NO333726B1 - Iterativ boresimuleringsmetode og system for iterativ boresimulering for a velge boreriggsystem-karakteristikker til bruk ved boring i en undergrunnsformasjon - Google Patents

Abstract

En iterativ boresimuleringsmetode og system for å ta forbedrede økonomiavgjørelser, omfatter å oppnå karakteristikker av en steinkolonne (24) i en formasjon som skal bores, spesifisering av karakteristikker for minst ett boreriggsystem, og iterativ simulering av boringen av brønnhullet i formasjonen. Fremgangsmåten og systemet produserer videre en økonomisk evaluerings-faktor for hver gjentakelse av boresimuleringen. Hver gjentakelse av boresimuleringen er en funksjon av steinkolonnen (24) og karakteristikkene for det nevnte minst ett boreriggsystem i henhold til en foreskreven boresimuleringsmodell.

Description

Foreliggende beskrivelse angår metode og system for iterativ boresimulering, ifølge kravinnledningene.

Tidligere bore-forutsigelsesmetoder er omfattet bruk av geologi og boremekanikk for å velge en passende borkrone for bruk av boring av et borehull i en spesiell formasjon. For eksempel, med hensyn til borkronevalg, er en steinstyrkekolonne som karakteriserer den spesielle geologi. Steinstyrkekolonnen er beregnet fra brønnlogget. Så blir en eller flere borkroner "matchet" til steinstyrken.

I en annen fremgangsmåte, kalt OASIS, tilgjengelig fra Baker Hughes, Houston, TX, virker en boreoptimaliseringsservice på en liknende måte som oljeselskapene har gjort selv for å bestemme en boreoptimalisering, men på en utleid basis.

I enda en annen metode, kalt et DROPS boresimulator tilgjengelig fra Dropsteknologi AS i Norge, omfatter DROPS boresimulatorer boreoptimaliserings-tjenesten revers teknisk behandling av en steinstyrkekolonne fra en "geolograf. Geolografen omfatter en minutt-for-minutt registrering av boreraten fra en tidligere boret brønn. DROPS boresimulatoren ser så på et borkronevalg som passer den beregnede steinstyrkekolonne.

For ytterligere litteratur innen fagområdet vises det til US 6 109 368 og US 4 845 628.

En iterativ boresimuleringsmetode for forbedrede økonomiske avgjørelser omfatter å oppnå karakteristikker av en steinkolonne i en formasjon som skal bores, spesifisering av karakteristikken av minst ett boreriggsystem, og iterativ simulering av boringen av et brønnhull i formasjonen. Fremgangsmåten produserer videre en økonomisk evalueringsfaktor for hver gjentagelse av boresimuleringen. Hver gjentagelse av boresimuleringen er en funksjon av steinkolonnen og karakteristikken av minst ett boreriggsystem i henhold til en foreskreven boresimuleringsmodell.

I tillegg, blir en anbefalingspakke basert på en gitt gjentagelse av den simulerte boring av et brønnhull produsert. Anbefalingspakken gjør det mulig å ta bedre avgjørelser når det gjelder en aktuell boring på et felt som inneholder formasjoner analoge med steinkolonnen. Et iterativt boresimuleringssystem og dataprogram er også beskrevet.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til tegningene, hvor figur 1 viser en blokkdiagramoversikt av den iterative virtuelle boresimuleringsservice ifølge en utførelse, figur 2 viser en blokkdiagramrepresentasjon av det iterative boresimuleringssystem ifølge en utførelse, figur 3 viser et blokkdiagramriss av en iterativ virtuell boresimulering ifølge en utførelse av den foreliggende beskrivelse, figur 4 viser et eksempelutgangsriss av en prøve på en iterativ virtuell boresimulering for en første geologi, figur 5 viser et eksempelutgangsriss av en prøve iterativ virtuell boresimulering for en annen geologi, figur 6 viser et flytdiagramriss av en iterativ virtuell boresimuleringsmetode ifølge en utførelse, figur 7 viser et blokkdiagramriss av en iterativ boresimulator ifølge en annen utførelse, og figur 8 viser et flytdiagramriss av en iterativ virtuell boresimuleringsmetode ifølge en annen utførelse.

De foreliggende utførelser frembringer forskjellige boresimuleringsmodeller som er i stand til mer nøyaktig å definere borekostnadene som en funksjon av forutsagt boreinnsats, enn tidligere kjent. De foreliggende utførelser frembringer videre simulering og anbefalingsinformasjon egnet for å gjøre det mulig å ta bedre økonomiske avgjørelser av riggkontraktorer, oljefeltoperasjonsselskaper og andre, som kan passe.

Ifølge en utførelse av den foreliggende beskrivelse, er forskjellige kombinasjoner av boreriggsystemer med forskjellige energiinstansmuligheter, borkroner, fluidsegenskaper, iterativt simulert for å produsere tilsvarende virtuelle boresenarier. De virtuelle boresenarier er egnet for bruk til-å ta økonomiske avgjørelser. Den iterative simulator ifølge de foreliggende beskrivelser frembringer anbefalinger, omfattende detaljert informasjon, tilstrekkelig til å hjelpe en borekontraktor til å ta en beste avgjørelse, med hensyn til tilgjengelig utstyr, begrensninger og økonomi, som er videre diskutert.

Den iterative boresimulatormetode og system ifølge den foreliggende beskrivelse, benytter boremekanikkprogramvare, som en funksjon av foreskrevne boremekanikkmodeller, for å "bore" med forskjellige datamaskin-kroner, og sammenlikne deres respektive forutsagte ytelser under boringen av et brønnhull i en gitt formasjon.

De foreliggende utførelser omfatter videre en fremgangsmåte for iterativ simulering av boringen av et brønnhull ved bruk av vekslende borerigg og utstyrsvalg. Ifølge en utførelse, er simuleringen ønsket og utført ved frontenden av en boreoperatørs økonomiske avgjørelsesprosess. Etter en iterativ boresimulering, blir anbefalingen generert som en funksjon av de iterative boresimuleringer for en spesiell geologiformasjon og økonomiske evalueringsfaktorer.

De foreliggende utførelser omfatter videre en programvarestyrt forretningsprosess for stor økning av nøyaktigheten, og reduserer ved risikovindu av høy verdi for avgjørelser i olje- og gassindustrien. I den nåværende teknikk, er bare de røffeste av beregninger gjort når det gjelder endelige borekostnader for et gitt prospekt, hvor slike estimater blir gjort uten programvare og iterativ boresimulering som beskrevet her.

Ifølge en utførelse av den foreliggende beskrivelse, omfatter simulatoren et system for å forutsi ytelse av et boresystem, så som det som er beskrevet i US 6 109 368, tatt inn her ved referanse. Systemet for å forutsi ytelse av et boresystem, koplet med finansielle modeller og iterativ boresimuleringer som diskutert her, produserer innhold for inkludering i en anbefalingsutgang som en funksjon av de økonomiske evalueringsfaktorer. Følgelig, vil simulatorutgangen gjøre det mulig å ta meget mer nøyaktige og sofistikerte avgjørelser, enn tidligere kjent.

De foreliggende utførelser omfatter videre en forretningsprosess i hvilke beregnede steinkolonner utvikles fra brønnlogger, eller fra seismiske data, blir "boret" med en programvaresimulator på en iterativ måte. Boring av de beregnede steinkolonner blir utført med varierende inngangsparametere, der iblant forskjellige borerigg-utstyrskarakteristikker, for å generere beregninger av sammenliknbar økonomi. Den foreliggende utførelse frembringer et nyttig verktøy for hjelpe til å ta en eller flere av de følgende typer viktige avgjørelser: Sammenliknbar riggvalg, riggmodifisering og oppgradering devalueringer, leieutstyr sammenlikninger, brønnhull økonomi, kontraktorpriser og utstyrkvalifiseringsstudier, økonomisk virkning på borefluidsvalg, beregninger av tid til første økonomiske hydrokarbonproduksjon, beregninger av boreøkonomi inne i feltet, og leiet og produserende eiendomsverdi og borekostnadevalueringer.

Utstyrt med en eller flere av utførelsene av de foreliggende beskrivelser, kan et konsulentfirma frembringe tjenester i henhold til de foreliggende utførelser, for å hjelpe med de viktige avgjørelser som skal tas av en boreoperatør eller borekontraktor, som videre diskutert nedenfor.

Det henvises hå til figur 1, hvor en blokkdiagramoversikt av den iterative virtuelle boresimuleringsmetode for forbedrede økonomisk avgjørelser i henhold til en utførelse, er illustrert. Den iterative boresimuleringsmetode omfatter en virtuell boresimuleringsservice 10 som mottar et ønske for service fra et operasjonsselskap 12.1 dette eksempelet, frembringer operatørselskapet geologidata og utstyrsdata 14, som det passer, i forbindelse med foreslått boring av et brønnhull i en gitt formasjon. For eksempel, operatørselskapet 12 frembringer geologidata 16 fra brønnloggdata 18 oppnådd fra en tidligere brønn(er). Følgelig, omfatter den iterative boresimuleringsmetode å oppnå karakteristikker av en steinkolonne i en formasjon som skal bores, og karakteristikker av minst ett boreriggsystem. Operatørselskapet spesifiserer også karakteristikkene for minst ett boreriggssystem for vurdering.

Fremgangsmåten omfatter videre iterativ simulering av boring av et brønnhull i formasjonen og produsering av en økonomisk evalueringsfaktor for hver gjentagelse av boresimuleringen, generelt indikert ved henvisningstallet 20. Hver gjentagelse av boresimulering 22a, 22b er en funksjon av steinkolonnen 24 og karakteristikken av minst ett boreriggsystem 26a, 26b i henhold til en foreskreven boresimuleringsmodell. Ytterligere gjentagelser boresimuleringene er illustrert ved " ", som indikert ved henvisningstall 22c. I en utførelse, omfatter boresimuleringsmodellen en eller flere av en mekanisk effektivitetsdel, borkroneslitasjemodell, hull- rengjøringseffektivitetsmodell, gjennomtregningsratemodell, og bore- økonomidel, som diskutert videre nedenfor.

Som vist på figur 1, er det første boreriggsystem 26akarakterisert vedegenskapene boreriggen 28a, egenskapene ved borefluidet 30a og egenskapene ved borkronen 32a. Likeledes er det andre boreriggsystem 26bkarakterisert vedegenskapene av boreriggen 28b, egenskapene ved borefluidet 30b, og egenskapene ved borkronen 32b. Ytterligere boreriggsystemer kan vurderes, men bare to er imidlertid vist for å forenkle illustrasjonen.

