RU2018144950A - Управление траекторией буровой скважины посредством измерения глубины - Google Patents

Управление траекторией буровой скважины посредством измерения глубины Download PDF

Info

Publication number
RU2018144950A
RU2018144950A RU2018144950A RU2018144950A RU2018144950A RU 2018144950 A RU2018144950 A RU 2018144950A RU 2018144950 A RU2018144950 A RU 2018144950A RU 2018144950 A RU2018144950 A RU 2018144950A RU 2018144950 A RU2018144950 A RU 2018144950A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
control
control unit
deviation
borehole
drilling
Prior art date
Application number
RU2018144950A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2018144950A3 (ru
Inventor
Оливер ХЁН
Михаэль НОЙБЕРТ
Андрэас ПИТЕР
Ингольф ВАССЕРМАН
Билель САИД
Original Assignee
Бейкер Хьюз, Э Джии Компани, Ллк
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Бейкер Хьюз, Э Джии Компани, Ллк filed Critical Бейкер Хьюз, Э Джии Компани, Ллк
Publication of RU2018144950A3 publication Critical patent/RU2018144950A3/ru
Publication of RU2018144950A publication Critical patent/RU2018144950A/ru

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B44/00—Automatic control systems specially adapted for drilling operations, i.e. self-operating systems which function to carry out or modify a drilling operation without intervention of a human operator, e.g. computer-controlled drilling systems; Systems specially adapted for monitoring a plurality of drilling variables or conditions
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B44/00—Automatic control systems specially adapted for drilling operations, i.e. self-operating systems which function to carry out or modify a drilling operation without intervention of a human operator, e.g. computer-controlled drilling systems; Systems specially adapted for monitoring a plurality of drilling variables or conditions
    • E21B44/02—Automatic control of the tool feed
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00—Survey of boreholes or wells
    • E21B47/02—Determining slope or direction
    • E21B47/022—Determining slope or direction of the borehole, e.g. using geomagnetism
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00—Survey of boreholes or wells
    • E21B47/02—Determining slope or direction
    • E21B47/024—Determining slope or direction of devices in the borehole
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00—Survey of boreholes or wells
    • E21B47/12—Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/04—Directional drilling
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/04—Directional drilling
    • E21B7/06—Deflecting the direction of boreholes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/18—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring depth
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B15/00—Systems controlled by a computer
    • G05B15/02—Systems controlled by a computer electric
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/08—Apparatus for feeding the rods or cables; Apparatus for increasing or decreasing the pressure on the drilling tool; Apparatus for counterbalancing the weight of the rods
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • E21B21/08—Controlling or monitoring pressure or flow of drilling fluid, e.g. automatic filling of boreholes, automatic control of bottom pressure
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B49/00—Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells
    • E21B49/003—Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells by analysing drilling variables or conditions
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B49/00—Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells
    • E21B49/08—Obtaining fluid samples or testing fluids, in boreholes or wells
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/04—Directional drilling
    • E21B7/06—Deflecting the direction of boreholes
    • E21B7/068—Deflecting the direction of boreholes drilled by a down-hole drilling motor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Claims (20)

