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Technisches Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen die computerbasierte
Anzeige von Öl- und Gaserkundungs-
und Förderungsdaten.
Genauer gesagt betrifft die vorliegende Erfindung die Verbindung
von Bohrbetriebsereignissen und -wissen mit einem Erdmodell in dreidimensionalen
Computeranzeigen.
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Beschreibung des relevanten
Standes der Technik
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Während der
letzten 20 Jahre war die Erkundungs- und Förderungsindustrie (E&P) sehr erfolgreich bei
der Reduzierung der Kosten vom Auffinden und Fördern von Öl- und Gasreserven. Sie sieht
sich jedoch der Schwierigkeit gegenüber, daß Profitabilität erst Jahre
später
erreicht wird. Da die E&P-Industrie
mit anderen Industriezweigen um dieselben investierten Dollars im
Wettbewerb steht, ist es wesentlich, daß operierende Firmen damit
fortsetzen, die Rückflußrate zu
ihren Aktionären
zu maximieren.
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E&P-Firmen fokussieren
sich nun mehr auf ein gemeinsames Projektteamwork, um die ökonomische Realisierbarkeit
und das mit der Entwicklung von aussichtsreichen Öl- und Gasfeldern
verbundene Risiko zu bewerten. Um solch eine Zusammenarbeit zu erleichtern,
passen E&P-Firmen
gemeinsam genutzte, integrierte Informationstechnologie an, um multidiszipliniere
Teams in die Lage zu versetzen, mit verbesserten Workflow-Prozessen
in allen Phasen des Ölfeldlebenszyklus
in Kontakt zu kommen.
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Traditionell
haben Geowissenschaftler den Nutzen von leistungsvollen integrierten
Visualisierungswerkzeugen. Solche Anwendungen werden charakterisiert
durch exzellente Integration und Interoperabilität, was es erlaubt, daß Workflow-Verfahren
optimiert werden. Dies erlaubt Geologen und Geophysikern die Natur der
unterirdischen Umgebung zu modellieren und zu verstehen, wenn die
Aussichten bewertet und Entwicklungsprojekte geplant werden.
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Bohringenieure,
die mit Brunnenbohrkonstruktion beschäftigt sind, verwenden typischerweise
diese integrierten Applikationen nicht. Das Erdmodell, das aus der
Verwendung der Werkzeuge durch die Wissenschaftler resultiert, wird
selten direkt von dem Bohringenieur verwendet. Die Kluft zwischen
dem Wissenschaftler und dem Bohringenieur verhindert die optimale
Brunnenbohrkonstruktionsplanung und Ausführung, stellt jedoch eine vielversprechende
Möglichkeit
für Betriebsverbesserungen
dar.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Aspekte
der Erfindung werden in den angefügten Ansprüchen festgelegt. Eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung weist ein System und ein Verfahren für das Verknüpfen von
Bohrbetriebswissen mit einem Erdmodell in dreidimensionalen Computeranzeigen
auf. Das Verfahren kann in einem Computersystem arbeiten, das einen
Prozessor und ein Speichermedium aufweist. Das Speichermedium kann
ein Softwareprogramm gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung speichern. Der Prozessor kann das Softwareprogramm
ausführen,
um 1) eine dreidimensionale Darstellung eines Erdmodells von ein
oder mehreren Bohrlöchern
bzw. Quellen anzuzeigen und 2) ein oder mehrere Wissensanlage- bzw.
Wissensattachmentsymbole auf der dreidimensionalen Darstellung anzuzeigen,
wobei jedes Wissensattachmentsymbol konfiguriert ist, um Bohrbetriebsdaten,
die dem Wissensattachmentsymbol zugeordnet sind, in Antwort auf
eine Benutzereingabe anzuzeigen.
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Wie
vorher ausgeführt
wurde, stellt die Kluft zwischen dem Erkunder und dem Bohrer eine
große
Möglichkeit
für Betriebsverbesserungen
dar. Das Verbinden von Bohrbetriebsereignissen und dem Wissen (das
in dem Bohrinformationsverwaltungssystemen (DIMS) enthalten ist)
mit dem Erdmodell ist eine signifikante Betriebsverbesserung, die
durchgeführt
werden kann, um die Kluft zu schmälern. Mit dem Aufkommen von
leistungsfähigeren
Personalcomputern und Laptops, können
Bohringenieure nun auf ähnliche
Visualisierungswerkzeuge zugreifen, wie sie Geowissenschaftler traditionell
auf Computersystemen, wie z.B. UNIX Workstations verwendet haben.
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Unter
Verwendung der dreidimensionalen Visualisierung des Erdmodells als
Grundlage, fokussiert sich eine neue Informationstechnologieentwicklungsstrategie
(IT) auf das Erkennen von "Drilling
Learning" (Bohrwissen)
durch ein intuitives Verfahren. Symbole, bekannt als "Knowledge Attachments" (Wissensattachments)
können
mit Bohrtrajektorien verknüpft
werden, die in einer dreidimensionalen Umgebung dargestellt werden,
wobei jedes Symbol ein spezifisches Ereignis anzeigt, wie z.B. eines,
das mit Bohroperationen oder -problemen verknüpft ist. Dieses Verfahren kann
sich insbesondere als nützlich
zeigen, um diese verschiedenen Daten zusammen in einer Benutzerschnittstelle
anzuzeigen, so daß auf
solche Art und Weise die gegenseitigen Abhängigkeiten zwischen dem Erdmodell
und Bohrbetriebsdaten evident werden und in Beziehung gesetzt werden.
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Kurze Beschreibung der
Figuren
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Ein
besseres Verständnis
der vorliegenden Erfindung kann erzielt werden, wenn die folgende
detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit
den folgenden Figuren betrachtet wird, in denen:
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1 ein
Netzwerksystem gemäß einer
Ausführungsform
darstellt,
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2 ein
Screenshot eines Erdmodells mit einer Bohrlochtrajektorie und verknüpften Wissensattachments
gemäß einer
Ausführungsform
ist,
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3 ein
Screenshot einer Wissensattachmentanzeige gemäß einer Ausführungsform
ist,
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4 ein
Screenshot eines anderen Beispiels eines Erdmodells mit Bohrlochtrajektorie
und verknüpften
Wissensattachments gemäß einer
Ausführungsform
ist, und
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5 ein
Screenshot eines anderen Beispiels einer Wissensverknüpfungsanzeige
gemäß einer
Ausführungsform
ist.
