NO322747B1 - Method and apparatus for predicting the performance of a drilling system in a given formation - Google Patents

Method and apparatus for predicting the performance of a drilling system in a given formation Download PDF

Info

Publication number
NO322747B1
NO322747B1 NO20014151A NO20014151A NO322747B1 NO 322747 B1 NO322747 B1 NO 322747B1 NO 20014151 A NO20014151 A NO 20014151A NO 20014151 A NO20014151 A NO 20014151A NO 322747 B1 NO322747 B1 NO 322747B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
drilling
representation
bit
drill bit
predicted
Prior art date
Application number
NO20014151A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO20014151D0 (en
NO20014151L (en
Inventor
William A Goldman
Iii Oliver Matthews
William W King
Gary E Weaver
Gerald L Pruitt
Original Assignee
Halliburton Energy Serv Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US09/649,495 external-priority patent/US6408953B1/en
Application filed by Halliburton Energy Serv Inc filed Critical Halliburton Energy Serv Inc
Publication of NO20014151D0 publication Critical patent/NO20014151D0/en
Publication of NO20014151L publication Critical patent/NO20014151L/en
Publication of NO322747B1 publication Critical patent/NO322747B1/en

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B49/00Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells

Abstract

Fremgangsmåte og apparat for å forutsi ytelsen av et boresystem for boring av et brønnhull (14) i en gitt formasjon omfattende generering av en geologikarakteristikk av formasjonen (24) per dybdeenhet i henhold til en foreskrevet geologimodell, uthenting av spesifikasjoner for foreslått boreutstyr for bruk under boringen av brønnhullet (14), og forutsigelse av en boremekanikk som respons på spesifikasjonene som en funksjon av geologikarakteristikken per dybdeenhet i henhold til en foreskrevet boremekanikkmodell. Som respons på en forutsagt boremekanikk styrer en kontroller (52) en parameter i boringen av brønnhullet (14), Geologikarakteristikken omfatter i det minste bergfasthet. Spesifikasjonene omfatter minst en borkrone (22) spesifikasjon av en anbefalt borkrone (22). Til slutt, den forutsagte boremekanikk omfatter minst en av borkroneslitasje, mekanisk virkningsgrad, effekt, og operasjonsparametere. Et display er anordnet for å fremvise geologikarakteristikken og forutsagt boremekanikk per dybdeenhet, omfattende enten en displaymonitor (60) eller en skriver (62).A method and apparatus for predicting the performance of a drilling system for drilling a wellbore (14) in a given formation, comprising generating a geology characteristic of the formation (24) per depth unit according to a prescribed geology model, obtaining specifications for proposed drilling equipment for use under drilling the wellbore (14), and predicting a drilling mechanic in response to the specifications as a function of the geology characteristics per depth unit according to a prescribed drilling mechanics model. In response to a predicted drilling mechanic, a controller (52) controls a parameter in the drilling of the wellbore (14). The specifications include at least one drill bit (22) specification of a recommended drill bit (22). Finally, the predicted drilling mechanics include at least one of the drill bit wear, mechanical efficiency, power, and operating parameters. A display is arranged to display the geology characteristics and predicted drilling mechanics per depth unit, comprising either a display monitor (60) or a printer (62).

Description

Foreliggende oppfinnelse angår boreoperasjoner i boreformasjoner, og mer spesielt, fremgangsmåter og systemapparater for å forutsi ytelsen av boresystemer for en gitt formasjon. The present invention relates to drilling operations in drilling formations, and more particularly, methods and system apparatus for predicting the performance of drilling systems for a given formation.

Helt fra begynnelsen av olje- og gassbrønn boreindustrien, som man kjenner den, har en av de største utfordringer vært det faktum at det er umulig å virkelig se hva som foregår i et borehull. Det er antall borehullforhold og/eller hendelser som kan være av stor viktighet i bestemmelse av hvordan man skal gå videre med operasjonen. Det er klart at alle fremgangsmåter for å forsøke å prøve ut slike borehullforhold og/eller hendelser er indirekte. I den utstrekning er de alle mindre enn ideelle, og det er en konstant anstreng-else i industrien for ut utvikle enklere og/eller mer nøyaktige metoder. From the very beginning of the oil and gas well drilling industry, as we know it, one of the biggest challenges has been the fact that it is impossible to really see what is going on in a borehole. It is the number of borehole conditions and/or events that can be of great importance in determining how to proceed with the operation. It is clear that all methods of attempting to sample such borehole conditions and/or events are indirect. To that extent, they are all less than ideal, and there is a constant effort in the industry to develop simpler and/or more accurate methods.

I alminnelighet, har tilnærmingen i teknikken vært å fokusere på en spesiell bo-rehulltilstand eller en hendelse og å utvikle en fremgangsmåte for å prøve ut dette spesielle forhold eller hendelse. F.eks. beskriver US patent nr. 5 305 836 en fremgangsmåte hvormed slitasje på en borkrone som er i bruk kan bli elektronisk modellert, basert på li-tologien i hullet som blir boret med den kronen. Dette hjelper boreoperatøren til å bestemme når det er tid for å skifte borkronen. Generally, the approach in the art has been to focus on a particular wellbore condition or event and to develop a method to test that particular condition or event. E.g. US patent no. 5 305 836 describes a method by which wear on a drill bit that is in use can be modeled electronically, based on the lithology of the hole being drilled with that bit. This helps the drill operator decide when it is time to change the drill bit.

Fremgangsmåten for å bestemme hvilken type borkrone skal brukes i en gitt del av en formasjon har tradisjonelt vært beste fall basert på meget brede generelle vurde-ringer, og i verste fall, mer et spørsmål om teknikk og gjetning enn av vitenskap. The process of deciding which type of drill bit to use in a given part of a formation has traditionally been based on very broad general considerations at best, and at worst, more a matter of technique and guesswork than of science.

Andre eksempler kunne gis for denne type tilstander og/eller hendelser og av kjent teknikk kan det vises til GB 2 354 852 A. Other examples could be given for this type of conditions and/or events and of known technology, reference can be made to GB 2 354 852 A.

Videre er det flere andre forhold og/eller hendelser som kunne være nyttige å vite. Imidlertid, fordi de er mindre nødvendige, og i betraktning av prioriteter med å utvikle bedre metoder for å prøve ut de tingene som er viktigere, har lite eller ingen oppmerksomhet vært gitt til fremgangsmåter for å prøve ut disse andre forhold. Furthermore, there are several other conditions and/or events that could be useful to know. However, because they are less necessary, and in view of the priorities of developing better methods of testing the things that are more important, little or no attention has been given to methods of testing these other conditions.

Det er derfor et formål med oppfinnelsen å fremskaffe en evaluering av forskjellig foreslått boreutstyr før og under den egentlige boring av et brønnhull i en gitt formasjon, videre for bruk i forbindelse med et boreprogram. Boreutstyr, i sitt valg og bruk, kan optimaliseres for spesifikke intervaller av et brønnhull i en gitt formasjon. Boremekanikkmodellene tar med fordel i betraktning virkningene av progressiv borkroneslitasje gjennom vekslende litologi. Anbefalte operasjonsparametere reflekterer slitasjeforholde-ne for en borkrone i en spesifikk litologi, og tar også i betraktning operasjonsbegrensningene av en spesiell borerigg som blir brukt. En utskrift eller display av geologikarakteristikkene og den forutsagte boremekanikk per dybdeenhet for en gitt formasjon gir nøk-kelinformasjon som er meget nyttig for en boreoperatør, spesielt for bruk til optimalisering av boreprosessen. Utskriften eller displayet frembringer videre fordelaktig en oversikt over forventede boreforhold og anbefalte operasjonsparametere. Dette oppnås med innretningen ifølge foreliggende oppfinnelse slik den er definert med de i kravene anførte trekk. It is therefore a purpose of the invention to provide an evaluation of various proposed drilling equipment before and during the actual drilling of a wellbore in a given formation, further for use in connection with a drilling program. Drilling equipment, in its selection and use, can be optimized for specific intervals of a wellbore in a given formation. The drilling mechanics models take advantage of the effects of progressive bit wear through changing lithology. Recommended operating parameters reflect the wear conditions for a drill bit in a specific lithology, and also take into account the operating limitations of a particular drilling rig being used. A printout or display of the geological characteristics and the predicted drilling mechanics per unit depth for a given formation provides key information that is very useful to a drilling operator, especially for use in optimizing the drilling process. The printout or display also advantageously produces an overview of expected drilling conditions and recommended operating parameters. This is achieved with the device according to the present invention as defined by the features stated in the claims.

Det ovenstående og andre opplysninger og fordeler ved den foreliggende oppfinnelse vil fremgå tydeligere etter en detaljert beskrivelse av den beste modus for å utføre oppfinnelsen som gitt nedenfor, under henvisning til tegningen, hvor figur 1 illustrerer et boresystem omfattende et apparat for å forutsi ytelsen av boresystemet for å bore ett eller flere brønnhull i henhold til et foreskrevet boreprogram i en gitt formasjon, figur 2 illustrerer en fremgangsmåte for å optimalisere et boresystem og dets bruk til boring av ett eller flere brønnhull i henhold til et foreskrevet boreprogram i en gitt formasjon, hvor fremgangsmåten videre omfatter forutsigelse av ytelsen av boresystemet, figur 3 illustrerer geologi og boremekanikkmodeller for bruk i utførelser av forutsigelsesmetoden for boreytelsen og apparatet i den foreliggende beskrivelse, figurene 4 (4a, 4b og 4c) illustrerer en utførelse av et display av en forutsagt ytelse av et boresystem for en gitt formasjon i henhold til fremgangsmåten og apparatet ifølge den foreliggende beskrivelse, og figur 5 illustrerer en utførelse av et eksempelvis display av parametere og sanntids aspekter av bore-forutsigelsesanalysen og styringssystemet ifølge den foreliggende beskrivelse. The above and other information and advantages of the present invention will become more apparent after a detailed description of the best mode of carrying out the invention as given below, with reference to the drawing, in which Figure 1 illustrates a drilling system comprising an apparatus for predicting the performance of the drilling system to drill one or more well holes according to a prescribed drilling program in a given formation, Figure 2 illustrates a method for optimizing a drilling system and its use for drilling one or more well holes according to a prescribed drilling program in a given formation, where the method further comprises predicting the performance of the drilling system, Figure 3 illustrates geology and drilling mechanics models for use in embodiments of the drilling performance prediction method and apparatus of the present disclosure, Figures 4 (4a, 4b and 4c) illustrate an embodiment of a display of a predicted performance of a drilling system for a given formation according to progress the detail and the apparatus according to the present disclosure, and Figure 5 illustrates an embodiment of an exemplary display of parameters and real-time aspects of the drill prediction analysis and control system according to the present disclosure.

Det henvises nå til figur 1, hvor et boresystem 10 omfatter en borerigg 12 plassert på toppen av et borehull 14. Et loggeverktøy 16 er båret av en sub 18, typisk en bore-krave, inkludert i en borestreng 20 og plassert inne i borehullet 14. En borkrone 22 er plassert ved den nedre ende av borestrengen 20, og skjærer et borehull 14 gjennom jord-formasjoner 24. Boreslam 26 blir pumpet fra lagringsreservoaret 28 nær brønnhodet 30, ned en aksial passasjevei (ikke illustrert) gjennom borestrengen 20, ut av åpningene i borkronen 22 og tilbake til overflaten gjennom ringrommet 32. Metallforingsrør 34 er plassert i borehullet 14 ovenfor borkronen 22 for å holde integriteten av den øvre del av borehullet 14. Reference is now made to Figure 1, where a drilling system 10 comprises a drilling rig 12 placed on top of a borehole 14. A logging tool 16 is carried by a sub 18, typically a drill collar, included in a drill string 20 and placed inside the borehole 14 A drill bit 22 is positioned at the lower end of the drill string 20, and cuts a borehole 14 through soil formations 24. Drilling mud 26 is pumped from the storage reservoir 28 near the wellhead 30, down an axial passageway (not illustrated) through the drill string 20, out of the openings in the drill bit 22 and back to the surface through the annulus 32. Metal casing 34 is placed in the drill hole 14 above the drill bit 22 to maintain the integrity of the upper part of the drill hole 14.

Det henvises fortsatt til figur 1. Ringrommet 32 mellom borestammen 20, suben 18, og sideveggene 36 av borehullet 14 danner returstrømningsbanen for boreslam. Slam blir pumpet fra slamtanken nær brønnhodet 13 ved pumpesystemet 38. Slammet beveger seg gjennom slamtilførselslinjen 40 som er koplet til en sentral passasje som strekker seg gjennom lengden av borestrengen 20. Boreslam blir på denne måten tvunget ned gjennom borestrengen 20 og kommer ut i borehullet gjennom åpninger i borkronen 22 for å kjøle og smøre borkronen og å bære ut borkaks som blir produsert under boreoperasjonen tilbake til overflaten. En fluid-avløpsledning 42 er forbundet fra ringrommet 32 ved brønn-hodet for å lede returslamstrømmen fra borehullet 14 til slamtanken 28. Boreslam blir typisk håndtert og behandlet ved forskjellige apparater (ikke vist) så som avgassingsenheter og sirkulasjonstanker for å holde en forutbestemt slam-viskositet og konsistens. Reference is still made to figure 1. The annular space 32 between the drill stem 20, the sub 18, and the side walls 36 of the borehole 14 forms the return flow path for drilling mud. Mud is pumped from the mud tank near the wellhead 13 by the pumping system 38. The mud moves through the mud supply line 40 which is connected to a central passage that extends through the length of the drill string 20. Drilling mud is thus forced down through the drill string 20 and exits the borehole through openings in the drill bit 22 to cool and lubricate the drill bit and to carry cuttings produced during the drilling operation back to the surface. A fluid drain line 42 is connected from the annulus 32 at the wellhead to direct the return mud flow from the borehole 14 to the mud tank 28. Drilling mud is typically handled and processed by various devices (not shown) such as degassing units and circulation tanks to maintain a predetermined mud- viscosity and consistency.

Loggeverktøyet eller instrumentet 16 kan være hvilket som helst konvensjonelt loggeinstrument så som akustisk (noen ganger kalt sonisk), nøytron, gammastråle, densitet, fotoelektrisk, kjernemagnetisk resonans, eller hvilket som helst annet konvensjonelt loggeinstrument, eller kombinasjoner av disse, som kan brukes til å måle litologi eller po-røsitet av formasjonen som omgir et jordborehull. The logging tool or instrument 16 may be any conventional logging instrument such as acoustic (sometimes called sonic), neutron, gamma ray, density, photoelectric, nuclear magnetic resonance, or any other conventional logging instrument, or combinations thereof, which may be used to measure lithology or porosity of the formation surrounding a soil borehole.

Siden loggeinstrumentet er lagt inn i borestrengen 20 på figur 1, anses systemet for å være et måling under boring (MWD)-system, dvs. det logger mens boringsprosessen er underveis. Loggedataene kan lagres i en konvensjonell registreringsanordning nede i borehullet (ikke illustrert), som kan aksesseres ved jordoverflaten når borestrengen 20 blir trukket ut, eller kan sendes til jordoverflaten ved bruk av telemetri så som det kon-vensjonelle slampulstelemetrisystem. I alle tilfeller, vil loggedataene fra loggeinstrumentet 16 til slutt nå en prosessor 44 på overflaten for å tillate at dataene blir prosessert for bruk i henhold til utførelsene av den foreliggende beskrivelse som gitt her. Dvs., proses-soren 44 prosesserer loggedataene som passende for bruk med utførelsene av den foreliggende beskrivelse. Since the logging instrument is inserted into the drill string 20 in Figure 1, the system is considered to be a measurement while drilling (MWD) system, i.e. it logs while the drilling process is underway. The log data can be stored in a conventional downhole recording device (not illustrated), which can be accessed at the soil surface when the drill string 20 is pulled out, or can be sent to the soil surface using telemetry such as the conventional mud pulse telemetry system. In all cases, the log data from the logging instrument 16 will eventually reach a processor 44 on the surface to allow the data to be processed for use according to the embodiments of the present disclosure as provided herein. That is, the processor 44 processes the log data as appropriate for use with the embodiments of the present disclosure.

I tillegg til MWD instrumentering, kan wire-loggeinstrumentering også brukes. Dvs., wire-loggeinstrumentering kan også brukes for å logge formasjonen som omgir borehullet som en funksjon av dybden. Med wireinstrumentering, er en wiretruck (ikke vist) typisk plassert ved overflaten av et brønnhull. Et wire-loggeinstrument er hengt i borehullet ved en loggingskabel som passerer over en trinse, og en dybde-målehylse. Når loggeinstrumentet krysser borehullet, logger det formasjonen rundt borehullet som en funksjon av dybde. Loggedataene blir overført gjennom en loggingskabel til en prosessor plassert ved eller nær loggetrucken for å prosessere loggedataene som passende for bruk med ut-førelser av den foreliggende beskrivelse. Som med MWD-utførelsen på figur 1, kan wire-instrumenteringen omfatte hvilken som helst konvensjonell loggeinstrumentering som kan brukes til å måle litologi og/eller porøsitet av formasjoner som omgir jordborehull, f.eks. så som en akustisk, nøytron, gammastråle, densitet, fotoelektrisk, kjernemagnetisk resonans, eller hvilket som helst annet konvensjonelt loggeinstrument, eller kombinasjoner av disse, som kan brukes til å måle litologi. In addition to MWD instrumentation, wire-log instrumentation can also be used. That is, wireline logging instrumentation can also be used to log the formation surrounding the borehole as a function of depth. With wireline instrumentation, a wireline truck (not shown) is typically located at the surface of a wellbore. A wire-logging instrument is suspended in the borehole by a logging cable that passes over a pulley, and a depth-measuring sleeve. As the logging instrument traverses the borehole, it logs the formation around the borehole as a function of depth. The log data is transmitted through a logging cable to a processor located at or near the logging truck to process the log data as appropriate for use with embodiments of the present disclosure. As with the MWD embodiment of Figure 1, the wireline instrumentation may include any conventional logging instrumentation that can be used to measure lithology and/or porosity of formations surrounding soil boreholes, e.g. such as an acoustic, neutron, gamma ray, density, photoelectric, nuclear magnetic resonance, or any other conventional logging instrument, or combinations thereof, that can be used to measure lithology.

Det henvises igjen til figur 1, hvor det er vist et apparat 50 for å forutsi ytelsen av boresystemet 10 for å bore en rekke borehull, så som et borehull 14, i en gitt formasjon 24. Forutsigelsesapparatet 50 omfatter et foreskrevet sett av geologi- og boremekanikk modeller, og omfatter videre optimalisering, forutsigelse og kalibreringsmodi for operasjon (som skal diskuteres ytterligere nedenfor med henvisning til figur 3). Forutsigelsesapparatet 50 omfatter videre en anordning 52 omfattende hvilken som helst passende konvensjonelt tilgjengelig datamaskin, kontroller, eller databehandlingsapparat, som videre er programmert for å utføre fremgangsmåtene og apparatet som beskrevet her. Datamaskin/kontrolleren 52 omfatter minst en inngang for å motta inngangsinformasjon og/eller kommandoer, f.eks. fra hvilken som helst inngangsanordning eller anordninger 58. Inngangsanordningen eller anordningene 58 kan omfatte et tastatur, pekeanordning eller lignende, som videre omfatter et nettverk grensesnitt eller annet kommunikasjons-grensesnitt for å motta inngangsinformasjon fra en fjerntliggende datamaskin eller database. Videre omfatter datamaskin/kontrolleren 52 minst en utgang for å gi ut informa-sjonssignaler og/eller utstyr-kontrollkommandoer. Utgangssignaler kan sendes ut til en displayanordning 60 via signallinjer 54 for bruk til å generere et display av informasjon som finnes i utgangssignalene. Utgangssignalene kan også gis ut til en printeranordning 62 for bruk til å generere en utskrift 64 av informasjon som finnes i utgangssignalene. Informasjon og/eller styringssignaler kan også sendes ut via signallinjer 66 etter behov, f.eks. til en fjern anordning for bruk til å styre en eller flere forskjellige boreoperasjons-parametere av boreriggen 12, videre diskutert nedenfor. Med andre ord, en passende anordning eller middel er anordnet på boresystemet, som reagerer på et forutsagt boremekanikk-utgangssignal for å styre en parameter i en aktuell boring av et brønnhull (eller intervall) med boresystemet. F.eks., kan boringssystemet omfattende utstyr så som en av de følgende typer av styrbare motorer valgt fra en borehullmotor 70, en toppdrivmotor 72, eller en roterende bormotor 74, i hvilken er gitt turtall for en respektiv motor kan fjernstyres. Parameteret kan også omfatte en eller flere av de følgende, valgt fra gruppen av vekt på kronen, turtall, slampumpe-strømningstakt, hydraulikk, eller andre passende styringsparametere for boresystemet. Reference is again made to Figure 1, where an apparatus 50 is shown for predicting the performance of the drilling system 10 for drilling a series of boreholes, such as a borehole 14, in a given formation 24. The prediction apparatus 50 comprises a prescribed set of geological and drilling mechanics models, and further includes optimization, prediction and calibration modes for operation (which will be discussed further below with reference to Figure 3). The prediction apparatus 50 further comprises an apparatus 52 comprising any suitable conventionally available computer, controller, or data processing apparatus, which is further programmed to perform the methods and apparatus as described herein. The computer/controller 52 comprises at least one input for receiving input information and/or commands, e.g. from any input device or devices 58. The input device or devices 58 may comprise a keyboard, pointing device or the like, which further comprises a network interface or other communication interface to receive input information from a remote computer or database. Furthermore, the computer/controller 52 comprises at least one output for issuing information signals and/or equipment control commands. Output signals may be output to a display device 60 via signal lines 54 for use in generating a display of information contained in the output signals. The output signals can also be output to a printer device 62 for use in generating a printout 64 of information contained in the output signals. Information and/or control signals can also be sent out via signal lines 66 as required, e.g. to a remote device for use in controlling one or more various drilling operation parameters of the drilling rig 12, further discussed below. In other words, an appropriate device or means is provided on the drilling system, responsive to a predicted drilling mechanics output signal to control a parameter in a current drilling of a wellbore (or interval) with the drilling system. For example, the drilling system may include equipment such as one of the following types of controllable motors selected from a downhole motor 70, a top drive motor 72, or a rotary drilling motor 74, in which a given speed of a respective motor can be remotely controlled. The parameter may also include one or more of the following, selected from the group of bit weight, speed, mud pump flow rate, hydraulics, or other suitable drilling system control parameters.

Datamaskin/kontrolleren 52 gir et middel for å generere en geologikarakteristikk av formasjonen per dybdeenhet i henhold til en foreskrevet geologimodell. Datamaskin/kontrolleren 52 anordner videre utsending av signaler på signallinjene 54, 56, som representerer geologikarakteristikken. Inngangsanordningen 58 kan brukes for å føre inn spesifikasjoner av foreslått boreutstyr for bruk i boringen av brønnhull (eller intervaller av brønnhullet). Spesifikasjonen omfatter i det minste en borkronespesifikasjon av en anbefalt borkrone. Datamaskin/kontrolleren 52 frembringer videre en anordning for å bestemme en forutsagt boremekanikk som respons på spesifikasjonene av det foreslåtte boreutstyr som en funksjon av geologikarakteristikken per dybdeenhet, videre i henhold til en foreskrevet boremekanikkmodell. Datamaskin/kontrolleren 52 anordner videre utsending av signaler på linjene 54, 56 som representerer den forutsagte boremekanikk. The computer/controller 52 provides a means to generate a geological characterization of the formation per unit depth according to a prescribed geological model. The computer/controller 52 further arranges for the transmission of signals on the signal lines 54, 56, which represent the geological characteristics. The input device 58 can be used to enter specifications of proposed drilling equipment for use in the drilling of wellbore (or intervals of the wellbore). The specification includes at least a drill bit specification of a recommended drill bit. The computer/controller 52 further provides means for determining a predicted drilling mechanics in response to the specifications of the proposed drilling equipment as a function of the geology characteristic per unit depth, further according to a prescribed drilling mechanics model. The computer/controller 52 further arranges for sending out signals on the lines 54, 56 which represent the predicted drilling mechanics.

Datamaskin/kontrolleren 52 er programmert for å utføre funksjoner som beskrevet her, ved bruk av en programmeringsteknikk som er vel kjent i teknikken. I en utførel-se, er et datamaskinlesbart medium inkludert, hvor det datamaskinlesbare medium har et datamaskinprogram lagret på det. Datamaskinprogrammet for utførelse av datamaskin/kontrolleren 52 er for å forutsi ytelsen av et boresystem i boringen av et brønnhull av en gitt formasjon. Datamaskinprogrammet omfatter instruksjoner for å generere en geologikarakteristikk av formasjonen per dybdeenhet i henhold til en foreskrevet geologimodell, og å utgi signaler som representerer geologikarakteristikken, hvor geologikarakteristikken omfatter i det minste stenstyrke. Datamaskinprogrammet omfatter også instruksjoner for å oppnå spesifikasjoner av foreslått boreutstyr for bruk til boring av brønnhullet, hvor spesifikasjonene omfatter i det minste en borkronespesifikasjon for en anbefalt borkrone. Til slutt omfatter programmet instruksjoner for å bestemme en forutsagt boremekanikk som respons på spesifikasjonen av det foreslåtte boreutstyr som en funksjon av geologikarakteristikken per dybdeenhet i henhold til en foreskrevet boremekanikkmodell, og utsending av signaler som representerer forutsagt boremekanikk, hvor den forutsagte boremekanikk omfatter minst av de følgende, valgt fra gruppen bestående av kroneslitasje, mekanisk virkningsgrad, effekt og operasjonsparametere. Programmeringen av datamaskinprogrammet for utførelse av datamaskin/kontrolleren 52 kan videre bli oppnådd ved bruk av kjente programmeringsteknikker for å implementere de utførelser som beskrevet og diskutert her. En geologi for en gitt formasjon per dybdeenhet kan således bli generert, og i tillegg kan en forutsagt boremekanikkytelse av et boresystem bestem-mes. Videre kan boreoperasjonen med fordel optimaliseres i forbindelse med en kunn-skap om en forutsagt ytelse av denne, som diskutert videre nedenfor. Computer/controller 52 is programmed to perform functions as described herein, using a programming technique well known in the art. In one embodiment, a computer-readable medium is included, wherein the computer-readable medium has a computer program stored thereon. The computer program for executing the computer/controller 52 is to predict the performance of a drilling system in drilling a wellbore of a given formation. The computer program includes instructions to generate a geological characteristic of the formation per unit depth according to a prescribed geological model, and to output signals representing the geological characteristic, wherein the geological characteristic comprises at least rock strength. The computer program also includes instructions for obtaining specifications of proposed drilling equipment for use in drilling the wellbore, where the specifications include at least a drill bit specification for a recommended drill bit. Finally, the program includes instructions for determining a predicted drilling mechanics in response to the specification of the proposed drilling equipment as a function of the geological characteristics per unit depth according to a prescribed drilling mechanics model, and sending signals representing the predicted drilling mechanics, wherein the predicted drilling mechanics includes at least the the following, selected from the group consisting of crown wear, mechanical efficiency, power and operating parameters. The programming of the computer program to implement the computer/controller 52 may further be accomplished using known programming techniques to implement the embodiments described and discussed herein. A geology for a given formation per depth unit can thus be generated, and in addition a predicted drilling mechanics performance of a drilling system can be determined. Furthermore, the drilling operation can advantageously be optimized in connection with a knowledge of a predicted performance thereof, as discussed further below.

I en foretrukket utførelse, omfatter geologikarakteristikken minst stenstyrke. I en alternativ utførelse, kan geologikarakteristikken videre omfatte hvilken som helst av en eller flere av de følgende, som omfatter loggedata, litologi, porøsitet og skiferplastisitet. In a preferred embodiment, the geological characteristic comprises at least rock strength. In an alternative embodiment, the geology characteristic may further comprise any one or more of the following, including logging data, lithology, porosity and shale plasticity.

Som nevnt ovenfor, kan inngangsanordningen 58 brukes til å føre inn spesifikasjoner av foreslått boreutstyr for bruk i boringen av et brønnhull (eller intervall av brønn-hull). I en foretrukket utførelse, omfatter spesifikasjonen i det minste en borkronespesifikasjon for en anbefalt borkrone. I en alternativ utførelse, kan spesifikasjonen også omfatte en eller flere spesifikasjoner av det følgende utstyr som kan omfatte borehullmotor, toppdrivmotor, roterende bormotor, slamsystem, og slampumpe. Tilsvarende spesifikasjoner kan omfatte en maksimal dreiemoment-utgang, en type slam, eller en slampumpe-utgangsklassifisering, f.eks., som ville være passende i forbindelse med et spesielt boreutstyr. As mentioned above, the input device 58 can be used to enter specifications of proposed drilling equipment for use in the drilling of a wellbore (or interval of wellbore). In a preferred embodiment, the specification comprises at least one drill bit specification for a recommended drill bit. In an alternative embodiment, the specification may also include one or more specifications of the following equipment which may include borehole motor, top drive motor, rotary drilling motor, mud system, and mud pump. Corresponding specifications may include a maximum torque output, a type of mud, or a mud pump output rating, for example, that would be appropriate in conjunction with a particular drilling rig.

I en foretrukket utførelse, omfatter den forutsagte boremekanikk i det minste en av de følgende boremekanikker valgt fra gruppen bestående av borkroneslitasje, mekanisk virkningsgrad, effekt, og operasjonsparametere. I en annen utførelse, kan operasjonsparametrene omfatte vekt på kronen, roterende rpm (rotasjoner per minutt), kostnad, gjennomtrengningstakt, og dreiemoment, som skal diskuteres videre nedenfor. Gjennomtrengningstakten omfatter videre en øyeblikkstakt for inntrengning (ROP), og en gjennomsnittelig inntrengningstakt (ROP-AVG). In a preferred embodiment, the predicted drilling mechanics comprises at least one of the following drilling mechanics selected from the group consisting of bit wear, mechanical efficiency, power, and operating parameters. In another embodiment, the operating parameters may include crown weight, rotating rpm (rotations per minute), cost, penetration rate, and torque, which will be discussed further below. The rate of penetration also includes an instantaneous rate of penetration (ROP) and an average rate of penetration (ROP-AVG).

Det henvises nå til figur 2. Et flytdiagram som illustrerer en fremgangsmåte for boring av en rekke brønnhull i en gitt formasjon ved bruk av apparatet 50 for å forutsi ytelsen av boresystemet, skal nå diskuteres. Fremgangsmåten er for å optimalisere både boresystemet og bruken av et boreprogram, videre i forbindelse med boring av ett eller flere brønnhull (eller intervaller av et brønnhull) i en gitt formasjon. I trinn 100, omfatter fremgangsmåten begynnelsen på et spesielt boreprogram eller en fortsettelse av et boreprogram for en gitt formasjon. I forbindelse med en fortsettelse på boreprogrammet, kan det være at boreprogrammet er avbrutt for en eller annen grunn, f.eks. på grunn av utstyrsfeil eller avbruddstid, og som et resultat, er boreprogrammet bare delvis fullført. Etter reparasjon eller erstatning av feilet utstyr, kan fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse igjen bli startet ved trinn 100. Bemerk at fremgangsmåten ifølge den foreliggende beskrivelse kan bli implementert på hvilket som helst punkt i et gitt boreprogram for å optimalisere det spesielle boresystem og dets bruk, fortrinnsvis implementert fra begynnelsen av et gitt boreprogram. I trinn 102, blir en forutsagt boreytelse av et boresystem for boring av et brønnhull i den gitte formasjon, generert i henhold til den foreliggende beskrivelse. I tillegg, blir den forutsagte boreytelse for boring av en gitt brønn generert i henhold til et foreskrevet sett av geologi og boremekanikk-forutsigelsesmodeller som bruker minst en av de følgende modi valgt fra en gruppe bestående av en optimaliseringsmodus og en forutsigelsesmodus. Med andre ord, i genere-ringen av den forutsagte boreytelse av boresystemet, kan enten optimaliseringsmodus og/eller forutsigelsesmodus brukes. Den forutsagte boreytelse omfatter forutsagt boremekanikkmålinger. Optimaliseringsmodus og forutsigelsesmodus skal diskuteres videre nedenfor, i forbindelse med figur 3. Reference is now made to Figure 2. A flow diagram illustrating a method of drilling a series of well holes in a given formation using the apparatus 50 to predict the performance of the drilling system will now be discussed. The procedure is to optimize both the drilling system and the use of a drilling program, further in connection with the drilling of one or more well holes (or intervals of a well hole) in a given formation. In step 100, the method comprises the beginning of a particular drilling program or a continuation of a drilling program for a given formation. In connection with a continuation of the drilling program, it may be that the drilling program has been interrupted for one reason or another, e.g. due to equipment failure or downtime, and as a result, the drilling program is only partially completed. After repair or replacement of failed equipment, the method according to the present invention can again be started at step 100. Note that the method according to the present description can be implemented at any point in a given drilling program to optimize the particular drilling system and its use, preferably implemented from the beginning of a given drilling program. In step 102, a predicted drilling performance of a drilling system for drilling a wellbore in the given formation is generated according to the present description. Additionally, the predicted drilling performance for drilling a given well is generated according to a prescribed set of geology and drilling mechanics prediction models using at least one of the following modes selected from a group consisting of an optimization mode and a prediction mode. In other words, in generating the predicted drilling performance of the drilling system, either optimization mode and/or prediction mode can be used. The predicted drilling performance includes predicted drilling mechanics measurements. Optimization mode and prediction mode will be discussed further below, in connection with Figure 3.