1. Устройство для управления траекторией буровой скважины (26, 226) пробуриваемой в земле, причем устройство содержит
систему бурения (10, 210), включающую в себя бурильную трубу, измельчающее устройство (50), и систему управления отклонением (52), соединенную с бурильной трубой и скомпонованную, чтобы управлять отклонением системы бурения (10, 210),
систему бурения (10, 210), скомпонованную для бурения буровой скважины (26, 226) путем приема выходных сигналов управления по меньшей мере от одного блока управления для управления параметрами системы бурения (10, 210),
по меньшей мере один блок управления, скомпонованный, чтобы обеспечить выходные сигналы управления на систему управления отклонением (52), причем по меньшей мере один блок управления скомпонован так, чтобы обеспечить управление посредством измерения глубины.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок управления получает и использует данные характеризующие измеренную глубину, чтобы обеспечить управления посредством измерения глубины.
3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что данные характеризующие измеренную глубину, генерируются на поверхности земли или извлекаются из данных, генерируемых на поверхности земли.
4. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что блок управления содержит блок управления траекторией (304), скомпонованный, чтобы управлять траекторией пробуриваемой буровой скважины (26, 226), и/или блок управления углом наклона скважины/азимутом (306, 410, 516, 616, 710), скомпонованный, чтобы управлять блоком управления углом наклона скважины /азимутом (306, 410, 516, 616, 710) и/или азимутом пробуриваемой буровой скважины (26, 226).
5. Устройство по любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащее по меньшей мере один датчик, соединенный с системой бурения (10, 210) и скомпонованный, чтобы измерять данные характеризующие положение, ориентацию, угол наклона скважины и/или азимут датчика, и предоставлять измеренные данные по меньшей мере на один блок управления.
6. Устройство по любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащее по меньшей мере один блок управления приводом (308, 412, 518, 618, 712), скомпонованный таким образом, чтобы управлять по меньшей мере одним приводом (310, 414, 520, 620, 714), причем по меньшей мере один привод (310, 414, 520, 620, 714) скомпонован таким образом, чтобы изменять по меньшей мере один параметр режима бурения системы бурения (10, 210), при этом по меньшей мере один блок управления приводом (308, 412, 518, 618, 712) получает выходные сигналы управления от блока управления.
7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что привод (310, 414, 520, 620, 714) соединяют по меньшей мере с одним из: (i) упорной площадкой системы управляемого роторного бурения, скомпонованной таким образом, чтобы контактировать со стенкой буровой скважины (26, 226) для управления отклонением системы бурения (10, 210) или (ii) системой забойного двигателя для наклонно-направленного бурения, причем привод (310, 414, 520, 620, 714) скомпонован для изменения наклона двигателя.
8. Устройство по любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащее по меньшей мере один датчик параметров пласта, расположенный на системе бурения (10, 210) и скомпонованный таким образом, чтобы измерять параметр пласта, причем датчик параметров пласта скомпонован таким образом, чтобы предоставлять измеренный параметр по меньшей мере на один блок управления.
9. Способ для управления траекторией буровой скважины (26, 226), пробуриваемой в земле, который включает в себя
бурение буровой скважины (26, 226) системой бурения (10, 210), содержащей бурильную трубу и измельчающее устройство (50), соединенное с бурильной трубой; и
управление отклонением измельчающего устройства (50) системой управления отклонением (52), соединенной с бурильной трубой и скомпонованной для получения выходных сигналов управления отклонением от по меньшей мере одного блока управления, чтобы управлять отклонением измельчающего устройства (50), при этом по меньшей мере один блок управления компонуют, чтобы обеспечить управление посредством измерения глубины.
10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что блок управления получает и использует данные характеризующие измеренную глубину, чтобы обеспечить управление посредством измерения глубины.
11. Способ по п. 10, дополнительно включающий в себя генерирование данных характеризующих измеренную глубину, которые генерируют на поверхности земли или извлекают из данных, сгенерированных на поверхности земли.
12. Способ по любому из пп. 9-11, дополнительно включающий прием по меньшей мере одним блоком управления данных характеризующих по меньшей мере одну величину из: глубины, положения, ориентации, угла наклона скважины и/или азимута компоновки низа бурильной колонны (BHA) (312, 522, 622), соединенной с бурильной трубой.
13. Способ по любому из пп. 9-12, дополнительно включающий управление приводом (310, 414, 520, 620, 714) в системе управления отклонением с целью управления траекторией пробуриваемой буровой скважины (26, 226).
14. Способ по любому из пп. 9-13, дополнительно включающий (i) измерение параметра пласта с использованием датчика параметров пласта, расположенного на системе бурения (10, 210) и (ii) предоставление сигнала характеризующего измеренный выходной параметр пласта по меньшей мере на один блок управления.
15. Способ по п. 14, дополнительно включающий идентификацию по меньшей мере одного объекта пласта за счет использования параметра пласта и управление по меньшей мере одним блоком управления системой управления отклонением (52), чтобы поддерживать определенное расстояние по меньшей мере до одного объекта пласта.
RU2018144950A 2016-06-02 2017-05-10 Управление траекторией буровой скважины посредством измерения глубины RU2018144950A (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/171,193 US10746009B2 (en) 2016-06-02 2016-06-02 Depth-based borehole trajectory control
US15/171,193 2016-06-02
PCT/US2017/031854 WO2017209911A1 (en) 2016-06-02 2017-05-10 Depth-based borehole trajectory control

