NO339046B1 - Fremgangsmåte for boring av i det minste to brønnboringer - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører generelt feltet hydrokarbon-brønnboresystemer. Mer bestemt vedrører oppfinnelsen analyse og/eller styring av boreoperasjoner basert på nedihullsparametere.

Utvinningen av hydrokarboner fra en underjordisk formasjon involverer utplassering av et boreverktøy i jorden. Boreverktøyet drives inn i jorden fra en borerigg for å danne en brønnboring som hydrokarboner produseres gjennom. Under boreprosessen er det ønskelig å samle inn informasjon om boreoperasjonen og undergrunnsformasjonene. Sensorer er anordnet i forskjellige deler av overflatesystemene og/eller nedihullssystemene for å frembringe data blant annet om brønnboringen, jordformasjonene og driftstilstandene. Dataene samles inn og analyseres slik at det kan fattes beslutninger vedrørende boreoperasjonen og jordformasjonene.

En boreoperatør er typisk til stede ved boreriggen for å samle inn og vurdere data om brønnstedet. Boreoperatører overvåker dataene for å se om det eksisterer noen problemer, og for å foreta de nødvendige justeringer av de mekaniske eller elektriske systemer på boreriggen. For eksempel kan boreoperatøren justere borehastigheten, boreretningen, brønnboringstrykket og andre forhold. Ved å foreta justeringer kan boreoperatøren styre boreoperasjonen for å frembringe de ønskede resultater. Boreoperatøren stoler ofte på sin generelle forståelse eller erfaring ved betjening av boreutstyret, slik at brønnboringen bores på den mest effektive måte for å oppnå den ønskede brønnboringsbane, fortrinnsvis ved den lavest mulige kostnad.

Boreren vil typisk direkte utøve styring over brønnboreoperasjonen fra en overflatekontrollstasjon. Ved behandling av dataene, kan brønnboreoperatøren ofte hindre skade på boreverktøyet eller brønnboringen, hvilket kan ødelegge eller hindre brønnboreoperasjonen. I tillegg kan informasjonen brukes til å bestemme en ønsket borebane, optimale betingelser eller på annen måte være til nytte ved boreprosessen.

Forskjellige teknikker har blitt utviklet for å bistå ved styring av boreoperasjoner på brønnstedet. En slik teknikk involverer bruken av overflatekontrollsystemer for å styre nedihulls boreverktøy. Eksempler på overflateborekontrollsystemer er beskrevet i US-patent nr. 6,662,110, som er overdratt til rettsetterfølgeren for den foreliggende søknad. I slike tilfeller finner styringen av boreoperasjonen på brønnstedet sted ved brønnstedet. Én eller flere erfarne boreoperatører er typisk posisjonert på brønnstedet for å overvåke og styre boreoperasjonen.

US 5439064 beskriver en forbedret fremgangsmåte og et apparat for å styre retningen i forkant av en roterende drill for å fremstille en borehull-profil i det vesentlige planlagt på forhånd med minimal krumning og samtidig å opprettholde den optimale boreytelsen. Den foretrukne utførelsesform av systemet omfatter en borestreng; en roterbar borkrone festet på nevnte borestreng; og en kompatibel underenhet i borestrengen, den kompatible underenheten tilrettelegge endringer i retning av boringen av borehullet. Systemet omfatter videre et antall sensorer for å måle påkjenning innenfor den kompatible underenheten, og for å frembringe datasignaler som svarer til påkjenningene. Et reguleringssystem er innrettet for å bruke datasignalene for å endre retningen av borehullet ved å påføre en skjærkraft på borkronen.

I mange tilfeller er boreverktøyet i stand til å samle inn nedihullsdata under boreoperasjonen. Slike tilfeller kan f.eks. inkludere logging-under-boring eller måling-under-boring. I tillegg kan boreverktøyet tas ut av brønnboringen, for å sende formasjonsevalueringsverktøy ned i hullet for ytterligere undersøkelse. Disse formasjonsevalueringsverktøy brukes til å teste og/eller ta prøve av fluid i brønnboringen og/eller den omgivende formasjon. Eksempler på slike formasjonsevalueringsverktøy kan f.eks. inkludere kabeltesteverktøy og kabelprøvetakingsverktøy, så som de som er beskrevet i US-patent nr. 4,860,581 og 4,936,439, som er overdratt til rettsetterfølgeren for den foreliggende søknad.

Informasjonen som samles inn avformasjonsevalueringsverktøyet blir typisk sendt til overflaten (enten med kabel eller ved opphenting av verktøyet). Formasjonsevalueringsinformasjon brukes ofte f.eks. til å bestemme hvor produserbare ressurser er lokalisert. Så snart formasjonsevalueringsverktøyet har fullført sin undersøkelse, tas det ut og boreverktøyet kan på ny settes inn for å fortsette boreprosessen.