Den iterative boresimuleringsmetode omfatter videre å produsere en boreøkonomi utgang 34 for hver av de iterative boresimuleringer, hvor boreøkonomi-utgangene tilsvarer en eller flere økonomievalueringsfaktorer. Ifølge en utførelse, omfatter økonomievalueringsfaktoren et minimum antall timer på bunnen for å bore et ønsket brønnhull. Økonomievalueringsfaktoren kan også omfatte en minimums-kostnadsmengde for å bore brønnhullet, hvor minimumskostnadsmengden er en funksjon både av minimum antall timer på bunnen for å bore brønnen og kostnaden pr. dag for et respektivt boreriggsystem.

Skjønt økonomievalueringsfaktoren er diskutert her som omfatter et minimums antall timer på bunnen og en minimum kostnadsmengde for boring av brønnhull, er andre økonomievalueringsfaktorer mulig. Det er kjent at andre faktorer påvirker økonomien. For eksempel, slike andre faktorer omfatter tripptid, vanskelighetstid, og værrelatert stopptid.

I følge en annen utførelse, kan tripptid, vanskelighetstid og værrelatert stopptid være inkludert som økonomievalueringsfaktorer, som bestemt i henhold til de grunnleggende tommelfingerregler i felten. For eksempel, tripptid for gamle rigger kan være 1 000 fot av rør pr. time, mens tripptid for en nyere rigg kan være 1 200 fot rør pr. time. Ved bruk av grunnleggende tommelfingerregler, kan passende beregninger legges til en total boretid for den iterative simulerte boring av et brønnhull, som en funksjon av en eller flere av tripptid, vanskelighetstid eller værrelatert stopptid. Prosenter av boretid, tripptid, vanskelighetstid eller værrelatert stopptid kan inkluderes i en simulering. For eksempel, den totale bore- og tripptid kan utgjøre opptil 80 %, og vanskelighetstid kan utgjøre 20 % av totaltiden som er nødvendig for å bore brønnhullet i den gitte formasjon.

Den iterative boresimulatormetode og system kan nøyaktig reflektere hva som foregår på riggen under boring av et brønnhull, deriblant for eksempel et antall tripper som forventes å bli gjort for å erstatte en borkrone, en feilet motor osv. Følgelig, vil den endelige borekostnaden ikke bare gjelde tid på bunnen, men også ta i betraktning riggens stopptid (problemtid) basert på en prosent over den tid som er nødvendig for å bore brønnhullet. For eksempel, under en iterativ boresimulering, kan et antall borkroner bli vurdert. En gjentakelse kan kreve to raske kroner og tripptid for å erstatte den første krone med den andre kronen. En annen gjentakelse kan kreve bare én enkelt langsom krone som er i stand til å bore hele veien til bunnen av brønnhullet.

Ifølge en utførelse produserer den iterative boresimulatormetode og system en økonomievaluering av de iterative simuleringer som omfatter vurdering av en eller flere av kostnadene en tripp, trøbbeltid, logistikktid og værrelatert stopptid, som en den av den totale økonomievaluering. For eksempel kan en passende multiplikasjonsfaktor som tilhører en gitt boreoperatør brukes for å justere en simulert boreitereringsboretid for et gitt brønnhull. For en boreoperatør, kan multiplikasjonsfaktoren være 17 %. For en annen, kan den tilhørende multiplikasjonsfaktor være 22 %.

Med utførelsene av den foreliggende beskrivelse, kan multiplikasjonsfaktorer som tar i betraktning en operatørs egen trøbbeltid erfaring bli faktorert inn i en økonomievaluering av en iterativ boresimulering. Slike prosenttall kan være basert på en respektiv operatørs erfaringer. For eksempel, kan en offshore borerigg gjennomgå en viss prosent av værrelatert stopptid, så som under en orkansesong, når alle medlemmer av mannskapet må forlate riggen av sikkerhetsgrunner. Hvis offshoreriggen er planlagt for boring over en treårsperiode, vil en del av tiden sannsynligvis omfatte værrelatert stopptid så vel som andre faktorer som bemerket her. Følgelig, mens den iterative simuleringsmetode og system ifølge den foreliggende beskrivelse gir en økonomievalueringsutgang som er vitenskapelig forbundet med geologien av formasjonen under boringen av et brønnhull, kan økonomievalueringsutgangen videre justeres til å ta i betraktning en eller flere av trøbbeltid, logistikktid eller værrelatert stopptid.

Det henvises fortsatt til figur 1. Utstyrt med boreøkonomiutgang 34, vil den virtuelle simuleringstjeneste (ved 10a) gjennomgå og analysere denne for å produsere en anbefalingspakkeutgang, generelt indikert ved henvisningstall 36, og som videre diskutert her. Gjennomgangen og analysen kan være utført automatisk via en datamaskinkontroll, manuelt, eller i kombinasjon av begge, i henhold til foreskrevne evalueringsregler. Evalueringsreglene kan omfatte økonomiregler og/eller andre regler som er relevante til et spesiell boresenarie.

Operatørselskapet (ved 12a) mottar anbefalingspakken 36, og som respons på denne, gir en forbedret avgjørelse på riggens utstyr og operasjoner, som generelt indikert ved henvisningstall 38. Følgelig, letter fremgangsmåten ifølge den foreliggende beskrivelse forbedrede økonomiavgjørelser når det gjelder boring av et brønnhull i en gitt formasjon, videre som en funksjon av boresystemkarateristikker og økonomievalueringsfaktorer for den spesielle geologi av formasjonen.

Figur 2 er en blokkdiagrampresentasjon av det iterative boresimuleringssystem ifølge en utførelse. Som illustrert omfatter det iterative boresimuleringssystem 50 en boresimulatorprosessor 52, som reagerer på innganger 54a, 54b, 54c for å produsere en iterativ boresimuleringsutgang 56, som videre diskutert her. Det iterative boresimuleringssystem 50 erkarakterisert vedgeologimodeller 58, boremekanikkmodeller 60 og boreøkonomimodeller 62.

Geologimodellene 58 gir steinkolonnene karakteristisk inngang 54a til boresimulatorprosessoren 52. Karakteristikkene av steinkolonnen omfatter minst én eller flere av litologi, steinstyrke, skiferplastisitet, loggedata og porøsitet. Med hensyn til karakteristikkene på litologi, steinstyrke og skiferplastisitet, kan en eller flere av de respektive karakteristikker utledes fra loggedata og en respektiv litologimodell, steinstyrkemodell og skiferplastisitetsmodell. Loggedata 64 kan omfatte en eller flere brønnlogger, slamlogger, kjernedata og borkroneregistre. I en foretrukket utførelse omfatter geologimodellene de som er beskrevet i samtidig US-patentsøknad 09/649 459 med tittelen "Method and System for Predicting the Performance of a Drilling System for a Given Formation", inngitt 8. august 2000, som er delvis en fortsettelse av søknad 09/192 389, inngitt 13. november 1998, nå US 6 109 368, tatt inn her ved referanse.

Boremekanikkmodellene 60 frembringer boreriggsystemkarakteristisk inngang 54b til boresimulatorprosessoren 52. Det er bemerket at boreriggsystemkarakteristikkene kan omfatte karakteristikker av mer enn ett boreriggsystem, hvor karakteristikkene for et enkelt boreriggsystem blir benyttet i forbindelse med en respektiv gjentakelse av boresimulering, i en foretrukket utførelse, hvor boremekanikkfordelene omfatter de som er beskrevet i samtidig US-patentsøknad 09/639 495, med tittelen: "Method and System for Predicting the Performance of a Drilling SYstem for a Given Formation" inngitt 8. august 2000, som er delvis en fortsettelse av søknad serienummer 09/192 389, inngitt 13. november 1998, nå US 6 109 368.

Karakteristikkene for boreriggsystemer kan omfatte en eller flere av de følgende: rigginnganger 66, borestreng- og bunnhullenhetinnganger 68, borkroneinnganger 70 og hydrauliske egenskaper 72. Rigginngangene 66 omfatter en eller flere av de følgende : operasjonsbegrensninger, riggkostnader, maksimum vekt på kronen, toppdrivmoment, bore- og drivmoment, toppdriv minimum rpm (rotasjon pr. minutt), boredriv minimum rpm, toppdrivmaksimum rpm, boredriv maksimum rpm, maksimum gpm (gallon pr. minutt) for pumper, og standrør maksimum psi (pund pr. kvadrat tomme).

Borestreng- og bunnhullenheten (BHA) karakteristikker 68 omfatter en eller flere av de følgende: Motor-rpm, turbin-rpm, motordreiemoment, turbindreiemoment, roterende styrbart system, PSI-tap gjennom BFIA, PSI-strengtap, strengdreiemoment, strengdrag og borestrengøkonomi. Borkroneinngangene 70 omfatter, for eksempel borkronetype, borkronediameter, skjærestruktur 3D (tredimensjonal) modell, borkrone arbeidsrating, borkroneslitasjerating, borkroneskrotsporareal, borkrone TF A (total flytareal), og borkronetrykkfall.

Med hensyn til hydrauliske egenskaper 72 omfatter de hydrauliske egenskaper en eller flere av de følgende: olje, syntetisk, vann, vekt ppg (pund pr. gallon), ettergivningspunkt, plastisk viskositet, ringviskositet, vanntap, tapt sirkulasjon ECD (ekvivalent sirkuleringsdensitet), dybde inn, dybde ut, maksimum ROP (gjennomtreningsrate), og fluid kostnader.

Det iterative boresimuleringssystem omfatter videre en eller flere boreøkonomi-modeller 62. Økonomidata som er spesielle for en gitt virtuell boresenario er ført inn ved 74. Følsomme for økonomiinngangsdataene frembringer boreøkonomimodellen 64 inngang for boresimulatorprosessoren 52 ved 54c, for bruk under en iterativ boresimulering, i henhold til de spesielle behov for en gitt iterativ boresimuleringsanvendelse, som passende.

Figur 3 er et blokkdiagramriss av en iterativ virtuell boresimulering ifølge en utførelse av den foreliggende beskrivelse. Den iterative boresimulering 80 omfatter virtuelle boresimuleringer som respons på et ønske for tjeneste, for eksempel fra et operatørselskap. Den iterative boresimulering omfatter både boremekanikk 82 og geologi 84. Boresimuleringen omfatter boremekanikkanalyse utført for et første boresystem 86, og et annet riggsystem i forbindelse med en steinkolonne 90 av geologi 84. I dette eksempel, kan geologidataene være funnet fra en brønnloggdata av en tidligere boret brønn(er) for å bestemme steinkolonnen 90. Følgelig karakteriserer steinkolonnen 90 formasjonen som skal bores.

Som vist på figur 3, utstyrsdata for rigg av boresimulering 86 omfatter Rigg A energiinnganger 92, borefluidegenskaper 94 og borkroneinnganger 96. Energiinngangene 92 omfatter vekt, rotasjonshastighet og hydrauliske hestekrefter. På liknende måte, utstyrsdata for Rigg B boresimulering 98 omfatter Rigg B energiinnganger 98, borefluidsegenskaper 100 og borkroneinnganger 102.