I trinn 104, gjør boreoperatøren en bestemmelse om hvor vidt man skal oppnå virkelig boremekanikkmålinger under boringen av det gitte brønnhull (eller intervall av et brønnhull). I trinn 106, hvis aktuelle boremekanikkmålinger (f.eks. operasjonsparametere) skal oppnås, blir det gitte brønnhull (eller intervall) boret med boresystemet som bruker den forutsagte boreytelse som en guide. Videre, i trinn 106, under boringen av brønn-hullet (eller intervallet) blir aktuelle boremekanikkmålinger tatt. Alternativt, hvis avgjø-relsen er å ikke oppnå måling av operasjonsparametere under boringen av et gitt brønn-hull (eller intervall av et brønnhull), går fremgangsmåten frem til trinn 132, som skal diskuteres videre nedenfor. In step 104, the drilling operator makes a determination as to how far to obtain true drilling mechanics measurements during the drilling of the given wellbore (or interval of a wellbore). In step 106, if relevant drilling mechanics measurements (eg, operating parameters) are to be obtained, the given wellbore (or interval) is drilled with the drilling system using the predicted drilling performance as a guide. Furthermore, in step 106, during the drilling of the wellbore (or interval) relevant drilling mechanics measurements are taken. Alternatively, if the decision is not to obtain measurement of operational parameters during the drilling of a given wellbore (or interval of a wellbore), the method proceeds to step 132, which will be discussed further below.

I trinn 108, er den forutsagte boreytelse sammenlignet med den virkelige boreytelse, ved bruk av en kalibreringsmodus av operasjon, hvor kalibreringsmodusen skal disktures videre her med henvisning til figur 3. I sammenligning, blir virkelige meka-nikkmålinger sammenlignet med forutsagte boremekanikkmålinger. Sammenligningspro-sessen omfatter fortrinnsvis overlegging av en plott av den virkelige ytelse over den forutsagte ytelse (eller vise versa) for visuelt å bestemme avvik mellom de virkelige og forutsagte ytelser. Sammenligningen kan også implementeres ved hjelp av en datamaskin for å sammenligne passende data. In step 108, the predicted drilling performance is compared to the actual drilling performance, using a calibration mode of operation, which calibration mode will be discussed further herein with reference to Figure 3. In comparison, actual drilling mechanics measurements are compared to predicted drilling mechanics measurements. The comparison process preferably includes superimposing a plot of the actual performance over the predicted performance (or vice versa) to visually determine deviations between the actual and predicted performances. The comparison can also be implemented using a computer to compare appropriate data.

Det henvises nå til trinn 110 av figur 2. Trinn 110 omfatter et spørsmål om hvor vidt de foreskrevne geologi- og boremekanikkmodeller er optimalisert for den spesifikke geologi og boresystem. Med andre ord, hvis modellene er optimalisert for den spesifikke geologi og det spesifikke boresystem, er sammenligningen av de virkelige boremekanikkmålinger med de forutsagte boremekanikkmålinger akseptable. Fremgangsmåten går så frem til trinn 112, i forbindelse med boring av et senere brønnhull i rekken av brønn-hull. På den andre side, hvis modellene ikke er optimalisert for den spesifikke geologi og boresystem, går fremgangsmåten frem fra trinn 110 til trinn 114. Hvis sammenligningen av de virkelige boremekanikkmålinger med de forutsagte boremekanikkmålinger i trinn 108 ikke er akseptable, blir i det minste en av geologi- og boremekanikkmodellene finavstemt ved bruk av kalibreringsmodus av operasjonen. I trinn 114, blir geologien og boremekanikkmodellene finavstemt (helt eller delvis) ved bruk av kalibreringsmodus. Ved bruk av kalibreringsmodus, blir alle eller noen av geologi- og boremekanikkmodellene finavstemt som det passer, videre som bestemt fra sammenligningen av virkelige mot forutsagte boreytelser. Etter finavstemning av modellene i trinn 114, går fremgangsmåten videre til trinn 112, i sammenheng med boring av et senere brønnhull i rekken av brønnhull. Reference is now made to step 110 of Figure 2. Step 110 includes a question about the extent to which the prescribed geology and drilling mechanics models are optimized for the specific geology and drilling system. In other words, if the models are optimized for the specific geology and the specific drilling system, the comparison of the actual drilling mechanics measurements with the predicted drilling mechanics measurements is acceptable. The procedure then proceeds to step 112, in connection with the drilling of a subsequent well hole in the series of well holes. On the other hand, if the models are not optimized for the specific geology and drilling system, the method proceeds from step 110 to step 114. If the comparison of the actual drilling mechanics measurements with the predicted drilling mechanics measurements in step 108 is not acceptable, at least one of the geology and drilling mechanics models fine-tuned using the calibration mode of the operation. In step 114, the geology and drilling mechanics models are fine-tuned (in whole or in part) using the calibration mode. Using the calibration mode, all or some of the geology and drilling mechanics models are fine-tuned as appropriate, further as determined from the comparison of actual versus predicted drilling performance. After fine-tuning the models in step 114, the method proceeds to step 112, in connection with the drilling of a later well in the series of wells.

I trinn 112, blir den virkelige boreytelse av den aktuelle brønn sammenlignet med en ytelse av en tidligere brønn (eller tidligere brønner). En slik sammenligning gjør det mulig å bestemme hvorvidt noen forbedringer i ytelsen har oppstått. F.eks., sammenligningen kan vise at den løpende brønn ble boret i 18 dager mot 20 dager for tidligere brønner. Etter trinn 112, i trinn 116, blir det reist et spørsmål om hvorvidt geologi- og boremekanikkmodellene ble optimalisert på en tidligere brønn eller brønner. Hvis modellene var optimalisert, går fremgangsmåten frem til trinn 118. Alternativt, hvis modellene ikke var optimalisert på en tidligere brønn eller brønner, går fremgangsmåten til trinn 120. In step 112, the actual drilling performance of the current well is compared to a performance of a previous well (or previous wells). Such a comparison makes it possible to determine whether any improvements in performance have occurred. For example, the comparison may show that the current well was drilled for 18 days versus 20 days for previous wells. After step 112, in step 116, a question is raised as to whether the geology and drilling mechanics models were optimized on a previous well or wells. If the models were optimized, the method proceeds to step 118. Alternatively, if the models were not optimized on a previous well or wells, the method proceeds to step 120.

I trinn 118, blir verdien av de optimaliserte operasjonsparametere av boreytelsene dokumentert. Videre, blir verdien av det optimaliserte operasjonsparameteret på boreytelsene dokumenter og/eller registrert på hvilken som helst egnet måte for lett tilgang og uthenting. Dokumentering og/eller registrering kan omfatte, f.eks., en fremgangsrapport, en datafil eller database. Trinn 118 letter således innfangingen av verdien av optimalisering av operasjonsparametere på boreytelsene. Eksempel på verdien av optimalisering kan omfatte forskjellige fordeler, f.eks. økonomiske fordeler av optimalisert boring, færre tu-rer til det spesielle felt som blir boret, mindre tid nødvendig for å bore en brønn, eller hvilke som helst andre passende verdimålinger. For å illustrere videre med et enkelt eksempel, anta at et offshore boreprogram koster i størrelsesorden USD 150 000 per dag å kjøre. En besparelse eller reduksjon på 2 dager per brønn (som følge av optimalisering av boresystemet og dets bruk) ville tilsvare en besparelse på USD 300 000 per brønn. For et boreprogram på 30 brønner, kunne den kombinerte besparelse som følge av optimalisering potensielt være så meget som USD 9 000 000 for det gitte boreprogram. In step 118, the value of the optimized operating parameters of the drilling performance is documented. Further, the value of the optimized operating parameter on the drilling performance is documented and/or recorded in any suitable manner for easy access and retrieval. Documentation and/or registration may include, for example, a progress report, a data file or database. Step 118 thus facilitates the capture of the value of optimizing operating parameters on drilling performance. Examples of the value of optimization can include different benefits, e.g. economic benefits of optimized drilling, fewer trips to the particular field being drilled, less time required to drill a well, or any other appropriate value metrics. To illustrate further with a simple example, assume that an offshore drilling program costs in the order of USD 150,000 per day to run. A saving or reduction of 2 days per well (as a result of optimizing the drilling system and its use) would equate to a saving of USD 300,000 per well. For a drilling program of 30 wells, the combined savings resulting from optimization could potentially be as much as USD 9,000,000 for the given drilling program.

I trinn 120, blir det undersøkt om hvorvidt designendringer har vært gjort på en eller flere tidligere brønner. Hvis designendringer ble gjort, går fremgangsmåten videre til trinn 122.1 trinn 122, på lignende måte som trinn 118, blir verdien av designendringer på boreytelsene dokumentert. Dvs., verdien av designendringene på boreytelsene blir dokumentert og/eller registrert på hvilken som helst egnet måte for lett tilgang og uthenting. Dokumentering og/eller registrering kan omfatte f.eks. en fremgangsrapport, en datafil, eller en database. Trinn 122 letter således innfangning av verdien av designendringer på boreytelsene. Alternativt, hvis ingen designendringer ble gjort på tidligere brønner, så går fremgangsmåten videre til trinn 124. In step 120, it is examined whether design changes have been made to one or more previous wells. If design changes were made, the method proceeds to step 122.1 step 122, similarly to step 118, the value of design changes on drilling performance is documented. That is, the value of the design changes on drilling performance is documented and/or recorded in any suitable way for easy access and retrieval. Documentation and/or registration may include e.g. a progress report, a data file, or a database. Step 122 thus facilitates capturing the value of design changes on drilling performance. Alternatively, if no design changes were made to previous wells, then the method proceeds to step 124.

I trinn 124, blir det gjort en undersøkelse om hvorvidt boresystemet er optimalisert for den spesifikke geologi. F.eks., i en løpende brønn, kan en spesiell boreutstyrbe-grensning ha en sterk virkning på boreytelsene hvis boresystemet ikke er optimalisert for den spesifikke geologi. F.eks., hvis en slampumpe er utilstrekkelig for en gitt geologi, kan den resulterende hydraulikk også bli utilstrekkelig for rengjøring av hullet, og således ha en uheldig virkning på boreytelsene av boresystemet for den spesifikke geologi. Hvis boresystemet ikke er optimalisert for den spesifikke geologi, går fremgangsmåten videre til trinn 126, ellers fortsetter fremgangsmåten til trinn 128.1 trinn 126, blir passende designendringer implementert eller gjort på boresystemet. Designendringene kan omfatte utskifting av utstyr, ettermontering og/eller modifikasjon, eller andre designendringer som anses passende for den spesifikke geologi. Boresystemutstyret og dets bruk kan således bli optimalisert for boring i den gitte geologi. Fremgangsmåten fortsetter så til trinn 128. In step 124, an investigation is made as to whether the drilling system is optimized for the specific geology. For example, in a running well, a particular drilling equipment limitation can have a strong effect on drilling performance if the drilling system is not optimized for the specific geology. For example, if a mud pump is inadequate for a given geology, the resulting hydraulics may also be inadequate for cleaning the hole, thus adversely affecting the drilling performance of the drilling system for that specific geology. If the drilling system is not optimized for the specific geology, the method proceeds to step 126, otherwise the method continues to step 128.1 step 126, appropriate design changes are implemented or made to the drilling system. The design changes may include replacement of equipment, retrofitting and/or modification, or other design changes deemed appropriate for the specific geology. The drilling system equipment and its use can thus be optimized for drilling in the given geology. The process then continues to step 128.

I trinn 128, blir det gjort en undersøkelse om hvorvidt den siste brønn i boreprogrammet er boret. Hvis den siste brønn er boret, ender fremgangsmåten ved trinn 130. Hvis den siste brønn ennå ikke er boret, går fremgangsmåten igjen til trinn 102, og prosessen fortsetter som diskutert ovenfor. In step 128, an investigation is made as to whether the last well in the drilling program has been drilled. If the last well has been drilled, the method ends at step 130. If the last well has not yet been drilled, the method returns to step 102, and the process continues as discussed above.

I trinn 132, hvis boresystemets operasjonsparametere ikke skal oppnås, blir det gitte brønnhull (eller intervall) boret med boringssystemet ved bruk av den forutsagte boreytelsen som en guide, uten at målinger blir tatt. I trinn 132, under boringen av brønn-hullet (eller intervallet), blir ingen boremekanikkmålinger tatt. Etter fullføring av boringen av den løpende brønn (eller intervall) i trinn 132, kan fremgangsmåten fortsette til trinn 128, og prosessen fortsetter som diskutert ovenfor. In step 132, if the drilling system operating parameters are not to be achieved, the given wellbore (or interval) is drilled with the drilling system using the predicted drilling performance as a guide, without measurements being taken. In step 132, during the drilling of the wellbore (or interval), no drilling mechanics measurements are taken. After completion of the drilling of the running well (or interval) in step 132, the method may proceed to step 128, and the process continues as discussed above.

Fremgangsmåten og apparatet ifølge den foreliggende beskrivelse muliggjør med fordel at en optimalisering av et boresystem og dets bruk i en boreprogram kan oppnås tidlig i et gitt boreprogram. F.eks., ved den foreliggende fremgangsmåte og apparat, kunne en optimalisering bli oppnådd innenfor noen få brønner av et tretti brønn program, mens uten den foreliggende fremgangsmåte og apparat, optimalisering ikke kunne bli oppnådd før den femtende brønn av tretti brønn programmet. Den foreliggende fremgangsmåte letter videre utførelse av passende forbedringer tidlig i boreprogrammet. Økonomiske fordeler som resulterer fra forbedringene gjort tidlig i boreprogrammet blir med fordel multiplisert ved antallet av brønner som gjenstår å bli boret i boreprogrammet. Som et resultat, kan betydelige og vesentlige besparelser for et kompani som kommisjonerer boreprogrammet, med fordel bli oppnådd. Målinger kan gjøres under boring av hvert brønnhull, gjennom hele boreprogrammet, ved bruk av den foreliggende fremgangsmåte og apparat ved formål å verifisere at det spesielle boresystemsutstyr blir optimalt brukt. I tillegg, boresystemets utstyrsytelse kan overvåkes lettere med fremgangsmåten og apparatet i den foreliggende beskrivelse, for videre å identifisere potensielle uheldige forhold før de virkelig oppstår. The method and apparatus according to the present description advantageously enable an optimization of a drilling system and its use in a drilling program to be achieved early in a given drilling program. For example, with the present method and apparatus, an optimization could be achieved within a few wells of a thirty well program, while without the present method and apparatus, optimization could not be achieved until the fifteenth well of the thirty well program. The present method further facilitates the execution of appropriate improvements early in the drilling program. Economic benefits resulting from the improvements made early in the drilling program are advantageously multiplied by the number of wells that remain to be drilled in the drilling program. As a result, significant and substantial savings for a company commissioning the drilling program can be advantageously achieved. Measurements can be made during the drilling of each well hole, throughout the entire drilling program, using the present method and apparatus for the purpose of verifying that the special drilling system equipment is optimally used. In addition, drilling system equipment performance can be more easily monitored with the method and apparatus of the present disclosure, further identifying potential adverse conditions before they actually occur.

Det henvises nå til figur 3, hvor en modell av et totalt boresystem er frembrakt ved forutsigelsesmodellene 140. Forutsigelsesmodellene omfatter geologimodeller 142 og boremekanikkmodeller 144, videre i henhold til den foreliggende fremgangsmåte og apparat. Figur 3 illustrerer en oversikt over de forskjellige forutsigelsesmodeller 140 og hvordan de er sammenkoplet. Forutsigelsesmodellene 140 er lagret i og utført av datamaskin/kontrolleren 52 på figur 1, som videre diskutert her. Reference is now made to figure 3, where a model of a total drilling system is produced by the prediction models 140. The prediction models include geology models 142 and drilling mechanics models 144, further according to the present method and apparatus. Figure 3 illustrates an overview of the different prediction models 140 and how they are interconnected. The prediction models 140 are stored in and executed by the computer/controller 52 of Figure 1, as further discussed herein.

Geologimodellene 142 omfatter en litologimodell 146, en stenstyrkemodell 148, og en skifer-plastisitetsmodell 150. Litologimodellene omfatter fortrinnsvis en litologimodell som beskrevet i US patent 6 044 327, utstedt 28. mars 2000, med tittelen "Method for Quantifying the Lithologic Composition of Formations Surrounding Earth Boreho-les", og tatt inn her ved referanse. Litologimodellene gir en fremgangsmåte for å kvantifisere litologikomponentfraksjoner av en gitt formasjon, deriblant litologi og porøsitet. Litologimodellen benytter hvilken som helst litologi eller porøsitet-følsom logginnretning, f.eks., omfattende kjernemagnetisk resonans, fotoelektrisk, nøytron-densitet, sonisk, gammastråle, og spektral gammastråle. Litologimodellen gir videre en forbedret multi-komponentanalyse. F.eks., i litologikolonnen på figur 4, ved 575 fot dybde, er det vist fire komponenter som omfatter sandsten, talgsten, dolomitt og skifer. Komponenter kan bli veid til en spesiell logg eller gruppe av logger. Litologimodellen bekrefter at visse logger er bedre enn andre for å løse en gitt litologikomponent. F.eks., er det vel kjent at gamma-strålelogg er generelt den beste skiferindikator. En kullstrek kan bli klart oppløst av en nøytronlogg, men fullstendig bommet på av en sonisk logg. Vektfaktorer blir anvendt slik at en gitt litologi blir oppløst av loggen eller gruppen av logger som kan oppløse den mest nøyaktig. I tillegg, tillater litologimodellene den maksimale konsentrasjon hvilken som helst litologikomponent til å variere fra 0 til 100 %, og dermed tillate kalibrering av modellene til en kjerneanalyse. Litologimodellene tillater også begrensede områder av eksis-tent for hver litologikomponent, som videre kan baseres på en kjerneanalyse. Litologimodellene kan også omfatte hvilke som helst andre egnede modeller for å forutsi litologi og porøsitet. The geology models 142 comprise a lithology model 146, a rock strength model 148, and a shale plasticity model 150. The lithology models preferably comprise a lithology model as described in US patent 6,044,327, issued March 28, 2000, entitled "Method for Quantifying the Lithologic Composition of Formations Surrounding Earth Boreho-les", and incorporated herein by reference. The lithology models provide a method for quantifying lithology component fractions of a given formation, including lithology and porosity. The lithology model uses any lithology or porosity-sensitive logging tool, eg, including nuclear magnetic resonance, photoelectric, neutron density, sonic, gamma ray, and spectral gamma ray. The lithology model further provides an improved multi-component analysis. For example, in the lithology column of Figure 4, at 575 feet depth, four components are shown comprising sandstone, shale, dolomite, and shale. Components can be weighted to a particular log or group of logs. The lithology model confirms that certain logs are better than others for resolving a given lithology component. For example, it is well known that the gamma ray log is generally the best shale indicator. A streak of coal may be clearly resolved by a neutron log, but completely missed by a sonic log. Weighting factors are applied so that a given lithology is resolved by the log or group of logs that can resolve it most accurately. In addition, the lithology models allow the maximum concentration of any lithology component to vary from 0 to 100%, thereby allowing calibration of the models to a core analysis. The lithology models also allow limited areas of existence for each lithology component, which can further be based on a core analysis. The lithology models may also include any other suitable models for predicting lithology and porosity.

Stenstyrkemodellen 148 omfatter fortrinnsvis en stenstyrkemodell som beskrevet i US patent 5 767 399, utstedt 16. juni 1998, med tittelen "Method of Assaying Compres-sive Strength of Rock", og tatt inn her ved referanse. Stenstyrkemodellene gir en fremgangsmåte for å forutsi begrensningsstress og stenstyrke. The rock strength model 148 preferably comprises a rock strength model as described in US Patent 5,767,399, issued June 16, 1998, entitled "Method of Assaying Compressive Strength of Rock", and incorporated herein by reference. The rock strength models provide a method for predicting confining stress and rock strength.

Skiferplastisitetsmodellen 150 omfatter fortrinnsvis en skiferplastisitetsmodell som beskrevet i US patent 6 052 649, utstedt 18. april 2000, med tittelen "Method and Apparatus for Quantifying Shale Plasticity from Well Logs", og tatt inn her ved referanse. Skiferplastisitetsmodellen gir en fremgangsmåte for å kvantifisere skiferplastisitet i en gitt formasjon. Skiferplastisitetsmodellen kan også omfatte hvilke som helst andre passende modeller for å forutsi skiferplastisitet. Geologimodellene anordner således generering av en modell av den spesielle geologianvendelse av en gitt formasjon. The shale plasticity model 150 preferably comprises a shale plasticity model as described in US patent 6,052,649, issued April 18, 2000, entitled "Method and Apparatus for Quantifying Shale Plasticity from Well Logs", and incorporated herein by reference. The shale plasticity model provides a method for quantifying shale plasticity in a given formation. The shale plasticity model may also include any other suitable models for predicting shale plasticity. The geology models thus provide for the generation of a model of the special geological application of a given formation.

Boremekanikkmodellene 144 omfatter en mekanisk virkningsgrad modell 152, en hullrengjøringsvirkningsgradmodell 154, en borekrone slitasjemodell 156, og en inntrengningstaktmodell 158, mekanisk virkningsgradmodell 152 omfatter fortrinnsvis en mekanisk virkningsgradmodell som beskrevet i samtidig patentsøknad S/N 09/048 360, inngitt 26. mars 1998, med tittelen "Method of Assaying Downhole Occurrences and Conditions" og tatt inn her ved referanse. Den mekaniske virkningsgradmodell frembringer en fremgangsmåte for å bestemme borkronens mekaniske virkningsgrad. I den mekaniske virkningsgradmodell, blir mekanisk virkningsgrad definert som prosenten av dreiemoment som skjærer. Det resterende dreiemoment blir forbrukt som friksjon. Den mekaniske virkningsgradmodell a) reflekterer 3-D borkronegeometri, b) er forbundet med skjæremoment, c) tar i betraktning virkningene av operasjonsbegrensninger, og d) gjør bruk av en moment- og draganalyse. The drilling mechanics models 144 comprise a mechanical efficiency model 152, a hole cleaning efficiency model 154, a drill bit wear model 156, and a penetration rate model 158, mechanical efficiency model 152 preferably comprises a mechanical efficiency model as described in concurrent patent application S/N 09/048 360, filed March 26, 1998, entitled "Method of Assaying Downhole Occurrences and Conditions" and incorporated herein by reference. The mechanical efficiency model produces a method for determining the mechanical efficiency of the drill bit. In the mechanical efficiency model, mechanical efficiency is defined as the percentage of torque that cuts. The remaining torque is consumed as friction. The mechanical efficiency model a) reflects 3-D bit geometry, b) is associated with cutting torque, c) considers the effects of operational constraints, and d) makes use of a torque and drag analysis.

Med hensyn til hullrengjøringsvirkningsgrad (HCE)-modell 154, tar modellen i betraktning typen av boreslam, hydraulikk, litologi og skiferplastisitet. Hullrengjøring-virkningsgradmodellen er et mål for en virkningsgrad av boreslam og hydraulikk. Hvis hullrengjøringsvirkningsgraden er lav, vil ufjernet eller langsomt fjernet borkaks ha en uheldig virkning på boremekanikken. With respect to the hole cleaning efficiency (HCE) model 154, the model takes into account the type of drilling mud, hydraulics, lithology and shale plasticity. The hole cleaning efficiency model is a measure of an efficiency of drilling mud and hydraulics. If the hole cleaning efficiency is low, unremoved or slowly removed cuttings will have an adverse effect on the drilling mechanics.

Borkrone-slitasjemodellen 156 omfatter fortrinnsvis en slitasjemodell som beskrevet i US patent 5 794 720, utstedt 18. august 1998, med tittelen "Method of Assaying Downhole Occurences and Conditions", og tatt inn her ved referanse. Krone-slitasjemodellen gir en fremgangsmåte for å bestemme borkroneslitasje, dvs. å forutsi borkronens levetid og formasjonens slipevirkning. Videre blir krone-slitasjemodellen brukt til å gi en arbeidsklasse for en gitt borkrone. The bit wear model 156 preferably includes a wear model as described in US Patent 5,794,720, issued August 18, 1998, entitled "Method of Assaying Downhole Occurrences and Conditions", and incorporated herein by reference. The bit wear model provides a method for determining bit wear, i.e. predicting bit life and formation abrasiveness. Furthermore, the bit wear model is used to provide a work class for a given drill bit.

Inntrengningstaktmodellen 158 omfatter fortrinnsvis en inntrengningstaktmodell som beskrevet i US patent 5 704 436, utstedt 16. januar 1998, med tittelen "Method of Regulating Drilling Conditions Applied to a Well Bit", og tatt inn her ved referanse. Inntrengningstaktmodellen gir en fremgangsmåte for å optimalisere operasjonsparametere og å forutsi inntrengningstakt for borkronen og boresystemet. ROP-modellen gir en eller flere av det følgende: maksimalisering av en inntrengningstakt, etablering av en effektgrense for å unngå støtskade på kronen, respektering av alle operasjonsbegrensninger, optimalisering av operasjonsparametere, og minimalisering av kroneinduserte vibrasjoner. The penetration rate model 158 preferably comprises a penetration rate model as described in US Patent 5,704,436, issued January 16, 1998, entitled "Method of Regulating Drilling Conditions Applied to a Well Bit", and incorporated herein by reference. The penetration rate model provides a method to optimize operating parameters and to predict penetration rate for the drill bit and drilling system. The ROP model provides one or more of the following: maximization of a penetration rate, establishment of a power limit to avoid shock damage to the crown, respect of all operational constraints, optimization of operational parameters, and minimization of crown-induced vibrations.

Boremekanikkmodellene 144 som beskrevet her anordner generering av en omfattende modell av det spesielle boresystem som blir brukt eller foreslått for bruk i boringen av et brønnhull, intervaller av et brønnhull, eller en rekke av borehull i en gitt bo-rehullsoperasjon. Boremekanikkmodellene 144 tillater videre generering av en boreme-kanikkytelsesforutsigelse av boresystemet i en gitt geologi. En sammenligning av virkelig ytelse med forutsagt ytelse kan brukes for historietilpasning av boremekanikkmodellene, som kan være nødvendig for optimalisering av de respektive boremekanikkmodeller. The drilling mechanics models 144 as described herein provide for the generation of a comprehensive model of the particular drilling system being used or proposed for use in the drilling of a wellbore, intervals of a wellbore, or a series of boreholes in a given borehole operation. The drilling mechanics models 144 further allow the generation of a drill bit mechanics performance prediction of the drilling system in a given geology. A comparison of actual performance with predicted performance can be used for history fitting of the drilling mechanics models, which may be necessary for optimization of the respective drilling mechanics models.

Det henvises fortsatt til figur 3. Den foreliggende fremgangsmåte og apparat omfatter flere operasjonsmodi. Operasjonsmodiene omfatter en optimaliseringsmodus, forutsigelsesmodus og en kalibreringsmodus. For de forskjellige operasjonsmodi, kan forutsagt økonomi inkluderes for å gi et mål for antallet av færre dager per brønn som kan oppnås når et boresystem er optimalisert ved bruk av fremgangsmåtene og apparatet iføl-ge den foreliggende oppfinnelse. Reference is still made to figure 3. The present method and apparatus comprise several operating modes. The modes of operation include an optimization mode, a prediction mode and a calibration mode. For the various modes of operation, predicted economics can be included to provide a measure of the number of fewer days per well that can be achieved when a drilling system is optimized using the methods and apparatus of the present invention.

Optimaliseringsmodus Optimization mode

I optimaliseringsmodus, er hensikten å optimalisere operasjonsparametrene av boresystemet. Optimaliseringskriteriene omfatter 1) maksimalisering gjennomtrengningstakt, 2) unngå støtskade på kronen, 3) respekter alle operasjonsbegrensninger, og 4) mi-nimaliser kroneinduserte vibrasjoner. In optimization mode, the purpose is to optimize the operating parameters of the drilling system. The optimization criteria include 1) maximizing penetration rate, 2) avoiding impact damage to the crown, 3) respecting all operational constraints, and 4) minimizing crown-induced vibrations.

I optimaliseringsmodus, mottar litologimodellen 146 data fra porøsitetslogger, litologilogger og/eller slamlogger på inngangen 160. Porøsitets- eller litologiloggene kan omfatte kjernemagnetisk resonans (NMR), fotoelektriske, nøytron-densitet, soniske, gammastråle og spektrale gammastråle, og hvilken som helst annen logg som er følsom for porøsitet eller litologi. Slamloggene blir brukt til å identifisere ikke-skiferlitologikomponenter. Som respons på logginngangene, gir litologimodellen 146 et mål for litologi og porøsitet av den gitt formasjon per dybdeenhet på utgangen 162. Når det angår litologi, omfatter utgangen 162 fortrinnsvis en volumfraksjon av hver litologikomponent av formasjonen per dybdeenhet. Når det gjelder porøsitet, omfatter utgangen 162 fortrinnsvis en volumfraksjon av porerom inne i stenen i formasjonen per dybdeenhet. Målet av litologi av porøsitet på utgangen 162 er inngang til stenstyrkemodellen 148, skiferplastisitetsmodellen 150, mekanisk virkningsgradmodell 152, hullrengjøringseffek-tivitetsmodell 154, kroneslitasjemodell 162, og inntrengningstaktmodell 158. In optimization mode, the lithology model 146 receives data from porosity logs, lithology logs, and/or mud logs at input 160. The porosity or lithology logs may include nuclear magnetic resonance (NMR), photoelectric, neutron density, sonic, gamma ray, and spectral gamma ray, and any other log which is sensitive to porosity or lithology. The mud logs are used to identify non-shale lithology components. In response to the log inputs, the lithology model 146 provides a measure of lithology and porosity of the given formation per unit depth on the output 162. When it relates to lithology, the output 162 preferably comprises a volume fraction of each lithology component of the formation per unit depth. When it comes to porosity, the output 162 preferably comprises a volume fraction of pore space inside the rock in the formation per unit depth. The lithology measure of porosity at the outlet 162 is input to the rock strength model 148, shale plasticity model 150, mechanical efficiency model 152, hole cleaning efficiency model 154, crown wear model 162, and penetration rate model 158.

Når det gjelder stenstyrkemodellen 148, i tillegg til å motta et mål for litologi og porøsitetsutgang 162, mottar stenstyrkemodellen 148 videre slamvekt og poretrykksdata ved inngangen 164. Slamvekten blir brukt til å beregne overbalanse. Poretrykket blir brukt til å beregne overbalanse og alternativt, kan design overbalanse brukes til å beregne poretrykk. Som respons på inngangene, produserer stenstyrkemodellen 148 et mål for begrensningsstress og stenstyrke av den gitte formasjon per dybdeenhet på utgangen 166. Mer spesielt, produserer stenstyrkemodellen et mål for overbalanse, effektivt poretrykk, begrensningsstress, ubegrenset stenstyrke, og begrenset stenstyrke. Overbalanse er definert som slamvekt minus poretrykk. Effektivt poretrykk er lik poretrykk, men reflekterer også permeabilitetreduksjon i skifer og lavporøsitets ikke-skifer. Begrensningsstress er en beregning av in situ beregningsstress av sten. Ubegrenset stenstyrke er stenstyrke ved overflaten av jorden. Til slutt, begrenset stenstyrke er stenstyrke under in situ begrensningsstress forhold. Som vist, er stenstyrkeutgangen 166 inngang til mekanisk virkningsgradmodell 152, kroneslitasjemodell 162, og gjennomtrengningstaktmodell 158. In the case of rock strength model 148, in addition to receiving a measure of lithology and porosity output 162, rock strength model 148 also receives mud weight and pore pressure data at input 164. The mud weight is used to calculate overbalance. The pore pressure is used to calculate overbalance and alternatively, design overbalance can be used to calculate pore pressure. In response to the inputs, the rock strength model 148 produces a measure of confining stress and rock strength of the given formation per unit depth at the output 166. More specifically, the rock strength model produces a measure of overbalance, effective pore pressure, confining stress, unconfined rock strength, and limited rock strength. Overbalance is defined as mud weight minus pore pressure. Effective pore pressure is similar to pore pressure, but also reflects permeability reduction in shale and low porosity non-shale. Confining stress is a calculation of in situ computational stress of rock. Unconfined rock strength is rock strength at the surface of the earth. Finally, confined rock strength is rock strength under in situ confining stress conditions. As shown, the rock strength output 166 is input to mechanical efficiency model 152, crown wear model 162, and penetration rate model 158.