Til tross for disse fremskritt ved boreoperasjoner, gjenstår det et behov for å styre boreoperasjonene ved ett eller flere brønnsteder fra en ytre lokalisering. Det er ønskelig at et slikt system er i stand til å inkorporere et mangfold av data fra ett eller flere brønnsteder, og fremføre kommandoer som respons på disse, fortrinnsvis i sanntid. Det er videre ønskelig at et slikt system er i stand til automatisk og/eller manuell aktuering av slike kommandoer fra den ytre lokalisering, for å redusere eller eliminere behovet for boreoperatører på brønnstedet og/eller øke nivået av ekspertise som er tilgjengelig på brønnstedet/brønnstedene.

I minst ett aspekt vedrører den foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for boring av minst én brønnboring fra en ytre lokalisering. Brønnboringen er lokalisert på et brønnsted som har en borerigg med et nedihulls boreverktøy som er opphengt derfra. Fremgangsmåten involverer selektiv fremføring av nedihullsboreverktøyet inn i jorden for å danne den minst ene brønnboring, innsamling av brønnstedsparametere fra en flerhet av sensorer som er posisjonert omkring brønnstedet, sending av i det minste en del av brønnstedsparametrene til et ytre kontrollsenter, utførelse av en analyse av brønnstedsparametrene, og automatisk justering av brønnstedets oppsett fra det ytre senter basert på analysen av brønnstedets parametere. Nedihullsboreverktøyet opereres i henhold til et oppsett for brønnstedet.

I et annet aspekt vedrører den foreliggende oppfinnelse et system for boring av en brønnboring fra en ytre lokalisering. Systemet er forsynt med ett eller flere brønnsteder, et ytre kontrollsenter og en ytre kommunikasjonsforbindelse. Hvert brønnsted har en boresammenstilling, en flerhet av sensorer og en brønnsteds-transceiver. Boresammenstillingen har et boreverktøy som er opphengt fra en borerigg via en borestreng, og en borkrone ved en nedihulls ende av denne, tilpasset til fremføring i jorden, for å danne brønnboringen. Flerheten av sensorer er anordnet omkring brønnstedene. Sensorene er tilpasset til å samle inn brønnstedsparametere. Brønnstedstransceiveren sender signaler fra og mottar signaler ved brønnstedet. Det ytre kontrollsenter er forsynt med en ytre prosessor, en ytre transceiver og en ytre kontroller. Den ytre prosessor er tilpasset til å frembringe en analyse av brønnstedets parametere og å fatte beslutninger som respons på dette. Den ytre transceiver sender signaler fra og mottar signaler ved den ytre lokalisering. Den ytre kontroller er tilpasset til automatisk å justere brønnstedets oppsett i henhold til analysen av brønnstedets parametere. Den ytre kommunikasjonsforbindelse er anordnet mellom brønnstedet og ytre transceivere for å overføre signaler derimellom.

I enda et annet aspekt vedrører den foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for boring av minst én brønnboring ved et brønnsted fra en ytre lokalisering. Fremgangsmåten inkluderer selektivt operering av et nedihulls boreverktøy i henhold til et brønnsteds oppsett for å danne den minst ene brønnboring ved brønnstedet, innsamling av brønnstedets parametere fra en flerhet av sensorer som er posisjonert omkring brønnstedet, selektiv justering av brønnstedets oppsett på brønnstedet via en kontrollenhet på brønnstedet, sending av i det minste en del av brønnstedets parametere fra brønnstedet til et ytre kontrollsenter, fatting av beslutninger ved det ytre kontrollsenter basert på en analyse av brønnstedets parametere, og sending av kommandoer fra det ytre senter til brønnstedets kontrollenhet for å justere brønnstedets oppsett.

Foreliggende oppfinnelse er særlig egnet til å tilveiebringe en

fremgangsmåte for boring av i det minste to brønnboringer fra en ytre lokalisering, idet hver av de minst to borehull er lokalisert på et respektiv brønnsted som har en borerigg med et nedihulls-boreverktøy opphengt fra denne, omfattende selektivt å fremfører hvert av nedihulls-boreverktøyene ned i jorden for å danne de i det minste to brønnboringer, nedihulls-boreverktøyene opereres i henhold til de respektive brønnsteders oppsett; å samle inn brønnparametere fra et flertall sensorer plassert rundt brønnene; overføre minst en del av brønnparametere fra hver av brønnene til et ytre kontrollsenter; utføre en analyse av brønnparameterne fra hver av brønnene, hvor analysen av brønnparameterne fra hver av brønnene består av: å sammenligne brønnparameterne fra hver av brønnene med det respektive brønnstedets oppsettet for å avgjøre eventuelle avvik fra borestedets oppsett; og å kombinere og å sammenligne brønnparameterne fra hver av brønnene for en synergistisk analyse av borehulls parameterne; og overføring av en kommando fra det ytre kontrollsenteret til en mottaker plassert ved hver av brønnene, hvor kommandoen endrer en bane til nedihulls-boreverktøyet, og som er basert på analysen av brønnparameterne.

