KR20200043668A - method and system of prediction of drilling time using probabilistic analysis method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 확률론적 분석 방법을 이용한 시추기간 예측 방법 및 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시추기간의 예측시 정확성이 개선되는 확률론적 분석 방법을 이용한 시추기간 예측 방법 및 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method and system for predicting a drilling period using a probabilistic analysis method, and more particularly, to a method and system for predicting a drilling period using a stochastic analysis method in which accuracy is improved when predicting a drilling period.
일반적으로 자원개발 사업시 시추를 통해 석유 또는 가스의 부존 여부를 직접 확인하는 작업은 필수적이며, 시추작업은 계획에 의해 효율적으로 수행하는지 여부에 따라 사업의 경제성이 크게 좌우된다. In general, in the resource development project, it is essential to directly check for the existence of oil or gas through drilling, and the economic feasibility of the project depends largely on whether the drilling work is efficiently performed according to the plan.
여기서, 시추작업이 경과됨에 따라 시추기간이 점차 길어지고 시추깊이가 깊어지기 때문에 시추작업 중 문제 발생의 위험과 시추비용이 증가하게 된다. 따라서, 시추작업의 효율적 계획 및 수행을 통해 시간에 따른 시추공 굴착 깊이를 예측하여 시추작업을 수행하는 것이 중요하다. Here, as the drilling operation progresses, the drilling period gradually increases and the drilling depth increases, so that the risk of problems during the drilling operation and the drilling cost increase. Therefore, it is important to perform drilling by predicting the depth of drilling hole excavation over time through efficient planning and execution of drilling.
최근에는, 시추작업의 불확실성을 고려한 확률론적 시추기간 예측 기술이 대규모의 광구를 운영하는 메이저 석유 회사를 중심으로 연구 및 개발되고 있다. 여기서, 시추작업시 저류층 상태, 시추장비, 날씨 등에 의한 불확실성이 있으며 이를 고려한 시추계획 수립이 이루어져야 한다. In recent years, probabilistic drilling period prediction technology considering uncertainty of drilling has been researched and developed around major oil companies operating large scale mines. Here, when drilling, there is uncertainty due to the state of the reservoir, drilling equipment, weather, etc., and a drilling plan should be established in consideration of this.
반면, 국내에서는 시추자료 데이터베이스 구축을 위한 프로그램이 개발된 바 있으나, 광구 운영 경험이 상대적으로 부족하여 연구 및 개발이 미비한 실정이며, 시추계획 수립과 관련된 기술축적이 계속해서 요구되고 있다.On the other hand, although a program for establishing a drilling data database has been developed in Korea, research and development is insufficient due to relatively inexpensive operating experience, and technical accumulation related to the establishment of a drilling plan is continuously required.
특히, 시추계획시 시추이수 손실, 비정상 압력층 발견, 시추공의 불안정성 등의 시추작업 중 발생될 수 있는 불확실한 요소에 의해 시추를 위한 시추계획 수립시 불확실성이 증대되므로 시추 시간 또는 비용의 정확한 추정이 어려운 문제점이 있었다. In particular, it is difficult to accurately estimate the drilling time or cost because the uncertainty increases when establishing a drilling plan due to uncertain factors that may occur during drilling, such as loss of drilling completion, abnormal pressure layer discovery, and instability of the drilling hole. There was a problem.
이에 따라, 실제 시추과정과 상이한 시추계획의 수립으로 인한 인적 및 물적 비용이 증가되므로 경제성이 저하되는 문제점이 있었다. Accordingly, human and material costs due to the establishment of a drilling plan different from the actual drilling process are increased, and thus there is a problem that economic efficiency is deteriorated.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 시추기간의 예측시 정확성이 개선되는 확률론적 분석 방법을 이용한 시추기간 예측 방법 및 시스템을 제공하는 것을 해결과제로 한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a method and system for predicting a drilling period using a probabilistic analysis method in which accuracy is improved when predicting a drilling period.
상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 시추작업 및 시추공 구간에 따른 시추공 데이터베이스 및 광구별 데이터베이스가 구축되도록 시추 리그 이동 및 설치, 드릴링, 서큘레이팅, 케이싱, 시멘팅, 트리핑, 테스팅을 포함하는 시추구간별 작업과정이 개별 분류되어 입력부에 입력되고 데이터베이스부에 저장되는 제1단계; 상기 데이터베이스부에 저장된 데이터를 기반으로 함수분포방식이 추출되고, 무작위로 생성되는 난수의 생성범위가 설정되도록 개별 시추구간별 확률분포의 시추작업시간에 대한 분포인자가 산출되어 상기 데이터베이스부에 저장되는 제2단계; 상기 데이터베이스부에 저장된 상기 분포인자의 범위 내에서 난수발생부를 통해 상기 난수가 생성되어 몬테카를로 시뮬레이션이 수행됨에 따라 시추깊이에 따른 개별 시추구간별 시추작업시간에 대한 개별 확률분포가 연산부에 의해 산출되어 상기 데이터베이스부에 저장되는 제3단계; 및 개별 시추구간별 시추작업시간이 상기 연산부에 의해 합산되어 시추과정에 소요되는 전체 예상시추작업기간이 산출되는 제4단계를 포함하는 확률론적 분석 방법을 이용한 시추기간 예측 방법을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention includes drilling and rig movement and installation, drilling, circulating, casing, cementing, tripping, testing, so as to build a borehole database and a wide area database according to the drilling operation and borehole section A first step in which work processes for each section are individually classified and input to an input unit and stored in a database unit; Based on the data stored in the database unit, the function distribution method is extracted, and distribution factors for the drilling time of the probability distribution for each drilling section are calculated and stored so that the randomly generated random number generation range is set and stored in the
한편, 본 발명은 시추 리그 이동 및 설치, 드릴링, 서큘레이팅, 케이싱, 시멘팅, 트리핑, 테스팅을 포함하는 시추구간별 작업과정이 개별적으로 입력되고, 확률분포방식이 추출되며, 무작위로 생성되는 난수의 생성범위가 설정되도록 개별 시추구간별 확률분포의 시추작업시간에 대한 분포인자가 산출되는 입력부; 상기 입력부를 통해 입력된 상기 시추구간별 작업과정 및 상기 확률분포방식 및 상기 분포인자가 저장되며, 시추깊이에 대한 개별 시추구간별 시추작업시간 및 전체 예상시추작업기간이 저장되는 데이터베이스부; 상기 데이터베이스부에 저장된 상기 분포인자의 범위 내에서 몬테카를로 시뮬레이션이 수행되도록 무작위로 난수를 생성시키는 난수발생부; 상기 분포인자의 범위 내에서 시추작업시간에 대한 몬테카를로 시뮬레이션을 수행하여 시추깊이에 따른 개별 시추구간별 시추작업시간에 대한 개별 확률분포를 산출하며, 개별 시추구간별 시추작업시간을 합산하여 전체 예상시추작업기간을 산출하는 연산부; 및 시추작업 및 시추공 구간에 따른 시추공 데이터베이스 및 광구별 데이터베이스가 선택적으로 출력되며, 시추작업시간 경과에 따른 시추깊이, 개별 시추구간별 시추작업시간, 전체 예상시추작업기간이 선택적으로 출력되는 디스플레이부를 포함하는 확률론적 분석 방법을 이용한 시추기간 예측 시스템을 제공한다. On the other hand, according to the present invention, the drilling rig movement and installation, drilling, circulating, casing, cementing, tripping, and testing processes for each drilling section including testing are individually input, a probability distribution method is extracted, and random numbers generated at random An input unit for calculating a distribution factor for a drilling time of a probability distribution for each drilling section so that a generation range of the is set; A database unit that stores the work process for each drilling section and the probability distribution method and the distribution factors input through the input unit, and stores the drilling work time for each drilling section for the drilling depth and the entire estimated drilling work period; A random number generator randomly generating random numbers to perform a Monte Carlo simulation within the range of the distribution factors stored in the database unit; The Monte Carlo simulation of the drilling time within the range of the above distribution factors is performed to calculate the individual probability distribution for the drilling time for each drilling section according to the drilling depth, and the total estimated drilling time is summed by adding the drilling time for each drilling section. A calculation unit for calculating a work period; And a borehole database according to a drilling operation and a borehole section and a database for each mining section are selectively output, including a drilling depth according to the elapse of drilling time, a drilling time for each drilling section, and a display unit for selectively outputting the entire estimated drilling period It provides a drilling period prediction system using a stochastic analysis method.