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Detaillierte Beschreibung
der Ausführungsformen
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Auf
die folgenden Dokumente wird für
die allgemeine Hintergrundinformation verwiesen. Foley, J. und Ribarsky,
B.: "Next Generation
data visualization Tools",
Georgia Institute of Technology, USA (1994).
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Den,
H.: "The Roaring
2000x", Simon & Schuster, New
York (1998). Yu, A.: "Creating
the Digital Future",
The Free Press, New York (1998).
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1: Netzwerksystem
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1 stellt
ein vereinfachtes und exemplarisches Netzwerksystem gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar. Die in 1 dargestellte
Ausführungsform
beinhaltet einen Server 102 und ein Wissensattachmentcomputersystem 106,
welches mit einem Netzwerk 104, wie z.B. dem Internet,
verbunden sein kann. Es wird jedoch bemerkt, daß die vorliegende Erfindung
in Bezug auf irgendeine Anzahl von Servern 102 und Systemen 106 verwendet
werden kann.
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Wie
gezeigt, kann der Server 102 mit einem Netzwerk 104,
in einer Ausführungsform
das Internet 104, verbunden sein. Das Internet 104 ist
gegenwärtig
der Hauptmechanismus für
den Informationsaustausch. Die vorliegende Erfindung kann jedoch
mit jedem von verschiedenen Typen von Weitbereichnetzwerken, oder Netzwerken
von Netzwerken, wie z.B. dem Internet, das Computer und Netzwerke
von Computern miteinander verbindet, verwendet werden, wodurch die
Konnektivität
für das
Ermöglichen
der Kommunikation und des Informationsaustausches bereitgestellt
wird. Somit kann das Netzwerk 104 irgendeinen von verschiedenen
Typen von Netzwerken sein, einschließlich lokaler und/oder Weitbereichsnetzwerke
und einschließlich
drahtgebundener und drahtloser Netzwerke oder Kombinationen hiervon.
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Das
Wissensattachmentsystem 106 kann ebenso mit dem Internet 104 verbunden
sein. Das Wissensattachmentsystem 106 kann eines von verschiedenen
Systemarten sein, wie z.B. ein Desktopcomputersystem, ein Notebookcomputersystem,
eine Workstation, usw. Das System 106 kann einen Webbrowser,
einen netzwerkbasierten Datenbankzugriff und andere Netzwerksoftware
ausführen,
um einem Benutzer des Systems 106 zu erlauben, durch das
Internet 104 zu browsen und/oder es zu durchsuchen, sowie
Transaktionen über
das Internet 104, wie z.B. Datenbankabfragen, zu ermöglichen.
Die Netzwerkverbindungssoftware kann 3D-Visualisierungs- und andere Software
verwenden, die innerhalb des Wissensattachmentsystems 106 ausgeführt wird,
um auf verschiedene E&P-Daten
zuzugreifen, wie z.B. im Erdmo dell, die Bohrkanaltrajektorie und Wissensattachmentdaten,
die in Datenbanken auf einem oder mehreren Servern 102 gespeichert
sind. Diese Information kann verwendet werden, um eine 3D-Visualisierung
des Erdmodells bereitzustellen und Wissensattachments für verschiedene
Merkmale des Erdmodells anzuzeigen.
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Wenn
der Benutzer des Systems 106 wünscht, auf detaillierte Informationen
für ein
Wissensattachment zuzugreifen, kann die Netzwerksoftware auf einen
oder mehrere Server 102 zugreifen, um die detaillierte Information
abzurufen. Beispielsweise kann das System 106 auf eine
Webseite des Servers 102 zugreifen.
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Der
Server 102 und/oder das System 106 kann verschiedene
Standardkomponenten beinhalten, wie z.B. ein oder mehrere Prozessoren
oder Hauptprozessoreinheiten, ein oder mehrere Speichermedien und
andere Standardkomponenten, wie z.B. eine Anzeigevorrichtung, Eingabevorrichtungen,
eine Energieversorgung, usw. Der Server 102 und/oder das
System 106 kann ebenso auf zwei oder mehreren unterschiedlichen Computersystemen
implementiert sein.
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Ein
Server kann als ein Computer oder Computerprogramm definiert sein,
das, wenn es ausgeführt wird,
Dienste für
andere Computerprogramme, die in demselben oder auf anderen Computersystemen
ausgeführt
werden, bereitstellt. Das Computersystem, auf dem ein Serverprogramm
ausgeführt
wird, kann ebenso als ein Server bezeichnet werden, obgleich es
eine Anzahl von Server- und Clientprogrammen enthalten kann. In
dem Client-/Servermodell ist ein Server ein Programm, das Anforderungen
von Clientprogrammen in demselben oder in anderen Computersystemen
erwartet und erfüllt.
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Das
Wissensattachmentsystem 106 beinhaltet vorzugsweise ein
Speichermedium, auf dem Computerprogramme gemäß der vorliegenden Erfindung
abgelegt werden. Der Begriff "Speichermedium" ist dafür vorgesehen,
verschiedene Typen von Speicher zu beinhalten, einschließlich eines
Installationsmediums, z.B. eine CD-ROM, eine Diskette, ein Computersystemspeicher
oder Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), wie z.B. DRAM, SRAM,
EDO RAM, Rambus RAM usw. oder ein nicht flüchtiger Speicher, wie z.B.
magnetische Medien, z.B. eine Festplatte oder optischer Speicher.
Das Speichermedium kann andere Typen von Speichern ebenso enthalten
oder Kombinationen hiervon. Zusätzlich
kann das Speichermedium in einem ersten Computer, in dem die Programme
ausgeführt
werden, lokalisiert sein, oder kann in einem zweiten anderen Computer lokalisiert
sein, der eine Verbindung zu dem ersten Computer über ein
Netzwerk hat. Im letzteren Fall stellt der zweite Computer die Programmbefehle
dem ersten Computer für
die Ausführung
zur Verfügung.
Zusätzlich kann
der Server 102 und/oder das System 106 verschiedene
Formen annehmen, einschließlich
einem Computersystem, einem Mainframe-Computersystem, einer Workstation
oder einer anderen Vorrichtung. Im allgemeinen kann der Begriff "Computersystem" oder "Server" breit festgelegt
sein, um alle Vorrichtungen mit einem Prozessor, der Befehle von
einem Speichermedium ausführt,
zu umfassen.