Foreliggende oppfinnelse er videre egnet til å tilveiebringe fremgangsmåte for boring av i det minste to brønnboringer ved et respektiv brønnsted fra en ytre lokasjon, omfattende selektivt å betjene minst to boreverktøy i henhold til et brønnoppsett for å danne de i det minste to brønnboringer; å samle inn brønnparametere fra et flertall sensorer plassert omkring i det minste to brønner; selektivt å justere hvert brønn oppsettet på brønnstedet via en brønnstyringsenhet; overføre minst en del av brønnparameterne fra hver av brønnene til et ytre kontrollsenter; sammenligne hver av brønnparametere fra hver av brønnene med det respektive brønnoppsettet for å bestemme eventuelle avvik fra borestedets oppsett; kombinere og sammenligne brønnparametere fra hver av brønnene for synergistisk analyse av borehulls parameterne; og overføring av en kommando for å justere automatisk boring av boreverktøyet lokalisert på hvert av brønnstedene fra det ytre kontrollsenteret basert på en analyse av brønnstedenes parametere i det ytre kontrollsenteret.

Andre aspekter av den foreliggende oppfinnelse vil bli tydelige med ytterligere henvisning til tegningene og den følgende beskrivelse.

En bedre forståelse av den foreliggende oppfinnelse kan fås når den følgende detaljerte beskrivelse av den foretrukne utførelse betraktes sammen med de følgende tegninger, hvor: Fig. 1 er et sideriss, delvis i snitt, av et brønnsted med overflatesystem og nedihullssystem for boring av en brønnboring. Fig. 2 er et skjematisk riss av et ytre system for styring av boringen av én eller flere brønnboringer. Fig. 3 er et skjematisk riss av et kommunikasjonssystem for et ytre borekontrollsystem. Fig. 4 er et flytskjema over fremgangsmåten til styring av boringen av minst én brønnboring fra en ytre lokalisering. Fig. 1 viser et brønnstedsystem 1 som den foreliggende oppfinnelse med fordel kan benyttes sammen med. Brønnstedssystemet inkluderer et overflatesystem 2, et nedihullssystem 3 og en overflatekontrollenhet 4. I den viste utførelse er et borehull 11 dannet ved hjelp av roterende boring på en måte som er velkjent. De som har ordinær fagkunnskap innen teknikken og som gis understøttelse i denne offentliggjøring vil imidlertid forstå at den foreliggende oppfinnelse også finner anvendelse ved andre boreapplikasjoner enn konvensjonell roterende boring (eksempelvis slammotorbasert retningsboring), og at den ikke er begrenset til landbaserte rigger.

Nedihullssystemet 3 inkluderer en borestreng 12 som er opphengt inne i borehullet 11 med en borkrone 15 ved sin nedre ende. Overflatesystem et 2 inkluderer den landbaserte plattform og boretårnsammenstilling 10 som er posisjonert over borehullet 11 som penetrerer en undergrunns formasjon F. Sammenstillingen 10 inkluderer et rotasjonsbord 16, en kelly 17, en krok 18 og en roterende svivel 19. Borestrengen 12 roteres ved hjelp av rotasjonsbordet 16, og tilføres energi ved hjelp av midler som ikke er vist, som er i inngrep med kellyen ved den øvre ende av borestrengen. Borestrengen 12 er opphengt fra en krok 18, som er festet til en løpeblokk (heller ikke vist), gjennom kellyen 17 og en roterende svivel 19 som tillater rotasjon av borestrengen i forhold til kroken.

Overflatesystemet inkluderer videre borefluid eller slam 26 som er lagret i en grop 27 som er tildannet ved borestedet. En pumpe 29 leverer borefluidet 26 til det indre av borestrengen 12 via en port i svivelen 19, hvilket forårsaker at borefluidet strømmer nedover gjennom borestrengen 12, som vist med retningspilen 9.

Borefluidet forlater borestrengen 12 via porter i borkronen 15, og sirkulerer deretter oppover gjennom området mellom utsiden av borestrengen og veggen i borehullet, benevnt ringrommet, som vist med retningspilene 32. På denne måte smører borefluidet borkronen 15 og fører formasjonsborekaks opp til overflaten, hvor det returneres til gropen 27 for resirkulasjon.

Borestrengen 12 inkluderer videre en bunnhullssammenstilling (bottom hole assembley, BHA), generelt angitt som 100, nær borkronen 15 (med andre ord, innenfor flere vektrørlengder fra borkronen). Bunnshullssammenstillingen inkluderer muligheter for måling, prosessering og laging av informasjon, så vel som kommunikasjon med overflaten. BHA'en 100 inkluderer således blant annet en anordning 110 for bestemmelse av og kommunisering av én eller flere egenskaper i formasjonen F som omgir borehullet 11, så som formasjonens resistivitet (eller konduktivitet), naturlige stråling, tetthet (gammastråle eller nøytron) og poretrykk.

BHA'en 100 inkluderer videre vektrør 130, 150 for utførelse av forskjellige andre målefunksjoner. Vektrøret 150 rommer et verktøy for måling under boring (Measurement-while-drilling, MWD). MWD-verktøyet inkluderer videre en anordning 160 for generering av elektrisk kraft til nedihullssystemet. Selv om et slampulssystem er vist med en generator som er drevet av strømmen av det borefluid 26 som strømmer gjennom borestrengen 12 og MWD-vektrøret 150, kan andre kraftsystemer og/eller batterisystemer anvendes.

