DE112018007557T5

DE112018007557T5 - Selbstkorrigierende Vorhersage des Ein- und Austrittslochdurchmessers

Info

Publication number: DE112018007557T5
Application number: DE112018007557.5T
Authority: DE
Inventors: Thomas Earl Burky; Gerald Graves Craddock Jr.; James Harold WIGHT; Jonathan Paul MONTIVERDI
Original assignee: Halliburton Energy Services Inc
Current assignee: Halliburton Energy Services Inc
Priority date: 2018-05-04
Filing date: 2018-05-04
Publication date: 2021-01-14
Also published as: US20210062624A1; WO2019212559A1; FR3080884A1; US11326422B2

Abstract

Diese Offenbarung kann im Allgemeinen Perforationsvorgänge betreffen und kann insbesondere im Allgemeinen Systeme und Verfahren zum Schätzen perforierter Ein- und Austrittslochdurchmesser (EHD) eines Futterrohrstrangs betreffen. In einer Ausführungsform kann ein Verfahren zum Vorhersagen von Perforationsergebnissen Folgendes umfassen: Auswählen einer oder mehrerer Variablen für einen Perforationsvorgang; Bestimmen einer Schätzung eines Perforationsergebnisses für den Perforationsvorgang; und Korrigieren des Perforationsergebnisses, um ein korrigiertes Perforationsergebnis zu erhalten, indem eine Gewichtung basierend auf historischen Perforationsdaten angewendet wird.

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Nach dem Bohren verschiedener Abschnitte eines unterirdischen Bohrlochs, das eine Formation durchquert, kann ein Futterrohrstrang innerhalb des Bohrlochs positioniert und zementiert werden. Dieser Futterrohrstrang kann die Integrität des Bohrlochs erhöhen und einen Weg für die Förderung von Fluiden aus den Förderintervallen an die Oberfläche bereitstellen. Um Fluide in den Futterrohrstrang zu fördern, können Perforationen durch den Futterrohrstrang, den Zement und eine kurze Strecke in die Formation eingebracht werden.
Diese Perforationen können durch die Detonation einer Reihe von Hohlladungen erzeugt werden, die innerhalb des Futterrohrstrangs angeordnet und benachbart zu der Formation positioniert sein können. Insbesondere können eine oder mehrere Perforationskanonen mit Hohlladungen beladen werden, die über eine Zündschnur mit einem Zünder verbunden werden können. Die Perforationskanonen können dann an einem Werkzeugstrang befestigt werden, der in das verrohrte Bohrloch abgesenkt werden kann. Sobald die Perforationskanonen korrekt im Bohrloch positioniert sind, sodass die Hohlladungen an die zu perforierende Formation angrenzen, können die Hohlladungen detoniert werden, wodurch die gewünschten Perforationen erzeugt werden.
Die resultierenden Ein- und Austrittslochdurchmesser (entry and exit hole diameter - EHD) in dem durch die Detonation erzeugten Futterrohrstrang sind angesichts der Variablen in einer Bohrlochumgebung schwer vorherzusagen. Es gibt oft mehrere Schichten innerhalb eines verrohrten Bohrlochs, die verschiedene Materialien umfassen. Zusätzlich können die Perforationskanonen exzentrisch mit der Mittelachse des Bohrlochs ausgerichtet sein.
Figurenliste
Für eine detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung wird nun auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, in denen gilt:

1 veranschaulicht ein Beispiel eines Bohrlochperforationssystems;
2 veranschaulicht eine Draufsicht auf ein perforiertes Bohrloch;
3 veranschaulicht ein Beispiel eines Vorhersagesystems;
4 veranschaulicht ein Beispiel eines Flussdiagramms 400, das die Berechnung eines projizierten Strahlenwegs initiieren kann;
5 veranschaulicht ein Schätzschema für Perforationsergebnisse; und
6 veranschaulicht ein Korrekturschema zum Korrigieren von Perforationsergebnissen.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Diese Offenbarung kann im Allgemeinen Perforationsvorgänge betreffen und kann insbesondere im Allgemeinen Systeme und Verfahren zum Schätzen perforierter Ein- und Austrittslochdurchmesser (EHD) eines Futterrohrstrangs betreffen. Der Durchschnittsfachmann wird leicht erkennen, dass die in dieser Schrift beschriebenen Prinzipien gleichermaßen auf ein beliebiges anderes geeignetes Perforationsergebnis anwendbar sind. Ohne Einschränkung können geeignete Perforationsergebnisse der Eintrittslochdurchmesser, der Austrittslochdurchmesser, die Penetrationstiefe, der dynamische Unterdruck des Bohrlochs, der Widerstand gegen den Kohlenwasserstoffstrom und/oder Kombinationen davon sein. In Beispielen können Bohrlochwerkzeuge (z. B. eine Perforationskanonenbaugruppe) zum Perforieren von Rohren, wie etwa eines Futterrohrstrangs, verwendet werden. Perforationskanonenbaugruppen können alle Komponenten umfassen, die zur Detonation von Sprengladungen zur Perforierung eines Futterrohrstrangs erforderlich sind. Eine Perforationskanonenbaugruppe kann eine oder mehrere Perforationskanonen und Übertragungsbaugruppen umfassen, die dazu konfiguriert sind, die ballistische Energie von einer Perforationskanone zu einer anderen Perforationskanone zu übertragen. Jede Übertragungsbaugruppe kann eine Anordnung von Sprengstoffelementen, wie z. B. Druckverstärker, Sprengschnur, Sprengpellets, Hohlladungen und andere Sprengstoffelemente, für den Einsatz im Bohrloch umfassen.
Die Perforationskanonenbaugruppe kann in einem Rohrstrang positioniert sein, der in einem Bohrloch angeordnet ist. Der Rohrstrang kann ein beliebiges Rohr sein, wie etwa ohne Einschränkung ein Arbeitsstrang, ein Produktionsrohr, ein Überarbeitungsrohr und Kombinationen davon. Eine Perforationskanonenbaugruppe, die mehrere Perforationskanonen und Übertragungsbaugruppen umfasst, kann es ermöglichen, einzelne Perforationskanonen an mehreren Punkten entlang des Rohrstrangs zu positionieren. Jede Perforationskanone kann einzeln an einer ausgewählten Position an dem Rohr platziert werden, sodass eine ausgewählte Zone perforiert werden kann, wenn das Rohr innerhalb eines Bohrlochs positioniert ist. Die Kenntnis der EHD eines Futterrohrstrangs kann zu Zwecken der Kohlenwasserstoffproduktion erforderlich sein. In der Bohrlochumgebung gibt es oftmals zahlreiche Variablen, die die EHD beeinflussen können. Systeme und Verfahren können erwünscht sein, um die EHD eines Futterrohrstrangs für ein gegebenes Bohrloch genau zu berechnen.
1 veranschaulicht ein Beispiel eines Bohrlochperforationssystems 100.Der Förderturm 105 kann an der Oberfläche 115 angeordnet sein. Ein Bohrloch 120 kann sich von der Oberfläche 115 erstrecken, um die unterirdische Formation 110 zu durchdringen. Das Bohrloch 120 kann ein an Ort und Stelle zementiertes Futterrohr 122 umfassen. Ein Fördermittel 125 kann sich von der Oberfläche 115 durch das Bohrloch 120 erstrecken. Das Fördermittel 125 kann ein beliebiges geeignete Mittel zum Bereitstellen eines mechanischen Fördermittels für das Bohrlochperforationssystem 100 beinhalten, einschließlich, aber nicht beschränkt auf eine Drahtleitung, eine Erzschlammleitung, ein Rohrwendel, ein Rohr, ein Bohrrohr oder dergleichen. In einigen Beispielen kann das Fördermittel 125 eine mechanische Aufhängung sowie eine elektrische Konnektivität für das Bohrlochperforationssystem 100 bereitstellen. Das Bohrlochperforationssystem 100 kann derart positioniert werden, dass Sprengstoffelemente, wie etwa perforierende Sprengstoffe, die in dem Bohrlochperforationssystem 100 enthalten sind, das Futterrohr 122 und die unterirdische Formation 110 perforieren können. Es versteht sich, dass 1 zwar im Allgemeinen einen Vorgang an Land darstellt, dass aber der Durchschnittsfachmann leicht erkennen wird, dass die in dieser Schrift beschriebenen Prinzipien auch auf Unterwassersysteme anwendbar sind, ohne vom Umfang der Offenbarung abzuweichen.