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Das
Speichermedium speichert vorzugsweise Software für das Ermöglichen des Anzeigens von Symbolen,
die als Wissensattachments bezeichnet werden, die mit einer Bohrkanaltrajektorie
verknüpft
sind, die in einer dreidimensionalen Umgebung angezeigt wird, wobei
jedes Symbol ein spezifisches Ereignis anzeigt entsprechend der
Verfahren oder der Flußdiagramme,
die unten beschrieben werden. Das Softwareprogramm kann in irgendeinem
von verschiedenen Wegen implementiert sein, einschließlich prozedurbasierten
Techniken, komponentenbasierten Techniken und/oder objektorientierten
Techniken und andere. Beispielsweise kann das Softwareprogramm implementiert
sein unter Verwendung von ActiveX-Steuerungen, C++-Objekten, Java-Objekten,
Microsoft Foundation Classes (MFC) oder anderer Technologien oder
Verfahren, so wie gewünscht.
Eine CPU, wie z.B. die Host CPU, die Code und Daten von einem Speichermedium
ausführt,
weist eine Einrichtung für
das Koppeln bzw. Verknüpfen
von Bohrbetriebswissen mit einem Erdmodell in dreidimensionalen
Computeranzeigen auf entsprechend dem Verfahren, Flußdiagrammen
oder Screenshots, die unten erläutert
werden.
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In
einer anderen Ausführungsform
kann das Wissensattachmentsystem 106 ein Standalonesystem sein,
das nicht mit einem Netzwerk 104 oder einem Server 102 verbunden
ist. In dieser Ausführungsform
kann das Wissensattachmentsystem 106 alle erforderlichen
Datenbanken beinhalten, um eine 3D-Visualisierung mit Wissensattachments
zu erzeugen. In noch einer anderen Ausführungsform kann der Server 102 und
das System 106 direkt verbunden sein statt über ein
Netzwerk 104.
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Verschiedene
Ausführungsformen
beinhalten weiterhin das Empfangen oder Speichern von Befehlen und/oder
Daten, die in Übereinstimmung
mit der vorhergehenden Beschreibung auf einem Trägermedium implementiert sind.
Geeignete Trägermedien
beinhalten Speichermedien, wie z.B. magnetische oder optische Speicher,
z.B. eine Platte oder CD-ROM, sowie Signale, wie z.B. elektrische,
elektromagnetische oder digitale Signale, die über ein Kommunikationsmedium,
wie z.B. Netzwerke und/oder eine drahtlose Verbindung, verbreitet
werden.
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Erkennen von Bohrwissen
durch Visualisierung
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Für die Zwecke
dieser Anmeldung kann eine Definition der Visualisierung das Konzept
des Verknüpfens
(oder Abbildens) von Daten mit bzw. auf einer Darstellung, die wahrgenommen
werden kann, beinhalten. Auf einem hohen Level sind die verknüpften Daten
diejenigen eines Erdmodells und Bohrwissensverwaltungssystembetriebsdaten
(DIMS). Ein Erdmodell kann als räumliches
Modell der Erdoberfläche
und der Erdunterfläche,
das ein Netzwerk von Erdmodellobjekten, wie z.B. Fels und Fluide,
enthält,
definiert sein. In einer Ausführungsform
kann ein Erdmodell in einer Projektdatenumgebung erzeugt sein, z.B.
die integrierte Open-Worksprojektdatenumgebung.
Die Integration der Daten von diesen unterschiedlichen Quellen in
derselben Visualisierung kann die visuelle Analyse ermöglichen.
Das System kann sich insbesondere als nützlich erweisen bei der gemeinsamen
Darstellung dieser getrennten Daten, und zwar in solch einer Art
und Weise, daß die
gegenseitigen Abhängigkeiten
zwischen diesen deutlich werden. Die interaktive Datenbindung, die
mit der dreidimensionalen (3D) Anzeige verbunden ist, wird die Fähigkeit
stark erhöhen,
diese komplexen Datensätze
zu analysieren und den Prozeß der
Extrahierung von Informationen zu beschleunigen.
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Für die visuelle
Analyse ist es wünschenswert,
daß die
Werkzeuge für
das Zugreifen auf und das Filtern von Daten fest in die Visualisierungsumgebung
integriert sind. Wenn in einer Teamumgebung gearbeitet wird, kann
die visuelle Analyse die folgenden Nutzen bereitstellen, ist jedoch
nicht hierauf beschränkt:
Beschleunigung
der Kommunikation
Weiterleitung von Detailwissen
Bilden
von Vertrauen
Fördern
von Kreativität
Beschleunigen
und Verbessern der Entscheidungsfindung
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Ausführungsformen
der Erfindung können
eine integrierte Bohrlochplanung bereitstellen, in der leistungsfähige, dreidimensionale
Visualisierungswerkzeuge den Geologen und Geophysikern erlauben,
enger mit den Bohringenieuren während
des sehr frühen
Stadiums der Aussichteneinschätzung
und des Bohrlochdesigns zusammenzuarbeiten. Ausführungsformen der Erfindung
können
ebenso die Gesamtinterpretation und Planungszykluszeit reduzieren.
