CN113994069B - 用于比较和选择钻头设计的系统和架构 - Google Patents

Abstract

本文讨论的系统和方法涉及将模型应用于井下工具记录，以识别、分类和显示可用井下工具记录的子集，该子集具有由模型定义的索引信息，其与接收的输入具有期望的关系。接收的输入可以指示井下工具的特定设备、设备族或一组特征。该方法可以包括从存储在计算机存储介质中的一组设计信息中识别对应于接收的输入的一个或多个井下工具记录，将一个或多个索引模型应用于识别的一个或多个井下工具记录，将一个或多个本地模型应用于识别的一个或多个井下工具记录，以及显示一个或多个井下工具记录中的至少一些，其中索引信息由一个或多个索引和本地模型定义。

Description

用于比较和选择钻头设计的系统和架构

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年2月25日提交的美国专利申请号62/810,135的优先权和权益，该申请通过引用整体明确并入本文。

背景技术

出于各种勘探或开采目的，井眼可钻入地表位置或海底。例如，可以钻探井眼以获取存储在地下地层中的流体，例如液态和气态烃，并从地层中提取流体。用于生产或提取流体的井眼可在井眼壁周围衬有套管。可以使用多种钻井方法，部分取决于井眼所钻穿的地层的特性。

在钻井过程中，包括切削元件的钻头用于从土壤中移除材料，以形成或延伸井眼。可以使用各种类型和尺寸的钻头。例如，固定刀头包括钎焊在固定刀片凹穴内的多晶金刚石切削元件。多晶金刚石切削元件传统上具有平坦的切削面，其用于在钻头旋转时剪切地层。牙轮钻头包括连接到切削工具上的旋转牙轮或与其成一体的切削元件。随着钻头旋转，每个牙轮围绕牙轮轴线旋转，以呈现不同的切削元件，其刮削和切削地层以形成井眼。钻头的其他示例包括浸渍钻头和取芯钻头。也可以使用各种类型钻头的混合。

正在钻的地层、应用(例如直孔或定向)和其他因素可能会影响所用钻头的类型。在每种类型的钻头中，不同的设计也可能具有不同的特征，包括钻头的效率、钻头的耐用性以及它对其他工具的影响(例如通过振动)。通常，这些特征是相互关联的。

附图说明

为了描述可以获得本公开的实施例的特征的方式，将通过参考在附图中示出的其特定实施例来呈现更具体的描述。为了更好地理解，在各个附图中，相同的元件用相同的附图标记表示。虽然一些附图可能是概念的示意性或夸大的表示，但非示意性附图应被认为是按照本公开的一些实施例的比例绘制的。应当理解，附图描绘了一些示例性实施例，将通过使用附图以额外的特异性和细节来描述和解释实施例，其中：

图1示出了根据本公开实施例的用于索引和选择井下工具的示例架构；

图2示出了由图1的架构生成的用于钻头类型和工作流的初始选择的示例用户界面；

图3示出了由图1的架构生成的用于显示通过该架构识别的所选基线和分类的其他钻头的示例用户界面；

图4示出了由图1的架构生成的用于显示具有库存的所选基线和其他钻头的记录运行分类的示例用户界面；

图5示出了由图1的架构生成的用于显示一个或多个钻头信息族的示例用户界面；

图6示出了由图1的架构生成的用于显示搜索状态窗格的示例用户界面；

图7示出了可从图6的搜索状态窗格获得的选项的示例；

图8示出了用于比较从图6的搜索状态窗格中选择的多个族的示例用户界面；

图9示出了来自图6的搜索状态窗格的库存视图的用户界面的示例；

图10示出了用于过滤显示的搜索结果的视图的用户界面的一部分的示例；

图11示出了具有钻头族内的钻头BOM比较的用户界面的示例；

图12示出了具有钻头特征比较的用户界面的示例；

图13示出了用于选择特征以对显示在用户界面上的钻头进行分类的用户界面的示例；

图14示出了用户界面的示例，其中基于参考和钻头可用性将钻头分类并显示在用户界面上；以及

图15示出了接收用户反馈的架构的用户界面的示例。

具体实施方式

钻头的选择可以在本地进行，基于特定应用的标准，基于正在钻探的地质和使用的钻探方法。因此，应用、地质和钻探方法的知识被用来有效地选择钻头。现有的确认和验证方法允许在给定的环境中模拟少量钻头，并且依赖于本地专家来选择要模拟的产品。在若干情况下，设计新产品可能比选择现有产品更容易，因为需要进行多参数优化。许多新产品的创造可能导致难以管理和维护的分散产品线。

