NO327923B1 - Fremgangsmate for a estimere en posisjon i en bronnboring - Google Patents

Description

[0001] Oppfinnelsen vedrører generelt måling av brønnboringer. Mer spesielt vedrører oppfinnelsen estimering av brønnboringsposisjoner basert på ana-lytiske teknikker.

[0002] Fluider, så som olje, gass og vann, utvinnes vanligvis fra formasjoner i grunnen under jordoverflaten. Borerigger ved overflaten anvendes ofte for å bore lange, slanke brønnboringer ned i jordskorpen til de underjordiske fluidforekomstene for å etablere fluidkommunikasjon med overflaten gjennom den borede brønnboringen. De underjordiske fluidforekomstene befinner seg ikke nødvendigvis rett under (vertikalt nedenfor) boreriggens posisjon på overflaten. En brønnboring som forløper i en bane som avviker fra vertikalen til en sideveis forskjøvet posisjon betegnes en avviksbrønnboring. Ned-i-hulls boreutstyr kan anvendes for å styre brønnboringens bane til kjente eller antatte fluidforekomst-er ved anvendelse av teknikker for avviksboring for å forskyve borehullet sideveis og skape en avviksbrønnboring.

[0003] Banen til en brønnboring, eller dens "forløpsvei", bygges opp av en serie posisjoner ved forskjellige punkter langs brønnboringen som oppnås ved anvendelse av kjente beregningsmetoder. "Posisjon", som betegnelsen blir anvendt her, angir en ortogonal kartesisk (x, y, z) romlig posisjon, i forhold til et eller an-net vertikalt og/eller horisontalt fikspunkt (vanligvis brønnhodets posisjon og høyde). Posisjonen kan også oppnås ved å anvende inerti-måleteknikker eller ved å anvende vinkling og asimut med kjente beregningsmetoder. "Asimuten" kan for denne beskrivelsen betraktes som vinkelorienteringen i forhold til en referanseretning, så som nord, ved måleposisjonen. "Vinklingen" kan for denne beskrivelsen betraktes som borehullets vinkelavvik fra vertikalen ved måleposisjonen.

[0004] Avviksbrønnboringer bores gjennom jordformasjoner langs en valgt bane. Mange faktorer kan kombineres og på en uforutsigbar måte påvirke den tiltenkte banen til en brønnboring. Det er ønskelig på en nøyaktig måte å estimere brønnboringsbanen for å lede brønnboringen til dens geologiske og/eller posisjonelle destinasjon. Dette gjør at det er ønskelig å måle vinklingen, asimuten og dybden til brønnboringen under brønnboringsoperasjoner for å estimere hvorvidt den valgte banen opprettholdes.

[0005] Den borede banen til en brønnboring estimeres ved hjelp av en brønnborings- eller retningsmåling. En brønnboringsmåling utgjøres av en sam-ling eller et "sett" av målestasjoner. En målestasjon dannes ved å ta målinger som anvendes for å estimere koordinatene og/eller brønnboringens orientering ved én enkelt posisjon i brønnboringen. Det å foreta disse målingene og gene-rere målestasjonene betegnes å "måle brønnboringen."

[0006] Måling av brønnboringer utføres vanligvis ved anvendelse av ned-i-hulls måleinstrumenter. Disse instrumentene inneholder typisk sett av ortogonale akselerometere, magnetometere og/eller gyroskop. Disse måleinstrumentene anvendes henholdsvis for å måle retningen og størrelsen til det lokale gravita-sjonsfeltet, magnetfeltet og/eller jordens vinkelhastighetsvektorer, her referert til som "jordens vektorer". Disse målingene svarer til instrumentets posisjon og orientering i brønnboringen, i forhold til jordens vektorer. Brønnboringens posisjon, vinkling og/eller asimut kan estimeres fra instrumentets målinger.