상기의 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.Through the above solution, the present invention provides the following effects.
첫째, 몬테카를로 시뮬레이션 수행을 통해 산출된 시추구간별 작업과정의 개별 확률분포가 합산되어 시추 작업과정에 소요되는 전체 예상시추작업기간이 정확하게 산출됨에 따라 의사결정시 결과에 대해 유연한 판단이 가능하며 결정론적 기법에 비해 단일 값이 아닌 범위의 개념으로 결과가 산출될 수 있다.First, it is possible to flexibly judge the results when making decisions, as the total probability distribution for each drilling section is accurately calculated by summing up the individual probability distribution of each drilling section calculated through the Monte Carlo simulation. Compared to the technique, the result can be produced with the concept of a range rather than a single value.
둘째, 시추기술자료데이터에 대응되어 균등분포, 삼각분포, 퍼트분포, 정규분포, 로그정규분포 중 적어도 어느 하나의 함수분포방식 및 그에 대한 분포인자가 추출 및 산출됨에 따라 시추기간 예측을 위한 최적화된 입력값이 도출되므로 예측정밀성이 현저히 개선될 수 있다.Second, it is optimized for predicting the drilling period by extracting and calculating the function distribution method and distribution factors for at least one of uniform distribution, triangular distribution, putt distribution, normal distribution, and log normal distribution in response to drilling technology data. Since the input value is derived, the prediction precision can be significantly improved.
셋째, 시추구간별 작업과정마다 개별적으로 산출되는 개별 확률분포에는 저류층 상태, 시추이수 손실, 비정상 압력층 발견, 시추공의 불안전성, 시추장비, 날씨 등에 의한 불확실성에 의해 소요되는 시간 요소가 반영되므로 시추기간 예측시 예측정밀성이 현저히 개선될 수 있다. Third, the drilling period is reflected in the individual probability distribution calculated individually for each work process per drilling section, because the time required by uncertainty due to the reservoir status, drilling loss, abnormal pressure layer discovery, borehole instability, drilling equipment, weather, etc. Prediction precision can be significantly improved during prediction.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 확률론적 분석 방법을 이용한 시추기간 예측 방법을 나타낸 흐름도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 확률론적 분석 방법을 이용한 시추기간 예측 시스템을 나타낸 블록도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 확률론적 분석 방법을 이용한 시추기간 예측 방법에서 시추작업 과정을 나타낸 개념도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 확률론적 분석 방법을 이용한 시추기간 예측 방법에서 확률분포함수 및 누적확률분포함수를 나타낸 개념도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 확률론적 분석 방법을 이용한 시추기간 예측 방법에서 시추공별 데이터베이스를 나타낸 예시도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 확률론적 분석 방법을 이용한 시추기간 예측 방법에서 광구별 데이터베이스를 나타낸 예시도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 확률론적 분석 방법을 이용한 시추기간 예측 방법에서 시추깊이에 따른 시추작업시간을 나타낸 그래프.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 확률론적 분석 방법을 이용한 시추기간 예측 방법에서 시추작업 구간별 시추작업시간을 나타낸 그래프.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 확률론적 분석 방법을 이용한 시추기간 예측 방법에서 시추작업 구간별 시추작업시간을 나타낸 예시도.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 확률론적 분석 방법을 이용한 시추기간 예측 방법에서 개별 시추작업별 시추작업시간을 나타낸 예시도.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 확률론적 분석 방법을 이용한 시추기간 예측 방법에서 전체 예상시추작업기간에 대한 확률을 나타낸 그래프. 1 is a flowchart illustrating a method for predicting a drilling period using a stochastic analysis method according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing a drilling period prediction system using a stochastic analysis method according to an embodiment of the present invention.
3 is a conceptual diagram showing a drilling process in a drilling period prediction method using a stochastic analysis method according to an embodiment of the present invention.
4 is a conceptual diagram showing a probability distribution function and a cumulative probability distribution function in a drilling period prediction method using a stochastic analysis method according to an embodiment of the present invention.
5 is an exemplary view showing a database for each borehole in a method for predicting a drilling period using a stochastic analysis method according to an embodiment of the present invention.
6 is an exemplary view showing a database for each segment in a method for predicting a drilling period using a stochastic analysis method according to an embodiment of the present invention.
7 is a graph showing drilling time according to drilling depth in a drilling period prediction method using a stochastic analysis method according to an embodiment of the present invention.
8 is a graph showing drilling time for each drilling operation section in a drilling period prediction method using a stochastic analysis method according to an embodiment of the present invention.
9 is an exemplary view showing a drilling operation time for each drilling operation section in a drilling period prediction method using a stochastic analysis method according to an embodiment of the present invention.
10 is an exemplary view showing a drilling operation time for each drilling operation in a drilling period prediction method using a stochastic analysis method according to an embodiment of the present invention.
11 is a graph showing the probability of the entire estimated drilling operation period in the drilling period prediction method using the probabilistic analysis method according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 확률론적 분석 방법을 이용한 시추기간 예측 방법 및 시스템을 상세히 설명한다.Hereinafter, a method and system for predicting a drilling period using a stochastic analysis method according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 확률론적 분석 방법을 이용한 시추기간 예측 방법을 나타낸 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 확률론적 분석 방법을 이용한 시추기간 예측 시스템을 나타낸 블록도이다. 그리고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 확률론적 분석 방법을 이용한 시추기간 예측 방법에서 시추작업 과정을 나타낸 개념도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 확률론적 분석 방법을 이용한 시추기간 예측 방법에서 확률분포함수 및 누적확률분포함수를 나타낸 개념도이다. 그리고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 확률론적 분석 방법을 이용한 시추기간 예측 방법에서 시추공별 데이터베이스를 나타낸 예시도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 확률론적 분석 방법을 이용한 시추기간 예측 방법에서 광구별 데이터베이스를 나타낸 예시도이다. 그리고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 확률론적 분석 방법을 이용한 시추기간 예측 방법에서 시추깊이에 따른 시추작업시간을 나타낸 그래프이고, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 확률론적 분석 방법을 이용한 시추기간 예측 방법에서 시추작업 구간별 시추작업시간을 나타낸 그래프이다. 그리고, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 확률론적 분석 방법을 이용한 시추기간 예측 방법에서 시추작업 구간별 시추작업시간을 나타낸 예시도이고, 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 확률론적 분석 방법을 이용한 시추기간 예측 방법에서 개별 시추작업별 시추작업시간을 나타낸 예시도이다. 그리고, 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 확률론적 분석 방법을 이용한 시추기간 예측 방법에서 전체 예상시추작업기간에 대한 확률을 나타낸 그래프이다.1 is a flowchart illustrating a drilling period prediction method using a stochastic analysis method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing a drilling period prediction system using a stochastic analysis method according to an embodiment of the present invention It is. And, Figure 3 is a conceptual diagram showing a drilling process in the drilling period prediction method using a stochastic analysis method according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a drilling using a stochastic analysis method according to an embodiment of the present invention This is a conceptual diagram showing the probability distribution function and the cumulative probability distribution function in the period prediction method. And, Figure 5 is an exemplary view showing a database for each borehole in the drilling period prediction method using a stochastic analysis method according to an embodiment of the present invention, Figure 6 is using the stochastic analysis method according to an embodiment of the present invention It is an example showing a database for each mining area in a method for predicting a drilling period. And, Figure 7 is a graph showing the drilling time according to the drilling depth in the drilling period prediction method using a stochastic analysis method according to an embodiment of the present invention, Figure 8 is a stochastic analysis according to an embodiment of the present invention It is a graph showing the drilling time for each drilling work section in the method of predicting the drilling period using the method. And, Figure 9 is an exemplary view showing a drilling operation time for each drilling operation section in the drilling period prediction method using a stochastic analysis method according to an embodiment of the present invention, Figure 10 is a stochastic according to an embodiment of the present invention This is an exemplary diagram showing the drilling time for each drilling task in the method of predicting the drilling period using the analysis method. And, Figure 11 is a graph showing the probability for the entire estimated drilling operation period in the drilling period prediction method using a stochastic analysis method according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 11에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 확률론적 분석 방법을 이용한 시추기간 예측 시스템(100)은 입력부(10), 데이터베이스부(20), 난수발생부(30), 연산부(40), 디스플레이부(50)를 포함함이 바람직하다.1 to 11, the drilling
그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 확률론적 분석 방법을 이용한 시추기간 예측 방법은 시추구간별 작업과정이 개별 분류되어 입력 및 저장(s10), 확률분포방식 추출 및 분포인자 산출 및 저장(s20), 난수 생성을 통해 몬테카를로 시뮬레이션이 수행됨에 따라 시추깊이에 대한 개별 시추구간별 시추작업시간 도출(s30), 개별 시추구간별 시추작업시간이 합산되어 전체 예상시추작업기간 산출(s40)의 단계를 포함함이 바람직하다. In addition, in the method of predicting a drilling period using the probabilistic analysis method according to an embodiment of the present invention, a work process for each drilling section is classified and input and stored (s10), probability distribution method extraction, and distribution factor calculation and storage (s20) , As the Monte Carlo simulation is performed through random number generation, it includes the steps of deriving the drilling work time for each drilling section for the drilling depth (s30), and adding the drilling work time for each drilling section to calculate the total estimated drilling work period (s40). Preferably.