Das Bohrloch 120 kann sich durch die verschiedenen Erdschichten, einschließlich der unterirdischen Formation 110, erstrecken. Während das Bohrlochperforationssystem 100 in einem vertikalen Abschnitt des Bohrlochs 120 angeordnet ist, kann das Bohrloch 120 horizontale, vertikale, schräge, gekrümmte und andere Arten von Bohrlochgeometrien und - ausrichtungen beinhalten, wie der Durchschnittsfachmann erkennen wird. Wenn gewünscht wird, das Futterrohr 122 zu perforieren, kann das Bohrlochperforationssystem 100 durch das Futterrohr 122 abgesenkt werden, bis das Bohrlochperforationssystem 100 relativ zu dem Futterrohr 122 und der unterirdischen Formation 110 richtig positioniert ist. Das Bohrlochperforationssystem 100 kann an dem Fördermittel 125 angebracht sein und über dieses abgesenkt werden. Danach können Sprengstoffelemente innerhalb des Bohrlochperforationssystems 100 gezündet werden. Die in den Perforationskanonenbaugruppen enthaltenen Sprengstoffelemente können Hohlladungen umfassen, die bei der Detonation Strahlen bilden können, die eine beabstandete Reihe von Perforationen erzeugen können, die sich nach außen durch das Futterrohr 122, den Zement 124 und in die unterirdische Formation 110 erstrecken, wodurch eine Formationsverbindung zwischen der unterirdischen Formation 110 und dem Bohrloch 120 ermöglicht wird. Zusätzlich zur Verwendung von Hohlladungen kann das Bohrlochperforationssystem 100 leicht durch ähnliche Werkzeuge ersetzt werden, die andere Ölfeldanordnungen, wie etwa Treibmittel oder Entlüftungsvorrichtungen, enthalten, die dem Durchschnittsfachmann bekannt sind.
Das Bohrlochperforationssystem 100 kann eine oder mehrere Perforationskanonen 130 beinhalten. Die Perforationskanonen 130 können eine beliebige geeignete Vorrichtung zum Perforieren der unterirdischen Formation 110 sein, wie nachstehend ausführlicher erläutert wird. Ohne Einschränkung können Perforationskanonen 130 verschiedene Komponenten (von denen keine separat gezeigt ist) beinhalten, einschließlich, aber nicht beschränkt auf einen Zündkopf, eine Handhabungsteilbaugruppe, eine Kanonenteilbaugruppe und/oder Kombinationen davon. Zusätzliche Beispiele für Perforationskanonen 130 können Rohrschneider und Setzwerkzeuge umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt. In Beispielen kann sich eine Detonationsübertragungsleitung 135 zwischen Perforationskanonen 130 erstrecken und diese miteinander verbinden. Die Detonationsübertragungsleitung 135 kann eine Detonationsladung über einen Abstand zwischen den Perforationskanonen 130 übertragen.
2 veranschaulicht eine Draufsicht auf das Bohrloch 120 nach der Perforation. In Beispielen kann das Bohrlochperforationssystem 100 innerhalb des Bohrlochs 120 ausgerichtet oder exzentrisch zur Mittelachse des Bohrlochs 120 perforieren. In Beispielen kann es eine Vielzahl von Futterrohrsträngen, Betonschichten und Fluidschichten geben, die um das Bohrloch herum angeordnet sind. Das Bohrloch 120 kann ein erstes Futterrohr 200, ein zweites Futterrohr 205, eine erste Betonschicht 210, eine zweite Betonschicht 215, eine Fluidschicht 220 und eine umgebende Formation 225 beinhalten. Wenn das Bohrlochperforationssystem 100 detoniert, kann ein Hohlstrahl 230 erzeugt werden. Es kann eine Vielzahl von Hohlstrahlen 230 geben. Die potentielle Energie von den Hohlladungen innerhalb des Bohrlochperforationssystems 100 kann bewirken, dass sich die Hohlstrahlen 230 nach außen ausbreiten. Hohlstrahlen 230 können das erste Futterrohr 200, das zweite Futterrohr 205, die erste Betonschicht 210, die zweite Betonschicht 215, die Fluidschicht 220, die umgebende Formation 225 und/oder Kombinationen davon durchdringen. Die Hohlstrahlen 230 sollten zur Bildung entsprechender Perforationen in dem ersten Futterrohr 200, dem zweiten Futterrohr 205, der ersten Betonschicht 210, der zweiten Betonschicht 215, der Fluidschicht 220 und/oder der umgebende Formation 225 führen. Die Materialeigenschaften der verschiedenen Schichten können die weitere Ausbreitung des Hohlstrahls 230 verhindern. Der Hohlstrahl 230 kann sich vor der umgebenden Formation 225 nicht durch alle Schichten bewegen. In Beispielen kann es einen Unterschied in der Penetrationstiefe zwischen einer Vielzahl von Hohlstrahlen 230 geben. Einige Hohlstrahlen 230 können sich weiter in die umgebende Formation 225 bewegen als andere. Einige Hohlstrahlen können aufhören, sich auszubreiten, bevor sie die umgebende Formation 225 erreichen. Es kann schwierig sein, zu bestimmen, wie viele Hohlstrahlen 230 dazu imstande waren, sich in die umgebende Formation 225 oder ob überhaupt einer die umgebende Formation 225 erreicht hat. Wenn die Hohlstrahlen 230 dazu imstande waren, sich in die umgebende Formation 225 auszubreiten, kann es nützlich sein, die Penetrationstiefe und/oder die EHD von Futterrohrsträngen, wie etwa dem ersten Futterrohr 200 und dem zweiten Futterrohr 205, vorherzusagen. Diese Informationen können dazu beitragen, genaue Produktionsraten vorherzusagen.
Um den projizierten Strahlenweg und damit die Perforationen zu schätzen, kann der projizierte Strahlenweg jeder einzelnen Hohlladung berechnet werden. Die Berechnung kann mit einem Wert für die maximale Penetrationstiefe und die maximale Lochgröße eines Futterrohrstrangs beginnen, der auf der potentiellen Energie einer Hohlladung basiert. Wenn die Hohlladung detoniert, kann der Strahlenweg durch eine erste Materialschicht verlaufen. Wenn der Strahlenweg fortschreitet, kann ein Teil der Energie des Strahlenwegs verbraucht werden. Anschließend können die Werte der maximalen Penetrationstiefe und der maximalen Lochgröße eines Futterrohrstrangs reduziert werden. Die reduzierten Werte können die Werte der maximalen Penetrationstiefe und der maximalen Lochgröße eines Futterrohrstrangs sein, wenn der Strahlenweg aus einer ersten Materialschicht austritt, und können als „verbleibende Penetration“ und „verbleibende Lochgröße“ bekannt sein. Die reduzierten Werte können als Ausgangswerte für eine zweite Materialschicht im Strahlenweg verwendet werden. Der Vorgang kann für jede nachfolgende Schicht wiederholt werden, bis der verbleibende Penetrationswert gleich Null ist und/oder der verbleibende Wert für die Lochgröße kleiner als ein festgelegter Wert ist. In Beispielen kann der festgelegte Wert 1,3 mm (0,05 Zoll) betragen. Aufgrund von Annahmen, die die Berechnungen vereinfachen, können jedoch Fehler auftreten, die zu Ungenauigkeiten zwischen der Schätzung der ermittelten Lochgröße und den tatsächlichen Testdaten führen. Um die Genauigkeit der Schätzungen der Lochgröße zu erhöhen, können Korrekturen an den Schätzungen der Lochgröße vorgenommen werden. Wenn historische Perforationsdaten verfügbar sind, die mit dem gegebenen Szenario übereinstimmen (oder eng übereinstimmen), z. B. Materialien, Dicken, Abstände usw., kann die Schätzung der Lochgröße unter Verwendung der Testdaten korrigiert werden.
In Beispielen können Perforationskanonensysteme insofern multidirektional sein, als ihre Perforationen in einer Spirale oder Spiralen, die sich über die Länge der Kanone erstrecken, um die Kanone herum angeordnet sind. Perforationskanonen können so konstruiert sein, dass sie ein Muster aufweisen, das sich wiederholt, nachdem eine bestimmte Anzahl von Hohlladungen gezündet wurden, wie durch den Phasenwinkel der Ladungen bestimmt. Es kann ungewöhnlich sein, dass mehrere Futterrohrschichten relativ zueinander perfekt zentralisiert sind. Daher kann der Perforationsstrahlenweg jedes Schusses des Musters in Bezug auf die relative Dicke jeder Schicht, die er durchquert, einzigartig sein, wie in 2 veranschaulicht. Wie dargestellt ist die Dicke jeder Schicht für jeden Strahlenweg aufgrund des Winkels, den der Strahl durch das Material nehmen kann, unterschiedlich. Diese Unterschiede können sich auf die Gesamtpenetration jedes Strahls und die daraus resultierende Lochgröße in jedem Futterrohr auswirken. Mit diesen Einflüssen kann die Schätzung der erwarteten Leistung jedes Strahlenwegs außerhalb der Anwendung der „Faustregel“ liegen. Es kann erforderlich sein, dass jeder Strahlenweg einzeln modelliert wird.
