NO335634B1 - Kontroll av en boreoperasjon omfattende beregning av minst en kritisk verdi av en operatørregulerbar driftsparameter - Google Patents

Abstract

En fremgangsmåte og apparat for å kontrollere en boreoperasjon som innebærer rotasjonen av en bunnhullssammenstilling som bæres av en borestreng. I en utførelsesform tilveiebringes et integrert, lukket reguleringssløyfe riggsteds analysesystem for å fremskaffe og analysere sanntids boreslam loggingsdata og brønndata og sanntidsverdiene vises av en eller flere operatørkontrollerbare parametere, sammen med dynamiske kritiske verdier av minst én kontrollerbar operasjonsparameter, slik at en operatør settes i stand til å modulere slik parameter på en sanntidsbasis for å optimere operasjonen. Den integrerte informasjon er avledet ved intelligent kombinasjon av data til meningsfull og brukbar informasjon som kan vises på en informativ måte.

Description

Oppfinnelsens område

[0001] Den foreliggende oppfinnelse vedrører generelt området olje- og gassproduksjon og vedrører mer spesielt utstyr for boring av olje- og gassbrønner.

Bakgrunn for oppfinnelsen

[0002] Boreomkostninger er en kritisk faktor ved bestemmelse av den økonomiske avkastning fra en olje- og gassinvestering. Dette er spesielt tilfellet innen offshoreområdet hvor operasjonsomkostninger er høye, og i brønner hvor bore-problemer sannsynligvis vil forekomme. Spesielt har kraftige vibrasjoner vært vist å være skadelige for brønnutstyr anvendt for brønnutstyr for boring av olje- og gass-brønner. Blant disse er laterale vibrasjoner, spesielt bakovervirvling, vanlig assosiert med tretthetssvikt i borestrengen (utvaskinger, avbrekking), eksessiv borkroneslitasje og svikt i verktøy for måling-under-boring ("MWD"). Laterale vibrasjoner bevirkes av en primær grunn-masseubalanse fra en rekke forskjellige kilder, inklusive veksel-virkning borkroneformasjon, boreslammotor, og borestrengmasseubalanse, blant andre.

[0003] US 5,842,149 beskriver et automatisert boresystem med lukket sløyfe. US 5,448,227 vedrører en fremgangsmåte og et apparat for utførelse av målinger under boring ("MWD") i nærheten av borkronen.

[0004] Et roterende legeme er ubalansert når dets tyngdekraftsenter ikke faller sammen med dets rotasjonsakse. På grunn av en slik skjevhet eller masseubalanse genereres sentrifugalkrefter mens den ubalanserte borestreng roterer. Størrelsen av sentrifugalkraften avhenger blant annet av massen av borestrengen, eksentrisiteten, og rotasjonshastigheten. Generelt, jo høyere rotasjonshastighet, desto større sentrifugalkraft. En vanlig praksis er således å senke rotasjonshastigheten når kraftig lateral vibrasjon forekommer. De vanlig fagkyndige vil imidlertid innse at vibrasjon ikke alltid reduseres hvis den lavere rotasjonshastighet resulterer i en resonanstilstand i sammenstillingen. En resonanstilstand opptrer når rotasjons-frekvensen av en hvilken som helst av eksitasjonsmekanismene tilsvarer de naturlige eller resonansfrekvenser (bøynings-, aksiale eller torsjonale frekvenser) i bunnhullssammenstillingen ("BHA"), ofte referert til som kritiske rotasjonshastigheter eller "CRPM". Under en resonanstilstand har BHA en tendens til å vibrere lateralt med kontinuerlig økende amplituder som resulterer i kraftig vibrasjon og bevirker svikt i borestreng og måling under boring "MWD".

[0005] De vanlig fagkyndige vil innse at det er viktig å identifisere og unngå kritiske rotasjonshastigheter under boreoperasjonen. Et antall av ferdige regne-maskinprogrammer basert på elementanalyse er blitt utviklet for å forutsi kritiske rotasjonshastigheter i borestrenger. Nøyaktigheten av forutsigelsene fra slike programmer er imidlertid ofte begrenset på grunn av uvissheter i inngangsdata og angitte grensebetingelser. Konvensjonell BHA dynamikkprogramvare kjøres vanlig under brønnplanering og enkelte ganger på riggen, når BHA monteres. Et sett av forutsagte kritiske CRPM som bør unngås leveres da til boreren.