Simuleringen på figur 3 omfatter iterative simuleringer av boringen av brønnhull i formasjonenkarakterisert vedsteinkolonnen 90 med Riggene A og B. Simuleringen produserte boresimuleringsøkonomi 104 som omfatter minst én økonomievalueringsfaktor for hver respektiv gjentakelse av boresimuleringen. I et eksempel, kan økonomievalueringsfaktorene omfatte et minimum antall timer på bunnen for å bore et ønsket borehull. Økonomievalueringsfaktoren kan også omfatte en minimums kostnadsmengde for å bore brønnhullet, hvor minimumskostnaden er en funksjon av både minimum antall timer på bunnen for å bore et brønnhull, og en kostnad pr. dag for et respektivt boreriggsystem. Følgelig, økonomiske resultater, som generelt indikert ved henvisningstall henholdsvis 106 og 108, tilsvarer en eller flere evalueringsfaktorer og en respektiv iterativ boresimulering. Hver gjentakelse av boresimuleringen 86, 88 er en funksjon av steinkolonnen 90 og karakteristikkene av en respektiv 1 av boreriggsystemet ifølge en boresimuleringsmodell. Boresimuleringsmodellen omfatter en eller flere av en mekanisk effektivitetsmodell, krone- slitasjemodell, hullrengjøringseffektivitetsmodell, gjennomtreningsratemodell og boreøkonomimodell som diskutert videre her.

Boremekanikkanalyse

For å hjelpe med bedre forståelse av den foreliggende utførelse, angår den følgende diskusjon eksempler på databehov for en boremekanikkanalyse i forbindelse med den iterative boresimuleringsmetode og system ifølge den foreliggende beskrivelse.

For hvert intervall av et borehull som blir analysert, benytter boremekanikkanalysen informasjon som kan omfatte en eller flere av de følgende: litologi, steinstyrke, skiferplastisitet, boremekanikkoptimalisering og illustrasjoner av en eller flere borkroner for bruk i boring av brunnhullet. Intervaller er spesifisert ved en startdybde og en sluttdybde.

For et analyseønske, er brønnlogger frembrakt fra operasjonsselskapet eller annen passende kilde. Brønnlogger kan omfatte en eller flere av de følgende: gammastråle, sonisk, nøytron, densitet, fotoelektrisk, NMR (nukleær magnetisk resonans), spektral gammastråle og kaliber. Ytterligere data frembrakt ved operasjonsselskapet eller annen passende kilde, kan omfatte boreslamlogging, borkroneopptegnelser eller annen relevant informasjon.

For en gitt boremekanikkanalyse, er borkronedata for en påtenkt brønn vurdert. Borkronedataene omfatter informasjon for hver borkrone som kjøres. Følgelig, kan borkronedata omfatte en eller flere av de følgende: borkrone størrelse, borkrone type, foreslått dybde inn, foreslått dybde ut, ROP og kostnad. I et eksempel, henviser kostnadene til en kostnad pr. fot analyse basert på en riggkostnad pr. time. Boremekanikkanalysen omfatter videre, for en gitt kronekjøring, spesifikasjon av en eller flere av følgende for en respektiv krone: en arbeidsrating (uttrykt i enheter av tonn, miles), en skarp krone/skråning, en slett krone/skråning, en friksjonsskråning og et kronekontaktareal (begynnelse og slutt).

Boremekanikkanalysen omfatter videre operasjonsbegrensinger for en gitt kronekjøring. Operasjonsbegrensningene omfatter en eller flere av de følgende: maksimumsdreiemoment (uttrykt i enheter av ft/lbs) for toppdriv, roterende bord, borerør, motor eller turbin, minimum rpm (rotasjoner pr. minutt) for toppdriv, roterende bord, motor eller turbin, maksimum rpm for toppdriv, roterende bord, motor eller turbin, maksimum WOB (vekt på kronen, uttrykt i enheter på klbs), og maksimum ROP (gjennomtrengningsrate, uttrykt i ft/h).

Ytterligere data for hver borkronekj øring kan omfatte borestreng momenttap og/eller borestrengdata. Borestrengdata omfatter en eller flere av de følgende: borerør (OD x Wt), HWDP (OD x lengde), borekraver (OD x lengde) og motor (OD x type).

Borestrengmekanikkanalysene kan også omfatte bruken av målte operasjonsparametere for en avviksbrønn, sammen med et ønske for iterativ boresimulerings-tjenster. De målte operasjonsparametre av awiksbrønnen kan frembringes ved et operasjonsselskap eller annen passende kilde. Awiksboredata omfatter ROP, WOB og rpm-total. Awiksboringsdata kan opsjonalt omfatte en eller flere av dreiemoment, motor rpm, overflate rpm. For awiksboredata, er operasjonsparametrene spesifisert for startdybde og sluttdybde for hver respektive seksjon av et brønnhull.

Simulatoren ifølge den foreliggende beskrivelse utfører en boremekanikkanalyse som omfatter en analyse av steinmekanikk for en gitt formasjon. Analysen av steinmekanikk frembringer informasjon angående en eller flere av litologi, porøsitet, innesluttet steinstyrke, ikke innesluttet steinstyrke og skiferplastisitet. Simulatoren utfører steinmekanikkanalysen basert på en eller flere av de følgende: brønnlogger, slamlogger, borkroneopptegnelser og anbefalte borkroner.

Brønnlogger. Som et minimum, er en gammastrålelogg og minst én tilleggslogg nødvendig. Tilleggsloggen omfatter minst én eller flere av de følgende logger: kjerne-magnetisk resonans (NMR), fotelektrisk (PE) med nøytrondensitet, nøytrondensitet og sonisk. Gammasstrålen er typisk kjørt i kombinasjon med de loggsett som er listet ovenfor. I tillegg, kan en mer nøyaktig litologianalyse oppnås når flere av de ovenstående logger er anordnet for å utføre analysen.

Ytterligere opsjonal informasjon kunne være nyttig for litologianalysen, hvis tilgjengelig. Den ytterligere opsjonale informasjon omfatter en eller flere av spektralgammastrålelogger, kaliberlogg, kjerneporøsitet og steinstyrke. Ifølge et utstyr, benytter skiferplastisitetsdelen data fra spektralgammastråleloggen. Kaliberloggdata blir brukt til å evaluere datakvalitet. I tillegg, blir kjerneporøsitet og/eller steinstyrke brukt til å kalibrere loggene.

Slamlogg. Slamloggen frembringer en verdifull "realitetsjekk" for litologianalysen. Spesielt, hjelper slamloggene til å identifisere ikke-skifer som finnes i den gitte geologi.

Borkroneopptegnelser. Borkroneopptegnelser frembringer en verdifull "realitetsjekk" for steinstyrkeanalysen, spesielt hvis den soniske logg er den eneste tilgjengelige porøsitetslogg.

Foreslåtte borkroner. Informasjon angående foreslåtte borkroner, så som foto og spesifikasjoner, kan inkluderes i en anbefalingspakke, som er videre diskutert her. Hvis et dybdeintervall er etablert for en foreslått borkrone, kan dybdeintervallet vises på display eller vist grafisk i anbefalingspakken.

Boremekanikk. I en utførelse, gir boremekanikkanalysen en utgang i form av et "bore veiviser". Spesielt, frembringer mekanikkanalysen forutsagt innsats av en gitt borkrone under boring av et brønnhull i en gitt formasjon. Boremekanikkinformasjon omfatter en eller flere av de følgende: arbeid utført av en foreslått borkrone ved boring gjennom stein av kjent kompressjonsstyrke, borkrone slitasjetilstand, mekanisk effektivitet av borkronen som en funksjon av steinstyrke og slitasjetilstand, skjæringsmoment og total moment produsert av borkronen, operasjonseffektnivå som en funksjon av borkronen og en tilsvarende borerigg, begrensningsanalyse som indikerer hvilke operasjonsbegrensninger som er i funksjon, optimale operasjonsparametere, deriblant dobbelte OB og rpm, forutsagt ROP, inkludert øyeblikksvirkning og gjennomsnitt, og forutsagt kostnad pr. fot.

Simulatormetoden og systemet ifølge den foreliggende beskrivelse utfører boremekanikkanalyse ved bruk av en eller flere av de følgende typer informasjon: borkronedata, riggoperasjonsbegrensning, retningsoverblikkdata og foreslått retnings-brønnplan, moment- og draganalyser, og målt operasjonsparametere, for å utforme en historietilpasning, som det passer.

Med hensyn til en gitt borkrone, kan en borkrone enhet nummer brukes til å identifisere spesifikke kronekonstruksjoner. Etter etablering av en 3-D geometri for en gitt borkrone, kan en dreiemoment WOB signatur bli generert ved bruk av en passende 3-D modell. Følgelig, reflekterer den forutsagte ytelse den spesifikke kronedesign.

Operasjonsbegrensninger. Operasjonsbegrensninger som definerer et sikkert operasjons vindu for boreren omfatter en eller flere av de følgende: maksimums sikkerhet operasjonsmoment (i enheter av fot/lb), maksimum sikker operasjon WOB, maksimum sikker operasjon rpm, minimum sikker operasjon rpm, og maksimum tillatt ROP. Ifølge utførelsene av den foreliggende beskrivelse, gjelder de ovenstående operasjonsbegrensninger ved borkronen. Følgelig, letter boremekanikkanalysen evnen til å håndtere et bredt område av boresituasjonen. Operasjonsbegrensningene er diskutert videre nedenfor.

Dreiemoment begrensning. For en gitt borkronekjøring, er de ovenstående grenser begrensninger, unntatt for dreiemoment, som er variabelt. For eksempel, anta at toppdriv er i stand til å generere en (teoretisk) maksimum på 10 000 ft/lb med dreiemoment i henhold til tilgjengelig informasjon, slik som en teknisk manual fra utstyrsprodusenten. Boresjefen kan imidlertid indikere at maksimum sikker operasjonsmoment er 7 000 ft/lb basert på boresjefens erfaring med riggutstyret. Anta også at den foreslåtte borkronekj øring er fra 5 000 til 10 000 ft. målt dybde (MD), hvor målt dybde er langs brønnens bane. Et standard dreiemoment og draganalyse kan indikere at 1 000 ft/lb av dreiemomentet er tapt på grunn av friksjonen mellom borestrengen og borehullveggen ved begynnelsen av borkronekjøringen, og at 2 000 ft/lb er tapt ved slutten av borkronekjøringen. Dette betyr at det virkelige dreiemoment ved overføring til borkronen er 6 000 ft/lb maksimum ved begynnelsen av kjøringen, gradvis avtagende til 5 000 ft/lb ved slutten av kjøringen. Hvis en slammotor ble brukt, ville den maksimale dreiemomentutgang av motoren også være nødvendig. Følgelig, når det passer, er dreiemomentemnene for boreriggen inkludert i boreriggens karakteristikker for bruk i en gitt boresimulering.