根据一些实施例，可以通过构建由当前专家使用实时或历史运行数据提炼并随后基于需要应用于现有集群库存或设计的单个模型来最小化分散。然后，本文描述的这种架构可以返回最适合该应用的一系列产品，从而减少专业知识量和获得钻头短列表所花费的时间，然后可以使用模拟或标准确认和验证方法来潜在地验证钻头短列表。

图1示出了本公开的示例架构100。该模型的第一阶段或步骤可以包括使用回归模型102(例如线性、参数等)来计算固定刀具、牙轮、浸渍钻头、取芯钻头、冲击锤钻头或其他类型钻头的性能索引104。使用该模型102，信息比如钻头设计信息106(例如切削元件类型、切削元件放置和定向、钻头尺寸、喷嘴定位等)可以与地层信息108相结合，并且过去的钻头运行数据110可以输入到回归或其他模型102中。

当使用该模型102时，可以输出各种性能因素112的一组数字，以预测钻头与现有基线相比的性能。在一些实施例中，如本申请的受让人所讨论和知道的，基线可以在计算设备126上选择或提供给计算设备126，例如美国专利号10,180,045中公开的那些，其全部内容通过引用结合于此。性能因素的示例包括切削攻击性114、钻头耐用性116、抗冲击性118、轴向抗振性120、可操纵性122等。性能因素的其他示例可包括但不限于抗横向振动性、抗扭转振动性、成本、可修复性、抗成球性和抗侵蚀性等。

模型102可以是静态的或动态的，并且可以输出固定可变或甚至实时运行的性能因素112。例如，架构可被实现为基于该组输入参数动态地和本地地计算性能因素，该组输入参数包括钻头设计几何形状、钻头材料、切削元件形状/类型、预期的钻井地层、钻井应用、历史钻头运行信息等中的任何一个。在一些实施例中，架构可被实现为基于输入参数动态地和本地地计算性能因素，该输入参数利用与特定产品(例如BOM)、钻头族或产品特征相关的性能和销售公告。使用这些模型，软件可以本地输出与特定位置或领域相关的性能因素112。随着软件部署，该模型可以手动或自动更新。例如，机器学习模型比如人工神经网络可以用于提高性能索引模型102的成功率。

尽管由于应用和地层输入，性能索引模型102可能是本地相关的，但可以进行改进以将模型102细化为甚至在地理上更相关。例如，该架构100的下一步可以包括通过使用本地模型来细化模型。本地模型140可以应用于每个地理位置或盆地，以允许性能因素112的预测在本地水平上更准确。例如，与Ghawar、Bakken或Jupiter油田相比，Permian盆地存在不同的钻井条件。因此，使用对应于不同盆地的本地模型可能导致每个盆地中相同钻头的不同性能因素112。

还期望，如果使用钻井目标或钻井应用来改进模型，则性能因素112的预测将更加准确。例如，当钻井应用是钻直井眼、主井眼、钻侧井眼或钻带有套管/衬管的井眼部分时，可能存在不同的条件。在每种情况下，可以开发基于位置或应用/目标的模型140，以细化性能因素112的输出。因此，虽然图1示出了不同本地模型140之间的选择，但考虑的另一实施例是应用多个本地模型。

在一些实施例中，相对于图1描述和示出的架构100在为特定钻井应用、地理等选择钻头或其他井下工具方面提供了显著改进。例如，不依赖于在服务器上创建和存储的预定义的钻头索引，使用算法来计算钻头索引允许可以在本地设备上计算或确定的地理上或钻井应用特定的结果，从而允许针对特定的期望条件更新结果。因此，虽然可以输入钻头和地层的各种特征，但从回归分析可以看出，一些特征与某些条件或钻井应用没有统计相关性。例如，钻头在一个钻井应用/地理环境中的攻击性可能基于钻头的一个部分(例如肩部/量规)中的刀具配置(例如尺寸、形状、数量、角度、冗余度等)而被严重加重)，而在另一个钻井应用/地理环境中，攻击性可能对钻头的另一个部分(例如锥体/鼻部)中的刀具配置施加更大的重量。对于计算其他性能因素112，例如磨损索引、抗冲击性、抗振性等，可能存在类似的条件。