[0006] Vanlige operasjonsvanskeligheter med konvensjonelle metoder for å unngå CRPM er (i) kompleks BHA modellering og resultater; (ii) unøyaktig modellering og resultater som skyldes ukorrekte inngangsdata; og (iii) modelleringsresultater som ikke anvendes i forbindelse med sanntidsvibrasjonsdata for å optimere boreprosessen. Det vil si at det ved den tidligere kjente teknikk ikke vanlig har vært det tilfelle at dynamikkanalysen gjennomføres på en integrert, lukket reguleringssløyfe-måte, men foregår i stedet primært eller utelukkende under brønnplaneringsfasen, slik at det er begrenset anledning til optimering av brønnoperasjonen.

Oppsummering av oppfinnelsen

[0007] I lys av det foregående og andre betraktninger er den foreliggende oppfinnelse rettet på en fremgangsmåte og apparat for å tilveiebringe nøyaktig modellering av BHA ved hjelp av en kombinasjon av sanntids modellering og brønn-data for måling under boring MWD. Som anvendt heri skal deskriptoren "sanntid" forstås til å omfatte foranstaltninger som tas essensielt øyeblikkelig. For eksempel betyr "sanntids dataakvisisjon" å fremskaffe data som avspeiler den aktuelle tilstand for operasjonsparameterne. Likeledes betyr "sanntids databehandling" umiddelbar bearbeidning av de frembragte data, i motsetning til situasjoner hvor data frem-skaffes, lagres og bearbeides ved et senere tidspunkt. "Sanntids databearbeidning" skal videre skjelnes fra situasjoner hvori data forutsies forut for en aktuell prosess og analyse av prediktive data deretter anvendes i forbindelse med gjennomføringen av prosessen. Som et beslektet begrep skal betegnelsen "dynamisk" som anvendt heri referere til parametere og andre variabler hvis verdier er underkastet endring over tid. Som et enkelt eksempel er rotasjonshastigheten av en bunnhullssammenstilling BHA under en boreoperasjon en dynamisk parameter, i og med at rotasjonshastigheten er underkastet endring for en hvilken som helst av en rekke forskjellige grunner under

en boreoperasjon.

[0008] I samsvar med et aspekt av oppfinnelsen tilveiebringes et system omfattende: (1) en dynamisk sanntids BHA anvendelse; (2) en MWD brønnvibra-sjonsføler; og (3) et integrert, lukket reguleringssløyfe informasjonssystem på riggstedet. I en utførelsesform er den dynamiske sanntidsanvendelse tilveiebragt for å forutsi kritiske rotasjonshastigheter (CRPM). I en utførelsesform er den dynamiske analyseanvendelse et ferdig elementbasert program for å beregne de naturlige frekvenser av BHA. I en alternativ utførelsesform kan den dynamiske analyseanvendelse ytterligere anvende halvanalytiske metoder for å forutsi øvre grensebetingelser.

[0009] I samsvar med et ytterligere aspekt av oppfinnelsen er en brønnvibra-sjonsføler tilveiebragt for å generere sanntids brønnvibrasjonsdata. I en foretrukket utførelsesform er føleren anbragt i et eksisterende MWD-verktøy og omfatter tre gjensidig ortogonale akselerometere for å måle tre akselerasjonsakser, X, Y og Z. X-aksen anvendes for å måle både laterale og radielle akselerasjoner, Y-aksen anvendes for å måle både laterale og tangentiale akselerasjoner, og Z-aksen anvendes for å måle aksiale akselerasjoner. Signalet fra hver akseføler er kondisjonert ved bruk av tre forskjellige metoder: gjennomsnittlig, topp og øyeblikkelig (signalbunt). Den gjennomsnittlige måling representerer en gjennomsnittlige akselerasjon over en prøvetagningsperiode. Toppmålingen representerer den høyeste akselerasjon som har forekommet i løpet av prøvetagningsperioden, og øyeblikks (signalbunt) målingen registrerer høyfrekvensdata for frekvensanalyse.

