级图例项包括子级图例项。给定母级图例项的子级图例项对应于反映特定类型的钻柱分析的曲线。每一子级图例项对应于反映在不同深度范围内执行的所述特定钻柱分析的曲线。这允许用户易于查看和比较所述不同钻井深度范围下的分析。
Description
发明领域
本文中公开的实施方案一般来说涉及用于对用于采收地下地层中的烃的井筒钻井操作进行建模和分析的技术，且明确地说涉及用于管理此类建模和分析的多个实例的计算机实现的方法、系统和计算机程序产品。
发明背景
典型的钻井操作涉及使用钻柱以将钻井液(“泥浆”)和扭矩沿着井筒向下传输至钻头以使地层中的岩石和其它材料破碎。钻柱是一列或一串管子，其允许将钻井液向下泵送穿过钻柱并从形成于钻柱与外套管之间的环或间隙向上返回进行循环，外套管是井筒内的较大管子，借助水泥固持在适当位置以稳固井筒。典型的钻柱包括钻杆、过渡管、钻头、钻铤、各种工具和仪器，等等。钻柱由钻机上的升降设备举起并下降至井筒中和从井筒中拉出(称作“下钻”和“起钻”)以穿过地层钻探路径。
设计复杂的钻柱操作需要进行严格的分析以定义井筒中的每个管子相关操作的关键方面。举例来说，为了安全地和高效地钻井而确定使用哪个钻机或设备、恰当的管柱组件和适当的钻井液性质和参数仅仅是钻井领域的技术人员必须解决的挑战中的一些。管理这些挑战需要复杂的解决方案，所述解决方案使用最新的科学工具和技术以对复杂度进行建模和分析来简化复杂度。
行业中存在用于对钻柱操作进行建模和分析的许多解决方案。一个实例是可从Halliburton Energy Services,Inc.的分公司LandmarkGraphics Corporation购得的井工程软件。这个软件允许操作者选择用以钻各种类型的井(陆上井、海上井、深水井、高压/高温井、3-D定向井、调剖井、水平井和大位移井)的最佳钻机和设备、管柱组件和液体。此外，软件还对管柱建模以定义在井的设计和执行阶段期间的最佳操作窗口，并预期风险和大体上允许较快速地钻井而不会有损操作安全。
然而，现有解决方案通常以单个分析为基础进行操作，使得一次仅可呈现一个分析。对于给定建模会话，一旦用户起始分析，前一分析的结果就被删除且不再可用于该会话。为了看先前分析的结果，用户在当前会话期间不能容易地返回至前一分析，而是必须重新录入前一分析的所有操作参数并重新运行分析。更重要的是，用户不能容易地例如并排地查看和比较前一分析与任何新分析的结果，以致不能看到一个或多个操作参数的改变可能对分析产生的影响。
因此，需要用于对石油和天然气钻井操作进行建模和分析，且明确地说用于管理此类建模和分析的多个实例的改进技术。公开的实施方案满足这些需要中的一个或多个并且还解决其它问题。
附图简述
在阅读以下详细描述并参照附图后，公开的实施方案的前述和其它优点将变得显而易见，附图中：
图1是根据公开的实施方案的可被建模和分析的海上石油或天然气钻井平台的示意图；
图2是根据公开的实施方案的可用以执行钻柱分析的示例性系统；
图3是根据公开的实施方案的可用以执行钻柱分析的示例性应用的功能图；
图4和图4A至图4C是根据公开的实施方案的用于实现单个固定深度分析的示例性用户界面；
图5和图5A至图5C说明根据公开的实施方案的图4和图4A至图4C中的示例性用户界面的额外细节；
图6和图6A至图6C说明根据公开的实施方案的图4和图4A至图4C中的示例性用户界面的其它额外细节；
图7和图7A至图7C说明根据公开的实施方案的图4A至图4C中的正用于实现多个固定深度分析的示例性用户界面；
图8和图8A至图8C说明根据公开的实施方案的用于实现多个运行深度分析的示例性用户界面；
图9和图9A至图9C说明根据公开的实施方案的图8和图8A至图8C中的示例性用户界面的额外细节；
图10是根据公开的实施方案的示例性数据库架构；
图11A至图11B说明根据公开的实施方案的可用于图10的示例性数据库架构的示例性表；
图12是根据公开的实施方案的可用于实现多个固定深度分析的示例性流程图；
图13和图13A至图13C是根据公开的实施方案的具有智能图例的示例性用户界面；
图14和图14A至图14C说明根据公开的实施方案的图13和图13A至图13C中的示例性用户界面的额外细节；
图15和图15A至图15C说明根据公开的实施方案的图13和图13A至图13C中的示例性用户界面的更多细节；
图16和图16A至图16C说明根据公开的实施方案的图13和图13A至图13C中的示例性用户界面的又更多细节；
图17和图17A至图17C说明根据公开的实施方案的图13和图13A至图13C中的示例性用户界面的甚至更多细节；以及
图18说明根据公开的实施方案的可用于实现智能图例的流程图。
公开的实施方案的详细描述
首先，应了解，为了实现开发者对于商业实施方案的最终目标，并入有公开的实施方案的各方面的实际的真实商业应用的开发将需要许多实现方式特定的决策。此类实现方式特定的决策可包含且很可能并不限于符合系统相关的约束、业务相关的约束、政府相关的约束和其它约束，这些约束可随特定实现方式、位置和时间而变化。虽然开发者的努力在绝对意义上可能是复杂且耗时的，但此类努力对受益于本公开的本领域技术人员来说将是常规任务。