尽管本申请认为索引或本地模型的使用是在本地设备126上运行的，但一些或所有信息可以存储在服务器上，或者存储在服务器和/或本地计算设备之间的位置，或者以其他方式可由服务器和/或本地计算设备访问。例如，图1包括示出在本地设备126上运行的部件(例如性能索引模型102)的方框。在该实施例中，钻头设计信息106、地层信息108和钻头运行历史数据110或库存信息可以存储在本地设备126或与本地设备通信的服务器上。索引模型102可以在服务器或其他计算设备上运行，并且可以提供随后通过也存储在本地计算设备126上的本地模型140运行的信息。所得钻头的性能索引104被计算并显示在本地设备126上。当然，在相同或其他实施例中，可以访问来自服务器或其他位置的信息(例如地层信息108、钻头运行历史数据110、库存信息或钻头运行历史数据110、钻头设计信息106等)，本地模型140可以集中存储，或者索引模型102可以本地存储。在一些实施例中，与用户存储在本地设备126上的特定产品(例如BOM)、钻头族或产品特征相关的性能和销售公告可被提供给服务器，以供与服务器通信的其他本地设备使用。

当架构100的本地应用(即远离中央计算设备或服务器)在本地设备126(例如台式计算设备、膝上型计算设备、平板计算设备、移动设备)上执行时，用户128可以提供用于计算在钻头选择中使用的钻头的性能索引104的信息。例如，用户128可以提供与钻井应用、地理、要使用的本地模型140等相关的信息。图2-15示出了可以在图1的架构中用于识别、索引和选择示例井下工具(例如钻头)的一些示例用户界面。

在图2中，用户可以启动审查各种钻头设计的过程。例如，在201，提供用户界面200以允许用户最初选择钻头类型。如本文所述，钻头的示例类型包括固定刀具钻头(PDC钻头)、牙轮钻头、冲击锤钻头、浸渍钻头、开孔器、双直径钻头或结合前述特征的混合钻头。用户还可以在选择钻头时选择要使用的特定工作流。在一些实施例中，所有用户具有相同的工作流选项；然而，在其他实施例中，工作流可能基于用户的身份或角色而受到限制。举例来说，用户可能从各种(例如一个、两个、三个或更多个)工作流中选择，包括用基线钻头搜索202、通过钻头特征搜索203或通过可用性搜索204。产品工程师、销售代表、设计工程师或其他用户可以访问这三个工作流202-204中的每个。然而，在其他实施例中，这些工作流中的一个或多个可能受到限制。例如，用基线钻头搜索的能力可能仅限于产品或设计工程师。在这样的实施例中，当具有不同角色的用户访问图2的界面时，该工作流可能变灰或完全移除。这些工作流的示例将在下面的描述中更详细地提供。

在用于基于基线搜索的界面200的示例中，用户可以输入与基线钻头相关的描述或标识符。例如，在图3中，术语或产品名称“A101”可用于指代已知钻头。这允许在205计算(例如使用索引和本地模型)并显示基线钻头的索引。在该特定实施例中，在205显示钻头基线或钻头族，以及表示钻头攻击性、耐磨性和抗冲击性的索引。也可以计算其他或附加索引。可以在205进一步显示的其他信息可能不是基于索引的。例如，钻头尺寸(例如规格直径)、钻头类型(例如刀片数量)、钻头或刀具技术(例如剪切刀具、非平面刀具等)，并且可以说明库存状态。关于钻头族的进一步信息可以包括已经记录数据的先前运行数量(例如DRS数)和属于该族的不同材料清单或特定产品的数量(例如10位(digit)数)。在一些实施例中，为一个或多个钻头或工具显示的信息是预先存在的，并且从存储器存储设备中检索。在一些实施例中，为一个或多个钻头或工具显示的信息是动态确定的。因此，本文描述的架构可以请求来自其他程序的模拟，以动态地确定将通过用户界面200显示的钻头或工具的信息(例如索引)。

除了提供的基线钻头，还可以计算和显示其他信息。例如，可以在206显示附加的可比较钻头。在该实施例中，基于在207指定的比较标准/目标，可以显示五个附加钻头。在这种特定情况下，在207的比较指示应该使用相同大小的钻头，尽管具有更大或更小钻头的其他选项也是可用的。此外，为了性能，选择显示更高攻击性的钻头。可以累积或替代选择的其他选项是与磨损耐久性/抗力、抗冲击性、抗振动性等相关的性能特征。

利用在207选择的目标，可以使用索引和本地模型来评估可用的现有钻头设计。然后，可以在206显示相同大小和更高攻击性(在该实施例中)的钻头。如图所示，每个列出的钻头的大小为077，其等于基线钻头的大小，并且攻击性索引至少是为基线钻头计算的42。除了攻击性之外，可以为在206显示的比较钻头提供包括耐磨性、抗冲击性和为基线钻头显示的其他类别信息的其他信息。

任何或每个比较钻头也可以一种或多种方式隐藏。例如，在206的比较字段中，提供了隐藏单个钻头的选项。另外，在208，可以应用各种过滤器中的任何一种。示例过滤器包括钻头类型、钻头技术、产品特征、库存数量或状态、产品状态(例如活动、非活动、退役等)、可用历史运行数据(DRS)或其他过滤器。