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Weitere
Entwicklungen in der Informationstechnologie (IT) begünstigen
eine enge Teamzusammenarbeit, die sich von dem Bohrlochplanprozeß im Büro auf die
Bohrlochkonstruktionsoperationen vor Ort erstreckt. Ausführungsformen
der Erfindung können
Erdmodellinformationen, Offsetbohrlochbohrhistorien und Daten, die
in Echtzeit von den Erdölnachweissensoren
erhalten wurden, und Werkzeuge, die während des Bohrens messen (MWD)
und während
des Bohrens aufzeichnen (LWD) in eine integrierte Arbeitsumgebung
verschmelzen. Ausführungsformen
der Erfindung können
eine gemeinsame, dreidimensionale Ansicht des unterirdischen Erdmodells
sowohl am Bohrlochort und im Büro
beinhalten, wobei in Abhängigkeit
davon sowohl geplante als auch tatsächliche Bohrinformation angezeigt
wird. Ausführungsformen
der Erfindung können
die Fähigkeit
für die
Geologen und Geophysiker beinhalten, das geplante Erdmodell mit
tatsächlichen
Bohrlochaufzeichnungsdaten zu vergleichen und ein neuinterpretiertes
Modell wieder zurückzusenden,
wenn dies erforderlich ist. Für
die Bohringenieure im Büro
und die Bohrleiter am Bohrort können
Ausführungsformen
der Erfindung eine kontinuierliche Visualisierung der unterirdischen
Umgebung bereitstellen, die eine engere Überwachung des tatsächlichen
Bohrfortschrittes und eine bessere Kontingenzplanung für erwartete
Problembereiche erlaubt. Solch einer Vielfalt von Bohrplanungs-
und Bohrkonstruktionsinformation, die nun dem Planungsteam in einer
integrierten Umgebung zur Verfügung
steht, können
Ausführungsformen
der Erfindung Verfahren bereitstellen zum Vergleichen der Information
von den verschiedenen, getrennten Datenquellen und zum Bestimmen
der Abhängigkeit
zwischen den komplexen Datensätzen.
Beispielsweise kann dies von Vorteil sein, wenn die Realisierbarkeit
von neuen Bohrkonstruktionen in einer existierenden Feldentwicklung
bewertet werden. Ausführungsformen
der Erfindung können
zusätzliche
Werkzeuge bereitstellen, die es in dem Anlagenteam erlaubt, von
vorhergehenden Bohrungen "gelernte
Lektionen" abzuleiten
und dieses Lernen in zukünftige
Bohrkonstruktionen und Operationen zu inkorporieren.
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Ausführungsformen
der Erfindung können
den Zugriff auf DIMS-Information ermöglichen und das Aufnehmen von "Drilling Learning" (Bohrwissen) über die
Visualisierung des Erdmodells erleichtern. Ausführungsformen können Datenverwaltungssysteme
für das
Erdmodell und Bohrinformation enthalten. Beispiele solcher Datenbankverwaltungssysteme
sind OpenWorks für
das Erdmodell und DIMS für
die Bohrinformation. Einige Ausführungsformen
eines Systems für
das Wahrnehmen von Bohrwissen durch Visualisierung können ebenso einen
3D-Visualisierer
beinhalten, der die beiden Datenquellen, die Wissensattachments
verwenden, integrieren kann. In einer Ausführungsform kann ein Windows
NT-basierter 3D-Visualisierer verwendet werden. In einigen Ausführungsformen
kann der 3D-Visualisierer mit einer Projektdatenumgebung, z.B. der
integrierten OpenWorksprojektdatenumgebung, integriert sein, was
3D-Ansichten des
Erdmodells bereitstellt. In einigen Ausführungsformen kann der Betrachter
ebenso ein Teil eines 3D-Systems sein, z.B. eine Echtzeitbohr- und Lagerstättenlösung, wie
z.B. das RESolution 3D-System, das eine Echtzeitverbindung zwischen
einer Projektdatenumgebung, z.B. der integrierten OpenWorksprojektdatenumgebung
und einem Anlageninformationssystem, z.B. das InSite-System von
Sperry-Sun, bereitstellen kann.
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Unter
Verwendung der Erdmodellvisualisierung als eine Grundlage können Ausführungsformen
der Erfindung das Aufnehmen des Bohrwissens durch ein intuitives
Verfahren erlauben. In einer Ausführungsform können Symbole,
bekannt als "Wissensattachments" bzw. "Knowledge Attachments", mit jeder Bohrungstrajektorie
verknüpft
sein, die in der dreidimensionalen Umgebung angezeigt wird, um ein
spezifisches Ereignis anzuzeigen, wie z.B. eines, das mit Bohroperationen
verknüpft
ist. Wissensattachments können
auf einer Bohrtrajektorie in dem dreidimensionalen Erdmodell angezeigt
werden, das mit Bohrbetriebsdaten verbunden ist. Auf die Bohrbetriebsdaten
wird unter Verwendung von Datenbankanfragen zugegriffen und diese
werden gefiltert. Eine Bohrung kann definiert werden als ein eindeutig
orientiertes Loch von dem beabsichtigten Boden eines gebohrten Schachts
zu der Oberfläche
der Erde. Wenn mehr als ein Pfad von dem Fußpunkt der Bohrung zu einem
Oberflächenpunkt
existiert, dann gibt es mehr als eine Bohrung. Die Bohrung stellt
eine Leitung für
Operationen innerhalb eines Schachtes bereit.
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In
einer Ausführungsform
kann die visuelle Erscheinung der Wissensattachments von dem Typ
oder der Kategorie der zugrundeliegenden Information, z.B. der DIMS-Information,
mit der sie verbunden ist, abhängen.
Beispielsweise könnte
ein roter Stern als Anzeigesymbol gewählt werden, um ein Bohrblockadeereignis bei
einer bestimmten gemessenen Tiefe anzuzei gen. In einigen Ausführungsformen
kann jedes Wissensattachment mehrere Informationsniveaus beinhalten.
In einer Ausführungsform
kann jedes Wissensattachment zwei Informationsniveaus beinhalten:
Zusammenfassung und detailliert. In dieser Ausführungsform kann das Klicken
auf das Symbol die zusammengefaßte
Information anzeigen. Die Zusammenfassungsansicht kann sehr ähnlich wie
eine Post-it-Note dargestellt werden, wenn das Symbol angeklickt
wird. Die Post-it-artige Anzeige kann einen Bereich für das Anzeigen
und/oder Eingeben von frei formatiertem Text beinhalten. Der Schachtname
und die Wissensattachmenttiefe kann ebenso in der Zusammenfassung
angezeigt werden. Verbindungen bzw. Links zu jeglichem detaillierten
verfügbaren
Inhalt können
ebenso in der Zusammenfassungsansicht angezeigt werden. Der detaillierte
Inhalt kann in irgendeiner von verschiedenen Formen sein einschließlich, jedoch
nicht beschränkt
auf: Dokumente (Dateien), Weblinks (URLs) oder eine Direktverbindung zu
Datenbankinformation, wie z.B. in Bezug stehende Bohrdatenbankinformation.
In einer Ausführungsform kann
die Erscheinung und die zugrundeliegenden Datenquelle des Wissensattachments
konfigurierbar sein auf einer Orts- und Benutzerbasis.