还应理解，本文中公开和教导的实施方案可以进行许多不同的修改并可以具有许多不同的替代形式。因此，对诸如但不限于“一”等的单数术语的使用并不旨在作为项目数量的限制。类似地，在特定地参照附图时为清楚起见而在书面描述中使用诸如但不限于“顶部”、“底部”、“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”、“向下”、“向上”、“侧面”等任何关系术语，并且这些术语并不旨在限制本发明的范围。
公开的实施方案涉及用于管理钻井操作的多个模型和分析的计算机实现的方法、系统和计算机程序产品。实施方案向用户提供在给定建模会话中运行和保留多个不同模型和分析(包含不同钻井深度范围下的每个模型和分析中的操作参数)的方法。这让用户易于查看和比较不同钻井深度范围下的模型和分析。在一些实施方案中，替代于钻井深度范围，用户还可运行和保留使用多个不同钻井时间的多个不同模型和分析。可以使用灵活的一对多数据库结构来定义和存储多个不同模型和分析中的操作参数，所述一对多数据库结构容纳不同的几组操作参数以及与使用一对一数据库结构存储的旧分析相关联的任何现有单个分析参数。图形界面允许用户易于定义操作参数并将操作参数存储在灵活的一对多数据库结构中。
一般来说，使用本文中公开的实施方案建模和分析的钻井操作在陆上或海上钻井结构(诸如图1中说明的海上钻井结构100)上执行。此类钻井结构100通常包含半潜式钻井平台102，钻井平台102在位于海底106下方的石油或天然气地层104中的井筒上方中心。海底导管108从平台102的甲板110延伸至包含防喷器114的井口装置112。平台102具有用于使钻柱120上升和下降(也称作起下钻)的钻架116和升降设备118。钻柱120附接至钻头122，钻头122上面安装有工具和传感器124以用于监测和测量钻井操作的各方面。钻头122本身经由钻铤126安装至钻柱120。用水泥粘合在井筒中的外套管128有助于保护井筒的完整性，并与钻柱120形成环以用于去除钻井液。
如从图1中为明显的，地层104中存在多个深度范围，钻柱120在钻井操作过程期间可穿透所述地层104。将期望用于对钻柱操作进行建模和分析的任何方法或系统能够在地层104内的特定目标深度范围下进行建模和分析。此外，将期望任何此类方法或系统能够跟踪和保留在目标深度范围下获得的模型和分析。图2中以200大体上描绘根据公开的实施方案的钻柱分析系统的实例，所述钻柱分析系统可基于多个不同深度范围产生和保留多个不同模型和分析。应指出的是，尽管图2和本文中其它图式集中于深度范围作为模型和分析的基础，但本领域技术人员将理解，本文中公开的原理和教导同样也适用于使用多个不同时间范围的模型和分析。
如图2中所见，示例性钻柱分析系统200可以是常规工作站、台式计算机，或膝上型计算机，或其可以是针对特定应用开发的定制计算系统。在典型布置中，系统200包含用于在钻柱分析系统200内传送信息的总线202或其它通信路径，以及与总线202耦接以用于处理信息的CPU 204。钻柱分析系统200还可包含耦接至总线202以用于存储将由CPU 204执行的计算机可读指令的主存储器206，诸如随机存取存储器(RAM)或其它动态存储装置。主存储器206还可用于在将由CPU 204执行的指令的执行期间存储临时变量或其它中间信息。钻柱分析系统200可进一步包含耦接至总线202以用于存储用于CPU204的静态信息和指令的只读存储器(ROM)208或其它静态存储装置。计算机可读存储装置210(诸如非易失性存储器(例如，快闪存储器)驱动器或磁盘)可耦接至总线202以用于存储用于CPU 204的信息和指令。CPU 204还可经由总线202耦接至显示器212以用于向用户显示信息。一个或多个输入装置214(包含字母数字和其它键盘、鼠标、轨迹球、光标方向键，等等)可耦接至总线202以用于将信息和命令选择传达至CPU 204。可提供通信接口216以用于允许钻柱分析系统200与外部系统或网络通信。
如上文使用的术语“计算机可读指令”指可由CPU 204和/或其它组件执行的任何指令。类似地，术语“计算机可读媒体”指可用以存储计算机可读指令的任何存储媒体。此类媒体可采用许多形式，包含但不限于非易失性媒体、易失性媒体和传输媒体。非易失性媒体可包含(例如)光盘或磁盘，诸如存储装置210。易失性媒体可包含动态存储器，诸如主存储器206。传输媒体可包含同轴电缆、铜线和光纤，包含总线202的线。传输本身可采用电磁波、声波或光波的形式，诸如在射频(RF)和红外线(IR)数据通信期间所产生的波。计算机可读媒体的一般形式可包含(例如)磁性媒体、光学媒体、存储器芯片和计算机可读取的任何其它媒体。
根据公开的实施方案，钻柱分析应用218，确切地说是用于钻柱分析应用的计算机可读指令也可驻留在存储装置210上或被下载至存储装置210。一般来说，钻柱分析应用218是基本上实现本文中公开的概念和原理的计算机程序。计算机程序可由CPU 204和/或钻柱分析系统200的其它组件执行以产生钻柱操作的模型或分析。此类钻柱分析应用218可以使用本领域技术人员已知的任何合适的软件开发环境用本领域技术人员已知的任何合适的计算机编程语言进行编写。合适的编程语言的实例可包含C、C++、C#、FORTRAN、MATLAB(来自The MathWorks,Inc.)和LabVIEW(来自NationalInstruments,Inc.)等等。合适的软件开发环境的实例包含来自MicrosoftCorporation的Visual Studio，等等。