Med hensyn til mekanisk virkningsgradmodell 152, i tillegg til å motta litologi-og porøsitetsutgangen 162 og begrensningsstress og stenstyrkeutgang 166, mottar mekanisk virkningsgradmodell 152 også inngangsdata angående operasjonsbegrensninger, 3-D kronemodell og moment og drag, alt relativt til boresystemet, på inngang 168. Operasjonsbegrensninger kan omfatte maksimum dreiemoment, maksimum vekt på krone (WOB), maksimum og minimum RPM, og maksimum gjennomtrengningstakt. Spesielt, når det gjelder mekanisk virkningsgrad, omfatter operasjonsbegrensningene på boresystemet maksimum dreiemoment, maksimum vekt på kronen (WOB), minimum RPM og maksimum gjennomtrengningstakt. Operasjonsbegrensningene begrenser mengden av optimalisering som kan oppnås med et spesielt boresystemet. Videre med hensyn til evaluering av virkningen av operasjonsbegrensninger på mekanisk virkningsgrad, skjønt ikke alle begrensninger påvirker både mekanisk virkningsgrad og effekt, er det nødvendig å vite alle begrensningene for å kvantifisere virkningene av de begrensningene som har en virkning på enten mekanisk virkningsgrad eller effekt. 3-D kronemodellinngangen omfatter en krone-arbeidsklasse og en moment-WOB signatur. Til slutt, omfatter moment og draganalysene et retningsforslag, foringsrør- og borestrenggeometri, slamvekt og strøm-ningstakt, friksjonsfaktorer, eller dreiemoment og dragmålinger. Dreiemoment og draganalysene er nødvendige for å bestemme hvor stort overflate dreiemoment blir virkelig overført til kronen. Alternativt, kan målinger av dreiemoment på bunnen og av bunnen bli brukt istedenfor dreiemoment og draganalyse. I tillegg, nær borkronemålinger fra et måling under boring (MWD)-system, kunne også brukes istedenfor dreiemoment og draganalyse. Som respons på inngangsinformasjonen, vil mekanisk virkningsgradmodellen 152 produsere et mål for mekanisk virkningsgrad, begrensningsanalyse, forutsagt dreiemoment, og optimal vekt på kronen (WOB) for boresystemet i en gitt formasjon per dybdeenhet 170. Mer spesielt, vil mekanisk virkningsgradmodell 152 gi et mål for totalt dreiemoment, skjæringsdreiemoment, friksjonsdreiemoment, mekanisk virkningsgrad, en begrensningsanalyse, og optimal WOB. Det totale dreiemoment representerer et totalt dreiemoment tilført borkronen. Skjæredreiemomentet representerer skjæringskomponenten av det totale dreiemoment. Friksjonsdreiemomentet er friksjonskomponenten av det totale dreiemoment. Med mekanisk virkningsgradmodell 152, er den mekaniske virkningsgrad definert som den prosent av det totale dreiemoment som skjærer. Begrensningsanalysen kvantifiserer reduksjonen i mekanisk virkningsgrad fra en teoretisk maksimum verdi på grunn av hver operasjonsbegrensning. Til slutt, en optimal WOB blir bestemt, for hvilken WOB maksimaliserer gjennomtrengningstakten mens den respekterer alle operasjonsbegrensninger. Den optimale WOB blir brukt av gjennomtrengningstaktmodellen 158 til å beregne en optimal RPM. Videre, benytter mekanisk virkningsgradmodell 152 også et mål av borkroneslitasje fra en tidligere gjentakelse som inngang, som skal beskrives videre nedenfor i forbindelse med borkroneslitasjemodellen. With respect to mechanical efficiency model 152, in addition to receiving the lithology and porosity output 162 and confining stress and rock strength output 166, mechanical efficiency model 152 also receives input data regarding operational constraints, 3-D crown model, and torque and drag, all relative to the drilling system, on input 168. Operating limitations may include maximum torque, maximum weight on crown (WOB), maximum and minimum RPM, and maximum penetration rate. In particular, in terms of mechanical efficiency, the operational constraints on the drilling system include maximum torque, maximum weight on bit (WOB), minimum RPM and maximum penetration rate. The operating constraints limit the amount of optimization that can be achieved with a particular drilling system. Furthermore, with regard to evaluating the impact of operational limitations on mechanical efficiency, although not all limitations affect both mechanical efficiency and power, it is necessary to know all the limitations in order to quantify the effects of those limitations that have an effect on either mechanical efficiency or power. The 3-D crown model input includes a crown work class and a moment WOB signature. Finally, the torque and drag analyzes include a direction proposal, casing and drill string geometry, mud weight and flow rate, friction factors, or torque and drag measurements. The torque and drag analyzes are necessary to determine how much surface torque is actually transferred to the crown. Alternatively, bottom and bottom torque measurements can be used instead of torque and drag analysis. In addition, near bit measurements from a measurement while drilling (MWD) system could also be used instead of torque and drag analysis. In response to the input information, mechanical efficiency model 152 will produce a measure of mechanical efficiency, constraint analysis, predicted torque, and optimum weight on bit (WOB) for the drilling system in a given formation per unit depth 170. More specifically, mechanical efficiency model 152 will provide a measure of total torque, shear torque, friction torque, mechanical efficiency, a constraint analysis, and optimal WOB. The total torque represents a total torque applied to the drill bit. The shear torque represents the shear component of the total torque. The frictional torque is the frictional component of the total torque. With the mechanical efficiency model 152, the mechanical efficiency is defined as the percentage of the total torque that cuts. The constraint analysis quantifies the reduction in mechanical efficiency from a theoretical maximum value due to each operational constraint. Finally, an optimal WOB is determined, for which WOB maximizes the penetration rate while respecting all operational constraints. The optimal WOB is used by the penetration rate model 158 to calculate an optimal RPM. Furthermore, mechanical efficiency model 152 also uses a measure of drill bit wear from a previous iteration as input, which will be further described below in connection with the drill bit wear model.

Med hensyn til kronesHtasjemodellen 156, mottar denne innganger fra litologimodellen via utgang 162, stenstyrkemodellen via utgang 166, og mekanisk virkningsgradmodell via utgang 170. I tillegg, mottar kronesHtasjemodellen 156 videre 3-D kro-nemodelldata på inngang 172. 3-D kronemodellinngangen omfatter en krone-arbeidsklasse og en moment-WOB signatur. I respons på inngangene av litologi, porøsi-tet, mekanisk virkningsgrad, stenstyrke og 3-D kronemodell, produserer kronesHtasjemodellen 156 et mål for spesifikk energi, samlet arbeid, formasjonens slipeevne, og kroneslitasje i forhold til kronen i en gitt formasjon per dybdeenhet, på utgangen 174. Den spesifikke energi er den totale energi tilført ved borekronen, som tilsvarer kronekraften dividert med kronens tverrsnittsareal. Det samlede arbeid utført av borekronen reflekterer både stenstyrken og mekanisk virkningsgrad. Målet for formasjonen slipeevne modellerer en akselerert slitasje på grunn av formasjonens slipeevne. Til slutt, målet for kroneslitasje tilsvarer en slitasjetilstand som er forbundet med kronens aksielle kontaktareal og mekanisk virkningsgrad. I tillegg til utgang 174, omfatter kronesHtasjemodellen 156 videre anordning av et mål av kroneslitasje fra en tidligere gjentakelse til mekanisk virkningsgradmodell 152 på utgangen 176, hvor mekanisk virkningsgradmodell 152 videre benytter kroneslitasjemålet fra en tidligere gjentakelse i beregningen av dens mekaniske virkningsgrad utgangsdata på utgangen 170. With respect to the crown model 156, it receives inputs from the lithology model via output 162, the rock strength model via output 166, and the mechanical efficiency model via output 170. In addition, the crown model 156 further receives 3-D crown model data at input 172. The 3-D crown model input includes a krone work class and a moment WOB signature. In response to the inputs of lithology, porosity, mechanical efficiency, rock strength, and 3-D crown model, the crown wear model 156 produces a measure of specific energy, total work, formation abrasiveness, and crown wear relative to the crown in a given formation per unit depth, on output 174. The specific energy is the total energy supplied by the drill bit, which corresponds to the bit force divided by the bit's cross-sectional area. The overall work performed by the drill bit reflects both the rock strength and mechanical efficiency. The formation abrasiveness measure models an accelerated wear due to the formation's abrasiveness. Finally, the measure of crown wear corresponds to a state of wear associated with crown axial contact area and mechanical efficiency. In addition to output 174, crown wear model 156 further comprises provision of a measure of crown wear from a previous iteration to mechanical efficiency model 152 on output 176, where mechanical efficiency model 152 further uses the crown wear measure from a previous iteration in the calculation of its mechanical efficiency output data on output 170.

Før diskusjonen av gjennomtrengningstaktmodellen 158, går man først tilbake til skiferplastisitetsmodellen 150. Som vist på figur 3, mottar skiferplastisitetsmodellen 150 inngang fra litologimodellen. Spesielt, skifervolum er frembrakt fra litologimodellen 146. I tillegg til å motta litologi og porøsitetsutgang 162, mottar skiferplastisitetsmodellen 150 videre loggdata fra foreskrevne brønnlogger på inngang 178, hvor brønnloggene omfatter enhver logg som er følsom for typen av leire, leirevanninnhold, og leirevolum. Slike logger kan omfatte kjernemagnetisk resonans (NMR), nøytrondensitet, sonisk densitet, spektrale gammastråler, gammastråler, og kationutvekslingskapasitet (CEC). I respons på inngangene, produserer skiferplastisitetsmodellen 150 et mål for skiferplastisitet i formasjonen per dybdeenhet, på utgangen 180. Spesielt, frembringer skiferplastisitetsmodellen 150 et mål for normalisert leiretype, normalisert leirevanninnhold, normalisert leirevolum, og skiferplastisitet. Den normaliserte leiretype identifiserer en maksimum konsentrasjon av smektiter, hvor smektit er den leiretype som mest sannsynlig vil forårsake lei-resvelling. Det normaliserte leirevanninnhold identifiserer vanninnhold hvor det oppstår en maksimal skiferplastisitet. Det normaliserte leirevolum identifiserer området av leirevolum hvor plastisk oppførsel kan oppstå. Til slutt, skiferplastisitet er et avveid gjennomsnitt av de normaliserte leireegenskaper, og reflekterer en total plastisitet. Before discussing the penetration rate model 158, one first returns to the shale plasticity model 150. As shown in Figure 3, the shale plasticity model 150 receives input from the lithology model. Specifically, shale volume is derived from the lithology model 146. In addition to receiving lithology and porosity output 162, the shale plasticity model 150 further receives log data from prescribed well logs on input 178, where the well logs include any log sensitive to the type of clay, clay water content, and clay volume. Such logs may include nuclear magnetic resonance (NMR), neutron density, sonic density, spectral gamma rays, gamma rays, and cation exchange capacity (CEC). In response to the inputs, the shale plasticity model 150 produces a measure of shale plasticity in the formation per unit depth, at the output 180. In particular, the shale plasticity model 150 produces a measure of normalized clay type, normalized clay water content, normalized clay volume, and shale plasticity. The normalized clay type identifies a maximum concentration of smectites, where smectite is the clay type most likely to cause clay reswelling. The normalized clay water content identifies the water content where a maximum shale plasticity occurs. The normalized clay volume identifies the range of clay volume where plastic behavior can occur. Finally, shale plasticity is a weighted average of the normalized clay properties, and reflects an overall plasticity.

Med henvisning til hullrengjøringseffektivitetsmodellen 154, mottar modellen 154 en skiferplastisitetsinngang fra skiferplastisitetsmodellen 150 og en litologiinngang fra litologimodellen 146.1 tillegg til å motta litologimodellens utgang 162 og skiferplasti-sitetsmodellens utgang 180, mottar hullrengjøringseffektivitetsmodellen 154 hydraulisk og borefluiddata på inngangen 182. Spesielt, kan hydraulisk inngang omfatte et standard mål for hydraulisk effektivitet, så som hydrauliske hestekrefter per kvadrattomme av borkronediameter. I tillegg, kan borefluidumtypen omfatte vannbasert slam, oljebasert slam, polymer, eller andre kjente fluidumtyper. Som respons på inngangen, produserer rengjøringseffektivitetsmodellen et mål for en forutsagt hullrengjøringseffektivitet av borkronen og boresystemet i boringen av et brønnhull (eller intervall) i formasjonen per dybdeenhet, på utgangen 184. hullrengjøringseffektiviteten er definert som den virkelige over den forutsagte inntrengningstakt. Mens de andre boremekanikkmodeller antar per-fekt hullrengjøring, er hullrengjøringseffektiviteten (HCE) modell et mål for korreksjon til gjennomtrengningstaktforutsigelsen for å kompensere for hullrengjøringen som avvi-ker fra den ideelle oppførsel. Målet for hullrengjøringseffektivitet (HCE) reflekterer således virkningen av litologi, skiferplastisitet, hydraulikk, og borefluidumtype og gjennomtrengningstakten. Referring to the hole cleaning efficiency model 154, the model 154 receives a shale plasticity input from the shale plasticity model 150 and a lithology input from the lithology model 146. In addition to receiving the lithology model output 162 and the shale plasticity model output 180, the hole cleaning efficiency model 154 receives hydraulic and drilling fluid data on the input 182. In particular, hydraulic input may include a standard measure of hydraulic efficiency, such as hydraulic horsepower per square inch of bit diameter. In addition, the drilling fluid type may include water-based mud, oil-based mud, polymer, or other known fluid types. In response to the input, the cleaning efficiency model produces a measure of a predicted hole cleaning efficiency of the bit and drilling system in drilling a well hole (or interval) in the formation per unit depth, at the output 184. The hole cleaning efficiency is defined as the actual over the predicted penetration rate. While the other drilling mechanics models assume perfect hole cleaning, the hole cleaning efficiency (HCE) model is a measure of correction to the penetration rate prediction to compensate for hole cleaning deviating from ideal behavior. The measure of hole cleaning efficiency (HCE) thus reflects the effects of lithology, shale plasticity, hydraulics, and drilling fluid type and penetration rate.

Med henvisning til gjennomtrengningstaktmodellen 158, mottar denne mekanisk virkningsgrad, forutsagt dreiemoment, og optimum WOB via utgangen 170 av mekanisk effektivitetsmodell 152. Modell 158 mottar videre borkroneslitasje via utgangen 174 av borkroneslitasjemodellen 156, stenstyrke via utgangen 166 av stenstyrkemodellen 148, og forutsagt HCE via utgangen 184 av HCE modellen 154. I tillegg, mottar gjennomtrengningstaktmodellen 158 videre operasjonsbegrensningsinformasjon på inngang 186. Spesielt, omfatter operasjonsbegrensingene maksimum dreiemoment, maksimum vekt på kronen (WOB), maksimum og minimum RPM, og maksimum gjennomtrengningstakt. Videre med hensyn til evaluering av effektene av operasjonsbegrensningene på effekt, mens ikke alle begrensningene påvirker både mekanisk virkningsgrad og effekt, er det nødvendig å vite alle begrensningene for å kvantifisere virkningene av de begrensningene som har en virkning på enten mekanisk virkningsgrad eller effekt. I respons på inngangene, produserer gjennomtrengningstaktmodellen 158 en effektnivåanalyse, en begrensningsanalyse, og i tillegg, et mål for optimal RPM, gjennomtrengningstakt, økonomi for borkrone og boresystemet i boringen av et brønnhull (eller intervall) i formasjonen per dybdeenhet, på utgangen 188. Mer spesielt, omfatter effektnivåanalysen en bestemmelse av maksimum effektgrense. Maksimum effektgrense maksimaliserer inntrengningstakten uten å forårsake støtskade på kronen. Operasjonseffektnivået kan være mindre enn mak-simumeffektnivået på grunn av operasjonsbegrensninger. Begrensningsanalysen omfatter kvantifisering av reduksjonen i operasjonseffektnivå fra maksimum effektgrense på grunn av hver operasjonsbegrensning. Den optimale RPM er den RPM som maksimaliserer inntrengningstakten mens den respekterer alle operasjonsbegrensninger. Gjennomtrengningstakten er den forutsagte gjennomtrengningstakt ved optimal WOB og optimal RPM. Til slutt, økonomiene kan omfatte den industrielle standard kostnad per fot analyse. Referring to penetration rate model 158, it receives mechanical efficiency, predicted torque, and optimum WOB via output 170 of mechanical efficiency model 152. Model 158 further receives bit wear via output 174 of bit wear model 156, rock strength via output 166 of rock strength model 148, and predicted HCE via output 184 of the HCE model 154. In addition, the penetration rate model 158 receives further operating limitation information on input 186. In particular, the operating limitations include maximum torque, maximum weight on crown (WOB), maximum and minimum RPM, and maximum penetration rate. Furthermore, with regard to evaluating the effects of the operational limitations on power, while not all limitations affect both mechanical efficiency and power, it is necessary to know all the limitations in order to quantify the effects of those limitations that have an effect on either mechanical efficiency or power. In response to the inputs, the penetration rate model 158 produces a power level analysis, a constraint analysis, and, in addition, a measure of optimal RPM, penetration rate, economics for the bit and the drilling system in drilling a wellbore (or interval) in the formation per unit depth, at the output 188. More in particular, the power level analysis includes a determination of the maximum power limit. The maximum power limit maximizes the rate of penetration without causing shock damage to the crown. The operating power level may be less than the maximum power level due to operating limitations. The limitation analysis includes quantification of the reduction in operational power level from the maximum power limit due to each operational limitation. The optimal RPM is the RPM that maximizes the penetration rate while respecting all operating constraints. The penetration rate is the predicted penetration rate at optimal WOB and optimal RPM. Finally, the economies can include the industry standard cost per foot analysis.

Forutsigelsesmodus Prediction mode

I forutsigelsesmodus, er målet eller hensikten å forutsi boreytelse med brukerspesifiserte operasjonsparametere som ikke nødvendigvis er optimale. Operasjonsbegrensninger gjelder ikke i denne modus. Forutsigelsesmodus er i det vesentlige lik optimaliseringsmodus, imidlertid med unntagelser når det gjelder mekanisk virkningsgradmodell 152, kroneslitasjemodell 156, og gjennomtrengningstaktmodell 158, videre som forklart nedenfor, hullrengjøringseffektivitetsmodellen 154 er den samme for både optimalise-rings- og forutsigelsesmodiene, siden hullrengjøringseffektiviteten er uavhengig av de mekaniske operasjonsparametere (dvs. brukerspesifisert WOB og brukerspesifisert In prediction mode, the goal or intent is to predict drilling performance with user-specified operating parameters that are not necessarily optimal. Operating restrictions do not apply in this mode. Prediction mode is essentially similar to optimization mode, however, with the exceptions of mechanical efficiency model 152, crown wear model 156, and penetration rate model 158, further as explained below, hole cleaning efficiency model 154 is the same for both optimization and prediction modes, since hole cleaning efficiency is independent of the mechanical operating parameters (ie user-specified WOB and user-specified

RPM). rpm).

Med hensyn til mekanisk virkningsgradmodell 152, i forutsigelsesmodus, i tillegg til å motta litologi- og porøsitetsutgang 162 og begrensningsstress og stenstyrkeutgang 166, mottar mekanisk virkningsgradmodell 152 videre inngangsdata angående brukerspesifiserte operasjonsparametere og en 3-D kronemodell, relatert til boresystemet, på inngangen 168. De brukerspesifiserte operasjonsparametrene for boresystemet kan omfatte en brukerspesifisert vekt på kronen (WOB), og en brukerspesifisert RPM. Denne op-sjonen blir brukt for å evaluere "hva om"-scenarier. 3-D kronemodellinngangen omfatter en kronearbeidsklasse og en dreiemoment-WOB signatur. Som respons på inngangen, produserer mekanisk virkningsgradmodell 152 et mål for mekanisk virkningsgrad for boresystemet i den gitte formasjon per dybdeenhet, på utgangen 170. Mer spesielt, frembringer mekanisk virkningsgrad 152 et mål for totalt dreiemoment, skjæring-dreiemoment, friksjonsdreiemoment, og mekanisk virkningsgrad. Det totale dreiemoment representerer det totale dreiemoment som tilføres borkronen. I forutsigelsesmodus, tilsvarer det totale dreiemoment den brukerspesifiserte vekt på kronen. Skjæredreiemomentet representerer skjæringskomponenten av det totale dreiemoment på kronen. Friksjonsdreiemomentet er friksjonskomponenten av det totale dreiemoment på borkronen. With respect to mechanical efficiency model 152, in prediction mode, in addition to receiving lithology and porosity output 162 and confining stress and rock strength output 166, mechanical efficiency model 152 receives further input data regarding user-specified operating parameters and a 3-D crown model, related to the drilling system, on input 168. The user-specified operating parameters for the drilling system may include a user-specified weight on the bit (WOB), and a user-specified RPM. This option is used to evaluate "what if" scenarios. The 3-D crown model input includes a crown work class and a torque WOB signature. In response to the input, mechanical efficiency model 152 produces a measure of mechanical efficiency for the drilling system in the given formation per unit depth, at output 170. More specifically, mechanical efficiency 152 produces a measure of total torque, cutting torque, friction torque, and mechanical efficiency. The total torque represents the total torque supplied to the drill bit. In prediction mode, the total torque equals the user-specified weight of the crown. The cutting torque represents the cutting component of the total torque on the crown. The friction torque is the friction component of the total torque on the drill bit.

Med mekanisk virkningsgradmodell 152, er den mekaniske virkningsgrad definert som den prosent av det totale dreiemoment som skjærer. Forutsigelsesmodus kan også omfatte en analyse av mekanisk virkningsgrad etter område, dvs. området av mekanisk virkningsgrad i forhold til kronens mekaniske effektivitet dreiemoment-WOB signatur. Et første område av mekanisk virkningsgrad er definert ved en første vekt på kronen (WOB)-området fra null WOB til en terskel WOB, hvor terskel WOB tilsvarer en gitt WOB som er nødvendig for bare å trenge inn i stenen, videre tilsvarende en null (eller ubetydelig) skjæringsdybde. Første område av mekanisk virkningsgrad tilsvarer videre en boreeffektivitet av effektiv sliping. Et annet område av mekanisk virkningsgrad er definert ved en annen vekt på kroneområdet fra terskel WOB til den optimale WOB, hvor den optimale WOB tilsvarer en gitt WOB som er nødvendig for bare å oppnå en maksimum dybde av skjæring med kronen, før borkronens legeme kommer i kontakt med jordformasjonen. Det andre området av mekanisk virkningsgrad tilsvarer videre en borevirkningsgrad av effektiv skjæring. Et tredje område av mekanisk virkningsgrad er definert ved det tredje vekt på kronen området fra den optimale WOB til et slipende WOB, når den slipende WOB tilsvarer en gitt WOB som er nødvendig til å forårsake at skjærings-dreiemomentet for kronen blir redusert til i det vesentlige null, eller blir ubetydelig. Det tredje området av mekanisk virkningsgrad er definert ved det fjerde vekt på kronen området fra den slipende WOB og over. Det fjerde området av mekanisk virkningsgrad tilsvarer videre en borevirkningsgrad av ueffektiv sliping. Med hensyn til områdene tre og fire, når borkronen er ved maksimum skjæredybde, mens WOB blir videre øket, blir friksjonskontakt av borkronens legeme med stenformasjonen også øket. With the mechanical efficiency model 152, the mechanical efficiency is defined as the percentage of the total torque that cuts. Prediction mode can also include an analysis of mechanical efficiency by range, i.e. the range of mechanical efficiency in relation to the crown's mechanical efficiency torque-WOB signature. A first range of mechanical efficiency is defined by a first weight on the bit (WOB) range from zero WOB to a threshold WOB, where the threshold WOB corresponds to a given WOB required just to penetrate the rock, further corresponding to a zero ( or negligible) depth of cut. The first range of mechanical efficiency further corresponds to a drilling efficiency of effective grinding. Another range of mechanical efficiency is defined by a different weight on the bit area from the threshold WOB to the optimal WOB, where the optimal WOB corresponds to a given WOB necessary to achieve only a maximum depth of cut with the bit, before the bit body enters contact with the soil formation. The second range of mechanical efficiency further corresponds to a drilling efficiency of effective cutting. A third range of mechanical efficiency is defined by the third bit weight range from the optimum WOB to an abrasive WOB, when the abrasive WOB corresponds to a given WOB necessary to cause the cutting torque of the bit to be substantially reduced zero, or becomes insignificant. The third area of mechanical efficiency is defined by the fourth weight on the crown area from the grinding WOB and above. The fourth range of mechanical efficiency further corresponds to a drilling efficiency of ineffective grinding. With regard to areas three and four, when the bit is at maximum cutting depth, while the WOB is further increased, frictional contact of the bit body with the rock formation is also increased.

Videre, mekanisk virkningsgradmodell 152 benytter et mål for borkroneslitasje fra en tidligere gjentagelse som inngang, som skal beskrives videre nedenfor i forbindelse med kronesHtasjemodellen. Furthermore, mechanical efficiency model 152 uses a measure of drill bit wear from a previous iteration as input, which will be described further below in connection with the bit wear model.

Med hensyn til borkroneslitasjemodell 156, i forutsigelsemodus, mottar kronesHtasjemodellen inngang fra litologimodellen via utgang 162, stenstyrkemodellen via utgang 166, og mekanisk virkningsgradmodell via utgang 170.1 tillegg, mottar borkroneslitasjemodellen 156 videre 3-D borkrone modelldata på inngang 172. 3-D borkronemodel-linngang omfatter en borkrone arbeidsklasse og dreiemoment-WOB signatur. Som respons på inngangene av litologi, porøsitet, mekanisk virkningsgrad, stenstyrke og 3-D kronemodell, produserer borkroneslitasjemodellen 156 et mål for spesifikk energi, samlet arbeid, formasjonsslipeevne, og borkrone slitasje i forhold til borkronen i den gitte formasjon, per dybdeenhet, på utgangen 174. Den spesifikke energi er den totale energi som tilfører borkronen, som er lik borkronekraften dividert med borkronens tverrsnittsareal. Videre, er beregningen av spesifikk energi basert på de brukerspesifiserte operasjonsparametere. Det samlede arbeid utført av borkronen reflekterer både stenstyrken og den mekaniske virkningsgrad. Beregningen av samlet arbeid utført av borkronen er også basert på de brukerspesifiserte operasjonsparametere. Formasjonens slipeevnemål module-rer en akselerert slitasje på grunn av formasjonens slipeevne. Til slutt, tilsvarer målet for borkroneslitasje en slitasjetilstand som er forbundet med kronens aksielle kontaktareal og mekanisk virkningsgrad. Som med beregninger av spesifikk energi og samlet arbeid, er kroneslitasjeberegningene basert på de brukerspesifiserte operasjonsparametere. I tillegg til utgang 174, omfatter kronesHtasjemodellen 156 videre anordning av et mål for kroneslitasje fra en tidligere gjentagelse til mekanisk virkningsgradmodell 152 på utgang 176, hvor mekanisk virkningsgradmodell 152 videre benytter borkroneslitasjemålet fra en tidligere gjentagelse i beregningen av dens mekaniske virkningsgrad utgangsdata, på utgang 170. With respect to bit wear model 156, in prediction mode, the bit wear model receives input from the lithology model via output 162, the rock strength model via output 166, and the mechanical efficiency model via output 170.1 In addition, the bit wear model 156 further receives 3-D bit model data at input 172. 3-D bit model input includes a drill bit work class and torque WOB signature. In response to the inputs of lithology, porosity, mechanical efficiency, rock strength, and 3-D bit model, the bit wear model 156 produces a measure of specific energy, total work, formation abrasiveness, and bit wear relative to the bit in the given formation, per unit depth, at the output 174. The specific energy is the total energy supplied to the bit, which is equal to the bit force divided by the cross-sectional area of the bit. Furthermore, the calculation of specific energy is based on the user-specified operating parameters. The overall work performed by the drill bit reflects both the rock strength and the mechanical efficiency. The calculation of total work performed by the drill bit is also based on the user-specified operating parameters. The formation's abrasiveness measure modulates an accelerated wear due to the formation's abrasiveness. Finally, the measure of bit wear corresponds to a state of wear associated with the bit's axial contact area and mechanical efficiency. As with calculations of specific energy and total work, the crown wear calculations are based on the user-specified operating parameters. In addition to output 174, the bit wear model 156 further includes provision of a measure of bit wear from a previous iteration to mechanical efficiency model 152 on output 176, where mechanical efficiency model 152 further uses the drill bit wear measure from a previous iteration in the calculation of its mechanical efficiency output data, on output 170 .

Det henvises nå til gjennomtrengningstaktmodellen 158. Gjennomtrengningstaktmodellen 158 mottar mekanisk virkningsgrad og forutsagt dreiemoment via utgang 170 av mekanisk virkningsgradmodell 152. Modell 158 mottar videre borkroneslitasje via utgangen 174 av borkroneslitasjemodellen 156, stenstyrke via utgang 166 av stenstyrkemodell 148, og forutsagt HCE via utgang 184 av HCE modell 154.1 tillegg, mottar gjennomtrengningstaktmodellen 158 videre brukerspesifiserte operasjonsparametere, på inngang 186. Spesielt, omfatter de brukerspesifiserte operasjonsparametere en brukerspesifisert vekt på kronen (WOB) og en brukerspesifisert RPM. Som nevnt ovenfor, blir denne forutsigelsesmodus av operasjonen brukt til å evaluere "hva om" scenarier. Som respons på inngangene, produserer gjennomtrengningstaktmodellen 158 en effektnivåanalyse, og i tillegg, et mål for gjennomtrengningstakt og økonomi av borkronen og boresystemet i den forutsagte boring av et brønnhull (eller intervall) i formasjonen, per dybdeenhet, på utgang 188. Mer spesielt, omfatter effektnivåanalysen en bestemmelse av maksimumef-fektnivågrense. Den maksimale effektgrense tilsvarer en foreskrevet effekt, som når den tilføres borkronen, maksimaliserer gjennomtrengningstakten uten å forårsake støtskade på kronen. Operasjonseffektnivået som resulterer fra de brukerspesifiserte operasjonsparametere kan være mindre enn eller større enn den maksimale effektgrense. Operasjonsef-fektnivåer som overskrider den maksimale effektgrense for borkronen kan bli flagget automatisk, f.eks. ved passende programmering, for å indikere eller identifisere slike intervaller av et brønnhull hvor støtskade på borkronen sannsynligvis kan oppstå. Effektnivåanalysen ville gjelde det spesielle boresystem, og dens bruk i boringen av et brønnhull (eller intervall) i den gitte formasjon. I tillegg, er gjennomtrengningstakten den forutsagte gjennomtrengningstakt ved brukerspesifisert WOB og brukerspesifisert RPM. Til slutt, omfatter økonomiene industriens standard kostnad per fot analyse. Reference is now made to the penetration rate model 158. The penetration rate model 158 receives mechanical efficiency and predicted torque via output 170 of mechanical efficiency model 152. Model 158 further receives bit wear via output 174 of bit wear model 156, rock strength via output 166 of rock strength model 148, and predicted HCE via output 184 of HCE model 154.1 addition, penetration rate model 158 further receives user-specified operating parameters, at input 186. In particular, the user-specified operating parameters include a user-specified weight on crown (WOB) and a user-specified RPM. As mentioned above, this predictive mode of operation is used to evaluate "what if" scenarios. In response to the inputs, the penetration rate model 158 produces a power level analysis and, in addition, a measure of penetration rate and economy of the drill bit and drilling system in the predicted drilling of a wellbore (or interval) in the formation, per unit depth, on output 188. More specifically, includes the power level analysis a determination of the maximum power level limit. The maximum power limit corresponds to a prescribed power which, when applied to the drill bit, maximizes the rate of penetration without causing shock damage to the bit. The operating power level resulting from the user-specified operating parameters may be less than or greater than the maximum power limit. Operating power levels that exceed the maximum power limit for the drill bit can be flagged automatically, e.g. by appropriate programming, to indicate or identify such intervals of a wellbore where shock damage to the drill bit is likely to occur. The power level analysis would apply to the particular drilling system, and its use in the drilling of a wellbore (or interval) in the given formation. In addition, the penetration rate is the predicted penetration rate at user-specified WOB and user-specified RPM. Finally, the economics include industry standard cost per foot analysis.

Kalibreringsmodus Calibration mode

Til slutt, i kalibreringsmodus, er målet eller hensikten å kalibrere boremekanikkmodellene til målte operasjonsparametere. I tillegg, kan geologimodellene bli kalibrert til å måle kjernedata. Videre, er det mulig å delvis eller helt å kalibrere hvilken som helst modell eller gruppe av modeller. Likeledes, som med forutsigelsesmodus, gjelder ikke operasjonsbegrensningene i kalibreringsmodus. Finally, in calibration mode, the goal or intent is to calibrate the drilling mechanics models to measured operating parameters. In addition, the geology models can be calibrated to measure core data. Furthermore, it is possible to partially or completely calibrate any model or group of models. Likewise, as with prediction mode, the operational limitations do not apply in calibration mode.

For å begynne med geologimodellene 142, kan målte kjernedata bli brukt til å kalibrere hver geologimodell. Med hensyn til litologimodellen, mottar litologimodellen 146 data fra porøsitetslogger, litologilogger og/eller slamlogger, og i kjernedata på inngang 160. Som nevnt ovenfor, kan porøsitet- eller litologiloggene omfatte kjernemagnetisk resonans (NMR), fotoelektrisk, nøytrondensitet, sonisk, gammastråle og spektral gammastråle, eller hvilken som helst annen logg som er følsom for porøsitet eller litologi. Slamloggene blir brukt til å identifisere ikke-skiferlitologikomponenter. Kjernedata omfatter målte kjernedata som kan brukes til å kalibrere litologimodellen. Kalibrering av litologimodellen med målte kjernedata tillater at den forutsagte litologisammensetning blir i bedre samsvar med målt kjernesammensetning. Målt kjerneporøsitet kan også brukes til å kalibrere hvilken som helst loggutledet porøsitet. I respons på inngangene, vil litologimodellen 146 gi et mål for litologi og porøsitet av den gitte formasjon per dybdeenhet, på utgang 162. Med hensyn til kalibrert litologi, omfatter utgangen 162 fortrinnsvis en volumfraksjon av hver ønsket litologisk komponent av formasjonen per dybdeenhet, kalibrert til en kjerneanalyse og/eller slamlogg. Méd hensyn til kalibrert porøsitet, blir den loggutledede utgang 162 fortrinnsvis kalibrert til målt kjerneporøsitet. Også, mindre nøy-aktige logger kan kalibreres til mer nøyaktige logger. Kalibreringen av litologi og porøsi-tet på utgangen 162 blir ført inn til stenstyrkemodellen 148, skiferplastisitetsmodellen 150, mekanisk virkningsgradmodell 152, hullrengjøringseffektivitetsmodell 154, borkroneslitasjemodell 162, og gjennomtrengningstaktmodell 158. To begin with the geology models 142, measured core data can be used to calibrate each geology model. With respect to the lithology model, the lithology model 146 receives data from porosity logs, lithology logs, and/or mud logs, and in core data at input 160. As noted above, the porosity or lithology logs may include nuclear magnetic resonance (NMR), photoelectric, neutron density, sonic, gamma ray, and spectral gamma ray, or any other log sensitive to porosity or lithology. The mud logs are used to identify non-shale lithology components. Core data includes measured core data that can be used to calibrate the lithology model. Calibration of the lithology model with measured core data allows the predicted lithology composition to be in better agreement with measured core composition. Measured core porosity can also be used to calibrate any log-derived porosity. In response to the inputs, the lithology model 146 will provide a measure of lithology and porosity of the given formation per unit depth, at output 162. With respect to calibrated lithology, the output 162 preferably comprises a volume fraction of each desired lithologic component of the formation per unit depth, calibrated to a core analysis and/or sludge log. With respect to calibrated porosity, the log derived output 162 is preferably calibrated to measured core porosity. Also, less accurate logs can be calibrated to more accurate logs. The calibration of lithology and porosity on the output 162 is fed into the rock strength model 148, shale plasticity model 150, mechanical efficiency model 152, hole cleaning efficiency model 154, bit wear model 162, and penetration rate model 158.

Med hensyn til stenstyrkemodellen 148, er innganger og utganger likt de som er diskutert ovenfor når det gjelder optimaliseringsmodus. I kalibreringsmodus, omfatter imidlertid inngangen 164 videre kjernedata. Kjernedata omfatter målte kjernedata som kan brukes til å kalibrere stenstyrkemodellen. Kalibreringen tillater at den forutsagte stenstyrke blir bedre i samsvar med målt kjernestyrke. I tillegg, kan målte boretrykkdata også bli brukt til å kalibrere begrensningsstressberegningen. With respect to the rock strength model 148, the inputs and outputs are similar to those discussed above in terms of the optimization mode. In calibration mode, however, input 164 further comprises core data. Core data includes measured core data that can be used to calibrate the rock strength model. The calibration allows the predicted rock strength to improve in accordance with the measured core strength. In addition, measured borehole pressure data can also be used to calibrate the confining stress calculation.