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Ein
Vorteil dieses Ansatzes, Daten zu visualisieren, kann die Geschwindigkeit
des Zugreifens auf wertvolle Information sein, die bei vorherigen
Bohrungen aufgenommen wurden. Dies kann es den Bohringenieuren und
den anderen Anlagenteammitgliedern erlauben, das technische Risiko
besser zu bewerten, und zwar schon zu Beginn der Erkundungsentwicklung
und Bohrungsplanung, und um das Risiko effektiver zu handhaben.
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Definition von Standardsymbolen
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Ein
Standardsatz von Wissensattachmentanzeigesymbolen kann bereitgestellt
werden, so daß die
Information visuell mit Sicherheit mit dem was sie darstellt in
Bezug gesetzt werden kann. Die visuelle Erscheinung von jedem Wissensattachment
ist abhängig
von dem Typ (oder der Kategorie) von Information, mit der sie verknüpft ist.
In einer Ausführungsform
kann die Erscheinung und die zugrundeliegende Datenquelle des Wissensattachment
auf einer Ortsbasis konfigurierbar sein. Beispielsweise kann ein
roter Stern ein Ereignis der verlorenen Zirkulation sein, während ein
gelber Stern das Auftreten einer Kanal- bzw. Rohrverstopfung darstellt.
In einer Ausführungsform
kann eine Standardbibliothek von Symbolen bereitgestellt werden.
In einer Ausführungsform
können
benutzerdefinierte Symbole erzeugt werden, z.B. für eindeutige
Umstände.
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Informationsinhalt von
Wissensattachments
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Die 3 und 5 stellen
Ausführungsformen
von Wissensattachmentanzeigen oder Dialogen dar, die zwei Niveaus
der Information beinhalten, zusammengefaßt und detailliert. Die zusammengefaßte Ansicht wird
gezeigt, wenn ein Symbol auf einer Schachtbohrungstrajektorie, wie
z.B. die, die in den 2 und 4 dargestellt
sind, angeklickt wird. In 3 kann die Wissensattachmentanzeige 300 einen
Freitextbereich 304 für
den Benutzer haben, um relevante Kommentare einzugeben. Der Schachtname
und die Wissensattachmenttiefe kann in der Zusammenfassung 302 angezeigt
werden.
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Links
bzw. Verknüpfungen
zu detailliertem Inhalt können
ebenso in der detaillierten Information 306 angezeigt werden.
Der detaillierte Inhalt kann eine Sammlung von Dokumenten (Dateien),
Links auf Webseiten, Tagesberichte und Datenbankabfragen sein. Beispielsweise
werde angenommen, das Wissensattachment 300 stellt einen
Schachtsteuervorfall dar. Beispiele von Informationen, die detaillierten
Inhalt bereitstellen, können
beinhalten, sind jedoch nicht hierauf beschränkt: eine Kalkulationstabelle
mit dem ausgefüllten
Kill sheet, ein Link zu einer Seite im Firmenintranet, die die beste
Praxis der Schacht- bzw. Bohrungssteuerung betrifft, und eine Kopie
des Tagesberichtes. Wenn ein Eintrag in der detaillierten Inhaltsliste 306 ausgewählt wird,
kann eine geeignete Applikation gestartet werden, um die Information
anzusehen.
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Erzeugung von Wissensattachments
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Sobald
ein Standardsatz von Wissensattachmenttypen und verknüpften Symbolen
festgelegt ist, werden die geeigneten Daten mit diesen verbunden.
Wissensattachments können
in einem von zwei Wegen erzeugt werden: manuell oder automatisch.
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Wenn
ein Wissensattachment manuell erzeugt wird, kann ein Schacht-, Tiefen-
und Attachmenttyp ausgewählt
werden. Als nächstes
kann ein Benutzer den Text für
die Zusammenfassung bereitstellen und dann Links zu geeignetem detaillierten
Inhalt erzeugen. Manuell erzeugte Wissensattachments können in
dem Schachtplanprozeß verwendet
werden, um Betriebsergebnisse oder Direktiven zu dokumentieren.
Sie können ebenso
als ein gutes Kommunikationswerkzeug für das Aushändigen von Information während einer "Verwerfungsveränderung" dienen.
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Das
automatische Erzeugen von Wissensattachments unterstützt das
Bohrwissen. Die geeigneten Bohrbetriebsdaten können mit dem Symbol unter Verwendung
von Datenbankabfragen verknüpft
sein. Eine Datenbankabfrage wird konstruiert und verknüpft mit
einem Wissensattachmentsymbol. Die Datenbankabfrage wird dann in
der Datenbank ausgeführt.
Das Wissensattachment erscheint in dem 3D-Viewer in dem Kontext
des Erdmodells. Durch Verwendung von generischen Definitionen (Templates),
kann eine Standardbibliothek von Wissensattachmentdefinitionen beibehalten
werden, die unabhängig
von dem Schacht oder dem Feld sind. Ein vollständig festgelegtes Wissensattachmenttemplate
kann einen Symboltyp und die verknüpfte Datenbankabfrage beinhalten.
Diese Bibliothek kann die Integration und Abfrage von Bohrdaten
in dem Erdmodell durch Bereitstellen eines einfachen und intuitiven
Zugriffs auf die Daten erleichtern. Beispiele solcher Templates
beinhalten, sind jedoch nicht hierauf beschränkt:
Rohrverstopfung | verlorener
Kreislauf |
Bitwechsel | Ausräumen |
Schlag | hohe
Drehkraft |
harte
Schwelle | Packing
Off |
festes
Loch | Bohrkommentare |
Störungszeit | |
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Die
detaillierte Information hinter dem Template kann mit dem Wissensattachment
verbunden sein, wenn das Bohrloch (die Bohrlöcher) oder das Feld in der
Visualisierungsumgebung dargestellt wird. Ausführungsformen der Erfindung
ermöglichen
die Identifizierung dieser Information und dann die Korrelation
dieser unter großen
Anzahl von Bohrlöchern
und erleichtert die Erzeugung von besseren Bohrlochdesigns und verbesserter
Betriebseffizienz durch Lernen aus vorherigen Erfahrungen.
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Beispiele
von Wissensattachments
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Die 2 und 4 stellen
Beispiele von 3D-Ansichten von Bohrlochtrajektorien mit Symbolen
dar, die Wissensattachments entsprechend Ausführungsformen der Erfindung
repräsentieren.