Dreiemoment og draganalyse. De foreliggende utførelser benytter et dreiemoment og draganalyse for å omforme overflatedreiemomentgrenser til de ekvivalente grenser ved borkronen. En slik dreiemoment og draganalyse er generelt tilgjengelig fra en boreingeniør i operasjonsselskapet, siden en moment- og draganalyse typisk er en del av en brønnplan. Alternativt, kan en separat dreiemoment og draganalyse bli utført, skjønt en slik analyse krever en komplett beskrivelse av borestrengen og bunnhullenheten. I tillegg, kan et rimelig overslag bli gjort hvis borestrengens momenttap ved en total dybde (TD) er kjent. En boresjef har ofte informasjon fra tidligere målinger av dreiemoment på bunnen og over bunnen. Videre, er denne informasjon enkelte ganger tilgjengelig på morgenrapporter ved forskjellige dybder, eller når TD er nådd.

WOB begrensning. Ifølge en utførelse av den foreliggende beskrivelse, for en gitt simuleringsanbefaling, avhenger en maksimum sikker operasjon WOB av vekten på borestrengen nedenfor det nøytrale punkt, og krokbelastningskapasiteten for riggen. I tillegg av henger den maksimale sikre operasjon WOB på forventet steinstyrke og bitvalg. I forbindelse med bestemmelsen av en maksimum sikker operasjon WOB, er det å anbefale å undersøke det målte WOB fra en awiksbrønn for å få en følelse for det historiske maksimum som virkelig blir brukt, i motsetning til den teoretiske verdi. Den maksimale sikre operasjon WOB kan også omfatte en sikkerhetsfaktor.

Rpm-begrensninger. Ifølge en utførelse av den foreliggende redegjørelse, for en gitt simuleringsanbefaling, er det sikre operasjonsvinduet for rpm avhengig av det spesifikke maskineri: roterende bord, toppdriv, positiv forskyvningsmotor eller turbin. Noen ganger er det sikre operasjonsvindu for rpm en kombinasjon av spesifikk maskineri: f.eks., boring med en motor i rotasjonsmodus, må motoren være i tillegg til overflate.rpm. I forbindelse med å bestemme et sikkert operasjonsvindu for rpm, er det å anbefale og undersøke det målte rpm fra en awiksbrønn for å få en følelse for det historiske maksimum og minimum rpm som virkelig blir brukt, i motsetning til bare teoretiske verdier. Det sikre operasjonsvindu for rpm kan også omfatte en sikkerhetsfaktor.

ROP begrensinger. ROP begrensningen reflekterer begrensninger av borefluidsystemet så vel som relaterte geologiske vurderinger. For eksempel, en analyse av hydraulikksystemer kan viser at riggpumpene er i stand til å rengjøre hullet korrekt så lenge gjennomtrengningsraten ikke overskrider 300 ft/h. Et geologisk studie kan imidlertid vise at hvis gjennomtreningsraten overskrider 200 ft/h, vil den dynamiske slamvekt overskride frakturgradienten ved foringsdørskoen. Følgelig, bør ROP-begrensningen settes til den laveste av disse to grenser. En boresjef vil generelt være klar over denne begrensningen.

Retningsdata (opsjonal). Ifølge en utførelse av den foreliggende beskrivelse, utfører den iterative boresimuleringsmetode og system en boremekanikk analyse basert på brønnlogger tatt fra en nærliggende awiksbrønn for en gitt formasjon. En boremekanikkanalyse er imidlertid nødvendig sammen med den foreslåtte brønnbane for den neste brønn som skal bores. Følgelig, kan dette oppnås hvis en retningsundersøkelse for awiksbrønnen og en retningsbrønnplan for den foreslåtte brønn er tilgjengelig.

Målte operasjonsparametere. Ifølge en utførelse av den foreliggende beskrivelse, er målte operasjonsparametere fra en awiksbrønn, skjønt de er opsjonale, meget nyttige for å bestemme hva de virkelige verdier er for de forskjellige operasjonsbegrensninger. De målte operasjonsparametere omfatter en eller flere av de følgende: vekt på borkronen, roterende rpm, gjennomtrengningsrate og dreiemoment på kronen (ft/lb). Selv om dreiemoment ikke er tilgjengelig, som ofte er tilfelle, kan historisk tilpasning ofte gjøres med andre operasjonsparametere.

Riggoperasjonsbegrensninger frembrakt av riggoperatøren bør være rimelig nær den virkelige feltinnsats. Målte operasjonsparametere fra awiksgrunnen muliggjør dobbeltsjekking på bekreftelse at begrensningene er korrekt.

Målte operasjonsparametere blir også brukt til historisk å matche den spesielle borkrone til den spesifikke geologi på riggen. Dette kan betydelig øke tillitten til de forutsatte boreinnsatsresultater, og verdien av analysen for boreren. Følgelig, er målte operasjonsparametere nyttige.

Det henvises nå til figur 4, hvor en eksempelutgang 110 av en prøveiterativ virtuell boresimulering for en første geologiformasjon er illustrert. I den iterative virtuelle boresimuleringsutgang 110 på figur 4, er visse rigg- og energiinngangsnivåer spesifisert for en rigg A (112), rigg B (114), og rigg C (116), som indikert ved henvisningstallene 112a, 114a og 116a. Som vist, omfatter riggdata og energiinngangsnivåene kostnad pr. dag, maksimum vekt på borkronen, toppdriv og bordreiemoment, minimum rpm for toppdriv og bormotor, maksimum rpm for toppdriv og bormotor, og maksimum GPM for pumpene. Karakteristikkene for et boreriggsystem kan også omfatte en eller flere av de følgende: borkronespesifikasjon, borehullmotor, toppdrivsystem, roterende bord, slamsystem, slampumpe, hydraulikk og operasjonsparametere. I tillegg, kan operasjonsparametrene omfatte vekt på kronen (WOB), roterende rpm (omdreininger pr. minutt), kostnad pr. dag, gjennomtreningsrate (ROP), dreiemoment og pumpestrømnings-rate.

Ifølge en utførelse av den foreliggende beskrivelse, omfatter brønnhullet som skal bores et antall seksjoner 120 av brønnhull, som illustrert på figur 4. I denne utførelsen, omfatter en økonomievalueringsfaktor et minimum antall timer på bunnen for å bore en respektiv seksjon av brønnhullet i en geologisk formasjonkarakterisert veden gitt steinkolonne. Det vil si, hver seksjon kan værekarakterisert vedet minimum antall timer (122Ai, 122A2, 122A3) på bunnen for å bore en respektiv seksjon av brønnhull (120A1, 120A2, 120A3). I tillegg, kan økonomievalueringsfaktoren omfatte et kumulativt minimum antall timer, indikert ved henvisningstall 122 på figur 4, på bunnen for å bore de respektive seksjoner av brønnhull. Det kumulative antall minimum timer på bunnen for å bore de respektive seksjoner av brønnhullet i den første geologiformasjon ved rigg A var 182 timer, som indikert ved henvisningstall 122A.

Den iterative virtuelle boresimuleringsutgang 110 omfatter videre en økonomisk minimumskostnad 124 for hvert boreriggsystem i boringen av brønnhullet i den første geologiformasjon. Minimumskostnaden 124 er en funksjon av kostnaden pr. dag for et respektivt boreriggsystem (omformet til kostnad pr. time, som passende) multiplisert med en tilsvarende kumulativ minimum antall timer for å bore brønnhullet for en respektiv iterativ simulering. For eksempel, ved bruk av den iterative boresimuleringsmetode ifølge den foreliggende beskrivelse, ble det totale minimum antall timer på bunnen for å bore de respektive seksjoner av brønnhullet ved rigg A, 1082 timer. Minimumskostnaden for rigg A ved boringen av brønnhullet ble 5,64 millioner dollar (1082 timer dividert på 24 timer pr. dag x 125 000 dollar pr. dag = 5,64 million dollar) som indikert med henvisningstall 124A. Likeledes, omfatter den iterative boresimuleringsutgang 110 minimum antall timer på bunnen for respektive seksjoner av brønnhull, det kumulative totale minimum antall timer på bunnen, og kostnader for hver av de andre boreriggsystemer, henholdsvis rigg B 114 og rigg C 116.

Som diskutert her, ifølge en utførelse av den iterative simuleringsmetode ifølge den foreliggende beskrivelse, genererer fremgangsmåten en simulert brønnhullbore-ytelsesutgang for en gitt gjentakelse av simulert boring av brønnhullet. Som illustrert i eksempelutgangen 110 på figur 4, vil den simulerte brønnhullboreytelsesutgang gi en forbedret økonomisk avgjørelse når det gjelder den virkelige boring i et felt inneholdende formasjoner som er analoge med steinkolonnen med et respektivt boreriggsystem. For eksempel, fra utgangen 110 på figur 4, kan et operasjonsselskap gjøre en forbedret økonomisk avgjørelse i valget av et boreriggsystem. Fra et økonomisk standpunkt, vil boreriggsystemet RA 112 fremtvinge det beste valg over boreriggsystemet RB 114 og RC 116 for boringen av et brønnhull i en gitt formasjon analog til steinkolonnen.

Som illustrert i eksempelet på figur 4, omfatter det simulerte brønnhull boreinnsatsutgang 110 en eller flere (a) identifisering av boreriggsystemets karakteristikker, hvor karakteristikken inneholder minst én boreriggsystemøkonomifaktor, (b) en representasjon av minst én seksjon av brønnhull i steinkolonnen, (c) enn minimum varighet av tid som er nødvendig på bunnen for bore en respektiv minst én seksjon av borehullet, (d) en kumulativ varighet av tid nødvendig for å bore alle seksjoner av brønnhullet, og (e) et minimumskostnadsbeløp bestemt som en funksjon av den kumulative varighet og boretid og boreriggsystemøkonomifaktor. Den simulerte brønnhullboreinnsatsutgang kan også omfatte minimums varighet av tid nødvendig for bunnen for å bore brønnhullet, uten å indikere det samme for hver seksjon av brønnhullet.

Det henvises nå til figur 5, hvor eksempelutgang 130 av en prøve på en iterativ virtuell boresimulering for en annen geologiformasjon. Den iterative virtuelle boresimuleringsutgang 130 på figur 5 er lik den på figur 4, når det gjelder riggdata og energiinngangsnivåer spesifisert for rigg A (112), rigg B (114) og rigg C (116), som indikert ved henvisningstallene henholdsvis 112a, 114b og 116a. Den iterative simulerte boring med boreriggsystemene er imidlertid tatt hensyn til en forskjellig geologiformasjon. Skjønt riggdataene og energiinngangsnivåene på figur 5 er lik de som er spesifisert på figur 4, har de forskjellige økonomiske evalueringsfaktorer endret seg som et resultat av den simulerte boring i en forskjellig steinkolonne.