3 veranschaulicht ein Beispiel eines Vorhersagesystems 300. Das Vorhersagesystem 300 kann ein Perforationsergebnis vorhersagen, wie etwa den Ein- und/oder Austrittslochdurchmesser für einen perforierten Futterrohrstrang. Das Vorhersagesystem 300 kann die EHD für ein Bohrloch mit einem einzelnen Futterrohrstrang und/oder mehreren Futterrohrsträngen vorhersagen. Das Vorhersagesystem 300 kann den projizierten Strahlenweg berechnen (d. h. ob der Strahlenweg die Formation erreicht oder an einer Zwischenschicht gestoppt wird). Das Vorhersagesystem 300 kann ein Informationsverarbeitungssystem 305 und eine Datenbank 310 beinhalten.
Von einem Betreiber übermittelte Informationen können durch das Informationsverarbeitungssystem 305 verarbeitet werden. Das Informationsverarbeitungssystem 305 kann potentielle zu perforierende Bohrlochmaterialien eine spezifische Klasse einordnen. Es kann eine Vielzahl von spezifischen Klassen geben. In Beispielen kann es acht verschiedene spezifische Klassen geben. Die spezifischen Klassen können Stahl, Wasser, Schlamm, Beton und/oder Kombinationen davon beinhalten, sind aber nicht darauf beschränkt. In Beispielen kann Stahl in Unterklassen unterteilt werden. Die Unterklassen können basierend auf einem beliebigen geeigneten Parameter unterteilt werden. In Beispielen können die Unterklassen basierend auf der Dehngrenze unterteilt werden. Für jede spezifische Klasse können für jede Hohlladung einstellbare Parameter vorhanden sein. In Beispielen können die einstellbaren Parameter eine maximal mögliche Penetrationstiefe für jedes potentielle Bohrlochmaterial, einen Potenzoperator für die Penetrationseffizienz als Funktion der Penetrationstiefe und einen Potenzoperator für die Effizienz der Lochgröße als Funktion der Penetrationstiefe beinhalten. Das Informationsverarbeitungssystem 305 kann die von einem Bediener übermittelten Informationen verarbeiten, und die resultierenden Informationen können angezeigt werden, damit ein Bediener sie betrachten und zur zukünftigen Verarbeitung und Bezugnahme speichern kann.
Das Informationsverarbeitungssystem 305 kann sich an der Oberfläche 115 oder an einem anderen Ort befinden, wie etwa vom Bohrloch 120 entfernt (unter Bezugnahme auf 1). Das Informationsverarbeitungssystem 305 kann eine beliebige Instrumentalität oder ein Aggregat aus Instrumentalitäten beinhalten, die/das betreibbar ist/sind, um eine beliebige Form von Informationen, Intelligenz oder Daten für geschäftliche, wissenschaftliche, Kontroll- oder andere Zwecke zu berechnen, zu schätzen, zu klassifizieren, zu verarbeiten, zu übertragen, zu empfangen, abzurufen, hervorzubringen, zu schalten, zu speichern, anzuzeigen, zu manifestieren, zu erfassen, aufzuzeichnen, zu reproduzieren, zu verwalten oder zu verwenden. Beispielsweise kann ein Informationsverarbeitungssystem 305 eine Verarbeitungseinheit, eine Netzwerkspeichervorrichtung oder eine beliebige andere geeignete Vorrichtung sein und kann in Größe, Form, Leistung, Funktionalität und Preis variieren. Das Informationsverarbeitungssystem 305 kann Direktzugriffsspeicher (random access memory - RAM), eine oder mehrere Verarbeitungsressourcen, wie etwa eine Zentraleinheit (central processing unit - CPU) oder Hardware- oder Software-Steuerungslogik, ROM und/oder andere Arten von nichtflüchtigem Speicher beinhalten. Zu weiteren Komponenten des Informationsverarbeitungssystems 305 können ein oder mehrere Plattenlaufwerke, ein oder mehrere Netzwerkanschlüsse zur Kommunikation mit externen Vorrichtungen sowie eine Eingabevorrichtung (z. B. eine Tastatur, eine Maus usw.) und eine Videoanzeige gehören. Das Informationsverarbeitungssystem 305 kann zudem einen oder mehrere Busse beinhalten, die dazu betreibbar sind, Kommunikation zwischen den verschiedenen Hardwarekomponenten zu übertragen.
Alternativ können Systeme und Verfahren der vorliegenden Offenbarung zumindest teilweise mit nicht nichttransitorischen computerlesbaren Medien umgesetzt werden. Nichttransitorische computerlesbare Medien können eine beliebige Instrumentalität oder ein Aggregat aus Instrumentalitäten beinhalten, die/das Daten und/oder Anweisungen für einen bestimmten Zeitraum speichern kann. Zu nichttransitorischen computerlesbaren Medien können beispielsweise Speichermedien, wie etwa eine Direktzugriffsspeichervorrichtung (z. B. ein Festplattenlaufwerk oder ein Diskettenlaufwerk), eine Speichervorrichtung mit sequenziellem Zugriff (z. B. ein Bandlaufwerk), eine Compact Disk, eine CD-ROM, eine DVD, RAM, ROM, elektrisch löschbarer programmierbarer Festwertspeicher (electrically erasable programmable read-only memory - EEPROM) und/oder Flash-Speicher; sowie Kommunikationsmedien, wie etwa Drähte, Lichtwellenleiter, Mikrowellen, Funkwellen und andere elektromagnetische und/oder optische Träger; und/oder eine beliebige Kombination des Vorstehenden gehören. Das Informationsverarbeitungssystem 305 kann über elektrisch leitende Verdrahtung, Glasfaserkabel, eine drahtlose Verbindung und/oder Kombinationen davon mit der Datenbank 310 verbunden sein.
Software zum Durchführen von Verfahrensschritten kann in dem Informationsverarbeitungssystem 305 und/oder auf externen computerlesbaren Medien gespeichert sein. Der Durchschnittsfachmann wird erkennen, dass das Informationsverarbeitungssystem 305 Hardwareelemente einschließlich Schaltungen, Softwareelemente einschließlich Computercode, der auf einem maschinenlesbaren Medium gespeichert ist, oder eine Kombination von sowohl Hardware- als auch Softwareelementen beinhalten kann. Darüber hinaus sind die gezeigten Blöcke nur ein Beispiel für Blöcke, die umgesetzt werden können. Ein Prozessor 315, wie etwa eine zentrale Verarbeitungseinheit oder CPU (central processing unit) steuert den Gesamtbetrieb des Informationsverarbeitungssystems 305. Der Prozessor 315 kann mit einer Speichersteuerung 320 verbunden sein, die Daten in einen Systemspeicher 325 schreiben und von diesem lesen kann. Die Speichersteuerung 320 kann einen Speicher aufweisen, der einen nichtflüchtigen Speicherbereich und einen flüchtigen Speicherbereich beinhaltet. Der Systemspeicher 325 kann aus einer Vielzahl von Speichermodulen bestehen, wie der Durchschnittsfachmann erkennen wird. Zusätzlich kann der Systemspeicher 325 nichtflüchtige und flüchtige Abschnitte beinhalten. Ein System-Basic-Input-Output-System (BIOS) kann in einem nichtflüchtigen Abschnitt des Systemspeichers 325 gespeichert sein. Das System-BIOS kann dazu angepasst sein, einen Start- oder Boot-Prozess zu steuern und den Betrieb des Informationsverarbeitungssystems 305 auf niedriger Ebene zu steuern.