Wissensattachments können
verwendet werden, um viele Aspekte des Bohrlochkonstruktionsprozesses
zu verbessern: Planung, Betrieb und nachträgliche Bohranalyse.
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Ein
Beispiel ist ein Feld, wo verschiedene Bohrlöcher gebohrt wurden und neue
Bohrlöcher
geplant werden. Früh
in dem Bohrplanungsprozeß kann
das System verwendet werden, um aus Vorfällen, auf die man bei existierenden
Bohrlöchern
in dem Gebiet gestoßen
ist, zu lernen. Neue oder erfahrene Bohringenieure können leicht
auf die historischen Daten zugreifen und sie in dem Erdmodell ansehen.
Die existierenden Bohrlöcher
werden in 2 gezeigt. In diesem Beispiel
wird ein Störungszeittemplate
gewählt
und es wird auf das Bohrdatenmanagementsystem zugegriffen. Die dreidimensionale
Ansicht wird automatisch mit Wissensattachments für alle Fälle von
Störungszeiten
für Bohrlöcher in
dem Feld basierend auf Tagesberichtsinformation bevölkert.
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In 2 werden
diese Wissensattachments durch kleine Quadrate dargestellt und kleine
Kreise werden verwendet, um Bohrereignisse in der 3D-Ansicht 200 darzustellen.
In diesem Beispiel identifizieren die Quadrate 202 entlang
der Verwerfung 204 Gebiete mit hoher Drehkraft und die
Kreise 206 entlang der horizontalen Sohle 208 identifizieren
den verlorenen Kreislauf. Durch Anklicken eines der Wissensattachments kann
die detaillierte und summarische Information für das ausgewählte Wissensattachment
dargestellt werden, wie in 3 gezeigt
ist, was eine weitere Analyse erlaubt. Somit kann das vorgesehene
Bohrloch derart konstruiert werden, um diese bekannten Vorfälle zu minimieren.
In der komplexen Geologie mit subtilen Problemen können diese
Korrelationen nicht wahrgenommen werden, ohne ein System, wie das
beschriebene Wissensattachmentsystem. Wenn Ingenieure gedruckte
Berichte durchsehen müssen,
um auf diese Information zuzugreifen, ist es wahrscheinlich, daß aufgetretene
Probleme und Lehren, die von vorherigen Bohrlöchern gezogen wurden, übersehen
werden. Das Wisssensattachmentsystem kann insbesondere nützlich sein für Bohringenieure,
die nicht mit einem Gebiet vertraut sind.
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Sobald
das Bohrloch geplant und die Bohrung aufgenommen ist, kann das Wissensattachmentsystem weiterhin
von Wert sein. Auf die gerichtete Bohrlochinformation kann weiterhin
zugegriffen werden und der Plan kann verfeinert werden, bevor man
auf Probleme stößt. Die
Wissensattachments können
manuell erzeugt werden für
die Zwecke des Aushändigens
von Information während
einer Verwerfungsveränderung
und für
das Dokumentieren von Betriebsdirektiven, die in verschiedenen Sektionen
des Bohrloches implementiert werden.
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Während der
nachträglichen
Bohranalyse kann das Wissensattachmentsystem verwendet werden, um
gelernte Lektionen zu erfassen und kann helfen, die Betriebseffizienz
für zukünftige Bohrlöcher zu
verbessern. Das Wissensattachmentsystem kann ebenso eine wertvolle
Trainingshilfe für
neue Ingenieure sein.
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Systemkomponenten
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Datenanalysierer
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Eine
Reihe von gekapselten Abfragen können
bereitgestellt werden für
die Verarbeitung, die angewendet werden können auf eine Reihe von Bohrlochpfaden
in einem Objektgebiet. Die Abfragen können später angepaßt werden für kunden-/betriebsspezifische
Daten. Die Anfrageergebnisse können
einem Bohrloch und einer Lochtiefe und einem DIMS-Aktivitätscode (beispielsweise
Verlustzeit) zugeordnet werden. Diese Anfragen können für die Wiederverwendung gespeichert
werden, beispielsweise können
die Anfragen im DIMS gespeichert werden. Der Auszug kann Daten in
einem Spaltenformat erzeugen, auf das durch den 3D-Visualisierer
zugegriffen wird. Die Abfragen können "im Hintergrund" verarbeitet werden
und die Ergebnisse dem 3D-Visualisierer zurückgegeben werden. Eine Datenbankabfrage
kann Information extrahieren einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf:
- • gemessene
Tiefe (von TD oder Bittiefe zum Zeitpunkt des Ereignisses)
- • Anlagendatumsreferenz
- • Bohrlochname – muß eine Verknüpfungstabelle
zu OpenWorksnamen haben
- • Aktivitätscode
- • Aktivitätskommentare
- • Datum/Zeit
- • Interne
DIMS-Schlüssel
für das
Indexieren (z.B. E_KEY, R_KEY, I_KEY)
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3D-Visualisierer
-
Einige
Ausführungsformen
eines Systems für
das Wahrnehmen von Bohrerfahrung durch Visualisierung kann ebenso
einen 3D-Visualisierer beinhalten, der Datenquellen integrieren
kann unter Verwendung von Wissensattachments. In einer Ausführungsform
kann ein Windows NT-basierter 3D-Visualisierer verwendet werden.
In einer Ausführungsform
kann der RESolution 3D-Viewer als der 3D-Visualisierer verwendet
werden. Andere Ausführungsformen
können
einen Java-programmiersprachenbasierten 3D-Visualisierer verwenden.
-
Funktionalität
-
Das
Wissensattachmentsystem kann beinhalten, ist jedoch nicht beschränkt auf
die folgenden Funktionalitäten:
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1.
Ein oder mehrere Benutzerschnittstellenobjekte, wie z.B. eine Taste
oder ein Menü/Objekte
zu "zeige Wissensattachment" oder "erzeuge Wissensattachment".
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Im
allgemeinen können
Wissensattachments erzeugt werden in einem von zwei Wegen, manuell
oder automatisch. Wenn ein Wissensattachment manuell erzeugt wird,
kann der Benutzer ein Bohrloch, eine Tiefe und ein Anzeigesymbol
wählen.