Sensorer er lokalisert omkring brønnstedet for å samle inn data, fortrinnsvis i sanntid, vedrørende operasjonen på brønnstedet, så vel som tilstander på brønnstedet. For eksempel kan monitorer, så som kameraer 6, være anordnet til å tilveiebringe bilder av operasjonen. Overflatesensorer eller -måleinstrumenter 7 er anordnet omkring overflatesystemene for å tilveiebringe informasjon om overflateenheten, så som blant annet standrørtrykk, kraklast, dybde, overflatedreiemoment, omdreininger pr. minutt ved rotasjonen. Nedihullssensorer eller -måleinstrumenter 8 er anordnet omkring boreverktøyet og/eller brønnboringen for å tilveiebringe informasjon om nedihullstilstander, så som blant annet brønnboringens trykk, vekt på borkronen, dreiemoment på borkronen, retning, inklinasjon, vektrørets omdreininger pr. minutt, verktøyets temperatur, ringromstemperatur og verktøyflate. Informasjonen som er samlet opp av sensorene og kameraene føres til overflatesystem et, nedihullssystemet og/eller overflatekontrollenheten.

MWD-verktøyet 150 inkluderer en kommunikasjons-delsammenstilling 152 som kommuniserer med overflatesystem et. Kommunikasjons-delsammenstillingen 152 er tilpasset til å sende signaler til og motta signaler fra overflaten ved bruk av slampulstelemetri. Kommunikasjons-delsammenstillingen kan f.eks. inkludere en sender som genererer et signal, så som et akustisk eller elektromagnetisk signal, som er representativt for de målte boreparametere. Det genererte signal mottas ved overflaten av transdusere, representert ved henvisningstall 31, som omformer de mottatte akustiske signaler til elektroniske signaler for videre prosessering, lagring, kryptering og bruk i henhold til konvensjonelle metoder og systemer. Kommunikasjon mellom nedihullssystemene og overflatesystemene er vist som slampulstelemetri, så som det som er beskrevet i US-patent nr. 5,517,464, som er overdratt til rettsetterfølgeren for den foreliggende oppfinnelse. Det vil forstås av en med fagkunnskap innen teknikken at et mangfold av telemetrisystemer kan anvendes, så som borerør med ledning, elektromagnetiske telemetrisystemer eller andre kjente telemetrisystemer.

En kommunikasjonsforbindelse kan etableres mellom overflatekontrollenheten 4 og nedihullssystemet 3 for å betjene boreoperasjonen. Nedihullssystemet kommuniserer typisk med overflatekontrollenheten via overflatesystemet. Signaler overføres typisk til overflatesystem et via slampulstelemetri, og overføres deretter fra overflatesystemet til overflatekontrollenheten via kommunikasjonsforbindelsen 14. Signalene kan alternativt føres direkte fra nedihullsboreverktøyet til overflatekontrollenheten via kommunikasjonsforbindelsen 5. Overflatekontrollenheten kan sende kommandoer tilbake til nedihullssystemet for å aktivere BHA'en 100 og utføre forskjellige nedihullsoperasjoner og/eller justeringer. Overflatekontrollenheten kan deretter betjene overflatesystemet og/eller nedihullssystemene. For eksempel kan borekreftene styres ved å justere strømmen av slam gjennom slampumpen fra overflaten og inn i nedihullssystemet. Slike justeringer av overflatesystemene og/eller nedihullssystemene kan brukes til å styre boreoperasjonen.

Betjeningen av boreoperasjonen kan utføres ved manuell aktuering av forskjellige ventiler, brytere eller andre innretninger, hvilket vil forstås av de som har fagkunnskap innen teknikken. Brønnstedet er satt opp slik at måleinstrumenter, ventiler, brytere og andre innretninger i overflatesystemene og/eller nedihullssystemene er i en initial innstilling, generelt benevnt "brønnstedets oppsett". Dette brønnstedets oppsett kan selektivt justeres for å styre boreretningen.

Brønnstedet 1 kan valgfritt være forsynt med automatiserte systemer som er i stand til å utføre de nødvendige justeringer av brønnstedets oppsett, enten istedenfor eller sammen med manuelle systemer. Som med de manuelle systemer kan automatiske systemer anvendes til å justere og/eller styre overflatesystemet 2 og/eller nedihullssystemet 3. For eksempel kan nedihullssystemer med lukket sløyfe inkorporeres i nedihullssystemet 3 for automatisk å justere boreoperasjonen som respons på informasjon som samles inn fra nedihullssensorer. Eksempler på slike nedihulls kontrollsystemer er beskrevet i US-søknad med serienr. 10/065,080, som er overdratt til rettsetterfølgeren for den foreliggende oppfinnelse. Overflatekontrollenheten 4 kan også være tilpasset til automatisk å styre boreoperasjonen. Eksempler på teknikker hvor overflatekontrollsystemer automatisk styrer boreoperasjonen er vist, f.eks. i US-patent nr. 6,662,110, US søknad med serienr. 10/248,704 og US søknad med serienr. 10/334,437, som alle er overdratt til rettsetterfølgeren for den foreliggende oppfinnelse.