Wie veranschaulicht kann der Prozessor 315 beispielsweise mit mindestens einem Systembus 330 verbunden sein, um Kommunikation zwischen dem Prozessor 315 und anderen Systemvorrichtungen zu ermöglichen. Der Systembus kann unter einem Standardprotokoll arbeiten, wie etwa einer Variation des Peripheral-Component-Interconnect-(PCI-)Busses oder dergleichen. In dem in 3 gezeigten beispielhaften Beispiel kann der Systembus 330 den Prozessor 315 mit einem Festplattenlaufwerk 335, einer Grafiksteuerung 340 und mindestens einer Eingabevorrichtung 345 verbinden. Das Festplattenlaufwerk 335 kann nichtflüchtigen Speicher für Daten bereitstellen, die von dem Informationsverarbeitungssystem 305 verwendet werden. Die Grafiksteuerung 340 kann wiederum mit einer Anzeigevorrichtung 350 verbunden sein, die einem Benutzer ein Bild basierend auf Aktivitäten bereitstellt, die von dem Informationsverarbeitungssystem 305 ausgeführt werden. Die Speichervorrichtungen des Informationsverarbeitungssystems 305, einschließlich des Systemspeichers 325 und des Festplattenlaufwerks 335, können materielle, maschinenlesbare Medien sein, die computerlesbare Anweisungen speichern, um den Prozessor 315 zu veranlassen, ein Verfahren gemäß einem Beispiel der vorliegenden Techniken durchzuführen. In Beispielen kann das Informationsverarbeitungssystem 305 an die Datenbank 310 gekoppelt sein. Der Prozessor 315 kann Daten aus der Datenbank 310 extrahieren, um von dem Informationsverarbeitungssystem 305 manipuliert zu werden.
Die Datenbank 310 kann eine organisierte Sammlung von Perforationsdaten sein. Die Datenbank 310 kann sich innerhalb physischer Hardware befinden und/oder kann Cloud Computing verwenden. In Beispielen kann die Datenbank 310 historische Perforationsdaten beinhalten, die in Bohrlöchern durchgeführt wurden. In Beispielen können Daten aus über 1.000 Perforationstests unter variierenden Bedingungen erzeugt werden. Diese Daten können durch Reproduktion eines Testszenarios einer Perforation eines Bohrlochs über der Oberfläche oder in einem Labor erfasst werden. Die Daten können auf eine beliebige geeignete Weise organisiert werden, die von einem Bediener bevorzugt wird. Die Daten können, ohne darauf beschränkt zu sein, die Art der in der Perforationskanonenbaugruppe verwendeten ballistischen Vorrichtung, die Art der Ladung, die Exzentrizität der Perforationskanonenbaugruppe mit der Mittelachse des Bohrlochs, die Art des zu perforierenden Bohrlochmaterials, die Dicke eines Futterrohrstrangs und/oder Kombinationen davon beinhalten. Diese Daten können mit verschiedenen Perforationsergebnissen korreliert sein, die in verschiedenen Testberichten erzielt wurden.
In Beispielen kann das Vorhersagesystem 300 ein Perforationsergebnis vorhersagen, wie etwa die EHD eines Futterrohrstrangs zur Detonation einer Perforationskanonenbaugruppe unter Berücksichtigung einer Vielzahl variierender Faktoren. Das Vorhersagesystem 300 kann ein Perforationsergebnis schätzen und dann das Perforationsergebnis unter Verwendung der Daten aus der Datenbank 310 korrigieren, um ein korrigiertes Perforationsergebnis zu erhalten. Das Vorhersagesystem 300 kann die Fehlerquote zwischen dem zuvor geschätzten Perforationsergebnis (z. B. den geschätzten EHD) und dem tatsächlichen Perforationsergebnis (z. B. den tatsächlichen EHD) nach der Detonation verringern, indem die verschiedenen Faktoren in der Bohrlochumgebung aus der Datenbank 310 berücksichtigt werden. Das Vorhersagesystem 300 kann den Detonationsprozess vor dem Betrieb innerhalb des Bohrlochs 120 mehrmals simulieren (z. B. unter Bezugnahme auf 1). Dies kann die Effizienz beim Perforieren eines Bohrlochs erhöhen und die Kosten potentieller Fehler senken.
4 veranschaulicht ein Beispiel eines Flussdiagramms 400, das die Berechnung eines projizierten Strahlenwegs initiieren kann. Das Flussdiagramm 400 kann verwendet werden, um zu entscheiden, ob ein Bediener die Korrektur auf eine Schätzung des Perforationsergebnisses anwenden soll, beispielsweise unter Verwendung des in 3 gezeigten Vorhersagesystems 300. Der erste Schritt 405 kann beinhalten, dass ein Bediener ein gewünschtes Szenario eingibt. Der Bediener kann mindestens einen der vorstehend beschriebenen variierenden Faktoren eingeben. In Beispielen kann der Bediener eine Vielzahl der variierenden Faktoren eingeben. Der zweite Schritt 410 kann das Schätzen eines Perforationsergebnisses für das erste Futterrohr beinhalten. Das Perforationsergebnis kann beispielsweise geschätzt werden, indem das Schussmuster einer Perforationskanonenbaugruppe berechnet und jeder einzelne Strahlenweg analysiert wird, um eine Schätzung eines Perforationsergebnisses zu erzeugen. Zur Schätzung der Perforationsergebnisse kann eine beliebige von einer Vielzahl geeigneter Techniken verwendet werden. Der Entscheidungsschritt 415 kann eine logische Entscheidung beinhalten. Der Entscheidungsschritt 415 kann den Befehlsfluss auf zwei Ergebnisse aufteilen. Der Entscheidungsschritt 415 kann das Entscheiden beinhalten, ob eine Korrektur auf das geschätzte Perforationsergebnis aus dem zweiten Schritt 410 angewendet werden soll oder nicht. Die Entscheidung kann ferner das Bestimmen beinhalten, ob ein Testbericht in der Datenbank 310 (z.B. unter Bezugnahme auf 1) mit denselben variierenden Faktoren, die von dem Bediener für das erste Futterrohr eingegeben wurden, vorhanden ist. Ohne Einschränkung kann eine beliebige geeignete Anzahl variierender Faktoren verwendet werden. Wenn in der Datenbank 310 ein Testbericht mit denselben vom Bediener eingegebenen variierenden Faktoren vorhanden ist, kann der Betriebsfluss zum Korrekturschema 420 übergehen, wo eine Korrektur auf das geschätzte Perforationsergebnis aus dem zweiten Schritt 410 angewendet werden kann und das Perforationsergebnis für die verbleibenden Schichten kann berechnet werden. Die Korrektur kann das Verwenden historischer Perforationsdaten, wie vorstehend beschrieben, beinhalten, um ein korrigiertes Perforationsergebnis zu erhalten. Wie vorstehend beschrieben kann das Vorhersagesystem 300 für die Korrektur verwendet werden. Wenn keine Korrektur angewendet wird, fährt der Betriebsfluss mit dem Schätzschema 425 fort, wo die Perforationsergebnisse für zusätzliche Schichten geschätzt werden können.
5 veranschaulicht ein Beispiel eines Schätzschemas 425 detaillierter, bei dem keine Korrektur angewendet wird. Wenn keine Korrektur angewendet wird, kann eine beliebige geeignete in der Industrie verwendete Technik zur Berechnung der Perforationsergebnisse verwendet werden. In diesem Beispiel kann Schritt 500 das Berechnen der projizierten Penetrationstiefe und der EHD für die aktuelle Schicht (z. B. die Futterrohrschicht) beinhalten. Der zweite Schritt 505 kann das Berechnen der Werte für die verbleibende Penetrations und die verbleibende Lochgröße beinhalten, wenn der projizierte Strahlenweg durch die aktuelle Schicht verläuft. Der Entscheidungsschritt 510 kann eine logische Entscheidung beinhalten. Der Entscheidungsschritt 510 kann den Befehlsfluss auf zwei Ergebnisse aufteilen. Der Entscheidungsschritt 510 kann das Entscheiden beinhalten, ob die aktuelle Schicht die letzte Schicht des Bohrlochmaterials ist oder nicht. In Beispielen kann der Bediener die Entscheidung angeben. Wenn die aktuelle Schicht nicht die letzte Schicht des Bohrlochmaterials ist, kann das Schätzschema 425 damit fortfahren, den Schritt 500, den zweiten Schritt 505 und den Entscheidungsschritt 510 für jede zusätzliche Schicht des Bohrlochmaterials zu wiederholen, bis die aktuelle Schicht die letzte Schicht des Bohrlochmaterials ist. Ein Zwischenschritt 515 kann zwischen einer Wiederholung von Schritt 500, dem zweiten Schritt 505 und dem Entscheidungsschritt 510 erfolgen. Der Zwischenschritt 515 kann das Anzeigen an den Bediener beinhalten, dass das Schätzschema 425 für die nächste Schicht des Bohrlochmaterials verwendet wird. Wenn die aktuelle Schicht die letzte Schicht des Bohrlochmaterials ist, kann eine erste Schlussfolgerung 520 das Korrekturschema 420 beenden. Die erste Schlussfolgerung 520 kann die Grenzfläche zwischen einer letzten Schicht des Bohrlochmaterials und einer Formation darstellen. Die erste Schlussfolgerung 520 kann das Berechnen der Werte für die verbleibende Penetration und die verbleibende Lochgröße des projizierten Strahlenwegs beim Austritt aus der letzten Schicht umfassen. Diese Werte können die Ausgangswerte sein, die in einem separaten Prozess verwendet werden, um zu bestimmen, wie weit sich der projizierte Strahlenweg in eine Formation bewegt.