图4示出了用户界面200的各方面的另一示例，包括基线钻头索引205。如图所示，用户界面可以显示族以及钻头族的各种索引。对于任何或每个这样的索引，可以显示索引值209，以及可选的指示器210(例如图标)，其可以用于显示关于特定索引的附加信息。示例信息可以包括正在运行什么索引模型或本地模型、正在运行的任何算法、索引的输入是什么等等。如上所述，其他信息可以包括关于钻头尺寸211、钻头类型212(例如刀片数量、钻头轮廓、切削元件尺寸等)的信息、钻头213上采用的技术、可用库存214上的信息(例如是否有任何钻头可用以及可选地可用数量)、可用的可用历史运行的数量215、族中应用了过滤器的钻头数量216(例如可用的10位BOM数)以及对用户界面隐藏钻头族的选项217。

可选地，可以选择一些或全部信息来获得进一步信息。例如，通过选择某些信息(例如高亮的信息、圈出的信息等)，比如库存数量214和历史运行信息215，可以显示进一步信息以示出在218可用的钻头或在219记录的运行。对于任何或所有信息，导出、电子邮件、保存或以后访问或共享信息的选项220也可以包括在一个或多个界面中。

如图5所示，当界面200显示一个或多个钻头信息族时，还可以向用户提供与特定钻头族交互的选项，以获得关于该族或该族中的钻头的更多信息。例如，用户可以选择展开选项221来选择性地展开或折叠以查看附加的钻头级信息。例如，在图5中，A101族具有2个可用钻头(由10位信息表示)。当该族展开时，可以显示钻头描述窗格222-1、222-2，以示出关于该族中每个钻头的进一步信息。如图所示，一些信息可以与基线钻头索引205中所示的相同或相似，包括钻头类型、技术等。关于钻头材料、喷嘴、流动区域、端口、刀具类型和尺寸、制造状态、内部特征和成本的更详细信息也是可用的。链接文档(构建表、详细规格表等)也可以链接到钻头描述窗格222-1、222-2。此外，如果任何钻头在库存中可用、具有DRS运行或者已被修复，则该信息也可以在窗格222-1、222-2中列出。不可用的信息可能不显示或不活动(例如变灰)，而可用的信息可能被高亮、显示甚至链接。例如，通过从窗格222-2中选择“DRS运行:4”，可以显示历史运行列表，类似于图4中219所示。

窗格222-1、222-2还可选地包括钻头族中一个或多个钻头的图像223。在一些情况下，可以选择图像223。例如，一旦选择，可以显示钻头的正面和侧面的放大视图、复合切削轮廓的图像或钻头的其他特征。在224还可以提供选择用于比较目的的钻头的选项。

当执行搜索时，用户界面200可以包括搜索状态窗格225，在一些实施例中，其包括图6所示的特征。在图示的实施例中，搜索状态窗格允许用户在226浏览到选定的族，在227比较多个族，或者在228取消任何搜索或分类选项。可用的另一选项是在229查看库存，其可以仅包括搜索返回的并且在库存中可用的钻头，或者可以包括所有钻头，指示它们在库存中是否可用、生产中的钻头可能是什么状态以及潜在地有多少钻头可用或可用钻头的预测。

搜索状态窗格225还可以提供其他选项，包括在230找到多少搜索结果的指示。如果搜索结果被过滤，或者如果显示多于单个页面的最大值，则另一选项可以是在231示出所有钻头以覆盖页面最大值或者取消应用任何过滤器。当然，也可以使用任何数量的过滤器或分类选项。例如，在231可以扩展搜索结果中的所有钻头族，按降序分类232，按升序分类233，或者在234过滤结果以看到相同类型的搜索结果。

图7中进一步示出了搜索状态窗格225中可用的一些选项。例如，如果在226示出了浏览族的选项，则在235的下拉列表可以示出可用族。然后，在206，可以在用户界面200上呈现在235从列表中选择的一个或多个族。

如上参考图6所述，当执行搜索时，用户界面可以包括搜索状态窗格225，其包括允许比较多个族的特征227。图8示出了根据本公开的一些实施例如何做到这一点的示例。当在227选择多个族时，可以在236显示多个族以及各种类型的信息。例如，在图8中，基线钻头族可以与多个其他族一起示出。在该实施例中，显示的信息包括索引信息237和物理信息238。图示的索引信息包括关于钻头如何工作的信息，包括钻头攻击性、耐磨性、抗冲击性等。可以使用任何合适的索引信息，包括本文讨论的类别。物理信息238可以描述钻头是如何物理结构化的。信息类型的示例可以包括刀片数量、钻头上使用的刀具尺寸、钻头上内部、外部或规格位置的切削元件数量、钻头不同部分的平均后倾角、钻头锥形区域的角度、切削元件轮廓、喷嘴数量和类型、切削元件类型等。

