RU2017110273A

RU2017110273A - Автоматизированное проектирование оптимальной траектории направленного бурения

Info

Publication number: RU2017110273A
Application number: RU2017110273A
Authority: RU
Inventors: Джейсон Даниэль ДИКСТРА; Юйчжэнь СЮЕ; Венката Мадхукант ВАДАЛИ; Сяоцин ГЭ
Original assignee: Халлибертон Энерджи Сервисез, Инк.
Priority date: 2014-12-31
Filing date: 2014-12-31
Publication date: 2018-09-28
Also published as: GB2547563A; WO2016108897A1; CA2961347C; AU2014415569B2; US20170335671A1; GB2547563B; RU2670302C2; RU2017110273A3; CA2961347A1; AU2014415569A1; GB201704879D0; NO20170515A1; US10662753B2

Claims

1. Способ выполнения программы автоматизированного бурения, включающий следующие этапы:

выполняют бурение по направлению к конечному местоположению по траектории бурения;

обновляют модель траектории бурения на основании по меньшей мере данных, полученных на этапе бурения по направлению к конечному местоположению;

формируют измененную траекторию бурения по направлению к конечному местоположению на основании по меньшей мере указанной модели траектории бурения в реальном времени во время выполнения этапа бурения по направлению к конечному местоположению по указанной траектории бурения; и

выполняют бурение по направлению к конечному местоположению по указанной измененной траектории бурения.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что формирование измененной траектории бурения ограничено рабочим пространством.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что указанное рабочее пространство определено ограничениями, включающими нагрузку на долото, число оборотов в минуту и предельную глубину по вертикали.

4. Способ по любому из предшествующих пунктов, дополнительно включающий этап, в котором проводят сравнение указанной траектории бурения с исходной траекторией бурения.

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что в результате сравнения указанной траектории бурения с исходной траекторией бурения выявляется ошибка.

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что формирование указанной измененной траектории бурения выполняют при превышении указанной ошибкой заданного значения.

7. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что этапы обновления модели траектории бурения и формирования измененной траектории бурения непрерывно повторяют в процессе бурения по направлению к конечному местоположению.

8. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что указанную измененную траекторию бурения формируют на основании сравнения текущего местоположения бурового долота и предполагаемого местоположения бурового долота на исходной траектории бурения.

9. Система автоматизированного бурения, содержащая:

буровой снаряд, содержащий буровую установку, бурильную колонну и буровое долото; и

систему обработки информации, связанную с указанным буровым снарядом, причем указанная система обработки информации содержит программу автоматизированного бурения, выполненную с возможностью обновления модели траектории бурения на основании по меньшей мере данных, полученных от указанного бурового снаряда, и формирования измененной траектории бурения по направлению к конечному местоположению на основании по меньшей мере указанной модели траектории бурения в реальном времени в процессе бурения указанным буровым снарядом по направлению к конечному местоположению.

10. Система по п. 8, отличающаяся тем, что указанная модель траектории бурения содержит функцию оптимизации, содержащую функцию прогнозирования траектории бурения и функцию оптимизации траектории.

11. Система по п. 9, отличающаяся тем, что указанная функция прогнозирования траектории бурения выполняет сравнение входных данных каротажа и/или геофизических исследований и выходных данных оптимизации траектории.

12. Система по п. 9 или 10, отличающаяся тем, что указанная функция прогнозирования траектории бурения предоставляет информацию, касающуюся скорости движения бурового долота, числа оборотов бурового долота в минуту, нагрузки на долото и направления перемещения долота.

13. Система по любому из пп. 9-12, отличающаяся тем, что указанный буровой снаряд дополнительно содержит датчики, связанные с указанной системой обработки информации с возможностью обмена данными.

14. Система по любому из пп. 9-13, отличающаяся тем, что указанная программа автоматизированного бурения содержит по меньшей мере одно из: функцию оценки модели, модуль идентификации системы, функцию управления оборудованием, расположенным на поверхности, функцию каротажа или функцию оптимизации.

15. Система по п. 14, отличающаяся тем, что указанная функция оптимизации содержит функцию оптимизации траектории и функцию прогнозирования траектории бурения.

16. Система по п. 15, отличающаяся тем, что указанная функция прогнозирования траектории бурения использует множество датчиков, предусмотренных на указанном буровом снаряде, для определения местоположения бурового долота указанного бурового снаряда.

17. Система по п. 15, отличающаяся тем, что указанная функция прогнозирования траектории бурения формирует модель новой траектории на основании текущего местоположения указанного бурового долота в сравнении с предполагаемым местоположением бурового долота на исходной моделированной траектории, при этом оптимизация траектории ограничивается рабочим пространством.

18. Система по п. 17, отличающаяся тем, что указанное рабочее пространство определяется нагрузкой на долото, числом оборотов в минуту и предельной глубиной по вертикали.

19. Система по любому из пп. 14-18, отличающаяся тем, что указанная функция оптимизации выполняет расчет оптимальной траектории бурения по направлению к конечному местоположению, содержащей оптимальную начальную точку для маневрирования буровым долотом указанного бурового снаряда.

20. Система по любому из пп. 9-19, дополнительно содержащая локальный контроллер, осуществляющий управление указанной бурильной колонной и ориентирование указанного бурового долота по направлению к конечному участку на основании указанной модели траектории бурения.