[0007] Én eller flere målestasjoner kan dannes ved anvendelse av "diskrete" eller "kontinuerlige" målemetoder. Generelt utføres diskrete eller "statiske" brønn-boringsmålinger ved å danne målestasjoner langs brønnboringen når boringen stanses eller avbrytes for å legge til ytterligere skjøter eller seksjoner av borerør i borestrengen ved overflaten. Kontinuerlige brønnboringsmålinger omfatter tusenvis av målinger av jordens vektorer og/eller vinkelhastigheten til et ned-i-hulls verktøy som oppnås for hvert brønnboringssegment under anvendelse av måleinstrumentene. Suksessive målinger av disse vektorene under boreopera-sjoner kan være tatt med et mellomrom på bare brøkdeler av et sekund eller tusendeler av en meter, og i lys av den relativt langsomme endringen av vektorene under boring av en brønnboring betraktes disse målingene som kontinuerlige for alle praktiske analyser.

[0008] Kjente måleteknikker som anvendes her omfatter anvendelse av forskjellige anordninger for å estimere en brønnboringsposisjon, for eksempel ved anvendelse av følere, magnetometere, akselerometere, gyroskop, målinger av borerørets lengde eller vaierdypet, måling-under-boring (Measure-While-Drilling, "MWD") -verktøy, logg-under-boring (Logging-While-Drilling, "LWD") - verktøy, vaierførte verktøy, seismiske data og lignende.

[0009] Måling av en brønnboring utføres ofte ved å anbringe én eller flere måleinstrumenter i en bunnhullsenhet (bottom-hole-assembly, "BHA") og bevege denne inn i eller ut av brønnboringen. Ved valgte intervaller, vanligvis omtrent hver 10 til 30 meter, blir bunnhullsenheten, som omfatter instrumentet, stanset, slik at det kan tas målinger for å danne en målestasjon. En ytterligere måling som ikke tilveiebringes av måleinstrumentene er estimering av lengden langs hullet (målt dyp, "MD"), eller avstanden langs brønnboringen mellom separate målestasjoner. MD svarer til lengden av skjøter eller seksjoner av borerør som er montert ved overflaten ned til måleposisjonen ved målestasjonen i bunnhullsenheten. Målingene av vinkling og asimut ved hver målestasjon sammen med MD blir deretter matet inn i en hvilken som helst blant flere velkjente posisjonsberegningsmodeller for å estimere posisjonen til målestasjonen for ytterligere å definere brønnboringens bane frem til den målestasjonen.

[0010] Eksisterende beregningsteknikker basert på målinger av brønnboringer anvender forskjellige modeller, omfattende tangensialmetoden, balanserte tangensialers metode, midlere vinkel metoden, kvikksølvmetoden, differensi-allikninger, sylindrisk krumningsradius metoden og minste krumningsradius metoden, for å modellere banen til brønnboringssegmentene mellom målestasjoner.

[0011] Retningsmålinger kan også utføres med vaierførte verktøy. Vaierførte verktøy er tilveiebragt med én eller flere måleprober opphengt i en kabel og heves og senkes inn i og ut av en brønnboring. I et slikt system dannes målestasjonene med hvilken som helst av de tidligere nevnte målemetodene for å tilveiebringe målingen. Ofte anvendes kabelførte verktøy for å måle brønn-boringer etter at et boreverktøy har boret en brønnboring og det allerede er foretatt en MWD- og/eller LWD-måling.

[0012] Det ligger en usikkerhet i måleresultatene som følge av måleusikkerheten så vel som miljøfaktorer. Måleusikkerhet kan forekomme i hvilken som helst av de kjente måleteknikkene. For eksempel har magnetiske måleteknikker ulemp-en med usikkerhet i de globale magnetiske modellene som anvendes for å estimere avviket i et spesifikt område. Likeledes har gravitasjonsmåleteknikker ulempene med at ned-i-hulls verktøy kan bevege seg og at det er en usikkerhet knyttet til akselerometrene. Gyroskopiske måleteknikker, for eksempel, har ulemper i form av usikkerhet i driften. Dybdemålinger er også utsatt for usikkerheter omfattende for eksempel mekanisk tøyning som følge av gravitasjons-krefter og termisk ekspansjon.

[0013] Forskjellige hensyn skaper et stadig økende behov for mer nøyaktige teknikker for måling av brønnboringer. Mer nøyaktig måleinformasjon er nød-vendig for å sikre at en unngår kollisjon mellom brønner og vellykket penetra-sjon av geologiske mål.