为了简化对跨多个族的比较的审查，与基线数据相同的信息可以在239高亮。例如，在显示器236中示出的表格中，被着色或高亮的单元不同于基线钻头族，但没有这种着色的那些具有相同的索引或物理信息237、238。此外，为了从比较中移除任何钻头，用户可以为相应的钻头族选择“X”或其他合适的移除图标或特征。信息也可以导出为合适的格式，包括电子表格文件。

同样如以上参考图6所述，当执行搜索时，用户界面可以包括搜索状态窗格225，其包括允许查看库存的特征229。图9示出了根据本公开的一些实施例如何做到这一点的示例。在该特定示例中，可以在240显示具有材料清单(BOM)的任何钻头，或者可以过滤结果(例如仅包括具有可用库存的BOM)。过滤的BOM还可以包括满足搜索标准的任何钻头，或者可以与单个产品族相关，例如基线族。在该特定实施例中，显示器240示出了具有可用钻头的每个钻头BOM，包括钻头的描述(例如大小、类型、序列号)、位置(例如半球、所在的地理市场、位置国家、位置地区等)以及钻头状态(例如现有、正在处理或等待处理)、钻头是新的还是使用/修复的、钻头是否准备好消耗、钻头有多老、它在当前位置有多长时间、自从钻头状态被改变以来已经有多长时间、钻头成本等等。与其他显示器一样，显示器240可被过滤，结果可以从显示器240导出，或者某些字段可被高亮以示出重要特征(例如可用性)。

图10示出了可以过滤本文的任何视图中的结果的示例方式。例如，如参考图3所讨论，在208可以过滤任何搜索结果。过滤器208可以任何合适的方式显示或隐藏。例如，可以在241选择选项来展开/折叠一些或者甚至所有过滤器，或者在242展开/折叠单个过滤器。所应用的特定过滤器可以变化，尽管在所示实施例中，过滤器可以基于在243索引钻头族的结果，或者基于在248的钻头类型244、产品特征245、库存状态246、产品状态247或可用字段运行来应用。

如产品状态247的选项所示，当过滤器被展开时，可以根据过滤器名称或类型显示和分类附加选项。在一些实施例中，默认情况下预先选择某些过滤器(例如已经完成工程审查的所有钻头和准备制造或运行的钻头)，但可以被用户覆盖。也可以应用任何选定过滤器的子过滤器。在208使用过滤器期间的任何时候，用户可以应用/移除过滤器，重置特定过滤器或过滤器类别，或者将所有过滤器重置为默认值。

图11是当显示一个或多个钻头信息族时用户界面200的另一视图，并且类似于图5的实施例，因为还可以向用户提供与特定钻头族交互的选项，以获得关于该族、该族内的钻头或比较钻头的更多信息。例如，用户可以为特定钻头BOM或钻头族选择选项249，使得钻头族被添加到界面200内的比较特征。在图11所示的特定实施例中，正在比较同一族中的钻头BOM。一旦选择了所需的钻头进行比较，就可以在250开始钻头比较。当选择多个钻头时，比较可以自动启动，或者通过用户输入启动(例如选择按钮)。

然后，如图12所示，可以在251显示所得比较。与用户界面200的其他显示或视图一样，该比较可以显示所选钻头的不同特征，并且可选地高亮差异(例如用户可以打开/关闭高亮)。在图12所示的特定实施例中，比较可以包括每个钻头BOM的名称、到相应规格表的链接以及关于钻头尺寸、类型(例如刀具类型)、刀具技术、基础材料技术、喷嘴类型、喷嘴数量、喷嘴形状、端口特征、流速、推荐的钻井液类型、内部钻头特征等的细节。如参考图5所讨论，可以显示照片、效果图或其他钻头图像，并且可以选择图像在不同视图之间循环，以放大视图，或者查看更详细的视图。在一些实施例中，仅仅在图像上移动光标或鼠标可以导致图像被自动放大。

当然，也可以显示其他类型的信息。例如，图12示出了可能具有相同索引信息的相同族的钻头。如果比较不同族的钻头，可以显示不同的索引信息。在某些情况下，同一族中的钻头也可能显示不同的索引信息。

现在转到图13和14，示出了可以使用界面200执行的搜索类型的附加示例，并对其进行了详细描述。例如，在图13中，用户可以在252基于产品特征而不是基于基线钻头来搜索钻头。图示的特征仅是示例，并且可以选择其他类型的特征。然而，在该特定实施例中，钻头尺寸、刀片数量、刀具尺寸、钻头技术(例如刀具类型或位置)和钻头材料都是可用于填充搜索的特征的示例。可用选项可以单独显示和选择，或者可以提供用户输入。其他选项可用于选择所有选项或取消选择任何/所有选项。