6 veranschaulicht ein Beispiel eines Korrekturschemas 420 zum Anwenden von Korrekturen auf eine Schätzung des Perforationsergebnisses. Es folgt eine Beschreibung eines Beispiels eines Korrekturschemas 420, wobei es sich jedoch versteht, dass die vorliegenden Techniken auf die folgende Beschreibung beschränkt sein sollen. Das Korrekturschema 420 kann verwendet werden, wenn ein Testbericht in der Datenbank 310 (unter Bezugnahme auf 3) mit den vom Bediener eingegebenen Daten übereinstimmt. Es kann eine Vielzahl von Testberichten geben, die mit den vom Bediener eingegebenen Daten übereinstimmen. Schritt 600 kann das Berechnen eines Dickenfaktors, der alle Materialschichten in einem Testbericht betrifft, umfassen, der den Abstand der Perforationskanonenbaugruppe zur Rückseite der letzten Schicht darstellt, die ein Futterrohrstrang ist. Schritt 600 kann eine Empfindlichkeitsfunktion sein. In Beispielen kann die Empfindlichkeitsfunktion zwei Variablen haben. Ohne Einschränkung können die beiden Variablen die vom Bediener eingegebene Schichtdicke und die Schichtdicke in einem Testbericht sein. In Beispielen kann es eine Obergrenze und/oder eine Untergrenze für den Wert des Dickenfaktors geben. Wenn der Dickenfaktor gleich der Untergrenze ist, besteht eine genaue Übereinstimmung zwischen einem Testbericht in der Datenbank 310 (unter Bezugnahme auf 3) und den vom Bediener eingegebenen Daten. Wenn sich der Dickenfaktor der Obergrenze nähert, können die Daten aus einem Testbericht von den vom Bediener bereitgestellten Daten abweichen. Wenn der Dickenfaktor gleich der oder größer als die Obergrenze ist, werden die Daten in einem Testbericht im Vergleich zu den vom Bediener bereitgestellten Daten fehlerhaft. Nach der Berechnung des Dickenfaktors kann Schritt 600 den Dickenfaktor, die Art des Materials und den EHD-Wert für jede Schicht aus einem Testbericht in einer Tabelle speichern. Die Tabelle kann Daten (d. h. eine Datentabelle) für eine Vielzahl von Schichten innerhalb eines Bohrlochs beinhalten.
Der Datensortierschritt 605 kann das Sortieren der Daten, die in der in Schritt 600 erstellten Tabelle gespeichert sind, beinhalten. Der Bediener kann den Sortiervorgang bei der ersten Schicht starten, die der Perforationskanonenbaugruppe am nächsten liegt. Der Bediener kann die Daten der Schicht sowie die Daten aller nachfolgenden Schichten löschen, wenn die Daten nicht mit geeigneten Kriterien übereinstimmen. Geeignete Kriterien können sein, dass die Art des Materials nicht mit dem vom Bediener eingegebenen Wert übereinstimmt, die Dicke des Kanoneneinschnitts undefiniert ist, der Wert des Außendurchmessers des Futterrohrstrangs undefiniert ist und die Futterrohrdicke undefiniert ist und/oder Kombinationen davon. Die geeigneten Kriterien können dazu imstande sein, Fehler in der Datenbank 310 (unter Bezugnahme auf 3) abzufangen oder das Löschen unvollständiger Sätze zu erleichtern, wobei bestimmte Felder Null sein können. In Beispielen kann der Bediener, wenn die erste Ebene mit geeigneten Kriterien übereinstimmt, dazu übergehen, eine zweite Ebene zu sortieren. Wenn die zweite Schicht nicht mit geeigneten Kriterien übereinstimmt, kann der Bediener die Daten dieser Schicht sowie die Daten beliebiger nachfolgenden Schichten löschen.
Der Entscheidungsschritt 610 kann eine logische Entscheidung beinhalten. Der Entscheidungsschritt 610 kann den Befehlsfluss auf zwei Ergebnisse aufteilen. Der Entscheidungsschritt 610 kann das Entscheiden beinhalten, ob der Dickenwert, der jeder verbleibenden Schicht entspricht, kleiner oder gleich einem Schwellenwert ist oder nicht. Der Schwellenwert kann ein festgelegter Wert sein. In Beispielen kann der festgelegte Wert 0,05 sein. Wenn der Dickenwert, der jeder verbleibenden Schicht entspricht, kleiner oder gleich 0,05 ist, kann ein Schritt für den aktuellen Wert 615 umgesetzt werden. Wenn der Dickenwert, der jeder verbleibenden Schicht entspricht, größer als 0,05 ist, kann ein Löschschritt 620 vor dem Schritt für den aktuellen Wert 615 erfolgen. Der Löschschritt 620 kann das Löschen aller Daten der aktuellen Schicht sowie aller nachfolgenden Schichtdaten aus der in Schritt 600 erzeugten Tabelle beinhalten.
Der Schritt für den aktuellen Wert 615 kann das Berechnen der projizierten Penetrationstiefe und der EHD für die aktuelle Schicht beinhalten. Der Schritt für die verbleibenden Werte 625 kann das Berechnen der Werte für die verbleibende Penetration und die verbleibende Lochgröße beinhalten, wenn der projizierte Strahlenweg durch die aktuelle Schicht verläuft.
Der zweite Entscheidungsschritt 630 kann eine logische Entscheidung beinhalten. Der zweite Entscheidungsschritt 630 kann den Befehlsfluss auf zwei Ergebnisse aufteilen. Der zweite Entscheidungsschritt 630 kann das Entscheiden beinhalten, ob das aktuelle Schichtmaterial eine spezifische Klasse ist oder nicht und ein Testbericht vorhanden ist, dessen Dickenwert einer vom Bediener festgelegten Untergrenze entspricht. In Beispielen kann die Untergrenze 0 sein. In Beispielen kann die spezifische Klasse Stahl sein. Wenn das aktuelle Schichtmaterial mit der spezifischen Klasse identisch ist und der Dickenwert gleich der Untergrenze ist, kann ein Mittelungsschritt 635 umgesetzt werden.
Der Mittelungsschritt 635 kann das Mitteln aller EHD-Werte für die aktuelle Schicht mit allen Testberichten beinhalten. Es kann ein einzelner Testbericht vorhanden sein, der den vorstehend erörterten Qualifikationen entspricht, oder es kann eine Vielzahl von Testberichten vorhanden sein. Wenn ein einzelner Testbericht vorhanden ist, kann der EHD-Wert für die aktuelle Schicht als EHD-Wert für den projizierten Strahlenweg der aktuellen Schicht angegeben werden. Wenn eine Vielzahl von Testberichten vorhanden ist, können ihre EHD-Werte zusammen gemittelt werden, und der gemittelte Wert kann als EHD-Wert für den projizierten Strahlenweg der aktuellen Schicht angegeben werden.
Wenn das aktuelle Schichtmaterial mit der spezifischen Klasse identisch ist und der Dickenwert nicht gleich der Untergrenze ist, kann ein dritter Entscheidungsschritt 640 umgesetzt werden. Der dritte Entscheidungsschritt 640 kann eine logische Entscheidung beinhalten. Der dritte Entscheidungsschritt 640 kann den Befehlsfluss auf zwei Ergebnisse aufteilen. Der dritte Entscheidungsschritt 640 kann das Entscheiden beinhalten, ob das aktuelle Schichtmaterial eine spezifische Klasse ist oder nicht und ob ein Testbericht vorhanden ist, dessen Dickenwert größer als eine Untergrenzenschwellenwert und kleiner als ein oder gleich einem Obergrenzenschwellenwert ist, wobei sowohl der Untergrenzenschwellenwert als auch der Obergrenzenschwellenwert vom Bediener festgelegt werden. In Beispielen kann der Untergrenzenschwellenwert 0 sein, kann der Obergrenzenschwellenwert 0,05 sein und kann die spezifische Klasse Stahl sein. Wenn das aktuelle Schichtmaterial mit der spezifischen Klasse identisch ist und der Dickenwert größer als ein Untergrenzenschwellenwert und kleiner als ein oder gleich einem Obergrenzenschwellenwert ist, kann ein Korrekturschemaschritt 645 umgesetzt werden.