[0014] Det har vært anvendt måleteknikker for å estimere posisjonen til brønn-boringen. For eksempel har det også vært utviklet teknikker for å estimere posisjonen til ned-i-hulls brønnboringsinstrumenter. U.S.-patentet 6 026 914 til Adams m. fl. angår et brønnborings-profileringssystem som anvender flere trykkfølere for å etablere høydekoordinatene langs brønnboringsbanen. U.S.-patentet 4 454 756 til Skarp m. fl. angår et inerti-målesystem for brønnboringer som anvender flere akselerometre og gyroskoper for sekvensielt å sende sign-aler oppihulls. U.S.-patentet 6 302 204 B1 til Reimers m. fl. angår en fremgangsmåte for å utføre seismiske undergrunnsmålinger fra én eller flere brønn-boringer fra flere ned-i-hulls følere. U.S.-patentet 5 646 611 til Dailey m. fl. angår anvendelse av to inklinometere i et boreverktøy for å estimere brønn-boringens inklinasjonsvinkel ved borkronen.

[0015] Andre teknikker har vært utviklet for å korrigere data basert på målefeil. U.S.-patentet 6 179 067 B1 til Brooks angår en fremgangsmåte for å korrigere målefeil under måleoperasjoner ved å korrigere observerte data etter en modell. U.S.-patentet 5 452 518 til DiPersio angår en fremgangsmåte for å estimere brønnboringens asimut ved anvendelse av flere estimater av den aksielle komponenten av det målte magnetfeltet ved å vekte opp de bedre estimatene og vekte ned dårligere estimater for å kompensere for feil som følge av formag-netisering av magnetfeltet.

[0016] US 6,179,067 beskriver en fremgangsmåte for å bestemme magneto-meterfeil under en brønnboringsundersøkelsesoperasjon. Feil på opptil tre akser kan bestemmes, med eller uten bruk av en ekstern referansemåling av det lokale magnetfelt, og er i stand til å tilveiebringe et nøyaktig resultat ved å benytte data fra et minimum av undersøkelser.

[0017] Det er fortsatt et behov for teknikker som kan anvende overlappende måledata for å oppnå et bedre estimat av brønnboringens posisjon og den tilknyttede usikkerheten til den posisjonen. Matematiske modeller har vært anvendt for å estimere brønnboringens posisjon og posisjonsusikkerhet i en brønnboring. For eksempel beskriver SPE 56702 med tittelen "Accuracy Prediction for Directional MWD," av Hugh S. Williamson (©1999), SPE 9223 med tittelen "Borehole Position Uncertainity, Analysis of Measuring Methods and Derivation of Systematic Error Modell," av Chris J.M. Wolff og John P. De Wardt (©1981) og "Accuracy Prediction for Directional Measurement While Drilling", av H.S. Williamson, SPE Drill and Completion, Vol. 15, No. 4, des. 2000, hele innholdet av hvilke herved inntas ved referanse, matematiske teknikker som anvendes under analyse av brønnboringens posisjon. En spesifikk posisjon i en brønnboring måles imidlertid ofte mange ganger og av mange forskjellig typer måleinstrumenter under forskjellige trinn av brønnboringsopera-sjoner. Historisk anvender disse eksisterende metodene en sekvens av ikke-overlappende målinger langs brønnboringen for å estimere posisjonen til et punkt i brønnboringen, og omfatter ikke anvendelse av overlappende måledata.

[0018] Det er ønskelig at en betrakter overlappende målinger når en skal estimere posisjoner i en brønnboring. Det er også ønskelig at en fremgangsmåte for å estimere posisjoner i brønnboringen anvender overlappende målinger tilveiebragt av ned-i-hulls verktøy. Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en teknikk som anvender flere overlappende målinger og kombinerer de overlappende målte posisjonene og de tilknyttede posisjonsusikkerhetene for en gitt brønnbane for å tilveiebringe en resulterende brønnboringsposisjon eller den "mest sannsynlige posisjonen (Most-Probable-Position (MPP)), samt en til-hørende posisjonsusikkerhet.

[0019] Ett aspekt ved oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for å estimere en posisjon i en brønnboring. Fremgangsmåte omfatter de trinn å samle inn flere målinger av brønnboringen, der hver måling definerer en måleposisjon i brønn-boringen og en usikkerhet knyttet til måleposisjonen, idet fremgangsmåten er kjennetegnet ved å kombinere overlappende målinger og tilhørende usikkerheter for en måleposisjon, hvorved brønnboringsposisjonen blir bestemt.