Overflatekontrollenheten 4 kan brukes til å aktuere den manuelle og/eller automatiske styring av boreoperasjonen. Overflatekontrollenheten 4 mottar informasjon fra sensorene 6, 7 og 8 via kommunikasjonsforbindelsen 5 mellom overflatekontrollenheten og nedihullssystemet og/eller kommunikasjonsforbindelsen 14 mellom overflatekontrollenheten og overflatesystemet. Informasjonen mottas fortrinnsvis av overflatekontrollenheten i sanntid, slik at boreoperasjonen kan overvåkes kontinuerlig. Overflatekontrollsysemet kan forsynes med prosessorer for å analysere dataene og/eller aktuatorer for å respondere på disse. Aktuatorer kan f.eks. tilveiebringes til å justere slampumpens mengde ved overflaten, boreretningen nede i hullet, osv., hvilket vil forstås av de som har fagkunnskap innen teknikken. En boreoperatør kan være lokalisert ved overflatekontrollenheten for å overvåke, analysere og/eller respondere på informasjon som mottas. I enkelte tilfeller kan et feltservice-mannskap transporteres til flere steder for å utføre de manuelle styringer. Overflatekontrollenheten kan alternativt være forsynt med systemer for automatisk styring av boreoperasjonen, som beskrevet ovenfor. Forskjellige kombinasjoner av manuell og/eller automatisk overflatestyring kan brukes for å betjene boreoperasjonen.

Det skal nå vises til fig. 2, hvor et fjerntliggende, eller ytre (offsite), system 200 for styring av en boreoperasjon er vist. Det ytre system 200 inkluderer et ytre kontrollsenter 202 som er operativt forbundet til ett eller flere (i dette tilfelle 4) brønnsteder 212a, b, c og d for styring av disse via en kommunikasjonsforbindelse 214 (henholdsvis a, b, c og d) mellom disse.

Brønnstedene 212 kan være en hvilken som helst type brønnsted, så som brønnstedssystemet 1 på fig. 1. Brønnstedet 212a inkluderer en borerigg 222 med et nedihullsverktøy 224a for måling-under-boring som er utplassert derfra, inn i brønnboringen 225a. Brønnstedet 212a inkluderer videre en overflatekontrollenhet 228a som er tilpasset til å kommunisere med overflatesystem er og nedihullssystemer på brønnstedet. Overflatekontrollenheten sender den informasjon som er mottatt fra brønnstedet til det ytre kontrollsenter. Det ytre kontrollsenter sender kommandoer tilbake til overflatekontrollenheten for å foreta justeringer på boreoperasjonen som nødvendig.

Brønnstedet 212b er hovedsakelig det samme som brønnstedet 212a, med unntak av at kommunikasjonsforbindelsen direkte forbinder det ytre kontrollsenter og boreverktøyet 224b nede i hullet. Dette gjør det mulig for det ytre kontrollsenter å foreta justeringer direkte på nedihullsboresystemet. En kommunikasjonsforbindelse kan være også være anordnet mellom det ytre kontrollsenter og overflateboresystemene (ikke vist).

Under boreoperasjonen kan boreverktøyet 224 tas ut og et kabelverktøy kan plasseres i brønnboringen for ytterligere testing. Brønnstedet 212c viser et kabelverktøy 224c som er opphengt i brønnboringen 225c. Kabelverktøyet er tilpasset til å evaluere en formasjon F som er penetrert av brønnboringen for å bestemme forskjellige nedihullstilstander. Eksempler på kabelverktøy er vist i US-patent nr. 4860581 og 4936439, som er overdratt til rettsetterfølgeren for den foreliggende oppfinnelse. Andre nedihullsverktøy, så som elektromagnetiske verktøy, hurtig-formasjonstesteverktøy, nukleære magnetiske verktøy, verktøy for logging-under-boring, verktøy for foringsrørboring, verktøy for kabelboring og andre nedihullsverktøy kan anordnes i brønnboringer på hvert av brønnstedene for å utføre forskjellige operasjoner. Ett eller flere av disse verktøyene er utstyrt med sensorer for å samle inn nedihullsdata og hente opp data til

overflatekontrollenheten.

Brønnstedet 212d viser et kveilrørsverktøy 224d som er posisjonert i brønn-boringen 225d. Dette viser at andre boreverktøy, så som verktøy for logging-under-boring, kabelboring eller foringsrørboring, også kan anvendes og styres av det ytre kontrollsenter.

Brønnstedene 212a, b, c og d er forbundet til det ytre kontrollsenter 202 via kommunikasjonsforbindelser henholdsvis 214a, b, c og d.

Kommunikasjonsforbindelsene kan være en hvilken som helst type av kommunikasjonsforbindelser, så som telefonlinjer (214a), internett (214b), satellitt (214c), antenne (214d), mikrobølge, radio, mobiltelefoner, osv. Kommunikasjonsforbindelser mellom et fjerntliggende system og et brønnsted er beskrevet f.eks. i US søknad med serienr. 10/157,186 som er overdratt til rettsetterfølgeren for den foreliggende oppfinnelse.