Med hensyn til skiferplastisitetsmodell 150, er innganger og utganger lik de som er diskutert ovenfor når det gjelder optimaliseringsmodus. I kalibreringsmodus, omfatter imidlertid inngangen 178 videre kjernedata. Kjernedata omfatter målte kjernedata som kan brukes til å kalibrere skiferplastisitetsmodellen. Kalibreringen tillater at den forutsagte plastisitet er bedre i samsvar med målt kjerneplastisitet. Som respons på inngangene, frembringer skiferplastisitetsmodellen 150 et mål for skiferplastisitet av en gitt formasjon per dybdeenhet, på utgangen 180. Med hensyn til kalibrert skiferplastisitet, omfatter utgangen 180 fortrinnsvis en avveid gjennomsnitt av de normaliserte leiregenskaper som reflekterer den totale plastisitet kalibrert til en kjerneanalyse. With respect to shale plasticity model 150, inputs and outputs are similar to those discussed above in terms of optimization mode. In calibration mode, however, the input 178 further comprises core data. Core data includes measured core data that can be used to calibrate the shale plasticity model. The calibration allows the predicted plasticity to be in better agreement with the measured core plasticity. In response to the inputs, the shale plasticity model 150 produces a measure of shale plasticity of a given formation per unit depth, at the output 180. With respect to calibrated shale plasticity, the output 180 preferably comprises a weighted average of the normalized clay properties that reflect the total plasticity calibrated to a core analysis.

Med hensyn til mekanisk virkningsgradmodell 152, er innganger og utganger lik de som er diskutert ovenfor i forbindelse med optimaliseringsmodus, med de følgende unntak. I kalibreringsmodus, omfatter ikke inngangen 168 operasjonsbegrensninger eller moment- og draganalyse, mens imidlertid i kalibreringsmodus, omfatter inngangen 168 målte operasjonsparametere. Målte operasjonsparametere omfatter vekt på kronen (WOB), RPM, gjennomtrengningstakt, og dreiemoment (opsjonalt), som kan brukes til å kalibrere mekanisk virkningsgradmodell. Som respons på inngangene, vil mekanisk virkningsgradmodell 152 frembringe mål for total dreiemoment, bærende dreiemoment, friksjonsdreiemoment, og kalibrert mekanisk virkningsgrad, på utgangen 170. Med hensyn til totalt dreiemoment, totalt dreiemoment henviser til totalt dreiemoment tilført borkronen, som videre er kalibrert til målt dreiemoment hvis data er tilgjengelige. Skjærende dreiemoment henviser til skjærekomponenten av total dreiemoment på borkronen, som videre er kalibrert til en virkelig mekanisk virkningsgrad. Friksjonsdreiemoment henviser til friksjonskomponenten av det totale dreiemoment på kronen, som videre er kalibrert til den virkelige mekaniske virkningsgrad. Med hensyn til kalibrert mekanisk virkningsgrad, er mekanisk virkningsgrad definert som den prosent av det totale dreiemoment som skjærer. Den forutsagte mekaniske virkningsgrad er kalibrert til den virkelige mekaniske virkningsgrad. Kalibreringen er mer nøyaktig hvis målte dreiemomentdata er tilgjengelige. Det er imidlertid mulig å delvis kalibrere mekanisk virkningsgrad hvis dreiemomentdata er utilgjengelige, ved bruk av et forutsagt dreiemoment sammen med andre målte operasjonsparametere. With respect to mechanical efficiency model 152, inputs and outputs are similar to those discussed above in connection with the optimization mode, with the following exceptions. In calibration mode, input 168 does not include operating constraints or torque and drag analysis, while in calibration mode, however, input 168 includes measured operating parameters. Measured operating parameters include weight on crown (WOB), RPM, penetration rate, and torque (optional), which can be used to calibrate the mechanical efficiency model. In response to the inputs, mechanical efficiency model 152 will produce measures of total torque, bearing torque, friction torque, and calibrated mechanical efficiency, at output 170. With respect to total torque, total torque refers to total torque applied to the bit, which is further calibrated to measured torque if data is available. Cutting torque refers to the cutting component of total torque on the drill bit, which is further calibrated to a real mechanical efficiency. Friction torque refers to the friction component of the total torque on the crown, which is further calibrated to the actual mechanical efficiency. With regard to calibrated mechanical efficiency, mechanical efficiency is defined as the percentage of the total torque that cuts. The predicted mechanical efficiency is calibrated to the real mechanical efficiency. The calibration is more accurate if measured torque data is available. However, it is possible to partially calibrate mechanical efficiency if torque data is unavailable, using a predicted torque along with other measured operating parameters.

I kalibreringsmodus, kan en analyse av mekanisk virkningsgrad etter område, dvs. ved områder av mekanisk virkningsgrad med hensyn til en borkrones mekaniske virkningsgrad dreiemoment (WOB)-signatur, også bli inkludert. Som indikert ovenfor, er det første området av mekanisk virkningsgrad definert ved den første vekt på kronen (WOB)-området fra null WOB til en terskel WOB, hvor terskel WOB tilsvarer en gitt WOB som er nødvendig til bare å trenge inn i stenen, videre tilsvarende en null (eller ubetydelig) skjæringsdybde. Det første området av mekanisk virkningsgrad tilsvarer videre en borevirkningsgrad av effektiv sliping. Det andre området av mekanisk virkningsgrad er definert med den annen vekt på kronen område fira terskel WOB til en optimal WOB, hvor den optimale WOB tilsvarer en gitt WOB som er nødvendig for bare å oppnå en maksimum terrengsdybde med borkronen, før borkronens legeme kommer i kontakt med jordformasjonen. Det andre området av mekanisk virkningsgrad tilsvarer videre en borevirkningsgrad av effektiv skjæring. Det tredje området av mekanisk virkningsgrad er definert ved et tredje vekt på kronen område fra den optimale WOB til en slipende WOB, hvor den slipende WOB tilsvarer en gitt WOB som er nødvendig for å forårsake skjæ-ringdreiemoment av borkronen til å bli redusert til i det vesentlige null, eller å bli ubetydelig. Det tredje området av mekanisk virkningsgrad tilsvarer videre en borevirkningsgrad av ineffektiv skjæring. Til slutt, er det fjerde området av mekanisk virkningsgrad definert ved et fjerde vekt på kronen område fra den slipende WOB og over. Det fjerde området av mekanisk virkningsgrad tilsvarer videre en borevirkningsgrad av ineffektiv sliping. Med hensyn til områdene 3 og 4, mens borekronen er ved en maksimum skjæringsdybde, mens WOB blir videre økt, blir friksjonskontakt av borkronens legeme med stenformasjonen også øket. In calibration mode, an analysis of mechanical efficiency by range, i.e. by ranges of mechanical efficiency with respect to a bit's mechanical efficiency torque (WOB) signature, can also be included. As indicated above, the first range of mechanical efficiency is defined by the first weight on the bit (WOB) range from zero WOB to a threshold WOB, where the threshold WOB corresponds to a given WOB required to just penetrate the rock, further corresponding to a zero (or negligible) depth of cut. The first range of mechanical efficiency further corresponds to a drilling efficiency of effective grinding. The second range of mechanical efficiency is defined by the second weight on the bit area four threshold WOB to an optimal WOB, where the optimal WOB corresponds to a given WOB necessary to achieve only a maximum depth of terrain with the bit, before the body of the bit comes into contact with the soil formation. The second range of mechanical efficiency further corresponds to a drilling efficiency of effective cutting. The third range of mechanical efficiency is defined by a third weight on the bit range from the optimum WOB to an abrasive WOB, where the abrasive WOB corresponds to a given WOB necessary to cause the cutting torque of the drill bit to be reduced to the substantially zero, or to become insignificant. The third range of mechanical efficiency further corresponds to a drilling efficiency of ineffective cutting. Finally, the fourth range of mechanical efficiency is defined by a fourth weight on crown range from the abrasive WOB and above. The fourth range of mechanical efficiency further corresponds to a drilling efficiency of ineffective grinding. With regard to areas 3 and 4, while the bit is at a maximum cutting depth, while the WOB is further increased, frictional contact of the bit body with the rock formation is also increased.

Med hensyn til borkroneslitasjemodell 156, er innganger og utganger lik de som er diskutert ovenfor med hensyn til optimaliseringsmodus. I kalibreringsmodus, omfatter imidlertid inngangen 172 en borkroneslitasjemåling. Borkroneslitasjemålingen omfatter et mål for et løpende aksiell kontaktområde med kronen. Videre, er borkroneslitasjemålingen korrelert med det totale arbeid utført av borkronen basert på det målte operasjonsparameteret. Som respons på inngangene, blir borkroneslitasjemodellen 156 et mål for spesifikk energi, samlet arbeid, kalibrert formasjons slipeevne, og kalibert borkrone arbeidsklasse med hensyn til et gitt boresystem og formasjon, per dybdeenhet, på utgang 174. Med hensyn til spesifikk energi, svarer spesifikk energi den totale energi som tilfø-res ved borkronen. I tillegg, er spesifikk energi ekvivalent til borkronekraften dividert med borkronens tverrsnittsareal, hvor beregningen er videre basert på de målte operasjonsparametere. Med hensyn til samlet arbeid, vil det samlede arbeid utført av borkronen reflektere både stenstyrken og mekanisk virkningsgrad. I tillegg, er beregningen av samlet arbeid basert på de målte operasjonsparametere. Med hensyn til beregnet formasjonsslipeevne, vil borkroneslitasjemodellen akselerere slitasje på grunn av formasjonsslipeevne. Videre, kan borkrone slitasjemålinger og samlet arbeid utført bli brukt til å kalibrere formasjonens slipeevne. Til slutt, med hensyn til kalibrert borkrone arbeidsklasse, er den sløve borkrones slitasjetilstand forbundet med samlet arbeid utført. I kalibreringsmodus, kan borkronens arbeidsklasse for en gitt borkrone bli kalibrert til borkronens slita-sjemåling og det samlede arbeid utført. With respect to bit wear model 156, inputs and outputs are similar to those discussed above with respect to optimization mode. In calibration mode, however, input 172 includes a bit wear measurement. The drill bit wear measurement includes a measure of a continuous axial contact area with the bit. Furthermore, the bit wear measurement is correlated with the total work done by the bit based on the measured operating parameter. In response to the inputs, the bit wear model 156 becomes a measure of specific energy, total work, calibrated formation abrasiveness, and caliber bit work class with respect to a given drilling system and formation, per unit depth, at output 174. With respect to specific energy, specific energy corresponds the total energy supplied by the drill bit. In addition, specific energy is equivalent to the drill bit force divided by the cross-sectional area of the drill bit, where the calculation is further based on the measured operational parameters. With regard to total work, the total work performed by the bit will reflect both the rock strength and mechanical efficiency. In addition, the calculation of total work is based on the measured operational parameters. With regard to calculated formation abrasiveness, the bit wear model will accelerate wear due to formation abrasiveness. Furthermore, bit wear measurements and total work done can be used to calibrate the formation's abrasiveness. Finally, with regard to calibrated drill bit work class, the wear condition of the dull drill bit is associated with total work performed. In calibration mode, the drill bit's work class for a given drill bit can be calibrated to the drill bit's wear measurement and the overall work performed.

Med hensyn til hullrengjøringseffektivitetsmodell 154, er inngangene og utgangene lik de som er diskutert ovenfor i forbindelse med optimaliseringsmodus. I kalibreringsmodus, blir imidlertid hullrengjøringseffektiviteten kalibrert ved å korrelere den målte HCE i gjennomtrengningstaktmodellen, videre som diskutert nedenfor. Med hensyn til gjennomtrengningstaktmodellen 158, er inngangene og utgangene lik de som er diskutert ovenfor i forbindelse med optimaliseringsmodus. I kalibreringsmodus, omfatter imidlertid ikke inngangen 186 operasjonsbegrensninger, men isteden, omfatter inngangen 168 målte operasjonsparametere og borkroneslitasjemåling. Målte operasjonsparametere omfatter vekt på kronen (WOB), RPM, gjennomtrengningstakt, og dreiemoment (opsjonalt). Borkroneslitasjemålinger er et mål for løpende aksiell kontaktareal av borkronen, og identifiserer også den dominerende type av slitasje, omfattende jevn og ujevn slitasje. F.eks., støtskade er en form for ujevn slitasje. Målte operasjonsparametere og borkroneslitasjemålinger kan brukes til å kalibrere gjennomtrengningstaktmodellen. Som respons på inngangene, vil gjennomtrengningstaktmodellen 158 frembringe et mål for kalibrert gjennomtreningstakt, kalibrert HCE, og kalibrert effektgrense. Med hensyn til kalibrert gjennomtrengningstakt, er kalibrert gjennomtrengningstakt en forutsagt gjennomtrengningstakt ved de målte operasjonsparametere. Den forutsagte gjennomtrengningstakt er kalibrert til den målte gjennomtrengningstakt ved bruk av HCE som korrek-sjonsfaktor. Med hensyn til kalibrert HCE, er HCE definert som den virkelige over den forutsagte gjennomtrengningstakt. Den forutsagte HCE fra HCE modellen blir kalibrert til den HCE som er beregnet i gjennomtrengningstaktmodellen. Til slutt, med hensyn til den kalibrerte effektgrense, vil maksimum effektgrense maksimalisere gjennomtrengningstakten uten å forårsake støtskade på borkronen. Hvis det operasjonseffektnivå som resulterer fra de målte operasjonsparametere overskrider effektgrensen, er støtskade sannsynlig. Programvare eller datamaskinprogram for å implementere forutsigelsen av ytelsen av boresystemet kan settes opp til automatisk å flagge hvilket som helst operasjonseffektnivå som overskrider effektgrensen. Videre, kan effektgrensen justeres til å reflektere typen av slitasje som virkelig blir sett på den sløve borkronen. F.eks., hvis programmet flagger intervaller hvor støtskade er sannsynlig, men slitasjen som ses på den sløve borkronen er hovedsakelig jevn, er effektgrensen sannsynligvis for konservativ, og bør heves. With respect to hole cleaning efficiency model 154, the inputs and outputs are similar to those discussed above in connection with the optimization mode. In calibration mode, however, the hole cleaning efficiency is calibrated by correlating the measured HCE in the penetration rate model, further discussed below. With respect to the penetration rate model 158, the inputs and outputs are similar to those discussed above in connection with the optimization mode. In calibration mode, however, input 186 does not include operational constraints, but instead, input 168 includes measured operational parameters and bit wear measurement. Measured operating parameters include weight on crown (WOB), RPM, penetration rate, and torque (optional). Bit wear measurements are a measure of continuous axial contact area of the bit, and also identify the dominant type of wear, including uniform and uneven wear. For example, impact damage is a form of uneven wear. Measured operating parameters and bit wear measurements can be used to calibrate the penetration rate model. In response to the inputs, the penetration rate model 158 will produce a measure of calibrated penetration rate, calibrated HCE, and calibrated power limit. With respect to calibrated penetration rate, calibrated penetration rate is a predicted penetration rate given the measured operating parameters. The predicted penetration rate is calibrated to the measured penetration rate using HCE as a correction factor. With respect to calibrated HCE, HCE is defined as the actual over predicted penetration rate. The predicted HCE from the HCE model is calibrated to the HCE calculated in the penetration rate model. Finally, with respect to the calibrated power limit, the maximum power limit will maximize the penetration rate without causing shock damage to the bit. If the operational power level resulting from the measured operational parameters exceeds the power limit, impact damage is likely. Software or computer program to implement the prediction of the performance of the drilling system can be set up to automatically flag any operating power level that exceeds the power limit. Furthermore, the power limit can be adjusted to reflect the type of wear actually seen on the blunt drill bit. For example, if the program flags intervals where impact damage is likely, but the wear seen on the blunt bit is mostly uniform, the power limit is probably too conservative and should be raised.

En ytelsesanalyse kan også utføres, som omfatter en analyse av operasjonsparametere. Operasjonsparametere som skal måles omfatter WOB, TOB (opsjonal), RPM og ROP. Målinger nær borkronen er foretrukket for mer nøyaktig ytelsesanalyse resultater. Andre ytelsesanalysemålinger omfatter kroneslitasjemålinger, borefluidumtype og hydraulikk, og økonomi. A performance analysis can also be performed, which includes an analysis of operational parameters. Operating parameters to be measured include WOB, TOB (optional), RPM and ROP. Measurements close to the drill bit are preferred for more accurate performance analysis results. Other performance analysis measurements include bit wear measurements, drilling fluid type and hydraulics, and economics.

Oversikt Overview

Det henvises igjen til figur 1. Apparatet 50 for å forutsi ytelsen av et boresystem for boring av et brønnhull 14 i en gitt formasjon 24 skal nå diskuteres videre. Forutsigelsesapparatet 50 omfatter en datamaskin/kontroller 52 for å generere en geologikarakteristikk for formasjonen per dybdeenhet i henhold til en foreskreven geologimodell, og for å gi ut signaler som representerer geologikarakteristikken. Geologikarakteristikken omfatter fortrinnsvis minst stenstyrke. I tillegg, kan geologikarakteristikkgenereringsanord-ningen 52 videre generere minst en av de følgende ytterligere karakteristikker valgt fra gruppen bestående av loggdata, litologi, porøsitet og skiferplastisitet. Reference is again made to figure 1. The apparatus 50 for predicting the performance of a drilling system for drilling a wellbore 14 in a given formation 24 will now be discussed further. The prediction apparatus 50 comprises a computer/controller 52 for generating a geological characteristic of the formation per unit depth according to a prescribed geological model, and for outputting signals representing the geological characteristic. The geological characteristics preferably include at least rock strength. In addition, the geology characteristic generation device 52 may further generate at least one of the following additional characteristics selected from the group consisting of log data, lithology, porosity, and shale plasticity.

Inngangsanordningen eller anordningene 58 er anordnet for å innføre spesifikasjoner av foreslått boreutstyr for bruk til boring av brønnhullet, hvor spesifikasjonene omfatter minst en borkronespesifikasjon for en anbefalt borkrone. I tillegg, kan inngangs-anordningene 58 videre brukes til å innføre ytterligere foreslått boreutstyrs inngangsspe-sifikasjoner som også kan omfatte minst en ytterligere spesifikasjon av foreslått boreutstyr, valgt fra gruppen bestående av en borehullmotor, toppdrivmotor, roterende bormotor, slamsystem, og slampumper. The input device or devices 58 are arranged to introduce specifications of proposed drilling equipment for use in drilling the wellbore, where the specifications include at least one drill bit specification for a recommended drill bit. In addition, the input devices 58 can further be used to introduce additional proposed drilling equipment input specifications which may also include at least one additional specification of proposed drilling equipment, selected from the group consisting of a borehole motor, top drive motor, rotary drilling motor, mud system, and mud pumps.

Til slutt, datamaskin/kontrolleren 52 er videre for bestemmelse av en forutsagt boremekanikk som respons på spesifikasjoner av det foreslåtte boreutstyr som en funksjon av geologikarakteristikken per dybdeenhet i henhold til en foreskreven boremekanikkmodell. Datamaskin/kontrolleren 52 er videre for å utgi signaler som representerer den forutsagte boremekanikk, hvor de forutsagte boremekanikker omfatter minst en av de følgende, valgt fra gruppen bestående av borkroneslitasje, mekanisk virkningsgrad, effekt, og operasjonsparametere. Operasjonsparametrene kan omfatte minst en av de føl-gende, valgt fra gruppen bestående av vekt på kronen, roterende RPM (omdreininger per minutt), kostnad, gjennomtrengningstakt, og dreiemoment. I tillegg, omfatter gjennomtrengningstakten øyeblikkstakt av gjennomtrengning (ROP) og gjennomsnittelig gjennomtrengningstakt (ROP-AVG). Finally, the computer/controller 52 is further for determining a predicted drilling mechanics in response to specifications of the proposed drilling equipment as a function of the geology characteristic per unit depth according to a prescribed drilling mechanics model. The computer/controller 52 is further for outputting signals representing the predicted drilling mechanics, wherein the predicted drilling mechanics include at least one of the following, selected from the group consisting of bit wear, mechanical efficiency, power, and operating parameters. The operating parameters may include at least one of the following selected from the group consisting of crown weight, rotating RPM (revolutions per minute), cost, penetration rate, and torque. In addition, the rate of penetration includes instantaneous rate of penetration (ROP) and average rate of penetration (ROP-AVG).

Som illustrert på figur 1, frembringer displayet 60 og driveren 62 hver en anordning som reagerer på geologikarakteristikk-utgangssignalene og det forutsagte boremekanikkutgangssignal for å generere et display av geologikarakteristikkene og forutsagt boremekanikk per dybdeenhet. Med hensyn til skriveren 62, omfatter geologikarakteristikkene og forutsagt boremekanikk per dybdeenhet en utskrift 64. I tillegg, kan datamaskin/kontrolleren 52 videre frembringe boreoperasjonskontrollsignaler på linjen 66, angående gitte forutsagte boremekanikk utgangssignaler. I et slikt tilfelle, kunne boresystemet videre omfatte en eller flere innretninger som er responsive på et boreoperasjonsstyrings-signal basert på et forutsagt boremekanismeutgangssignal for å styre en parameter i en aktuell boring av brønnhullet med boresystemet. Eksempel på parametere kan omfatte minst en valgt fra den gruppen som består av vekt på kronen, rpm, pumpestrømning, og hydraulikk. As illustrated in Figure 1, the display 60 and the driver 62 each provide means responsive to the geological characteristics output and the predicted drilling mechanics output to generate a display of the geological characteristics and predicted drilling mechanics per unit depth. With respect to the printer 62, the geology characteristics and predicted drilling mechanics per unit depth comprise a printout 64. In addition, the computer/controller 52 may further generate drilling operation control signals on line 66, regarding given predicted drilling mechanics output signals. In such a case, the drilling system could further comprise one or more devices that are responsive to a drilling operation control signal based on a predicted drilling mechanism output signal to control a parameter in a current drilling of the wellbore with the drilling system. Examples of parameters may include at least one selected from the group consisting of crown weight, rpm, pump flow, and hydraulics.

Visning av forutsagt ytelse Display of predicted performance

Det henvises nå til figur 4. Et display 200 av forutsagt ytelse av boresystemet 50 (figur 1) for en gitt formasjon 24 (figur 1) skal i det følgende beskrives i mer detalj. Display 200 omfatter et display av geologikarakteristikk 202 og et display av forutsagt boremekanisme 204. Displayet av geologikarakteristikken 202 omfatter minst en grafisk presentasjon valgt fra gruppen bestående av en kurverepresentasjon, en prosentgraf representasjon, og en båndrepresentasjon. I tillegg, omfatter displayet av den forutsagte boremekanisme 204 minst en grafisk representasjon valgt fra gruppen bestående av en kurverepresentasjon, en prosentgrafrepresentasjon, og en båndrepresentasjon. I en foretrukket utførelse, er den minst en grafisk representasjon av geologikarakteristikken 202 og den minst en grafisk representasjon av den forutsagte boremekanisme 204, fargekodet. Reference is now made to figure 4. A display 200 of predicted performance of the drilling system 50 (figure 1) for a given formation 24 (figure 1) shall be described in more detail below. Display 200 comprises a display of geological characteristics 202 and a display of predicted drilling mechanism 204. The display of geological characteristics 202 comprises at least one graphic presentation selected from the group consisting of a curve representation, a percentage graph representation, and a band representation. In addition, the display of the predicted drilling mechanism 204 includes at least one graphical representation selected from the group consisting of a curve representation, a percentage graph representation, and a band representation. In a preferred embodiment, the at least one graphical representation of the geological characteristic 202 and the at least one graphical representation of the predicted drilling mechanism 204 are color coded.

Beskrivelse Description

Det følgende er en liste av de forskjellige symboler, tilsvarende korte beskrivelser, enheter og dataområder i forbindelse med de forskjellige kolonner av informasjon illustrert på figur 4. Bemerk at denne listen bare er som eksempler, og ikke ment å være begrensende. Den er inkludert her for å frembringe en grundig forståelse av illustrasjone-ne på figur 4. Andre symboler, beskrivelser, enheter og dataområder er mulige. The following is a list of the various symbols, corresponding brief descriptions, units, and data ranges associated with the various columns of information illustrated in Figure 4. Note that this list is by way of example only, and is not intended to be limiting. It is included here to provide a thorough understanding of the illustrations in Figure 4. Other symbols, descriptions, units and data ranges are possible.

Dybde, loggdata, litologi. porøsitet Depth, log data, lithology. porosity

Som vist på figur 4, er dybden av formasjonen 206 uttrykt i form av en numerisk representasjon. Loggdata 208 er uttrykt i form av en kurverepresentasjon, hvor loggdata 208 omfatter hvilken som helst loggtype følsom for litologi og porøsitet. Litologi 210 er uttrykt i form av en prosentgraf for bruk til å identifisere forskjellige typer av sten i en gitt formasjon, hvor prosentgrafen illustrerer en prosent av hver type sten ved en gitt dybde som bestemt fra hvilken som helst loggtype som er følsom for litologi. I en utførel-se, er litologiprosentgrafen fargekodet. Porøsitet 212 er uttrykt i form av en kurverepresentasjon, hvor porøsiteten er bestemt fra hvilken som helst loggtype som er følsom for porøsitet. As shown in Figure 4, the depth of the formation 206 is expressed in terms of a numerical representation. Log data 208 is expressed in the form of a curve representation, where log data 208 includes any log type sensitive to lithology and porosity. Lithology 210 is expressed in the form of a percentage graph for use in identifying different types of rock in a given formation, where the percentage graph illustrates a percentage of each type of rock at a given depth as determined from any log type sensitive to lithology. In one embodiment, the lithology percentage graph is color coded. Porosity 212 is expressed in the form of a curve representation, where the porosity is determined from any log type that is sensitive to porosity.

Stenstyrke Rock strength

På display 200 på figur 4, er stenstyrke 214 uttrykt i form av minst en av de føl-gende representasjoner, valgt fra gruppen bestående av en kurverepresentasjon 216, en prosentgrafrepresentasjon (ikke illustrert, men lik 210), og en båndrepresentasjon 218. Kurverepresentasjonen 216 av stenstyrken omfatter begrenset stenstyrke 220 og ubegrenset stenstyrke 222. Et område 224 mellom de respektive kurver av begrenset stenstyrke 220 og ubegrenset stenstyrke 222 er grafisk illustrert, og representerer en økning i stenstyrken som følge av et begrensningsstress. båndrepresentasjonen 218 av stenstyrken gir en grafisk illustrasjon som indikerer et diskret område av stenstyrke ved en gitt dybde, og mer generelt, forskjellige diskret områder av stenstyrken langs et gitt brønnhull. I en foretrukket utførelse, er båndrepresentasjonen 218 av stenstyrken fargekodet, omfattende en første farge som representerer et lavt stenstyrkeområde, en annen farge som representerer et hardt stenstyrkeområde, og ytterligere farger som representerer en eller flere mellomliggende stenstyrkeområder. Videre, kan fargen blå brukes til å indikere det lave stenstyrkeområde, rødt til å indikere et hardt stenstyrkeområde, og gult til å indikere et mellomliggende stenstyrkeområde. En legende 226 er vist på displayet for å hjelpe med tolkning av de forskjellige display geologikarakteristikker og forutsagte boremekanikker. On display 200 in Figure 4, rock strength 214 is expressed in the form of at least one of the following representations, selected from the group consisting of a curve representation 216, a percentage graph representation (not illustrated, but similar to 210), and a band representation 218. The curve representation 216 of rock strength comprises limited rock strength 220 and unconfined rock strength 222. An area 224 between the respective curves of limited rock strength 220 and unconfined rock strength 222 is graphically illustrated, and represents an increase in rock strength as a result of a confining stress. the band representation 218 of rock strength provides a graphical illustration indicating a discrete range of rock strength at a given depth, and more generally, different discrete ranges of rock strength along a given wellbore. In a preferred embodiment, the band representation 218 of rock strength is color coded, comprising a first color representing a low rock strength range, a second color representing a hard rock strength range, and additional colors representing one or more intermediate rock strength ranges. Furthermore, the color blue can be used to indicate the low rock strength range, red to indicate a hard rock strength range, and yellow to indicate an intermediate rock strength range. A legend 226 is shown on the display to aid in the interpretation of the various display geology characteristics and predicted drilling mechanics.

Skiferplastisitet Shale plasticity

På display 200 på figur 4, er skiferplastisitet 228 uttrykt i form av minst en av de følgende representasjoner, valgt fra gruppen bestående av en kurverepresentasjon 230, en prosentgrafrepresentasjon (ikke illustrert men lik 210), og en båndrepresentasjon 232. Kurverepresentasjonen 230 av skiferplastisitet 228 omfatter minst to kurver av skiferplastisitetsparametere valgt fra gruppen bestående av vanninnhold, leiretype og leirevolum, videre hvor skiferplastisiteten er bestemt fra vanninnholdet, leiretype og leirevolum i henhold til en foreskrevet skiferplastisitetsmodell 150 (figur 3). I tillegg, er representa-sjonene for skiferplastisitet fortrinnsvis fargekodet. Båndrepresentasjonen 232 av skiferplastisitet 228 gir en grafisk illustrasjon som indikerer et diskret område av skiferplastisitet ved en gitt dybde, og mer generelt, til forskjellige diskrete områder av skiferplastisitet langs det gitt brønnhull. I en foretrukket utførelse, er båndrepresentasjonen 232 av skiferplastisitet 228 fargekodet, omfattende en første farge som representerer et område av lav skiferplastisitet, en annen farge som representerer et område av høy skiferplastisitet, og andre farger som representerer et eller flere mellomliggende områder av skiferplastisitet. Videre, kan fargen blå brukes til å indikere området av lav skiferplastisitet, rød kan brukes til å indikere høy skiferplastisitet, og gult kan indikere et mellomliggende område av plastisitet. Som nevnt ovenfor, vil legenden 226 på displayet 200 hjelpe med en tolkning av de forskjellige display geologikarakteristikker og forutsagte boremekanikker. On display 200 of Figure 4, shale plasticity 228 is expressed in terms of at least one of the following representations, selected from the group consisting of a curve representation 230, a percentage graph representation (not illustrated but similar to 210), and a band representation 232. The curve representation 230 of shale plasticity 228 comprises at least two curves of shale plasticity parameters selected from the group consisting of water content, clay type and clay volume, further wherein the shale plasticity is determined from the water content, clay type and clay volume according to a prescribed shale plasticity model 150 (Figure 3). In addition, the representations for shale plasticity are preferably color-coded. The band representation 232 of shale plasticity 228 provides a graphical illustration indicating a discrete region of shale plasticity at a given depth, and more generally, to different discrete regions of shale plasticity along the given wellbore. In a preferred embodiment, the band representation 232 of shale plasticity 228 is color coded, comprising a first color representing a region of low shale plasticity, a second color representing a region of high shale plasticity, and other colors representing one or more intermediate regions of shale plasticity. Furthermore, the color blue can be used to indicate the area of low shale plasticity, red can be used to indicate high shale plasticity, and yellow can indicate an intermediate area of plasticity. As noted above, the legend 226 on the display 200 will aid in an interpretation of the various display geological characteristics and predicted drilling mechanics.

Borkrone arbeid / slitasje- forhold Drill bit work / wear conditions

Borkroneslitasje 234 er bestemt som en funksjon av totalt arbeid gjort i henhold til en foreskrevet borkroneslitasjemodell 156 (figur 3). På display 200 på figur 4 er borkroneslitasje 234 uttrykt i form av minst en av de følgende representasjoner, valgt fra gruppen bestående av en kurverepresentasjon 236 og en prosentgrafrepresentasjon 238. Kurverepresentasjonen 236 av borkroneslitasje kan omfatte borkronearbeid uttrykt som spesifikk energinivå ved borkronen, samlet arbeid utført av borkronen, og opsjonale arbeidstap på grunn av slipning. Med hensyn til prosentgrafrepresentasjonen, kan borkroneslitasje 234 bli uttrykt som en grafisk illustrert prosentgraf 238 som indikerer en borkroneslitasjetilstand ved en gitt dybde. I en foretrukket utførelse, er den grafisk illustrerte prosentgraf 238 av borkroneslitasje fargekodet, omfattende en første farge 240 som representerer utløpt borkronelevetid, og en annen farge 242 som representerer gjenstående borkronelevetid. Videre er den første fargen fortrinnsvis rød og den andre fargen fortrinnsvis grønn. Bit wear 234 is determined as a function of total work done according to a prescribed bit wear model 156 (Figure 3). On display 200 in Figure 4, drill bit wear 234 is expressed in the form of at least one of the following representations, selected from the group consisting of a curve representation 236 and a percentage graph representation 238. The curve representation 236 of drill bit wear can include drill bit work expressed as specific energy level at the drill bit, total work performed of the drill bit, and optional work losses due to grinding. With respect to the percentage graph representation, bit wear 234 may be expressed as a graphically illustrated percentage graph 238 indicating a bit wear condition at a given depth. In a preferred embodiment, the graphically illustrated bit wear percentage graph 238 is color coded, comprising a first color 240 representing expired bit life, and a second color 242 representing remaining bit life. Furthermore, the first color is preferably red and the second color is preferably green.