[0020] Utførelsesformer av oppfinnelsen er angitt i de uselvstendige krav 2-26.

[0021] Det beskrives også en fremgangsmåte for å estimere en posisjon i en brønnboring. Fremgangsmåten omfatter å bore en brønnboring inn i en undergrunnsformasjon, samle inn flere målinger av brønnboringen og kombinere overlappende deler av målingene, hvorved posisjonen i brønnboringen bestemmes. Hver måling definerer en måleposisjon i brønnboringen og en usikkerhet knyttet til måleposisjonen.

[0022] Det beskrives videre en fremgangsmåte for å estimere en posisjon i en brønnboring. Fremgangsmåten omfatter å samle inn flere målinger av brønn-boringen og kombinere overlappende deler av målingene, hvorved posisjonen i brønnboringen bestemmes. Hver måling definerer en måleposisjon i brønn-boringen og en usikkerhet knytter til måleposisjonen. Målingene kombineres ved anvendelse av følgende likning:

[0023] Andre aspekter og fordeler ved oppfinnelsen vil være åpenbare fra den etterfølgende beskrivelsen og patentkravene.

[0024] Figur 1 er et skjematisk snitt av en borerigg som har en boreanordning som forløper inn i en brønnboring som gjennomløper en undergrunnsformasjon for å kartlegge brønnboringen;

[0025] Figur 2 er et skjematisk snitt av brønnboringen i figur 4 med et vaierført verktøy posisjonert deri for å kartlegge brønnboringen;

[0026] Figur 3 er en grafisk skisse av målepunkter langs en bane og deres tilhør-ende usikkerhetsellipsoider;

[0027] Figur 4 er en grafisk skisse av kombinasjonen av to målinger med tilhør-ende usikkerheter i en posisjon langs en bane for å estimere en resulterende posisjon og en resulterende usikkerhet;

[0028] Figur 5 er et tverrsnitt av den grafiske skissen i figur 4 tatt langs linjen 5-5;

[0029] Figur 6 er et skjematisk snitt av brønnboringen i figur 1 og viser en resulterende posisjon som er bestemt fra overlappende estimerte måleposisjoner og tilhørende usikkerhetsellipsoider i posisjonen rVn i brønnboringen; og

[0030] Figur 7 er et skjematisk snitt av brønnboringen i figur 6, forlenget med en ytterligere lengde inn i undergrunnsformasjonen, og viser en resulterende posisjon bestemt fra overlappende deler av estimerte måleposisjoner og tilhørende usikkerhetsellipsoider.

[0031] Illustrative utførelsesformer av foreliggende oppfinnelse er beskrevet nedenfor. For oversiktens skyld er ikke alle komponenter og egenskaper ved en faktisk realisering beskrevet i denne beskrivelsen. Det vil selvfølgelig bli forstått at det i utviklingen av en hvilken som helst slik faktisk utførelsesform må tas en rekke utførelsesform-spesifikke avgjørelser for å oppnå utviklerens spesifikke mål, så som kompabilitet med systemrelaterte og forretningsrelaterte restrik-sjoner, som vil variere fra én utførelsesform til en annen. Videre vil det forstås at en slik utviklingsjobb, selv om den er kompleks og tidkrevende, vil være en rutinejobb for fagmannen som har nytte av denne beskrivelsen.

[0032] Nå med henvisning til figurene generelt, og spesielt figur 1, er det vist et miljø der foreliggende oppfinnelse kan anvendes. Figur 1 viser boreriggen 10 med et boreverktøy 12 forløpende nedihulls inn i en brønnboring 14 som gjen-nomløper en undergrunnsformasjon 15. Boreverktøyet 12 forløper fra overflaten 16 ved en kjent posisjon ro til bunnen 18 av brønnboringen 14 ved en estimert måleposisjon rVn. Suksessive måleposisjoner n til rVi forløper mellom r0 og rVn. De suksessive måleposisjonene n til rVn blir estimert og/eller målt ved anvendelse av én eller flere av de kjente teknikker.