一旦指定了搜索标准，就可以执行搜索(例如通过用户选择搜索选项或者在选择每个标准时自动执行)。然后在253可以显示匹配所选标准的钻头族。可以包括任何数量的不同类型信息，例如族的名称或标识符以及任何索引信息(如果可用)。还可以提供关于钻头的物理信息，包括大小、钻头类型、技术和库存可用性。如前所述，其他信息可以包括记录在数据库中的先前运行的数量(即DRS)，或者该族(即10位)内的单个钻头设计的数。

本文讨论的其他选项也是可用的，例如隐藏某些钻头族、示出所有钻头族、比较族、转到特定族、扩展/收缩族、获取库存信息摘要或应用过滤器的能力。

图14示出了基于钻头可用性执行的替代的可用性搜索204。在图14中，在254，通过首先选择/输入参考钻头或钻头族来搜索钻头的可用性。然后可以在255显示关于该参考钻头或钻头族的信息，并且可以可选地包括诸如钻头尺寸、钻头类型、切削元件或主体技术/材料、到规格表的链接、钻头的图像(例如渲染图或照片)、内部特征的描述或关于切削元件布局的信息的信息。除了特定钻头或钻头族之外，关于其他钻头的信息可以在256的框中显示。图示的框架包括已经生产的并且库存中可用的其他钻头。

框256中列出的钻头可以多种方式中的任何一种布置。例如，第一部分可以示出具有与所搜索的钻头或钻头族相同设计的钻头(即精确匹配)。也可以提供关于这些钻头的信息，包括序列号、材料清单、钻头类型、切削元件和主体材料和技术、规格表、图像和位置。框256中的附加信息可以包括钻头何时被制造、它在当前位置多久、当前钻头状态以及自钻头改变状态以来已经多久的描述(例如现有还是在制造/修理中)。还可以显示钻头是新生产的还是修复的，以及状况和/或成本的描述。可选地，可以进一步提供输入元件，以允许界面200的用户请求该钻头，其可以通过电子邮件发送当前位置，或者生成采购订单或运输标签。

也可以显示精确匹配以外的其他钻头。例如，在257，搜索结果包括现有钻头的概要，并指示存在4个精确匹配、具有相同特征的4个钻头、具有相同切削结构的8个可用钻头以及具有相似性能和特征的35个钻头。通过选择相应的摘要，可以打开或关闭这些结果中的任何一个。还列出了每种类型，在256的框中还示出了具有相同特征(但不精确匹配)的钻头，以及钻头、位置等的相同对应描述。通过进一步向下滚动列表，也可以查看具有相同切割结构的其他钻头(框256中示出了1)和具有相似性能/特征的钻头。当用户确定了应该使用的钻头时，用户可以选择“请求它”选项来生成电子邮件、采购订单或运输标签，如上所述。

如同用户界面200内的其他视图或框一样，在204的可用性搜索也可以包括其他选项。过滤、钻头或钻头族之间的比较、结果的导出、电子邮件发送等也可以在图14所示的视图中执行，并且可以在任何其他视图中执行，而不管发起的搜索的类型如何。

也可以从任何视图或框发送反馈选项。例如，如图15所示，可以生成视图258，以允许用户向界面的设计者或开发者发送反馈。可以发送的反馈的示例包括数据不正确的反馈(例如钻头或族号、描述等)、数据丢失的反馈(例如索引信息、钻头描述等)、错误报告或者甚至关于潜在设计改进的反馈。

本公开的实施例包括但不限于用于显示、过滤、选择和排序钻头的计算机化或自动化的方法、系统和架构。应当理解，可以涉及任何数量的专用和通用计算设备和处理器，包括参考图1描述的架构。此外，尽管本文参照钻头描述了实施例，但相同的方法和架构也适用于油田外的其他井下工具或者甚至工具。例如，在油田内，铰刀、铰刀切割块、铣削工具、造斜器、震击器、井下马达、旋转导向系统等都可以使用本文描述的方法和系统来查看和选择。在油田外，加工工具、制造设备、耕作设备和其他工具或设备可以类似的方式布置、分类、索引和选择。此外，识别和/或显示信息可以包括发送到服务器的本地查询请求、检索本地存储的信息或计算本地或远程设备上的信息。例如，可以从服务器向本地设备提供索引模型或本地模型，使得本地设备可以本地计算信息，而无需从服务器提取所有信息。