Mekanisk virkningsgrad Mechanical efficiency

Borkrone mekanisk virkningsgrad er bestemt som en funksjon av dreiemoment/vekt på borkronen-signatur for en gitt borkrone i henhold til en foreskrevet mekanisk virkningsgradmodell 152 (figur 3). På display 200 på figur 4, er borkrone mekanisk virkningsgrad 244 uttrykt i form av minst en av de følgende representasjoner, valgt fra gruppen bestående av en kurverepresentasjon 246 og en prosentgrafrepresentasjon 248. Kurverepresentasjonen 246 av borkrone mekanisk virkningsgrad omfatter totalt dreiemoment (TOB(ft-lb)), og skjæringsdreiemoment (TOB-CUT (ft-lb)) ved borkronen. Prosentgrafrepresentasjonen 248 av borkrone mekanisk virkningsgrad 244 illustrerer grafisk totalt dreiemoment, hvor totalt dreiemoment omfatter skjærende dreiemoment og frik-sjonsdreiemomentkomponenter. I en foretrukket utførelse, er den grafisk illustrerte prosentgraf 248 av mekanisk virkningsgrad fargekodet, omfattende en første farge for å illustrere skjæremoment 250, en annen farge for å illustrere friksjons ubegrenset dreiemoment 252, og en tredje farge for å illustrere friksjons begrenset dreiemoment 254. Legende 226 gir også hjelp til å tolke de forskjellige dreiemomentkomponenter av mekanisk virkningsgrad. Videre, er den første fargen fortrinnsvis blå, den andre fargen er fortrinnsvis gul, og den tredje fargen er fortrinnsvis rød. Drill bit mechanical efficiency is determined as a function of bit torque/weight signature for a given drill bit according to a prescribed mechanical efficiency model 152 (Figure 3). On display 200 in Figure 4, drill bit mechanical efficiency 244 is expressed in the form of at least one of the following representations, selected from the group consisting of a curve representation 246 and a percentage graph representation 248. The curve representation 246 of drill bit mechanical efficiency includes total torque (TOB(ft- lb)), and cutting torque (TOB-CUT (ft-lb)) at the bit. The percentage graph representation 248 of bit mechanical efficiency 244 graphically illustrates total torque, where total torque includes cutting torque and friction torque components. In a preferred embodiment, the graphically illustrated percentage graph 248 of mechanical efficiency is color coded, comprising a first color to illustrate cutting torque 250, a second color to illustrate frictional unrestricted torque 252, and a third color to illustrate frictional limited torque 254. Legend 226 also provides help in interpreting the various torque components of mechanical efficiency. Furthermore, the first color is preferably blue, the second color is preferably yellow, and the third color is preferably red.

I tillegg til kurverepresentasjonen 246 og prosentgraf 248, er mekanisk virkningsgrad 244 videre representert i form av en prosentgraf 256 som illustrerer boresystemets operasjonsbegrensninger som har en uheldig virkning på mekanisk virkningsgrad. Boresystemets operasjonsbegrensninger tilsvarer begrensninger som resulterer i at det oppstår friksjonsbegrenset dreiemoment, (f.eks. som illustrert ved henvisningstall 254 i prosentgrafen 248), hvor prosentgrafen 256 videre indikerer en tilsvarende prosent av støt som hver begrensning har på den friksjonsbegrensede momentkomponent av den mekaniske virkningsgrad ved en gitt dybde. Boresystemets operasjonsbegrensninger kan omfatte maksimum dreiemoment på borkronen (TOB), maksimum vekt på borkronen (WOB), minimum omdreining per minutt (RPM), maksimum inntrengningstakt (ROP), i hvilken som helst kombinasjon, og en ubegrenset tilstand. I en foretrukket utførelse, er prosentgrafrepresentasjonen 256 av boresystemets operasjonsbegrensninger på mekanisk virkningsgrad fargekodet, omfattende forskjellige farger for å identifisere forskjellige begrensninger. Legenden 226 er videre anordnet for å hjelpe med en tolkning av de forskjellige boresystemers operasjonsbegrensninger på mekanisk virkningsgrad i forhold til prosentgrafrepresentasjonen 256. In addition to the curve representation 246 and percentage graph 248, mechanical efficiency 244 is further represented in the form of a percentage graph 256 which illustrates the operational limitations of the drilling system which have an adverse effect on mechanical efficiency. The operating constraints of the drilling system correspond to constraints that result in friction-limited torque occurring, (e.g., as illustrated by reference numeral 254 in the percentage graph 248), where the percentage graph 256 further indicates a corresponding percentage of impact that each constraint has on the friction-limited torque component of the mechanical efficiency at a given depth. Drilling system operating limitations may include maximum torque on the bit (TOB), maximum weight on the bit (WOB), minimum revolutions per minute (RPM), maximum rate of penetration (ROP), in any combination, and an unrestricted condition. In a preferred embodiment, the percentage graph representation 256 of the drilling system operating limitations on mechanical efficiency is color coded, comprising different colors to identify different limitations. The legend 226 is further provided to aid in an interpretation of the various drilling systems' operational limitations on mechanical efficiency in relation to the percentage graph representation 256.

Effekt Effect

På display 200 på figur 4, er effekt 258 uttrykt i form av minst en av de følgende representasjoner, valgt fra gruppen bestående av kurverepresentasjon 260 og en prosentgrafrepresentasjon 262. Kurverepresentasjon 260 for effekt 258 omfatter en effektgrense (POB-LIM(hp)) og operasjonseffektnivå (POB(hp)). Effektgrensen (POB-LIM(hp)) tilsvarer en maksimum effekt som kan tilføres borkronen. Operasjonseffektnivået (POB(hp)) omfatter minst en av de følgende, valgt fra gruppen bestående av begrenset operasjonseffektnivå, anbefalt operasjonseffektnivå, og forutsagt operasjonseffektnivå. Med hensyn til kurverepresentasjonen 260, er en forskjell mellom effektgrensen (POB-LIM(hp)) og operasjonseffektnivået (POB(hp))-kurver, en indikasjon av en begrensning. On display 200 in Figure 4, power 258 is expressed in the form of at least one of the following representations, selected from the group consisting of curve representation 260 and a percentage graph representation 262. Curve representation 260 for power 258 comprises a power limit (POB-LIM(hp)) and operational power level (POB(hp)). The power limit (POB-LIM(hp)) corresponds to a maximum power that can be supplied to the drill bit. The operational power level (POB(hp)) comprises at least one of the following, selected from the group consisting of limited operational power level, recommended operational power level, and predicted operational power level. With respect to the curve representation 260, a difference between the power limit (POB-LIM(hp)) and operational power level (POB(hp)) curves is indicative of a limitation.

Effekt 258 er videre representert i form av en prosentgrafrepresentasjon 262 som illustrerer boresystemets operasjonsbegrensninger som har en uheldig virkning på effekten. Boresystemets operasjonsbegrensninger tilsvarer de begrensninger som resulterer i tap av effekt. Effektbegrensningsprosentgraf 262 er videre for å indikere en tilsvarende prosent av støt som hver begrensning har på effekten ved en gitt dybde. I en foretrukket utførelse, er prosentgrafrepresentasjonen 262 for boresystemets operasjonsbegrensning på effekten fargekodet, omfattende forskjellige farger for å identifisere forskjellige begrensninger. Videre, er rødt fortrinnsvis brukt til å identifisere maksimum ROP, blå er fortrinnsvis brukt til å identifisere maksimum RPM, og mørk blå er fortrinnsvis brukt til å identifisere en ubegrenset tilstand. Legenden 226 gir videre hjelp til å tolke de forskjellige boresystemers operasjonsbegrensninger på effekten med hensyn til prosentgrafrepresentasjonen 262. Effect 258 is further represented in the form of a percentage graph representation 262 which illustrates the operational limitations of the drilling system which have an adverse effect on the effect. The operational limitations of the drilling system correspond to the limitations that result in loss of power. Power limitation percentage graph 262 is further to indicate a corresponding percentage of impact that each limitation has on the power at a given depth. In a preferred embodiment, the percentage graph representation 262 of the drilling system's operational limitation on power is color coded, comprising different colors to identify different limitations. Furthermore, red is preferably used to identify maximum ROP, blue is preferably used to identify maximum RPM, and dark blue is preferably used to identify an unrestricted condition. The legend 226 further provides assistance in interpreting the various drilling systems' operational limitations on the effect with respect to the percentage graph representation 262.

Operasi onsparametere Operating parameters

Som vist på figur 4, er operasjonsparametere 264 uttrykt i form av en kurverepresentasjon 266. Som diskutert ovenfor, kan operasjonsparametrene omfatte minst en av de følgende, valgt fra gruppen bestående av vekt på kronen, roterende RPM (omdreininger per minutt), kostnad, gjennomtrengningstakt, og dreiemoment. I tillegg kan gjennomtrengningstakten omfatte øyeblikksgjennomtrengningstakt (ROP) og gjennomsnittelig gjennomtrengningstakt (ROP-AVG). As shown in Figure 4, operating parameters 264 are expressed in the form of a curve representation 266. As discussed above, the operating parameters may include at least one of the following selected from the group consisting of crown weight, rotating RPM (revolutions per minute), cost, penetration rate , and torque. In addition, the penetration rate can include instantaneous penetration rate (ROP) and average penetration rate (ROP-AVG).

Borkronevalg/ anbefaling Drill bit selection/recommendation

Display 200 gir videre et middel for å generere et display 268 av detaljer av foreslått eller anbefalt boreutstyr. Dvs., detaljer av de foreslåtte eller anbefalte boreutstyr er vist sammen med geologikarakteristikken 202 og forutsagt boremekanikk 204 på display 200. Det foreslåtte eller anbefalte boreutstyr omfatter fortrinnsvis minst et borkronevalg brukt til å forutsi ytelsen av boresystemet. I tillegg, er første og andre borkronevalg, indikert ved henvisningstallene 270 og 272, anbefalt for bruk i en forutsagt ytelse av boringen av brønnhullet. De første og andre borkronevalg er identifisert med respektive første og andre identifiseringstall, henholdsvis 276 og 278. De første og andre identifiseringstall, henholdsvis 276 og 278, er også vist med geologikarakteristikk 202 og forutsagt boremekanikk 204, videre hvor posisjoneringen av de første og andre identifiseringstall på displayet 200 er valgt til å tilsvare de områder av den forutsagte ytelse som henholdsvis første og andre borkronevalg gjelder. Videre, kan displayet omfatte en illustrasjon av hvert anbefalt borkronevalg og tilsvarende borkronespesifikasjoner. Display 200 further provides a means for generating a display 268 of details of proposed or recommended drilling equipment. That is, details of the proposed or recommended drilling equipment are shown along with the geology characteristic 202 and predicted drilling mechanics 204 on display 200. The proposed or recommended drilling equipment preferably includes at least one bit selection used to predict the performance of the drilling system. In addition, first and second drill bit selections, indicated by reference numerals 270 and 272, are recommended for use in a predicted performance of drilling the wellbore. The first and second bit selections are identified by respective first and second identification numbers 276 and 278, respectively. The first and second identification numbers, 276 and 278 respectively, are also shown with geological characteristics 202 and predicted drilling mechanics 204, further where the positioning of the first and second identification numbers on the display 200 is selected to correspond to the areas of the predicted performance to which the first and second drill bit selections respectively apply. Further, the display may include an illustration of each recommended drill bit selection and corresponding drill bit specifications.

Brutt linje Broken line

Det henvises fortsatt til figur 4. Displayet 200 omfatter videre en borkroneval-gendringsindikator 280. Borkronevalgendringsindikatoren 280 er anordnet for å indikere at en endring i borkronevalget fra et første anbefalt borkronevalg 280 til et annen anbefalt borkronevalg 272 er nødvendig ved en gitt dybde. Borkronevalgendringsindikatoren 280 er fortrinnsvis vist på displayet 200 sammen med geologikarakteristikkene 202 og forutsagt boremekanikk 204. Reference is still made to Figure 4. The display 200 further comprises a drill bit selection change indicator 280. The drill bit selection change indicator 280 is arranged to indicate that a change in the drill bit selection from a first recommended drill bit selection 280 to a second recommended drill bit selection 272 is necessary at a given depth. The bit selection change indicator 280 is preferably displayed on the display 200 along with the geology characteristics 202 and predicted drilling mechanics 204.

Fremgangsmåten og apparatet ifølge den foreliggende beskrivelse muliggjør således med fordel at en optimalisering av et boresystem og dets bruk i et boreprogram kan oppnås tidlig i boreprogrammet. Den foreliggende fremgangsmåte og apparat letter videre utførelse av passende forbedringer tidlig i boreprogrammet. Økonomiske fordeler som resulterer av forbedringene som gjøres tidlig i boreprogrammet er med fordel multiplisert ved antallet brønner som gjenstår å bli boret i boreprogrammet. Viktige og betydelige besparelser for et firma som kommisjonerer boreprogrammet kan med fordel oppnås. Videre, muliggjør den foreliggende fremgangsmåte og apparat utførelse av målinger under boring for hvert brønnhull, hele veien gjennom et boreprogram, for det formål å verifisere at det spesielle boresystemutstyr blir brukt optimalt. Videre, kan boresystemets utstyrsytelse bli overvåket lettere med fremgangsmåten og apparatet ifølge den foreliggende beskrivelse, i tillegg til å identifisere potensielle uheldige forhold før de egentlig oppstår. The method and apparatus according to the present description thus advantageously enable an optimization of a drilling system and its use in a drilling program to be achieved early in the drilling program. The present method and apparatus further facilitate the performance of appropriate improvements early in the drilling program. Economic benefits resulting from the improvements made early in the drilling program are advantageously multiplied by the number of wells that remain to be drilled in the drilling program. Important and significant savings for a company that commissions the drilling program can be advantageously achieved. Furthermore, the present method and apparatus enable the performance of measurements during drilling for each wellbore, all the way through a drilling program, for the purpose of verifying that the particular drilling system equipment is being used optimally. Furthermore, drilling system equipment performance can be more easily monitored with the method and apparatus of the present disclosure, in addition to identifying potential adverse conditions before they actually occur.

Videre, ved bruk av den foreliggende fremgangsmåte og apparat, vil tiden som er nødvendig for å oppnå en vellykket boreoperasjon i hvilken en gitt oljeproduserende brønn av et antall brønner blir brakt på linje, vesentlig redusert. Fremgangsmåten og apparatet ifølge den foreliggende beskrivelse frembringer således en øket effektivitet av operasjonen. Videre, er bruken av den foreliggende fremgangsmåte og apparat spesielt fordelaktig for et utviklingsprosjekt, f.eks. for å etablere i størrelsesorden 100 brønner over en 3 års periode i et gitt geografisk område. Med den foreliggende fremgangsmåte og apparat, kan en gitt brønn bli fullført og brakt på linje, dvs. til markedsførbar produksjon, på omkring 30 dager, f.eks., mot 60 dager (eller mer) ved bruk av tidligere fremgangsmåter. Med den forbedrede effektivitet av boreytelsen av et boresystem ifølge den foreliggende beskrivelse, er en gevinst i tid i forhold til oljeproduksjon mulig, hvilket videre omsettes til millioner av dollar som blir tilgjengelig av en tidlig dato for markedsfø-ring. Alternativt, for en gitt tidsperiode, ved bruk av den foreliggende fremgangsmåte og apparat, kan en eller flere ytterligere brønner bli komplettert utover det antall av brønner som ville bli komplettert ved bruk av tidligere fremgangsmåter i den samme tidsperiode. Med andre ord, boring av en ny brønn på kortere tid omsettes med fordel til markedsfør-bar produksjon for tidligere dato. Furthermore, using the present method and apparatus, the time required to achieve a successful drilling operation in which a given oil-producing well of a number of wells is brought into line will be substantially reduced. The method and apparatus according to the present description thus produce an increased efficiency of the operation. Furthermore, the use of the present method and apparatus is particularly advantageous for a development project, e.g. to establish around 100 wells over a 3-year period in a given geographical area. With the present method and apparatus, a given well can be completed and brought on line, i.e. to marketable production, in about 30 days, for example, versus 60 days (or more) using previous methods. With the improved efficiency of the drilling performance of a drilling system according to the present disclosure, a gain in time to oil production is possible, which further translates into millions of dollars made available by an early date for marketing. Alternatively, for a given time period, using the present method and apparatus, one or more additional wells may be completed beyond the number of wells that would be completed using previous methods in the same time period. In other words, drilling a new well in a shorter time is advantageously converted into marketable production for an earlier date.

De foreliggende utførelser anordner med fordel for en evaluering av forskjellig foreslått boreutstyr før og under en egentlig boring av et brønnhull i en gitt formasjon, og videre for bruk i forbindelse med et boreprogram. Boreutstyr, dets valg og bruk, kan optimaliseres for et spesifikt intervall eller intervaller av et brønnhull (eller intervall) i en gitt formasjon. Boremekanikkmodellene tar med fordel i betraktning virkningene av progressiv borkroneslitasje under vekslende litologi. Anbefalte operasjonsparametere reflekterer slitasjetilstanden av borkronen i den spesifikke litologi, og tar også i betraktning operasjonsbegrensningene i den spesielle borerigg som blir brukt. En utskrift eller display av geologikarakteristikkene og forutsagt boremekanikk per dybdeenhet for en gitt formasjon gir nøkkelinformasjon som er meget nyttig for en boreoperatør, spesielt for bruk til å optimalisere boreprosessen for et boreprogram. Utskriften eller displayet gir videre med fordel en tydelig visning av forventede boreforhold og anbefalte operasjonsparametere. The present embodiments advantageously provide for an evaluation of various proposed drilling equipment before and during an actual drilling of a wellbore in a given formation, and further for use in connection with a drilling program. Drilling equipment, its selection and use, can be optimized for a specific interval or intervals of a wellbore (or interval) in a given formation. The drilling mechanics models take advantage of the effects of progressive bit wear under alternating lithology. Recommended operating parameters reflect the wear condition of the drill bit in the specific lithology, and also take into account the operating limitations of the particular drilling rig being used. A printout or display of the geological characteristics and predicted drilling mechanics per unit depth for a given formation provides key information that is very useful to a drilling operator, particularly for use in optimizing the drilling process for a drilling program. The printout or display also advantageously provides a clear display of expected drilling conditions and recommended operating parameters.

De foreliggende utførelser frembringer store volumer av komplisert og kritisk informasjon som blir kommunisert klart, f.eks. i grafisk format som illustrert og beskrevet her med henvisning til figur 4.1 tillegg, bruken av farge i det grafiske format aksentu-erer videre nøkkelinformasjon. Videre, frembringer displayet 200 med fordel en borers veikart. F.eks., med displayet som guide, kan boreren bli assistert med en avgjørelse om når man skal trekke ut en gitt borkrone. Displayet gir videre informasjon angående virk-ninger av operasjonsbegrensninger på ytelsen og boremekanikken. Videre hjelper displayet med å velge anbefalte operasjonsparametere. Med bruken av displayet, kan mer effektiv og trygg boring bli oppnådd. Mer fordelaktig, viktig informasjon blir klart kommunisert. The present embodiments produce large volumes of complicated and critical information that are communicated clearly, e.g. in graphic format as illustrated and described here with reference to figure 4.1 addition, the use of color in the graphic format further accentuates key information. Furthermore, the display 200 advantageously produces a driller's road map. For example, with the display as a guide, the driller can be assisted with a decision about when to pull out a given drill bit. The display provides further information regarding the effects of operational limitations on performance and drilling mechanics. Furthermore, the display helps to select recommended operating parameters. With the use of the display, more efficient and safe drilling can be achieved. More beneficial, important information is clearly communicated.

Sanntids aspekter Real-time aspects

Ifølge en annen utførelse av den foreliggende beskrivelse, er apparatet 50 (figur 1) som diskutert ovenfor, og omfatter videre sanntids aspekter som diskutert nedenfor. Spesielt, datamaskinkontroller 52 reagerer på en forutsagt boremekanikkutgangssignal for å styre en kontrollparameter ved boring av et brønnhull med boresystemet. Kontroll-parameteret omfatter ved en av de følgende parametere bestående av vekt på borkronen, rpm, pumpestrømningsmengde, og hydraulikk. I tillegg, blir kontrolleren 52, loggeinstrumentering 16, måleanordningsprosessor 44 og andre egnede innretninger brukt til å oppnå minst en måleparameter i sann tid under boringen av brønnhullet, som diskutert her. According to another embodiment of the present disclosure, the apparatus 50 (Figure 1) is as discussed above, and further includes real-time aspects as discussed below. Specifically, computer controller 52 is responsive to a predicted drilling mechanics output signal to control a control parameter when drilling a wellbore with the drilling system. The control parameter includes one of the following parameters consisting of weight on the drill bit, rpm, pump flow rate, and hydraulics. In addition, the controller 52, logging instrumentation 16, measurement device processor 44, and other suitable devices are used to obtain at least one measurement parameter in real time during the drilling of the wellbore, as discussed herein.

Datamaskinkontrolleren 52 omfatter videre en anordning for historietilpassing av målingsparametrene med tilbakeberegnet verdi av den målte parameter. Spesielt, den tilbakeberegnede verdi av måleparametrene er en funksjon av boremekanikkmodellene og minst en kontrollparameter. I respons på et foreskrevet avvik mellom den målte parameter og den tilbakeberegnede verdi av den målte parameter, utfører kontrolleren 52 minst en av de følgende: a) justerer boremekanikkmodellen, b) modifiserer kontrollen av en kontrollparameter, eller c) utfører en alarmoperasjon. The computer controller 52 further comprises a device for history matching of the measurement parameters with the back-calculated value of the measured parameter. In particular, the back-calculated value of the measurement parameters is a function of the drilling mechanics models and at least one control parameter. In response to a prescribed deviation between the measured parameter and the back-calculated value of the measured parameter, the controller 52 performs at least one of the following: a) adjusts the drilling mechanics model, b) modifies the control of a control parameter, or c) performs an alarm operation.

Ifølge en annen utførelse av den foreliggende beskrivelse, omfatter fremgangsmåten og apparatet for å forutsi ytelsen av et boresystem en anordning for å måle en foreskrevet sanntids boreparameter under boringen av et brønnhull i en gitt formasjon. Bore-parametrene kan oppnås under boringen av brønnhullet ved bruk av egnede kommersielt tilgjengelige måleapparater (så som MWD anordninger) for å oppnå den gitte sanntids parameter. Boresystemsapparatet opererer videre i en foreskrevet sanntids modus for å sammenligne en gitt sanntids boreparameter med en tilsvarende forutsagt parameter. Føl-gelig, den foreliggende utførelse letter en eller flere operasjonsmodi, enten alene eller i kombinasjon, på en engangs, gjentakende eller syklisk måte. Operasjonsmodiene kan f.eks. omfatte en forutsigelsesmodus, en kalibreringsmodus, en optimaliseringsmodus, og en sanntids kontrollmodus. According to another embodiment of the present disclosure, the method and apparatus for predicting the performance of a drilling system includes a device for measuring a prescribed real-time drilling parameter during the drilling of a wellbore in a given formation. The borehole parameters can be obtained during the drilling of the wellbore using suitable commercially available measurement devices (such as MWD devices) to obtain the given real-time parameter. The drilling system apparatus further operates in a prescribed real-time mode to compare a given real-time drilling parameter with a corresponding predicted parameter. Accordingly, the present embodiment facilitates one or more modes of operation, either alone or in combination, in a one-time, repetitive or cyclic manner. The operating modes can e.g. include a prediction mode, a calibration mode, an optimization mode, and a real-time control mode.

I enda en utførelse av den foreliggende beskrivelse, er datamaskinkontrolleren programmert for å utføre sanntids funksjoner som beskrevet her, ved bruk av programmeringsteknikker som er kjent i teknikken. Et datamaskinlesbart medium, så som en data-maskindisk eller annet medium for å kommunisere datamaskinlesbar kode (et globalt da-tamaskinnettverk, satellittkommunikasjon osv.) er inkludert, idet det datamaskinlesbare medium har et dataprogram lagret på det. Dataprogrammet for utførelse av en datamaskinkontroller 52 er lik det som er beskrevet tidligere, og har ytterligere trekk for sanntids evne. In yet another embodiment of the present disclosure, the computer controller is programmed to perform real-time functions as described herein, using programming techniques known in the art. A computer-readable medium, such as a computer disk or other medium for communicating computer-readable code (a global computer network, satellite communications, etc.) is included, the computer-readable medium having a computer program stored thereon. The computer program for implementing a computer controller 52 is similar to that previously described, and has additional features for real-time capability.

Med hensyn til sanntids evne, omfatter datamaskinprogrammet instruksjoner for styring av en kontrollparameter under boring av et brønnhull med boresystemet i respons på et forutsagt boremekanikkutgangssignal, hvor kontrollparameteren omfatter minst en valgt fra gruppen bestående av vekt på kronen, rpm, pumpestrømningsmengde, og hydraulikk. Datamaskinprogrammet omfatter også instruksjoner for å oppnå en målingsparameter i sann tid under boring av brønnhullet. Til slutt, datamaskinprogrammet omfatter instruksjoner for historietilpasning av måleparameteren med en tilbakeberegnet verdi av måleparameteren, hvor den tilbakeberegnede verdi av måleparameteren er en funksjon av minst en av de følgende, valgt fra gruppen bestående av boremekanikkmodellen og minst en kontrollparameter. Instruksjonen for å kontrollere kontrollparameteren omfatter videre instruksjoner, i respons på et foreskrevet avvik mellom den målte parameteren og den tilbakeberegnede verdi av måleparameteren, for å utføre minst en av de følgende: a) justering av boremekanikkmodellen, b) modifiserende kontroll av kontrollparameteren, eller With respect to real-time capability, the computer program includes instructions for controlling a control parameter during drilling of a wellbore with the drilling system in response to a predicted drilling mechanics output signal, wherein the control parameter includes at least one selected from the group consisting of bit weight, rpm, pump flow rate, and hydraulics. The computer program also includes instructions for obtaining a measurement parameter in real time while drilling the wellbore. Finally, the computer program comprises instructions for history fitting the measurement parameter with a back-calculated value of the measurement parameter, wherein the back-calculated value of the measurement parameter is a function of at least one of the following selected from the group consisting of the drilling mechanics model and at least one control parameter. The instruction to control the control parameter further includes instructions, in response to a prescribed deviation between the measured parameter and the back-calculated value of the measurement parameter, to perform at least one of the following: a) adjustment of the drilling mechanics model, b) modifying control of the control parameter, or

c) utførelse av en alarm operasjon. c) execution of an alarm operation.

I en utførelse av boreforutsigelsesanalysesystemet, utfører systemet historiemat-ching ved å se på de virkelige data samlet under boringen av et brønnhull og sammenligning av de virkelige data med forutsigelser gjort under tilsvarende planleggingsfase. I respons på resultatet av historiematchingen, kan noen faktorer (f.eks. underliggende antagelser) i boremekanikkforutsigelsesmodellen trenge å bli justert for å oppnå en bedre tilpasning av den forutsagte ytelse med den virkelige ytelse. Disse justeringene kan være på grunn av forskjellige faktorer relatert til formasjonsmiljøet, som er unike til det spesielle geografiske området, og hvordan miljøet passer sammen med den spesielle borkrone-konstruksjon. In one embodiment of the drilling prediction analysis system, the system performs history matching by looking at the actual data collected during the drilling of a wellbore and comparing the actual data with predictions made during the corresponding planning phase. In response to the result of the history matching, some factors (eg, underlying assumptions) in the drilling mechanics prediction model may need to be adjusted to achieve a better fit of the predicted performance with the actual performance. These adjustments may be due to various factors related to the formation environment, which are unique to the particular geographic area, and how the environment fits with the particular bit design.

Som nevnt, sanntids aspektene ved den foreliggende utførelse omfatter utføring av sammenligninger av forutsagt ytelse med virkelige parametere mens brønnhullet blir boret. Med sanntids aspektene, overvinner den foreliggende utførelse en ulempe over en sluttanalyse, dvs. med sluttanalyse "leksjoner lært", kan bare anvendes på etterfølgende brønner. I kontrast, med sanntids aspekter ifølge den foreliggende utførelse, kan hvilke som helst nødvendige justeringer på en boremekanikkforutsigelsesmodell (anvendelige for den brønn som blir boret) bli utført, så vel som å gjøre andre passende justeringer for bedre å optimalisere boreprosessen på den spesielle brønn. Sanntids aspektene akselererer videre lærekurven i forhold til en brønn (eller brønner) i et gitt felt, og tilsvarende opti-maliseringsprosess for hver brønn. Alle disse fordelene er uavhengig bruken av borkronen som et måleverktøy, som diskutert videre nedenfor. As noted, the real-time aspects of the present embodiment include performing comparisons of predicted performance with actual parameters while the wellbore is being drilled. With the real-time aspects, the present embodiment overcomes a disadvantage over a final analysis, i.e. with final analysis "lessons learned", can only be applied to subsequent wells. In contrast, with the real-time aspects of the present embodiment, any necessary adjustments to a drilling mechanics prediction model (applicable to the well being drilled) can be made, as well as making other appropriate adjustments to better optimize the drilling process on that particular well. The real-time aspects further accelerate the learning curve in relation to a well (or wells) in a given field, and the corresponding optimization process for each well. All these advantages are independent of the use of the drill bit as a measuring tool, as discussed further below.

Sanntidsoptimalisering Real-time optimization

Det henvises nå til figur 5, hvor det er vist et display 300 av den forutsagte ytelse for et boresystem for en gitt formasjon i henhold til en utførelse av den foreliggende beskrivelse, videre i sammenheng med boreforutsigelsesanalysen og kontrollsystemet 50 på figur 1, som tidligere beskrevet. Display 300 omfatter plotter av data mot dybde, hvor dataene omfatter dybde 302, loggedata 304, litologi 306, porøsitet 308, stenstyrke 310, borkroneslitasje 312, og operasjonsparametre 314. Data vist for hver respektiv plott er oppnådd som diskutert tidligere her i forbindelse med figurene 1 til 4, og som diskutert nedenfor. Reference is now made to Figure 5, where there is shown a display 300 of the predicted performance of a drilling system for a given formation according to an embodiment of the present description, further in conjunction with the drilling prediction analysis and control system 50 of Figure 1, as previously described . Display 300 includes plots of data against depth, where the data includes depth 302, logging data 304, lithology 306, porosity 308, rock strength 310, bit wear 312, and operational parameters 314. Data shown for each respective plot is obtained as discussed earlier herein in connection with the figures 1 to 4, and as discussed below.

Et første område 316 av displayet 300 er karakterisert ved informasjon og data angående respektive dybder ovenfor dybdelokaliseringen av MWD sensorer. Slik informasjon i det første området 316 anses i hovedsak som nøyaktig hvis dataene var samlet og analysert etter at jobben var fullført. Følgelig, dataene i det første området 316 viser seg i en viss grad som en "kalibreringsmodus" for et sluttjobbtilfelle. Den faste linjen 318 inne i operasjonsparameterkolonnen 314 betegner en virkelig ROP, og den brutte linje 320 representerer hva forutsigelsesmodellen ville ha forutsagt for ROP fra den loggberegnede stenstyrke 310 ved bruk av virkelige boreparametere (f.eks. WOB 322 og RPM 324). A first area 316 of the display 300 is characterized by information and data regarding respective depths above the depth location of MWD sensors. Such information in the first area 316 is generally considered accurate if the data was collected and analyzed after the job was completed. Accordingly, the data in the first area 316 appears to some extent as a "calibration mode" for an end job case. The solid line 318 within the operating parameter column 314 denotes an actual ROP, and the broken line 320 represents what the prediction model would have predicted for the ROP from the log calculated rock strength 310 using actual drilling parameters (eg, WOB 322 and RPM 324).

I en "slutt på jobben"-modus, sammenligner boreforutsigelsesanalysen og kontrollsystemet den forutsagte mot den virkelige ROP for å prøve nøyaktigheten av forutsigelsesmodellen på den gitte brønn og å gjøre justeringer som nødvendig for senere brøn-ner i det spesielle felt eller område. For en sanntids (RT) jobb, gjør forutsigelsesanalysen og kontrollsystemet 50 (figur 1) justeringer i de tidlige boretrinn for en borkronekjøring i et gitt brønnhull, til en nær historie tilpasning er oppnådd, for å indikere at forutsigelsesmodellen virker godt i det gitte miljø. Følgelig, boreforutsigelsesanalysen og kontrollsystemet er i en slik posisjon at en bedre kan forutsi fremtidige ROP med den antagelse at det er god forskyvelsesinformasjon. Den bedre forutsagte fremtidige ROP kan hjelpe boreforutsigelsesanalysen og kontrollsystemet til å bestemme når en borkrone vil være sløv og bør trekkes ut, i senere brønner i det spesielle felt. In an "end of job" mode, the drilling prediction analysis and control system compares the predicted against the actual ROP to test the accuracy of the prediction model on the given well and to make adjustments as necessary for subsequent wells in the particular field or area. For a real-time (RT) job, the predictive analysis and control system 50 (Figure 1) makes adjustments in the early drilling stages of a bit run in a given wellbore, until a close history fit is achieved, to indicate that the predictive model is working well in the given environment. Consequently, the drilling prediction analysis and control system is in a position to better predict future ROPs assuming good displacement information. The better predicted future ROP can help the drill prediction analysis and control system to determine when a drill bit will be dull and should be pulled out, in later wells in the particular field.

Borkrone som et måleverktøy Drill bit as a measuring tool

Mens det følgende eksempel dreier seg om en tilbakeberegning av stenstyrke, er det mulig å gjøre en tilbakeberegning i forbindelse med forskjellige parametere som beskrevet her. Det henvises igjen til figur 5, hvor et annet område 326 er karakterisert ved informasjon og data som tilsvarer respektive dybder i området mellom borkronen og MWD sensorene. Boreparameterdataene (f.eks. WOB, RPM og ROP) er kjent ved borkronedybden, siden de kan måles nesten øyeblikkelig. Boreforutsigelsesanalysen og styringssystemet 50 (figur 1) oppnår en god ROP historietilpassing i området 316 ovenfor MWD sensorene. Følgelig, er boreforutsigelsesanalyse- og styringssystemet 50 i stand til å tilbakeberegne noen "antydede" måleparametere fra de virkelige boreparametere, og en resulterende ROP ved en gitt dybde eller dybder. While the following example concerns a backcalculation of rock strength, it is possible to make a backcalculation in connection with different parameters as described here. Reference is again made to Figure 5, where another area 326 is characterized by information and data corresponding to respective depths in the area between the drill bit and the MWD sensors. The drilling parameter data (eg WOB, RPM and ROP) is known at the drill bit depth, as it can be measured almost instantaneously. The drilling prediction analysis and control system 50 (Figure 1) achieves a good ROP history fit in the area 316 above the MWD sensors. Accordingly, the drilling prediction analysis and control system 50 is able to back-calculate some "inferred" measurement parameters from the actual drilling parameters, and a resulting ROP at a given depth or depths.