[0033] Boreverktøyet 12 vist i figur 1 kan samle inn måledata og annen inform-asjon mens boreverktøyet borer brønnboringen ved anvendelse av kjente måleteknikker. Boreverktøyet 12 kan anvendes for å måle og/eller samle inn data før, under eller etter en boreoperasjon. Målingene som tas under anvendelse av boreverktøyet kan gjøres kontinuerlig og/eller ved diskrete posisjoner i brønnboringen. Boreverktøyet 12 kan også måle og/eller samle inn data etter hvert som verktøyet føres nedihulls og/eller trekkes oppihulls på en kontinuerlig og/eller diskret måte. Boreverktøyet 12 kan utføre en måling langs én eller flere av målepunktene r0 til rVn.

[0034] I figur 2 er boreriggen 10 i figur 1 vist med et vaierført verktøy 20 forløp-ende inn i brønnboringen 14. Det vaierførte verktøyet 20 er ført inn i brønn-boringen 14 for å måle og/eller samle inn data. Det vaierførte verktøyet 20 kan måle og/eller samle inn data etter hvert som verktøyet føres nedihulls og/eller trekkes oppihulls på en kontinuerlig og/eller diskret måte. I likhet med bore-verktøyet kan også det vaierførte verktøyet utføre en måling langs én eller flere av målepunktene r0 til rVn etter hvert som verktøyet avanserer oppihulls og/eller nedihulls.

[0035] Som vist i figurene 1 og 2 kan forskjellige verktøy anvendes for å utføre én eller flere målinger (individuelt og/eller sammen) på en kontinuerlig og/eller diskret måte, som vil forstås av fagmannen. For enkelhets skyld er det vist en buet brønnboring; brønnboringen kan imidlertid ha en hvilken som helst stør-relse eller form, og være vertikal, horisontal og/eller buet. I tillegg kan brønn-boringen være en landenhet som vist eller en undersjøisk brønn.

[0036] De estimerte måleposisjonene med de tilhørende posisjonsusikkerhetene som assosieres med målingene uttrykkes matematisk som vist i figur 3. Figur 3 representerer flere målinger tatt langs en brønnboring som begynner ved en kjent referanseposisjon r0 og ender ved en estimert måleposisjon rVn, med estimerte måleposisjoner n til rVi derimellom. Posisjonen til måleposisjonene n til rVn er estimert ved anvendelse av kjente måleteknikker. Som vist i figur 3 ligger de estimerte måleposisjonene n til rVn suksessivt lengre vekk fra den kjente referanseposisjonen r0. De estimerte måleposisjonene n til rVn kan kombineres for å danne en beregnet bane 22 ved anvendelse av kjente måleteknikker.

[0037] Ettersom r0 er kjent antas den å ha liten eller ingen usikkerhet. Som vist i figur 3 har den estimerte posisjonen til hvert målepunkt n til rVn en "usikkerhetsellipsoide" Ei til E7 som henholdsvis omgir et tilhørende målepunkt. Hver ellipsoide E representerer usikkerheten forbundet med sin respektive posisjon.

[0038] Når det tas overlappende målinger langs en brønnboring kan de kombineres, som vist i figur 4. En første måling er tatt fra en kjent stilling r0 til en beregnet stilling rVn. Figur 4A viser en første bane 22a som begynner ved en kjent posisjon 25a og førløper til en estimert måleposisjon 30a med en usikkerhetsellipsoide 24a. Det er også vist en andre bane 22b som begynner ved en kjent posisjon 25a og forløper til en estimert måleposisjon 30b med en usikkerhetsellipsoide 24b. Den første måleposisjonen 30a og dens første usikkerhetsellipsoide 24a er kombinert med den andre måleposisjonen 30b og dens andre usikkerhetsellipsoide 24b for å oppnå en resulterende posisjon 28a. Tilsvarende er den første usikkerhetsellipsoiden 24a kombinert med den andre usikkerhetsellipsoiden 24b for å oppnå en resulterende usikkerhetsellipsoide 26a. For å klargjøre dette ytterligere viser figur 5 et tverrsnitt tatt langs linjen 5-5 i figur 4A.