Als nächstes
kann der Benutzer den Text für
die Zusammenfassung bereitstellen und kann dann die Verbindung bzw.
die Verknüpfungen
zu dem geeigneten detaillierten Inhalt erzeugen. Die Verknüpfungen
bzw. Links können
viele Formen annehmen einschließlich,
jedoch nicht begrenzt auf: Microsoft Office Dokumente, DIMS-Berichte,
DIMS-Datenanalysiererabfragen, iDIMS oder irgendwelche Webseiten.
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Die
automatische Erzeugung von Wissensattachments kann sich auf DIMS
und einen Datenanalysierer richten. In einer Ausführungsform
kann der Benutzer eine Datenanalysiererabfrage für einen Satz von Bohrlöchern erzeugen
und ein verknüpftes
Anzeigesymbol auswählen.
Die Abfrage kann durchgeführt
werden und das Wissensattachment kann auf der Bohrlochtrajektorie
angezeigt werden. Beispielsweise kann der Benutzer eine Datenanalysatorabfrage
für nicht
geplante Zeit und "Kanalverstopfung" erzeugen. Ein roter
Stern kann ausgewählt
werden als ein Anzeigesymbol. Nachdem die Abfrage durchgeführt wurde,
ist jedes Auftreten einer Rohrverstopfung leicht für die visualisierten
Bohrlöcher
identifizierbar. Das Post-it kann die Tiefe und den Bohrlochnamen
anzeigen und eine Verknüpfung
zu der detaillierten Information in dem DIMS enthalten. Der Benutzer
kann dann weitere Links hinzufügen,
falls gewünscht.
Gewünschte
Links können
beinhalten, sind jedoch nicht begrenzt auf: Festnetzaufzeichnungen,
Bohrlochbilder und Kernfotos. In einer Ausführungsform, wenn eine Dateierweiterung
im Windows registriert ist und dieser Dateityp als ein Link hinzugefügt wird,
dann wird die Anwendung auf einen Doppelklick auf den Link starten.
Beispielsweise kann ein Kernfoto im JPEG-Format als ein Link hinzugefügt werden,
wenn der Benutzer auf den Link doppelt klickt, kann der Webbrowser
(oder ein anderer eingetragener JPEG-Viewer) gestartet werden und
das Kernfoto wird angezeigt.
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2.
Der Dialog liest aus einer Wissensliste aus und präsentiert
eine Liste von "Bohrattributen", beispielsweise
vorher abgespeicherte Datenanalysatorabfragen, die im DIMS gespeichert
sind. Beispiele können
enthalten, sind jedoch nicht beschränkt auf:
- • verlorene
Zirkulation – Abhilfeaktion/Pumpen-LCM
usw.
- • Verstopfung/heftiger
Stoß/Fangarbeit/Plug
Back/Ream Tight Spots/Aufhängung
- • Bohrlochsteuerung – nehme
Stoß/steuere
Stoß/abnormales
Gas
- • Bitprobleme – vorzeitiges
Versagen
- • Bohrgerätversagen
-
Ein
Attributtyp kann mit einem Symbol verknüpft sein. Eine Systemkonfiguration
kann Standardkategorien und Symbole für Wissensattachments festlegen.
Die Konfiguration kann auf einem Corporateniveau (analog zu DIMS)
durchgeführt
werden. Standards können
festgelegt werden und erzwungen werden, so daß Symbole nicht mißinterpretiert
werden.
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3.
Wähle einen
Attributtyp und das Attributsymbol kann auf der 3D-Visualisierung,
die mit dem (den) Bohrloch (Bohrlöchern) von Interesse assoziiert
sind, angezeigt werden. Als ein Beispiel ist in der 3D-Visualisierung 210 von 4 das "verlorene Zirkulation"-Attribut 212 auf
drei Bohrlöchern
gezeigt. Die Symbole werden auf der Bohrlochtrajektorie im 3D-Raum
angezeigt, der mit den DIMS-Daten verbunden ist. Die Verbindungssymbole
werden als "Wissensattachments" bezeichnet.
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Eine
Ausführungsform
kann das Abschneiden von Symbolen basierend auf einem Zoomfaktor
unterstützen.
In einer Ausführungsform
können
Sektionen der Bohrlochbohrung symbolisiert werden. Eine Ausführungsform
kann Symbole für
mehrere Symbole unterstützen.
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4.
Ein Benutzer klickt auf eines der Symbole, die in 4 gezeigt
sind, und der Wissensattachmentdialog 310, wie er in 5 dargestellt
ist, erscheint für
dieses Ereignis für
dieses Bohrloch. Die Kopfzeileninformation 302 kann den
Bohrlochnamen, wie interessierende Tiefe und Datum/Zeit anzeigen.
Die Kommentare 304 sind das Extrakt aus dem DIMS-Bericht.
Die Kommentare 304 können
Information beinhalten einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf:
- • Verschiebungsübergang
- • Warninformation
oder naher Fehlschlag
- • autoerzeugte
Information von DIMS-Abfragen
-
In
einer Ausführungsform,
um den Benutzer von der Aufgabe der Durchführung mehrerer Dateneinträge in den
Kommentaren 302 zu entlasten, können die Kommentare 302 automatisch
eingefügt
werden, soweit möglich.
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Detaillierte
Information 306 kann Links zu detaillierter Information
für das
Wissensattachment 310 beinhalten. Das Anklicken eines Links
kann auf den detaillierten Inhalt für den Link zugreifen. Der detaillierte
Inhalt kann beinhalten, ist jedoch nicht beschränkt auf: Dokumente (Dataien),
Weblinks (URLs) und DIMS-Daten. Die geeignete Anwendung kann gestartet
wer den, um die detaillierte Information zu zeigen (z.B. Microsoft Word,
Microsoft Internet Explorer, usw.) Das Wissensattachment 310,
das in 5 dargestellt ist, kann die folgenden Optionen
beinhalten. Die DIMS-Tagesberichtoption kann ein Ereignis zu iDIMS
senden, um den relevanten Tagesbericht 308 anzuzeigen.
Die "Zeige beste
Praxis-Dokument"-Option
kann automatisch einen Link zu einer Webpage 312 über die
beste Behandlung von Verstopfungen einfügen, wann immer ein Bohrverstopfungswissensattachment
erzeugt wird. Dasselbe kann für
andere Wissensattachmentstypen erfolgen. In manchen Ausführungsformen
können
Wissensattachments voneinander abhängig oder verzahnt sein (z.B.
verknüpfte
Wissensattachments).