Der Korrekturschemaschritt 645 kann eine Vielzahl von Berechnungen beinhalten, um einen gewichteten EHD-Wert zu bestimmen, der für den projizierten Strahlenweg der aktuellen Schicht angegeben werden soll. Dies kann durch eine Gewichtungsfunktion erfolgen, um Testberichten, die ähnlichere Dickenwerte als andere aufweisen, mehr Gewicht zuzuweisen. In Beispielen kann der Bediener wollen, dass der endgültige EHD-Wert stärker mit einem Testbericht korreliert wird, dessen Dickenwert der aktuellen Schicht um 5 % abweicht, anstatt mit einem Testbericht, dessen Dickenwert um 15 % abweicht. In Beispielen kann der Korrekturschemaschritt 645 die Gewichtung der Dickenwerte für die aktuelle Schicht bestimmen, die einer Vielzahl von Testberichten zugeordnet sind. Der gewichtete Dickenwert kann verwendet werden, um die EHD-Werte in der Vielzahl von Testberichten für die aktuelle Schicht zu beeinflussen. Der Korrekturschemaschritt 645 kann den gemittelte Dickenwert der Vielzahl von Testberichten berechnen. Der beeinflusste EHD-Wert, der EHD-Wert, den das vorhandene Verfahren 420 (unter Bezugnahme auf 4) berechnen kann, und der gemittelte Dickenwert können in einer Berechnung verwendet werden, um einen endgültigen EHD-Wert zu ermitteln, der für den projizierten Strahlenweg der aktuellen Schicht angegeben werden soll.
Entweder nach dem dritten Entscheidungsschritt 640 oder nach dem Korrekturschemaschritt 645 kann ein Schritt für die letzte Schicht 650 erfolgen. Der Schritt für die letzte Schicht 650 kann den Befehlsfluss auf zwei Ergebnisse aufteilen. Der Schritt für die letzte Schicht 650 kann das Entscheiden beinhalten, ob das aktuelle Schichtmaterial die letzte Schicht des Bohrlochmaterials ist oder nicht. In Beispielen kann der Bediener die Entscheidung angeben. Wenn die aktuelle Schicht nicht die letzte Schicht des Bohrlochmaterial ist, kann das Vorhersagesystem 300 (unter Bezugnahme auf 3) damit fortfahren, den Schritt für den aktuellen Wert 615, den Schritt für die verbleibenden Werte 625, den zweiten Entscheidungsschritt 630, den Mittelungsschritt 635, den dritten Entscheidungsschritt 640, den Korrekturschemaschritt 645 und/oder Kombinationen zu wiederholen, bis die aktuelle Schicht die letzte Schicht des Bohrlochmaterials ist. Ein Schritt für die nächste Schicht 655 kann zwischen dem Schritt für die letzte Schicht 650 und dem Schritt für den aktuellen Wert 615 erfolgen. Der Schritt für die nächste Schicht 655 kann das Anzeigen an den Bediener beinhalten, dass das Vorhersagesystem 300 für die nächste Schicht des Bohrlochmaterials verwendet wird. Wenn die aktuelle Schicht die letzte Schicht des Bohrlochmaterials ist, kann eine zweite Schlussfolgerung 660 das Vorhersagesystem 300 beenden. Die zweite Schlussfolgerung 660 kann die Grenzfläche zwischen einer letzten Schicht des Bohrlochmaterials und einer Formation darstellen. Die zweite Schlussfolgerung 660 kann das Berechnen der Werte für die verbleibende Penetration und die verbleibende Lochgröße des projizierten Strahlenwegs beim Austritt aus der letzten Schicht beinhalten. Diese Werte können die Ausgangswerte sein, die in einem separaten Prozess verwendet werden, um zu bestimmen, wie weit sich der projizierte Strahlenweg in eine Formation bewegt.
Die Berechnung der Perforationslochgröße aus dem Korrekturschema 420 kann die Bestimmung des Druckabfalls über eine Futterrohrschicht ermöglichen und somit die Fähigkeit fördern, Fluide aus dem Bohrloch zu extrahieren (z. B. Rentabilität), die Ausrüstungsinvestition, die erforderlich ist, um Fluide in ein Bohrloch zu injizieren, die Effektivität, Beton hinter das Futterrohr zu pumpen, um das Bohrloch effektiv zu verschließen (d. h. mögliche Umweltschäden) und/oder Kombinationen davon fördern. In Beispielen kann, wenn die geschätzte Lochgröße nicht genau ist, die falsche Ladung zur Verwendung in einem Perforationsvorgang ausgewählt werden. Wenn die Perforation für die Ölförderung vorgesehen ist, kann eine falsche Lochgröße zu einer ineffizienten hydraulischen Frakturierung und einer Unterproduktion von Öl und/oder anderen Kohlenwasserstoffen führen. Wenn die Perforation zum Verschließen und zur Aufgabe eines Bohrlochs vorgesehen ist, kann eine falsche Lochgröße zu einer schlechten Fluidströmung zwischen Ringen und damit zu einer schlechten Betonverschlussdichtung führen, was zu einem Austreten von Öl an die Oberfläche und Umweltschäden führt. Verschiedene Perforationssysteme können basierend auf dem Kompromiss der relativen Lochgröße und der Penetrationstiefe ausgewählt werden, die von jedem System erzeugt werden. Beispielsweise kann die Perforationslochgröße verwendet werden, um eine beliebige Anzahl von Aspekten des Perforationsvorgangs auszuwählen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf die Perforationsladung, die Art der Perforationskanone und die Anzahl der Perforationskanonen unter anderen Aspekten. Durch Anpassen dieser und anderer Aspekte des Perforationsvorgangs kann eine gewünschte Perforationslochgröße erreicht werden. Das Korrekturschema 420 kann dazu beitragen, die Lücke zwischen bekannten Penetrationsperforationsdaten und neuartigen Szenarien zu schließen.
Die Systeme und Verfahren zum Anwenden eines Korrekturschemas zum Schätzen einer Lochgröße können beliebige der verschiedenen Merkmale der in dieser Schrift offenbarten Systeme und Verfahren beinhalten, einschließlich einer oder mehrerer der folgenden Aussagen.

Aussage 1. Verfahren zum Vorhersagen von Perforationsergebnissen, umfassend: Auswählen einer oder mehrerer Variablen für einen Perforationsvorgang; Bestimmen einer Schätzung eines Perforationsergebnisses für den Perforationsvorgang; und Korrigieren des Perforationsergebnisses, um ein korrigiertes Perforationsergebnis zu erhalten, indem eine Gewichtung basierend auf historischen Perforationsdaten angewendet wird.
Aussage 2. Verfahren nach Aussage 1, ferner umfassend Durchführen des Perforationsvorgangs, um eine oder mehrere Perforationen in einem Bohrloch zu erzeugen und Vergleichen eines tatsächlichen Perforationsergebnisses mit dem korrigierten Perforationsergebnis.
Aussage 3. Verfahren nach einer der vorhergehenden Aussagen, ferner umfassend Anpassen mindestens eines Aspekts des Perforationsvorgangs basierend auf dem Perforationsergebnis und Durchführen des Perforationsvorgangs, um eine oder mehrere Perforationen in einem Bohrloch zu erzeugen.
Aussage 4. Verfahren nach einer der vorhergehenden Aussagen, wobei die Variablen mindestens eine Variable umfassen, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus der Art der in einer Perforationskanonenbaugruppe verwendeten ballistischen Vorrichtung, der Art der Ladung, der Exzentrizität der Perforationskanonenbaugruppe mit einer Mittelachse eines Bohrlochs, der Art des zu perforierenden Bohrlochmaterials, der Dicke eines Futterrohrstrangs und Kombinationen davon besteht.