Som illustrert på figur 5, omfatter borehullet som bores et antall seksjoner 120 ava brønnhull. I denne utførelsen, omfatter økonomievalueringsfaktoren et minimum antall timer på bunnen for å bore en respektiv seksjon av brønnhullet i en geologiformasjonkarakterisert vedden gitte steinkolonne. Hver seksjon erkarakterisertved et minimum antall timer på bunnen for å bore en respektiv seksjon av borehull. For eksempel, minimumsantallet av timer på bunnen for å bore seksjon to av brønnhullet med rigg A, rigg B og rigg C var henholdsvis 886 timer, 798 timer, og 605 timer. I tillegg, omfatter økonomievalueringsfaktoren en kumulativ total minimumsantall timer (indikert med henvisningstall 122) på bunnen for å bore de respektive seksjoner av brønnhullet. På figur 5, har det kumulative totale antall minimum timer på bunnen for å bore de respektive seksjoner av brønnhullet i den andre geologiformasjon med rigg A, rigg B og rigg C, henholdsvis 1748 timer, 1488 timer og 1139 timer. Følgelig, illustrerer utgangen 130 figur 5 at boreriggsystemet rigg C produserer den beste økonomiske ytelse over boreriggsystemene rigg A og rigg B i en simulert boring av et brønnhull i den andre geologiformasjon.

Ifølge en annen utførelse omfatter fremgangsmåten i den iterative boresimulering generering av en anbefalingspakke 36 (figur 1) av boresystemkarakteristikken for bruk i en virkelig boring av et brønnhull i formasjonen som en funksjon av økonomievalueringsfaktorer. Anbefalingspakken gir iterativ simuleringsutgangsinnhold i en eller flere formater, omfattende for eksempel hardkopi, CD ROM, datamaskinlesbare media, elektroniske filer, holografisk projeksjon, komprimert tidslevendegjøring, eller hvilken som helst kombinasjon av disse. For eksempel kan anbefalingspakken omfatte et datamaskinlesbart medium, som indikert ved henvisningstall 37 på figur 1.

Med hensyn til komprimert tidslevendegj øring, letter anbefalingspakken visualisering av den simulerte boring av et brønnhull på en komprimert tidsramme. For eksempel dersom den virkelige tid for å bore brønnhullet var 30 dager, med den komprimerte tidslevendegjøring, kunne den simulerte boring for hele brønnen bli visuelt sett over en brøkdel av denne tiden ved en seer som bruker komprimert tidslevendegjøring. Utganger som utfører komprimert tidslevendegjøring ville gi operatøren anledning til raskt å se brønnhullboresystemsimuleringen presentert gjennom tid. Hver gjentakelse kan omfatte komprimert eller sammenpresset tidslevendegjøring av boreprosessen for den spesielle riggen, sett av systemkomponenter, og steinkolonner. Operatøren kan se tilbake på utgangen av en simulering på noen få minutter, som representerer mange timer av virkelig boringstid på bunnen. Operatøren kan også se endringene i fremgangen av boringen frembrakt ved endringer i systemkomponenter.

Følgelig, kunne komprimert tidslevendegjøring være meget gunstig for et operatørselskap til å gjøre de beste økonomiske avgjørelser for boring av et brønnhull i en gitt formasjon. Ifølge en utførelse benytter komprimert tidslevendegjøring geologi og mekanikkmodeller, som beskrevet her, i den iterative boresimulering for å produsere en respektiv økonomievalueringsutgang. Komprimert tidslevendegjøringteknikk er kjent i teknikken, og er således bare kort diskutert her.

I en utførelse, omfatter anbefalingspakken minst én økonomievalueringsfaktor og minst én anbefaling av boreriggsystemkarakteristikker for bruk i en virkelig boring av minst ett brønnhull i formasjonen, som en funksjon av økonomievalueringsfaktorene. Økonomievalueringsfaktoren kan utledes ved disse fremgangsmåter: (a) og oppnå karakteristikker av en steinkolonne i formasjonen som skal bores (b) å spesifisere karakteristikker av minst ett boreriggsystem, og (c) iterativt å simulere boringen av brønnhullet i formasjonen og å produsere økonomisk evaluerigsfaktor for hver gjentakelse av boresimuleringen. Andre økonomievalueringsfaktorer er også mulig som diskutert tidligere. I tillegg er hver gjentakelse av boresimuleringen en funksjon av steinkolonnen som skal bores og karakteristikken av minst ett boreriggsystem ifølge en boresimuleringsmodell, som diskutert her.

Det henvises nå til figur 6. Figur 6 illustrerer et flytdiagramriss av en iterativ virtuell boresimuleringsmetode 150 med en iterativ virtuell boresimulator 21 (figur 1) i henhold til en utførelse av den foreliggende beskrivelse. I trinn 152, mottar den iterative virtuelle boresimulator et ønske for en boringsanbefaling i forbindelse med å lette forbedrede økonomiske avgjørelser, videre i forbindelse med boring av et brønnhull i en gitt formasjonkarakterisert veden spesiell steinkolonne. I trinn 154 oppnår simulatoren geologikarakteristikker av formasjonen som skal bores, hvor geologikarakteristikkene omfatter de som er diskutert tidligere. I trinn 156 oppnår simulatoren boreutstyrskarakteristikker for et boresystem, hvor boreutstyrskarakteristikkene omfatter karakteristikker som diskutert tidligere.

I trinn 158 utfører simulatoren en iterativ boresimulering av boringen av brønnhullet i formasjonen. Simuleringen i trinn 158 omfatter produsering av en økonomievalueringsfaktor for den respektive iterative simulering. I trinn 160, spør simulatoren om hvorvidt simuleringen er optimalisert, i henhold til en foreskreven optimaliseringsprosess og kriterier for en gitt simulert boringsanvendelse. Dersom ikke optimalisert, fortsetter prosessen til trinn 162. I trinn 162, modifiserer simulatoren en eller flere boremekanikkparametere i henhold til de foreskrevne optimaliseringsprosesser og kriterier. Etter en modifisering av en eller flere boremekanikkparametere i trinn 162, går prosessen tilbake til trinn 158 for å utføre en iterativ boresimulering som en funksjon av de modifiserte boremekanikkparametere og geologikarakteristikker. Prosessen fortsetter som diskutert her i forhold til trinn i 158.

I trinn 160 er simulatoren bestemt til å være optimalisert, prosessen fortsetter til trinn 164.1 trinn 164, genererer simulatoren en preliminær anbefaling som en funksjon av den optimaliserte boresimuleringsutgang fra den respektive gjentakelse. I trinn 166, spør simulatoren hvorvidt det er ytterligere utstyrsvurderinger. Hvis ytterligere utstyrsvurderinger eksisterer, går prosessen videre til trinn 168.1 trinn 168, oppnår simulatoren de ytterligere boreutstyrskarakteristikker. Prosessen går så tilbake til trinn 158 for å utføre en iterativ boresimulering som en funksjon av de ytterligere boresystems-utstyrskarakteristikker. Prosessen fortsetter som diskutert her i forhold til trinn 158.

Dersom det i trinn 166 ikke er noe ytterligere utstyrsvurdering for den spesielle iterative boresimuleringsprosess, prepareres simulatoren av en total anbefalingspakke i trinn 170, som diskutert videre nedenfor. Prosessen ender så ved trinn 172.

Det henvises nå til figur 7. Figur 7 illustrerer et blokkdiagramriss av et iterativt boresimulatorsystem 180 for å utføre iterativ boresimulering i henhold til en annen utførelse av den foreliggende beskrivelse. Det iterative boresimuleringssystem anordner for forbedret økonomiske avgjørelser, som diskutert nedenfor. Det iterative boresimuleringssystem 180 omfatter en simulator 182. Simulatoren 182 oppnår karakteristikken av steinkolonnen som skal bores via inngangen 184. Karakteristikken av steinkolonnen omfatter en eller flere av litologi, steinstyrke og skiferplastisitet. Hvilket som helst av steinkolonnens karakteristikker kan være utledet fra loggdata 186 og en respektiv litologimodell, steinstyrkemodell og skiferplastisitetsmodell, generelt indikert ved henvisningstallet 188.

Det henvises fortsatt til figur 7. Boresimulatoren 182 oppnår karakteristikker av et boreriggsystem via boreriggsystemets inngang, generelt indikert ved henvisningstall 190. Karakteristikkene ved boreriggsystemet omfatter en eller flere karakteristikker av rigginnganger 192, borestreng og bunnhullenhetsinnganger 194, borkroneinnganger 196, og hydrauliske egenskaper 198. Boreriggsystemets karakteristikker kan også omfatte karakteristikker av mer enn ett boreriggsystem.

Rigginngangene 192 kan omfatte en eller flere innganger av operasjonsbegrensninger, riggkostnader, maksimum vekt på borkronen, toppdrivdreiemoment, bordrivdreiemoment, toppdrivminimum rpm, bordrivminimum rpm, toppdriv maksimum rpm, bordriv maksimum rpm, pumpens maksimum GPM og standrør maksimum PSI. Borering og bunnhullenheten (BHA) karakteristikker 194 kan omfatte karakteristikker for motor rpm, turbin rpm, motordreiemoment, turbindreiemoment, roterende styrbart system, PSI-tap gjennom BHA, PSI-strengtap, streng dreiemoment, strengdrag og borestreng økonomi.

Borkroneinngangene 196 kan omfatte en eller flere innganger av borkronetyper, borkronediameter, borkrone, skjæringsstruktur 3D modell, borkrone arbeidsrating, borkrone slitasjerating, borkrone skrapåpningareal, borkrone TFA (total flytareal), og borkrone trykkfall.

De hydrauliske egenskaper 198 kan omfatte en eller flere egenskaper av olje, syntetisk, vann, vekt PPG (lb/gallon), ettergivningspunkt, plastisk viskositet, ringformet viskositet, vanntap, tapt sirkulasjon, ECD (ekvivalente sirkulerende densitet), dybde inn, dybde ut, maksimum ROP og fluidkostnader.

Ifølge en utførelse, omfatter simulatoren 182 (figur 7) et datamaskinsystem 21 (figur 1) for å utføre de forskjellige funksjoner som beskrevet her. De forskjellige funksjoner som er diskutert her kan programmeres ved bruk av progammeringsteknikker som er vel kjent i teknikken. Inngangene kan omfatte hvilke som helst egnet inngang, enten analog, digital, optisk, sonisk eller annen form av inngang, via en inngangsanordning, som et tastatur, grensesnittkort, eller annen passende inngangsanordning, for å kommunisere steinkolonnen og boreriggsystemets karakteristikker til simulatoren 182.