De "antydede" parametere henviser til en parameter (eller parametere) som oppstår innenfor området 326 i intervallet mellom dybden som tilsvarer borkronen og MWD sensorene, og følgelig, kan ikke de "antydede" parametere bli beregnet fra målte data, siden måleanordningen ennå ikke har krysset intervallet under en gitt tidsperiode. Etter at relevante MWD-sensordata blir tilgjengelige, kan boreforutsigelsesanalyse og kontrollsystemet 50 bestemme litologi og stenstyrkeparametere derfra. F.eks., boreforutsigelses-og analyse og kontrollsystem 50 kan så sammenligne en "antydet" stenstyrke med en loggberegnet stenstyrke. På figur 5, er loggberegnede stenstyrker illustrert som heltruk-ken linje 328, og den "antydede" stenstyrke er illustrert som en prikket linje 330. The "implied" parameters refer to a parameter (or parameters) occurring within the region 326 in the interval between the depth corresponding to the bit and the MWD sensors, and accordingly, the "implied" parameters cannot be calculated from measured data, since the measuring device has not yet crossed the interval during a given time period. After relevant MWD sensor data becomes available, the drilling prediction analysis and control system 50 can determine lithology and rock strength parameters from there. For example, drilling prediction and analysis and control system 50 can then compare an "indicated" rock strength with a log-calculated rock strength. In Figure 5, log calculated rock strengths are illustrated as a solid line 328, and the "implied" rock strength is illustrated as a dotted line 330.

Den følgende diskusjon illustrerer måter på hvilke boreforutsigelsesanalyse og kontrollsystemet 50 kan gjøre bruk av disse ovenstående diskusjonsteknikker for å bestemme en "antydet" parameter. Hvis en måling "ved kronen" måling begynte å avvike fra en "verifiserings"-måling, kunne boreforutsigelsesanalyse og kontrollsystemet antyde at noe har gått galt i borehullet. Borkronen kan ha vært skadet eller pakket opp, hullren-gjøringseffektiviteten kan være et problem, boreeffektiviteten kan ha forandret seg osv. Det kan også være tilfeller i hvilke boreforutsigelsesanalyse og kontrollsystemet 50 bruker antydede parameterverdi for noen andre beregninger, til en tilsvarende virkelig må-lingsparameterverdi kan utledes fra loggdata, f.eks., som tilgjengelig i området 316. The following discussion illustrates ways in which the drilling prediction analysis and control system 50 can make use of these above discussion techniques to determine an "indicative" parameter. If a measurement "at the crown" measurement began to deviate from a "verification" measurement, the drill prediction analysis and the control system could indicate that something has gone wrong in the borehole. The drill bit may have been damaged or packed up, the hole cleaning efficiency may be a problem, the drilling efficiency may have changed, etc. There may also be cases in which the drilling prediction analysis and control system 50 uses suggested parameter value for some other calculations, to a corresponding real measurement parameter value can be derived from log data, e.g., as available in area 316.

Når gode awiksdata er tilgjengelige, kan boreforutsigelsesanalyse og kontrollsystemet 50 stole på dette for å hjelpe med å optimalisere brønnen som blir boret. Når det imidlertid bores en undersøkelsesbrønn uten awiksinformasjon, vil boreforutsigelsesanalyse og kontrollsystem bruke de "antydede data" fra den borede brønn til å optimalisere denne brønnen. When good awiks data is available, the drilling prediction analysis and control system 50 can rely on this to help optimize the well being drilled. However, when an exploration well is drilled without awiks information, the drilling prediction analysis and control system will use the "implied data" from the drilled well to optimize this well.

Med andre ord, verdiene av de tilbakeberegnede måleparametere blir historietil-passet eller sammenlignes med verdier av måleparametrene. I et første tilfelle, tilsvarer tilbakeberegnede måleparametere verdier i et første intervall av brønnhullet ovenfor nivå-et av MWD sensorene (så som området 316 på figur 5). Med hensyn til tilbakeberegnede verdier i dette første intervall, vil boreforutsigelsesanalyse og kontrollsystemet utføre en historietilpassing. En grunn for denne historietilpasning i det første intervall er for at boreforutsigelsesanalyse og kontrollsystemet skal bestemme hvorvidt boremekanikkmodellen (modellene) virker korrekt. In other words, the values of the back-calculated measurement parameters are adjusted to history or compared with values of the measurement parameters. In a first case, back-calculated measurement parameters correspond to values in a first interval of the wellbore above the level of the MWD sensors (such as the area 316 in Figure 5). With respect to backcalculated values in this first interval, the drill prediction analysis and the control system will perform a history match. One reason for this history adjustment in the first interval is for the drilling prediction analysis and the control system to determine whether the drilling mechanics model(s) are working correctly.

I det første intervall, med hensyn til noen avvik i historietilpasningssammenlig-ning som er større enn en foreskrevet mengde, vil boreanalyse og kontrollsystemet gjøre passende justeringer på boremekanikkmodellen som brukes for å generere de forutsagte boremekanikker. Spesielt, boreforutsigelsesanalyse og kontrollsystemet justerer de underliggende antagelser for en respektiv modell til et akseptabelt nivå av avvik er oppnådd (dvs. til et historietilpasningsawik mellom de målte parametere og den tilbakeberegnede verdi av de målte parametere er innenfor et akseptabelt nivå av avvik). In the first interval, with respect to any deviation in the history fit comparison greater than a prescribed amount, the drilling analysis and control system will make appropriate adjustments to the drilling mechanics model used to generate the predicted drilling mechanics. Specifically, the drilling prediction analysis and control system adjusts the underlying assumptions for a respective model until an acceptable level of deviation is achieved (ie, until a history fit deviation between the measured parameters and the back-calculated value of the measured parameters is within an acceptable level of deviation).

Videre i forbindelse med det første intervall, etter å ha gjort passende justeringer på en eller flere respektive boremekanikkmodeller, vil boreanalyse og kontrollsystemet forbedre en tilsvarende forutsigelse av boremekanikken for videre boring av brønnhullet. Med andre ord, boreanalyse og kontrollsystemet finavstemmer boremekanikksmodellene under boreprosessen. I respons, vil boresystemet endre kontroll av en eller flere kontrollparametere, som det passer, basert på den finavstemte boremekanikkmodell. Finavstemning hjelper til optimalisering av boreparametere mens boring av brønnen fortsetter fremover. Furthermore, in connection with the first interval, after making appropriate adjustments to one or more respective drilling mechanics models, drilling analysis and the control system will improve a corresponding prediction of the drilling mechanics for further drilling of the wellbore. In other words, drilling analysis and the control system fine-tune the drilling mechanics models during the drilling process. In response, the drilling system will change control of one or more control parameters, as appropriate, based on the fine-tuned drilling mechanics model. Fine tuning helps to optimize drilling parameters while drilling the well continues forward.

I et annet tilfelle, innenfor et annet intervall av brønnhullet mellom MWD måle-anordningene og borkronen (så som området 326 på figur 5), benytter boreforutsigelsesanalyse og kontrollsystemet en historietilpasning av en måleparameter for å tilbakeberegne verdien av måleparameteret på en litt forskjellig måte fra det første intervall. En grunn til historietilpasningen i det andre intervall er for at boreforutsigelsesanalyse og kontrollsystemet skal vinne innsikt når det gjelder tilstanden av borkronen og hvordan borkronen virker sammen med formasjonen. In another case, within a different interval of the wellbore between the MWD measuring devices and the drill bit (such as area 326 of Figure 5), the drilling prediction analysis and control system uses a history fit of a measurement parameter to back-calculate the value of the measurement parameter in a slightly different way from the first interval. One reason for the history adjustment in the second interval is so that drill prediction analysis and the control system will gain insight into the condition of the drill bit and how the drill bit interacts with the formation.

Innenfor det andre intervall, hvis historietilpasningen viser et avvik som er større enn en foreskrevet grense, indikerer avviket i historietilpasningen et potensielt problem (f.eks. ved borkronen) i boringen av brønnhullet med boresystemet. Ellers, et avvik i historietilpasningen innenfor en akseptabel grenes, indikerer boring av brønnhullet med boresystemet som forutsagt. Når det angår tilbakeberegnede verdier av måleparametrene i det andre intervall, er den tilbakeberegnede verdi antydet ved virkelig parametere ved boring av brønnhullet (uten geologiske verdier) for det respektive intervall. Within the second interval, if the history fit shows a deviation greater than a prescribed limit, the deviation in the history fit indicates a potential problem (eg, at the bit) in the drilling of the wellbore with the drilling system. Otherwise, a deviation in the history fit within an acceptable margin indicates drilling of the wellbore with the drilling system as predicted. When it concerns back-calculated values of the measurement parameters in the second interval, the back-calculated value is indicated by real parameters when drilling the wellbore (without geological values) for the respective interval.

De sanntids trekk som er diskutert her gir et kraftig tillegg til boreforutsigelsesanalyse og kontrollsystemets evner. The real-time features discussed here provide a powerful addition to drilling predictive analytics and control system capabilities.

Følgelig kan boresystemet, fremgangsmåten og apparatet ifølge den foreliggende oppfinnelse operere på en foreskrevet måte for å implementere en forutsigelsesmodus, fulgt av en boremodus. En sammenligning av parametere oppnådd i den forutsagte modus og parametere oppnådd i boremodus kan gi nyttig innsikt når det gjelder å modifisere og/eller å gjøre justeringer i forbindelse med forutsigelsesmodellene og boringen av et gitt brønnhull eller et etterfølgende brønnhull. Boresystemfremgangsmåten og apparatet utfører også boreoptimalisering ved å undersøke sanntids parametere med hensyn til forutsagte parametere (f.eks. en forutsagt stenstyrke) per dybdeenhet, og gjøre passende justeringer (f.eks. på de underliggende antagelser som brukes i boremekanikkmodellene). Accordingly, the drilling system, method and apparatus of the present invention may operate in a prescribed manner to implement a prediction mode, followed by a drilling mode. A comparison of parameters obtained in the predicted mode and parameters obtained in the drilling mode can provide useful insight when it comes to modifying and/or making adjustments in connection with the prediction models and the drilling of a given well or a subsequent well. The drilling system method and apparatus also perform drilling optimization by examining real-time parameters with respect to predicted parameters (eg, a predicted rock strength) per unit depth, and making appropriate adjustments (eg, to the underlying assumptions used in the drilling mechanics models).

Boreforutsigelsesapparatet kan plasseres på et annet sted enn det egentlige borested. Dvs., forutsigelsesapparatet kan være på et fjernt sted som danner et grensesnitt med det virkelige borested via et globalt kommunikasjonsnettverk, så som via internett eller lignende. Forutsigelsesapparatet kan også befinne seg på et sanntids operasjonssenter (ROC), hvor ROC har en satellittlink eller annen passende kommunikasjonslink til bore-stedet og boreapparatet. The drilling prediction device can be placed in a different location than the actual drilling site. That is, the prediction apparatus may be at a remote location that interfaces with the real drilling site via a global communication network, such as via the Internet or the like. The prediction apparatus may also be located at a real-time operations center (ROC), where the ROC has a satellite link or other suitable communication link to the drilling site and the drilling apparatus.

Den foreliggende utførelse letter også bruken av den foreskrevne borkrone som en måleanordning under boring av et brønnhull. Med en formasjonsendring under boringen av brønnhullet, så som at det oppstår en endring i kompresjonsstyrken av stenen, oppstår det en tilsvarende endring i borkronens respons under boringen av brønnhullet. F.eks., med en endring i formasjonen, kan borkronen blir ubalansert, vibrere eller gjen-nomgå andre lignende endringer. Boresystemets apparat overvåker slike endringer i en borkrones ytelse ved bruk av passende måleanordninger. F.eks., en måte å overvåke en borkrones ytelse på er via en passende sensor ved borkronen. The present embodiment also facilitates the use of the prescribed drill bit as a measuring device while drilling a wellbore. With a formation change during the drilling of the wellbore, such as a change in the compressive strength of the rock, there is a corresponding change in the bit's response during the drilling of the wellbore. For example, with a change in formation, the bit may become unbalanced, vibrate or undergo other similar changes. The drilling system's apparatus monitors such changes in a bit's performance using appropriate measuring devices. For example, one way to monitor a bit's performance is via a suitable sensor at the bit.

Boresystemets apparat kan også omfatte typiske måling under boring (MWD)-sensorer plassert i borestrengen bak borkronen. F.eks., MWD-sensorene er i en avstand fra borkronen i en størrelsesorden på omkring 50 til 100 fot. Som et resultat, vil målinger tatt av MWD-sensorene ligge etter borkronen i sanntid under boring av brønnhullet. Når det gjelder parametere av borkroneslitasje, omfatter fremgangsmåten ifølge den foreliggende utførelse boring av et brønnhull, og under boring, sammenligning av et tilbakeberegnet borkroneslitasjeparameter (som bestemt fra MWD målinger) med den forutsagte borkroneparameter. Fremgangsmåten omfatter videre en oppbygging av borkroneslitasje-tilstanden i hvilken målt borkroneslitasje blir periodisk oppdatert i forhold til den forutsagte slitasje, og egnede justeringer blir anbefalt og/eller utført for å oppnå en total beste boreytelse. Med andre ord, den forutsagte slitasjeytelse kan sammenlignes med en sanntids målt parameter som representerer en målt borkroneslitasjeytelse. The drilling system's apparatus may also include typical measurement while drilling (MWD) sensors located in the drill string behind the drill bit. For example, the MWD sensors are at a distance from the bit on the order of about 50 to 100 feet. As a result, measurements taken by the MWD sensors will lag behind the drill bit in real time while drilling the wellbore. Regarding drill bit wear parameters, the method according to the present embodiment comprises drilling a well hole, and during drilling, comparing a back-calculated drill bit wear parameter (as determined from MWD measurements) with the predicted drill bit parameter. The method further comprises a build-up of the bit wear condition in which measured bit wear is periodically updated in relation to the predicted wear, and suitable adjustments are recommended and/or performed to achieve an overall best drilling performance. In other words, the predicted wear performance can be compared to a real-time measured parameter representing a measured bit wear performance.

De foreliggende utførelser fasiliterer dessuten en de facto samme dags "sanntids" optimalisering og kalibrering, sammenliknet med en etterfølgende optimalisering og kalibrering i størrelsesorden på en eller flere uker. Sanntids optimalisering og kalibrering gir med fordel positiv virkning på boreytelsen av borkronen under boringen av et brønn-hull. Følgelig, vil boringssystemet og fremgangsmåten ifølge de foreliggende utførelser fasilitere passende parameterjusteringer for bedre å tilpasse den virkelige verden scenario basert på resultatet av en sammenligning (eller historietilpasning) av virkelige mot forutsagte boreparametere og ytelse. The present embodiments also facilitate a de facto same-day "real-time" optimization and calibration, compared to a subsequent optimization and calibration on the order of one or more weeks. Real-time optimization and calibration advantageously has a positive effect on the drilling performance of the drill bit during the drilling of a well hole. Accordingly, the drilling system and method of the present embodiments will facilitate appropriate parameter adjustments to better match the real world scenario based on the result of a comparison (or history fit) of actual versus predicted drilling parameters and performance.

Når en forskjell i en virkelig parameter mot en forutsagt parameter er udekket (dvs. utenfor en forutbestemt maksimal mengde), virker boresystemets fremgangsmåte og apparat ifølge den foreliggende utførelse i respons på dette i henhold til en foreskrevet respons. F.eks., i respons på en evaluering av et historietilpasningsawik utenom en gitt grense, vil boresystemet og fremgangsmåten justere forskjellige parametere som en funksjon av utkommet av sammenligningen av virkelig mot forutsagt boreytelse. Sammenligningen av virkelig mot forutsagt boreparametere kan gi en indikasjon av uheldig eller uønsket borkroneslitasje. En videre prøve kan gi en indikasjon av hvorvidt avviket er virkelig på grunn av borkroneslitasje eller en annen uheldig tilstand. When a difference in an actual parameter versus a predicted parameter is uncovered (ie, beyond a predetermined maximum amount), the drilling system method and apparatus of the present embodiment act in response thereto according to a prescribed response. For example, in response to an evaluation of a history fit deviation outside a given limit, the drilling system and method will adjust various parameters as a function of the outcome of the comparison of actual versus predicted drilling performance. The comparison of actual versus predicted drilling parameters can give an indication of unfortunate or unwanted bit wear. A further test can give an indication of whether the deviation is really due to bit wear or another unfortunate condition.

I et eksempelscenario, kan boresystemet operere mellom en automatisk borekontrollmodus og en manuell kontrollmodus. I respons på en forskjell i en historietilpasning utenfor en foreskrevet grense, kan utførelsen av den foreliggende oppfinnelse utføre en alarmoperasjon. En alarmoperasjon kan omfatte frembringelse av en indikasjon at noe er gått feil og at oppmerksomhet er nødvendig. Systemet og fremgangsmåten kan også bli slått ut av en automatisk borekontrollmodus og plassere seg i den manuelle kontrollmodus til et slikt tidspunkt at den tilsvarende uoverensstemmelse er løst. In an example scenario, the drilling system may operate between an automatic drill control mode and a manual control mode. In response to a difference in a history match outside a prescribed limit, the embodiment of the present invention may perform an alarm operation. An alarm operation may include producing an indication that something has gone wrong and that attention is required. The system and method may also be switched out of an automatic drilling control mode and placed in the manual control mode until such time that the corresponding discrepancy is resolved.

Boresystemets apparat og fremgangsmåte kan også utføre en alarmoperasjon som omfatter passende varselsindikatorer, så som fargekodede indikatorer eller andre egnede indikatorer som passer for en gitt visning og/eller feltanvendelse. I en gitt alarmoperasjon, kan foreskrevet informasjon som finnes i displayet bli opplyst, animert osv. på en slik måte at det trekker oppmerksomhet til den tilsvarende informasjon. The drilling system apparatus and method may also perform an alarm operation that includes appropriate warning indicators, such as color-coded indicators or other suitable indicators appropriate for a given display and/or field application. In a given alarm operation, prescribed information contained in the display may be illuminated, animated, etc., in such a way as to draw attention to the corresponding information.

En rød indikator kan f.eks. være anordnet for å representere at et potensial for for tidlig borkronefeil eksisterer. Slik for tidlig borkronefeil kan tenkes når en foreskrevet parameter mot en virkelig parameter er forskjellig med mer enn en foreskrevet maksimum forskjellsmengde. En gul indikator kan indikere et forsiktighetsforhold, hvor den foreskrevne parameter mot en virkelig parameter er forskjellige med mer enn en foreskrevet minimums differensial mengde, men mindre enn den maksimale differensialmengde. Til slutt, kan en grønn indikator indikere en totalt akseptabel tilstand, hvor den foreskrevne parameter mot den virkelige parameter er forskjellig med mindre enn en minimums differensialmengde. I sistnevnte forhold, er forutsagt mot virkelig på kurs, og boring kan fortsette forholdsvis uforstyrret. A red indicator can e.g. be arranged to represent that a potential for premature bit failure exists. Such premature bit failure can be imagined when a prescribed parameter versus an actual parameter differs by more than a prescribed maximum amount of difference. A yellow indicator can indicate a caution condition, where the prescribed parameter versus an actual parameter differs by more than a prescribed minimum differential amount, but less than the maximum differential amount. Finally, a green indicator may indicate a totally acceptable condition, where the prescribed parameter versus the actual parameter differs by less than a minimum differential amount. In the latter situation, the forecast is really on course, and drilling can continue relatively undisturbed.

Den foreliggende oppfinnelse frembringer således en form for alarm eller tidlig varsling. En sanntids avgjørelse for å justere eller ikke justere kan så gis på en mer in-formert måte enn tidligere mulig. Den foreliggende utførelse frembringer videre en sanntids observasjon for boring av et brønnhull, f.eks. ved å benytte displayet. The present invention thus produces a form of alarm or early warning. A real-time decision to adjust or not to adjust can then be given in a more informed way than previously possible. The present embodiment further provides a real-time observation for drilling a wellbore, e.g. by using the display.

I videre diskusjon i forbindelse med virkelig mot forutsagt ytelse av en borkrone i boringen av et brønnhull, er det bemerket at borkronen er først i borehullet før logge-verktøyet. Sanntids parametere ved borkronen er foran loggeverktøyet med en gitt mengde. Forhåndstilstanden av sanntids parametrene ved borkronen er uttrykt ved tid og avstand, og slik tid og avstand tilsvarer en tid det tar loggeverktøyet å krysse en tilsvarende avstand som loggeverktøyet er atskilt fra borkronen langs borestrengen. Med disse sanntids parametrene, i forbindelse med en passende boremekanikkmodell, kan visse målinger bli antydet så som en kompresjonsstyrke av stenen som blir boret av borkronen. Andre eksempelvis sanntids parametere ved borkronen omfatter WOB, RPM og dreiemoment. In further discussion in connection with actual versus predicted performance of a drill bit in drilling a wellbore, it is noted that the drill bit is first in the borehole before the logging tool. Real-time parameters at the bit are ahead of the logging tool by a given amount. The advance state of the real-time parameters at the drill bit is expressed by time and distance, and such time and distance correspond to a time it takes the logging tool to cross a corresponding distance that the logging tool is separated from the drill bit along the drill string. With these real-time parameters, in conjunction with a suitable drilling mechanics model, certain measurements can be indicated such as a compressive strength of the rock being drilled by the drill bit. Other, for example, real-time parameters at the drill bit include WOB, RPM and torque.

Med sanntids parametere og måleinformasjon, benytter boresystemapparatet instrumentering for logging under boring (så som MWD utstyr) til å verifisere hva borkronen antydet, dvs. om det som var antydet var virkelig der eller ikke. MWD loggeverktøy-et kan brukes for kontinuerlig verifisering det borkronen antyder, som videre gitt de forutsagte parametere og den virkelige ytelse. F.eks., hvis loggeverkøyet føler parametere som er proporsjonale med stenstyrken, blir parameterinformasjonen sendt til boresystemets forutsigelse- og analyseapparat for prosessering. Forutsigelse- og analyseapparatet prosesserer trykkinformasjonen ved å produsere en indikasjon av den sanne tilstand av stenen som blir boret. Hvis den sanne tilstand av stenen er som forutsagt, kan boreprosessen tillates å fortsette. Hvis ikke, kan boreprosessen bli endret eller modifisert etter behov. Følgelig, boringens forutsigelse- og analysesystem kan styre boringen av brønnhul-let på en foreskrevet måte. En foreskrevet måte kunne omfatte veksling mellom en automatisk borekontrollmodus og en manuell borekontrollmodus. With real-time parameters and measurement information, the drilling system apparatus uses instrumentation for logging while drilling (such as MWD equipment) to verify what the bit indicated, ie whether what was indicated was really there or not. The MWD logging tool can be used for continuous verification of what the bit is suggesting, as well as given the predicted parameters and the actual performance. For example, if the logging tool senses parameters that are proportional to rock strength, the parameter information is sent to the drilling system's prediction and analysis apparatus for processing. The prediction and analysis apparatus processes the pressure information to produce an indication of the true state of the rock being drilled. If the true state of the rock is as predicted, the drilling process can be allowed to continue. If not, the drilling process can be changed or modified as needed. Accordingly, the drilling prediction and analysis system can control the drilling of the wellbore in a prescribed manner. A prescribed way could include switching between an automatic drill control mode and a manual drill control mode.

Et annet eksempel-MWD verktøy omfatter et borkronevibrasjonsmåleverktøy. Basert på vibrasjonsdata, gjør boreforutsigelses og analysesystemet en bestemmelse om hvorvidt en gitt borkrone er utsatt for skade i borehullet. Et infleksjonspunkt som kan oppstå i vibrasjonsmåleverktøyets utgangsdata indikerer at en kalibrering eller oppdate-ring av vibrasjonsnivå kan være nødvendig. Ved bruk av en borkroneparameter optimalisering basert på vibrasjonsdata, bestemmer boreforutsigelses og analysesystemet hvor stor kraft en gitt borkrone kan motstå uten å utsettes for betydelig eller katastrofisk skade. En slik analyse kan omfatte bruken av ytelsesdata utledet fra tidligere borkrone-vibrasjon/ytelsesstudier. Som diskutert her, omfatter boreforutsigelses og analysesystemet minst et datamaskinlesbart medium som har passede programmeringskode for å utfø-re de funksjoner som er diskutert her. Another example MWD tool includes a drill bit vibration measuring tool. Based on vibration data, the drill prediction and analysis system makes a determination as to whether a given drill bit is susceptible to downhole damage. An inflection point that may occur in the vibration measurement tool's output data indicates that a calibration or update of the vibration level may be necessary. Using a bit parameter optimization based on vibration data, the drill prediction and analysis system determines how much force a given bit can withstand without suffering significant or catastrophic damage. Such analysis may include the use of performance data derived from previous drill bit vibration/performance studies. As discussed herein, the drilling prediction and analysis system includes at least one computer-readable medium having appropriate programming code to perform the functions discussed herein.

Den foreliggende oppfinnelse angår også en undersøkelse av borehullstabilitets-problemer. Ved bruk av passende karakteriseringer, kan borehullkartlegging utføres for å undersøke sprekker i en gitt formasjon. Orienteringen om sprekker i formasjonen kan ha en virkning på borbarheten. Kartlegging av frakturer eller sprekker kan gi en indikasjon av den utstrekning stenen er skadet. En fraktur er en indikasjon av nærvær av et raskt fall i stenstyrken. The present invention also relates to an investigation of borehole stability problems. Using appropriate characterizations, borehole mapping can be performed to investigate fractures in a given formation. The orientation of cracks in the formation can have an effect on drillability. Mapping of fractures or cracks can give an indication of the extent to which the stone is damaged. A fracture is an indication of the presence of a rapid drop in rock strength.

Det er også viktig å tenke på feilminimalisering. Det er mange ukjente. Å tildele feilen til en årsak kan være ukorrekt, hvis det ikke finnes direkte kvantifisering. Dette angår antagelser mot måling. Ved bruk av passende måling under boring-apparat, kan forskjellige loggdata bli rutet til overflaten. Det kan imidlertid være mange målinger nede i borehullet, hvor bare utvalgte er i stand til å bli sendt til overflaten. En slik begrensning er for det meste på grunn av en manglende evne til nåværende teknologi til å overføre alle mulige målinger til overflaten samtidig. It is also important to think about error minimization. There are many unknowns. Assigning the fault to a cause may be incorrect, if there is no direct quantification. This concerns assumptions against measurement. By using appropriate measurement downhole equipment, various log data can be routed to the surface. However, there may be many measurements down the borehole, where only selected ones are able to be sent to the surface. Such a limitation is mostly due to an inability of current technology to transmit all possible measurements to the surface simultaneously.

Boresystemets apparat og fremgangsmåte ifølge den foreliggende utførelse gjør også bruk av borkronen som et måleverktøy. F.eks., en vibrasjonsharmonisk av borkronen muliggjør bruk av borkronen som et måleverktøy. Vibrasjonsdata kan vise seg å være nyttige for kalibreringsformål. I et eksempel av boring av et brønnhull, kan borkronen spesifiseres, tatt i betraktning tilgjengelige data angående den spesielle litologi og for å spesifisere forskjellige parametere av WOB, dreiemoment og ROP. The drilling system's apparatus and method according to the present embodiment also make use of the drill bit as a measuring tool. For example, a vibration harmonic of the drill bit enables the use of the drill bit as a measuring tool. Vibration data can prove useful for calibration purposes. In an example of drilling a wellbore, the drill bit can be specified, taking into account available data regarding the particular lithology and to specify different parameters of WOB, torque and ROP.

Fremgangsmåten omfatter boring av brønnen og overvåkning av ROP, observe-ring av litologi, og bestemmelse av WOB som en del av prosessen. I dette eksempelet, er borkronen den første måleanordning til å begynne å forutsi hva som blir boret, og de forskjellige loggeverktøy verifiserer borkronens målinger. The procedure includes drilling the well and monitoring the ROP, observing the lithology, and determining the WOB as part of the process. In this example, the bit is the first measuring device to start predicting what is being drilled, and the various logging tools verify the bit's measurements.

Den foreliggende fremgangsmåte og systems apparat omfatter videre tilbakeberegning av parametere, overlegging av de tilbakeberegnede parametrene med de forutsagte parametere, og bedømmelse og hva som virkelig hender. Fremgangsmåten og system-apparatet vil så finavstemme og/eller gjøre passende justeringer som respons på bestem-melsen av hva som hender ved borkronen. Følgelig, med borkronen som måleverktøy, er det mulig med en forhåndsvarsel på 50 til 100 fot for å bedømme hva som hender i borehullet ved borkronen. The present method and system's apparatus further comprises back-calculation of parameters, superimposition of the back-calculated parameters with the predicted parameters, and assessment and what actually happens. The procedure and the system apparatus will then fine-tune and/or make appropriate adjustments in response to the determination of what happens at the drill bit. Consequently, with the drill bit as a measuring tool, it is possible to have an advance warning of 50 to 100 feet to judge what is happening in the borehole at the drill bit.

I tillegg, ved bruk av borkronen som måleverktøy, kan man bedømme hvorvidt borkronen er fremdeles levende (dvs. i stand til å fortsette boring) eller andre passende bedømmelser. F.eks., kan borkronemålingen indikere at borkronen gjorde noe uventet. En MWD-sensor på borestrengen kan verifisere hva borkronemålingen indikerte. Var MWD-sensoren tidligere eller senere enn ventet?. Hva er passende aksjon å ta? Er det en feil? Bruk av en borkrone som en sensor, er forutsigelses og analysesystemet i stand til å ob-servere og/eller måle vibrasjon for å indikere hvorvidt borkronen virker som forutsagt. Følgelig, kan forutsigelses og analysesystemet oppdatere anbefalte boreparametere basert på hva som observeres ved bruk av borkronen som måleverktøy. For å se forover (f.eks. en fot foran borkronen), kan forutsigelses- og analyseapparatet justere parametere til hvor boreapparatet er ventet å være, i forbindelse med bruken av borkronen som et måleverk-tøy. In addition, using the drill bit as a measuring tool, one can judge whether the drill bit is still alive (ie able to continue drilling) or other appropriate judgments. For example, the bit measurement may indicate that the bit did something unexpected. An MWD sensor on the drill string can verify what the bit measurement indicated. Was the MWD sensor earlier or later than expected?. What is the appropriate action to take? Is it a mistake? Using a drill bit as a sensor, the prediction and analysis system is able to observe and/or measure vibration to indicate whether the drill bit is performing as predicted. Accordingly, the prediction and analysis system can update recommended drilling parameters based on what is observed when using the drill bit as a measuring tool. To look ahead (e.g. one foot in front of the drill bit), the prediction and analysis apparatus can adjust parameters to where the drilling apparatus is expected to be, in connection with the use of the drill bit as a measuring tool.

Ved bruk av borkronen som måleverktøy, kan forutsigelses- og analysesystemet prøve en anisotropi av stenen, retningskarakteristikker, kompresjonsstyrke, og/eller porø-sitet. For en horisontal brønn, er det et behov for boret å gå 90° fra vertikal. Hvis den re-lative dippvinkel endres, kan porøsiteten fremdeles være den samme. Using the drill bit as a measuring tool, the prediction and analysis system can test an anisotropy of the rock, directional characteristics, compressive strength, and/or porosity. For a horizontal well, there is a need for the drill bit to go 90° from vertical. If the relative dip angle changes, the porosity may still be the same.

I en historietilpasningsmodus eller optimaliseringsmodus, kan MWD-sensoren eller sensorene være 50 til 100 fot bak borkronen, ved borkronen, eller måle foran borkronen. I en operasjonsmodus, genererer systemet et forslag og benytter forslaget under boring av et brønnhull. F.eks., kan forslaget omfatte en litologi og en forutsagt stenstyrke per dybdeenhet. Under boring, vil systemet tilbakeberegne stenstyrken ved en gitt dybde, og så sammenligne det tilbakeberegnede mål av stenstyrken til informasjon tilgjengelig i respons på målingsverktøyet som krysser en tilsvarende grense (dvs. passerer formasjonen). Systemet utfører så en historietilpasning av forutsagt stenstyrke og virkelig stenstyrke. Etter historietilpasningen, gjør systemet en passende parameterjustering eller justeringer. In a history matching mode or optimization mode, the MWD sensor or sensors can be 50 to 100 feet behind the bit, at the bit, or measuring in front of the bit. In an operational mode, the system generates a proposal and uses the proposal during drilling of a wellbore. For example, the proposal may include a lithology and a predicted rock strength per unit depth. During drilling, the system will backcalculate the rock strength at a given depth, and then compare the backcalculated measure of rock strength to information available in response to the measurement tool crossing a corresponding boundary (ie passing the formation). The system then performs a history match of predicted rock strength and actual rock strength. After the history fitting, the system makes an appropriate parameter adjustment or adjustments.

Systemet utfører historietilpasning for å verifisere eller bestemme at boresystemet reagerer som det var forutsagt at det ville reagere ved borkronen. Systemet opererer videre i en sanntids modus som benytter displaymekanikk og tilbakeberegninger av effektiv stenstyrke (forutsagt). Mens en sensor krysser ved en gitt dybde, beregner systemet en kompresjonstenstyrke (eller porøsitet)-parameter. En slamlogger kan brukes i forbindelse med en målt stenstyrke mot en forutsagt stenstyrkekalibrering, hvor slamloggeren er passende kalibrert før bruk. The system performs history matching to verify or determine that the drilling system is responding as it was predicted to respond at the bit. The system also operates in a real-time mode that uses display mechanics and back-calculations of effective rock strength (predicted). As a sensor traverses at a given depth, the system calculates a compressive rock strength (or porosity) parameter. A mud logger can be used in connection with a measured rock strength against a predicted rock strength calibration, where the mud logger is suitably calibrated before use.

Som diskutert her, benytter boreforutsigelsesanalysene og kontrollsystemet data som er nærmere borkronen. Følgelig, vil systemet og fremgangsmåten gjøre andre tidligere usikkerheter meget mindre. Med hensyn til boring av et brønnhull, er dette en for-bedring. Basert på erfaring, er det vanlig for en uventet geologi-scenario å oppstå i av-viksbrønner. As discussed here, the drill prediction analyzes and the control system use data that is closer to the drill bit. Accordingly, the system and method will make other prior uncertainties much smaller. With regard to drilling a well hole, this is an improvement. Based on experience, it is common for an unexpected geology scenario to occur in deviation wells.