먼저, 시추작업 및 시추공 구간에 따른 시추공 데이터베이스 및 광구별 데이터베이스가 구축되도록 시추 리그(Rig) 이동 및 설치, 드릴링(driling), 서큘레이팅(Circulating), 케이싱(Casing), 시멘팅(Cementing), 트리핑(Tripping), 테스팅(Testing)을 포함하는 시추구간별 작업과정이 개별 분류되어 상기 입력부(10)에 입력되고 상기 데이터베이스부(20)에 저장된다(s10). First, drilling and moving, installation, drilling, circulating, casing, cementing, tripping, so as to build a borehole database and a wide area database according to the drilling operation and borehole section (Tripping), the operation process for each drilling section including testing (Testing) is individually classified and input to the
여기서, 상기 시추구간별 작업과정은 시추작업 구간(Phase), 개별 시추작업(Activity), 시추공 구간(Hole Section)으로 구분될 수 있으며, 시추작업 구간은 복수개의 개별 시추작업을 포함함이 바람직하다. 그리고, 시추작업은 탐사결과 도출된 유망구조에 대해 직접적으로 지층을 굴착하여 석유/천연가스의 부존 여부를 확인하는 작업을 의미한다. 그리고, 상기 광구는 석유/천연가스, 광물 등이 채굴되는 구역을 의미하며, 상기 시추공은 석유/천연가스의 채굴이나 지질 조사, 광상의 탐사 등을 위해 굴착되는 구멍을 의미한다. 예컨대, 하나의 광구에 적어도 하나 이상의 상기 시추공이 포함될 수 있다. Here, the work process for each drilling section may be divided into a drilling work section (Phase), an individual drilling work (Activity), and a drilling hole section (Hole Section), and the drilling work section preferably includes a plurality of individual drilling work. . In addition, the drilling operation refers to an operation of directly excavating a geological layer against the promising structure derived from the exploration and confirming the existence of oil / natural gas. In addition, the mining means an area where oil / natural gas, minerals, and the like are mined, and the borehole means a hole that is excavated for mining or geological investigation of oil / natural gas, exploration of deposits, and the like. For example, at least one of the boreholes may be included in one photosphere.
이때, 시추작업을 위한 시추계획 수립시 저류층 상태, 시추이수 손실, 비정상 압력층 발견, 시추공의 불안전성, 시추장비, 날씨 등에 의한 불확실성 및 위험가능성이 존재하므로 이를 고려한 시추계획 수립이 이루어져야 한다. 더욱이, 시추 탐사단계에 소요되는 비용이 약 70~80% 정도이며, 개발 및 생산 단계에서도 시추계획에 따라 저류층에서 석유/천연가스가 생산될 수 있는 통로인 생산정이 제공되므로 정확한 시추계획이 수립되는 것이 중요하다.At this time, when establishing a drilling plan for drilling, there are uncertainties and risks due to reservoir conditions, loss of drilling water, abnormal pressure layer discovery, instability of the borehole, drilling equipment, weather, etc. Moreover, the cost required for the drilling exploration stage is about 70 ~ 80%, and in the development and production stage, the production well, which is the channel through which the oil and natural gas can be produced in the reservoir according to the drilling plan, is provided. It is important.
그리고, 상기 시추구간별 작업과정은 일일시추보고서(Daily Drilling Report, DDR)를 기반으로 저장된 기존의 시추공 및 광구에 대한 시추기술자료데이터를 기반으로 시추구간이 자동 분류되어 상기 입력부(10)에 입력될 수 있으며, 시추계획 전문가에 의해 수동으로 상기 입력부(10)에 입력될 수도 있다. In addition, the drilling process for each drilling section is automatically classified based on the existing drilling hole and mining drilling technology data stored on the basis of the Daily Drilling Report (DDR) and input to the
도 3을 참조하면, 시추구간별 작업과정은 시추 리그 이동 및 설치, 드릴링, 서큘레이팅, 케이싱, 시멘팅, 트리핑, 테스팅을 포함함이 바람직하다. 더욱이, 상기 시추구간별 작업과정에는 파이프막힘(Stuck Pipe), 시추공에 발생되는 문제, 날씨에 의한 시추지연 등의 비상 작업과정 등이 더 포함될 수 있다.Referring to FIG. 3, it is preferable that the operation process for each drilling section includes drilling rig movement and installation, drilling, circulating, casing, cementing, tripping, and testing. Moreover, the work process for each drilling section may further include a stuck pipe, a problem occurring in a borehole, and an emergency work process such as a delay in drilling due to weather.
이때, 시추작업 과정은 다음과 같다. 먼저, 시추공 형성을 위해 시추 리그가 시추목표지점으로 이동되어 설치될 수 있다. 그리고, 시추 리그에 의해 시추목표지점의 표면으로부터 하부로 지면이 드릴링되어 시추공이 형성될 수 있다. 이어서, 시추공이 드릴링됨에 따라 발생된 진흙 등이 펌프 등을 통해 배출되고, 시추공 내주가 붕괴, 파열 및 인장 파손과 같은 다양한 힘에 견딜 수 있도록 시멘팅 및 케이싱될 수 있다.At this time, the drilling process is as follows. First, in order to form a borehole, a drilling rig may be installed to be moved to a drilling target point. Then, the ground may be drilled from the surface of the drilling target point to the bottom by the drilling rig to form a borehole. Subsequently, mud or the like generated as the borehole is drilled is discharged through a pump or the like, and the inner borehole can be cemented and cased to withstand various forces such as collapse, rupture, and tensile breakage.
또한, 석유/천연가스가 위치 또는 위치할 것으로 예상되는 지저의 최종심도에 도달되도록 드링링 및 케이싱을 포함하는 상술된 작업과정이 반복될 수 있다. 그리고, 최종심도까지 시추공이 형성됨에 따라 드릴링, 시멘팅, 케이싱, 트리핑, 테스팅 등의 작업과정이 종료될 수 있다. In addition, the above-described work process including the drilling and casing can be repeated so that the oil / natural gas reaches the final depth of the ground where it is or is expected to be located. And, as the borehole is formed up to the final depth, work processes such as drilling, cementing, casing, tripping, and testing may be finished.