Som respons til å oppnå karakteristikker av steinkolonner i en formasjon som skal bores og karakteristikker av minst ett boreriggsystem, simulerer simulatoren 182 iterativt boringen av et brønnhull i formasjonen og produserer en økonomievalueringsfaktor for hver gjentakelse av boresimuleringen. Hver gjentakelse av boresimuleringen er en funksjon av steinkolonnen og karakteristikken av minst ett boreriggsystem i henhold til en boresimuleringsmodell. I henhold til en utførelse, omfatter boresimuleringsmodellen en eller flere modeller av mekanisk effektivitet, borkroneslitasje, hullrensningseffektivitet, og boreøkonomi, generelt indikert ved henvisningstallet 200 som diskutert videre nedenfor. Boresimuleringsmodellen kan også omfatte en gjennomtrengningsrate modell 202, som også diskutert videre nedenfor.

Som illustrert på figur 7, dersom en utgang av gjennomtrengningsrate modell 200 ikke er optimalisert, utfører simulatoren en annen iterativ simulering, via 204. Den iterative simulering vil omfatte en modifisering av en eller flere boreriggsystemskarakteristikker, før kjøring av en tilsvarende gjentakelse, som kan være passende for en gitt iterativ boresimuleringsplan. På den annen side, hvis en utgang av gjennomtrengningsrate modellen 204 var tilfresstillende i henhold til gitte optimaliseringskriterier, frembringer simulatoren 182 den optimale utgang ved 206. Følgelig, ville simulatoren 102 være ferdig med den gitte iterative boresimuleringsøvelse.

I tillegg til iterativ simulering av boringen av et brønnhull i formasjonen, produserer simulatoren en økonomievalueringsfaktor for hver gjentakelse av boresimuleringen. Hver gjentakelse av boresimuleringen er en funksjon av steinkolonnen og karakteristikkene av minst ett boreriggsystem i henhold til en boresimuleringsmodell.

Simulatoren 182 genererer videre en anbefalingspakke av boreriggsystem-karakteristikker som en funksjon av økonomievalueringsfaktorer. Anbefalingspakkens informasjon presenteres i en eller flere av de følgende formater av hardkopi, CD ROM, datamaskinlesbare media, elektronisk fil, holografisk projeksjon, komprimert tidslevendegjøring, eller kombinasjoner av disse. Følgelig, omfatter anbefalingspakken informasjon som er egnet for bruk til å ta avgjørelser angående utstyr og prosessvalg i en virkelig boring av et brønnhull i formasjonen som en funksjon av økonomievalueringsfaktorene.

Figur 8 er et flytdiagramriss av en iterativ boresimuleringsmetode 210 i henhold til en annen utførelse. I trinn 212 oppnår den iterative boresimuleringsmetode geologikarakteristikker av en ønsket formasjon. I trinn 214 omfatter prosessen å oppnå parametere av ønsket boreutstyr. I trinn 216, simulerer fremgangsmåten boring av et brønnhull i geologien som en funksjon av geologien og boreutstyr parametrene i henhold til en foreskreven boresimuleringsmodell. I trinn 218 genererer fremgangsmåten en økonomikarakteristikk som en funksjon av boresimuleringen, hvor økonomikarak-teristikkene er ytterligere diskutert nedenfor.

I trinn 220 spør prosessen hvorvidt ytterligere gjentakelser av simuleringen skal utføres. Hvis ytterligere gjentakelser av simuleringen skal utføres, fortsetter prosessen til trinn 222.1 trinn 222 oppnår prosessen parametere av ytterligere ønsket boreutstyr. Som respons på å oppnå parametrene av ytterligere ønsket boreutstyr, returnerer prosessen til trinn 216 og simuleringen av boring av geologien som er i funksjon av geologien og boreutstyrskarakteristikkene.

I trinn 220 dersom ingen ytterligere simulering skal utføres, går prosessen videre til trinn 224.1 trinn 224 genererer prosessen en rapport om de iterative boresimuleringer, hvor rapporten omfatter egnet informasjon for å lette forbedrede økonomiske avgjørelser i forbindelse med boring av et brønnhull i en gitt formasjon med gitt boreriggsystem, som diskutert videre nedenfor. Prosessen ender ved 226.

Utførelsene av den foreliggende beskrivelse omfatter videre en fremgangsmåte for å preparere en anbefalingspakke for forbedret økonomisk avgjørelse tatt i forbindelse med boring av minst ett brønnhull i en gitt formasjon. Fremgangsmåten omfatter å oppnå geologiske karakteristikker av formasjonen som skal bores. Geologikarakteristikkene omfatter minst én steinkolonne. Fremgangsmåten omfatter videre spesifisering av utstyrskarakteristikker for minst ett boresystem. Utstyrskarakteristikkene omfatter boremekanikkparametere. Til slutt omfatter fremgangsmåten iterativ simulering av boringen av et brønnhull i formasjonen, produserer en økonomisk evalueringsfaktor for hver respektiv iterativ boresimulering, og modifiserer boremekanikkparametrene til en ønsket optimalisering av den iterative boresimulering er oppnådd.

Hver iterativ boresimulering er en funksjon av geologi og boresystemutstyrs-karakteristikker i henhold til en boresimuleringsmodell. Fremgangsmåten genererer preliminær anbefaling som respons på det iterative boresimulerings oppnåelse av den ønskede optimalisering. Videre omfatter fremgangsmåten gjentakelse for enhver ytterligere utstyrsvurdering, trinnene å spesifisere utstyrskarakteristikker for minst ett boresystem, iterativ simulering av boring av brønnhullet, og generering av en preliminær anbefaling for enhver ytterligere utstyrsvurdering.

En total anbefaling blir så generert som en funksjon av den preliminære anbefaling av iterative boresimuleringer. For eksempel kan anbefalingspakken genereres fra de iterative boresimuleringer av en funksjon av økonomievauleringsfaktorer av valgte respektive iterative boresimuleringer. I en utførelse omfatter den totale anbefaling en eller flere av hardkopi, CD ROM, datamaskinlesbare media, elektronisk fil, holografisk projeksjon, komprimert tidslevendegjøring eller kombinasjoner av disse.

Ifølge et annet forsøk er datamaskinsystemet 21 (figur 1) programmert for å utføre funksjoner som beskrevet her, ved bruk av programmeringsteknikker som er kjent i teknikken. I en utførelse, omfatter et datamaskins programprodukt et datamaskinlesbart medium 37 (figur 1) som har et datamaskinprogram lagret. Datamaskinprogrammet for eksikvering av datamaskinen muliggjør iterativ boresimuleringer for forbedrede økonomiavgjørelser. Dataprogrammet omfatter instruksjoner som kan prosesseres av datamaskinsystemet for å forårsake at datamaskinen oppnår karakteristikker av steinkolonnen i en formasjon som skal bores, oppnår karakteristikker og minst ett boreriggsystem, og iterativt simulere boringen av et brønnhull i formasjonen. Dataprogrammet er videre for å produsere en økonomievalueringsfaktor for hver gjentakelse av boresimuleringen, hvor hver gjentakelse av boresimuleringen er en funksjon av steinkolonnen og karakteristikkene for minst ett boreriggsystem i henhold til en boresimuleringsmodell.

Dataprogrammet er videre prosesserbart ved datamaskinsystemet for å forårsake at datamaskinsystemet generer en simulert boreinnsatsutgang for en gitt gjentakelse av en simulert boring av brønnhullet, hvor den simulerte brønnhullboreinnsatsutgang regnes for å lette en forbedret økonomiavgjørelse utført i forbindelse med en virkelig boring med et respektivt boreriggssystem i en felt som inneholder formasjoner analoge med steinkolonnen. Den simulerte brønnhullboreinnsatsutgang omfatter minst én av de følgende, valgt fra gruppen bestående av (a) identifisering av boreriggsystem-karakteristikker, hvor karakteristikkene omfatter minst ett boreriggsystems økonomifaktor, (b) en representasjon av brønnhullet i steinkolonnen, (c) en minimums varighet av tid som er nødvendig for bunnen for å bore brønnhullet, og (d) et minimums kostnadsbeløp bestemt som en funksjon av varigheten av tid og boreriggsystemets økonomifaktor.

Datamaskinprogrammet er videre prosesserbart ved datasystemet for å forårsake at datamaskinsystemet genererer en simulert boreytelsesutgang for minst én gjentakelse av den simulerte boring av brønnhullet. I et eksempel, vil den simulerte brønnhull-ytelsesutgang lette forbedrede økonomiske avgjørelser når det gjelder virkelig boring i et felt som inneholder formasjoner av den analoge steinkolonnen med et respektivt boreriggsystem som tilsvarer minst én gjentakelse av simulert brønnhullboreinnsats.

Ifølge en annen utførelse, vil simulatoren iterativt simulere boringen av brønnhullet i formasjonen, produsere en økonomievalueringsfaktor for hver respektiv iterativ boresimulering, og modifisere boremekanikkens parametere til en ønsket optimalisering av den iterative boresimulering er oppnådd. Hver iterativ boresimulering er en funksjon av geologien og boresystemets utstyrskarakteristikker i henhold til en boresimuleringsmodell. Simulatoren genererer videre en preliminær anbefaling som respons på at den iterative boresimulering oppnår den ønskede optimalisering. Simulatoren opererer til å gjenta spesifiseringen av utstyrskarakteristikker for minst ett boresystem, iterativt simulering av boringen av brønnhullet, og generering av en preliminær anbefaling for ytterligere utstyrsvurderinger. Til slutt, genererer simulatoren en total anbefaling som en funksjon av de preliminære anbefalinger av iterativ boresimuleringer.

Ifølge en annen utførelse, omfatter et system for å forberede en anbefalingspakke for bedre økonomiavgjørelser i forbindelse med boring av minst ett borehull i en gitt formasjon, og omfatter en første inngang, en annen inngang og en simulator. Den første inngang er for å oppnå geologikarakteristikker av formasjonen som skal bores, hvor geologikarakteristikkene omfatter minst én steinkolonne. Den andre utgang er for å spesifisere utstyrskarakteristikker for minst ett boresystem, hvor utstyrskarakteristikkene omfatter boremekanikkparametere. Til slutt, simulatoren er for å simulere boringen av et brønnhull i formasjonen, hvor boresimuleringen er en funksjon av geologien og boresystemets utstyrskarakteristikker i henhold til en boresimuleringsmodell.

Simulatoren genererer en økonomi av evalueringsfaktor som en funksjon av borestimuleringen. I tillegg, stimulatoren opererer til iterativt å gjenta, for eventuelt tilleggsutstyrsvurderinger, spesifisering av utstyrskarakteristikker som simulerer boringen av brønnhullet, og generering av økonomievalueringsfaktoren. Stimulatoren genererer videre en anbefalingspakke av den iterative boresimulering som en funksjon av økonomievalueringsfaktorer, og velger noen av de respektive iterative boresimuleringer, som diskutert.