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2018144950A3 RU2018144950A3 (ru) 2020-06-18
RU2018144950A true RU2018144950A (ru) 2020-06-18

Family

ID=60477739

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018144950A RU2018144950A (ru) 2016-06-02 2017-05-10 Управление траекторией буровой скважины посредством измерения глубины

Country Status (8)

Country Link
US (2) US10746009B2 (ru)
EP (1) EP3464784A4 (ru)
CN (1) CN109477360A (ru)
BR (1) BR112018075007B1 (ru)
CA (1) CA3025271A1 (ru)
RU (1) RU2018144950A (ru)
SA (1) SA518400563B1 (ru)
WO (1) WO2017209911A1 (ru)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2915348C (en) * 2013-06-12 2023-05-02 Well Resolutions Technology Apparatus and methods for making azimuthal resistivity measurements
US11326437B2 (en) * 2013-06-12 2022-05-10 Well Resolutions Technology Universal bottomhole assembly node (UBHAN) providing communications to and from rotary steerable systems (RSS) and real time azimuthal resistivity imaging for geosteering and pressure while drilling (FWD) for well control
CN106030031B (zh) * 2013-12-06 2019-11-19 哈里伯顿能源服务公司 控制井底组合件遵循规划井筒路径的计算机实施方法和系统
CN106156934B (zh) * 2015-04-17 2022-06-28 普拉德研究及开发股份有限公司 分布式井工程和规划
US10746009B2 (en) 2016-06-02 2020-08-18 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Depth-based borehole trajectory control
WO2019132929A1 (en) * 2017-12-28 2019-07-04 Halliburton Energy Services, Inc. Systems and methods to improve directional drilling
CN110185391A (zh) * 2019-06-21 2019-08-30 蒋璐阳 一种井眼钻进系统
CN110434852B (zh) * 2019-07-16 2022-07-01 珠海卡佩克机器人科技有限公司 一种穿孔加工方法及系统
US11313991B2 (en) * 2020-05-06 2022-04-26 Baker Hughes Oilfield Operations Llc Directional control of downhole component using NMR measurements
CN111810112B (zh) * 2020-06-18 2021-12-03 中国地质大学（武汉） 基于粒子滤波和模型预测控制的垂直钻进纠偏控制方法
US11434742B2 (en) * 2020-09-30 2022-09-06 Nabors Drilling Technologies Usa, Inc. Method and apparatus for identifying a potential problem with drilling equipment using a feedback control loop system
US11739627B2 (en) 2021-12-09 2023-08-29 Halliburton Energy Services, Inc. Error-space feedback controller for drill bit steering
DE202022000547U1 (de) * 2022-03-03 2023-06-12 H & E Bohrtechnik Gmbh Bohranlage