Aussage 5. Verfahren nach einer der vorhergehenden Aussagen, wobei das Perforationsergebnis mindestens ein Ergebnis umfasst, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus dem Eintrittslochdurchmesser, dem Austrittslochdurchmesser, der Penetrationstiefe, dem dynamischen Unterdruck des Bohrlochs, dem Widerstand gegen den Kohlenwasserstoffstrom und Kombinationen davon besteht.
Aussage 6. Verfahren zum Vorhersagen von Perforationsergebnissen, umfassend: Auswählen einer oder mehrerer Variablen für einen Perforationsvorgang, wobei die Variablen die Dicke der zu perforierenden Bohrlochschichten und die Art des Materials der zu perforierenden Bohrlochschichten umfassen; Erhalten historischer Perforationsdaten für eine Vielzahl von Perforationstests, wobei die Perforationstests Daten zum Perforieren durch eine Vielzahl von perforierten Bohrlochschichten umfassen; Berechnen eines Dickenfaktors für eine erste perforierte Schicht für jeden der Perforationstests, wobei die erste perforierte Schicht eine aktuelle Schicht ist, wobei der Dickenfaktor eine Funktion der Dicke einer ersten Schicht der zu perforierenden Bohrlochschichten und einer Dicke der aktuelle Schicht in dem jeweiligen Perforationstest ist; Bestimmen einer Schätzung eines Perforationsergebnisses für die aktuelle Schicht der zu perforierenden Bohrlochschichten; und Korrigieren des Perforationsergebnisses, um ein korrigiertes Perforationsergebnis zu erhalten, bei dem der Dickenfaktor für mindestens einen der Perforationstests gleich oder unter einem Schwellenwert ist.
Aussage 7. Verfahren nach Aussage 6, ferner umfassend Bestimmen der letzten Materialschicht.
Aussage 8. Verfahren nach Aussage 6 oder 7, ferner umfassend Erzeugen einer Datentabelle, in der der Dickenfaktor, die Art des Materials und der Wert des Eintrittslochdurchmessers der aktuellen Schicht gespeichert sind, wobei die Datentabelle eine Vielzahl von Schichten aus einem Bohrloch umfasst.
Aussage 9. Verfahren nach einer der Aussagen 6 bis 8, wobei der Dickenfaktor größer als der Schwellenwert ist.
Aussage 10. Verfahren nach Aussage 9, ferner umfassend Löschen von Daten für die aktuelle Schicht und aller Daten für nachfolgende Schichten aus der Datentabelle.
Aussage 11. Verfahren nach einer der Aussagen 6 bis 10, wobei der Dickenfaktor gleich einer Untergrenze des Schwellenwerts ist.
Aussage 12. Verfahren nach Aussage 11, ferner umfassend Mitteln der geschätzten Lochdurchmesserwerte für die aktuelle Schicht aus der Vielzahl von Perforationstests.
Aussage 13. Verfahren nach einer der Aussagen 6 bis 12, wobei der Dickenfaktor größer als eine Untergrenze des Schwellenwerts ist und gleich dem oder kleiner als der Schwellenwert ist.
Aussage 14. Verfahren nach einer der Aussagen 6 bis 13, wobei das Korrigieren des Perforationsergebnisses Anwenden einer Gewichtungsfunktion basierend auf dem Dickenfaktor für mindestens einen der Perforationstests umfasst, der gleich oder unter dem Schwellenwert und größer als eine Untergrenze des Schwellenwerts ist.
Aussage 15. Verfahren nach Aussage 14, wobei die Gewichtungsfunktion verwendet wird, um geschätzte Lochdurchmesserwerte aus der Vielzahl von Perforationstests zu beeinflussen.
Aussage 16. Verfahren nach einer der Aussagen 6 bis 15, ferner umfassend Berechnen der verbleibenden Penetrationstiefe und des geschätzten Lochdurchmesserwerts der letzten Schicht.
Aussage 17. Verfahren nach einer der Aussagen 6 bis 16, ferner umfassend Berechnen der Penetrationstiefe und des geschätzten Lochdurchmesserwerts der aktuellen Schicht.
Aussage 18. Vorhersagesystem für Perforationsergebnisse, umfassend: Datenbank, die eine Sammlung von Perforationsdaten umfasst; und ein Informationsverarbeitungssystem, umfassend einen Prozessor und einen Speicher, der an den Prozessor gekoppelt ist, wobei der Speicher ein Programm speichert, das zu Folgendem konfiguriert ist: Erhalten einer oder mehrerer Variablen für einen Perforationsvorgang; Bestimmen einer Schätzung eines Perforationsergebnisses für den Perforationsvorgang; und Korrigieren des Perforationsergebnisses, um ein korrigiertes Perforationsergebnis zu erhalten, indem eine Gewichtung basierend auf den Perforationsdaten aus der Datenbank angewendet wird.
Aussage 19. Vorhersagesystem nach Aussage 18, wobei die Variablen die Dicke der zu perforierenden Bohrlochschichten und die Art des Materials der zu perforierenden Bohrlochschichten umfassen, wobei die Perforationsdaten Perforationsdaten für eine Vielzahl von Perforationstests umfassen, wobei die Perforationstests Daten zum Perforieren durch eine Vielzahl von perforierten Bohrlochschichten umfassen.
Aussage 20. Vorhersagesystem nach Aussage 19, wobei das Programm ferner zum Berechnen eines Dickenfaktors für eine erste perforierte Schicht für jeden der Perforationstests konfiguriert ist, wobei die erste perforierte Schicht eine aktuelle Schicht ist, wobei der Dickenfaktor eine Funktion der Dicke einer ersten Schicht der zu perforierenden Bohrlochschichten und einer Dicke der aktuellen Schicht in dem jeweiligen Perforationstest ist, wobei die Schätzung des Perforationsvorgangs eine Schätzung eines Perforationsergebnisses für die aktuelle Schicht der zu perforierenden Bohrlochschichten ist und wobei das Perforationsergebnis korrigiert wird, wenn der Dickenfaktor für mindestens einen der Perforationstests gleich oder unter einem Schwellenwert ist.

Die vorstehende Beschreibung stellt verschiedene Beispiele für die in der vorliegenden Schrift offenbarten Systeme und Verwendungsverfahren bereit, die verschiedene Verfahrensschritte und alternative Kombinationen von Komponenten enthalten können. Es versteht sich, dass, wenngleich in der vorliegenden Schrift einzelne Beispiele erörtert werden können, die vorliegende Offenbarung alle Kombinationen der offenbarten Beispiele abdeckt, darunter unter anderem die verschiedenen Komponentenkombinationen, Verfahrensschrittkombinationen und Eigenschaften des Systems. Es versteht sich, dass die Zusammensetzungen und Verfahren als verschiedene Komponenten oder Schritte „umfassend“, „enthaltend“ oder „einschließend“ beschrieben sind, und die Zusammensetzungen und Verfahren können auch „im Wesentlichen bestehen aus“ oder „bestehen aus“ den verschiedenen Komponenten und Schritten. Des Weiteren sind die wie in den Patentansprüchen verwendeten unbestimmten Artikel „ein“ oder „eine“ hierin derart definiert, dass sie eines oder mehr als eines des Elements bezeichnen, das sie einleiten.
Der Kürze halber werden in der vorliegenden Schrift nur bestimmte Bereiche explizit angegeben. Jedoch können Bereiche von einer beliebigen Untergrenze mit einer beliebigen Obergrenze kombiniert werden, um einen nicht explizit genannten Bereich zu nennen, ebenso wie Bereiche von einer beliebigen Untergrenze mit einer beliebigen anderen Untergrenze kombiniert werden können, um einen nicht explizit genannten Bereich zu nennen, gleichermaßen können Bereiche von einer beliebigen Obergrenze mit einer beliebigen anderen Obergrenze kombiniert werden, um einen nicht explizit genannten Bereich zu nennen. In jedem Fall, in dem ein numerischer Bereich mit einer Untergrenze und einer Obergrenze offenbart wird, sind darüber hinaus alle Zahlen und alle eingeschlossenen Bereiche, die in den Bereich fallen, spezifisch offenbart. Insbesondere ist jeder in der vorliegenden Schrift offenbarte Wertebereich (in der Form „von etwa a bis etwa b“ oder ebenso „von ungefähr a bis b“ oder ebenso „von ungefähr a-b“) so zu verstehen, dass er alle Zahlen und Bereiche, die in dem breiteren Wertebereich eingeschlossen sind, darlegt, auch wenn nicht explizit genannt. So kann jeder Punkt oder Einzelwert als eigene Unter- oder Obergrenze dienen, kombiniert mit einem beliebigen anderen Punkt oder Einzelwert oder einer beliebigen anderen Unter- oder Obergrenze, um einen nicht explizit genannten Bereich zu nennen.