Ifølge en annen utførelse, en simulator for forbedret økonomiavgjørelser i forbindelse med boring av minst ett brønnhull i en gitt formasjon omfatter en første prosessor, en annen prosessor, og en tredje prosessor. I en utførelse, omfatter de første, andre og tredje prosessorer en enkelt prosessor for å utføre funksjonaliteten som diskutert her.

Den første prosessor, som reagerer på geologikarakteristikker av formasjonen som skal bores og spesifiserte utstyrskarakteristikker av minst ett boresystem, simulerer iterativt boringen av et brønnhull i formasjonen. Geologikarakteristikkene omfatter minst én steinsøyle, og utstyrskarakteristikkene omfatter boremekanikkparametrene. Den første prosessor produserer videre en økonomievalueringsfaktor for hver respektiv iterativ boresimulering. Den første prosessor modifiserer også boremekanikkparametrene til en ønsket optimalisering til den iterative boresimulering er oppnådd. Hver iterativ boresimulering er en funksjon av geologi og boresystemets utstyrskarakteristikker i henhold til en foreskreven boresimuleringsmodell.

Den andre prosessoren som reagerer på oppnåelse av den ønskede optimalisering av den første prosessor, generer en preliminær anbefaling. De første og andre prosessorer opererer videre i respons på geologikarakteristikkene og eventuelt ytterligere spesifiserte utstyrskarakteristikker av de minst ene boresystem for iterativt å simulere boringen av et brønnhull og å generere en preliminær anbefaling for slike ytterligere utstyrsvurderinger som en funksjon av en eller flere økonomievalueringsfaktorer.

Følsom for iterative simuleringer av boring og generering av preliminære anbefalinger for de første og eventuelt ytterligere utstyrsvurderinger, genererer den tredje prosessor en total anbefaling som en funksjon av de preliminære anbefalinger av iterative boresimuleringer. Den tredje prosessor kan også generere en anbefalingspakke av iterative boresimuleringer som en funksjon av økonomi av evalueringsfaktorer av valgte respektive iterative boresimuleringer. Den totale anbefalingspakkes innhold kan være i et format som omfatter hardkopi, CD ROM, datamaskinlesbare media, elektronisk fil, holografisk projeksjon, komprimert tidslevendegjøring, eller kombinasjoner av disse.

Som diskutert her, benytter geologi og boremekanikk modeller ifølge den foreliggende iterative simuleringsmetode og system et eksisterende sett av logger. Den iterative boresimuleringsmetode og system er ogsåkarakterisert veden åpen arkitektur som kan lett oppgraderes for å reflektere virkninger som ny teknologi kan ha på økonomien av en iterativ simulering. I tillegg til den ovenstående diskusjon, omfatter den iterative boresimuleringsmetode og system emner til å bli oppgradert for å reflektere ny teknologifremgang når det blir utviklet eller gjort generelt tilgjengelig. For eksempel, den iterative boresimuleringsmetode og system kan oppgraderes for å ta i betraktning teknisk utvikling i en eller flere av riggutstyr, dreiemoment- og drag dempningsutstyr, roterende systemer i borehullet, steinknusningsverktøy, borkroneforbedringer, og andre relaterte tekniske utviklinger. Følgelig er det forventet at når teknologien går fremover, kan det iterative boresimuleringsmetode og system bli modifisert for å reflektere virkninger av den nye teknologi på økonomien av en gitt iterativ simulering.

Den følgende beskrivelse gir forskjellige illustrerende eksempler på anvendbarhet i forbindelse med utførelser av den foreliggende beskrivelse.

Riggvalg: I henhold til en utførelse, er boresimulatoren ifølge den foreliggende beskrivelse nyttig når det gjelder riggvalg. For eksempel, kan man tenke seg en situasjon i hvilken en boreoperatør har oppdaget og anmerket et nytt offshorefelt. Operatøren mener nå å utvikle dette feltet. Operatøren har et valg av to tilgjengelige borerigger å sette under kontrakt for å oppnå utviklingsboringen. En første rigg ("Rigg En") er tilgjengelig til 200 000 dollar pr. dag, og en annen rigg ("Rigg To") er tilgjengelig til 175 000 dollar pr. dag. Omtrentlig beregninger utført av operatøren indikerer at operatøren forventer at utviklingsboringen vil ta tre (3) år. Følgelig, søker operatøren å kontrakte en rigg for en tre (3) års tidsperiode.

Tradisjonelle metoder for å ta avgjørelser for å bestemme hvilken rigg som skal kontraktes involverer beregning eller tilnærming av hvilken rigg som vil være den mest effektive under forskjellige makroobservasjoner av hestekrefter, pumpeeffekt, vekthåndteringsemne i forhold til de daglige kostnader. For disse beregninger, vil en kontraktør bestemme hvilken rigg som skal kontraktes.

Ved bruk av simuleringsmetoden ifølge den foreliggende beskrivelse, i henhold til en utførelse, skaper simulatoren en datamaskinsimulering av hver rigg og den respektive riggs emner i forhold til den spesielle steinkolonne som skal bores. Karakteristikkene av steinen som skal bores blir simulert ved bruk av data samlet fra en eller flere oppdagelses- og/eller skisseringsbrønner. Med hensyn til hver riggs spesielle karakteristikker, produserer boresimulatoren iterativt boresimuleringer til en optimal boretilnærming for den spesifikke steinkolonne før hver riggs spesielle karakteristikker er bestemt. Disse simuleringer kan så brukes til å tillate operatøren å ta en meget bedre informert avgjørelse når det gjelder hvilken rigg som til slutt vil gi den beste totale økonomiske verdi i utviklingen av det spesielle felt.

I det ovenstående eksempel, vil forskjellen på 25 000 dollar pr. dag over en prosjektert 3 års levetid av riggkontrakten, være lik 27 375 000 dollar. Følgelig, er de potensielle økonomiske virkninger av avgjørelsen klart betydelige.

Rigg modifisering/oppgraderingsevalueringer: Borerigger består av forskjellige komponenter som representerer den totale energiinngangsevnen som en respektiv borerigg kan tilføre til boringen av et brønnhull. Riggkomponenten omfatter, men er ikke begrenset til, det roterende bord, toppdriv, borestreng, borefluidpumper, bunnhullenhet og heiseutstyr. Når en gitt rigg eldes, vil noen av riggkomponentene tape effektivitet. For eksempel, er dette spesielt tilfelle med boreriggens potensiale til å motta roterende inngang, dreiemoment og vekt, og av borefluidpumpene til å operere ved eller nær produsentens opprinnelige effektivitetsrating. Utskifting av disse riggkomponentene for å gjenoppnå deres opprinnelige emner i forhold til det totale boreriggssystem, kan være en kostbar affære.

Simuleringsevnen som er frembrakt ved prosessen ifølge den foreliggende beskrivelse gjør det mulig for en analytiker å iterativt kjøre gjennom forskjellige scenarier av boring før og etter potensielle riggoppgraderinger eller komponent-utskiftinger. Følgelig, kan analytikeren mer effektivt bestemme økonomiske virkninger av å gjennomføre en tilsvarende oppgradering eller utskifting, eller å forsinke dette.

For eksempel, foreliggende utførelser kan brukes for å hjelpe med å ta en multimillion dollaravgjørelse hvorvidt man skal erstatte borerørene av en gitt borerigg med nye rør. Ved å modellere tapet av vekt og dreiemomentemne av en eksisterende borestreng i et foreslått boremiljø i forhold til den høyere vekt og dreiemomentemne av en ny borestreng, kan et meget klarere bilde av de økonomiske fordeler med nye rør i forhold til kostnadene bli utledet. For en spesifikk borekampanje, kan riggkontraktoren vurdere bruken av simuleringsresultatene for hjelpe med å overbevise en kontrakt-operatør til å dele omkostningene ved en ny borestreng, hvor operatørens endelig borekostnader ville være betydelig redusert ved benyttelse av det nye systems evner som er resultatet av det borerør.

Aktivasammenlikninger/feltøkonomi: Operatørselskaper tar avgjørelser om hvorvidt de skal utvikle et hydrokarbonbærende prospekt basert på en simulering av reservoaret, verdien av hydrokarboner som skal produseres, logistikkostnader og en beregning av borekostnader. Den foreliggende oppfinnelse, som tillater en vitenskaplig basert simulering av boresystemet og dets respektive effektiviteter, forsyner operatøren med en meget mer pålitelig måte å fakturere de økonomiske aspekter for borekostnader inn i avgjørelsesprosessen.

Spesielt, ved å bruke en simulering ifølge den foreliggende oppfinnelse i stedet for et estimat, kunne en avgjørelse svinge til å utvikle et felt, i stedet for å oppgi dets utvikling som ikke å være økonomisk praktisk.

Gitt at en simulering, ifølge den forliggende utførelse, kan brukes til å hjelpe med den økonomiske evaluering av et individuelt prospektivt aktivum, slik at en simulering ved forlengelse kan brukes til å gjøre sammenlikning av økonomien for flere prospektive aktiva. Følgelig, vil simuleringsmetoden følge den foreliggende beskrivelse og hjelpe med å bestemme hvilke av flere prospektive aktiva som skal utvikles, og i hvilken rekkefølge de skal utvikles.

DHM (borehullmotor) mot roterende styrbar mot turbinevaluering: Boresystemkomponenter som gir borehullrotasjonsforbedringer og/eller retningsboringsstyringsmetoder representerer et kostbart tillegg til et totalt boresystem. Simuleringssystemer ifølge de foreliggende utførelser gjør det mulig å iterativt sammenlikne borehullinnsats og endelig økonomi av de forskjellige tilgjengelige borehullrotasjons- og/eller retningsboring og kontrollboringskomponenter. Eksempler på boresystemkomponenter kan omfatte, f.eks. borehullmotor, roterende styrbare systemer, borehullturbin, eller andre liknende komponenter.

Fra en operatørs synspunkt, å ha en simulering gjør det mulig å komme til det best mulige system for boreprosj ektet på forhånd, før en første utviklingsbrønn. Simuleringen gjør det også mulig å unngå en kostbar "felttesting" av forskjellige systemer for til slutt å nå frem til en foretrukket fremgangsmåte, hvor fremgangsmåten for "felttesting" kan produsere eller ikke produsere en optimal fremgangsmåte.

Kontoraktor prislegging/kvalifikasjonskonsultering: Riggkontraktorer styrer flåter av borerigger av forskjellige typer, muligheter og slitasjetilstander. Ifølge en utførelse av den foreliggende oppfinnelse, gjør simulatoren det mulig å utføre en tverranalyse av evnene til noen eller alle vedkommende boreriggflåter, og tillater dermed kontraktøren å bestemme hvilke deler av en gitt flåte som er best egnet for den spesielle boreutfordring eller utfordringer. I tillegg, kan kontraktøren bruke simuleringsutgangene for å bestemme passende oppgraderingsstrategier og oppgraderingstidsbestemmelser. Avgjørelser om å bygge en ny rigg mot å pusse opp en eksisterende rigg kan også bli positiv påvirket ved bruk av utførelser av simulatormetoden og apparatet ifølge den foreliggende beskrivelse.