Kommunikasjonsforbindelsen 214 er tilpasset til å føre signaler mellom brønnstedene og det ytre kontrollsenter. Generelt sendes informasjon som samles inn på brønnstedet til det ytre kontrollsenter, og kommandoer returneres som respons på dette. Kommandoene sendes fortrinnsvis i sanntid for å tillate kontinuerlig styring av brønnstedet/brønnstedene. Kommandoene kan brukes f.eks. til å endre overflatesystem er og/eller nedihullssystemer, for å justere boreoperasjonen for å bore langs den ønskede bane i henhold til de ønskede parameter. Det ytre kontrollsenter kan også valgfritt brukes til å styre andre operasjoner på brønnstedet/brønnstedene.

En ytterligere kommunikasjonsforbindelse, så som forbindelsen 228, kan etableres mellom brønnboringene. På denne måten kan informasjon utveksles mellom brønnboringer. I tillegg kan signaler føres fra et brønnsted til det ytre kontrollsenter via et mellomliggende brønnsted. Dette kan være nyttig f.eks. i tilfelle hvor det brønnsted ikke er i stand til å kommunisere direkte med det ytre kontrollsenter på grunn av lokalisering, eller når kommunikasjonsforbindelsen 214 ikke kan etableres mellom dem. Dette tilveiebringer muligheten for at det ytre kontrollsenter kan styre et første brønnsted gjennom en kommunikasjonsforbindelse fra et annet brønnsted. Et eneste brønnsted kan funksjonere som et ytre kontrollsenter for ett eller flere andre brønnsteder og gi kommandoer til og styre flere brønnsteder. Andre iterasjoner av kommunikasjonsforbindelser og samhandling mellom steder er også tenkelig.

Fig. 3 viser skjematisk kommunikasjonen for det ytre system 200. Brønnstedet 212 inkluderer sensorer 300 for innsamling av informasjon om brønnstedet. Sensorene kan være måleinstrumenter, monitorer, kameraer, osv., lokalisert omkring overflatesystem er og/eller nedihullssystemer. Dataene samles inn og prosesseres av en prosessor 302. Transdusere, kodeinnretninger og andre innretninger kan brukes til å omforme, komprimere eller på annen måte behandle signalet som nødvendig. Automatiske og/eller manuelle systemer kan anvendes på brønnstedet for selektivt å respondere på dataene som mottas fra sensorene. Dataene sendes via transceiveren 304 gjennom kommunikasjonsforbindelsen 214 til den ytre kontrollenhet 202.

Det ytre kontrollsenter mottar informasjon fra brønnstedene via transceiver 306. Informasjonen lagres og prosesseres av prosessoren 308. Hvis det er ønskelig kan en monitor/et display 310 også være anordnet til å vise informasjon som vedrører den mottatte informasjon. Så snart den er analysert kan informasjonen brukes til å fatte beslutninger om boreoperasjonen på brønnstedet. Kommandoer som er basert på beslutningene formuleres og sendes via transceiveren 306 gjennom kommunikasjonsforbindelsen 214, tilbake til brønnstedet 212. Brønnstedet er forsynt med aktuator(er) 312 for aktivering av kommandoene på brønnstedet.

Det ytre kontrollsenter kommuniserer med brønnstedene 212 via kommunikasjonsforbindelsen 214. Kommunikasjonsforbindelsen kan være tilkoplet til én eller flere lokaliseringer på brønnstedet 212. For eksempel kan kommunikasjonsforbindelsen være tilkoplet til en transceiver som er posisjonert ved overflatesystemene og/eller nedihullssystemene. Kommunikasjonsforbindelsen kan også være posisjonert i en overflatekontrollenhet som er operativt forbundet til overflatesystemene og nedihullssystemene via en sekundær kommunikasjonsforbindelse. Én eller flere forbindelser kan tilføyes til flere ytre forbindelser, flere brønnboringer og/eller flere posisjoner omkring brønnstedet/brønnstedene.

Ett eller flere av brønnstedene kan sende informasjon til det ytre kontrollsenter for analyse. Informasjonen kan lagres og/eller brukes til å fatte beslutninger i sanntid. Informasjonen over og/eller mellom de flere brønnboringer kan sammenlignes og analyseres for å bistå ved bestemmelse av geologiske tilstander, lokalisering av formasjoner, så vel som annen informasjon. Informasjonen kan lagres separat, eller kombineres som nødvendig. I tillegg kan boredata, brønnboringsdata formasjonsdata og andre data fra ett eller flere verktøy kombineres for ytterligere analyse. For eksempel kan data fra boreverktøyet og et kabelverktøy som er anordnet i den samme brønnboringen brukes for analyse. Data fra boreverktøy og/eller kabelverktøy i tilstøtende brønnboringer kan også analyseres. Evnen til å kombinere, sammenligne og evaluere flere brønnboringer og/eller data fra flere kilder kan brukes til synergistisk analyse av et bredt mangfold av data. Datamaskinprogrammer kan brukes til å modellere brønnsteder og designe boreplaner for én eller flere brønnboringer.