Folglich sind die vorliegenden Beispiele gut geeignet, um die erwähnten Ziele und Vorteile sowie diejenigen, die damit zusammenhängen, zu erreichen. Die vorstehend offenbarten bestimmten Beispiele sind lediglich veranschaulichend und sie können modifiziert und auf verschiedene, jedoch äquivalente Arten umgesetzt werden, welche für den Fachmann, für den die in der vorliegenden Schrift enthaltenen Lehren von Vorteil sind, ersichtlich sind. Wenngleich einzelne Beispiele erörtert werden, deckt die Offenbarung alle Kombinationen aller Beispiele ab. Darüber hinaus sind keine Einschränkungen bezüglich der in dieser Schrift gezeigten Details zu Aufbau oder Gestaltung beabsichtigt, sofern nicht in den nachfolgenden Ansprüchen beschrieben. Zudem haben die in den Ansprüchen verwendeten Ausdrücke ihre gewöhnliche, herkömmliche Bedeutung, sofern sie durch den Patentinhaber nicht ausdrücklich und eindeutig anders definiert sind. Demnach versteht sich, dass die bestimmten veranschaulichenden Beispiele, welche vorstehend offenbart wurden, abgeändert oder modifiziert werden können, und alle derartigen Abwandlungen werden in dem Umfang und Geist dieser Beispiele berücksichtigt. Wenn es einen Konflikt hinsichtlich der Verwendung eines Wortes oder eines Ausdrucks in dieser Beschreibung und einem oder mehreren Patenten oder einer oder mehreren anderen Schriften gibt, die in der vorliegenden Schrift durch Verweis aufgenommen werden können, sollten die Definitionen übernommen werden, die mit dieser Beschreibung konsistent sind.

Claims

Verfahren zum Vorhersagen von Perforationsergebnissen, umfassend: Auswählen einer oder mehrerer Variablen für einen Perforationsvorgang; Bestimmen einer Schätzung eines Perforationsergebnisses für den Perforationsvorgang; und Korrigieren des Perforationsergebnisses, um ein korrigiertes Perforationsergebnis zu erhalten, indem eine Gewichtung basierend auf historischen Perforationsdaten angewendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Durchführen des Perforationsvorgangs, um eine oder mehrere Perforationen in einem Bohrloch zu erzeugen und Vergleichen eines tatsächlichen Perforationsergebnisses mit dem korrigierten Perforationsergebnis.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Anpassen mindestens eines Aspekts des Perforationsvorgangs basierend auf dem Perforationsergebnis und Durchführen des Perforationsvorgangs, um eine oder mehrere Perforationen in einem Bohrloch zu erzeugen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Variablen mindestens eine Variable umfassen, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus der Art der in einer Perforationskanonenbaugruppe verwendeten ballistischen Vorrichtung, der Art der Ladung, der Exzentrizität der Perforationskanonenbaugruppe mit einer Mittelachse eines Bohrlochs, der Art des zu perforierenden Bohrlochmaterials, der Dicke eines Futterrohrstrangs und Kombinationen davon besteht
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Perforationsergebnis mindestens ein Ergebnis umfasst, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus dem Eintrittslochdurchmesser, dem Austrittslochdurchmesser, der Penetrationstiefe, dem dynamischen Unterdruck des Bohrlochs, dem Widerstand gegen den Kohlenwasserstoffstrom und Kombinationen davon besteht.
Verfahren zum Vorhersagen von Perforationsergebnissen, umfassend: Auswählen einer oder mehrerer Variablen für einen Perforationsvorgang, wobei die Variablen die Dicke der zu perforierenden Bohrlochschichten und die Art des Materials der zu perforierenden Bohrlochschichten umfassen; Erhalten historischer Perforationsdaten für eine Vielzahl von Perforationstests, wobei die Perforationstests Daten zum Perforieren durch eine Vielzahl von perforierten Bohrlochschichten umfassen; Berechnen eines Dickenfaktors für eine erste perforierte Schicht für jeden der Perforationstests, wobei die erste perforierte Schicht eine aktuelle Schicht ist, wobei der Dickenfaktor eine Funktion der Dicke einer ersten Schicht der zu perforierenden Bohrlochschichten und einer Dicke der aktuellen Schicht in dem jeweiligen Perforationstest ist; Bestimmen einer Schätzung eines Perforationsergebnisses für die aktuelle Schicht der zu perforierenden Bohrlochschichten; und Korrigieren des Perforationsergebnisses, um ein korrigiertes Perforationsergebnis zu erhalten, bei dem der Dickenfaktor für mindestens einen der Perforationstests gleich oder unter einem Schwellenwert ist.
Verfahren nach Anspruch 6, ferner umfassend Bestimmen der letzten Materialschicht.
Verfahren nach Anspruch 6, ferner umfassend Erzeugen einer Datentabelle, in der der Dickenfaktor, die Art des Materials und der Wert des Eintrittslochdurchmessers der aktuellen Schicht gespeichert sind, wobei die Datentabelle eine Vielzahl von Schichten aus einem Bohrloch umfasst.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei der zweite Schwellenwert größer als der Schwellenwert ist.
Verfahren nach Anspruch 9, ferner umfassend Löschen von Daten für die aktuelle Schicht und aller Daten für nachfolgende Schichten aus der Datentabelle.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Dickenfaktor gleich einer Untergrenze des Schwellenwerts ist.
Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend Mitteln der geschätzten Lochdurchmesserwerte für die aktuelle Schicht aus den mehreren Perforationstests.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Dickenfaktor größer als eine Untergrenze des Schwellenwerts ist und gleich dem oder kleiner als der Schwellenwert ist.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Korrigieren des Perforationsergebnisses Anwenden einer Gewichtungsfunktion basierend auf dem Dickenfaktor für mindestens einen der Perforationstests umfasst, der gleich oder unter dem Schwellenwert und größer als eine Untergrenze des Schwellenwerts ist.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Gewichtungsfunktion verwendet wird, um geschätzte Lochdurchmesserwerte aus der Vielzahl von Perforationstests zu beeinflussen.
Verfahren nach Anspruch 6, ferner umfassend Berechnen der verbleibenden Penetrationstiefe und des geschätzten Lochdurchmesserwerts der letzten Schicht.
Verfahren nach Anspruch 6, ferner umfassend Berechnen der Penetrationstiefe und des geschätzten Lochdurchmesserwerts der aktuellen Schicht.
Vorhersagesystem für Perforationsergebnisse, umfassend: Datenbank, umfassend eine Sammlung von Perforationsdaten; und ein Informationsverarbeitungssystem, umfassend einen Prozessor und einen Speicher, der an den Prozessor gekoppelt ist, wobei der Speicher ein Programm speichert, das zu Folgendem konfiguriert ist: Erhalten einer oder mehrerer Variablen für einen Perforationsvorgang; Bestimmen einer Schätzung eines Perforationsergebnisses für den Perforationsvorgang; und Korrigieren des Perforationsergebnisses, um ein korrigiertes Perforationsergebnis zu erhalten, indem eine Gewichtung basierend auf den Perforationsdaten aus der Datenbank angewendet wird.
Vorhersagesystem nach Anspruch 18, wobei die Variablen die Dicke der zu perforierenden Bohrlochschichten und die Art des Materials der zu perforierenden Bohrlochschichten umfassen, wobei die Perforationsdaten Perforationsdaten für eine Vielzahl von Perforationstests umfassen, wobei die Perforationstests Daten zum Perforieren durch eine Vielzahl von perforierten Bohrlochschichten umfassen.
Vorhersagesystem nach Anspruch 19, wobei das Programm ferner zum Berechnen eines Dickenfaktors für eine erste perforierte Schicht für jeden der Perforationstests konfiguriert ist, wobei die erste perforierte Schicht eine aktuelle Schicht ist, wobei der Dickenfaktor eine Funktion der Dicke einer ersten Schicht der zu perforierenden Bohrlochschichten und einer Dicke der aktuellen Schicht in dem jeweiligen Perforationstest ist, wobei die Schätzung des Perforationsvorgangs eine Schätzung eines Perforationsergebnisses für die aktuelle Schicht der zu perforierenden Bohrlochschichten ist und wobei das Perforationsergebnis korrigiert wird, wenn der Dickenfaktor für mindestens einen der Perforationstests gleich oder unter einem Schwellenwert ist.