[0039] Kombinasjonen av måleposisjonene r kan også representeres matematisk. Overlappende estimerte måleposisjoner kan beskrives i form av en posisjonsvektor V. Posisjonsvektoren V omfatter posisjonsvektorene r for hver av n overlappende målinger som er utført ved en posisjon i en brønnboring. Hver posisjonsvektor r har en x, y og z-koordinat som representerer en måleposisjon som er estimert med kjente måleteknikker. Posisjonsvektoren V kombinerer posisjonsvektorene r og danner den nedenfor viste samlede 3n x 1 vektoren V:

[0040] Usikkerhetsellipsoiden for hver beregnede måleposisjonsvektor r som har (x, y, z)-koordinater er matematisk representert ved kovariansmatrisen (Covr) som vist nedenfor, og kombinasjonen av Covr-matrisene for n overlappende målinger er matematisk representert ved Zn x Zn kovariansmatrisen (Covn) som vist nedenfor:

[0041] Denne Zn x Zn matrisen (Covn) definerer auto- og kryss-kovariansen mellom assosierte estimerte måleposisjoner (r). Kovariansen representerer den statistiske relasjonen mellom de estimerte måleposisjonene. Posisjonen som resulterer av de kombinerte målingene, eller den "mest sannsynlige posisjonen (MPP)", kan deretter beregnes ved anvendelse av følgende likning:

[0042] Dersom H er 3 x 3 identitetmatrisen består Hn av n kombinerte 3x3 identitetsmatriser, der n er antallet overlappende målinger og HnT er den transponerte av Hn, som vist nedenfor:

[0043] Den tilsvarende resulterende posisjonsusikkerheten for den resulterende posisjonen (MPP) defineres av en kovariansmatrise representert ved følgende likning:

[0044] Den resulterende posisjonen (MPP) og den tilsvarende resulterende posisjonsusikkerheten (CovMpp) representerer posisjonen og usikkerheten for n overlappende målinger som er kombinert ved anvendelse av denne teknikken.

[0045] Etter anvendelse av den matematiske modellen for brønnboringsopera-sjoner, er målingene og usikkerhetsellipsoidene for flere overlappende målinger av en brønnboring vist i figur 6. Hver måling som er utført langs brønnboringen genererer data som indikerer måleposisjonen i brønnboringen med dens tilhørende usikkerhetsellipsoide ved punktene r0 til rVn. Figur 6 viser en første estimert bane 22e for brønnboringen 14 ved anvendelse av boreverktøyet i figur 1 og en andre estimert bane 22f for brønnboringen 14 ved anvendelse av det vaierførte verktøyet i figur 2. Ved brønnboringsposisjonen rVn terminerer den første banen ved en første måleposisjon 30e som har en usikkerhetsellipsoide 24e og den andre banen terminerer ved en andre måleposisjon 30f som har en andre usikkerhetsellipsoide 24f. Den første og den andre måleposisjonen 30e og 30f og de tilhørende første og andre usikkerhetsellipsoidene 24e og 24f er kombinert for å danne en resulterende posisjon (MPP) 28c og en tilsvarende resulterende usikkerhetsellipsoide 26c.

[0046] Selv om figur 6 viser to overlappende målinger som er kombinert for å tilveiebringe den resulterende posisjonen og den tilhørende usikkerhetsellipsoiden, vil det forstås at flere overlappende målinger kan kombineres for å tilveiebringe den resulterende posisjonen (MPP) og den tilhørende resulterende usikkerheten. Ved anvendelse av de matematiske prinsippene for brønnbor-ingsoperasjonen som vist i figur 6 kan den resulterende posisjonen i brønn-boringen ved punktet rVn estimeres. Under en brønnboringsoperasjon i en seksjon av brønnboringen 14 blir det registrert målinger langs brønnbanen ved anvendelse av kjente måleteknikker, hvilket resulterer i en estimert måleposisjon langs brønnbanen. Disse måleposisjonene er generelt i forhold til et kjent målt eller bestemt dyp eller en avstand langs brønnbanen fra et kjent sted på overflaten.

[0047] Under brønnboringsoperasjoner tilveiebringer forskjellige kartleggings-målinger én eller flere overlappende estimerte måleposisjoner langs brønn-banen. Denne teknikken kan deretter anvendes for å kombinere et hvilket som helst antall overlappende målinger ved samme posisjonen i brønnboringen for et hvilket som helst intervall langs brønnbanen for hvilke det eksisterer flere slike målinger.