이에 따라, 시추 리그 이동 및 설치, 드릴링, 서큘레이팅, 케이싱, 시멘팅, 트리핑, 테스팅을 포함하는 각 시추구간별 작업과정이 개별 분류되어 상기 입력부(10)에 입력되고 상기 데이터베이스부(20)에 저장되므로 시추기간 예측시 예측정밀성이 개선될 수 있다. Accordingly, the drilling rig movement and installation, drilling, circulating, casing, cementing, tripping, and testing of each drilling section, including testing, are individually classified and input to the
한편, 상기 데이터베이스부(20)에 저장된 데이터를 기반으로 균등분포, 삼각분포, 퍼트(PERT)분포, 정규분포, 로그정규분포 중 적어도 어느 하나의 함수분포방식이 추출 또는 입력되고, 무작위로 생성되는 난수의 생성범위가 설정되도록 개별 시추구간별 확률분포의 시추작업시간에 대한 분포인자가 자동 산출되어 상기 데이터베이스부(20)에 저장된다(s20). On the other hand, based on the data stored in the
여기서, 도 4를 참조하면, 상기 함수분포방식은 상기 데이터베이스부(20)에 저장된 데이터를 기반으로 상기 데이터베이스부(20)에 기저장된 복수개의 확률분포함수(Probability Distribution Function, PDF) 중 적어도 어느 하나로 상기 입력부(10)에서 추출됨이 바람직하다. Here, referring to FIG. 4, the function distribution method is based on data stored in the
이때, 상기 함수분포방식은 균등분포, 삼각분포, 퍼트(PERT)분포, 정규분포, 로그정규분포를 포함하며, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 함수분포방식이 추출된다 함은 상기 데이터베이스부(20)에 저장된 데이터를 기반으로 난수가 발생됨에 따라 생성되는 확률분포함수 그래프의 형태가 결정되는 것을 의미하며, 실제 확률분포함수 그래프가 생성되는 것이 아니라 어떤 확률분포함수로 나타날지가 결정되는 것으로 이해함이 바람직하다. At this time, the function distribution method includes an even distribution, a triangular distribution, a PERT distribution, a normal distribution, and a log normal distribution, but is not limited thereto. In addition, the fact that the function distribution method is extracted means that the shape of the probability distribution function graph generated as the random number is generated is determined based on the data stored in the
그리고, 상기 함수분포방식은 상기 데이터베이스부(20)에 저장된 데이터를 기반으로 추출되되, 상기 데이터라 함은 일일시추보고서(Daily Drilling Report, DDR)를 기반으로 저장된 기존의 시추공 깊이 및 광구에 대한 전반적인 시추기술자료데이터를 포괄하는 의미로 이해함이 바람직하다. In addition, the function distribution method is extracted based on the data stored in the
또한, 상기 데이터베이스부(20)에 저장된 데이터에는 비트 종류, 비트 크기, 노즐 크기 등의 Bit/BHA 정보와, WOB(Weight Of Blend), ROP(Rate Of Penetration), RPM(Revolutions Per Minute), 비트수력, 토크 등의 시추관련 정도와, 밀도, 온도, 점도 등의 진흙 관련 정보와, HSE(Health, Safety and Environmental), 장비재고, 날씨 등의 기타 정보가 포함될 수 있다. In addition, the data stored in the
여기서, 도 5를 참조하면, 상기 데이터베이스부(20)에는 시추공 구간으로 구분하여 심도별 시추속도를 나타낼 수 있는 ROP와, 주요 시추작업에 대한 소요시간에 대한 데이터가 저장됨이 바람직하다. 또한, 도 6을 참조하면, 상기 데이터베이스부(20)는 상술된 도 5에 도시된 데이터를 바탕으로 각 시추공들의 주요 시추작업시 소요된 시간에 대한 데이터가 저장됨이 바람직하다. Here, referring to FIG. 5, it is preferable that the
또한, 상기 함수분포방식은 상기 데이터베이스부(20)에 저장된 데이터의 제공량을 기반으로 추출될 수 있으며, 데이터 제공량의 정도에 대응되어 균등분포, 삼각분포, 퍼트(PERT)분포, 정규분포, 로그정규분포 중 적어도 어느 하나의 함수분포방식이 추출될 수 있다.In addition, the function distribution method may be extracted based on the provision amount of data stored in the
이에 따라, 상기 데이터베이스부(20)에 저장된 데이터를 기반으로 상기 데이터베이스부(20)에 기저장된 복수개의 확률분포함수 중 적어도 어느 하나로 상기 함수분포방식이 추출 또는 입력되어 상기 입력부(10)에서 입력되어 상기 데이터베이스부(20)에 저장될 수 있다. Accordingly, the function distribution method is extracted or input to at least one of a plurality of probability distribution functions pre-stored in the
물론, 경우에 따라 상기 함수분포방식은 시추계획 전문가에 의해 상기 함수분포방식이 결정됨에 따라 수동으로 상기 입력부(10)에 입력되어 상기 데이터베이스부(20)에 저장될 수도 있다. Of course, in some cases, the function distribution method may be manually input to the
한편, 상기 분포인자는 개별 시추작업시간의 산출을 위해 생성되는 난수의 생성범위 및 난수의 분포밀도가 설정되도록 최소값, 중간값, 최대값, 평균값, 표준편차 중 적어도 하나 이상이 상기 입력부에서 자동 산출되어 상기 데이터베이스부에 저장됨이 바람직하다.Meanwhile, at least one of a minimum value, a median value, a maximum value, an average value, and a standard deviation is automatically calculated by the input unit so that a generation range of a random number and a distribution density of random numbers are generated to calculate individual drilling time. It is preferably stored in the database.
여기서, 상기 데이터베이스부(20)에 저장된 데이터를 기반으로 추출된 상기 함수분포방식에 대응되어 난수의 생성범위가 설정되도록 최소값, 중간값, 최대값, 평균값, 표준편차 중 적어도 하나 이상이 자동 산출되어 상기 데이터베이스부에 저장될 수 있다.Here, at least one of a minimum value, a median value, a maximum value, an average value, and a standard deviation is automatically calculated so that a generation range of a random number is set corresponding to the function distribution method extracted based on the data stored in the
이때, 상기 함수분포방식은 상기 데이터베이스부(20)에 저장된 상기 환경데이터와 상기 시추기술자료데이터를 포함하는 데이터를 기반으로 상기 연산부(40)에 의해 최적화된 수치값으로 산출되어 상기 입력부(10)에 입력될 수 있다. At this time, the function distribution method is calculated based on the data including the environmental data and the drilling technique data stored in the
이에 따라, 난수 생성을 통한 몬테카를로 시뮬레이션 수행시 상기 함수분포방식 및 상기 분포인자의 저장값에 대응되어 확률분포함수 그래프가 생성되므로 시추기간 예측시 예측정밀성이 개선될 수 있다. Accordingly, when performing Monte Carlo simulation through random number generation, since the probability distribution function graph is generated corresponding to the function distribution method and the stored values of the distribution factors, prediction precision can be improved when predicting a drilling period.
물론, 경우에 따라 상기 분포인자는 시추계획 전문가에 의해 상기 함수분포방식에 대응되는 수치값이 수동으로 상기 입력부(10)에 입력되어 상기 데이터베이스부(20)에 저장될 수도 있다. Of course, in some cases, the distribution factor may be manually input to the
한편, 도 4를 참조하면, 상기 확률분포함수는 하기의 수학식 1 및 수학식 2에 의해 산출될 수 있다. Meanwhile, referring to FIG. 4, the probability distribution function may be calculated by
상기 수학식 1 및 상기 수학식 2에서, a는 분포인자의 최소값이고, b는 분포인자의 최대값이고, x는 시추작업시간이고, f(x)는 확률분포함수를 의미함이 바람직하다. 이때, 상기 수학식 1 및 상기 수학식 2에 의해 산출되는 확률분포함수는 균등분포의 형태로 도시된다.In
이때, 균등분포는 연속 확률분포 중 가장 단순한 형태의 확률분포로 상기 분포인자의 최소값 및 최대값 사이 구간 내의 모든 부분에 대해 동일한 확률을 가지며, 나머지 구간에서는 확률이 0이 된다. At this time, the uniform distribution is the simplest form of probability distribution among continuous probability distributions, and has the same probability for all parts in the section between the minimum and maximum values of the distribution factor, and the probability is 0 in the remaining sections.
그리고, 균등분포의 분포형태 결정시 상기 분포인자는 최소값과 최대값으로 정의되며, 균등분포는 한정된 표본자료만을 가지거나 자료의 신뢰성이 낮거나 적합한 분포를 알 수 없을 때 대략적인 분포를 파악하기 위해 추출 및 사용될 수 있다. In addition, when determining the distribution type of the uniform distribution, the distribution factors are defined as the minimum value and the maximum value, and the uniform distribution has a limited sample data, or if the reliability of the data is low or an appropriate distribution is not known, to determine the approximate distribution. Can be extracted and used.
한편, 도 4를 참조하면, 상기 확률분포함수는 하기의 수학식 3 및 수학식 4에 의해 산출될 수 있다. Meanwhile, referring to FIG. 4, the probability distribution function may be calculated by
상기 수학식 3 및 상기 수학식 4에서, a는 분포인자의 최소값이고, b는 분포인자의 최대값이고, c는 분포인자의 중간값이고, x는 시추작업시간이고, f(x)는 확률분포함수를 의미함이 바람직하다. 이때, 상기 수학식 3 및 상기 수학식 4에 의해 산출되는 확률분포함수는 삼각분포의 형태로 도시된다.In
이때, 삼각분포는 상기 분포인자의 최소값, 중간값, 및 최대값 사이 구간 내에서 상이한 확률을 가지며, 상세하게는 최소값에서부터 중간값으로 갈수록 확률이 증가되며 중간값에서 최대값으로 갈수록 확률이 감소되는 형태이다. At this time, the triangular distribution has different probabilities within the interval between the minimum, median, and maximum values of the distribution factor. Specifically, the probability increases from the minimum value to the median value, and the probability decreases from the median value to the maximum value. Form.
그리고, 삼각분포는 일반적으로 한정된 표본 자료만을 가지고 있어 모집단을 설명할 수 있는 확률분포를 결정하기 어려운 경우 추출 및 사용될 수 있다. 또한, 균등분포나 삼각분포는 최소값과 최대값이 요구되며 삼각분포에서는 중간값이 더 요구되어 자료의 특정한 범위를 설정하고자 할 때 추출되어 사용되기에 적합한 분포이다. 여기서, 삼각분포는 균등분포에 비해 작은 표준편차로 나타나기 때문에 시추작업의 불확실성에 대해 덜 보수적인 예측 결과가 도출될 수 있다.In addition, the triangular distribution generally has only limited sample data and can be extracted and used when it is difficult to determine the probability distribution that can explain the population. In addition, a uniform distribution or a triangular distribution requires minimum and maximum values, and a triangular distribution requires more intermediate values. Here, since the triangular distribution has a smaller standard deviation than the even distribution, a less conservative prediction result can be derived for the uncertainty of drilling.
한편, 도 4를 참조하면, 상기 확률분포함수는 하기의 수학식 5에 의해 산출될 수 있다. Meanwhile, referring to FIG. 4, the probability distribution function may be calculated by
상기 수학식 5에서, a는 분포인자의 최소값이고, b는 분포인자의 최대값이고, c는 분포인자의 중간값이고, x는 시추작업시간이고, f(x)는 확률분포함수를 의미함이 바람직하다. 이때, 상기 수학식 5에 의해 산출되는 확률분포함수는 퍼트(PERT)분포의 형태로 도시된다.In
이때, 퍼트(PERT)분포는 삼각분포와 동일하게 최소값, 중간값, 최대값으로 결정되지만 삼각분포와 달리 부드러운 곡선의 형태로 나타난다. 또한, 삼각분포의 평균값이 최소값, 중간값, 최대값의 산술평균으로 정의되는 반면에, 퍼트(PERT)분포의 평균은 중간값에 4배의 가중치를 곱해서 구한 가중평균으로 정의된다. 따라서, 삼각분포에 비해 중간값에 가깝게 확률이 편향된 형태를 나타내며, 삼각분포를 이용한 결과에 비해 보수적인 예측 결과가 도출될 수 있다.At this time, the PERT distribution is determined as the minimum, median, and maximum values in the same way as the triangular distribution, but unlike the triangular distribution, it appears in the form of a smooth curve. In addition, while the mean value of the triangular distribution is defined as the arithmetic mean of the minimum value, the median value, and the maximum value, the average of the PUT distribution is defined as a weighted average obtained by multiplying the median by a weight of 4 times. Therefore, the probability has a biased form closer to the median than the triangular distribution, and a conservative prediction result can be derived compared to the result using the triangular distribution.
한편, 도 4를 참조하면, 상기 확률분포함수는 하기의 수학식 6에 의해 산출될 수 있다. Meanwhile, referring to FIG. 4, the probability distribution function may be calculated by
상기 수학식 6에서, μ는 분포인자의 평균값이고, σ는 정규분포곡선에 따른 표준편차이고, x는 시추작업시간이고, f(x)는 확률분포함수를 의미함이 바람직하다. 이때, 상기 수학식 6에 의해 산출되는 확률분포함수는 정규분포의 형태로 도시된다.In
이때, 정규분포는 평균값과 표준편차에 의해 모양이 결정되는 종 모양의 확률분포로써 가우스분포(Gauss Distribution)라고도 불린다. 일반적으로 자료의 수가 많아질수록 중심극한정리(Central Limit Theorem)에 의해 정규분포를 따르게 되며, 이러한 특성으로 인해 정규분포는 상이한 확률분포의 결과에 대한 검증을 위해 추출 및 사용될 수 있다. In this case, the normal distribution is a probability distribution of a bell shape whose shape is determined by an average value and a standard deviation, also called a Gauss distribution. In general, as the number of data increases, the normal distribution is followed by the Central Limit Theorem. Due to these characteristics, the normal distribution can be extracted and used to verify the results of different probability distributions.
또한, 정규분포는 균등분포나 삼각분포와 달리 최소값이 정해져 있지 않아 정규분포에 따라 확률론적 예측을 수행할 경우 비정상적인 값이 생성될 수 있기 때문에 평균값에 비해 표준편차가 큰 경우에는 적합하지 않을 수 있다.Also, unlike the normal distribution or the triangular distribution, the minimum value is not set, so when performing stochastic prediction according to the normal distribution, abnormal values may be generated, so it may not be suitable when the standard deviation is larger than the average value. .
한편, 도 4를 참조하면, 상기 확률분포함수는 하기의 수학식 7에 의해 산출될 수 있다. Meanwhile, referring to FIG. 4, the probability distribution function may be calculated by
상기 수학식 7에서, μ는 분포인자의 평균값이고, σ는 정규분포곡선에 따른 표준편차이고, x는 시추작업시간이고, f(x)는 확률분포함수를 의미함이 바람직하다. 이때, 상기 수학식 7에 의해 산출되는 확률분포함수는 로그 정규분포의 형태로 도시된다. In
이때, 로그 정규분포는 데이터의 값에 로그를 취하면 정규분포를 나타내는 확률분포를 의미하며, 임의의 변수가 로그 형식으로 분산된 경우에 정규분포로 나타난다. 이러한 로그 정규분포는 자연 현상에서 로그 스케일로 변화가 나타나는 경우 추출 및 사용될 수 있으며, 이외에도 경제학이나 신뢰도 분석 등의 분야에도 폭넓게 사용되고 있다. 또한, 로그 정규분포는 정규분포와 돌일하게 평균값과 표준편차에 의해 모양이 결정될 수 있다.In this case, the log normal distribution means a probability distribution indicating a normal distribution when a log is taken for a value of data, and appears as a normal distribution when arbitrary variables are distributed in a logarithmic form. These lognormal distributions can be extracted and used when changes occur from natural phenomena to logarithmic scales, and are also widely used in fields such as economics and reliability analysis. In addition, the lognormal distribution can be shaped by the mean value and the standard deviation as well as the normal distribution.
이에 따라, 시추기술자료데이터에 대응되어 균등분포, 삼각분포, 퍼트분포, 정규분포, 로그정규분포 중 적어도 어느 하나의 함수분포방식 및 그에 대한 분포인자가 추출 및 산출됨에 따라 시추기간 예측을 위한 최적화된 입력값이 도출되므로 예측정밀성이 현저히 개선될 수 있다.Accordingly, it is optimized for the prediction of the drilling period by extracting and calculating at least one function distribution method and distribution factors related to the uniform distribution, triangular distribution, putt distribution, normal distribution, and log normal distribution in response to drilling technology data. The predicted precision can be significantly improved since the input value is derived.
한편, 상기 데이터베이스부(20)에 저장된 상기 분포인자의 범위 내에서 난수발생부를 통해 복수개의 무작위 난수가 기설정된 횟수만큼 생성되어 몬테카를로 시뮬레이션이 수행됨에 따라 시추깊이에 따른 개별 시추구간별 시추작업시간에 대한 개별 확률분포가 상기 연산부(40)에 의해 산출되어 상기 데이터베이스부(20)에 저장된다(s30). Meanwhile, a plurality of random random numbers are generated through a random number generation unit within a range of the distribution factors stored in the
여기서, 개별 시추구간별 시추작업시간에 대한 개별 확률분포가 산출된다 함은 분류된 각각의 시추구간 마다 개별적으로 목표 시추깊이 및 그에 따른 예상 시추작업시간 대한 개별 확률분포함수가 산출됨으로 이해함이 바람직하다. 또한, 개별 시추구간별 시추작업시간은 상술된 시추작업 구간 및 개별 시추작업을 포괄하는 개념으로 이해함이 바람직하다.Here, it is preferable to understand that the individual probability distribution for each drilling section for each drilling section is calculated by calculating the target drilling depth and the respective probability distribution function for the estimated drilling work time for each classified drilling section. . In addition, it is preferable to understand the drilling work time for each drilling section as a concept encompassing the above-described drilling work section and individual drilling work.