Med tilgang til utførelsene av den foreliggende beskrivelse, kan en riggkontraktor bruke simuleringer eller simuleringsdatautganger produsert ved simulatoren i kontaktforhandlinger med boreoperatører for å frembringe ytterligere informasjon når det gjelder tilpasningsnaturen av den spesielle rigg eller rigger. En vektstangeffekt som frembringes ved simuleringen skulle også gi kontraktøren en mulighet til å forhandle frem bedre finansielle betingelser for leie av den spesielle rigg eller rigger.

Valg av borefluid og økonomiske virkninger: Ifølge en annen utførelse tar simulatoren i betraktning egenskaper av borefluidet som skal brukes i en boreprosess, i forhold til formasjonene som skal bores. En slik evne tillater simulatorutgangen å bli brukt for å ta avgjørelser om borefluidets økonomi, borefluidets valg og ytterligere hydrauliske parametere som skal brukes i en gitt boreprosess.

Boreparameteranbefalinger: Hvis en operatør bestemmer under utviklingen av en borekampanje at borekostnadene er uakseptabelt høye, er det en sannsynlighet for at den vil bli tatt for å redusere borekostnadene. En grunntilnærming for å redusere borekostnader, (så vel som å redusere de totale kostnader) er å forbedre boreeffektiviteten.

Ifølge en annen utførelse av den foreliggende beskrivelse, vil simulatoren iterativt modellere boreeffektiviteter. Det vil si, simulatoren frembringer muligheter for forbedret boreeffektivitet. Det vil si simulatoren frembringer muligheter for at forbedret boreeffektivitet kan bli iterativt modulert, og analyserer bruken av forskjellige sett av boreparameteres innganger og borkronemodeller. Den beste måte å frembringe reduksjon av borekostnader kan så bli identifisert og implementert uten pågående kostnader eller "feltprøver" for å forsøke, enten vellykket eller ikke, å redusere borekostnadene.

Tid til de første økonomiske produksjonsevalueringer: Operatører bruker bestemmelser av tid til første økonomisk hydrokarbonproduksjon til å hjelpe dem med å bestemme en nettoverdi på et utviklingsprospekt. En utgang av simulatoren ifølge den foreliggende utførelse frembringer en mer nøyaktig beregning av boretid enn tidligere beregningsmetoder. Den større nøyaktighet som frembringes av simulatoren ifølge den foreliggende utførelse tillater en operatør å generere en bedre bestemmelse når det gjelder hva en virkelig tid vil være til den første økonomiske hydrokarbon produksjon.

Boreøkonomier i felt: Feltboring blir utført for å oppnå ytterligere produksjon fra felter som tidligere har vært produserende. På grunn av at feltet har hatt tidligere boring, antar man generelt at boretidene for feltboring vil generelt være nær den tidligere boring. En simulering ifølge den foreliggende utførelse kan utføres for enten å verifisere den typiske antakelse, eller iterativt å forbedre den simulerte tilstand, verdifulle boreeffektiviteter til eller tidlig i begynnelsen av i felt boring.

Leie- og borekostnadsevalueringer: Nasjoner tilbyr fra tid til annen leide mineralrettigheter til eiendommer for hydrokarbonutnyttelse. Operatører evaluerer egenskapene basert på seismiske analyser for å bestemme om egenskapene er av interesse, og for å utvikle en tilbudspris som operatøren vil tilby for en tilsvarende leie eller leier. Operatøren kan også tilby leierettigheter, som de allerede har til andre fra tid til annen. Ved bruk av simulatorutførelsene ifølge den foreliggende beskrivelse, kan et mer nøyaktig estimat av sannsynlige kostnader for en gitt leie bli utført. Følgelig, hjelper foreliggende utførelser en operatør til å bestemme en passende tilbudspris for å tilby for en gitt leie eller leier.

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 materielt å avvike fra de nye opplysninger og fordeler med denne oppfinnelsen. Følgelig, er slike modifikasjoner ment å bli inkludert i omfanget av oppfinnelsen som definert i kravene. I kravene, er middel-pluss-funksjonen klausuler ment å dekke strukturene beskrevet her som å utføre den beskrevne funksjon, og ikke bare strukturelle ekvivalenter, men også ekvivalente strukturer.

Claims (2)

1. Iterativ boresimuleringsmetode for iterativ boresimulering for å velge boreriggsystem-karakteristikker til bruk ved boring i en undergrunnsformasjon,karakterisert vedat den omfatter å oppnå karakteristikker av en steinkolonne i en formasjon som skal bores, hvor karakteristikkene av steinkolonnen (54a) omfatter minst én av de følgende valgt fra gruppen bestående av litologi (58), steinstyrke (58) og skiferplastisitet (58), hvor en respektiv karakteristikk er utledet fra loggdata (64) og respektiv litologimodell, steinstyrkemodell og skiferplastisitetsmodell, og videre hvor loggdataene omfatter minst én av de følgende valgt fra gruppen bestående av brønnlogger, slamlogger, kjernedata, og borkrone opptegnelser, å spesifisere karakteristikker av minst ett boreriggsystem (60), hvor karakteristikkene av det minst ett boreriggsystem omfatter minst én av de følgende, bestående av rigginnganger (192), borestreng og bunnhullenhetsinnganger (194), borkroneinnganger (196) og hydrauliske egenskaper (198), hvor rigginngangene omfatter operasjonsbegrensninger, riggkostnader, maksimum vekt på borkronen, toppdrivdreiemoment, bordrivdreiemoment, toppdriv minimum rpm, bordriv minimum rpm, toppdriv maksimum rpm, bordriv maksimum rpm, pumpe maksimum GPM, og standrør maksimum PSI, hvor borestrengen og bunnhullenheten (BHA)-karakteristikker omfatter minst én av de følgende, valgt fra gruppen bestående av motor rpm, turbin rpm, motordreiemoment, turbindreiemoment, roterende styrbart system, PSI-tap gjennom BHA, PSI-strengtap, streng dreiemoment, streng drag og borestrengøkonomi, hvor borkroneinngangene omfatter minst én av de følgende valgt fra gruppen bestående av borkrone type, borkrone diameter, borkrone skjæringsstruktur 3D modell, borkrone arbeidsrating, borkrone slitasjerating, borkrone skrotåpningsareal, borkrone TFA (total flytareal), og borkrone trykkfall, og hvor de hydrauliske egenskaper omfatter minst én av de følgende, valgt fra gruppen bestående av olje, syntetisk, vann, vekt PPG (pund pr. gallon), ettergivningspunkt, plastisk viskositet, ringviskositet, vanntap, tapt sirkulasjon, ECD (ekvivalent sirkulerende densitet), dybde inn, dybde ut, maksimum ROP og fluidkostnader, iterativ simulering av boringen av et brønnhull i formasjonen og produsering av en økonomievalueringsfaktor for hver gjentakelse av boringssimuleringen, hvor hver gjentakelse av boringssimuleringen er en funksjon av steinkolonnen og karakteristikkene av minst ett boreriggsystem i henhold til en foreskreven boresystemmodell, hvor boresimuleringsmodellen (180) omfatter minst én av de følgende, valgt fra gruppen bestående av mekanisk effektivitetsmodell, borkrone slitasjemodell, hullrengjøringseffektivitetsmodell, inntrengningsratemodell og boreøkonomimodell, og generering av en anbefalingspakke for boreriggsystemskarakteristikker for bruk i en virkelig boring av et brønnhull i formasjonen som en funksjon av økonomievalueringsfaktorene.

2. Iterativ boresimuleringssystem for iterativ boresimulering for å velge boreriggsystem-karakteristikker til bruk ved boring i en undergrunnsformasjon,karakterisert vedat det omfatter første inngang for å oppnå karakteristikker av en steinkolonne i en formasjon som skal bores, hvor karakteristikkene for steinkolonnen omfatter minst én av de følgende, valgt fra gruppen bestående av litologi, steinstyrke og skiferplastisitet (58), hvor en respektiv karakteristikk kan utledes fra loggdata (64) og en respektiv litologimodell, steinstyrkemodell og skiferplastisitetsmodell, annen utgang for å spesifisere karakteristikker for minst ett boreriggsystem, hvor karakteristikkene av det minst ene boreriggsystem (180) omfatter minst én av de følgende, valgt fra gruppen bestående av rigginnganger (192), borestreng- og bunnhullenhetsinnganger (194), borkroneinnganger (196) og hydrauliske egenskaper (198), hvor rigginngangene omfatter minst én av de følgende, valgt fra gruppen bestående av operasjonsbegrensninger, riggkostnader, maksimum vekt på kronen, toppdriv dreiemoment, bordriv dreiemoment, toppdriv minimum rpm, bordriv minimum rpm, toppdriv maksimum rpm, bordriv maksimum rpm, pumpe maksimum GPM og standrør maksimum PSI, hvor borestreng-og bunnhullenhetskarakteristikkene omfatter minst én av de følgende, valgt fra gruppen bestående av motor rpm, turbin rpm, motor dreiemoment, turbin dreiemoment, roterende styrbart system, PSI-tap gjennom BHA, PSI-streng tap, streng dreiemoment, streng drag og borestreng økonomi, hvor borkroneinngangene omfatter minst én av de følgende, valgt fra gruppen bestående av borkrone type, borkrone diameter, borkrone skjæringsstruktur 3D modell, borkrone arbeidsrating, borkrone slitasjerating, borkrone skrapåpning areal, borkrone TFA (total strømningsareal) og borkrone trykkfall, hvor de hydrauliske egenskaper omfatter minst én av de følgende, valgt fra gruppen bestående av olje, syntetisk, vann, vekt PPG (pund pr. gallon), ettergivningspunkt, plastisk viskositet, ringviskositet, vanntap, tap sirkulasjon, ECD (ekvivalent sirkulerings densitet), dybde inn, dybde ut, maksimum ROP og fluidkostnad, og en simulator for iterativ simulering av boringen av et brønnhull i formasjonen og å produsere en økonomievalueringsfaktor for hver gjentakelse av boresimuleringen, hvor hver gjentakelse av boresimuleringen er en funksjon av steinkolonnen og karakteristikkene for minst ett boreriggsystem ifølge en boresimuleringsmodell, hvor boresimuleringsmodellen omfatter minst én av de følgende, valgt fra gruppen bestående av mekanisk effektivitetsmodell, borkrone slitasjemodell, hullrengjøringseffektivitetsmodell, gjennomtreningsratemodell og boreøkonomimodell, hvor den nevnte simulator videre for generere en anbefalingspakke for boreriggsystemskarakteristikker for bruk i en virkelig boring av brønn i formasjonen som en funksjon av økonomievalueringsfaktorene.