[0048] For eksempel kan den første målingen 22e tilveiebringe en måleposisjon 30e representert ved n ( x, y, z) = (10,10,100) og den andre målingen 22f kan tilveiebringe en måleposisjon 30f representert ved r2 ( x, y, z) = (-10,-10,120). Disse målingene kan kombineres i følgende posisjonsvektor:

I dette eksemplet har hver av de overlappende estimerte måleposisjonene en gitt usikkerhet representert ved Cov! og Cov2 som vist i kovariansmatrisen nedenfor:

[0049] Covi og Cov2 matrisene genererer følgende kovariansmatrise:

Covn=

[0050] De første og andre overlappende målingene kan kombineres for å danne MPP som følger:

MPP = 0,0,110

hvor:

og n = 2.

[0051] I dette eksemplet ligger den resulterende posisjonsvektoren like langt fra de to målepunktene, som forventet for dette eksemplet. Kovariansmatrisen kan deretter løses som følger:

[0052] Resultatet av denne prosessen er da en resulterende posisjon 28c (MPP) som er basert på kombinasjonen av overlappende målinger i samme posisjon rVn i brønnboringen.

[0053] For enkelhets skyld omfatter dette eksemplet posisjoner med identiske kovariansmatriser; det vil imidlertid forstås at forskjellige målinger kan ha forskjellige kovariansmatriser.

[0054] I figur 7 er brønnboringen 14 i figur 1 boret videre inn i formasjonen 15. Brønnboringen 14 forløper forbi den opprinnelige bunnen 18 i posisjonen rVn til en ny bunn 32 i posisjonen rx. Det tas typisk en ny måling under den påfølg-ende boreoperasjonen for å oppnå den forlengede brønnboringen 14,' eller med et vaierført verktøy. Den delen av den nye målingen av brønnboringen 14' som utføres langs punktene ro til rvn kan kombineres med eksisterende målinger av den opprinnelige brønnboringen 14 (figurene 1, 2 og 6) fra overlappende stillinger r0 til rVn som tidligere beskrevet. De estimerte måleposisjonene 30e og 30g i posisjonen rVn i brønnboringen og henholdsvise tilhørende usikkerhetsellipsoider 24e og 24g kan kombineres som beskrevet tidligere for å tilveiebringe en resulterende posisjon (MPP) 28d med en tilhørende usikkerhetsellipsoide 26d.

[0055] Den resulterende posisjonen 28d kan deretter anvendes for å beregne en resulterende posisjon 28d' ved brønnboringsposisjonen rxved anvendelse av kjente måleteknikker. Dette kan uttrykkes som likningen:

[0056] Usikkerhetsellipsoiden 26d' for den resulterende posisjonen 28d' kan deretter estimeres ved hjelp av kjente teknikker ved anvendelse av følgende likning:

[0057] Mens oppfinnelsen er beskrevet med hensyn til et begrenset antall utførelsesformer vil fagmannen, som har nytte av denne beskrivelsen, forstå at det kan konstrueres andre utførelsesformer innenfor oppfinnelsens ramme som beskrevet her. Følgelig skal oppfinnelsens ramme kun begrenses av de etterfølgende patentkravene.

Claims (26)

1. Fremgangsmåte for å estimere en posisjon i en brønnboring (14), omfattende de trinn å: samle inn flere målinger (r) av brønnboringen, der hver måling (r) definerer en måleposisjon i brønnboringen og en usikkerhet (24) knyttet til måleposisjonen; der fremgangsmåten er karakterisert ved: å kombinere overlappende målinger og tilhørende usikkerheter for en måleposisjon, hvorved brønnboringsposisjonen blir bestemt.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, der det trinn å samle inn målinger omfatter å ta minst én måling mens brønnboringen (14) bores.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, der det trinn å samle inn målinger omfatter å ta minst én måling under anvendelse av et vaierført verktøy (20).

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, videre omfattende det trinn å forlenge brønnboringen (14) med en ytterligere lengde og med det definere en forlenget brønnboring (14'), og der det trinn å samle inn målinger omfatter at i hvert fall en del av minst én måling foretas av den forlengede brønnboringen (14').