图3更详细地说明根据公开的实施方案的钻柱分析应用218。除了其它以外，钻柱分析应用218包含建模和分析模块300，模块300能够提供针对钻柱操作的建模和分析的全部范围。可由钻柱分析应用218执行的分析类型的实例包含扭矩和阻力分析。这类分析帮助用户计划和分析钻井、下套管和完井操作，并评定与扭矩和阻力相关的所预测载荷的影响。主要计算包含钻柱张力、扭矩、侧力、疲劳和三轴应力。自上而下的分析允许用户基于表面参数准确地知道沿着管柱一路向下至井底所作用的力。分析还考虑水力参数，像液体性质、流速、不同液柱和压力的影响。对于管子伸展计算也可考虑温度对钻柱的影响。
钻柱分析应用218还能够提供水力分析，水力分析可用以对跨越钻机和钻柱的循环系统的压力损失进行建模和预测，估计跨越套管与钻柱之间的环形空间的当量循环密度(ECD)，并分析岩屑运输以及其对压力和ECD计算的影响。也可使用四种不同的流变模型、液体压缩性、不同温度点下的粘度计读数、临界液体速度和钻头喷嘴大小计算来考虑温度影响以获得优化的穿透速率。分析还可考虑管柱偏心效应、管子粗糙度、针对双梯度操作的到海底的回程，以及欠平衡操作中的反压力。
由钻柱分析应用218提供的另一类分析是套管扶正放置。这类分析确定恰当的套管扶正放置，这是完成最佳的和安全的固井工作的关键因素。这个分析允许用户针对井孔大小、管子大小和扶正器的任何组合计算扶正器放置，以及为了实现期望的套管偏心距而确定扶正器之间的最佳间隔，包含扭矩和阻力以及勘查弯曲度的影响。钻柱分析应用218提供简单的和直观的图形界面，所述图形界面提供一种输入适当的数据且接着用易于理解的方式使结果可视化的快速且有效的方法，从而使得将不同的替代方案进行比较以沿着套管柱优化放置为简单的。
作为前述分析的一部分，优化钻柱分析应用218，使得请求用户仅输入运行特定计算所需的参数，这种方法有时称作“输出-驱动-输入。”钻柱分析应用218向用户提供关于所需参数的清晰的逐步指导，并经由直观的图形界面引导用户输入适当的参数。图形界面提供动态导览和视觉通知，动态导览和视觉通知加亮所需参数和在运行中录入参数的方式，使得用户始终确信接下来需要做什么。当向钻柱分析应用218提供所有正确的操作参数时计算输出，因而使用户能够更快速地获得更准确的结果。
另外，钻柱分析应用218还包含深度范围管理器模块302，模块302允许在多个不同深度范围内执行以上分析，且对于给定会话，能够在每次执行不同深度范围分析时保留各种分析和其相关联的操作参数，而不是删除它们。这允许用户更易于选择和查看个别分析，在需要时从一个分析切换到另一分析，并且还并排地将多个分析彼此进行比较，因为各种分析已被保留且易于获得。这些分析可以是“固定”深度分析，其提供在特定时刻的钻柱操作的快照，或者分析可以是“运行”深度分析，其在钻柱向下进行穿过地层104时近实时地提供钻柱操作的模拟。
钻柱分析应用218还包含图形用户界面模块304，模块304向用户显示数据和信息并允许用户与钻柱分析应用218交互和以其它方式向钻柱分析应用218提供输入。尽管本文中示出和描述了具有特定布局的图形用户界面，但此类图形用户界面布局仅仅是说明性的且可得到其它布局而不脱离公开的实施方案的范围。以下是根据公开的实施方案的钻柱分析应用218的各种模块300至304的示例性实现方式。
现在参照图4和图4A至图4C，示出示例性图形界面400，图形界面400可与根据公开的实施方案的钻柱分析应用218一起使用。如可见，图形界面400由几个部分组成，包含图4A中描绘的操作参数部分402、图4B中描绘的分析设置部分404和图4C中描绘的分析结果部分406。应强调，这里示出的图形界面400的特定部分和并排布局仅仅是示例性的，且可由本领域技术人员得到其它布置而不脱离公开的实施方案的范围。下文描述部分402、404和406中的每一者。
一般来说，操作参数部分402由钻柱分析应用218用作主要用户输入部分。这部分显示(经由显示单元212)多个字段，所述字段用于从用户接收关于钻柱分析应用218所需的操作参数的用户输入。除了其它以外，用户可指定(经由输入装置214)分析钻柱操作所在的深度范围，且还可改变所关注的特定操作参数的值。如上文所解释，钻柱分析应用218采用输出-驱动-输入方法，使得仅显示用于执行特定分析所需的操作参数的字段。所需的特定操作参数取决于用户选择的分析的类型。
分析设置部分404由钻柱分析应用218使用以显示在选定分析的计算中涉及的非操作钻柱参数。这些分析设置可包含大体上在区域420处指示的普通分析设置，普通分析设置适用于由钻柱分析应用218执行的所有计算。普通分析设置的实例可包含分析步长、海水密度和类似的非操作钻柱参数，等等。分析设置部分404还可显示大体上在区域422处指示的特定分析设置，特定分析设置由钻柱分析应用218使用以执行特定分析的计算。举例来说，分析设置部分404可显示对扭矩和阻力分析特定的分析设置，诸如所使用的分析方法、管柱分析模型、最大超拉力、液柱，等等。