또한, 몬테카를로 시뮬레이션이 수행된다 함은 추출 및 저장된 상기 확률분포방식 및 상기 분포인자를 기반으로 기설정된 횟수로 복수개, 예컨대 10,000회의 난수가 무작위 생성됨에 따라 확률분포함수가 생성됨으로 이해함이 바람직하다. In addition, it is preferable to understand that the Monte Carlo simulation is performed as the random number is randomly generated as a plurality of random numbers are generated at a predetermined number of times based on the probability distribution method and the distribution factor, which are extracted and stored.
그리고, 상기 개별 확률분포는 시추 리그 이동 및 설치, 드릴링, 서큘레이팅, 케이싱, 시멘팅, 트리핑, 테스팅 등의 시추구간별 작업과정마다 개별적으로 산출될 수 있다. 또한, 상기 개별 확률분포에는 상기 데이터베이스부(20)에 저장된 상기 데이터를 기반으로 상기 시추구간별 작업과정에서 발생될 수 있는 파이프막힘, 시추공에 발생되는 문제, 날씨에 의한 시추지연 등의 비상 작업과정 발생에 따른 개별 확률분포가 더 포함될 수 있다. In addition, the individual probability distribution may be individually calculated for each drilling section, such as moving and installing a drilling rig, drilling, circulating, casing, cementing, tripping, testing, and the like. In addition, the individual probability distribution is based on the data stored in the
이에 따라, 시추구간별 작업과정마다 개별적으로 산출되는 개별 확률분포에는 저류층 상태, 시추이수 손실, 비정상 압력층 발견, 시추공의 불안전성, 시추장비, 날씨 등에 의한 불확실성에 의해 소요되는 시간 요소가 반영되므로 시추기간 예측시 예측정밀성이 현저히 개선될 수 있다. Accordingly, the individual probability distribution calculated individually for each work process for each drilling section reflects the time factor required by uncertainty due to the state of the reservoir, loss of the number of drilling holes, abnormal pressure layer discovery, instability of the borehole, drilling equipment, and weather. Prediction precision can be significantly improved during period prediction.
한편, 상기 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 시추작업시간 경과에 따른 시추깊이에 대한 개별 시추구간별 소요시간이 추정되도록 상기 연산부(40)에 의해 상기 개별 확률분포가 적분되어 개별 누적확률분포가 산출됨이 바람직하다. 이때, 개별 누적확률분포(Cumulative Distribution Function, CDF)가 상기 개별 확률분포의 확률분포함수로부터 적분 연산되어 산출됨으로 이해함이 바람직하다. On the other hand, it is preferable that the individual probability distribution is integrated by the calculating
또한, 상기 개별 시추구간별 확률분포함수 및 개별 누적분포함수는 상기 데이터베이스부(20)에 저장됨에 따라 상기 디스플레이부(50)를 통해 선택적으로 출력될 수 있다. 이에 따라, 상기 개별 확률분포로 부터 산출된 개별 누적확률분포로부터 시추깊이에 대한 개별 시추구간별 소요시간의 확률값이 파악될 수 있다. In addition, the probability distribution function and the individual cumulative distribution function for each drilling section may be selectively output through the
한편, 개별 시추구간별 시추작업시간이 상기 연산부(40)에 의해 합산되어 시추과정에 소요되는 전체 예상시추작업기간이 산출되어 상기 데이터베이스부(20)에 저장된다(s40). 이때, 전체 예상시추작업기간이라 함은 시추 리그 이동 및 설치, 드릴링, 서큘레이팅, 케이싱, 시멘팅, 트리핑, 테스팅을 포함하는 시추구간별 작업과정 전체에서 소요되는 시추 기간으로 이해함이 바람직하다. On the other hand, the drilling operation time for each drilling section is summed by the
여기서, 상기 연산부(40)에 의해 상기 개별 확률분포가 적분되어 개별 누적확률분포가 산출된 경우, 상기 개별 누적확률분포가 상기 연산부(40)에 의해 합산되어 전체 누적확률분포가 산출될 수 있다.Here, when the individual probability distribution is integrated by the
물론, 경우에 따라 시추깊이에 따른 개별 시추구간별 시추작업시간에 대한 각 상기 개별 확률분포가 시추 작업절차에 따라 순차적으로 합산되어 전체 확률분포에 대한 확률분포함수가 산출되며, 상기 전체 확률분포에 대한 확률분포함수가 적분되어 전체 누적확률분포가 산출될 수도 있다.Of course, in some cases, the respective probability distributions for each drilling operation time for each drilling section according to the drilling depth are sequentially added according to the drilling operation procedure to calculate a probability distribution function for the entire probability distribution. The total probability distribution may be calculated by integrating the probability distribution function.
이에 따라, 몬테카를로 시뮬레이션 수행을 통해 산출된 시추구간별 작업과정의 개별 확률분포가 합산되어 시추 작업과정에 소요되는 전체 예상시추작업기간이 정확하게 예측됨에 따라 의사결정시 결과에 대해 유연한 판단이 가능하며 결정론적 기법에 비해 단일 값이 아닌 범위의 개념으로 결과가 산출될 수 있다. 또한, 전체 예상시추작업기간을 기반으로 최적의 시추계획의 수립이 가능하므로 비용의 불필요한 낭비를 방지하여 경제성이 현저히 개선될 수 있다. Accordingly, the individual probability distributions of the work processes for each drilling section calculated through the Monte Carlo simulation are summed up, so that the entire estimated drilling work time required for the drilling work process is accurately predicted. The result can be produced with the concept of a range rather than a single value compared to a theoretical technique. In addition, since it is possible to establish an optimal drilling plan based on the entire estimated drilling operation period, economical efficiency can be significantly improved by preventing unnecessary waste of cost.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 확률론적 분석 방법을 이용한 시추기간 예측 시스템(100)은 입력부(10), 데이터베이스부(20), 난수발생부(30), 연산부(40), 디스플레이부(50)를 포함함이 바람직하다.Meanwhile, the drilling
상세히, 상기 입력부(10)에는 시추 리그 이동 및 설치, 드릴링, 서큘레이팅, 케이싱, 시멘팅, 트리핑, 테스팅을 포함하는 시추구간별 작업과정이 개별적으로 입력됨이 바람직하다.In detail, it is preferable that the
또한, 상기 입력부(10)에는 확률분포방식이 추출되며, 무작위로 기설정된 횟수로 복수개 생성되는 난수의 생성범위가 설정되도록 개별 시추구간별 확률분포의 시추작업시간에 대한 분포인자가 산출됨이 바람직하다.In addition, the probability distribution method is extracted to the
그리고, 상기 데이터베이스부(20)는 상기 입력부(10)를 통해 입력된 상기 시추구간별 작업과정 및 상기 확률분포방식 및 상기 분포인자가 저장됨이 바람직하다. In addition, it is preferable that the
또한, 상기 데이터베이스부(20)에는 시추깊이에 대한 개별 시추구간별 시추작업시간 및 전체 예상시추작업기간이 저장되고, 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 산출된 개별 확률분포함수 및 개별 누적확률분포함수, 전체 확률분포함수 및 전체 누적확률분포함수가 저장될 수 있다. In addition, the
그리고, 상기 난수발생부(30)는 상기 데이터베이스부(20)에 저장된 상기 분포인자의 범위 내에서 몬테카를로 시뮬레이션이 수행되도록 무작위로 복수개의 난수를 생성시키도록 구비됨이 바람직하다. In addition, the random
또한, 상기 연산부(40)는 상기 분포인자의 범위 내에서 시추작업시간에 대한 몬테카를로 시뮬레이션을 수행하여 시추깊이에 따른 개별 시추구간별 시추작업시간에 대한 개별 확률분포를 산출하며, 개별 시추구간별 시추작업시간을 합산하여 전체 예상시추작업기간을 산출하도록 구비됨이 바람직하다. In addition, the
한편, 상기 디스플레이부(50)에는 시추작업 및 시추공 구간에 따른 시추공 데이터베이스 및 광구별 데이터베이스가 선택적으로 출력될 수 있다. 또한, 상기 디스플레이부(50)에는 시추작업시간 경과에 따른 시추깊이, 개별 시추구간별 시추작업시간, 전체 예상시추작업기간이 선택적으로 출력될 수 있다. On the other hand, the
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 데이터베이스부(20)에 저장된 각종 데이터가 상기 디스플레이부(50)를 통해 선택적으로 출력 및 도시될 수 있다. 5 and 6, various data stored in the
여기서, 도 5를 참조하면, 시추작업 분류를 바탕으로 정리된 시추공별 데이터베이스가 표로써 출력 및 도시될 수 있다. 상세히, 도 5의 좌측상단에는 시추공에 대한 일반정보란이 도시되며, 상기 일반정보란의 하단에는 시추작업 구간 및 개별 시추작업별로 각각 구분된 시추작업시간에 대한 리스트가 도시될 수 있다.Here, referring to FIG. 5, a database for each borehole organized based on a classification of drilling operations may be output and illustrated as a table. In detail, a general information column for a borehole is shown at the upper left of FIG. 5, and a list of drilling work time divided for each drilling work section and each drilling work may be shown at the bottom of the general information field.