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, videre omfattende å estimere en posisjon i den forlengede brønnboringen (14') ved anvendelse av brønnboringsposisjonen.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, der det trinn å samle inn målinger omfatter å ta minst én måling ved anvendelse av et vaierført verktøy (20).

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, der brønnboringsposisjonen, i det trinn å kombinere, beregnes ved anvendelse av følgende likning: r = posisjonen til hvert målepunkt (1-n) som har (x,y,z)-koordinater n = antallet målinger som er gjort

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, der den resulterende usikkerheten (26) blir beregnet fra likningen: CovMpp = (Hn<T>Covn"<1>Hn)"<1>.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 1, videre omfattende det trinn å bore en brønnboring (14) inn i en undergrunnsformasjon.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, der det trinn å samle inn målinger omfatter å utføre minst én måling mens brønnboringen (14) bores.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 10, der det trinn å samle inn målinger omfatter å utføre minst én måling ved anvendelse av et vaierført verktøy (20).

12. Fremgangsmåte ifølge krav 9, videre omfattende det trinn å forlenge brønnboringen en ytterligere lengde og med det definere en forlenget brønnboring (14'), og der det trinn å samle inn målinger omfatter å utføre i hvert fall en del av minst én måling i forlengelsen av brønnboringen (14').

13. Fremgangsmåte ifølge krav 12, videre omfattende å estimere en posisjon i den forlengede brønnboringen (14') ved anvendelse av brønnboringsposisjonen.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 9, der det trinn å samle inn målinger omfatter å ta minst én måling under anvendelse av et vaierført verktøy (20).

15. Fremgangsmåte ifølge krav 9, der brønnboringsposisjonen, i det trinn å kombinere, blir estimert ved anvendelse av følgende likning: r = posisjonen til hvert målepunkt (1-n) som har (x,y,z) coordinater n= antallet målinger som er gjort.

16. Fremgangsmåte ifølge krav 15, der den resulterende usikkerheten (26) blir beregnet fra likningen: CovMpp = (Hn<T>Covn"<1>Hn)"<1>.

17. Fremgangsmåte ifølge krav 1, der det trinn å samle inn data omfatter å utføre flere målinger av brønnboringen, der hver måling definerer en måleposisjon (r) i brønnboringen (14) og en usikkerhet knyttet til måleposisjonen (r).

18. Fremgangsmåte ifølge krav 17, der det trinn med å utføre målinger omfatter å utføre minst én måling mens brønnboringen (14) bores.

19. Fremgangsmåte ifølge krav 18, der det trinn med å utføre målinger omfatter å utføre minst én måling ved anvendelse av et vaierført verktøy (20).

20. Fremgangsmåte ifølge krav 17, videre omfattende det trinn å forlenge brønnboringen (14) med en ytterligere lengde og med det tilveiebringe en forlenget brønnboring (14'), og der det trinn med å samle inn målinger omfatter å utføre i hvert fall en del av minst én måling i den forlengede delen (14') av brønnboringen.

21. Fremgangsmåte ifølge krav 20, videre omfattende å estimere en posisjon i den forlengede brønnboringen (14') ved anvendelse av brønnboringsposisjonen.

22. Fremgangsmåte ifølge krav 17, der det trinn å utføre målinger omfatter å utføre minst én måling under anvendelse av et vaierført verktøy (20).

23. Fremgangsmåte ifølge krav 17, der brønnboringsposisjonen, i det trinn å kombinere, blir estimert ved anvendelse av følgende likning: r = posisjonen til hvert målepunkt (1-n) som har (x,y,z)-koordinater n= antallet målinger som er gjort.

24. Fremgangsmåte ifølge krav 23, der den resulterende usikkerheten (26) blir beregnet fra likningen: CovMpp = (Hn<T>Covn"<1>Hn)"<1>.

25. Fremgangsmåte ifølge krav 23, der det trinn å kombinere målinger omfatter å kombinere overlappende deler av målingene, hvorved brønnboringsposisjonen bestemmes ved anvendelse av følgende likning: r = posisjonen til hvert målepunkt (1-n) som har (x,y,z)-koordinater n= antallet målinger som er gjort.

26. Fremgangsmåte ifølge krav 26, der den resulterende usikkerheten (26) beregnes fra likningen: CovMpp = (Hn<T>Covn"<1> Hn)"<1>