至于分析结果部分406，当分析计算完成时，这个部分由钻柱分析应用218使用以显示其执行的分析的结果。这些分析结果通常显示为一条或多条曲线，所述曲线表示钻柱经历的应力，包含作为分析的一部分而计算的张力、扭矩、疲劳、侧力等等。在典型显示中，垂直轴表示钻柱穿过地层114所穿透的深度，而水平轴表示钻柱上的应力，其中特定类型的应力取决于所执行的特定分析(例如，当量循环密度(ECD)、管柱张力、表面处的大钩载荷等)。
根据公开的实施方案，钻柱分析应用218包含深度范围管理器410，深度范围管理器410允许用户在给定建模会话中定义和运行钻柱操作的多个分析。这些多个分析接着由深度范围管理器410保存和保留，因此用户可在任何时间重新调用、重新运行或以其它方式重新访问分析而不必重新定义分析。用户也可在稍后的时间打开所关注的建模会话，更确切地说是表示建模会话的文件，以再次获得对分析的访问。
将深度范围管理器410的视觉实现方式以图4A中的表410的形式提供在操作参数部分402中。如可见，深度范围管理器410含有一行或多行412，每一行412表示对钻柱操作的单独分析。在所示实例中，每一行412含有用于指定分析的开始深度的开始深度字段，和用于指定分析的结束深度的结束深度字段，以及用于大体上描述分析类型的描述字段。用户接着可针对将要执行的分析中的每一者手动地或通过使用下拉菜单或两者填写开始深度字段、结束深度字段和描述字段。在图4A的简化实例中，用户已指定从零英尺处开始并在20,000英尺处结束的固定深度分析，这表示地层114内的整个钻井区。深度范围管理器410的每一行中的启用字段允许用户选择在分析结果部分406中显示哪个分析，如将在本文中稍后所见。
对于深度范围管理器410中的每一行，钻柱分析应用218请求用户针对与该行对应的分析指定一组普通操作参数(大体上在区域414处指示)，且针对与该行对应的分析指定一组分析特定的操作参数(大体上在区域416处指示)。如先前所提到，钻柱分析应用218请求的特定操作参数取决于用户已选择将要执行的分析的类型。在图4A的简化实例中，用户已选择扭矩和阻力分析，因此钻柱分析应用218已请求用户指定泵速率作为普通操作参数。这个操作参数接着由钻柱分析应用218使用以用于与扭矩和阻力分析相关联的所有应力计算。另外，用户已选择将结合扭矩阻力分析执行的下钻应力分析，因此钻柱分析应用218已请求用户指定下钻参数，包含钻柱的下钻速度和钻柱的每分钟转数(RPM)。
图4A中应指出，用户还没在416处填写钻柱分析应用218所请求的操作参数。钻柱分析应用218检测这些遗漏的值以作为其输出-驱动-输入方法的一部分，这包含检查是否已填写特定分析所需的操作参数以及用户针对那些参数指定的值是否有效的验证功能。如果钻柱分析应用218不能验证所需操作参数，那么其在执行所请求的分析之前警告或以其它方式通知用户问题并等待错误被校正。
根据输出-驱动-输入方法，深度范围管理器410的每一行，确切地说是与每一行相关联的操作参数由钻柱分析应用218验证。在图4A的实例中，与行1相关联的分析遗漏了扭矩和阻力分析所需的操作参数。钻柱分析应用218通过在视觉上加亮有问题的字段(例如，以引人注意的颜色或闪烁或两者显现其边框)来通知用户遗漏的参数，并等待用户填写遗漏的参数。一旦填写了遗漏的参数，钻柱分析应用218就再次验证参数以确保其有效。
图5和图5A至图5C说明图4和图4A至图4C的图形界面400，其中钻柱分析应用218所需的操作参数现在已由用户填写在深度范围管理器410的行1中。如可见，在图4A至图4C中视觉上加亮的与行1相关联的字段现在以其普通外观显示。
图6和图6A至图6C说明图4和图4A至图4C的图形界面400，其中分析结果部分406填充有与对应于深度范围管理器410的行1的分析相关联的多条曲线。尽管未明确描绘，但这些曲线与下钻应力相关且由钻柱分析应用218使用在操作参数部分402中指定的操作参数和在分析设置部分404中所示的分析参数而产生。
图7和图7A至图7C说明图4和图4A至图4C的图形界面400，其中深度范围管理器410现在具有三行412，行1至3，每一行412对应于单独的固定深度分析。再次分析扭矩和阻力，如由操作参数部分402中显示的加亮的行(行1)的操作参数所指示。然而，行1的分析延伸整个钻井区(从0英尺到20,000英尺)，行2的分析覆盖不同目标区域(从0英尺到15,000英尺)，且行4的分析覆盖又一目标区域(从0英尺到17,000英尺)。除了改变深度范围之外，尽管这里未说明，但用户也可改变行2和4的分析特定的操作参数区域416的字段中的值，使得其与行1的值不同。这允许用户看看改变目标区域中的一个或多个操作参数可如何影响那些区域中的钻柱操作。在一些实施方案中，可在结果部分406中提供图例430以帮助用户在各条曲线之间进行区分。
图8和图8A至图8C说明图4和图4A至图4C的图形界面400，其中深度范围管理器410再次具有三行412，行1至3，但现在每一行412对应于运行深度分析而不是固定深度分析。再次分析扭矩和阻力，如通过操作参数部分402中的行1的操作参数为明显的。在这个实例中，行1的分析再次延伸整个钻井区，但行2的分析仅覆盖从15,000英尺到20,000英尺的目标区域，且行4的分析仅覆盖从17,000英尺到20,000英尺的目标区域。
因为图8和图8A至图8C中启用了深度范围管理器410中的所有三行，所以在结果部分406中绘制所有三个深度范围的结果。在这个实例中，用户已明确地选择大钩载荷张力的分析结合扭矩阻力分析，且因此曲线与大钩载荷张力相关。如果用户不希望看到所有三个深度范围的曲线，他或她可以简单地取消对适当目标区域的已启用选项的选择。这在图9和图9A至图9C中可见，其中用户已取消对第一行(行1)的已启用选项的选择。因此，现在结果部分406中仅显示行2和4的曲线，其中针对那些目标区域的深度范围相应地调整垂直轴。
为了高效地记录各种深度范围和与之相关联的操作参数，在一些实施方案中，钻柱分析应用218使用明确地容纳深度范围管理器410的数据库架构。图10说明可由钻柱分析应用218使用的示例性数据库架构1000。尽管示出特定数据库架构，但本领域技术人员理解，也可使用其它数据库架构而不脱离公开的实施方案的范围。举例来说，在图10的实施方案中，数据库架构1000被设计以与旧分析向后兼容，使得仅具有单一的一组操作参数和分析设置的现有案例仍可借助深度范围管理器410操作。在其它实施方案中，可能不需要向后兼容性，且因此可以使用不同数据库架构。
在图10的数据库架构1000中，每个建模会话或案例由案例识别符1002唯一地表示。每一案例识别符1002与该案例中的任何旧的操作参数和分析设置具有一对一关系。在这里示出的实例中，案例识别符1002与旧的扭矩和阻力参数和设置表1004、旧的水力参数和设置表1006，以及旧的欠平衡的钻井参数和设置表1008具有一对一关系。这些旧的参数和设置表被映射至深度范围管理器410的第一行，从而允许深度范围管理器410继续能够处理现有案例或旧案例。
除了旧的表之外，案例识别符1002与数据库架构1000中的深度范围分析表1010也具有一对一关系。深度范围分析表1010反过来与经由深度范围管理器410增加的任何新的操作参数和分析设置具有一对多关系。在这里示出的实例中，深度范围分析表1010与扭矩和阻力参数和设置表1012、水力参数和设置表1014，以及欠平衡的钻井参数和设置表1016具有一对多关系。这些额外参数和设置表被映射至深度范围管理器410的第二行和后续行，从而允许深度范围管理器410跟踪并保存可由用户经由深度范围管理器410增加的任何额外分析。
图11A描绘用于仅执行一个深度范围分析(或不保存额外深度范围分析)的案例的深度范围分析表1100的实例。如可见，这个深度范围分析表1100仅具有一行，所述行的字段映射至深度范围管理器410的第一行。在这个实例中，从左向右读，所述字段包含案例识别符、井筒识别符、井识别符、描述、开始深度、结束深度、启用字段，以及与额外参数和设置表的链接或指向额外参数和设置表的指示符(未明确示出)。这些额外表可包含扭矩和阻力参数和设置表、水力参数和设置表，以及欠平衡的钻井参数和设置表。在这个实例中，除了欠平衡的钻井表之外，链接或指示符都是空的或含有空值，因为用户还没增加任何额外分析，所以仅存在单个分析。在一些实施方案中，可能期望分割旧的欠平衡的钻井表1008，使得分析设置保留在旧表中，而将操作参数存储在新的欠平衡的钻井表中(如图11A中的指示符或链接“abcde”所指示)。
图11B描绘用于执行多个深度范围分析的案例的深度范围分析表1102的实例。这里，除了对应于第一行的深度范围分析之外，还执行三个额外深度范围分析，如第二行和后续行所指示。因此，在这个深度范围分析表1102中用于额外参数和设置表的字段中的链接或指示符不是空的或空值，而是含有指向额外参数和设置表的指示符或与额外参数和设置表的链接。
在前述附图和描述中，已公开用于钻柱分析应用的深度范围管理器的特定实现方式。可开发深度范围管理器的额外和/或替代实现方式而不脱离公开的实施方案的范围。现在之后在图12中是呈流程图1200形式的示例性步骤或指导方针，其可用于根据公开的实施方案的深度范围管理器的任何实现方式。
如图12中可见，深度范围管理器的可能的实现方式大体上在步骤1202处开始，在步骤1202处深度范围管理器确定用户是否希望执行深度范围分析的第一行。如果确定为是，那么深度范围管理器在步骤1204处输入第一行分析中的操作参数和/或分析设置。这些参数和/或设置中的一些由用户通过图形用户界面提供，且一些是基于用户选择的特定分析类型的预定义或默认值。这时，深度范围管理器也可调用或以其它方式使用先前论述的钻柱分析应用的“输出-驱动-输入”功能性以核对用户提供的参数和/或设置。深度范围管理器接着将第一行分析中的参数和设置保存在一对一关系表中，或仅将新的或更新的参数和设置保存在一对一关系表中，以用于稍后供用户重新调用。此后，深度范围管理器调用或以其它方式使钻柱分析应用在步骤1208处使用一对一关系表中的参数和设置来执行钻柱分析。
另一方面，如果步骤1202处的确定是否，那么深度范围管理器在步骤1210处确定用户是否希望执行另一深度范围分析或与第一深度范围分析不同的深度范围分析。如果确定为是，那么深度范围管理器在步骤1212处输入不同深度范围分析中的操作参数和/或分析设置。像之前一样，深度范围管理器可调用或以其它方式使用钻柱分析应用的“输出-驱动-输入”功能性以核对用户提供的参数和/或设置。深度范围管理器接着将不同分析中的参数和设置保存在一对多关系表中，或仅将新的或更新的参数和设置保存在一对多关系表中，以用于稍后供用户重新调用。此后，深度范围管理器调用或以其它方式使钻柱分析应用在步骤1214处使用一对一关系表中的参数和设置来执行钻柱分析。重要的是除了不同分析中的参数和设置以及其分析结果之外，深度范围管理器还保留第一深度范围分析中的参数和设置以及其分析结果。
深度范围管理器随后返回至步骤1202以检查用户是否希望执行另一第一深度范围分析。以类似的方式，如果步骤1210处的确定是否，那么深度范围管理器也返回至步骤1202以检查用户是否希望执行第一深度范围分析。
在一些实施方案中，可将图例与图形界面400一起提供以辅助用户识别与由钻柱分析应用执行的不同深度范围分析相关联的各种曲线。这在图6和图6A至图6C中可见，其中提供图例430，图例430示出针对每一曲线的单独图例项以及对该曲线的简短描述。在一些实施方案中，取决于所执行的钻柱分析的类型和深度范围的数量，图例430中的曲线可变成众多的，从而将图例430显现为令用户糊涂的且甚至太长而无法配合于典型的显示屏上。因此，在针对分析曲线显示图例的实施方案中，可能期望提供允许用户选择性地将混乱和糊涂减到最小的较智慧的图例。
图13和图13A至图13C说明图形界面400的实施方案，图形界面400提供智慧的或智能的图例1300。示例性智能图例1300自动将反映相同分析的同一类型的曲线分组在一起，并使其收缩为单组级别或母级图例项1302。在图13和图13A至图13C中，所执行的分析是扭矩和阻力分析，且用户已特定地选择查看在三个不同深度范围下的钻柱上的大钩载荷。深度范围管理器相应地含有反映三个深度范围(0至20,000英尺、16,000至20,000英尺和17,000至20,000英尺)的三行。因为启用了所有三个深度范围分析，所以结果部分406显示用于所有三个分析的曲线。
根据公开的实施方案，智能图例1300已自动将用于相同分析的曲线分组在一起，并使其收缩至其相应的母曲线中。如图13C所示，智能图例1300已将最大重量螺旋形屈曲曲线(与下钻相关联)、最大重量产生曲线(与起钻相关联)、下钻曲线和在底部旋转曲线分别分组在一起。用户接着可通过单击每个母级图例项1302以展现多个子级图例项来选择性地展开该母级图例项，每个子级图例项表示在不同深度范围内的同一类型的分析的个别曲线。可在图13A中的深度范围管理器中看到特定深度范围连同其它操作参数和分析设置。图13B中示出额外分析设置。
图14和图14A至图14C说明图形用户界面400，其中用于下钻分析的母级图例项被展开以示出大体上用1304指示的几个子级图例项。如图14C中可见，下钻母级图例项中存在表示三条曲线的三个子级图例项，即，全部分析曲线、目标区域1曲线和目标区域2曲线，每条曲线表示不同深度范围内的下钻分析。针对全部分析曲线的子级图例项对应于用1306指示的曲线，针对目标区域1曲线的子级图例项对应于用1308指示的曲线，且针对目标区域2曲线的子级图例项对应于用1310指示的目标区域2曲线。像之前一样，图14A和图14B中示出针对这些曲线的深度范围以及其它操作参数和分析设置。合适的颜色和/或线型(例如，虚线、点线等)可用以将个别子级图例项和对应的曲线彼此进行区分。以上布置有助于克服与常规图例相关联的缺点，常规图例需要过多的图例项。
另外，用户可通过单击或以其它方式选择个别曲线的子级图例项来选择性地显示或移除该曲线，如图15和图15A至图15C所示。如图15C中所见，例如已取消选择针对下钻分析的全部分析曲线的子级图例项。因此，针对该子级图例项的曲线1306已被移除且不再可见。然而，针对目标区域1和2的曲线1308和1310仍然可见。
通过选择或取消选择特定母级图例项来同时选择或取消选择该母级图例项的所有子级图例项也是可能的。这在图16A至图16C中举例进行说明，其中针对下钻分析的母级图例项已被取消选择。因此，先前在图15C中所见的针对那些对应的子级图例项的曲线1306、1308和1310在图16C中已被移除且不再可见。
在一些实施方案中，针对子级图例项的曲线也“可冻结”，使得“冻结”母级图例项自动地将子图例项的曲线的数据点合并成单条已冻结曲线，从而导致子级曲线使用相同颜色和/或线型(例如，虚线、点线等)来显示。这在图17A至图17C中示出，其中母级项的各种子级图例项已收缩至其相应母级图例项中。接着使用相同颜色和/或线型来显示对应于给定母级图例项的子级图例项的曲线，使得所述曲线类似于单条曲线。结果在图17C中可见，其中每条个别母级曲线1702、1704和1706实际上由该母级图例项的所构成子级曲线组成。
以下图18中是呈流程图1800形式的示例性步骤或指导方针，其可用以实现根据公开的实施方案的智能图例。如图18中可见，智能图例的实现方式大体上在步骤1802处开始，在步骤1802处智能图例确定是否将曲线增加至图例。如果确定为否，那么智能图例继续检查是否将曲线增加至图例。如果确定为是，那么在步骤1804处，智能图例确定由曲线表示的分析类型。分析类型的实例可包括：最大重量螺旋形屈曲曲线(与下钻相关联)、最大重量产生曲线(与起钻相关联)、下钻曲线和在底部旋转曲线，等等。
接下来，智能图例在步骤1806处确定针对分析类型的图例组是否已存在，即，是否已针对分析类型创建母级图例项。举例来说，在分析类型是下钻的情况下，可能已存在母级图例项，其包括表示在深度范围0至20,000英尺和16,000至20,000英尺下的下钻分析的曲线的子级图例项。如果确定为是，那么智能图例在步骤1808处将所指的曲线作为母级图例项下的子级图例项增加至现有图例组。如果确定为否，那么智能图例在步骤1810处针对所指的曲线创建新的图例组，所指的曲线作为新的母级图例项下的借用子级图例项。此后，智能图例返回至步骤1802以检查是否需要将曲线增加至图例。
另一方面，如果步骤1802处的确定为否，那么智能图例在步骤1810处确定用户是否希望执行另一深度范围分析或与第一深度范围分析不同的深度范围分析。如果确定为是，那么智能图例在步骤1812处输入不同深度范围分析中的操作参数和/或分析设置。像之前一样，智能图例可调用或以其它方式使用钻柱分析应用的“输出-驱动-输入”功能性以核对用户提供的参数和/或设置。智能图例接着将不同分析中的参数和设置保存在一对多关系表中，或仅将新的或更新的参数和设置保存在一对多关系表中，以用于稍后供用户调用。此后，智能图例调用或以其它方式使钻柱分析应用在步骤1814处使用一对一关系表中的参数和设置执行钻柱分析。重要的是，除了不同分析中的参数和设置以及其分析结果之外，智能图例还保留第一深度范围分析的中参数和设置以及其分析结果。
因此，如上文所阐述，本文中公开的实施方案可用多种方式实现。一般来说，在一个方面，公开的实施方案涉及一种用于分析地下地层中的钻柱操作的基于计算机的分析系统。除了其它以外，所述系统包括安装在所述基于计算机的分析系统内的中央处理单元，以及电连接至所述中央处理单元的显示器，所述显示器显示多条曲线，每条曲线反映由所述基于计算机的分析系统执行的单独的钻柱分析。所述系统进一步包括至少一个用户输入装置，其电连接至所述中央处理单元，所述至少一个用户输入装置从用户接收用户输入，所述用户输入由所述基于计算机的分析系统使用以执行不同的钻柱分析。存储装置电连接至所述中央处理单元，所述存储装置存储所述基于计算机的分析系统的智能图例应用。所述智能图例应用使所述显示器呈现所述多条曲线的图例，所述图例包括多个母级图例项，每一母级图例项包括多个子级图例项，其中给定母级图例项的子级图例项对应于反映由所述基于计算机的分析系统执行的特定类型的钻柱分析的曲线。
一般来说，在另一方面，公开的实施方案涉及一种用于分析地下地层中的钻柱操作的基于计算机的分析方法。除了其它以外，所述方法包括经由至少一个用户输入装置从用户接收多个第一用户输入以用于随后在执行第一钻柱分析时使用，以及经由所述至少一个用户输入装置从所述用户接收多个第二用户输入以用于随后在执行第二钻柱分析时使用。所述方法进一步包括根据所述第一多个用户输入执行所述第一钻柱分析，以及根据所述第二多个用户输入执行所述第二钻柱分析。将所述第一和第二分析的结果作为曲线显示在显示器上，在所述显示器上同时显示用于所述第一分析的所述曲线和用于所述第二分析的所述曲线。智能图例显示所述曲线，所述智能图例包括母级图例项，每一母级图例项包括子级图例项，给定母级图例项的子级图例项对应于反映由基于计算机的分析系统执行的特定类型的钻柱分析的曲线。
一般来说，在又一方面，公开的实施方案涉及一种存储计算机可读指令的计算机可读媒体，所述计算机可读指令用于使计算机分析地下地层中的钻柱操作。所述计算机可读指令包括用于使所述计算机执行以下操作的指令：经由至少一个用户输入装置从用户接收多个第一用户输入以用于随后在执行第一钻柱分析时使用，以及经由所述至少一个用户输入装置从所述用户接收多个第二用户输入以用于随后在执行第二钻柱分析时使用。所述计算机可读指令进一步包括用于使所述计算机执行以下操作的指令：根据所述第一多个用户输入执行所述第一钻柱分析，以及根据所述第二多个用户输入执行所述第二钻柱分析。将所述第一和第二分析的结果作为曲线显示在显示器上，在所述显示器上同时显示用于所述第一分析的所述曲线和用于所述第二分析的所述曲线。智能图例显示所述曲线，所述智能图例包括母级图例项，每一母级图例项包括子级图例项，其中给定母级图例项的子级图例项对应于反映由基于计算机的分析系统执行的特定类型的钻柱分析的曲线。
尽管已说明和描述本公开的特定方面、实现方式和应用，但应理解，本公开不限于本文中公开的精确构造和组成，且各种修改、改变和变化从前述描述可为显而易见的而不脱离如所附申请专利范围中限定的公开的实施方案的精神和范围。
Claims (20)
1.一种用于分析地下地层中的钻柱操作的基于计算机的分析系统，其包括：
中央处理单元，其安装在所述基于计算机的分析系统内；
显示器，其电连接至所述中央处理单元，所述显示器显示多条曲线，每条曲线反映由所述基于计算机的分析系统执行的单独的钻柱分析；
至少一个用户输入装置，其电连接至所述中央处理单元，所述至少一个用户输入装置从用户接收用户输入，所述用户输入由所述基于计算机的分析系统使用以执行不同的钻柱分析；以及
存储装置，其电连接至所述中央处理单元，所述存储装置存储所述基于计算机的分析系统的智能图例应用，所述智能图例应用使所述显示器呈现所述多条曲线的图例，所述图例包括多个母级图例项，每一母级图例项包括多个子级图例项，其中给定母级图例项的子级图例项对应于反映由所述基于计算机的分析系统执行的特定类型的钻柱分析的曲线。
2.如权利要求1所述的基于计算机的分析系统，其中给定母级图例项的每一子级图例项反映由所述基于计算机的分析系统在所述地下地层中的不同深度范围内执行的所述特定类型的钻柱分析。
3.如权利要求1所述的基于计算机的分析系统，其中给定母级图例项的每一子级图例项反映由所述基于计算机的分析系统在所述地下地层中的不同钻井时间内执行的所述特定类型的钻柱分析。
4.如权利要求1所述的基于计算机的分析系统，其中所述智能图例应用使所述显示器基于对母级图例项的用户输入而以收缩形式或展开形式呈现所述母级图例项。
5.如权利要求1所述的基于计算机的分析系统，其中所述智能图例应用使所述显示器基于对给定母级图例项的个别子级图例项的用户输入而呈现或移除针对所述给定母级图例项的个别曲线。
6.如权利要求1所述的基于计算机的分析系统，其中所述智能图例应用使所述显示器基于对给定母级图例项的用户输入而呈现或移除针对所述给定母级图例项的所有曲线。
7.如权利要求1所述的基于计算机的分析系统，其中所述智能图例应用使所述显示器呈现反映所述特定类型的钻柱分析的每一新曲线的新子级图例项，且自动将所述新子级图例项分组在与对应于反映所述特定类型的钻柱分析的曲线的其它子级图例项相同的母级图例项下。
8.一种用于分析地下地层中的钻柱操作的基于计算机的分析方法，其包括：
经由至少一个用户输入装置从用户接收多个第一用户输入以用于随后在执行第一钻柱分析时使用；
经由所述至少一个用户输入装置从所述用户接收多个第二用户输入以用于随后在执行第二钻柱分析时使用；
根据所述第一多个用户输入执行所述第一钻柱分析；
根据所述第二多个用户输入执行所述第二钻柱分析；
将所述第一和第二分析的结果作为曲线显示在显示器上，在所述显示器上同时显示用于所述第一分析的所述曲线和用于所述第二分析的所述曲线；以及
显示针对所述曲线的智能图例，所述智能图例包括母级图例项，每一母级图例项包括子级图例项，给定母级图例项的子级图例项对应于反映由基于计算机的分析系统执行的特定类型的钻柱分析的曲线。
9.如权利要求8所述的基于计算机的分析方法，其中给定母级图例项的每一子级图例项反映在所述地下地层中的不同深度范围内执行的所述特定类型的钻柱分析。
10.如权利要求8所述的基于计算机的分析方法，其中给定母级图例项的每一子级图例项反映在所述地下地层中的不同钻井时间内执行的所述特定类型的钻柱分析。
11.如权利要求8所述的基于计算机的分析方法，其中所述智能图例基于对母级图例项的用户输入而以收缩形式或展开形式呈现所述母级图例项。
12.如权利要求8所述的基于计算机的分析方法，其中所述智能图例基于对给定母级图例项的个别子级图例项的用户输入而呈现或移除针对所述给定母级图例项的个别曲线。
13.如权利要求8所述的基于计算机的分析方法，其中所述智能图例基于对给定母级图例项的用户输入而呈现或移除针对所述给定母级图例项的所有曲线。
14.如权利要求8所述的基于计算机的分析方法，其中所述智能图例呈现反映所述特定类型的钻柱分析的每一新曲线的新子级图例项，且自动将所述新子级图例项分组在与对应于反映所述特定类型的钻柱分析的曲线的其它子级图例项相同的母级图例项下。
15.一种存储计算机可读指令的计算机可读媒体，所述计算机可读指令用于使计算机分析地下地层中的钻柱操作，所述计算机可读指令包括用于使所述计算机执行以下操作的指令：
经由至少一个用户输入装置从用户接收多个第一用户输入以用于随后在执行第一钻柱分析时使用；
经由所述至少一个用户输入装置从所述用户接收多个第二用户输入以用于随后在执行第二钻柱分析时使用；
根据所述第一多个用户输入执行所述第一钻柱分析；
根据所述第二多个用户输入执行所述第二钻柱分析；
将所述第一和第二分析的结果作为曲线显示在显示器上，在所述显示器上同时显示用于所述第一分析的所述曲线和用于所述第二分析的所述曲线；以及
显示针对所述曲线的智能图例，所述智能图例包括母级图例项，每一母级图例项包括子级图例项，给定母级图例项的子级图例项对应于反映由基于计算机的分析系统执行的特定类型的钻柱分析的曲线。
16.如权利要求15所述的计算机可读媒体，其中给定母级图例项的每一子级图例项反映在所述地下地层中的不同深度范围内执行的所述特定类型的钻柱分析。
17.如权利要求15所述的计算机可读媒体，其中给定母级图例项的每一子级图例项反映在所述地下地层中的不同钻井时间内执行的所述特定类型的钻柱分析。
18.如权利要求15所述的计算机可读媒体，其中所述智能图例基于对母级图例项的用户输入而以收缩形式或展开形式呈现所述母级图例项。
19.如权利要求15所述的计算机可读媒体，其中所述智能图例基于对给定母级图例项的个别子级图例项的用户输入而呈现或移除针对所述给定母级图例项的个别曲线。
20.如权利要求15所述的计算机可读媒体，其中所述智能图例基于对给定母级图例项的用户输入而呈现或移除针对所述给定母级图例项的所有曲线。
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