在本公开中，处理器或计算设备可以包括微处理器、微控制器、处理器模块或子系统、可编程集成电路、可编程门阵列或另一控制或计算设备。

注意，在图1的示例实施例中，计算设备可以包括计算机可读介质，或者性能索引、钻头设计信息、地层信息、历史运行数据、库存数据、索引模型或本地模型可以存储在计算机可读介质中。如图1所示，计算机可读介质可以分布在计算系统和/或附加计算系统的多个内部和/或外部外壳内和/或之间。计算机可读介质可以实现为一个或多个计算机可读或机器可读存储介质、传输介质或存储和传输介质的组合。

如本文所用，“存储介质”、“计算机可读存储介质”等是指以允许执行本公开实施例的计算机可读程序代码的形式存储软件指令的物理介质。“传输介质”、“计算机可读传输介质”等是指承载计算机可读程序代码形式的软件指令的非物理介质，其允许执行本公开的实施例。因此，作为示例而非限制，本公开的实施例可以包括至少两种明显不同类型的计算机可读介质，即存储介质和/或传输介质。存储介质和传输介质的组合应该包括在计算机可读介质的范围内。

为了进一步说明存储介质和传输介质的不同性质，存储介质可以包括一种或多种不同形式的存储器，包括半导体存储设备，例如动态或静态随机存取存储器(DRAM或SRAM)、可擦除和可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除和可编程只读存储器(EEPROM)和闪存、磁盘，例如固定盘、软盘和可移动盘、其他磁性介质，包括磁带、光学介质，例如压缩盘(CD)或数字视频盘(DVD)、盘或其他类型的光学存储，或固态驱动器，或其他类型的存储设备。

相反，传输介质可以包括通信网络或其他数据链路，其使得能够在计算机系统和/或模块、引擎和/或其他电子设备之间传输电子数据。当信息通过通信网络或另一通信连接(硬连线、无线或硬连线或无线的组合)传输或提供给计算设备时，计算设备适当地将该连接视为传输介质。因此，传输介质可以包括通信网络和/或数据链路、载波、无线信号等，其可以用于承载期望的程序、代码装置或指令。

注意，上面讨论的指令可以在一个计算机可读或机器可读介质上提供，或者可以在分布在可能具有多个节点的大系统中的多个计算机可读或机器可读介质上提供。这种计算机可读或机器可读介质被认为是物品(或制造物品)的一部分。物品或制造物品可以指任何制造的单个部件或多个部件。一个或多个计算机可读介质可以位于运行机器可读指令的机器中，或者位于可以通过网络从其下载机器可读指令以供执行的远程站点。此外，在使用传输介质的情况下，在到达各种计算系统部件时，计算机可执行指令或数据结构形式的程序代码可以自动或手动地从传输介质传输到存储介质(反之亦然)。例如，通过网络或数据链路接收的计算机可执行指令或数据结构可被缓冲在网络接口模块(NIC)内的存储器型存储介质(例如RAM)中，然后最终被传送到计算机系统RAM和/或计算机系统的较不易失性存储介质(例如硬盘驱动器)。因此，应当理解，存储介质可以包括在也(或者甚至主要)利用传输介质的计算机系统部件中。

在一些实施例中，计算系统或架构包含一个或多个建模或索引模块。在一些实施例中，单个建模/索引模块可用于执行本文公开的方法的一个或多个实施例的一些方面。在其他实施例中，多个建模/索引模块可用于执行本文方法的一些方面。

应当理解，如上具体描述的计算系统或架构仅仅是计算系统的一个示例，并且计算系统可以具有比所示更多或更少的部件，可以组合图1的示例实施例中未示出的附加部件，和/或计算系统/架构可以具有图1所示的部件的不同配置或布置。图1所示的各种部件可以用硬件、软件或硬件和软件的组合来实现，包括一个或多个信号处理和/或专用集成电路。

此外，本文描述的处理方法中的步骤可以通过在信息处理设备中运行一个或多个功能模块来实现，例如通用处理器或专用芯片，比如ASIC、FPGA、PLD或其他适当的设备。这些模块、这些模块的组合和/或它们与通用硬件的组合都包括在本公开的范围内。

计算解释、模型和/或其他解释辅助工具可以迭代的方式细化，并且这个概念适用于本文讨论的方法。这可以包括在算法基础上执行的反馈循环的使用，例如在计算设备上，和/或通过用户的手动控制，用户可以确定给定的步骤、动作、模板、模型或一组索引模型或本地索引对于给定设计的评估是否变得足够精确。