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Ausführungsformen
der Erfindung können
die Umwandlung zwischen den geeigneten Datenoffsets, die in unterschiedlichen
Komponenten des Wissensattachmentsystems verwendet werden, handhaben.
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Störungszeitcodes
sind häufig
bei verschiedenen Betriebsfirmen verschieden. In einigen Ausführungsformen
können
die Betriebscodes für
Untertageereignisse identifiziert werden, die geologischen Merkmalen
zugewiesen werden können
(z.B. verlorene Zirkulation, verstopftes Rohr).
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Einige
Ausführungsformen
der Erfindung können
das Aufnehmen von Tiefeninformation unterstützen. Dies kann erzielt werden
durch Kennzeichnen der geeigneten Tiefenfelder als Pflichtfelder.
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Einige
Ausführungsformen
können
relative Tiefen unterstützen.
Beispielsweise das Markieren eines Ereignisses bei der Spitze einer
Formation zuzüglich
eines Tiefenoffsets.
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Eine
Anzahl von Aktivitäten
kann mit einem einzelnen Untertageereignis verknüpft sein, beispielsweise kann
ein Rütteln/Pumpen
von Flutwasser/Fangarbeit/Zurückziehen
und Seitenpfade einige Tage in Anspruch nehmen. Das Abfrage- oder
Nachabfragewerkzeug kann die ursprüngliche Rolle des Problems
identifizieren. Tagesberichtskommentare handeln häufig davon, "was" passiert ist statt "warum" etwas passiert ist. Einige
Nachereignisaktivitäten
können
zu einer besseren Diagnose von Untertageproblemen führen. Unscharfe
Abfragen können
in einigen Ausführungsformen
unterstützt
werden und können
sich als nützlich
erweisen bei der Verwendung von Suchen in dem Kommentarfeld für bestimmte
Schlüsselwörter wie "Verstopfung, fester
Punkt, Kick, Gas, Erschütterung,
LCM, Punktpill, Blindbohren".
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Bei
Kanalverstopfungsereignissen erlauben einige Ausführungsformen
die Diagnostizierung der Ursache der Verstopfung, sei es differentiell,
Pack-off/Brücken
oder geometriebezogen. Zusätzlich
muß der
Verstopfungspunkt nicht die Bittiefe sein und die Verstopfungstiefe
kann aus den Berichten, d.h. den Freipunkttechniken bestimmt werden.
Beispielsweise veranlaßt
die Schieferexpansion Probleme einige Zeit nach dem die Sektion
durchbohrt wurde. Die verlorene Zirkulation oder die Bohrlochsteuerorte
müssen
ebenso nicht bei der Bittiefe sein. In einer Ausführungsform
kann die Bittiefe verwendet werden, der Wert kann jedoch von dem Be nutzer
geändert
werden. Eine andere Ausführungsform
kann zwei Tiefenfelder, wie z.B. Bittiefe und Verstopfungspunkt
unterstützen.
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In
einigen Ausführungsformen
eines Wissensattachmentsystems, wenn eine Abfrage, die eine Tiefe zurückgibt,
strukturiert werden kann, kann sie einem Wissensattachment zugewiesen
werden. In einer Ausführungsform
können
die Wissensattachments Ereignissen, z.B. DIMS-Ereignissen, zugewiesen
sein, und können
somit die Fähigkeit
bereitstellen, die Tagesberichte anzusehen.
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Einige
Ausführungsformen
eines Wissenattachmentsystems müssen
nicht ihre eigene Datenbank haben, sondern können Daten aus anderen Quellen,
z.B. DIMS und OpenWorks beziehen. Wenn Wissensattachments erzeugt
werden, können
sie außerhalb
des Wissensattachmentsystems, beispielsweise in einer Datenbank,
wie z.B. OpenWorks oder DIMS, gespeichert werden.
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In
einer Ausführungsform
kann der Benutzer Fragen für
die Wiederverwendung erzeugen. Der Benutzer wird dann in der Lage
sein, aus einer Liste auszuwählen
einschließlich
dieser wiederverwendbaren Abfragen.
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Eine
Ausführungsform
kann die Anzeige von nur den Daten innerhalb eines bestimmten Bereichs
eines gegebenen Fehlerplans, beispielsweise 50 m, anzeigen.
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Eine
Ausführungsform
kann eine Datendatei unterstützen,
wie z.B. eine Virtual Reality Markup Language-(VRML)-Datei, die
vollständig
portabel ist und alle relevanten Daten und Links enthält.
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Einige
Ausführungsformen
können
verwendet werden, um BHA, den Bittyp, den Verschalungssitz und/oder
die ROP-Information zu visualisieren. Dieser weitert den Bereich
der Verwendungen, den ein Bohringenieur für solch ein Werkzeug hat, signifikant.
In einer Ausführungsform
kann ROP als eine Logkurve in dem Betrachter angesehen werden. In
einer Ausführungsform
kann ein BHA-Veränderungs-
oder ein Bitwechselereignis als Wissensattachment dargestellt sein.
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Ergebnis
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Ein
Wissensattachmentsystem erweist sich insbesondere nützlich,
um separate Daten gleichzeitig darzustellen und zwar in solch einer
Art und Weise, daß die
Zwischenabhängigkeiten
zwischen dem Erdmodell und der Bohrbetriebsdaten evident werden
und korreliert werden. Auf Betriebsvorfälle und Erfahrungen, die von
früheren
Bohrlöchern
bekannt sind, wird leicht zugegriffen und sie werden im Kontext
des Erdmodells wahrgenommen. Durch das Verstehen dieser Information
zu Beginn des Bohrlochplanprozesses kann die Betriebseffizienz verbessert
werden.
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Obgleich
das System und das Verfahren der vorliegenden Erfindung in Verbindung
mit verschiedenen Ausführungsformen
beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf die spezifi schen
hier ausgeführten
Formen beschränkt,
sondern im Gegenteil, ist vorgesehen, solche Alternativen, Modifikationen
und Äquivalente,
die vernünftigerweise
innerhalb des Schutzbereichs der beanspruchten Erfindung, wie sie
durch die angefügten Ansprüche festgelegt
wird, beinhaltet sind, abzudecken.