그리고, 도 6을 참조하면, 구축된 데이터베이스의 활용을 위해 시추공별 데이터베이스를 취합하여 광구별 데이터베이스가 표로써 출력 및 도시될 수 있다. 상세히, 도 6에서 각 시추공의 시추작업시간이 나열되어 있으며, 시추공 구간별로 시추작업시간이 구분되어 도시될 수 있다. 또한, 도 6의 우측 상단에는 확률론적 분석에서 요구되는 상기 분포인자가 산출되어 도시 및 출력될 수 있다.And, referring to FIG. 6, a database for each borehole may be output and shown as a table by collecting a database for each borehole for utilization of the constructed database. In detail, in FIG. 6, the drilling work time of each borehole is listed, and the drilling work time may be divided and illustrated for each borehole section. In addition, the distribution factor required in stochastic analysis may be calculated and illustrated in the upper right of FIG. 6.
또한, 도 7을 참조하면, 상기 디스플레이부(50)에는 상기 전체 확률분포함수 또는 전체 누적확률분포를 통해 산출된 시추작업시간에 따른 시추깊이에 대한 그래프가 선택적으로 도시될 수 있다. In addition, referring to FIG. 7, a graph for a drilling depth according to a drilling time calculated through the entire probability distribution function or the entire cumulative probability distribution may be selectively displayed on the
그리고, 도 8을 참조하면, 상기 디스플레이부(50)에는 상기 개별 확률분포에 따른 확률분포함수를 통해 산출되는 시추작업 구간별로 소요되는 시간에 대한 그래프가 선택적으로 각각 출력 및 도시될 수 있다. In addition, referring to FIG. 8, a graph of a time required for each drilling operation section calculated through a probability distribution function according to the individual probability distribution may be selectively output and illustrated on the
더욱이, 도 9 및 도 10을 참조하면, 상기 디스플레이부(50)에는 상기 개별 확률분포에 따른 확률분포함수를 통해 산출되는 시추작업 구간 및 개별작업별로 소요되는 시간에 대한 표가 선택적으로 각각 출력 및 도시될 수 있다. Moreover, referring to FIGS. 9 and 10, the
또한, 도 11을 참조하면, 상기 디스플레이부(50)에는 상기 개별 확률분포가 합산되어 연산된 전체 확률분포함수 및 전체 누적확률분포함수에 대한 그래프가 선택적으로 각각 출력 및 도시될 수 있다. 이때, 도 11에 도시된 그래프의 해석시 예컨대, 전체 예상시추작업기간이 400시간 소요될 확률이 20%의 확률로 발생할 수 있다는 의미로 해석될 수 있다. In addition, referring to FIG. 11, a graph of the total probability distribution function and the total cumulative probability distribution function calculated by summing the individual probability distributions may be selectively output and illustrated on the
따라서, 전체 예상시추작업기간에 대한 전체 확률분포가 시추구간별 작업과정마다 개별 분류되어 산출되는 개별 확률분포의 합산을 통해 도출되어 시추 작업과정에 소요되는 전체 예상시추작업기간이 정확하게 예측됨에 따라 정확한 시추계획 수립이 가능하므로 경제성 및 예측정밀성이 현저히 개선될 수 있다. Therefore, the overall probability distribution for the entire estimated drilling operation period is derived through the summation of the individual probability distributions calculated and classified for each drilling section, so that the entire estimated drilling operation period required for the drilling operation process is accurately predicted. Since drilling plans can be established, economics and predictive precision can be significantly improved.
이때, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "구비하다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.At this time, the terms "include", "compose" or "prepare" as described above means that the corresponding component can be intrinsic, unless specifically stated otherwise, excluding other components. It should not be interpreted as being able to further include other components. All terms, including technical or scientific terms, have the same meaning as generally understood by a person skilled in the art to which the present invention belongs, unless otherwise defined. Commonly used terms, such as predefined terms, should be interpreted as being consistent with the contextual meaning of the related art, and are not to be interpreted as ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present invention.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 각 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구항에서 청구하는 범위를 벗어남 없이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형 실시되는 것은 가능하며, 이러한 변형 실시는 본 발명의 범위에 속한다.As described above, the present invention is not limited to each of the above-described embodiments, and it is possible to be modified by a person skilled in the art to which the present invention pertains without departing from the scope of the claims of the present invention. The implementation of such modifications is within the scope of the present invention.
100: 확률론적 분석 방법을 이용한 시추기간 예측 시스템
10: 입력부
20: 데이터베이스부
30: 난수발생부
40: 연산부
50: 디스플레이부100: drilling period prediction system using probabilistic analysis method
10: input unit 20: database unit
30: random number generation unit 40: operation unit
50: display unit
Claims (13)
상기 데이터베이스부에 저장된 데이터를 기반으로 함수분포방식이 추출되고, 무작위로 생성되는 난수의 생성범위가 설정되도록 개별 시추구간별 확률분포의 시추작업시간에 대한 분포인자가 산출되어 상기 데이터베이스부에 저장되는 제2단계;
상기 데이터베이스부에 저장된 상기 분포인자의 범위 내에서 난수발생부를 통해 상기 난수가 생성되어 몬테카를로 시뮬레이션이 수행됨에 따라 시추깊이에 따른 개별 시추구간별 시추작업시간에 대한 개별 확률분포가 연산부에 의해 산출되어 상기 데이터베이스부에 저장되는 제3단계; 및
개별 시추구간별 시추작업시간이 상기 연산부에 의해 합산되어 시추과정에 소요되는 전체 예상시추작업기간이 산출되는 제4단계를 포함하는 확률론적 분석 방법을 이용한 시추기간 예측 방법.Drilling rig movement and drilling process, including drilling rig movement and installation, drilling, circulating, casing, cementing, tripping, and testing, are separately categorized and input to the input section so that a borehole database and a wide area database are built according to the drilling and borehole sections. The first step is stored in the database unit;
Based on the data stored in the database unit, the function distribution method is extracted, and distribution factors for the drilling time of the probability distribution for each drilling section are calculated and stored so that the randomly generated random number generation range is set and stored in the database unit Step 2;
As the random number is generated through the random number generation unit within the range of the distribution factor stored in the database unit and the Monte Carlo simulation is performed, the individual probability distribution for the drilling time for each drilling section according to the drilling depth is calculated and calculated by the calculation unit. A third step stored in the database unit; And
Drilling period prediction method using a probabilistic analysis method comprising a fourth step of calculating the total estimated drilling time required for the drilling process by summing the drilling time for each drilling section by the calculation unit.
상기 제2단계에서, 상기 함수분포방식은 상기 데이터베이스부에 저장된 데이터를 기반으로 균등분포, 삼각분포, 퍼트분포, 정규분포, 로그정규분포 중 적어도 어느 하나로 상기 입력부에서 추출되며,
상기 분포인자는 개별 시추작업시간의 산출을 위해 생성되는 난수의 생성범위가 설정되도록 최소값, 중간값, 최대값, 평균값, 표준편차 중 적어도 하나 이상이 상기 입력부에서 산출되어 상기 데이터베이스부에 저장됨을 특징으로 하는 확률론적 분석 방법을 이용한 시추기간 예측 방법.According to claim 1,
In the second step, the function distribution method is extracted from the input unit as at least one of a uniform distribution, a triangular distribution, a putt distribution, a normal distribution, and a log normal distribution based on data stored in the database unit,
The distribution factor is characterized in that at least one of a minimum value, a median value, a maximum value, an average value, and a standard deviation is calculated at the input unit and stored in the database unit so that a generation range of a random number generated for calculating an individual drilling operation time is set. Drilling period prediction method using stochastic analysis method.
상기 제2단계에서, 상기 확률분포함수는
의해 산출되되, 여기서 a는 분포인자의 최소값이고, b는 분포인자의 최대값이고, x는 시추작업시간을 의미함을 특징으로 하는 확률론적 분석 방법을 이용한 시추기간 예측 방법.According to claim 2,
In the second step, the probability distribution function is
Calculated by, wherein a is the minimum value of the distribution factor, b is the maximum value of the distribution factor, and x is a drilling period prediction method using a probabilistic analysis method, characterized in that the drilling time.
상기 제2단계에서, 상기 확률분포함수는
의해 산출되되, 여기서 a는 분포인자의 최소값이고, b는 분포인자의 최대값이고, c는 분포인자의 중간값이고, x는 시추작업시간을 의미함을 특징으로 하는 확률론적 분석 방법을 이용한 시추기간 예측 방법.According to claim 2,
In the second step, the probability distribution function is
Calculated by, wherein a is the minimum value of the distribution factor, b is the maximum value of the distribution factor, c is the median value of the distribution factor, and x is a drilling using a probabilistic analysis method characterized in that it means the drilling time How to predict duration.
상기 제2단계에서, 상기 확률분포함수는
의해 산출되되, 여기서 a는 분포인자의 최소값이고, b는 분포인자의 최대값이고, c는 분포인자의 중간값이고, x는 시추작업시간을 의미함을 특징으로 하는 확률론적 분석 방법을 이용한 시추기간 예측 방법.According to claim 2,
In the second step, the probability distribution function is
Calculated by, wherein a is the minimum value of the distribution factor, b is the maximum value of the distribution factor, c is the median value of the distribution factor, and x is a drilling using a probabilistic analysis method characterized in that it means the drilling time How to predict duration.
상기 제2단계에서, 상기 확률분포함수는
의해 산출되되, 여기서 μ는 분포인자의 평균값이고, σ는 정규분포곡선에 따른 표준편차이고, x는 시추작업시간을 의미함을 특징으로 하는 확률론적 분석 방법을 이용한 시추기간 예측 방법.According to claim 2,
In the second step, the probability distribution function is
Calculated by, wherein μ is the mean value of the distribution factor, σ is the standard deviation according to the normal distribution curve, and x is a drilling period prediction method using a probabilistic analysis method characterized in that it refers to a drilling time.
상기 제2단계에서, 상기 확률분포함수는
의해 산출되되, 여기서 μ는 분포인자의 평균값이고, σ는 정규분포곡선에 따른 표준편차이고, x는 시추작업시간을 의미함을 특징으로 하는 확률론적 분석 방법을 이용한 시추기간 예측 방법.According to claim 2,
In the second step, the probability distribution function is
Calculated by, wherein μ is the mean value of the distribution factor, σ is the standard deviation according to the normal distribution curve, and x is a drilling period prediction method using a probabilistic analysis method characterized in that it refers to a drilling time.
상기 제3단계에서,
상기 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 시추작업시간 경과에 따른 시추깊이 및 개별 시추구간별 소요시간이 추정되도록 상기 연산부에 의해 상기 개별 확률분포가 적분되어 개별 누적확률분포가 산출됨을 특징으로 하는 확률론적 분석 방법을 이용한 시추기간 예측 방법.According to claim 1,
In the third step,
Using the Monte Carlo simulation, the individual probability distribution is integrated by the calculating unit so that the individual cumulative probability distribution is calculated so that the drilling depth and the time required for each drilling section are estimated according to the passage of the drilling work time. Method for predicting drilling period.
상기 제4단계에서, 상기 개별 누적확률분포가 상기 연산부에 의해 합산되어 전체 누적확률분포가 산출됨을 특징으로 하는 확률론적 분석 방법을 이용한 시추기간 예측 방법.The method of claim 8,
In the fourth step, the drilling period prediction method using a stochastic analysis method characterized in that the individual cumulative probability distribution is summed by the calculation unit to calculate the total cumulative probability distribution.
상기 제4단계에서,
전체 예상시추작업기간에 대한 전체 확률분포가 산출되도록 시추깊이에 따른 개별 시추구간별 시추작업시간에 대한 각 상기 개별 확률분포가 시추 작업절차에 따라 순차적으로 합산되어 전체 확률분포가 산출되며,
시추 작업과정에 소요되는 전체 예상시추작업기간이 산출되도록 상기 전체 확률분포가 적분되어 전체 누적확률분포가 산출됨을 특징으로 하는 확률론적 분석 방법을 이용한 시추기간 예측 방법.According to claim 1,
In the fourth step,
Each of the individual probability distributions for the drilling time for each drilling section according to the drilling depth is sequentially summed according to the drilling operation procedure to calculate the total probability distribution for the entire estimated drilling operation period.
A method of predicting a drilling period using a probabilistic analysis method characterized in that the total probability distribution is integrated to calculate the total cumulative probability distribution so that the entire estimated drilling operation period required for the drilling operation process is calculated.
상기 입력부를 통해 입력된 상기 시추구간별 작업과정 및 상기 확률분포방식 및 상기 분포인자가 저장되며, 시추깊이에 대한 개별 시추구간별 시추작업시간 및 전체 예상시추작업기간이 저장되는 데이터베이스부;
상기 데이터베이스부에 저장된 상기 분포인자의 범위 내에서 몬테카를로 시뮬레이션이 수행되도록 무작위로 난수를 생성시키는 난수발생부;
상기 분포인자의 범위 내에서 시추작업시간에 대한 몬테카를로 시뮬레이션을 수행하여 시추깊이에 따른 개별 시추구간별 시추작업시간에 대한 개별 확률분포를 산출하며, 개별 시추구간별 시추작업시간을 합산하여 전체 예상시추작업기간을 산출하는 연산부; 및
시추작업 및 시추공 구간에 따른 시추공 데이터베이스 및 광구별 데이터베이스가 선택적으로 출력되며, 시추작업시간 경과에 따른 시추깊이, 개별 시추구간별 시추작업시간, 전체 예상시추작업기간이 선택적으로 출력되는 디스플레이부를 포함하는 확률론적 분석 방법을 이용한 시추기간 예측 시스템.Drilling rig movement and installation, drilling, circulating, casing, cementing, tripping, and testing process for each drilling section including input are individually input, probability distribution method is extracted, and randomly generated random number generation range is set. An input unit for calculating a distribution factor for a drilling time of a probability distribution for each drilling section;
A database unit that stores the work process for each drilling section and the probability distribution method and the distribution factors input through the input unit, and stores the drilling work time for each drilling section for the drilling depth and the entire estimated drilling work period;
A random number generator randomly generating random numbers to perform a Monte Carlo simulation within the range of the distribution factors stored in the database unit;
The Monte Carlo simulation of the drilling time within the range of the above distribution factors is performed to calculate the individual probability distribution for the drilling time for each drilling section according to the drilling depth, and the total estimated drilling time is summed by adding the drilling time for each drilling section. A calculation unit for calculating a work period; And
A borehole database according to the drilling operation and a borehole section and a database for each mining section are selectively output, and a display unit including a drilling depth according to the elapse of the drilling time, a drilling time for each drilling section, and a total estimated drilling duration is selectively output. Drilling period prediction system using probabilistic analysis method.
상기 연산부는 상기 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 시추작업시간 경과에 따른 시추깊이가 추정되도록 상기 개별 확률분포를 적분하여 개별 누적확률분포를 산출하며, 상기 개별 누적확률분포를 합산하여 전체 누적확률분포를 산출함을 특징으로 하는 확률론적 분석 방법을 이용한 시추기간 예측 시스템.The method of claim 10,
The calculating unit calculates the individual cumulative probability distribution by integrating the individual probability distribution so that the drilling depth is estimated according to the lapse of drilling time through the Monte Carlo simulation, and sums the individual cumulative probability distribution to calculate the total cumulative probability distribution. Drilling period prediction system using probabilistic analysis method.
상기 데이터베이스부에서 상기 확률분포방식은 복수개의 확률분포함수로 기저장되며, 상기 입력부에서 상기 확률분포방식은 상기 확률분포함수 중 어느 하나로 추출되고, 상기 분포인자는 개별 시추작업시간의 산출을 위해 생성되는 난수의 생성범위가 설정되도록 최소값, 중간값, 최대값, 평균값 중 적어도 하나 이상이 입력됨을 특징으로 하는 확률론적 분석 방법을 이용한 시추기간 예측 시스템.The method of claim 10,
In the database unit, the probability distribution method is pre-stored as a plurality of probability distribution functions, and the probability distribution method is extracted from any one of the probability distribution functions in the input unit, and the distribution factor is generated to calculate an individual drilling operation time. A drilling period prediction system using a probabilistic analysis method characterized in that at least one of a minimum value, a median value, a maximum value, and an average value is input to set a generation range of random numbers.
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