术语“联接”、“被联接”、“连接…”、“连接”、“被连接”、“与…连接”和“将…连接”是指“与…直接连接”或“经由一个或多个中间元件或构件与…连接”。

在权利要求中，装置加功能条款旨在覆盖在此描述的执行所述功能的结构，并且不仅仅是结构等同物，还包括等同结构。申请人的明确意图是不对本文的任何权利要求的任何限制援引功能性权利要求，除了那些权利要求明确使用词语“用于”或“步骤用于”以及相关功能的权利要求。

尽管上面已经详细描述了多个示例性实施例，但本领域技术人员将容易理解，在示例性实施例中，在本质上不脱离本公开的范围的情况下，许多修改是可能的。因此，任何这样的修改都旨在包括在本公开的范围内。

Claims (15)

1.一种选择井下工具的方法，包括：

接收指示用于井下工具的设备、设备族或一组井下工具特征的输入；

确定与接收的输入相关联的基线井下工具记录；

从存储在计算机可读存储介质中的一组设计信息中识别对应于接收的输入的一个或多个井下工具记录；

将井下工具的一个或多个性能索引模型应用于识别的一个或多个井下工具记录；

将井下工具的一个或多个本地模型应用于识别的一个或多个井下工具记录；

将井下工具的钻头运行历史数据应用于识别的一个或多个井下工具记录；

将钻井目标或钻井应用应用于识别的一个或多个井下工具记录，使用算法来计算钻头索引以允许针对期望条件更新识别的一个或多个井下工具记录；

显示识别的一个或多个井下工具记录中的至少一些，其中井下工具记录中的索引信息由一个或多个性能索引模型、一个或多个本地模型、钻头运行历史数据和钻井目标或钻井应用定义；和

基于基线井下工具记录和识别的一个或多个井下工具记录中的至少一些来选择井下工具。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，应用一个或多个本地模型包括从服务器接收一个或多个本地模型，并在本地设备处应用一个或多个本地模型。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，显示一个或多个井下工具记录中的至少一些包括基于对应的井下工具记录中的索引信息是否类似于与接收的输入相关的基线或相对于该基线而被改进来限制显示哪些记录。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，显示一个或多个井下工具记录中的至少一些包括基于对应的物理特征是否类似于与接收的输入相关的基线来限制显示哪些记录。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，显示一个或多个井下工具记录中的至少一些包括基于对应于一个或多个井下工具记录的井下工具在库存中是否可用来限制显示哪些记录。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，显示一个或多个井下工具记录中的至少一些包括基于为设备或设备族记录的历史运行次数来限制显示哪些记录。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述设备是设备材料清单。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，应用一个或多个本地模型包括应用特定于将使用井下工具的地理位置的模型。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，应用一个或多个本地模型包括应用特定于其中将使用井下工具的钻井应用的模型，其中钻井应用包括直井眼、主井眼、侧井眼或钻有套管/衬管的井眼之一。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，应用一个或多个本地模型包括应用至少一个攻击性模型和至少一个耐久性模型。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述钻头运行历史数据是从服务器更新的计算机存储介质中的历史运行数据，以及将一个或多个性能索引模型应用于识别的一个或多个井下工具记录的历史运行数据。

12.一种计算架构，包括：

一个或多个处理器；和

包括指令的计算机可读存储介质，所述指令用于执行选择井下工具的方法，指令在被一个或多个处理器执行时使处理器：

从存储在计算机存储介质中的一组设计信息中识别对应于接收的输入的一个或多个井下工具记录，其中接收的输入指示用于井下工具的设备、设备族或一组井下工具特征；

确定与接收的输入相关联的基线井下工具记录；

将井下工具的一个或多个性能索引模型应用于识别的一个或多个井下工具记录；

将井下工具的一个或多个本地模型应用于识别的一个或多个井下工具记录；

将井下工具的钻头运行历史数据应用于识别的一个或多个井下工具记录；

将钻井目标或钻井应用应用于识别的一个或多个井下工具记录，使用算法来计算钻头索引以允许针对期望条件更新识别的一个或多个井下工具记录；

显示识别的一个或多个井下工具记录中的至少一些，其中井下工具记录中的索引信息由一个或多个性能索引模型、本地模型、钻头运行历史数据和钻井目标或钻井应用定义；和

基于基线井下工具记录和识别的一个或多个井下工具记录中的至少一些来选择井下工具。

13.根据权利要求12所述的计算架构，其中，所述一个或多个处理器分布在至少一个服务器和至少一个本地设备之间。

14.根据权利要求13所述的计算架构，其中，所述计算机可读存储介质包括至少一个本地设备的存储介质，并且一个或多个本地模型存储在至少一个本地设备的存储介质中。

15.根据权利要求12所述的计算架构，其中，所述一个或多个本地模型包括至少一个攻击性模型和至少一个耐久性模型。