[0010] Ved bruk av tre forskjellige akselerasjoner og målinger kan brønndyna-mikk (for eksempel borkrone- og BHA-virvling, borkronestøt og fastkiling-sluring, osv.) detekteres ved bruk av passende algoritmer. Indikasjoner for en eller flere destruktive vibrasjonsmåter overføres så til overflaten. En dataskjerm anvendes for å vise vibrasjonsstyrken og anbefalinger gjøres for å korrigere forskjellige brønnvibra-sjonsmåter som kan identifiseres av verktøyet.

[0011] I samsvar med enda en ytterligere utførelsesform av oppfinnelsen tilveiebringes et integrert lukket reguleringssløyfe analysesystem for riggstedet for å fremskaffe data for boreslamlogging og brønndata, kjøre den analytiske program-vare, og vise data i sanntid, slik at en operatør settes i stand til å modulere en eller flere operasjonsparametere i boresystemet på sanntidsbasis for å optimere operasjonen. Den integrerte informasjon avledes ved intelligent kombinasjon av data til meningsfull og brukbar informasjon som kan vises på en informativ måte.

Kort beskrivelse av tegningene

[0012] De foregående og andre trekk og aspekter ved oppfinnelsesgjen-standen vil bli best forstått ved henvisning til en detaljert beskrivelse av spesifikke utførelsesformer av oppfinnelsen som følger, når denne leses i forbindelse med de vedføyde tegninger, hvori:

[0013] fig. 1 er et funksjonelt blokkdiagram av et integrert, sanntids boredynamikk analysesystem i samsvar med en utførelsesform av oppfinnelsen;

[0014] fig. 2 er et diagram av en borestreng dynamikkføler anvendt i forbindelse med det integrerte boredynamikk analysesystem vist i fig. 1;

[0015] fig. 3 er et diagram av et riggsted informasjonssystem som innlemmer boredynamikk analysesystemet i fig. 1; og

[0016] fig. 4 er en representasjon av en visningsskjerm for borestreng dyna-mikkdata generert i sanntid under en boreoperasjon som anvender systemet ifølge oppfinnelsen.

Detaljert beskrivelse av spesifikke utførelsesformer av oppfinnelsen

[0017] Den følgende fremstilling beskriver av hensyn til tydeligheten ikke alle trekk ved aktuelle implementeringer. Det vil innsees at i utviklingen av enhver slik aktuell implementering, som i ethvert slikt prosjekt må det foretas tallrike tekniske og konstruksjonsavgjørelser for å oppnå utbyggerens spesifikke mål og hensikter, som kan variere fra en implementering til en annen. Videre må det nødvendigvis rettes oppmerksomhet mot passende tekniske og programmeringspraksiser for angjeldende miljø. Det vil innsees at en slik utviklingsanstrengelse kan være komplisert og tidkrevende, men vil likevel være et rutinemessig foretagende for vanlig fagkyndige innen det relevante område.

[0018] Med henvisning til fig. 1 vises der et blokkdiagram som avbilder høy-nivå funksjonaliteten av et integrert boredynamikksystem 10 i samsvar med en utførelsesform av oppfinnelsen. Som vist i fig. 1 innebærer den foreliggende oppfinnelse innsamling og analyse av forskjellige operasjonsdata vedrørende forskjellige operasjonsparametere av brønn, borestreng, og bunnhullssammenstillingen BHA. Blokk 12 representerer akvisisjonen av forskjellige borestrengdata, idet mye av disse kan være kjent fra brønnplaneringsfasen av den totale operasjon. Blokk 14 i fig. 1 representerer akvisisjonen av boreslam loggingdata, hvor de vanlig fagkyndige uten begrensning vil gjenkjenne som inkluderende vekt-på-borkrone "WOB" data, rotasjonshastighet "RPM", informasjonsdata, boreslam vektdata, osv. Mye av disse data fremskaffet som representert ved blokk 14 er dynamikk i og med at den er underkastet stadig endring under den aktuelle boreoperasjon. Blant disse parametere kan enkelte ansees som operatørkontrollerbare, i og med at konvensjonelle boreanlegg vil tilveiebringe en anordning for boreoperatøren til å regulere dem under operasjonen. Likeledes representerer blokk 16 i fig. 1 akvisisjon av måling-under-boring MWD data, inklusive for eksempel helling, borehullsknevinkel "DLS", borehull-størrelse, osv. Som med dataakvisisjonen representert ved blokk 14 representerer data i blokk 16 operasjonsparametere som er underkastet endring under boreoperasjonen.