Én eller flere operatører kan posisjoneres på det ytre kontrollsenter for å se gjennom, prosessere og overvåke informasjon som mottas fra brønnstedet/brønn-stedene, og for sende kommandoer som respons på disse. Boreoperatøren kan være lokalisert på det ytre senter for å overvåke og styre flere enn én brønnboring. Den avanserte ekspertise til en operatør kan da stilles til rådighet for flere brønnboringer. Ekspertisen, informasjonen og kommanderingsevnen kan plasseres i det ytre senter for å tillate aktuering av borejusteringer for flere brønnsteder. Bemanningen ved hver individuelle brønnboring kan da reduseres eller flyttes til det ytre senter.

Det ytre kontrollsenter kan automatiseres til å sende kommandoer som respons på dataene i henhold til forhåndsbestemte kriterier. Kombinasjoner av manuelle og automatiserte systemer kan også anvendes. For eksempel kan systemet være automatisert, men tillate manuell intervensjon av en operatør hvis dette er nødvendig. Systemet kan være anordnet til å respondere automatisk på alarmer. Et eksempel på et automatisert system som kan aktiveres basert på alarmkriterier er offentliggjort i US søknad med serienr. 10/334,437, som er overdratt til rettsetterfølgeren for den foreliggende oppfinnelse.

Systemet som er vist på fig. 2 og 3 brukes til å motta

brønnstedsinformasjon og tilveiebringe borekommandoer som respons på denne. Det vil imidlertid forstås at systemet kan brukes til å operere og styre et mangfold av nedihullsverktøy, så som kabelsystemer, kveilrørssystemer, systemer for logging-under-boring, overflatesystem er og annet brønnstedsutstyr og/eller brønnstedsoperasjoner.

Fig. 4 viser en fremgangsmåte 400 for boring av minst én brønnboring fra en ytre lokalisering. Som et eksempel vil det ytre system 200 på fig. 2 bli brukt til å demonstrere fremgangsmåten. Boreverktøyet 224a føres selektivt frem, inn i jorden 410. Boreverktøyet kan stoppes, startes, trekkes tilbake og/eller føres frem som nødvendig under boreprosessen. Sensorer som er anordnet omkring brønnstedet 212 samler inn informasjon om brønnstedet, så som brønnstedsparametere fra overflatesystemet, nedihullssystemet, brønnboringen og/eller den omgivende formasjon 412. Dataene kan samles inn fra boreverktøyet mens det blir ført frem inn i jorden for å danne borehullet, fra boreverktøyet mens det er i ro, fra en kabel 224c eller et annet verktøy som er posisjonert i brønnboringen, fra overflatesystemene, fra allerede eksisterende data eller manuelt innlagte data.

Brønnstedets parametere sendes til det ytre kontrollsenter 414. Brønn-stedets parametere kan sendes som mottatt i sanntid, eller i forskjellige intervaller, ettersom hva som er ønskelig. Informasjonen kan sendes fra én eller flere av sensorene på ett eller flere av brønnstedene, og samles opp for analyse på det ytre kontrollsenter 202. Så snart de er mottatt kan dataene behandles på et mangfold av måter. Dataene analyseres og beslutninger tas basert på de brønnstedsparametere som er mottatt 416. Beslutningen kan fattes basert på enkelte av eller noen av dataene i sanntid eller i forskjellige intervaller. Beslutningene kan baseres på forhåndsbestemte kriterier, operatørerfaring, ønskede resultater, programmerte modeller, osv. Beslutningene brukes deretter til å designe en ønsket boreplan. For å sette boreplanen i verk, justeres brønnstedets oppsett automatisk av det ytre kontrollsenter, basert på analysen av brønnstedets parametere 418.

Kommandoer blir typisk sendt til brønnstedet for å justere brønnstedets oppsett. Så snart de er mottatt på brønnstedet blir kommandoene implementert. Modifikasjonen av brønnstedets oppsett endrer i sin tur boreoperasjonen. For eksempel kan borehastigheten eller trajektorien justeres basert på de mottatte data. Kommandoer kan sendes til én eller flere av boreoperasjonene på ett eller flere brønnsteder for å endre brønnstedets oppsett for å oppnå den ønskede borehastighet og/eller bane.

Claims (23)

1. Fremgangsmåte for boring av i det minste to brønnboringer (11) fra en ytre lokalisering, idet hver av de minst to borehull er lokalisert på et respektiv brønnsted (212) som har en borerigg (10) med et nedihulls-boreverktøy (224) opphengt fra denne, karakterisert vedat den omfatter: selektivt å fremfører hvert av nedihulls-boreverktøyene (224) ned i jorden for å danne de i det minste to brønnboringer (11), nedihulls-boreverktøyene (224) opereres i henhold til de respektive brønnsteders (212) oppsett; å samle inn brønnparametere fra et flertall sensorer (300) plassert rundt brønnene (11); overføre minst en del av brønnparameterne fra hver av brønnene (11) til et ytre kontrollsenter (202); utføre en analyse av brønnparameterne fra hver av brønnene (11), hvor analysen av brønnparameterne fra hver av brønnene (11) består av: å sammenligne brønnparameterne fra hver av brønnene med det respektive brønnstedets (212) oppsettet for å avgjøre eventuelle avvik fra borestedets (212) oppsett; og å kombinere og å sammenligne brønnparameterne fra hver av brønnene (11) for en analyse med synergivirkning av borehulls parameterne; og overføring av en kommando fra det ytre kontrollsenteret (202) til en mottaker (306) plassert ved hver av brønnene (11), hvor kommandoen endrer en bane til nedihulls-boreverktøyet (224), og som er basert på analysen av brønnparameterne.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, hvor den videre omfatter manuell justering av brønnstedets (212) oppsett på brønnstedet (212).

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, hvor den videre omfatter automatisk justering av brønnstedets (212) oppsett på brønnstedet (212).

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 3, hvor de automatiske justeringer gjøres med det ene av en overflatekontrollenhet (4), en nedihulls kontrollenhet (3) og kombinasjoner av disse.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor minst en del av sensorene (300) er plassert rundt en av et overflatesystem (2) til brønnstedet (212), et nedhulls system (3) til brønnstedet (212), brønnboringen (11) og en tilstøtende formasjon og kombinasjoner derav.

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, videre omfattende etablering av en ytre kommunikasjonsforbindelse (214) mellom det ytre kontrollsenteret (200) og brønnstedet (212).

7. Fremgangsmåtes om angitt i krav 6, hvor den ytre kommunikasjonsforbindelsen (214) er mellom det ytre kontrollsenteret (202) og en overflatekontrollenhet (4) på brønnstedet (212).

8. Fremgangsmåte som angitt i krav 7, videre omfattende etablering av en kommunikasjonsforbindelse (214) på stedet, mellom overflatekontrollenheten (4) og det ene av et overflatesystem (2) på brønnstedet (212), et nedihulls system (3) på brønnstedet (212) og kombinasjoner av disse.

9. Fremgangsmåte som angitt i krav 6, hvor den ytre kommunikasjonsforbindelsen (214) er mellom det ytre kontrollsenteret (202) og nedihulls-verktøyet (224).

10. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, videre omfattende etablering av en brønnstedskommunikasjonsforbindelse mellom ett eller flere brønnsteder (212).

11. Fremgangsmåte ifølge krav 1, videre omfattende utplassering av et brønnverktøy (224) i borehullet (11).

12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, hvor minst en del av sensorene (300) er plassert om brønnverktøyet (224).

13. Fremgangsmåte ifølge krav 11, hvor boreverktøyet blir fjernet før utplassering av nedihulls-verktøyet (224), og settes inn igjen etter fjerningen av nedihulls-verktøyet (224).

14. Fremgangsmåte ifølge krav 11, hvor brønnverktøyet er en av et kabelverktøy, et kveilerør-verktøy, et hurtig dannende testerverktøy, et elektromagnetisk verktøy og kombinasjoner derav.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor parameterne overføres via en av satellitt, kabel, telelinjer, internett, radio, mikrobølger og kombinasjoner derav.

16. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor sende og justerings trinnene utføres i sanntid.

17. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor sende og justerings trinnene utføres i intervaller.

18. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor boreverktøyet er en av et måling under borings verktøy, et logging under boring, et kabelboreverktøy, et foringsrør boreverktøy og kombinasjoner derav.

19. Fremgangsmåte for boring av i det minste to brønnboringer (11 )ved et respektiv brønnsted (212) fra en ytre lokasjon,karakterisert ved: selektivt å betjene minst to boreverktøy (224) i henhold til et brønnoppsett for å danne de i det minste to brønnboringer (11); å samle inn brønnparametere fra et flertall sensorer (300) plassert omkring i det minste de to brønner (11); selektivt å justere hvert brønn oppsett på brønnstedet (2219 via en brønnstyringsenhet (3); overføre minst en del av brønnparameterne fra hver av brønnene (11) til et ytre kontrollsenter (202); sammenligne hver av brønnparameterne fra hver av brønnene (11) med det respektive brønnoppsettet for å bestemme eventuelle avvik fra borestedets oppsett; kombinere og sammenligne brønnparametere fra hver av brønnene (11) for en analyse med synergivirkning av borehulls parameterne; og overføring av en kommando for å justere automatisk boring av boreverktøyet (224) lokalisert på hvert av brønnstedene (212) fra det ytre kontrollsenteret (202) basert på en analyse av brønnstedenes parametere i det ytre kontrollsenteret (202).

20. Fremgangsmåte ifølge krav 19, videre omfattende manuelt å justere brønnoppsettet på brønnstedet (212).

21. Fremgangsmåte ifølge krav 19, videre omfattende automatisk å justere brønnoppsettet på brønnstedet (212).

22. Fremgangsmåte ifølge krav 19, videre omfattende å bestemme kommandoen i det ytre kontrollsenteret (200) som reaksjon på hver av brønnparameterne; overføring av kommandoen fra det ytre kontrollsenteret (200) til en overflate-styreenhet (202) for hver av brønnene (11); automatisk overføring av kommandoen fra overflatestyreenheten (202) til nedihulls-boreverktøyene (224); og gjennomføring av kommandoen ved de respektive nedihulls-boreverktøyene (224).

23. Fremgangsmåte ifølge krav 22, hvor gjennomføringen av kommandoen omfatter å forandre brønnoppsettet.