Ifølge de foreliggende utførelser, kan sanntid bli karakterisert ved en kollapsing av tiden mellom når data samles nede i hullet og når dataene er tilgjengelige til boreope-ratøren ved et gitt tidspunkt. Dvs., hvor lenge vil det være før boreoperatøren for dataene (to uker mot en dag). Med sanntids aspektet ifølge boreforutsigelses og analyse- og kontrollsystemet, er systemet i stand til å bestemme hva borkronen gjør innenfor en kort tidsperiode, og bestemme hva trengs å justeres, og gir ut en revidert WOB, RPM, eller andre passende operasjonsparametere i sanntid. According to the present embodiments, real time can be characterized by a collapse of the time between when data is collected downhole and when the data is available to the drilling operator at a given time. That is, how long will it be before the drill operator for the data (two weeks versus one day). With the real-time aspect according to the drill prediction and analysis and control system, the system is able to determine what the drill bit is doing within a short period of time, and determine what needs to be adjusted, and output a revised WOB, RPM, or other appropriate operating parameters in real time.

Med hensyn til borkroneslitasje, omfatter boreanalyse og kontrollsystemet en borkroneslitasjeindikator. Borkroneslitasjeindikatoren er karakterisert ved at mens borkronen slites, blir en signatur eller akustisk signal generert som er forskjellig for forskjellige tilstander av borkroneslitasje. Dette systemet omfatter også, via passende må-lingsanordninger, en evne til å måle signaturen eller det akustiske signal for å bestemme en måling av slitasjetilstanden for borkronen. With respect to bit wear, the drill analysis and control system includes a bit wear indicator. The drill bit wear indicator is characterized by the fact that while the drill bit wears, a signature or acoustic signal is generated which is different for different states of drill bit wear. This system also includes, via suitable measuring devices, an ability to measure the signature or the acoustic signal to determine a measurement of the wear condition of the drill bit.

Som diskutert her, omfatter operasjonsparametrene minst en forutsagt RPM, WOB, COST, ROP og ROP-avg. Disse forutsagte operasjonsparametrene er vist på dis-playutgangen for boreforutsigelsesanalyse- og kontrollsystemet 50 på figur 1. Målingspa-rametere kan omfatte hvilket som helst parameter forbundet med boringen av et brønn-hull som kan måles eller finnes (så som ved passende beregninger) i sann tid. En måleparameter kan omfatte en eller flere operasjonsparametere. Kontrollparametere kan omfatte hvilket som helst parameter som kan være gjenstand for modifisering eller styring, enten manuelt eller via automatisk styring, for å påvirke eller endre boringen av et brønnhull. F.eks., styringsparametere kan omfatte en eller flere operasjonsparametere som er gjenstand for direkte (eller indirekte) kontroll. As discussed herein, the operating parameters include at least one predicted RPM, WOB, COST, ROP, and ROP avg. These predicted operating parameters are shown on the display output of the drilling prediction analysis and control system 50 in Figure 1. Measurement parameters can include any parameter associated with the drilling of a wellbore that can be measured or found (such as by suitable calculations) in true time. A measurement parameter can comprise one or more operational parameters. Control parameters may include any parameter that may be subject to modification or control, either manually or via automatic control, to affect or alter the drilling of a wellbore. For example, control parameters may include one or more operating parameters that are subject to direct (or indirect) control.

Skjønt bare noen få eksempelutførelser av denne oppfinnelsen er beskrevet i detalj ovenfor, vil fagfolk i teknikken lett kunne forstå at mange modifikasjoner er mulige i eksempelutførelsene uten vesentlige avvik fira de nye opplysninger og fordeler ved oppfinnelsen. Følgelig, er alle slike modifikasjoner ment å inkluderes innenfor omfanget av oppfinnelsen som definert i de følgende krav. I kravene, er anordning pluss funksjon-klausuler ment å dekke de strukturer som er beskrevet her for å utføre den nevnte funksjon, og ikke bare strukturelle ekvivalenter, men også ekvivalente strukturer. Although only a few exemplary embodiments of this invention have been described in detail above, those skilled in the art will readily understand that many modifications are possible in the exemplary embodiments without significant deviations from the new information and advantages of the invention. Accordingly, all such modifications are intended to be included within the scope of the invention as defined in the following claims. In the claims, device plus function clauses are intended to cover the structures described herein to perform the stated function, and not only structural equivalents, but also equivalent structures.

Claims (50)

1. Anordning (50) for å forutsi ytelsen av et boresystem (10) for boring av et brønnhull (14) i en gitt formasjon (24), hvor anordningen omfatter en datamaskin-styringsenhet (52) for å generere en geologikarakteristikk (142) av formasjonen per dybdeenhet i henhold til en foreskrevet geologimodell (142) og å utgi signaler som representerer geologikarakteristikken (166), karakterisert ved at geologikarakteristikken omfatter minst stenstyrke, en inngangsenhet (58) for å legge inn spesifikasjoner (270) av foreslått boreutstyr for bruk i boringen av brønnhullet (14), hvor spesifikasjonene (270) omfatter minst en borkronespesifikasjon av en anbefalt borkrone (276), en datamaskin-styringsenhet (52) for å bestemme forutsagte boremekaniske parametere (144) som respons på spesifikasjonene av det foreslåtte boreutstyr som en funksjon av geologikarakteristikken per dybdeenhet i henhold til en boremekanikkmodell (144), og å utgi signaler som representerer den forutsagte boremekanikk, hvor den forutsagte boremekanikk (144) omfatter minst en av de følgende, valgt fra gruppen bestående av borkroneslitasje (156), mekanisk virkningsgrad (152), effekt (258), og operasjonsparametere (264), en datamaskin-styringsenhet (52) som gir respons på et utgangssignal som representerer forutsagte boremekaniske parametere (52) for å styre en boreparameter ved boring av et brønnhull (14) med boresystemet (10), hvor kontrollparameteren omfatter minst en valgt fra gruppen bestående av vekt på kronen, RPM, pumpens strømningstakt, og hydraulikk, måling-under-boring-utstyr for å registrere en måleparameter i sann tid (16) under boring av brønnhullet (14), og en datamaskin-styringsenhet (52) for historietilpasning (114) av måleparametrene med en tilbakeberegnet verdi av måleparameteren, hvor tilbakeberegnet verdi av måleparameteret er en funksjon av boremekanikkmodellen (144), og minst en kontrollparameter, og hvor i respons på et foreskrevet avvik mellom måleparameteren og den tilbakeberegnede verdi av måleparameteren, den nevnte datamaskin-styringsenhet utfører minst en av de følgende, valgt fra gruppen bestående av a) justere boremekanikkmodellen, b) modifiserer eller styrer boreparameteren, og c) utfører en alarmoperasjon.1. Device (50) for predicting the performance of a drilling system (10) for drilling a wellbore (14) in a given formation (24), the device comprising a computer control unit (52) for generating a geological characteristic (142) of the formation per unit depth according to a prescribed geological model (142) and outputting signals representing the geological characteristic (166), characterized in that the geological characteristic comprises at least rock strength, an input unit (58) for inputting specifications (270) of proposed drilling equipment for use in the drilling of the wellbore (14), wherein the specifications (270) comprise at least one drill bit specification of a recommended drill bit (276), a computer control unit (52) for determining predicted drilling mechanical parameters (144) in response to the specifications of the proposed drilling equipment that a function of the geology characteristic per unit depth according to a drilling mechanics model (144), and outputting signals representing the predicted drilling mechanics, where the prior soft drilling mechanics (144) comprises at least one of the following selected from the group consisting of drill bit wear (156), mechanical efficiency (152), power (258), and operating parameters (264), a computer control unit (52) responsive to an output signal representing predicted drilling mechanical parameters (52) for controlling a drilling parameter when drilling a wellbore (14) with the drilling system (10), wherein the control parameter comprises at least one selected from the group consisting of bit weight, RPM, pump flow rate, and hydraulics , measurement-while-drilling equipment for recording a measurement parameter in real time (16) during drilling of the wellbore (14), and a computer control unit (52) for history matching (114) of the measurement parameters with a back-calculated value of the measurement parameter, where back-calculated value of the measurement parameter is a function of the drilling mechanics model (144), and at least one control parameter, and where in response to a prescribed deviation between the measurement parameter and the back-calculated value of measurement parameter, said computer control unit performs at least one of the following selected from the group consisting of a) adjusting the drilling mechanics model, b) modifying or controlling the drilling parameter, and c) performing an alarm operation. 2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at det videre omfatter en anordning som reagerer på geologikarakteristikkutgangssignalet og det forutsagte boremekanikkutgangssignal for å generere et display (200) av geologikarakteristikken og forutsagt boremekanikk per dybdeenhet.2. Device according to claim 1, characterized in that it further comprises a device that responds to the geology characteristic output signal and the predicted drilling mechanics output signal to generate a display (200) of the geology characteristic and predicted drilling mechanics per unit depth. 3. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at den nevnte displaygenererings-anordning (200) omfatter minst en av de følgende, valgt fra gruppen bestående av a) en displaymonitor og b) en skriver, hvor display av geologikarakteristikken og forutsagt boremekanikk per dybdeenhet omfatter en utskrift.3. Device according to claim 2, characterized in that said display generation device (200) comprises at least one of the following, selected from the group consisting of a) a display monitor and b) a printer, where display of the geological characteristics and predicted drilling mechanics per depth unit comprises a printout. 4. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at den nevnte geologikarakter-stikkgenereringsanordning (142) videre genererer minst en av de følgende tilleggskarak-teristikker valgt fra gruppen bestående av loggedata, litologi, porøsitet, og skiferplastisitet.4. Device according to claim 1, characterized in that the aforementioned geological character-strip generation device (142) further generates at least one of the following additional characteristics selected from the group consisting of log data, lithology, porosity, and shale plasticity. 5. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at foreslått boreutstyrs inngangs-spesifikasjonsanordning (270) videre omfatter innsending av minst en ytterligere spesifikasjon av foreslått boreutstyr (276), valgt fra gruppen bestående av borehullmotor, toppdrivmotor, roterende bormotor, slamsystem, og slampumpe.5. Device according to claim 1, characterized in that the proposed drilling equipment input specification device (270) further comprises the submission of at least one further specification of proposed drilling equipment (276), selected from the group consisting of borehole motor, top drive motor, rotary drilling motor, mud system, and mud pump. 6. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at operasjonsparametrene (264) omfatter minst en av de følgende, valgt fra gruppen bestående av vekt på kronen (120), roterende RPM (omdreininger per minutt), kostnad, gjennomtrengningstakt (188), og dreiemoment (170).6. Device according to claim 1, characterized in that the operating parameters (264) comprise at least one of the following, selected from the group consisting of weight of the crown (120), rotating RPM (revolutions per minute), cost, penetration rate (188), and torque (170). 7. Anordning ifølge krav 6, karakterisert ved at gjennomtrengningstakten (188) omfatter øyeblikks-gjennomtrengningstakt (ROP) og gjennomtrengningstakt (ROP-avg).7. Device according to claim 6, characterized in that the penetration rate (188) comprises instantaneous penetration rate (ROP) and penetration rate (ROP-avg). 8. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at displayet (200) av geologikarakteristikken omfatter minst en grafisk representasjon valgt fra gruppen bestående av en kurverepresentasjon, en prosentgrafrepresentasjon, og en båndrepresentasjon, og ved at displayet av den forutsagte boremekanikk omfatter minst en grafisk representasjon valgt fra gruppen bestående av kurverepresentasjon, en prosentgrafrepresentasjon, og en båndrepresentasjon.8. Device according to claim 2, characterized in that the display (200) of the geological characteristic comprises at least one graphical representation selected from the group consisting of a curve representation, a percentage graph representation, and a band representation, and in that the display of the predicted drilling mechanics comprises at least one graphical representation selected from the group consisting of curve representation, a percentage graph representation, and a band representation. 9. Anordning ifølge krav 8, karakterisert ved at den nevnte displaygenererings-anordning (200) omfatter minst av de følgende valgt fra en gruppe bestående av a) en displaymonitor og b) en skriver, hvor display av geologikarakteristikken og den forutsagte boremekanikk per dybdeenhet omfatter en utskrift.9. Device according to claim 8, characterized in that the said display generation device (200) comprises at least one of the following selected from a group consisting of a) a display monitor and b) a printer, where the display of the geological characteristics and the predicted drilling mechanics per depth unit comprises a printout. 10. Anordning ifølge krav 8, karakterisert ved at minst en grafisk representasjon av geologikarakteristikken (202) og den minst en grafisk representasjon av forutsagt boremekanikk er fargekodet.10. Device according to claim 8, characterized in that at least one graphic representation of the geological characteristic (202) and the at least one graphic representation of predicted drilling mechanics are color coded. 11. Anordning ifølge krav 8, karakterisert ved at stenstyrken (214) er uttrykt i form av minst en av de følgende representasjoner valgt fra gruppen bestående av en kurverepresentasjon, en prosentgrafrepresentasjon, og en båndrepresentasjon, hvor kurverepresentasjonen av stenstyrken (214) omfatter begrenset stenstyrke og ubegrenset stenstyrke, videre hvor området mellom respektive kurver av begrenset stenstyrke og ubegrenset stenstyrke er grafisk illustrert og representerer en økning i stenstyrken som følge av et begrensningsstress, og båndrepresentasjonen av stenstyrken (214) gir en grafisk illustrasjon som indikerer et diskret område av stenstyrke ved en gitt dybde, videre hvor båndrepresentasjonen av stenstyrken er kodet, omfattende en første kode som representerer et lavt område av stenstyrke, en annen kode som representerer et område med høy stenstyrke, og ytterligere koder som representerer et eller flere mellomliggende områder av stenstyrke.11. Device according to claim 8, characterized in that the rock strength (214) is expressed in the form of at least one of the following representations selected from the group consisting of a curve representation, a percentage graph representation, and a band representation, where the curve representation of the rock strength (214) includes limited rock strength and unconfined rock strength, further wherein the area between respective curves of limited rock strength and unconfined rock strength is graphically illustrated and represents an increase in rock strength as a result of a confining stress, and the band representation of rock strength (214) provides a graphical illustration indicating a discrete range of rock strength at a given depth, further where the band representation of the rock strength is coded, comprising a first code representing a low area of rock strength, a second code representing an area of high rock strength, and further codes representing one or more intermediate areas of rock strength. 12. Anordning ifølge krav 8, karakterisert ved at den nevnte geologikarakteristikk-genereringsanordning videre genererer minst en av de følgende ytterligere karakteristikker valgt fra gruppen (202) bestående av loggedata, litologi, porøsitet og skiferplastisitet, og hvor operasjonsparametrene (264) omfatter minst en av de følgende, valgt fra gruppen bestående av vekt på kronen, borkrone RPM (omdreininger per minutt), kostnad, gjennomtrengningstakt, og dreiemoment.12. Device according to claim 8, characterized in that the mentioned geology characteristic generation device further generates at least one of the following additional characteristics selected from the group (202) consisting of logging data, lithology, porosity and shale plasticity, and where the operational parameters (264) comprise at least one of the following, selected from the group consisting of bit weight, bit RPM (revolutions per minute), cost, penetration rate, and torque. 13. Anordning ifølge krav 12, karakterisert ved at loggedata er uttrykt i form av en kurverepresentasjon, hvor loggedataene (208) omfatter hvilken som helst loggtype som er følsom for litologi og porøsitet, og hvor litologi (210) er uttrykt i form av en prosentgraf for bruk til å identifisere forskjellige typer av sten innenfor en gitt formasjon, hvor prosentgrafen illustrerer en prosent av hver type sten ved en gitt dybde, og porøsitet (212) er uttrykt i form av en kurverepresentasjon, og skiferplastisitet (230) er uttrykt i form av minst en av de følgende representasjoner, valgt fra gruppen bestående av en kurverepresentasjon, en prosentgrafrepresentasjon, og en båndrepresentasjon, hvor kurverepresentasjonen av skiferplastisitet omfatter minst en kurve av skiferplastisitetparametere valgt fra gruppen bestående av vanninnhold, leiretype og leirevolum, og videre hvor skiferplastisitet er bestemt fra vanninnholdet, leiretype og leirevolum i henhold til en foreskrevet skiferplastisitetsmodell, og hvor båndrepresentasjonen av skiferplastisitet gir en grafisk illustrasjon som indikerer et diskret område av skiferplastisitet ved en gitt dybde, videre hvor båndrepresentasjonen av skiferplastisitet er kodet, omfattende en kode som representerer et område av lav plastisitet, en annen kode som representerer et område med høy plastisitet, og ytterligere koder som representerer et eller flere områder av mellomliggende skiferplastisitet.13. Device according to claim 12, characterized in that log data is expressed in the form of a curve representation, where the log data (208) includes any log type that is sensitive to lithology and porosity, and where lithology (210) is expressed in the form of a percentage graph for use in identifying different types of rock within a given formation, where the percentage graph illustrates a percentage of each type of rock at a given depth, and porosity (212) is expressed as a curve representation, and shale plasticity (230) is expressed as of at least one of the following representations, selected from the group consisting of a curve representation, a percentage graph representation, and a band representation, where the curve representation of shale plasticity comprises at least one curve of shale plasticity parameters selected from the group consisting of water content, clay type and clay volume, and further where shale plasticity is determined from the water content, clay type and clay volume according to a prescribed shale plasticity m odell, and wherein the band representation of shale plasticity provides a graphical illustration indicating a discrete area of shale plasticity at a given depth, further wherein the band representation of shale plasticity is coded, comprising a code representing an area of low plasticity, another code representing an area of high plasticity, and additional codes representing one or more areas of intermediate shale plasticity. 14. Anordning ifølge krav 8, karakterisert ved at borkroneslitasje (234) er bestemt som en funksjon av kumulativt arbeid utført i henhold til en foreskrevet borkroneslitasjemodell (156) og uttrykt i form av minst en av de følgende representasjoner valgt fra gruppen bestående av en kurverepresentasjon og en prosentgrafrepresentasjon, hvor kurverepresentasjonen av borkroneslitasjen kan omfatte borkronearbeid uttrykt som et spesifikt energinivå ved borkronen, kumulativt arbeid utført av borkronen, og opsjonalt arbeidstap på grunn av sliping, og prosentgrafrepresentasjonen indikerer en borkroneslitasjetilstand ved en gitt dybde, videre hvor prosentgrafen av borkronen er kodet, omfattende en første kode som representerer utgått borkrone-levetid, og en annen kode som representerer gjenstående borkrone-levetid.14. Device according to claim 8, characterized in that drill bit wear (234) is determined as a function of cumulative work performed according to a prescribed drill bit wear model (156) and expressed in the form of at least one of the following representations selected from the group consisting of a curve representation and a percentage graph representation, where the curve representation of the bit wear may include bit work expressed as a specific energy level at the bit, cumulative work done by the bit, and optional work loss due to grinding, and the percentage graph representation indicates a bit wear condition at a given depth, further where the bit bit percentage graph is coded , comprising a first code representing expired bit life, and a second code representing remaining bit life. 15. Anordning ifølge krav 8, karakterisert ved at borkronens mekaniske virkningsgrad (244) er bestemt som en funksjon av dreiemoment/vekt på kronen signatur for den gitte borkrone i følge en foreskrevet mekanisk virkningsgradmodell (168), og uttrykt i form av minst en av de følgende representasjoner valgt fra gruppen bestående av en kurverepresentasjon og en prosentrepresentasjon, hvor kurverepresentasjonen av borkronens mekaniske virkningsgrad (244) omfatter totalt dreiemoment og skjæringsmoment ved borkronen, og prosentgrafrepresentasjonen av borkronens mekaniske virkningsgrad illustrerer totalt dreiemoment, totalt dreiemoment omfattende skjæredreiemoment og frik-sjonsdreiemomentkomponenter, og videre hvor prosentgrafrepresentasjonen av borkronens mekaniske virkningsgrad er kodet, omfattende en første kode for å illustrere skjæringsdreiemoment, en annen kode for å illustrere friksjons-ubegrenset dreiemoment, og en tredje kode for å illustrere friksjonsbegrenset dreiemoment.15. Device according to claim 8, characterized in that the drill bit's mechanical efficiency (244) is determined as a function of torque/weight on the bit signature for the given drill bit according to a prescribed mechanical efficiency model (168), and expressed in the form of at least one of the following representations selected from the group consisting of a curve representation and a percentage representation, where the curve representation of the drill bit's mechanical efficiency (244) includes total torque and cutting torque at the drill bit, and the percentage graph representation of the drill bit's mechanical efficiency illustrates total torque, total torque including cutting torque and friction torque components, and further wherein the percentage graph representation of the bit's mechanical efficiency is coded, comprising a first code to illustrate cutting torque, a second code to illustrate friction-unlimited torque, and a third code to illustrate friction-limited torque. 16. Anordning ifølge krav 15, karakterisert ved at mekanisk virkningsgrad (244) videre er representert i form av en prosentgraf som illustrerer boresystemets operasjonsbegrensninger som har en uheldig virkning på mekanisk virkningsgrad, hvor boresystemets operasjonsbegrensninger tilsvarer begrensninger som er et resultat av at det oppstår friksjonsbegrenset dreiemoment, hvor prosentgrafen videre for å indikere en tilsvarende prosent av støt som hver begrensning har på friksjonsbegrenset dreiemomentkomponenter av den mekaniske virkningsgrad ved en gitt dybde, hvor boresystemets operasjonsbegrensninger (168) kan omfatte maksimum dreiemoment ved kronen (TOB), maksimum vekt på kronen (WOB), minimum og maksimum kronens omdreininger per minutt (RPM), maksimum gjennomtrengningstakt (ROP) i hvilken som helst kombinasjon, og ubegrenset tilstand, videre hvor prosentgrafrepresentasjonen av boresystemets operasjonsbegrensninger på mekanisk virkningsgrad er kodet, omfattende forskjellige koder for å identifisere forskjellige begrensninger.16. Device according to claim 15, characterized in that mechanical efficiency (244) is further represented in the form of a percentage graph that illustrates the operational limitations of the drilling system which have an adverse effect on mechanical efficiency, where the operational limitations of the drilling system correspond to limitations which are a result of friction-limited torque, where the percentage graph further indicates a corresponding percentage of impact that each constraint has on friction-limited torque components of the mechanical efficiency at a given depth, where the drilling system operating constraints (168) may include maximum torque at the bit (TOB), maximum weight of the bit ( WOB), minimum and maximum bit revolutions per minute (RPM), maximum rate of penetration (ROP) in any combination, and unconstrained condition, further where the percentage graph representation of the drilling system operating limitations on mechanical efficiency is coded, comprising various codes for to identify different constraints. 17. Anordning ifølge krav 8, karakterisert ved at effekt (258) er uttrykt i form av minst en av de følgende representasjoner valgt fira gruppen bestående av en kurverepresentasjon og en prosentgrafrepresentasjon, hvor kurverepresentasjonen for effekt omfatter effektgrenser og operasjonseffektnivå, hvor effektgrensen tilsvarer en maksimum-effekt som tilføres borkronen og operasjonseffektnivået omfatter minst en av de følgende, valgt fra gruppen bestående av begrenset operasjonseffektnivå, anbefalt operasjonseffektnivå, og forutsagt operasjonseffektnivå, og prosentgrafrepresentasjonen av effekt illustrerer boresystem operasjonsbegrensninger som har en uheldig virkning på effekten, hvor boresystemets operasjonsbegrensninger tilsvarer de begrensninger som resulterer i tap av effekt, hvor effektbegrensningsprosentgraf for videre å indikere en tilsvarende prosent av støt som hver begrensning har på effekten ved en gitt dybde, videre hvor prosentgrafrepresentasjonen av boresystemets operasjonsbegrensninger på effekten er kodet, omfattende forskjellige koder for å identifisere forskjellige begrensninger.17. Device according to claim 8, characterized in that power (258) is expressed in the form of at least one of the following representations selected from the group consisting of a curve representation and a percentage graph representation, where the curve representation for power includes power limits and operational power level, where the power limit corresponds to a maximum power supplied to the drill bit and the operational power level includes at least one of the following, selected from the group consisting of limited operational power level, recommended operational power level, and predicted operational power level, and the percentage graph representation of power illustrates drilling system operational limitations that have an adverse effect on the power, where the drilling system operational limitations correspond to those limitations which results in loss of power, where the power limitation percentage graph further indicates a corresponding percentage of impact that each limitation has on the power at a given depth, further where the percentage graph representation of the drilling system's operation s limitations on the effect are coded, comprising different codes to identify different limitations. 18. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at det omfatter en anordning for å generere et display (200) av detaljer av foreslått boreutstyr (268) sammen med geologikarakteristikker (202) og forutsagt boremekanikk (204), hvor det foreslåtte boreutstyr omfatter minst et anbefalt borkronevalg brukt til å forutsi ytelsen av boresystemet.18. Device according to claim 2, characterized in that it comprises a device for generating a display (200) of details of proposed drilling equipment (268) together with geological characteristics (202) and predicted drilling mechanics (204), where the proposed drilling equipment comprises at least a recommended drill bit selection used to predict drilling system performance. 19. Anordning ifølge krav 18, karakterisert ved at de første (270) og andre (272) borkronevalg er anbefalt for bruk i en forutsagt ytelse av boringen av brønnhullet (14), og videre hvor de første og andre borkronevalg er identifisert med respektive første (276) og andre (278) identifikasjonstall, hvor de første og andre identifikasjonstall er vist med geologikarakteristikk (202) og forutsagt boremekanikk (204), videre hvor plassering av første (276) og andre (278) identifiseringstall på displayet er valgt til å tilsvare områder av forutsagt ytelse som de første (270) og andre (272) borkronevalg gjelder.19. Device according to claim 18, characterized in that the first (270) and second (272) drill bit selections are recommended for use in a predicted performance of the drilling of the wellbore (14), and further where the first and second drill bit selections are identified with respective first (276) and second (278) identification numbers, where the first and second identification numbers are shown with geological characteristics (202) and predicted drilling mechanics (204), further where the placement of the first (276) and second (278) identification numbers on the display is chosen to correspond to areas of predicted performance to which the first (270) and second (272) drill bit selections apply. 20. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at det videre omfatter en borkronevalg-endringsindikator (280) for å indikere at en endring i borkronevalget fra et første anbefalt borkronevalg (270) til et annet anbefalt borkronevalg (272) er nødvendig ved en gitt dybde på displayet av geologikarakteristikker (202) og forutsagt boremekanikk (204).20. Device according to claim 2, characterized in that it further comprises a drill bit selection change indicator (280) to indicate that a change in the drill bit selection from a first recommended drill bit selection (270) to a second recommended drill bit selection (272) is necessary at a given depth on the display of geological characteristics (202) and predicted drilling mechanics (204). 21. Fremgangsmåte for å forutsi ytelsen av et boresystem (10) for boring av en brønn (14) i en gitt formasjon (24), hvor fremgangsmåten omfatter å generere en geologikarakteristikk i formasjonen per dybdeenhet i henhold til en foreskrevet geologimodell (142), og å gi ut signaler som representerer geologikarakteristikken, karakterisert ved at geologikarakteristikken omfatter minst stenstyrken, å oppnå spesifikasjoner (270) av foreslått boreutstyr for bruk til boring av brønnhullet (14), hvor spesifikasjonene (270) omfatter minst en borkronespesifikasjon av en anbefalt borkrone, å bestemme en forutsagt boremekanikk (204) som respons på spesifikasjonene (270) av det foreslåtte boreutstyr som en funksjon av geologikarakteristikken (202) per dybdeenhet i henhold til en boremekanikkmodell (144), og å utgi signaler som representerer den forutsagte boremekanikk (204), når den forutsagte boremekanikk omfatter minst en av de følgende, valgt fra gruppen bestående av borkroneslitasje, mekanisk virkningsgrad, effekt, og operasjonsparametere, å styre en kontrollparameter (66) i boring av brønnhullet med boresystemet som respons på en forutsagt boremekanikk-utgangssignal, hvor kontrollparameteren omfatter minst en valgt fra gruppen bestående av vekt på borkronen, RPM, pumpe-strømningsmengde, og hydraulikk, å oppnå et målingsparameter (106) i sann tid under boringen av brønnhullet, og historietilpasning av måleparameteren (108) med en tilbakeberegnet verdi av målingsparameteren, hvor tilbakeregnet verdi av måleparameteren er en funksjon av minst en av de følgende, valgt fra gruppen bestående av boremekanikkmodell og minst en kontrollparameter, og reagerende på et foreskrevet avvik mellom måleparameteren og den tilbakeberegnede verdi av måleparameteren, hvor kontrolltrinnet videre for å utføre minst en av de følgende valgt fra gruppen bestående av a) å justere boremekanikkmodellen, b) å modifisere kontrollen av en kontrollparameter, og c) å utføre en alarmindikasjon.21. Method for predicting the performance of a drilling system (10) for drilling a well (14) in a given formation (24), wherein the method comprises generating a geological characteristic in the formation per unit depth according to a prescribed geological model (142), and to output signals representing the geological characteristic, characterized in that the geological characteristic comprises at least the rock strength, to obtain specifications (270) of proposed drilling equipment for use in drilling the well hole (14), where the specifications (270) comprise at least one drill bit specification of a recommended drill bit, determining a predicted drilling mechanics (204) in response to the specifications (270) of the proposed drilling equipment as a function of the geology characteristic (202) per unit depth according to a drilling mechanics model (144), and outputting signals representing the predicted drilling mechanics (204) , when the predicted drilling mechanics include at least one of the following selected from the group consisting of bit wear, mechanical vir power, power, and operating parameters, to control a control parameter (66) in drilling the wellbore with the drilling system in response to a predicted drilling mechanics output signal, wherein the control parameter comprises at least one selected from the group consisting of bit weight, RPM, pump flow rate, and hydraulics, obtaining a measurement parameter (106) in real time during the drilling of the wellbore, and history matching the measurement parameter (108) with a back-calculated value of the measurement parameter, wherein the back-calculated value of the measurement parameter is a function of at least one of the following, selected from the group consisting of of drilling mechanics model and at least one control parameter, and responsive to a prescribed deviation between the measurement parameter and the back-calculated value of the measurement parameter, wherein the further control step of performing at least one of the following selected from the group consisting of a) adjusting the drilling mechanics model, b) modifying the control of a control parameter, and c) to perform an alarm indication. 22. Fremgangsmåte ifølge krav 21, karakterisert ved at den videre omfatter å generere et display (200) av geologikarakteristikken (202) og forutsagt boremekanikk (204) per dybdeenhet som respons på geologikarakteristikkens utgangssignal og den forutsagte boremekanikks utgangssignal.22. Method according to claim 21, characterized in that it further comprises generating a display (200) of the geological characteristic (202) and predicted drilling mechanics (204) per depth unit in response to the geological characteristic's output signal and the predicted drilling mechanics' output signal. 23. Fremgangsmåte ifølge krav 22, karakterisert ved at generering av et display (200) omfatter bruk av minst en av de følgende, valgt fra gruppen bestående av a) en displaymonitor, og b) en skriver, hvor display av geologikarakteristikken og forutsagt boremekanikk per dybdeenhet omfatter en utskrift.23. Method according to claim 22, characterized in that the generation of a display (200) comprises the use of at least one of the following, selected from the group consisting of a) a display monitor, and b) a printer, where the display of the geological characteristics and predicted drilling mechanics per depth unit includes a printout. 24. Fremgangsmåte ifølge krav 21, karakterisert ved at generering av geologikarakteristikken (202) omfatter generering av minst en av de følgende ytterligere karakteristikker valgt fra gruppen bestående av loggedata, litologi, porøsitet og skiferplastisitet.24. Method according to claim 21, characterized in that generation of the geology characteristic (202) comprises generation of at least one of the following additional characteristics selected from the group consisting of log data, lithology, porosity and shale plasticity. 25. Fremgangsmåte ifølge krav 21, karakterisert ved at frembringelse av den foreslåtte boreutstyrs inngangsspesifikasjon (270) videre omfatter å finne minst en ytterligere spesifikasjon av foreslått boreutstyr valgt fra gruppen bestående av borehullmotor, toppdrivmotor, roterende bormotor, slamsystem, og slampumpe.25. Method according to claim 21, characterized in that generation of the proposed drilling equipment input specification (270) further comprises finding at least one further specification of proposed drilling equipment selected from the group consisting of borehole motor, top drive motor, rotary drilling motor, mud system, and mud pump. 26. Fremgangsmåte ifølge krav 21, karakterisert ved at operasjonsparametrene (264) omfatter minst en av de følgende, valgt fra gruppen bestående av vekt på borkronen, borkrone RPM (omdreininger per minutt), kostnad, gjennomtrengningstakt, og dreiemoment.26. Method according to claim 21, characterized in that the operating parameters (264) comprise at least one of the following, selected from the group consisting of weight of the drill bit, drill bit RPM (revolutions per minute), cost, penetration rate, and torque. 27. Fremgangsmåte ifølge krav 26, videre karakterisert ved at gjennomtrengningstakten (188) omfatter øyeblikks-gjennomtrengningstakt (ROP) og gjennomsnittelig gjennomtrengningstakt (ROP-avg).27. Method according to claim 26, further characterized in that the penetration rate (188) includes instantaneous penetration rate (ROP) and average penetration rate (ROP-avg). 28. Fremgangsmåte ifølge krav 22, karakterisert ved at visning av geologikarakteristikken (202) omfatter visning av minst en grafisk representasjon valgt fra gruppe-ne bestående av kurverepresentasjon, prosentgrafrepresentasjon, og en båndrepresentasjon, og displaying av forutsagt boremekanikk (204) omfatter displaying av minst en grafisk representasjon valgt fra gruppen bestående av en kurverepresentasjon, en prosentgrafrepresentasjon, og en båndrepresentasjon.28. Method according to claim 22, characterized in that displaying the geological characteristic (202) comprises displaying at least one graphic representation selected from the groups consisting of curve representation, percentage graph representation and a band representation, and displaying predicted drilling mechanics (204) comprises displaying at least a graphical representation selected from the group consisting of a curve representation, a percentage graph representation, and a band representation. 29. Fremgangsmåte ifølge krav 28, karakterisert ved at generering av et display (200) omfatter bruk av minst en av de følgende, valgt fra gruppen bestående av a) en displaymonitor og b) en skriver, hvor display av geologikarakteristikken (202) og forutsagt boremekanikk (204) per dybdeenhet omfatter en utskrift.29. Method according to claim 28, characterized in that the generation of a display (200) comprises the use of at least one of the following, selected from the group consisting of a) a display monitor and b) a printer, where the display of the geological characteristic (202) and predicted drilling mechanics (204) per depth unit includes a printout. 30. Fremgangsmåte ifølge krav 28, videre karakterisert ved at minst en grafisk representasjon av geologikarakteristikken (202) og minst en grafisk representasjon av forutsagt boremekanikk (204) er fargekodet.30. Method according to claim 28, further characterized in that at least one graphical representation of the geological characteristic (202) and at least one graphical representation of predicted drilling mechanics (204) are color coded. 31. Fremgangsmåte ifølge krav 28, karakterisert ved at stenstyrken (216) er representert i form av minst en av de følgende representasjoner, valgt fra gruppen bestående av en kurverepresentasjon, en prosentgrafrepresentasjon, og en båndrepresentasjon, hvor kurverepresentasjonen av stenstyrke (216) omfatter begrenset stenstyrke og ubegrenset stenstyrke, og videre hvor et område mellom respektive kurver av begrenset stenstyrke og ubegrenset stenstyrke er grafisk illustrert og representerer en økning i stenstyrken som et resultat av begrensningsstress, og båndrepresentasjonen av stenstyrken (216) gir en grafisk illustrasjon som indikerer et diskret område av stenstyrke ved en gitt dybde, hvor videre båndrepresentasjonen av stenstyrken er kodet, omfattende en første kode som representerer et område med lav stenstyrke, en annen kode som representerer et område med hard stenstyrke, og tilleggskoder som representerer et eller flere områder med mellomliggende stenstyrker.31. Method according to claim 28, characterized in that the rock strength (216) is represented in the form of at least one of the following representations, selected from the group consisting of a curve representation, a percentage graph representation, and a band representation, where the curve representation of rock strength (216) comprises limited rock strength and unconfined rock strength, and further wherein an area between respective curves of limited rock strength and unconfined rock strength is graphically illustrated and represents an increase in rock strength as a result of confining stress, and the band representation of rock strength (216) provides a graphical illustration indicating a discrete region of rock strength at a given depth, where further the band representation of rock strength is coded, comprising a first code representing an area of low rock strength, a second code representing an area of hard rock strength, and additional codes representing one or more areas of intermediate rock strength. 32. Fremgangsmåte ifølge krav 28, karakterisert ved at generering av geologikarakteristikken (202) videre omfatter generering av minst en av de følgende ytterligere karakterstikker, valgt fra gruppen bestående av loggedata (208), litologi (210), porøsitet (212) og skiferplastisitet (228), og hvor operasjonsparametrene (264) omfatter minst en av de følgende, valgt fra gruppen bestående av vekt på borkronen, borkronens RPM (omdreininger per minutt), kostnad, gjennomtrengningstakt, og dreiemoment.32. Method according to claim 28, characterized in that generation of the geological characteristic (202) further comprises the generation of at least one of the following additional character pieces, selected from the group consisting of logging data (208), lithology (210), porosity (212) and shale plasticity ( 228), and wherein the operating parameters (264) comprise at least one of the following, selected from the group consisting of bit weight, bit RPM (revolutions per minute), cost, penetration rate, and torque. 33. Fremgangsmåte ifølge krav 32, karakterisert ved at loggedata (208) er uttrykt i form av en kurverepresentasjon, hvor loggedataene omfatter hvilken som helst loggtype som er følsom for litologi og porøsitet, hvor litologi (210) er uttrykt i form av en prosentgraf for bruk til å identifisere forskjellige typer av sten innenfor formasjonen, hvor prosentgrafen illustrerer en prosent av hver type av sten ved en gitt dybde, porøsitet (212) er uttrykt i form av en kurverepresentasjon, og skiferplastisitet (228) er uttrykt i form av minst en av de følgende representasjoner valgt fra gruppen bestående av en kurverepresentasjon, en prosentgrafrepresentasjon, og en båndrepresentasjon, hvor kurverepresentasjonen av skiferplastisitet (228) omfatter minst en kurve av skiferplastisitetsparametere valgt fra gruppen bestående av vanninnhold, leiretype, og leirevolum, og videre hvor skiferplastisitet er bestemt fra vanninnholdet, leiretype og leirevolum i henhold til en foreskrevet skiferplastisitetsmodell, og hvor båndrepresentasjonen av skiferplastisitet (228) gir en grafisk illustrasjon som indikerer et diskret område av skiferplastisitet ved en gitt dybde, videre hvor båndrepresentasjonen av skiferplastisitet er kodet, omfattende en førs-te kode som representerer et område med lav plastisitet, en annen kode som representerer et område med høy skiferplastisitet, og ytterligere koder som representerer et eller flere områder med mellomliggende skiferplastisitet.33. Method according to claim 32, characterized in that log data (208) is expressed in the form of a curve representation, where the log data includes any log type that is sensitive to lithology and porosity, where lithology (210) is expressed in the form of a percentage graph for use to identify different types of rock within the formation, where the percentage graph illustrates a percentage of each type of rock at a given depth, porosity (212) is expressed in the form of a curve representation, and shale plasticity (228) is expressed in the form of at least one of the following representations selected from the group consisting of a curve representation, a percentage graph representation, and a band representation, where the curve representation of shale plasticity (228) comprises at least one curve of shale plasticity parameters selected from the group consisting of water content, clay type, and clay volume, and further where shale plasticity is determined from the water content, clay type and clay volume according to a prescribed shale plasticity model, and where the band representation of shale plasticity (228) provides a graphical illustration indicating a discrete area of shale plasticity at a given depth, further where the band representation of shale plasticity is coded, comprising a first code representing an area of low plasticity, another code representing an area of high shale plasticity, and additional codes representing one or more areas of intermediate shale plasticity. 34. Fremgangsmåte ifølge krav 28, karakterisert ved at borkronens slitasje (234) er bestemt som en funksjon av kumulativt arbeid gjort i henhold til en foreskrevet kroneslitasjemodell (156) og uttrykt i form av minst en av de følgende representasjoner, valgt fra gruppen bestående av kurverepresentasjon og prosentgrafrepresentasjon, hvor kurverepresentasjonen (236) av borkroneslitasje (234) omfatter borkronearbeid uttrykt som et spesifikt energinivå ved borkronen, kumulativt arbeid utført av borkronen, og opsjonalt arbeidstap på grunn av slipning, og prosentgrafrepresentasjonen indikerer borkronens slitasjetilstand ved en gitt dybde, videre hvor prosentgrafrepresentasjonen av borkroneslitasje er kodet, omfattende en kode som representerer forbrukt borkrone levetid, og en annen kode som representerer gjenstående borkrone levetid.34. Method according to claim 28, characterized in that the bit wear (234) is determined as a function of cumulative work done according to a prescribed bit wear model (156) and expressed in the form of at least one of the following representations, selected from the group consisting of curve representation and percentage graph representation, where the curve representation (236) of bit wear (234) comprises bit work expressed as a specific energy level at the bit, cumulative work done by the bit, and optional work loss due to grinding, and the percentage graph representation indicates the wear state of the bit at a given depth, further where the percentage graph representation of drill bit wear is coded, comprising a code representing consumed bit life, and another code representing remaining bit life. 35. Fremgangsmåte ifølge krav 28, karakterisert ved at borkronens mekaniske virkningsgrad (244) er bestemt som en funksjon av dreiemoment/vekt på kronen-signatur for den gitte borkrone i henhold til en foreskrevet mekanisk virkningsgradsmodell (152), og uttrykt i form av minst en av de følgende representasjoner valgt fra gruppen bestående av en kurverepresentasjon og en prosentgrafrepresentasjon, hvor kurverepresentasjonen (246) av borkronens mekaniske virkningsgrad (244) omfatter totalt dreiemoment og skjæremoment ved borkronen, og prosentgrafrepresentasjonen av borkronens mekaniske virkningsgrad (244) illustrerer grafisk totalt dreiemoment, totalt dreiemoment omfattende skjæredreiemoment og friksjons-dreiemomentkomponenter, og videre hvor prosentgrafrepresentasjonen av borkronens mekaniske virkningsgrad er kodet, omfattende en første kode for å illustrere skjæremoment, en annen kode for å illustrere friksjons-ubegrenset dreiemoment, og en tredje kode for å illustrere friksjonsbegrenset dreiemoment.35. Method according to claim 28, characterized in that the drill bit's mechanical efficiency (244) is determined as a function of torque/weight on the bit signature for the given drill bit according to a prescribed mechanical efficiency model (152), and expressed in terms of at least one of the following representations selected from the group consisting of a curve representation and a percentage graph representation, where the curve representation (246) of the drill bit's mechanical efficiency (244) includes total torque and cutting torque at the drill bit, and the percentage graph representation of the drill bit's mechanical efficiency (244) graphically illustrates total torque, total torque comprising cutting torque and friction torque components, and further where the percentage graph representation of the bit's mechanical efficiency is coded, comprising a first code to illustrate cutting torque, a second code to illustrate friction-unlimited torque, and a third code to illustrate friction-limited a torque. 36. Fremgangsmåte ifølge krav 35, karakterisert ved at mekanisk virkningsgrad (244) videre er representert i form av en prosentgraf som illustrerer boresystemets operasjonsbegrensninger (168) som har en uheldig virkning på mekanisk virkningsgrad, hvor boresystemets operasjonsbegrensninger (168) tilsvarer begrensninger som resulterer i at det oppstår friksjonsbegrenset dreiemoment, hvor prosentgraf for videre å indikere en tilsvarende prosent av støt som hver begrensningstype har på friksjonsbegrensede dreiemomentkomponenter av den mekaniske virkningsgrad ved en gitt dybde, hvor boresystemoperasjonsbegrensninger kan omfatte maksimum dreiemoment på borkronen (TOP), maksimum vekt på borkronen (WOB), minimum og maksimum borkone-omdreininger per minutt (RPM), maksimum gjennomtrengningstakt (ROP) i hvilken som helst kombinasjon, og en ubegrenset tilstand, og hvor prosentgrafrepresentasjonen av boresystemets operasjonsbegrensninger på mekanisk virkningsgrad er kodet, omfattende forskjellige koder for å identifisere forskjellige begrensninger.36. Method according to claim 35, characterized in that mechanical efficiency (244) is further represented in the form of a percentage graph that illustrates the drilling system's operational limitations (168) that have an adverse effect on mechanical efficiency, where the drilling system's operational limitations (168) correspond to limitations that result in that friction-limited torque occurs, where percentage graph to further indicate a corresponding percentage of impact that each constraint type has on friction-limited torque components of the mechanical efficiency at a given depth, where drilling system operational constraints may include maximum torque on the bit (TOP), maximum weight on the bit ( WOB), minimum and maximum drill cone revolutions per minute (RPM), maximum rate of penetration (ROP) in any combination, and an unconstrained condition, and where the percent graph representation of the drilling system's operating limitations on mechanical efficiency is coded, comprising various k oder to identify various constraints. 37. Fremgangsmåte ifølge krav 28, karakterisert ved at effekt er uttrykt i form av minst en av de følgende representasjoner valgt fra gruppen bestående av en kurverepresentasjon og en prosentgrafrepresentasjon, hvor kurverepresentasjonen (260) for effekt (258) omfatter effektgrense og operasjonseffektnivå, hvor effektgrensen tilsvarer en maksimum effekt som skal tilføres borkronen, og operasjonseffektnivået omfatter minst en av de følgende, valgt fra gruppen bestående av begrenset operasjonseffektnivå, anbefalt operasjonseffektnivå, og forutsagt operasjonseffektnivå, og hvor prosentgrafrepresentasjonen av effekt (258) illustrer boresystemoperasjonsbegrensninger som har en uheldig virkning på effekten, hvor boresystemoperasjonsbegrensningene tilsvarer de begrensinger som resulterer i tap av effekt, effektbegrensningsprosentgrafen for videre å indikere en tilsvarende prosent av støt som hver begrensning har på effekten ved en gitt dybde, videre hvor prosentgrafrepresentasjonen av boresystemets operasjonsbegrensninger på effekt er kodet, omfattende forskjellige koder for å identifisere forskjellige begrensninger.37. Method according to claim 28, characterized in that effect is expressed in the form of at least one of the following representations selected from the group consisting of a curve representation and a percentage graph representation, where the curve representation (260) for effect (258) comprises effect limit and operational effect level, where the effect limit corresponds to a maximum power to be supplied to the drill bit, and the operational power level comprises at least one of the following, selected from the group consisting of limited operational power level, recommended operational power level, and predicted operational power level, and wherein the percentage graph representation of power (258) illustrates drilling system operational limitations that have an adverse effect on the power , where the drilling system operating limitations correspond to the limitations resulting in loss of power, the power limitation percentage graph to further indicate a corresponding percentage of impact that each limitation has on the power at a given depth, further where the percentage graph representation of the boresys the theme's operational limitations on power are coded, comprising different codes to identify different limitations. 38. Fremgangsmåte ifølge krav 22, karakterisert ved at den videre omfatter å generere et display (200) av detaljer av foreslått boreutstyr (276) sammen med geologikarakteristikken (202) og forutsagt boremekanikk (204), hvor det foreslåtte boreutstyr omfatter minst et anbefalt borkronevalg brukt til å forutsi ytelsen av boresystemet.38. Method according to claim 22, characterized in that it further comprises generating a display (200) of details of proposed drilling equipment (276) together with the geological characteristics (202) and predicted drilling mechanics (204), where the proposed drilling equipment comprises at least one recommended drill bit selection used to predict the performance of the drilling system. 39. Fremgangsmåte ifølge krav 38, karakterisert ved at de første (270) og andre (272) borkronevalg er anbefalt for bruk i en forutsagt ytelse av boringen av brønnhullet, og videre hvor de første (270) og andre (272) borkronevalg er identifisert med respektive første (276) og andre (278) identifiseringstall, hvor de første og andre identifiseringstall er vist med geologikarakteristikken (202) og forutsagt boremekanikk (204), videre hvor plasseringen av de første og andre identifiseringstall på displayet er valgt til å tilsvare områder av den forutsagte ytelsen som henholdsvis første og andre bitvalg gjelder.39. Method according to claim 38, characterized in that the first (270) and second (272) drill bit selections are recommended for use in a predicted performance of the drilling of the well hole, and further where the first (270) and second (272) drill bit selections are identified with respective first (276) and second (278) identification numbers, where the first and second identification numbers are shown with the geology characteristic (202) and predicted drilling mechanics (204), further where the location of the first and second identification numbers on the display is chosen to correspond to areas of the predicted performance to which the first and second bit choices respectively apply. 40. Fremgangsmåte ifølge krav 22, karakterisert ved at den videre omfatter å indikere at en endring i borkronevalg (280) fra et første anbefalt borkronevalg (270) til et annet anbefalt borkronevalg (272) er nødvendig ved en gitt dybde på displayet av geologikarakterstikk (202) og forutsagt boremekanikk (204).40. Method according to claim 22, characterized in that it further comprises indicating that a change in drill bit selection (280) from a first recommended drill bit selection (270) to a second recommended drill bit selection (272) is necessary at a given depth on the display of geology character stake ( 202) and predicted drilling mechanics (204). 41. Et datamaskinprogram lagret på et datamaskinlesbart medium for utførelse av en datamaskin (50) for å forutsi ytelsen av et boresystem (10) ved boringen av et brønn-hull (14) i en gitt formasjon (24), hvor datamaskinprogrammet omfatter instruksjoner for å generere en geologikarakterstikk (202) av formasjonen per dybdeenhet i henhold til en foreskrevet geologimodell (142), og å utgi signaler som representerer geologikarakteristikken (202), karakterisert ved at geologikarakteristikken omfatter minst stenstyrke (216), instruksjoner for å oppnå spesifikasjoner (270) av foreslått boreutstyr (276) for bruk i boring av brønnhullet, hvor spesifikasjonene (270) omfatter minst en borkronespesifikasjon av en anbefalt borkrone (276), instruksjoner for å bestemme en forutsagt boremekanikk (204) som respons på spesifikasjonen av foreslått boreutstyr (270) som en funksjon av geologikarakterstikk (202) per dybdeenhet i henhold til en boremekanikks-modell (144), og å utgi signaler som representerer den forutsagte boremekanikk (204), hvor den forutsagte boremekanikk omfatter minst en av de følgende, valgt fra en gruppe bestående av borkroneslitasje (234), mekanisk virkningsgrad (244), effekt (258), og operasjonsparametere (264), instruksjoner for å styre en kontrollparameter (66) i boring av brønnhullet (14) med boresystemet (10) som respons på en forutsagt boremekanikk-utgangssignal, hvor kontrollparameteren omfatter i det minste en valgt fra gruppen bestående av vekt på borkronen, RPM, pumpens strømningsmengde, og hydraulikk, instruksjoner for å oppnå en måleparameter (104) i sann tid under boringen av brønnhullet, og instruksjoner for historietilpasning (108) av målingsparametrene med tilbakeberegnet verdi av måleparameteren, hvor den tilbakeberegnede verdi av måleparametrene er en funksjon av minst en av de følgende, valgt fra gruppen bestående av boremekanikkmodell og minst en kontrollparameter, og de nevnte instruksjoner for å styre kontrollparameteren videre omfatter instruksjoner som reagerer på et foreskrevet avvik mellom den målte parameter og den tilbakeberegnede verdi av måleparameteren, for å utføre i det minste en av de følgende, valgt fra gruppen bestående av a) justering av boremekanikkmodellen (144), b) modifiserende kontroll av en kontrollparameter (116), og c) utføring av alarmoperasjon.41. A computer program stored on a computer readable medium for executing a computer (50) to predict the performance of a drilling system (10) in drilling a well hole (14) in a given formation (24), the computer program comprising instructions for generating a geological character plot (202) of the formation per depth unit according to a prescribed geological model (142), and issuing signals representing the geological characteristic (202), characterized in that the geological characteristic comprises at least rock strength (216), instructions for obtaining specifications (270 ) of proposed drilling equipment (276) for use in drilling the wellbore, wherein the specifications (270) comprise at least one drill bit specification of a recommended drill bit (276), instructions for determining a predicted drilling mechanics (204) in response to the specification of proposed drilling equipment (270) ) as a function of geology grade (202) per unit depth according to a drilling mechanics model (144), and to output signals representing the predicted drilling mechanics (204), wherein the predicted drilling mechanics comprises at least one of the following selected from the group consisting of bit wear (234), mechanical efficiency (244), power (258), and operational parameters (264), instructions to control a control parameter (66) in drilling the wellbore (14) with the drilling system (10) in response to a predicted drilling mechanics output signal, the control parameter comprising at least one selected from the group consisting of bit weight, RPM, pump flow rate, and hydraulics, instructions for obtaining a measurement parameter (104) in real time during the drilling of the wellbore, and instructions for history fitting (108) of the measurement parameters with back-calculated value of the measurement parameter, wherein the back-calculated value of the measurement parameters is a function of at least one of the following selected from the group consisting of drilling mechanics model and at least one control parameter, and the aforementioned instructions for controlling the control parameter further include instructions operations responsive to a prescribed deviation between the measured parameter and the back-calculated value of the measured parameter, to perform at least one of the following, selected from the group consisting of a) adjusting the drilling mechanics model (144), b) modifying control of a control parameter (116), and c) execution of alarm operation. 42. Datamaskinprogram ifølge krav 41, karakterisert ved at det videre omfatter instruksjoner for å generere et display av geologikarakteristikk (202) og forutsagt boremekanikk (204) per dybdeenhet som respons på geologikarakteristikkutgangssignaler og de forutsagte boremekanikkutgangssignaler.42. Computer program according to claim 41, characterized in that it further comprises instructions for generating a display of geological characteristics (202) and predicted drilling mechanics (204) per depth unit in response to geological characteristic output signals and the predicted drilling mechanics output signals. 43. Datamaskinprogram ifølge krav 42, karakterisert ved at generering av et display (200) omfatter bruk av minst en av de følgende, valgt fra gruppen bestående av a) en displaymonitor og b) en skriver, hvor display av geologikarakterstikk og forutsagt bo-ringsmekanikk per dybdeenhet omfatter en utskrift.43. Computer program according to claim 42, characterized in that the generation of a display (200) comprises the use of at least one of the following, selected from the group consisting of a) a display monitor and b) a printer, where the display of geology characterizing and predicted drilling mechanics per depth unit includes one printout. 44. Datamaskinprogram ifølge krav 41, karakterisert ved at generering av geologikarakteristikken (202) omfatter generering av minst en av de følgende ytterligere karakterstikker valgt fra gruppen bestående av loggedata (208), litologi (210), porøsitet (212) og skiferplastisitet (228).44. Computer program according to claim 41, characterized in that generation of the geological characteristic (202) comprises the generation of at least one of the following additional character pieces selected from the group consisting of logging data (208), lithology (210), porosity (212) and shale plasticity (228) . 45. Datamaskinprogram ifølge krav 41, karakterisert ved at uthenting av de foreslåtte boreutstyrsinngangsspesifikasjoner (270) videre omfatter uthenting av minst en ytterligere spesifikasjon av foreslått boreutstyr valgt fra gruppen bestående av borehullmotor, toppdrivmotor, roterende bormotor, slamsystem, og slampumpe.45. Computer program according to claim 41, characterized in that retrieval of the proposed drilling equipment input specifications (270) further comprises retrieval of at least one further specification of proposed drilling equipment selected from the group consisting of borehole motor, top drive motor, rotary drilling motor, mud system, and mud pump. 46. Datamaskinprogram ifølge krav 41, karakterisert ved at operasjonsparametrene (270) omfatter minst en av de følgende, valgt fra gruppen bestående av vekt på borkronen, borkrone RPM (omdreininger per minutt), kostnad, gjennomtrengningstakt, og dreiemoment.46. Computer program according to claim 41, characterized in that the operating parameters (270) comprise at least one of the following, selected from the group consisting of weight of the drill bit, drill bit RPM (revolutions per minute), cost, penetration rate, and torque. 47. Datamaskinprogram ifølge krav 46, karakterisert ved at gjennomtrengningstakten (188) omfatter øyeblikks-gjennomtrengningstakt (ROP) og gjennomsnittelig gjennomtrengningstakt (ROP-avg).47. Computer program according to claim 46, characterized in that the penetration rate (188) comprises instantaneous penetration rate (ROP) and average penetration rate (ROP-avg). 48. Datamaskinprogram ifølge krav 42, karakterisert ved at displaying av geologikarakteristikken (202) omfatter displaying av minst en grafisk representasjon valgt fra gruppen bestående av en kurverepresentasjon, en prosentgrafrepresentasjon, og en båndrepresentasjon, og displaying av den forutsagte boremekanikk (204) omfatter displaying av minst en grafisk representasjon valgt fra gruppen bestående av en kurverepresentasjon, en prosentgrafrepresentasjon, og en båndrepresentasjon.48. Computer program according to claim 42, characterized in that displaying the geological characteristic (202) comprises displaying at least one graphic representation selected from the group consisting of a curve representation, a percentage graph representation and a band representation, and displaying the predicted drilling mechanics (204) comprises displaying at least one graphical representation selected from the group consisting of a curve representation, a percentage graph representation, and a band representation. 49. Datamaskinprogram ifølge krav 48, karakterisert ved at generering av et display (200) omfatter bruk av minst en av de følgende, valgt fra gruppen bestående av a) en displaymonitor og b) en skriver, hvor display av geologikarakteristikken og forutsagt boremekanikk per dybdeenhet omfatter en utskrift.49. Computer program according to claim 48, characterized in that the generation of a display (200) comprises the use of at least one of the following, selected from the group consisting of a) a display monitor and b) a printer, where the display of the geological characteristics and predicted drilling mechanics per depth unit includes a printout. 50. Datamaskinprogram ifølge krav 48, karakterisert ved at minst en grafisk representasjon av geologikarakteristikken (202) og minst en grafisk representasjon av den forutsagte boremekanikk (204) er fargekodet.50. Computer program according to claim 48, characterized in that at least one graphical representation of the geological characteristic (202) and at least one graphical representation of the predicted drilling mechanics (204) are color coded.
NO20014151A 2000-08-28 2001-08-27 Method and apparatus for predicting the performance of a drilling system in a given formation NO322747B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/649,495 US6408953B1 (en) 1996-03-25 2000-08-28 Method and system for predicting performance of a drilling system for a given formation