[0019] Vedrørende boreslamloggingdata i blokk 14 kan disse sanntids brønn-data, spesielt inklusive vibrasjonsdata, leveres av en borestrengføler som for eksempel den kommersielt tilgjengelige Sperry-Sun's DDS™ borestreng dynamikk-føler ("Drillstring Dynamics Sensor"). En eksempelvis DDS 20 er vist i fig. 2. Som det vil være kjent for de vanlig fagkyndige på dette området er DDS 20 foretrukket lokalisert i et eksisterende MWD-verktøy som for eksempel en gammastråledel. I en utførelsesform anvendes tre gjensidig ortogonale akselerometere for å måle tre akselerasjonsakser, X, Y og Z. X-aksen anvendes for å måle både laterale og radielle akselerasjoner, Y-aksen anvendes for å måle både laterale og tangentiale akselerasjoner, og Z-aksen anvendes for å måle aksiale akselerasjoner.

[0020] Signalet fra hvert akse akselerometer kondisjoneres foretrukket ved å anvende tre forskjellige metoder: gjennomsnittlig, topp og øyeblikks (signalbunt). Den gjennomsnittlige måling representerer den gjennomsnittlige akselerasjon over en forut bestemt prøvetagningsperiode. Toppmålingen representerer den høyeste akselerasjon som har forekommet i løpet av en forut bestemt prøvetagningsmetode, og øyeblikks (signalbunt) målingen registrerer høyfrekvensdata for frekvensanalyse.

[0021] Ved bruk av de tre forskjellige akselerasjonsmålinger for hver akse kan foreskjellige brønndynamikkmoduser (for eksempel borkrone- og BHA-virvling, bor-kronestøt, borkronefastkiling-sluring, og lignende) detekteres ved bruk av passende metoder som vil være kjent for de vanlig fagkyndige på dette området. Indikasjoner på destruktive vibrasjonsmodus eller moduser overføres så til overflaten ved bruk av kjente metoder, og tegn for disse målinger kan vises for å avspeile vibrasjonsstyrken ved ethvert gitt tidspunkt. På den annen side er det tatt med i vurderingen at andre følere enn Sperry-Sun's DDS™-føler, inklusive følere med flere eller mindre enn tre følsomhetsakser, kan anvendes ved utøvelsen av den foreliggende oppfinnelse. De vanlig fagkyndige på dette området som har fordelen med den foreliggende beskrivelse vil kjenne til de forskjellige alternativer egnet for deteksjon av uønsket dynamisk operasjon av en borestreng og BHA.

[0022] Med fortsatt henvisning til fig. 1 er alle data fra blokkene 12, 14 og 16 overført til en sanntids dynamikkanalyse modul 18. I den foretrukne utførelsesform utfører dynamikk analysemodulen 18 flere funksjoner, inklusive statisk BHA-analyse for å beregne øvre grensebetingelser, bestemt elementanalyse for å beregne naturlig (resonans) frekvenser og modusformer, og andre metoder for å beregne kritiske rotasjonshastigheter (CRPM).

[0023] I den foretrukne utførelsesform, og i samsvar med et viktig aspekt av oppfinnelsen, forløper dynamikkanalyse programvaremodulen i sanntid, det vil si under den aktuelle boreoperasjon og bearbeider alle statiske, dynamiske og sanntids data som leveres fra de funksjonelle blokker 12, 14 og 16. Konvensjonelle boreslam loggingdata fra blokk 14 inkluderer BHA konfigurasjonsdata, vekt-på-borkrone (WOB) data, rotasjonshastighet (RPM) data, boreslamvektdata og forskjellige andre slike operasjonsparametere for boreoperasjonen. Slike data kan oppnås fra et integrert overflatesystem, eller via overføring fra tredje persons boreslam logging- eller andre digitale riggovervåkningssystemer vanlig anvendt av borekontraktører. Som anført ovenfor inkluderer MWD-data fra blokk 16 helling, DLS, hullstørrelse, osv.

[0024] I samsvar med en utførelsesform av oppfinnelsen, er systemet implementert på et integrert riggsted informasjonssystem 30 som for eksempel det som er skjematisk avbildet i fig. 3. Som vist i fig. 3 innebærer riggstednettverket 32 gjensidig forbindelse av forskjellige komponenter, inklusive en borerigg 42 og dennes assosierte brønnfølere og verktøy 43, en sanntids analysetjener og database 44, foretrukket med et assosiert historisk datalager 45 og et flertall arbeidsstasjoner, inklusive for eksempel en arbeidsstasjon 48 for en selskapsansatt, en arbeidsstasjon 50 for en geolog, en arbeidsstasjon 52 for boreren og en arbeidsstasjon 46 for tredje parts hjelpesystemer. I samsvar med vanlige implementeringer ville en eller flere av de forskjellige arbeidsstasjoner assosiert med riggstednettverket være i stand til å tillate en boreoperatør å kontrollere forskjellige parametere ved en boreoperasjon. Som et enkelt, men avgjort ikke eksklusivt eksempel vil en boreoperatør foretrukket være i stand til å modulere eller regulere en operasjonsparameter som for eksempel BHA rotasjonshastighet under en boreoperasjon på en sanntid, dynamisk basis.

[0025] Det vil være klart for de vanlig fagkyndige at modalitetene av den gjensidige forbindelse mellom de forskjellige komponenter av informasjonssystemet 30 kan variere fra tilfelle til tilfelle, inklusive for eksempel satellitt- og internett-konnektivitet, radiofrekvenstransmisjoner, osv., som vanlig innenfor industrien.

[0026] I en utførelsesform omfatter analysetjeneren 44 et bearbeidingssystem med tilstrekkelig regnemaskinkapasitet til å implementere dynamikkanalysens funksjonalitet beskrevet med henvisning til blokk 18 i fig. 1. I samsvar med et viktig aspekt av oppfinnelsen har analysetjeneren 44, og muligens forskjellige andre arbeidsstasjoner som vist i fig. 3, en grafisk skjerm assosiert dermed for å gi bore-operatøren en visuell visning av resultatene av sanntids dynamikkanalysen utført av sanntids dynamikkanalysemodulen 18. En slik funksjon er representert ved blokk 60 i fig. 1. Dette aspekt av oppfinnelsen er kritisk ettersom det representerer integra-sjonen av dynamikkanalysefunksjonen 18 med dataakvisisjonsfunksjonene (blokker 12, 14 og 16) i sanntid, slik at boreoperatøren settes i stand til å respondere til analyseresultater i sanntid for å oppnå optimal boreytelse.

[0027] En eksempelvis grafisk skjerm 62 for analysedata som representert ved blokk 60 i fig. 1 er vist i fig. 4. Som vist presenterer skjermen 62 en graf 64 av en operasjonsparameter (hastighet) over tid tilsvarende den pågående operasjon av borkronen. Videre viser skjermen 64 i samsvar med den hittil viste utførelsesform et flertall sanntids operasjonsparametere avledet direkte eller ved databehandling og analyse fra data fra akvisisjonsmodulene 12, 14 og 16 som i den eksempelvise utførelsesform inkluderer slike parametere som øyeblikks RPM 68, vekt-på-borkrone 70, hulldiameter 72, boreslamvekt 74, helling 76, borehullknevinkel DLS 78, effektiv lengde av BHA 80 og en indikasjon om tid tilbake før den neste oppdatering av sanntidsanalysen. Det ville selvfølgelig være formålet for boreoperatøren å overvåke og regulere kontrollerbare parametere for å maksimere det siste datum (tid tilbake til CRPM 82) ved et hvilket som helst gitt tidspunkt.

[0028] Som vist i fig. 4 i grafen 64 for rotasjonshastighet vises et flertall forskjellige spor. Mest viktig er sporet 84 som i sanntid viser den øyeblikkelige rotasjonshastighet av borkronen. I tillegg til sporet 84 for den øyeblikkelige RPM er det et flertall av CRPM-spor 86, 88, 90, 92. Som det kan sees i fig. 4 er CRPM-sporene ikke statiske rotasjonshastigheter som kunne avledes fra brønnplanerings-analyse som i den tidligere kjente teknikk, men er snarere dynamiske, varierende spor som avspeiler verdier som endres basert på sanntids analyse av de aktuelle øyeblikkelige boreoperasjonsparametere drøftet i det foregående.

[0029] Som en konsekvens av den grafiske skjermvisning 62 i fig. 4 er en boreoperatør i stand til lett å observere relasjonen mellom de alle de forskjellige operasjonsparametere som disse foreligger i sanntid, og tillate at operatøren foretar operasjonsinnstillinger som gjerne vil føre til optimal boreoperasjon. Selv om det ikke er vist i fig. 4 kan skjermen 62 i en spesiell utførelsesform forsynes med visning eller inkludere andre grafiske visninger og spor, som for eksempel spor av utgangen av DDS borestreng dynamikkfølere som viser gjennomsnittlig, topp og øyeblikks-akselerasjon av BHA. Dette gir fordelaktig operatøren videre innsikt i den totale sanntids operasjonstilstand for boreprosessen og en tilsvarende evne til å foreta passende reguleringer for optimering av boreoperasjonen.

[0030] Man kan forestille seg visse scenarier som illustrerer effektiviteten av den foreliggende oppfinnelse i motsetning til tidligere kjente dynamikkanalyse-systemer som ikke integrerer MWD og andre operasjonsdata med sanntids tilbake-kobling fra en boreoperasjon. I et scenario anvendes en vanlig slammotor-sammenstilling med en 36,8 cm x 44,5 cm tosenters borkrone for å bore en vertikal seksjon, uten fordelen med den lukkede reguleringssløyfe, integrerte metodikk ifølge den foreliggende oppfinnelse. I en slik situasjon, vil vibrasjonsdata samlet av DDS-føleren ikke alltid vise en høy størrelse av vibrasjonene. De gjennomsnittlige laterale vibrasjoner kan indikere en forholdsvis til middels styrke og de aksiale vibrasjoner kan være meget lave. Til tross for slike godartede indikasjoner kan vibrasjons-frekvensene passe til motorens rotorhastighet og antyde at motorvibrasjonen kunne være ansvarlig for en svikt av boreslammotoren; hovedandelen av vibrasjonsenergi kunne imidlertid være absorbert av selve motoren slik at den unngår deteksjon av en vibrasjonsføler i MWD-verktøyet.

[0031] På den annen side foresees et alternativt scenario hvori en lignende boreoperasjon foretas mens det integrerte, lukkede reguleringssløyfesystem ifølge den foreliggende oppfinnelse implementeres. I et slikt scenario kan det iakttas korrelasjon mellom CPRM og økte laterale vibrasjoner, slik at boreoperatøren sikkert kan unngå kritiske betingelser med vibrasjon med høy styrke. Med en grafisk skjerm som avbildet i fig. 4 er operatøren i stand til å unngå tilnærming til CRPM som sannsynligvis kunne føre til komponentsvikt, mens det samtidig ikke er nødvendig enkelt med en gang å stanse boring. I stedet kan en operatør basert på fordelene ved den foreliggende oppfinnelse velge å øke rotasjonshastigheten for å unngå tilnærming til en CRPM for å fjerne resonanseksitasjon og derved stoppe vibrasjon og unngå opphør av boreoperasjonen.

[0032] Den foregående beskrivelse viser tallrike fordelaktige trekk ved den foreliggende oppfinnelse. For det første, i erkjennelse av at resonans er blitt vist å være en viktig årsak til BHA og borkronevirvling tar den foreliggende oppfinnesle i betraktning at der er en god korrelasjon mellom borkronehastighetsforutsigelser og begynnelsen av BHA og borkronevirvling, og at sanntids reaksjoner til tegn på slike effekter signifikant kan redusere sannsynligheten for skadelige operasjonseffekter. For det andre har frekvensanalyser av høyfrekvens signalbuntanalyser vist å være effektive til å identifisere vibrasjonsmekanismer og understøtte nøyaktigheten av modelleringen, mens i tidligere kjente systemer var der ingen effektive mekanismer for å utnytte denne erkjennelse. Som et fundamentalt trekk ved oppfinnelsen har det i den tidligere kjente teknikk ikke vært noen erkjennelse av fordelene ved sanntids modellering av en boreoperasjon sammenlignet med brønnplan (forhånds) modellering. Som et spesifikt eksempel BHA ustabilitet som skyldes forstørrede hull, selv om dette er kjent å være en viktig faktor i BHA og borkronevirvling, har den tidligere kjente teknikk ikke vist seg i stand til å unngå kritiske RPM på den måte som på tenkes ved den foreliggende oppfinnelse.

[0033] Oppsummert er kombinering av sanntids modellering og sanntids brønnvibrasjonsdata i et integrert system i samsvar med den foreliggende oppfinnelse effektiv til å identifisere vibrasjonsmekanismene og derved unngå skadelige vibrasjoner i en hittil ikke oppnådd grad.

[0034] Fra den foregående beskrivelse av en eller flere spesielle implementeringer av oppfinnelsen, vil det være innlysende at et system og en fremgangsmåte for fordeling av integrert, sanntids boredynamikkanalyse og kontroll er blitt vist og som frembyr signifikante fordeler fremfor nåværende metodikker. Selv om et bredt område av implementeringsdetaljer er drøftet heri skal disse ikke betraktes som begrens-ninger med hensyn til området og rammen for den foreliggende oppfinnelse som angitt i de etterfølgende patentkrav. Et bredt område av implementeringsspesifikke variasjoner og endringer fra de viste utførelsesformer, uansett om disse er spesifikt nevnt heri eller ikke, kan utøves uten å gå utenfor ideen og rammen for oppfinnelsen som angitt i de etterfølgende patentkrav.

Claims (13)

1. Fremgangsmåte for å kontrollere en boreoperasjon som innebærer rotasjon av en bunnhullsboresammenstilling som bæres av en borestreng, omfattende trinn med: (a) oppnåelse av sanntids følerdata vedrørende minst én dynamisk operasjonsparameter av nevnte bunnhullssammenstilling; (b) gjennomføring av sanntids analyse av nevnte følerdata for å beregne i det minste en dynamisk kritisk verdi av en operatørregulebar operasjonsparameter av nevnte bunnhullssammenstilling; (c) til en operatør frembys en visning av sanntidsverdien av nevnte operatør-regulerbare operasjonsparameter over tid sammen med sanntidsverdien av den minst ene dynamiske kritiske verdi av nevnte operatørregulerbare operasjonsparameter.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, ytterligere omfattende trinn med å tilveiebringe anordninger for en operatør av nevnte boreoperasjon til å regulere verdien av nevnte operatørregulerbare operasjonsparameter for å unngå nevnte kritiske verdi.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, hvor den operatørregulerbare operasjonsparameter omfatter rotasjonshastighet av nevnte bunnhullssammenstilling.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor nevnte sanntids følerdata vedrørende den minst ene operasjonsparameter uten begrensning omfatter vibrasjonsdata.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, hvor nevnte vibrasjonsdata omfatter laterale vibrasjonsdata.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 3, hvor den minst ene kritiske verdi omfatter en resonansfrekvens av nevnte bunnhullssammenstilling og borestreng.

7. Apparat for utførelse av en boreoperasjon som innebærer rotasjon av en bunnhullsboresammenstilling som bæres av en borestreng, omfattende: en føler for oppnåelse av sanntids følerdata med hensyn til minst én dynamisk operasjonsparameter av nevnte bunnhullssammenstilling; en dynamikk analyseanvendelse for utførelse av sanntidsanalyse av nevnte følerdata og beregning av minst én dynamisk kritisk verdi av nevnte operatør-regulerbare operasjonsparameter av nevnte bunnhullssammenstilling; en grafisk fremstilling for til en operatør å vise sanntidsverdien av nevnte operatørregulerbare operasjonsparameter over tid sammen med sanntidsverdien av den minst ene dynamiske kritiske verdi av nevnte operatørregulerbare operasjonsparameter.

8. Apparat ifølge krav 7, ytterligere omfattende anordninger for en operatør av nevnte boreoperasjon til å regulere verdien av nevnte operatørregulerbare operasjonsparameter for å unngå nevnte kritiske verdi.

9. Apparat ifølge krav 8, hvor nevnte operatørregulerbare operasjonsparameter omfatter rotasjonshastigheten av nevnte bunnhullssammenstilling.

10. Apparat ifølge krav 7, hvor nevnte sanntidsføler omfatter en vibrasjonsføler.

11. Apparat ifølge krav 10, hvor nevnte vibrasjonsføler detekterer vibrasjon i tre ortogonale akser.

12. Apparat ifølge krav 9, hvor den minst ene kritiske verdi omfatter en resonansfrekvens av nevnte bunnhullssammenstilling og borestreng.

13. System for kontroll av en boreoperasjon som innebærer rotasjon av en bunnhullsboresammenstilling som bæres av en borestreng, hvor systemet omfatter apparatet ifølge ethvert av krav 1-12.