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5812068A (en) * 1994-12-12 1998-09-22 Baker Hughes Incorporated Drilling system with downhole apparatus for determining parameters of interest and for adjusting drilling direction in response thereto
US6470974B1 (en) * 1999-04-14 2002-10-29 Western Well Tool, Inc. Three-dimensional steering tool for controlled downhole extended-reach directional drilling
RU2230343C2 (ru) 2001-08-14 2004-06-10 Открытое акционерное общество "Сургутнефтегаз" Способ геонавигации горизонтальных скважин
US7243719B2 (en) * 2004-06-07 2007-07-17 Pathfinder Energy Services, Inc. Control method for downhole steering tool
US8875806B2 (en) * 2004-10-28 2014-11-04 Danny T. Williams Formation dip geo-steering method
RU67635U1 (ru) 2007-05-17 2007-10-27 ОАО НПО "Буровая техника" Автоматизированная система управления проводкой наклонных и горизонтальных нефтяных и газовых скважин - "траектория"
US8534380B2 (en) * 2007-08-15 2013-09-17 Schlumberger Technology Corporation System and method for directional drilling a borehole with a rotary drilling system
CN101827994A (zh) * 2007-08-15 2010-09-08 普拉德研究及开发股份有限公司 用于利用旋转钻井系统定向钻井眼的系统和方法
US7866415B2 (en) 2007-08-24 2011-01-11 Baker Hughes Incorporated Steering device for downhole tools
US9062497B2 (en) 2008-10-29 2015-06-23 Baker Hughes Incorporated Phase estimation from rotating sensors to get a toolface
US20120018219A1 (en) * 2009-03-30 2012-01-26 Douwe Johannes Runia Method and steering assembly for drilling a borehole in an earth formation
CN102979500B (zh) 2010-04-12 2019-01-08 国际壳牌研究有限公司 控制用于在地下地层中形成开孔的钻柱的钻井方向的方法
US9404356B2 (en) 2011-12-22 2016-08-02 Motive Drilling Technologies, Inc. System and method for remotely controlled surface steerable drilling
US9157309B1 (en) 2011-12-22 2015-10-13 Hunt Advanced Drilling Technologies, LLC System and method for remotely controlled surface steerable drilling
CN104136713B (zh) * 2012-01-25 2017-11-17 贝克休斯公司 从自动探测的钻孔崩落生成报警和建议的系统及方法
US9027670B2 (en) 2012-06-21 2015-05-12 Schlumberger Technology Corporation Drilling speed and depth computation for downhole tools
WO2014091462A1 (en) 2012-12-13 2014-06-19 Schlumberger Technology B.V. Optimal trajectory control for directional drilling
US9428961B2 (en) 2014-06-25 2016-08-30 Motive Drilling Technologies, Inc. Surface steerable drilling system for use with rotary steerable system
CA3031827C (en) 2014-10-02 2020-11-10 Motive Drilling Technologies, Inc. Surface steerable drilling system for use with rotary steerable system
US10036203B2 (en) 2014-10-29 2018-07-31 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Automated spiraling detection
US10746009B2 (en) 2016-06-02 2020-08-18 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Depth-based borehole trajectory control

Also Published As

Publication number Publication date
EP3464784A4 (en) 2019-12-25
BR112018075007B1 (pt) 2023-04-18
US11846173B2 (en) 2023-12-19
RU2018144950A3 (ru) 2020-06-18
CN109477360A (zh) 2019-03-15
SA518400563B1 (ar) 2023-02-12
US20200347712A1 (en) 2020-11-05
EP3464784A1 (en) 2019-04-10
US10746009B2 (en) 2020-08-18
US20170350229A1 (en) 2017-12-07
BR112018075007A2 (pt) 2019-03-12
WO2017209911A1 (en) 2017-12-07
CA3025271A1 (en) 2017-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2018144950A (ru) Управление траекторией буровой скважины посредством измерения глубины
US9732559B2 (en) EM-guided drilling relative to an existing borehole
US11371334B2 (en) Rotary steerable drilling tool and method
CA3051279C (en) Multi-level learning scheme for calibrating wellbore trajectory models for directional drilling
US8720604B2 (en) Method and system for steering a directional drilling system
RU2678751C2 (ru) Система бурения скважины с обратной связью и замером глубины
RU2019109737A (ru) Буровая установка с использованием саморегулируемого отклоняющего устройства и датчиков отклонения для бурения наклонных скважин
US9404307B2 (en) Method and system for directional drilling
US20120024606A1 (en) System and method for direction drilling
US10487642B2 (en) Frequency analysis of drilling signals
WO2011049828A8 (en) Methods for characterization of formations, navigating drill paths, and placing wells in earth boreholes
US10443309B2 (en) Dynamic geo-stationary actuation for a fully-rotating rotary steerable system
NO20111011A1 (no) Styringsanordning for retningsboring og fremgangsmater
RU2016101729A (ru) Автоматизация бурения скважин с использованием профиля энергии и формы ствола скважины
CA2694868A1 (en) Method and system for steering a directional drilling system
WO2009146190A1 (en) Apparatus and method for drilling a borehole
CN104989370B (zh) 一种滑动导向钻井闭环控制系统及其控制方法
US20190301244A1 (en) Rotary Steerable Drilling Tool and Method with Independently Actuated Pads
US10000971B2 (en) Steering tool with eccentric sleeve and method of use
US10202840B2 (en) Steerable drilling method and system
US10605066B2 (en) Methods and systems azimuthal locking for drilling operations