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO20014151D0 NO20014151D0 (en) 2001-08-27
NO20014151L NO20014151L (en) 2002-03-01
NO322747B1 true NO322747B1 (en) 2006-12-04

Family

ID=24605029

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20014151A NO322747B1 (en) 2000-08-28 2001-08-27 Method and apparatus for predicting the performance of a drilling system in a given formation

Country Status (6)

Country Link
JP (1) JP4623888B2 (en)
CN (1) CN100392207C (en)
AU (1) AU6359401A (en)
BR (1) BR0103724B1 (en)
MX (1) MXPA01008682A (en)
NO (1) NO322747B1 (en)

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7380599B2 (en) * 2004-06-30 2008-06-03 Schlumberger Technology Corporation Apparatus and method for characterizing a reservoir
EP1922663A4 (en) * 2005-07-27 2015-11-04 Exxonmobil Upstream Res Co Well modeling associated with extraction of hydrocarbons from subsurface formations
US20070093996A1 (en) * 2005-10-25 2007-04-26 Smith International, Inc. Formation prioritization optimization
FR2904446B1 (en) * 2006-07-28 2008-10-03 Snecma Sa METHOD FOR DETECTING AND QUANTIFYING DRILLING ANOMALIES
AU2011361763B2 (en) * 2011-03-10 2015-11-26 Landmark Graphics Corporation Systems and methods for monitoring operations data for multiple wells in real-time
CN102305021B (en) * 2011-08-04 2013-04-10 西南石油大学 Experimental method for simulating dynamic mechanics characteristic of underground drilling rig of air well drilling
US9194228B2 (en) * 2012-01-07 2015-11-24 Merlin Technology, Inc. Horizontal directional drilling area network and methods
GB201204815D0 (en) * 2012-03-19 2012-05-02 Halliburton Energy Serv Inc Drilling system failure risk analysis method
CA2878859C (en) * 2012-07-12 2017-05-30 Halliburton Energy Services, Inc. Systems and methods of drilling control
CN102900372B (en) * 2012-10-16 2014-05-07 中国石油大学(北京) Method and device for predicting reasonable service life of PDC (Polycrystalline Diamond Compact) drill bit
AU2013402492B2 (en) * 2013-10-08 2016-05-26 Landmark Graphics Corporation Predefining elements of a cemented wellbore
SG11201602948RA (en) * 2013-11-14 2016-05-30 Halliburton Energy Services Inc Depth, load and torque referencing in a wellbore
EP3100146B1 (en) * 2014-01-30 2019-01-30 Landmark Graphics Corporation Depth range manager for drill string analysis
CA2935247A1 (en) * 2014-02-07 2015-08-13 Halliburton Energy Services, Inc. Model for estimating drilling tool wear
CN103792155B (en) * 2014-02-27 2016-02-03 河南理工大学 Based on the bit wear Forecasting Methodology of inertia measurement parameter
CN104358528B (en) * 2014-11-12 2016-06-01 连云港黄海勘探技术有限公司 Horizontal directional drill machine creeps into uses warning drilling rod
US10280731B2 (en) * 2014-12-03 2019-05-07 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Energy industry operation characterization and/or optimization
CN104695937B (en) * 2015-02-16 2017-05-10 中国石油天然气集团公司 Well drilling comprehensive speed accelerating optimization expert system
CN104727815A (en) * 2015-03-15 2015-06-24 河北百冠钻井设备有限公司 Real-time well drilling formation correction method and device
CN105653811B (en) * 2016-01-11 2019-03-01 重庆市送变电工程有限公司 Enter rock depth determination method in high voltage substation depth back filled region rotary digging drilling
WO2017206182A1 (en) * 2016-06-03 2017-12-07 Schlumberger Technology Corporation Detecting events in well reports
CN106401556A (en) * 2016-09-30 2017-02-15 中国石油天然气股份有限公司 Cloud platform and method for drilling supervision
CN106599442B (en) * 2016-12-09 2019-10-29 中国石油天然气集团公司 Based on comprehensive logging parameters with bore reservoir properties identification and evaluation method and apparatus
CN106837295B (en) * 2017-01-25 2020-04-07 河南理工大学 Intelligent safe and efficient automatic drilling control system and control method
CN108875122B (en) * 2018-04-25 2022-07-22 杭州迅美科技有限公司 Artificial intelligence method and system for calculating geological parameters by using logging-while-drilling data
CN109902360B (en) * 2018-08-16 2022-12-09 清能艾科(深圳)能源技术有限公司 Method, device and mechanical equipment for optimizing engineering parameters in drilling field operation
CN111488384B (en) * 2019-01-29 2022-05-03 中国石油化工股份有限公司 Intelligent drilling scheme recommendation method and system
US11719054B2 (en) * 2019-05-23 2023-08-08 Saudi Arabian Oil Company Automated drilling advisory and control system
CN110599473B (en) * 2019-09-06 2022-04-15 中国科学院地质与地球物理研究所 Method, device and equipment for determining digital core
GB2608069B (en) * 2020-02-27 2024-01-10 Baker Hughes Oilfield Operations Llc Drilling evaluation based on coupled torsional vibrations
CN111411933B (en) * 2020-03-27 2021-01-12 中国石油集团工程技术研究院有限公司 Method for evaluating underground working condition of PDC (polycrystalline diamond compact) drill bit
CN113944425A (en) * 2020-07-16 2022-01-18 中国石油化工股份有限公司 Drill bit steady-state working and energy increasing collaborative rock breaking method and device for complex stratum
CN112302617A (en) * 2020-08-10 2021-02-02 陕西鼎晟石油电气控制技术有限公司 Intelligent drilling machine operation control system
CN113847009A (en) * 2020-11-09 2021-12-28 中国石油天然气集团有限公司 Data processing method and device for PDC drill bit
CN113586028B (en) * 2021-07-21 2024-03-29 太原理工大学 Intelligent monitoring system of counter bore cutter head of anti-well drilling machine based on digital twin
CN113738343B (en) * 2021-09-16 2023-11-07 零空间(北京)科技有限公司 VR underground drilling machine state detection method, system, device and equipment
CN115387777A (en) * 2022-08-09 2022-11-25 中煤科工集团西安研究院有限公司 Feeding and rotating control method of hydraulic tunnel drilling machine based on coal rock sensing
WO2024077538A1 (en) * 2022-10-13 2024-04-18 Saudi Arabian Oil Company Methods and systems for predicting lithology and formation boundary ahead of the bit
CN117420150B (en) * 2023-12-18 2024-03-08 西安石油大学 Analysis and prediction system and prediction method based on drilling parameters
CN117471922B (en) * 2023-12-26 2024-03-22 合力(天津)能源科技股份有限公司 Intelligent control method and system for oil casing electric punching equipment

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3626482A (en) * 1968-10-30 1971-12-07 Aquitaine Petrole Method and apparatus for measuring lithological characteristics of rocks
US4794534A (en) * 1985-08-08 1988-12-27 Amoco Corporation Method of drilling a well utilizing predictive simulation with real time data
FR2681900B1 (en) * 1991-09-26 1999-02-26 Elf Aquitaine DEVICE FOR PROCESSING AND INTERPRETATION OF DRILLING DATA PROVIDED AT THE BOTTOM OF A WELL.
US5704436A (en) * 1996-03-25 1998-01-06 Dresser Industries, Inc. Method of regulating drilling conditions applied to a well bit
US6237404B1 (en) * 1998-02-27 2001-05-29 Schlumberger Technology Corporation Apparatus and method for determining a drilling mode to optimize formation evaluation measurements
JP2000121741A (en) * 1998-10-13 2000-04-28 Mitsubishi Electric Corp Bit front sensor and stratum measuring method using same

Also Published As

Publication number Publication date
NO20014151D0 (en) 2001-08-27
JP2002155694A (en) 2002-05-31
MXPA01008682A (en) 2004-09-10
AU6359401A (en) 2002-03-07
BR0103724A (en) 2002-05-07
BR0103724B1 (en) 2011-11-16
NO20014151L (en) 2002-03-01
CN1341803A (en) 2002-03-27
CN100392207C (en) 2008-06-04
JP4623888B2 (en) 2011-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO322747B1 (en) Method and apparatus for predicting the performance of a drilling system in a given formation
US7032689B2 (en) Method and system for predicting performance of a drilling system of a given formation
US6408953B1 (en) Method and system for predicting performance of a drilling system for a given formation
US6109368A (en) Method and system for predicting performance of a drilling system for a given formation
US11572779B2 (en) Well construction management and decision support system
AU2009300240B2 (en) Method and system for predicting performance of a drilling system
US6206108B1 (en) Drilling system with integrated bottom hole assembly
US8274399B2 (en) Method and system for predicting performance of a drilling system having multiple cutting structures
US6424919B1 (en) Method for determining preferred drill bit design parameters and drilling parameters using a trained artificial neural network, and methods for training the artificial neural network
US8145462B2 (en) Field synthesis system and method for optimizing drilling operations
NO174305B (en) Procedure for ae predetermining a drill bit's drilling path or ae deriving an instruction of anisotropy index for the drill bit in directional drilled wells
NO325151B1 (en) Method and apparatus for dynamic prediction control when drilling using neural networks
NO333726B1 (en) Iterative drilling simulation method and iterative drilling simulation system for selecting drilling rig system characteristics for use in drilling in a subsurface formation
CN103975125A (en) Method for detecting and mitigating drilling inefficiencies
CN115943302A (en) Surface logging using petrophysical analysis based on rock fragments
WO1998017894A9 (en) Drilling system with integrated bottom hole assembly
WO2014099832A1 (en) Methods and systems for analyzing the quality of a wellbore
CA2357402C (en) Method and system for predicting performance of a drilling system for a given formation
US11346215B2 (en) Methods of evaluating drilling performance, methods of improving drilling performance, and related systems for drilling using such methods
EP3359775B1 (en) A method and a system for optimising energy usage at a drilling arrangement
US11697991B2 (en) Rig sensor testing and calibration
Buitrago Gomez et al. Experimental study of layouts of PDC cutters in core bit drilling
Abugharara et al. Investigation of the Relation Between Coring Parameters and Formation Representation

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees