检测在钻井报告中的事件的制作方法

文档序号:17120726发布日期:2019-03-15 23:46阅读:228来源:国知局
检测在钻井报告中的事件的制作方法

本申请要求于2016年6月3日提交的pct专利申请no.pct/cn2016/084802的益处和优先权,该申请通过引用被全部并入本文。



背景技术:

补偿井数据用作用于设计井的资源。此类补偿井数据提供对在过去在附近钻井时发生的情况的深入探讨。通常,可以分析并使用补偿井数据来预测在给定区域中的合适的井几何结构、非生产时间的风险、危害等。

在钻井期间构建各种报告。这些报告被保存并成为用于评估后续井的钻井规划的补偿井数据。例如,这些报告中的一些是在井建设结束时编写的,而其他报告基于各种因素可以是按需、间歇性的等。除数字数据外,报告还可包含自由文本。自由文本可包含与钻井深度、井几何结构、岩石类型相关的异常事件以及事件发生前后所采取的活动等的描述。

报告的自由文本组成部分可提供对后续钻井人员有用的大部分补偿井数据。但是,由于其通常是自由文本,因此这些报告受到在字词选择等方面的差异,且因此在钻后续井时很难容易获取。



技术实现要素:

本公开的实施方案可以提供一种用于识别在钻井报告中的钻井事件的方法,该方法包括:接收一个或多个钻井报告,该一个或多个钻井报告包括表示在钻井活动期间记录的一个或多个观测的文本数据;使用模型从文本数据中识别钻井事件、钻井活动或两者;至少部分地基于识别的钻井事件、钻井活动或两者来获取反馈;并且基于反馈来训练模型。

本公开的实施方案还可提供包括一个或多个处理器和存储器系统的计算系统,该存储器系统包括存储指令的一个或多个非暂态计算机可读介质,所述指令在由该一个或多个处理器中的至少一个执行时使计算系统执行操作。所述操作包括:接收一个或多个钻井报告,该一个或多个钻井报告包括表示在钻井活动期间记录的一个或多个观测的文本数据;使用模型从文本数据中识别钻井事件、钻井活动或两者;至少部分地基于识别的钻井事件、钻井活动或两者来获取反馈;并且基于反馈来训练模型。

本公开的实施方案还可以提供存储指令的非暂态计算机可读介质,所述指令在由计算系统的至少一个处理器执行时使计算系统执行操作。所述操作包括:接收一个或多个钻井报告,该一个或多个钻井报告包括表示在钻井活动期间记录的一个或多个观测的文本数据;使用模型从文本数据中识别钻井事件、钻井活动或两者;至少部分地基于识别的钻井事件、钻井活动或两者来获取反馈;并且基于反馈来训练模型。

提供本概述是为了介绍将在以下详细描述中进一步描述的一些概念。本概述既不意欲识别所要求保护的主题的关键或必要特征,也不意欲用来帮助限制所要求保护的主题的范围。

附图说明

通过参考结合附图理解的以下描述,可以更容易地理解所描述的实现的特征和优点。

图1示出了地质环境中的设备的示例;

图2示出了系统的示例和井眼类型的示例;

图3示出了系统的示例;

图4示出了系统的示例;

图5示出了系统的示例;

图6示出了系统的示例和应用场景的示例;

图7示出了井场系统的示例;

图8示出了系统的示例;

图9示出了系统的示例;

图10示出了计算和联网设备的示例;

图11示出了系统和联网系统的示例部件;

图12a示出了钻井规划系统的示例,其中分析了补偿井钻井报告;

图12b示出了结合钻井规划系统的工作流的示例;

图13示出了用于在来自补偿井的钻井报告中识别钻井事件的方法的示例的流程图;以及

图14示出了作为图13的方法的一部分的训练模型的示例的流程图。

具体实施方式

以下描述包括目前设想用于实践所描述的实现的最佳模式的实施方案。该描述不应在限制性意义上被理解,而仅仅为了描述实现的一般原理的目的而被做出。应参考所发布的权利要求确定所描述的实现的范围。

钻井规划和钻井系统

钻井规划是可绘制井的路径地图以便到达储层例如以从中产生流体的过程。作为示例,可以对井的设计施加约束,例如,可经由可能影响钻孔的可行性、钻井的容易度等的一个或多个物理现象来约束井眼轨迹。因此,例如,可以至少部分地基于地下域的已知地质情况或者例如在该区域中的其他井的存在(例如,避免冲突)来施加一个或多个约束。作为示例,可以施加一个或多个其他约束,例如,考虑与正在使用的工具的能力密切相关的一个或多个约束和/或与钻井时间和风险容限相关的一个或多个约束。

作为示例,可以至少部分地基于施加的约束和已知信息来生成钻井规划。作为示例,钻井规划可以被提供给井所有者,被批准,且然后由钻井服务提供方(例如,定向钻井人员或“dd”)实现。

作为示例,钻井设计系统可以考虑可在井场使用的一个或多个钻井系统的一个或多个能力。作为示例,例如在创建各种设计和规范中的一个或多个时,可以要求钻井工程师考虑这样的能力。

作为示例,钻井设计系统(其可以是钻井规划系统)可以考虑自动化。例如,在井场包括可以例如经由本地和/或远程自动化命令自动操作的井场设备的情况下,可以以数字形式生成钻井规划,该钻井规划可以在至少一定程度的自动化是可能和期望的钻井系统中使用。例如,钻井系统可以访问数字钻井规划,其中数字钻井规划中的信息可以经由钻井系统的一个或多个自动化机构来利用,以使在井场处的一个或多个操作自动化。

图1示出了地质环境120的示例。在图1中,地质环境120可以是包括层(例如,分层)的沉积盆地,所述层包括储层121并且可以例如与断层123(例如,或多个断层)相交。作为示例,地质环境120可以配备有各种传感器、检测器、致动器等中的任何一种。例如,设备122可以包括用于接收和/或发送关于一个或多个网络125的信息的通信电路。此类信息可以包括与井下设备124相关联的信息,所述井下设备可以是用以采集信息、协助资源恢复等的设备。其他设备126可以位于远离井场的位置处并且包括感测、检测、发射或其他电路。此类设备可以包括存储和通信电路以存储和传送数据、指令等。作为示例,一件或多件设备可以提供数据的测量、收集、传送、存储、分析等(例如,用于一个或多个所产生的资源等)。作为示例,可以提供一个或多个卫星用于通信、数据采集、地理定位等目的。例如,图1示出了与可被配置成用于通信的网络125进行通信的卫星,注意卫星可以另外地或替代地包括用于成像的电路(例如,空间、频谱、时间、辐射测量等)。

图1还将地质环境120示为可选地包括与井相关联的设备127和128,井包括可与一个或多个裂缝129相交的实质上水平的部分。例如,考虑在可包括天然裂缝、人工裂缝(例如,水力压裂)或天然裂缝和人工裂缝的组合的页岩地层中的井。作为示例,可以对横向延伸的储层进行钻井。在此类示例中,可能存在属性、应力等的横向变化,其中对这种变化的评估可以帮助规划、操作等以(例如,经由压裂、注入、提取等)开发储层。作为示例,设备127和/或128可包括用于压裂、地震感测、地震数据分析、一个或多个裂缝的评估、注入、生产等的部件、一个系统、多个系统等。作为示例,设备127和/或128可以提供数据例如生产数据的测量、收集、传送、存储、分析等(例如,用于一个或多个所产生的资源)。作为示例,可以提供一个或多个卫星用于通信、数据采集等目的。

图1还示出了设备170的示例和设备180的示例。此类设备(其可以是部件的系统)可以适合于在地质环境120中使用。虽然设备170和180被示为基于陆地的,但是各种部件可适合于在海上系统中使用。如图1所示,设备180可以是由车辆携带而移动的;注意设备170可以被组装、拆卸、运输和重新组装等。

设备170包括平台171、井架172、天车173、缆线174、游车总成175、绞车176和装卸台177(例如,二层台)。作为示例,缆线174可以至少部分地经由绞车176被控制,使得游车总成175相对于平台171在竖直方向上行进。例如,通过将缆线174拉入,绞车176可以使缆线174穿过天车173延伸并将游车总成175从平台171向上提升;而通过允许将缆线174拉出,绞车176可以使缆线174穿过天车173延伸并将游车总成175朝向平台171下放。在游车总成175承载管件(例如,套管等)的情况下,游车175的移动的跟踪可以提供关于已经部署多少管件的指示。

井架可以是用于支撑天车以及至少部分地经由缆线可操作地耦合到天车的游车的结构。井架可以是金字塔形的并且提供合适的强度重量比。井架可以作为一个单元或以逐件方式移动(例如,被组装和拆卸)。

作为示例,绞车可包括线轴、制动器、电源和各种辅助装置。绞车可以受控地放出和卷入缆线。缆线可以在天车上卷绕并且耦合到游车以用“滑车”或“滑轮”方式获得机械优势。缆线的放出和卷入可使游车(例如,以及可能悬挂在其下面的任何东西)被下放到钻孔中或从钻孔中升起。缆线的放出可通过重力提供动力并且卷入可通过马达、引擎等(例如,电动马达、柴油机等)提供动力。

作为示例,天车可包括可位于井架或桅形井架(mast)的顶部处或附近的一组滑轮(例如,绞轮),缆线在井架或桅形井架上方穿过。游车可包括一组绞轮,这些绞轮可以经由在游车的绞轮组中和在天车的绞轮组中穿过的缆线在井架或桅形井架中上下移动。天车、游车和缆线可以形成井架或桅形井架的滑轮系统,其可以使重负载(例如,钻柱、管件、套管、衬垫等)从钻孔提升或下放至钻孔内的操纵成为可能。作为示例,缆线作为例如钢缆在直径上可以是约一厘米至约五厘米。通过使用一组绞轮,此类缆线可以承载比缆线作为单股可支撑的重量更重的负载。

作为示例,井架工可以是在附接到井架或桅形井架的平台上工作的钻井队成员。井架可包括井架工可站立的装卸台。作为示例,此类装卸台可以在钻台上方约10米或更高处。在被称为起钻(toh)的操作中,井架工可穿戴安全带,该安全带使从工作装卸台(例如,二层台)向外倾斜成为可能以够到位于井架或桅形井架中心处或附近的管件,并且在管件周围抛出缆线并将管件拉回到它的存储位置(例如,指梁),直到到了使管件延伸回到钻孔中可能是合意的时间为止。作为示例,钻机可包括自动管件处理设备,使得井架工控制机器而不是物理地处理管件。

作为示例,起下钻可以指从钻孔中拉出设备和/或将设备放置到钻孔中的动作。作为示例,设备可包括可从井眼中拉出和/或放置或放回到井眼中的钻柱。作为示例,可以在钻头已经钝化或者已经以其他方式停止有效地钻孔并且要被替换的情况下执行起下钻。

图2示出了井场系统200的示例(例如,可以在陆上或海上的井场)。如图所示,井场系统200可包括:用于盛装泥浆和其他材料的泥浆罐201(例如,其中泥浆可以是钻井液);用作泥浆泵204的入口的吸入管线203,泥浆泵用于从泥浆罐201泵送泥浆,使得泥浆流至振动软管206;用于用绞盘绞起一根或多根钻井缆线212的绞车207;从振动软管206接收泥浆的立管208;从立管208接收泥浆的凯莉软管209;一个或多个鹅颈管210;游车211;用于经由一根或多根钻井缆线212承载游车211的天车213(参见例如图1的天车173);井架214(参见例如图1中的井架172);方钻杆218或顶驱240;方钻杆补心219;转盘220;钻台221;喇叭口短节222;一个或多个防喷器(bop)223;钻柱225;钻头226;套管头227和将泥浆和其他材料输送到例如泥浆罐201的排出管228。

在图2的示例系统中,通过旋转钻井在地下地层230中形成钻孔232;注意各种示例实施方案也可以使用定向钻井。

如图2的示例所示,钻柱225悬挂在钻孔232内并且具有钻柱总成250,该钻柱总成在其下端处包括钻头226。作为示例,钻柱总成250可以是底部钻具总成(bha)。

井场系统200可以提供钻柱225的操作和其他操作。如图所示,井场系统200包括平台211和定位在钻孔232上方的井架214。如上所述,井场系统200可包括转盘220,其中钻柱225穿过转盘220中的开口。

如图2的示例所示,井场系统200可包括方钻杆218和相关联的部件等,或者顶驱240和相关联的部件。关于方钻杆的示例,方钻杆218可以是方形或六边形金属/合金杆,其中钻有用作泥浆流动路径的孔。方钻杆218可用于将旋转运动从转盘220经由方钻杆补心219传递到钻柱225,同时允许钻柱225在旋转期间下放或升高。方钻杆218可以穿过可由转盘220驱动的方钻杆补心219。作为示例,转盘220可包括主补心,该主补心操作地耦合到方钻杆补心219,使得转盘220的旋转可转动方钻杆补心219并因此转动方钻杆218。方钻杆补心219可包括与方钻杆218的外部轮廓(例如,正方形、六边形等)匹配的内部轮廓;然而,具有稍大的尺寸,使得方钻杆218可以在方钻杆补心219内自由地上下移动。

关于顶驱示例,顶驱240可以提供由方钻杆和转盘执行的功能。顶驱240可以转动钻柱225。作为示例,顶驱240可包括一个或多个(例如,电动和/或液压)马达,其用适当的传动装置连接到被称为主轴的短管段,所述管段又可旋入保护接头或钻柱225本身内。顶驱240可以从游车211悬挂,因此该旋转机构自由地沿着井架214上下移动。作为示例,顶驱240可以允许使用比方钻杆/转盘方式更多的接合立根来执行钻井。

在图2的示例中,泥浆罐201可以盛装泥浆,泥浆可以是一种或多种类型的钻井液。作为示例,可以钻井筒以产生流体、注入流体或两者(例如,烃、矿物质、水等)。

在图2的示例中,钻柱225(例如,包括一个或多个井下工具)可以由可穿过地连接在一起以形成长管的一系列管件组成,其中钻头226位于其下端处。当钻柱225前进到井筒中用于钻井时,在钻井之前或与钻井重合的某个时间点,可以通过泵204从泥浆罐201(例如,或其他来源)将泥浆经由管线206、208和209泵送至方钻杆218的口,或者例如泵送至顶驱240的口。泥浆然后可以经由钻柱225中的通道(例如,多个通道)流动并且从位于钻头226上的口流出(参见例如方向箭头)。当泥浆经由钻头226中的口离开钻柱225时,它然后可以向上通过在钻柱225的外表面和周围井壁(例如,开放的钻孔、套管等)之间的环空区域循环,如方向箭头所指示的。以这种方式,泥浆润滑钻头226并将热能(例如,摩擦或其他能量)和地层钻粉携带至地面,在地面上泥浆(例如,以及钻粉)可以返回到泥浆罐201例如用于再循环(例如,使用处理以去除钻粉等)。

由泵204泵送到钻柱225中的泥浆在离开钻柱225之后可以形成作为井筒的衬里的泥饼,其除了其他功能之外还可以减小在钻柱225与周围井壁(例如,钻孔、套管等)之间的摩擦。摩擦的减小可以便于使钻柱225前进或回缩。在钻井操作期间,整个钻柱225可以从井筒中拉出并且可选地例如用新的或锋利的钻头、较小直径的钻柱等替换。如上所述,将钻柱从井眼拉出或在井眼中替换它的动作被称为起下钻。根据起下钻方向,起下钻可以被称为向上起钻或向外起钻或向下起钻或向内起钻。

作为示例,考虑向下起钻,其中在钻柱225的钻头226到达井筒底部时,泥浆的泵送开始润滑钻头226以用于钻进以扩大井筒的目的。如上所述,可以通过泵204将泥浆泵送到钻柱225的通道中,并且在填充通道时,泥浆可以用作传输介质以传输能量,例如可以如在泥浆脉冲遥测中的那样对信息编码的能量。

作为示例,泥浆脉冲遥测设备可以包括井下装置,该井下装置被配置为实现泥浆中的压力变化以产生一个或多个声波,信息可在所述声波上被调制。在此类示例中,来自井下设备(例如,钻柱225的一个或多个模块)的信息可以沿井孔向上传输到井上装置,井上装置可以将此类信息分程传递到其他设备以进行处理、控制等。

作为示例,遥测设备可以通过经由钻柱225本身传输能量来操作。例如,考虑将编码能量信号传递给钻柱225的信号发生器以及可以接收这种能量并重复它以进一步传输编码能量信号(例如,信息等)的重发器。

作为示例,钻柱225可以配备有遥测设备252,该遥测设备包括:可旋转驱动轴;涡轮叶轮,其机械地耦合到驱动轴,使得泥浆可以使涡轮叶轮旋转;调制器转子,其机械地耦合到驱动轴,使得涡轮叶轮的旋转使所述调制器转子旋转;调制器定子,其邻近或接近调制器转子安装,使得调制器转子相对于调制器定子的旋转在泥浆中产生压力脉冲;以及用于选择性地制动调制器转子的旋转以调制压力脉冲的可控制动器。在此类示例中,交流发电机可以耦合到上述驱动轴,其中交流发电机包括至少一个定子绕组,该定子绕组电耦合到控制电路,以选择性地使该至少一个定子绕组短路以电磁地制动交流发电机,并从而选择性地制动调制器转子的旋转以调制泥浆中的压力脉冲。

在图2的示例中,井上控制和/或数据采集系统262可包括用于感测由遥测设备252生成的压力脉冲并且例如传送所感测的压力脉冲或从其导出的信息以用于处理、控制等的电路。

所示示例的总成250包括随钻测井(lwd)模块254、随钻测量(mwd)模块256、可选模块258、旋转导向系统和马达260以及钻头226。

lwd模块254可以容纳在合适类型的钻铤中,并且可以包含一个或多个所选类型的测井工具。还应该理解,可以采用一个以上的lwd和/或mwd模块,例如,如钻柱总成250的模块256所表示的。在提到lwd模块的位置的情况下,作为示例,它可以指在lwd模块254、模块256等的位置处的模块。lwd模块可以包括用于测量、处理和存储信息以及用于与地面设备通信的能力。在所示示例中,lwd模块254可包括地震测量装置。

mwd模块256可以容纳在合适类型的钻铤中,并且可以包含用于测量钻柱225和钻头226的特性的一个或多个装置。作为示例,mwd工具254可以包括用于产生电力例如以为钻柱225的各种部件供电的设备。作为示例,mwd工具254可以包括遥测设备252,例如,其中涡轮叶轮可以通过泥浆的流动来产生电力;可以理解,可以采用其他电源和/或电池系统来为各种部件供电。作为示例,mwd模块256可包括以下类型的测量装置中的一种或多种:钻压测量装置、扭矩测量装置、振动测量装置、冲击测量装置、粘滑测量装置、方向测量装置和倾斜度测量装置。

图2还示出了可以被钻出的井眼的类型的一些示例。例如,考虑斜直井眼272、s形井眼274、深倾斜井眼276和水平井眼278。

作为示例,钻井操作可以包括定向钻井,其中例如井的至少一部分包括弯曲轴线。例如,考虑定义曲率的半径,其中相对于垂直方向的倾斜度可以变化,直到达到在约30度和约60度之间的角度或者例如约90度或可能大于约90度的角度为止。

作为示例,定向井可以包括多种形状,其中每种形状可旨在满足特定的操作要求。作为示例,可以在将信息传递给钻井工程师时基于该信息来执行钻井过程。作为示例,可以基于在钻井过程期间接收的信息来修改倾斜度和/或方向。

作为示例,钻孔的偏离可以部分地通过使用井下马达和/或涡轮来实现。关于马达,例如,钻柱可包括正排量马达(pdm)。

作为示例,系统可以是导向系统并且包括用于执行诸如地质导向的方法的设备。作为示例,导向系统可以包括位于钻柱的下部上的pdm或涡轮,其恰好位于钻头上方,弯接头可以被安装。作为示例,在pdm的上方,可以安装提供感兴趣的实时或接近实时数据(例如,倾斜度、方向、压力、温度、在钻头上的实际重量、扭矩应力等)的mwd设备和/或lwd设备。关于后者,lwd设备可以使向地面发送各种类型的感兴趣数据(包括例如地质数据(例如,伽马射线测井、电阻率、密度和声波测井等))变得可能。

使用例如从地质角度表征地层的一个或多个测井记录以实时或接近实时地提供关于井眼轨迹的过程的信息的传感器的耦合可以允许实现地质导向方法。这种方法可包括穿行于地下环境,例如,以遵循期望的路线以到达一个或多个期望的目标。

作为示例,钻柱可以包括用于测量密度和孔隙度的方位密度中子(and)工具;用于测量倾斜度、方位角和冲击的mwd工具;用于测量电阻率和伽马射线相关现象的补偿双电阻率(cdr)工具;一个或多个可变径稳定器;一个或多个弯接头;以及地质导向工具,其可包括马达和可选地用于测量和/或响应于倾斜度、电阻率和伽马射线相关现象中的一者或多者的设备。

作为示例,地质导向可以包括基于井下地质录井测量的结果以旨在将定向井筒保持在期望区域、区带(例如,产油层)等内的方式对井筒进行有意定向控制。作为示例,地质导向可包括引导井筒以将井筒保持在储层的特定部段中,例如以最小化气体和/或水的突破,并且例如最大化来自包括井筒的井的经济生产。

再次参考图2,井场系统200可包括一个或多个传感器264,其操作地耦合到控制和/或数据采集系统262。作为示例,一个或多个传感器可以位于地面位置处。作为示例,一个或多个传感器可以位于井下位置处。作为示例,一个或多个传感器可以位于不在离井场系统200大约一百米的距离内的一个或多个远程位置处。作为示例,一个或多个传感器可位于补偿井场处,其中井场系统200和补偿井场处于共同的油气田(例如,油田和/或气田)中。

作为示例,传感器264中的一个或多个可设置成跟踪管件,跟踪钻柱的至少一部分的移动等。

作为示例,系统200可以包括一个或多个传感器266,其可以感测信号和/或将信号传输到流体管道例如钻井液管道(例如,钻井泥浆管道)。例如,在系统200中,该一个或多个传感器266可以操作地耦合到立管208的泥浆流过的部分。作为示例,井下工具可以产生脉冲,脉冲可以穿过泥浆行进并且由该一个或多个传感器266中的一个或多个感测到。在此类示例中,井下工具可以包括相关联的电路,例如,可以对信号编码例如以减少关于传输的要求的编码电路。作为示例,位于地面的电路可包括解码电路,以对至少部分地经由泥浆脉冲遥测传输的编码信息解码。作为示例,位于地面的电路可包括编码器电路和/或解码器电路,并且井下电路可包括编码器电路和/或解码器电路。作为示例,系统200可包括发射器,该发射器可以产生可经由作为传输介质的泥浆(例如,钻井液)在井下传输的信号。

作为示例,钻柱的一个或多个部分可能会被卡住。术语“卡住”可以指一个或多个变化的程度的无能力从钻孔移动或移除钻柱。作为示例,在卡住状态下,可能能够旋转管件或将其下放回钻孔中,或者例如在卡住状态下,可能无法在钻孔中轴向移动钻柱,虽然一定量的旋转也许是可能的。作为示例,在卡住状态下,可能无法轴向和旋转地移动钻柱的至少一部分。

关于术语“卡钻”,可以指钻柱的某一部分不能轴向旋转或移动。作为示例,被称为“压差卡钻”的状态可以是钻柱无法沿钻孔的轴线移动(例如,旋转或往复运动)的状态。当由低储层压力、高井筒压力或两者引起的高接触力施加在钻柱的足够大的区域上时,可能发生压差卡钻。压差卡钻可能有时间和财务成本。

作为示例,粘附力可以是在井筒和储层之间的压差与压差作用于的面积的乘积。这意味着在大的作业面积上施加的相对低的压差(δp)可在卡钻中与可在小面积上施加的高压差一样有效。

作为示例,被称为“机械卡钻”的状态可以是通过除压差卡钻之外的机制限制或防止钻柱运动的状态。例如,机械卡钻可以由井眼中的垃圾、井筒几何结构异常、水泥、键槽或环空中的钻粉的堆积中的一者或多者引起。

图3示出了系统300的示例,该系统包括用于评估310、规划320、工程设计330和操作340的各种设备。例如,可以实现钻井工作流框架301、地震到模拟框架302、技术数据框架303和钻井框架304以执行一个或多个过程,例如评估地层(314)、评估过程(318)、生成轨迹(324)、验证轨迹(328)、制定约束(334)、至少部分地基于约束来设计设备和/或过程(338)、执行钻井(344)并评估钻井和/或地层(348)。

在图3的示例中,地震到模拟框架302可以是例如框架(schlumbergerlimited,houston,texas),并且技术数据框架303可以是例如框架(schlumbergerlimited,houston,texas)。

作为示例,框架可以包括实体,实体可以包括地球实体、地质对象或其他对象例如井、地面、储层等。实体可以包括为了评估、规划、工程设计、操作等的一个或多个目的而重构的实际物理实体的虚拟表示。

实体可以包括基于经由感测、观测等采集的数据(例如,地震数据和/或其他信息)的实体。实体可以由一个或多个属性表征(例如,地球模型的几何支柱网格实体可以由孔隙度属性表征)。这样的属性可以表示一个或多个测量(例如,采集的数据)、计算等。

框架可以是基于对象的框架。在此类框架中,实体可以包括基于预定义类的实体,例如以便于建模、分析、模拟等。基于对象的框架的可在市场上买到的示例是microsofttm.nettm框架(redmond,washington),其提供了一组可扩展的对象类。在.nettm框架中,对象类封装了可重用代码和相关数据结构的模块。对象类可用于实例化对象实例以供程序、脚本等使用。例如,钻孔类可基于井数据来定义用于表示钻孔的对象。

作为示例,框架可以包括可以允许与模型或基于模型的结果(例如,模拟结果等)进行交互的分析部件。关于模拟,框架可以操作地链接到或包括模拟器,例如储层模拟器(schlumbergerlimited,houstontexas)、储层模拟器(schlumbergerlimited,houstontexas)等。

上述框架提供允许优化勘探和开发操作的部件。框架包括地震到模拟软件部件,其可以输出信息以用于在例如通过提高资产团队生产力来提高储层性能时使用。通过使用此类框架,各种专业人员(例如,地球物理学家、地质学家、钻井工程师、油藏工程师等)可以开发协作工作流并集成操作以简化过程。此类框架可被认为是应用程序并且可以被认为是数据驱动的应用程序(例如,其中为了建模、模拟等目的而输入数据)。

作为示例,一个或多个框架可以是交互操作的和/或在一个或另一个上运行。作为示例,考虑作为框架环境(schlumbergerlimited,houston,texas)在市场上出售的可商购获得的框架环境,其允许将附加装置(或插件)集成到框架工作流中。框架环境利用.nettm工具(microsoftcorporation,redmond,washington)并提供稳定、用户友好的界面以用于高效的开发。在示例实施方案中,各种部件可以被实现为符合框架环境的规范并且根据框架环境的规范(例如,根据应用编程接口(api)规范等)来操作的附加装置(或插件)。

作为示例,框架可以包括模型模拟层以及框架服务层、框架核心层和模块层。该框架可包括可商购获得的框架,其中模型模拟层可包括或操作地链接到可商购获得的用于托管框架应用程序的以模型为中心的软件包。在示例实施方案中,软件可被认为是数据驱动的应用程序。软件可以包括用于模型构建和可视化的框架。这种模型可以包括一个或多个网格。

作为示例,模型模拟层可以提供域对象、充当数据源、为再现做准备并提供各种用户界面。再现可以提供图形环境,其中应用程序可以显示其数据,同时用户界面可以为应用程序用户界面部件提供常见外观和感觉。

作为示例,域对象可以包括实体对象、属性对象以及可选地其他对象。实体对象可用于几何地表示井、地面、储层等,而属性对象可以用于提供属性值以及数据版本和显示参数。例如,实体对象可以表示井,其中属性对象提供日志信息以及版本信息并显示信息(例如,将井显示为模型的一部分)。

作为示例,数据可以存储在一个或多个数据源(或数据存储库,通常是物理数据存储装置)中,这些数据源可以位于相同或不同的物理站点处,并且是经由一个或多个网络可访问的。作为示例,模型模拟层可被配置为对项目进行建模。因此,可以存储特定项目,其中所存储的项目信息可包括输入、模型、结果和案例。因此,在完成建模会话时,用户可以存储项目。稍后,可以使用模型模拟层来访问和恢复项目,模型模拟层可以重新创建相关域对象的实例。

作为示例,系统300可以用于执行一个或多个工作流。工作流可以是包括若干个工作步骤的过程。工作步骤可以对数据进行操作,例如,以创建新数据、更新现有数据等。作为示例,工作流可以例如基于一个或多个算法对一个或多个输入进行操作并创建一个或多个结果。作为示例,系统可以包括用于工作流的创建、编辑、执行等的工作流编辑器。在此类示例中,工作流编辑器可以提供对一个或多个预定义工作步骤、一个或多个定制工作步骤等的选择。作为示例,工作流可以是可至少部分地在软件中实现的例如对地震数据、地震属性等进行操作的工作流。

作为示例,地震数据可以是经由地震勘测采集的数据,其中源和接收器位于地质环境中以发射和接收地震能量,其中这种能量的至少一部分可以从地下结构反射。作为示例,可以利用一个或多个地震数据分析框架(例如,考虑由texas的houston的schlumbergerlimited,销售的框架)来确定地下结构的深度、范围、属性等。作为示例,地震数据分析可以包括正演建模和/或反演,例如,以迭代地构建地质环境的地下区域的模型。作为示例,地震数据分析框架可以是地震到模拟框架(例如,框架等)的一部分或操作地耦合到地震到模拟框架。

作为示例,工作流可以是可至少部分地在框架中实现的过程。作为示例,工作流可以包括访问模块例如插件(例如,外部可执行代码等)的一个或多个工作步骤。

作为示例,框架可以提供用于油气系统建模。例如,作为框架(schlumbergerlimited,houston,texas)在市场上出售的可商购获得的建模框架包括用于输入各种类型信息(例如,地震、井、地质等)的特征,以对沉积盆地的演化进行建模。框架通过输入各种数据例如地震数据、井数据和其他地质数据来提供石油系统建模,例如以对沉积盆地的演化建模。框架可以预测储层是否以及如何充满烃,包括例如烃产生的来源和定时、迁移路线、数量、在地下或地面条件下的孔隙压力以及烃类型。结合框架例如框架,可以构建工作流以提供盆地到有希望的矿区规模的勘探解决方案。在框架之间的数据交换可以便于模型的构建、数据(例如,使用框架能力分析的框架数据)的分析以及工作流的耦合。

如上所述,钻柱可以包括可以进行测量的各种工具。作为示例,可以使用电缆工具或另一种类型的工具来进行测量。作为示例,工具可被配置为采集电钻孔图像。作为示例,全井眼地层缩微成像器(fmi)(schlumbergerlimited,houston,texas)可以采集钻孔图像数据。用于此类工具的数据采集序列可包括在采集垫关闭的情况下将工具伸入钻孔中,打开垫并将垫压靠在钻孔壁上,当在钻孔中平移工具时将电流递送到限定钻孔的材料中,并且远程地感测通过与材料的相互作用而改变的电流。

对地层信息的分析可揭示特征例如晶簇、溶蚀平面(例如,沿着层面的溶蚀)、应力相关特征、下陷事件等。作为示例,工具可采集可能有助于表征储层、可选地断裂的储层的信息,其中裂缝可以是自然的和/或人工的(例如,水力压裂)。作为示例,可以使用框架例如框架来分析由一个或多个工具采集的信息。作为示例,框架可以与一个或多个其他框架例如框架交互操作。

图4示出了系统400的示例,系统400包括客户端层410、应用层440和存储层460。如图所示,客户端层410可以与应用层440通信,并且应用层440可以与存储层460通信。

客户端层410可以包括允许经由一个或多个专用网络412、一个或多个移动平台和/或移动网络414以及经由“云”416进行访问和交互的特征,“云”416可以被认为包括形成网络例如多个网络的一个网路的分布式设备。

在图4的示例中,应用层440包括如关于图3的示例所提到的钻井工作流框架301。应用层440还包括数据库管理部件442,其包括一个或多个搜索引擎模块。

作为示例,数据库管理部件442可以包括一个或多个搜索引擎模块,其为搜索可以存储在一个或多个数据存储库中的一个或多个信息做准备。作为示例,studioe&ptm知识环境(schlumbergerltd.,houston,texas)包括提供搜索引擎的studiofindtm搜索功能。studiofindtm搜索功能还为对内容编索引做准备以例如创建一个或多个索引。作为示例,搜索功能可以提供对可存在于一个或多个数据库中的、例如可选地经由内联网、互联网或一个或多个其他网络分布和访问的公共内容、私有内容或两者的访问。作为示例,搜索引擎可被配置为应用来自一组或多组过滤器的一个或多个过滤器例如以使用户能够过滤掉可能不感兴趣的数据。

作为示例,框架可以提供与搜索引擎以及例如关联的特征例如studiofindtm搜索功能的特征的交互。作为示例,框架可以提供一个或多个空间过滤器的实现(例如,基于在显示器上查看的区域、静态数据等)。作为示例,搜索可以提供对动态数据的访问(例如,来自一个或多个源的“活”数据),其可以经由一个或多个(例如,有线、无线等)网络获得。作为示例,一个或多个模块可以可选地在框架内或者例如以操作地耦合到框架的方式实现(例如,作为附加装置、插件等)。作为示例,用于构造搜索结果的模块(例如,在列表、分层树结构等中)可以可选地在框架内或者例如以操作地耦合到框架的方式实现(例如,作为附加装置、插件等)。

在图4的示例中,应用层440可包括与一个或多个资源例如地震到模拟框架302、钻井框架304和/或一个或多个站点通信,所述站点可以是或者包括一个或多个补偿井场。作为示例,应用层440可以针对特定井场来实现,其中信息可以作为操作例如在特定井场执行过的、正在执行的和/或待执行的操作的工作流的一部分来被处理。作为示例,操作可以涉及例如经由地质导向的定向钻井。

在图4的示例中,存储层460可以包括各种类型的数据、信息等,其可以存储在一个或多个数据库462中。作为示例,一个或多个服务器464可以提供对存储在一个或多个数据库462中的数据、信息等的管理、访问等。作为示例,模块442可以提供关于存储在一个或多个数据库462中的数据、信息等的搜索。

作为示例,模块442可以包括用于编索引等的特征。作为示例,可以至少部分地关于井场来对信息编索引。例如,在实现应用层440以执行与特定井场相关联的一个或多个工作流的情况下,可以至少部分地基于井场是索引参数(例如,搜索参数)来对与该特定井场相关联的数据、信息等编索引。

作为示例,可以实现图4的系统400以执行与图3的系统300相关联的一个或多个工作流的一个或多个部分。例如,钻井工作流框架301可以在执行一个或多个钻井操作之前、期间和/或之后与技术数据框架303和钻井框架304交互。在此类示例中,可以使用一种或多种类型的设备(参见例如图1和图2的设备)在地质环境(参见例如图1的环境150)中执行一个或多个钻井操作。

图5示出了系统500的示例,系统500包括计算装置501、应用服务块510、启动服务块520、云网关块530、云门户块540、流处理服务块550、一个或多个数据库560、管理服务块570和服务系统管理器590。

在图5的示例中,计算装置501可以包括一个或多个处理器502、存储器503、一个或多个接口504和位置电路505,或者例如所述一个或多个接口504中的一个可以操作地耦合到可采集本地位置信息的位置电路。例如,计算装置501可以包括gps电路作为位置电路,使得计算装置501的大致位置可以被确定。虽然提到了gps(全球定位系统),但是位置电路可以采用一种或多种类型的定位技术。例如,考虑glonass、galileo、beidou-2或另一种系统(例如,全球导航卫星系统,“gnss”)中的一者或多者。作为示例,位置电路可以包括蜂窝电话电路(例如,lte、3g、4g等)。作为示例,位置电路可以包括wifi电路。

作为示例,应用服务块510可以经由使用计算装置501可执行的指令来实现。作为示例,计算装置501可以位于井场处并且是井场设备的一部分。作为示例,计算装置501可以是例如作为井场设备(例如,司钻偏房设备、钻机设备、车辆设备等)的一部分的移动计算装置(例如,平板电脑、膝上型电脑等)或可移动的台式计算装置。

作为示例,系统500可以包括执行各种动作。例如,系统500可以包括用作安全措施的令牌,以确保信息(例如,数据)与用于传输、存储、访问等的一个或多个适当权限相关联。

在图5的示例中,示出了具有标号a至h的各种圆圈。作为示例,a可以是管理员(例如,手动地、经由api等)创建共享访问策略的过程;b可以是用于为装置标识符(例如,装置id)分配共享访问密钥的过程,其可以手动地、经由api等被执行;c可以是用于创建可在装置注册表中注册的“装置”以及用于分配对称密钥的过程;d可以是用于存留元数据的过程,其中此类元数据可以与井场标识符(例如,井id)相关联,并且其中例如位置信息(例如,基于gps的信息等)可以与装置id和井id相关联;e可以是引导消息传递的过程,引导消息包括装置id(例如,可以嵌入装置内的可信平台模块(tpm)芯片id),并且包括井id和位置信息,使得(例如,启动服务块520的)启动服务可以继续进行以获取到云服务端点的共享访问签名(sas)密钥用于授权;f可以是用于配置装置的过程(例如,如果尚未配置),其中例如该过程可包括返回装置密钥和端点;g可以是使用标识符和密钥来获取sas令牌的过程;并且h可以是包括准备好使用装置证书来发送消息的过程。图5还示出了用于获取令牌并发布对井标识符的命令的过程(参见标号z)。

作为示例,共享访问签名可以是基于例如sha-256安全散列、uri等的认证机制。作为示例,sas可以由一个或多个服务总线服务使用。sas可以经由可被称为令牌的共享访问策略和共享访问签名来实现。作为示例,对于使用具有服务总线的azuretm.netsdk的sas应用程序,.net库可以通过sharedaccesssignaturetokenprovider类来使用sas授权。

作为示例,在系统向实体(例如,发送方、客户端等)提供sas令牌的情况下,该实体不直接具有密钥,并且该实体不能反转散列以获取密钥。因此,可以控制该实体可以访问什么以及例如访问可存在多长时间。作为示例,在sas中,对于策略中的主密钥的变化的情况,从它创建的共享访问签名将失效。

作为示例,可以实现图5的系统500以配置钻机采集系统和/或数据传送。

作为示例,一种方法可以包括建立一个或多个物联网(iot)集线器。作为示例,这样的一个或多个集线器可以包括一个或多个装置注册表。在此类示例中,该一个或多个集线器可以提供与装置以及例如每装置认证模型相关联的元数据的存储。作为示例,在位置信息指示装置(例如,井场设备等)已经相对于其位置改变的情况下,一种方法可以包括在集线器中撤销装置。

作为示例,在系统例如系统500中使用的这种架构可以包括azuretm架构(microsoftcorporation,redmond,wa)的特征。作为示例,云门户块540可以包括azuretm门户的一个或多个特征,其可以管理、调解对一个或多个服务、数据、连接、网络装置等的访问。

作为示例,系统500可以包括例如用于(例如,通过数据中心的网络等)构建、部署和管理应用程序和服务的云计算平台和基础设施。作为示例,这样的云平台可以提供paas和iaas服务并且支持一种或多种不同的编程语言、工具和框架等。

图6示出了与井场系统601的示例相关联的系统600的示例,并且还示出了示例应用场景602。如图6所示,系统600可以包括从外侧或外部视角(例如,井场系统601的外部等)看的前端603和后端605。在图6的示例中,系统600包括钻井框架620、流处理和/或管理块640、存储装置660以及可选地可以被定义为后端特征的一个或多个其他特征。在图6的示例中,系统600包括钻井工作流框架610、流处理和/或管理块630、应用程序650以及可选地可以被定义为前端特征的一个或多个其他特征。

作为示例,操作用户装置的用户可以与前端603交互,其中前端603可以与后端605的一个或多个特征交互。作为示例,此类交互可以经由可以与云平台(例如,云资源等)相关联的一个或多个网络来实现。

关于示例应用场景602,钻井框架620可以提供与例如井场系统601相关联的信息。如图所示,流块630和640、查询服务685和钻井工作流框架610可以接收信息并将此类信息引导到存储装置,存储装置可以包括时间序列数据库662、二进制大对象存储数据库664、文档数据库666、井信息数据库668、项目数据库669等。作为示例,井信息数据库668可以(例如,从可能是在井场处的权利的所有者、在井场处的服务提供方等的实体)接收和存储信息例如客户信息。作为示例,项目数据库669可以包括来自多个项目的信息,其中项目可以是例如井场项目。

作为示例,系统600对于多个井场是可操作的,多个井场可包括活动和/或不活动的井场和/或例如一个或多个规划井场。作为示例,系统600可以包括图3的系统300的各种部件。作为示例,系统600可以包括图4的系统400的各种部件。例如,钻井工作流框架610可以是钻井工作流框架例如钻井工作流框架301,和/或例如钻井框架620可以是钻井框架例如钻井框架304。

图7示出了井场系统700的示例,具体地,图7在近似侧视图和近似平面图中示出了井场系统700以及系统770的框图。

在图7的示例中,井场系统700可包括司钻房710、转盘722、绞车724、桅形井架726(例如,可选地承载顶驱等)、泥浆罐730(例如,具有一个或多个泵、一个或多个振动筛等)、一个或多个泵房740、锅炉房742、hpu房744(例如,具有钻机燃料罐等)、组合建筑748(例如,具有一个或多个发电机等)、管件箱762、猫道764、扩口768等。此类设备可包括一个或多个相关功能和/或一个或多个相关操作风险,这些风险可以是关于时间、资源和/或人员的风险。

如图7的示例中所示,井场系统700可以包括系统770,其包括一个或多个处理器772、操作地耦合到一个或多个处理器772中的至少一个的存储器774、可以例如存储在存储器774中的指令776以及一个或多个接口778。作为示例,系统770可以包括一个或多个处理器可读介质,其包括可由一个或多个处理器772中的至少一个执行的处理器可执行指令,以使系统770控制井场系统700的一个或多个方面。在此类示例中,存储器774可以是或包括该一个或多个处理器可读介质,其中处理器可执行指令可以是或包括指令。作为示例,处理器可读介质可以是计算机可读存储介质,其既不是信号也不是载波。

图7还示出了可以操作地耦合到系统770例如以为系统770供电的电池780。作为示例,电池780可以是备用电池,其在另一个供电电源不可用于为系统770供电时操作。作为示例,电池780可以操作地耦合到网络,该网络可以是云网络。作为示例,电池780可以包括智能电池电路,并且可以经由smbus或其他类型的总线操作地耦合到一件或多件设备。

在图7的示例中,服务790被示为例如是经由云平台可用的。此类服务可以包括数据服务792、查询服务794和钻井服务796。作为示例,服务790可以是系统例如图3的系统300、图4的系统400和/或图6的系统600的一部分。

作为示例,可以利用系统例如图3的系统300来执行工作流。这样的系统可以是分布式的并且允许协作式工作流交互,并且可以被视为平台(例如,用于协作式交互的框架等)。

作为示例,可以利用一个或多个系统来实现可以协作地执行的工作流。作为示例,图3的系统300可以作为分布式协作式钻井规划系统来操作。系统300可以利用一个或多个服务器、一个或多个客户端装置等,并且可以维护一个或多个数据库、数据文件等,其可以由一个或多个客户端装置例如使用web浏览器、远程终端等来访问和修改。作为示例,客户端装置可以在运行中修改数据库或数据文件,和/或可包括可例如允许一个或多个客户端装置可选地离线地修改数据库或数据文件的至少一部分的“沙盒”,而不影响一个或多个其他客户端装置看到的数据库或数据文件。作为示例,包括沙盒的客户端装置可以在完成沙盒中的活动之后修改数据库或数据文件。

在一些示例中,客户端装置和/或服务器可以相对于彼此是远程的,和/或可以单独地包括两个或更多个远程处理单元。作为示例,如果两个系统未在物理上接近彼此,则它们可以相对于彼此是“远程的”;例如,位于房间的不同侧处、不同房间中、不同建筑中、不同城市、不同国家等中的两个装置可被视为是“远程的”,取决于上下文。在一些实施方案中,两个或更多个客户端装置可以接近彼此,和/或一个或多个客户端装置和服务器可以接近彼此。

作为示例,工作流的各个方面可以自动完成、可以部分地自动化或者可以手动地完成,如通过人类用户与软件应用程序进行交互。作为示例,工作流可以是循环的,并且可以作为示例包括四个阶段,例如评估阶段(参见例如评估设备310)、规划阶段(参见例如规划设备320)、工程设计阶段(参见例如工程设计设备330)和执行阶段(参见例如操作设备340)。作为示例,工作流可以在一个或多个阶段开始,一个或多个阶段可以(例如,以串行方式、以并行方式、以循环方式等)前进到一个或多个其他阶段。

作为示例,工作流可以从评估阶段开始,评估阶段可以包括地质服务提供方评估地层(参见例如评估块314)。作为示例,地质服务提供方可以使用执行针对此类活动定制的软件包的计算系统来进行地层评估;或者例如,可以采用一个或多个其他合适的地质平台(例如,替代地或另外地)。作为示例,地质服务提供方可以例如使用地球模型、地球物理模型、盆地模型、石油技术模型、其组合和/或类似模型来评估地层。此类模型可以考虑各种不同的输入,包括补偿井数据、地震数据、试验井数据、其他地质数据等。模型和/或输入可以存储在由服务器维护并由地质服务提供方访问的数据库中。

作为示例,工作流可以前进到地质和地球物理学(“g&g”)服务提供方,其可以生成可以涉及一个或多个g&g软件包的执行的井眼轨迹(参见例如生成块324)。此类软件包的示例包括框架。作为示例,g&g服务提供方可以基于例如由地层评估(例如,根据评估块314)提供的一个或多个模型和/或如例如从(例如,由一个或多个服务器等维护的)一个或多个数据库访问的其他数据来确定井眼轨迹或其一部段。作为示例,井眼轨迹可以考虑各种“设计基础”(bod)约束,例如一般地面位置、目标(例如,储层)位置等。作为示例,轨迹可以结合关于可以在钻井时使用的工具、底部钻具总成、套管尺寸等的信息。井眼轨迹确定可以考虑各种其他参数,包括风险容限、流体重量和/或规划、井底压力、钻井时间等。

作为示例,工作流可以前进到第一工程设计服务提供方(例如,与其相关联的一个或多个处理机),其可以验证井眼轨迹,并且例如减轻钻井设计(参见例如验证块328)。这样的验证过程可以包括评估物理属性、计算、风险容限、与工作流的其他方面的集成等。作为示例,用于此类确定的一个或多个参数可以由服务器和/或第一工程设计服务提供方维护;注意,一个或多个模型、井眼轨迹等可由服务器维护并由第一工程设计服务提供方访问。例如,第一工程设计服务提供方可以包括执行一个或多个软件包的一个或多个计算系统。作为示例,在第一工程设计服务提供方拒绝或以其他方式建议对井眼轨迹的调整的情况下,可以调整井眼轨迹或者向g&g服务提供方发送请求这种修改的消息或其他通知。

作为示例,一个或多个工程设计服务提供方(例如,第一、第二等)可以提供套管设计、底部钻具总成(bha)设计、流体设计和/或类似物,以实现井眼轨迹(参见例如设计块338)。在一些实施方案中,第二工程设计服务提供方可以使用一个或多个软件应用程序来执行此类设计。此类设计可以存储在由可以例如采用框架工具的一个或多个服务器维护的一个或多个数据库中,并且可以由工作流中的其他服务提供方中的一个或多个访问。

作为示例,第二工程设计服务提供方可以向第三工程设计服务提供方寻求对与井眼轨迹一起建立的一个或多个设计的批准。在此类示例中,第三工程设计服务提供方可以考虑关于钻井工程设计规划是否是可接受的各种因素,例如经济变量(例如,石油生产预测、每桶成本、风险、钻井时间等),并且可以例如从运营公司的代表、井所有者的代表等请求对支出的授权(参见例如制定块334)。作为示例,这种确定所基于的数据的至少一些可以存储在由一个或多个服务器维护的一个或多个数据库中。作为示例,第一、第二和/或第三工程设计服务提供方可以由单个工程师团队或甚至单个工程师提供,并且因此可以是或可以不是单独的实体。

作为示例,在经济性可能是无法接受的或遭受被拒绝的授权的情况下,工程设计服务提供方可建议对套管、底部钻具总成和/或流体设计的更改,或者以其他方式通知和/或将控制返回到不同的工程设计服务提供方,以便可对套管、底部钻具总成和/或流体设计进行调整。在修改此类设计中的一个或多个在钻井约束、轨迹等内是不切实际的情况下,工程设计服务提供方可以建议对井眼轨迹的调整和/或工作流可以返回到或以其他方式通知初始工程设计服务提供方和/或g&g服务提供方,使得任一者或两者都可修改井眼轨迹。

作为示例,工作流可以包括考虑井眼轨迹,包括普遍接受的钻井工程设计规划和地层评估。然后,此类工作流可以将控制传递给钻井服务提供方,钻井服务提供方可以实现钻井工程设计规划、建立安全和有效的钻井、保持井完整性,并且报告进度和操作参数(参见例如块344和348)。作为示例,可以将操作参数、遇到的地层、在钻井时收集的数据(例如,使用随钻测井或随钻测量技术)返回到地质服务提供方进行评估。作为示例,地质服务提供方然后可以重新评估井眼轨迹或钻井工程设计规划的一个或多个其他方面,并且可在一些情况下且可能在预先确定的约束内根据真实钻井参数(例如,基于现场采集的数据等)来调整钻井工程设计规划。

根据具体实施方案,无论井是完全被钻还是其一部段被完成,工作流都可以继续前进至事后审查(参见例如评估块318)。作为示例,事后审查可包括审查钻井性能。作为示例,事后审查还可包括(例如,向一个或多个相关工程设计、地质或g&g服务提供方)报告钻井性能。

工作流的各种活动可以连续地被执行和/或可以不按顺序被执行(例如,部分地基于来自模板、附近井等的信息,以填补将由另一服务提供方提供的信息中的任何空白)。作为示例,从事一项活动可能会影响另一项活动的结果或基础,并且因此可手动或自动要求一个或多个工作流活动、工作产品等的变化。作为示例,服务器可允许在可由各种服务提供方访问的中央数据库上存储信息,其中变化可以通过与适当服务提供方的通信被寻求、可以自动做出、或者可以以其他方式作为对相关服务提供方的建议而出现。这种方式与连续的、逐个方式相比可被认为是钻井工作流的整体方式。

作为示例,在井筒的钻进期间,工作流的各种动作可以重复多次。例如,在一个或多个自动化系统中,可以实时或接近实时地提供来自钻井服务提供方的反馈,并且在钻井期间采集的数据可以被馈送至一个或多个其他服务提供方,其可以相应地调整其工作流的片段。由于在工作流的其他区域中可能存在依赖性,此类调整可以例如以自动方式渗透到工作流中。在一些实施方案中,循环过程可以在达到某个钻井目标例如完成井筒的一部段和/或在钻出整个井筒之后或者在每天、每周、每月等基础上另外或替代地继续进行。

钻井规划可以包括确定可以延伸到储层的井的路径,例如,以经济地从其中产生流体例如烃。钻井规划可以包括选择可用于实现钻井规划的钻井和/或完井总成。作为示例,可以施加各种约束作为可以影响井的设计的钻井规划的一部分。作为示例,可以至少部分地基于关于地下区域的已知地质情况、在区域中的(例如,实际和/或规划等的)一个或多个其他井的存在(例如,考虑避免冲突)等来施加此类约束。作为示例,可以至少部分地基于一个或多个工具、部件等的特性来施加一个或多个约束。作为示例,一个或多个约束可以至少部分地基于与钻井时间和/或风险容限相关联的因素。

作为示例,系统可以允许减少例如如根据lean定义的浪费。在lean的上下文中,考虑以下类型浪费的一种或多种:运输(例如,不必要地移动项目,无论是物理项目还是数据项目);库存(例如,作为半成品的部件,不管是物理的还是信息的,以及未处理的成品);运动(例如,人员或设备不必要地移动或行走以执行期望的处理);等待(例如,信息等待、在换班期间的生产中断等);生产过剩(例如,材料、信息、设备的生产等早于需求);过度处理(例如,由不良工具或产品设计创建活动造成);以及缺陷(例如,在检查和修复在规划、数据、设备等中的缺陷时所涉及的努力)。作为示例,允许动作(例如,方法、工作流等)以协作方式被执行的系统可以帮助减少一种或多种类型的浪费。

作为示例,可以利用系统来实现用于促进跨多个计算装置的分布式钻井工程设计、规划和/或钻井系统设计的方法,其中协作可以在各种不同的用户(例如,一些是本地的、一些是远程的、一些是移动的等)当中出现。在这样的系统中,经由适当装置,各种用户可以经由一个或多个网络(例如,局域网和/或广域网、公共和/或专用网络、基于陆地的、基于海的和/或区域网络)操作地被耦合。

作为示例,系统可以允许钻井工程设计、规划和/或钻井系统设计经由子系统方式而发生,其中井场系统由各种子系统组成,子系统可包括设备子系统和/或操作子系统(例如,控制子系统等)。作为示例,可以使用经由通信链路(例如,网络链路等)操作地耦合的各种计算平台/装置来执行计算。作为示例,一个或多个链路可以操作地耦合到公共数据库(例如,服务器站点等)。作为示例,特定的一个或多个服务器可以管理来自一个或多个装置的通知的接收和/或通知到一个或多个装置的发布。作为示例,可以针对项目实现系统,其中系统可以输出钻井规划例如作为数字钻井规划、纸质钻井规划、数字和纸质钻井规划等。此类钻井规划可以是针对特定项目的完整钻井工程设计规划或设计。

图8示出了描绘在多个部段中的定向井的钻井操作的示例的示意图。图8中描绘的钻井操作包括用于管理与钻定向井817的钻孔850相关联的各种操作的井场钻井系统800和现场管理工具820。井场钻井系统800包括各种部件(例如,钻柱812、环空813、底部钻具总成(bha)814、方钻杆815、泥浆池816等)。如图8的示例中所示,目标储层可以位于远离井817的地面位置的位置处(与在井817的地面位置的正下方相反)。在此类示例中,可以使用特殊工具或技术来确保沿着钻孔850的路径到达目标储层的特定位置。

作为示例,bha814可以包括传感器808、旋转导向系统809和钻头810,以朝着由用于测量井中的位置细节的预先确定的勘测程序引导的目标引导钻井。此外,钻定向井817所穿过的地下地层可包括具有不同组成、地球物理特性和地质条件的多个层(未示出)。可以在对应于地下地层中的多个层的多个部段(例如,部段801、802、803和804)中执行在钻井设计阶段期间的钻井规划和在钻井阶段中根据钻井方案的实际钻井两者。例如,由于特定的地层组成、地球物理特性和地质条件,某些部段(例如,部段801和802)可以使用水泥807增强的套管806。

在图8的示例中,地面单元811可以经由通信链路818操作地链接到井场钻井系统800和现场管理工具820。地面单元811可以配置有经由通信链路818按部段实时地控制和监视钻井活动的功能。现场管理工具820可以配置有存储油田数据(例如,历史数据、实际数据、地面数据、地下数据、设备数据、地质数据、地球物理数据、目标数据、反目标数据等)以及确定用于配置钻井模型和生成钻井方案的相关因素的功能。可以根据钻井操作工作流经由通信链路818来传输油田数据、钻井模型和钻井方案。通信链路818可以包括通信子总成。

在井场处的各种操作期间,可以采集数据以用于分析和/或监视一个或多个操作。此类数据可以包括例如地下地层、设备、历史和/或其他数据。静态数据可以涉及例如定义地下地层的地质结构的地层结构和地质地层学。静态数据还可以包括关于钻孔的数据,例如内径、外径和深度。动态数据可以涉及例如随着时间的过去通过地下地层的地质结构流动的流体。动态数据可包括例如压力、流体组成(例如,油气比、含水率和/或其他流体组成信息)以及各种设备的状态和其他信息。

经由钻孔、地层、设备等收集的静态和动态数据可用于创建和/或更新一个或多个地下地层的三维模型。作为示例,来自一个或多个其他钻孔、油气田等的静态和动态数据可用于创建和/或更新三维模型。作为示例,可以使用硬件传感器、钻芯采样和测井技术来收集数据。作为示例,可以使用井下测量例如钻芯采样和测井技术来收集静态测量。测井涉及将井下工具部署到井筒中以收集在各种深度处的各种井下测量例如密度、电阻率等。可以使用例如钻井工具和/或电缆工具或位于井下生产设备上的传感器来执行这种测井。一旦井被形成并完成,根据井的目的(例如,注入和/或生产),流体就可使用管道和其他完井设备流动到地面(例如,和/或从地面流动)。当流体通过时,可以监视各种动态测量例如流体流速、压力和组成。这些参数可用于确定地下地层、井下设备、井下操作等的各种特性。

为了便于数据的处理和分析,可以使用模拟器来处理数据。馈送到模拟器中的数据可以是历史数据、实时数据或其组合。可以基于接收的数据来重复或调整通过模拟器中的一个或多个模拟器的模拟。作为示例,油田操作可以被提供有井场和非井场模拟器。井场模拟器可包括储层模拟器、井筒模拟器和地面网络模拟器。储层模拟器可以求出通过储层并进入井筒内的烃流量。井筒模拟器和地面网络模拟器可以求出通过井筒和管线的地面集油管网的烃流量。

图9示出了系统900的示例,其包括可位于井场本地的各种部件,并且包括可远离井场的各种部件。如图所示,系统900包括块902、块904、核心和服务块906以及设备块908。这些块可以用不同于如图9的示例所示的一种或多种方式被标记。在图9的示例中,块902、904、906和908可以由操作特征、功能、架构中的关系等中的一个或多个限定。

作为示例,块902、904、906和908可以在金字塔架构中被描述,其中从塔峰到塔底,金字塔包括块902、块904、核心和服务块906以及设备块908。

作为示例,块902可以与钻井管理等级(例如,钻井规划和/或统筹)相关联,并且可以与钻机管理等级(例如,钻机动态规划和/或统筹)相关联。作为示例,块904可以与过程管理等级(例如,钻机集成执行)相关联。作为示例,核心和服务块906可以与数据管理等级(例如,传感器、仪器、库存等)相关联。作为示例,设备块908可以与井场设备等级(例如,井场子系统等)相关联。

作为示例,块902可以从钻井工作流框架和/或可远离井场的一个或多个其他源接收信息。

在图9的示例中,块902包括规划/重新规划块922、统筹/仲裁块924和本地资源管理块926。在图9的示例中,块904包括集成执行块944,其可包括或操作地耦合到井场的各种子系统的块例如钻井子系统、泥浆管理子系统(例如,水力学子系统)、套管子系统(例如,套管和/或完井子系统)以及例如一个或多个其他子系统。在图9的示例中,核心和服务块906包括数据管理和实时服务块964(例如,实时或接近实时服务)以及钻机和云安全块968(参见例如图5的关于配置和各种类型的安全措施等的系统500)。在图9的示例中,设备块908被示为能够向核心和服务块906提供各种类型的信息。例如,考虑来自钻机地面传感器、lwd/mwd传感器、泥浆测井传感器、钻机控制系统、钻机设备、人员、材料等的信息。在图9的示例中,块970可以提供数据可视化、自动报警、自动报告等中的一个或多个。作为示例,块970可以操作地耦合到核心和服务块906和/或一个或多个其他块。

如上所述,系统900的一部分可以远离井场。例如,在虚线的一侧出现远程操作命令中心块992、数据库块993、钻井工作流框架块994、sap/erp块995和现场服务递送块996。可以位于远距离的各种块可以操作地耦合到可位于井场系统本地的一个或多个块。例如,在图9的示例中示出了通信链路912,其可操作地耦合块906和992(例如,关于监视、远程控制等),同时图9的示例中示出了另一通信链路914,其可操作地耦合块906和996(例如,关于设备递送、设备服务等)。在图9的示例中还示出了可能的通信链路的各种其他示例。

作为示例,图9的系统900可以是现场管理工具。作为示例,图9的系统900可包括钻井框架(参见例如钻井框架304和620)。作为示例,在图9的系统900中的可远离井场的块可包括图7的服务790的各种特征。

作为示例,可以根据在钻井前建立的钻井方案来钻井筒。此类钻井方案(可以是钻井规划)可以阐述定义井场的钻井过程的设备、压力、轨迹和/或其他参数。作为示例,然后可以根据钻井方案(例如,钻井规划)来执行钻井操作。作为示例,当收集信息时,钻井操作可能偏离钻井方案。另外,当执行钻井或其他操作时,地下条件可能改变。具体地,当收集新信息时,传感器可以将数据传输到一个或多个地面单元。作为示例,地面单元可以自动使用此类数据来更新钻井方案(例如,本地和/或远程地)。

作为示例,钻井工作流框架994可以是或包括g&g系统和钻井规划系统。作为示例,g&g系统对应于提供对地质和地球物理学的支持的硬件、软件、固件或其组合。换句话讲,了解储层的地质学家可以使用g&g系统来决定在何处钻井,g&g系统创建地下地层的三维模型并包括模拟工具。g&g系统可以将井眼轨迹和由地质学家选择的其他信息传输到钻井规划系统。钻井规划系统对应于产生钻井规划的硬件、软件、固件或其组合。换句话讲,钻井规划可以是井的高级钻井程序。钻井规划系统也可以被称为钻井规划生成器。

在图9的示例中,各种块可以是可对应于一个或多个软件模块、硬件基础结构、固件、设备或其任何组合的部件。在部件之间的通信可以是本地的或远程的,直接的或间接的,经由应用编程接口以及过程调用,或者通过一个或多个通信信道。

作为示例,图9的系统900中的各种块可对应于在控制与油田中的设备和/或人员相关联的操作时的粒度级。如图9所示,系统900可包括块902(例如,用于钻井规划执行)、块904(例如,过程管理器集合)、核心和服务块906以及设备块908。

块902可以被称为钻井规划执行系统。例如,钻井规划执行系统对应于执行井建造过程的整体协调例如钻机的协调以及钻机和钻机设备的管理的硬件、软件、固件或其组合。钻井规划执行系统可被配置为从钻井规划系统获取总体钻井规划并将总体钻井规划转换为详细钻井规划。详细钻井规划可包括在执行总体钻井规划中的动作时所涉及的活动的规范,执行活动的日期和/或时间,执行活动的各个资源以及其他信息。

作为示例,钻井规划执行系统还可包括监视钻井规划的执行以跟踪进度并动态地调整规划的功能。此外,钻井规划执行系统可被配置为处理关于在钻机上和离开钻机的物流和资源。作为示例,钻井规划执行系统可包括多个子部件,例如配置成详细描述钻井规划系统规划的细部设计器、配置成监视规划的执行的监视器、配置成执行动态规划管理的规划管理器以及控制井的物流和资源的物流和资源管理器。在一个或多个实施方案中,钻井规划执行系统可被配置为在由过程管理器集合管理的不同过程之间进行协调(参见例如块904)。换句话讲,钻井规划执行系统可以在过程管理器集合中的过程之间通信和管理资源共享,同时在例如比过程管理器集合更高的粒度级处操作。

关于块904,如上所述,它可被称为过程管理器集合。在一个或多个实施方案中,过程管理器集合可以包括执行油田的各个区域例如钻机的单独过程管理的功能。例如,当钻井时,可以执行不同的活动。每个活动可以由过程管理器集合中的单独过程管理器控制。过程管理器集合可以包括多个过程管理器,由此,每个过程管理器控制不同的活动(例如,与钻机相关的活动)。换句话讲,每个过程管理器可以具有针对过程管理器定义的一组任务,该过程管理器对在活动中涉及的物理性质的类型是特定的。例如,钻井可以使用钻井泥浆,钻井泥浆是被泵送到井中以便从井中提取钻屑的流体。钻井泥浆过程管理器可存在于过程管理器集合中,该过程管理器集合管理钻井泥浆的混合、组成、钻井泥浆属性的测试、确定压力是否准确以及执行其他此类任务。钻井泥浆过程管理器可以与控制钻杆从井中移动的过程管理器分开。因此,过程管理器集合可以将活动划分为若干不同的域并单独地管理每个域。在其他可能的过程管理器中,过程管理器集合可包括例如钻井过程管理器、泥浆准备和管理过程管理器、下套管过程管理器、固井过程管理器、钻机设备过程管理器和其他过程管理器。此外,过程管理器集合可以提供关于上述部件的直接控制或建议。作为示例,在过程管理器集合中的过程管理器之间的协调可以由钻井规划执行系统执行。

关于核心和服务块906(例如,核心服务块或cs块),它可以包括管理各件设备和/或设备子系统的功能。作为示例,cs块可以包括处理油田例如钻机的基本数据结构、采集度量数据、生成报告以及管理人员和供应品的资源的功能。作为示例,cs块可以包括数据采集器和聚合器、钻机状态标识符、实时(rt)钻井服务(例如,接近实时)、报告器、云和库存管理器。

作为示例,数据采集器和聚合器可以包括与各个设备部件和传感器进行交互以及采集数据的功能。作为示例,数据采集器和聚合器还可包括与位于油田处的传感器进行交互的功能。

作为示例,钻机状态标识符可以包括从数据采集器和聚合器获取数据并将数据转换为状态信息的功能。作为示例,状态信息可以包括钻机的健康状况和操作性以及关于由设备执行的特定任务的信息。

作为示例,rt钻井服务可包括向个体传输和呈现信息的功能。特别是,rt钻井服务可包括根据角色以及例如每个个体的装置类型(例如,移动、台式等)将信息传输给所涉及的个体的功能。在一个或多个实施方案中,由rt钻井服务呈现的信息可以是上下文特定的,并且可以包括信息的动态显示,使得人类用户可以查看关于感兴趣项目的细节。

作为示例,在一个或多个实施方案中,报告器可包括生成报告的功能。例如,报告可以基于请求和/或自动生成,并且可以提供关于设备和/或人员的状态的信息。

作为示例,井场“云”框架可对应于在本地位于油田处的信息技术基础结构例如油田中的单独钻机。在此类示例中,井场“云”框架可以是“物联网”(iot)框架。作为示例,井场“云”框架可以是云的边缘(例如,多个网络的一个网络)或专用网络的边缘。

作为示例,库存管理器可以是包括管理材料例如钻机上每个资源的列表和数量的功能的块。

在图9的示例中,设备块908可对应于可以操作地耦合到和/或嵌入到在井场处的物理设备例如钻机设备的各种控制器、控制单元、控制设备等。例如,设备块908可以对应于钻机上的各个项目的软件和控制系统。作为示例,设备块908可以提供来自钻机的多个子系统的监视传感器,并且向钻机的多个子系统提供控制命令,使得来自多个子系统的传感器数据可用于向钻机和/或其他装置的不同子系统提供控制命令等。例如,系统可以从钻机收集时间上和深度对准的地面数据和井下数据,并且将收集的数据传输到核心服务中的数据采集器和聚合器,其可以存储收集的数据以便在钻机处或在现场外经由计算资源环境访问。

在一个或多个实施方案中,一种方法可以包括执行规划的动态调度,其可包括规划的重新调度。在此类示例中,可以至少部分地修改规划。作为示例,规划可以是钻井规划或者例如钻井规划的一部分。作为示例,在各种粒度级处的各种部件可被配置为在部件的对应粒度级处连续地监视任务的性能,并且例如基于关于任务的执行的状态信息来更新规划。

如在以下讨论中所使用的,在不同粒度级中的部件可以每个具有基于该粒度级的单独规划。例如,钻井规划执行系统规划可以是井或整个油田的总体规划,而过程管理器集合过程管理可以对管理器域的相应过程特定的域规划的性能。作为示例,钻井规划执行系统可以监视和调度在不同于单独过程管理器级的级处的任务。例如,钻井规划执行系统可以控制由过程管理器对活动的执行。作为示例,钻井规划执行系统可以实现在过程管理器之间的相互关系,使得例如由于一个过程管理器的延迟而产生的控制信息被传输到另一个过程管理器。

作为示例,规划可以是要执行的一组事件或活动,以将井或其部件的状态从井或其部件的第一状态改变为第二状态(例如,期望状态)。在此类示例中,规划可以针对一个或多个事件来定义:在规划中的要先于该任务的任何任务的列表、任务相关的动作以及任务的条件。该条件可以是例如详细描述应当在任务可被执行之前发生的标准的授权前提、定义任务的执行何时完成的确认条件以及定义任务的执行何时可能出错的故障条件。例如,故障条件可以是油田设备的状态的值,其指示未能遵守规划以及要求重新调度。

根据规划执行任务可以包括基于针对一个或多个任务的一个或多个所定义的前驱任务已完成的确定,并且基于预授权条件已被满足的确定,独立于时间进一步开始规划的至少一个任务。可以连续监视任务的执行以检查故障条件是否被满足,并且检查任何确认条件是否被满足。在一些实施方案中,根据时间来安排规划。在其他实施方案中,规划的管理是时间无关的。

作为示例,在规划的实现中可能出现一个或多个障碍。因此,例如,在一个或多个实施方案中,方法可以不间断地重新评估系统的状态;重新生成以第二方式(例如,最佳方式)重新生成一系列任务的规划。在一个或多个实施方案中,考虑到油田的当前状态和油田的第二状态(例如,油田的期望状态),可以连续地执行重新生成。在一些实施方案中,当确定存在故障条件时,执行规划的重新生成。

在一些实施方案中,系统的每个部分可以关于它的状态不间断地和/或连续地被重新评估,并且方法可以包括基于当前状态来生成规划以实现系统的一个或多个部分的期望状态。换句话讲,过程管理器集合的过程管理器在执行规划时可以连续地从设备(例如,一个或多个子系统,通过核心服务)获取状态信息,以识别系统的一个或多个相关状态。如果状态信息指示延迟或故障条件,则过程管理器集合的对应过程管理器可以重新规划以实现期望状态。例如,过程管理器可在过程管理器的域或粒度级内自动重新生成任务序列。

如果重新规划在过程管理器的域中是不可能的,则可以将重新规划提升到下一个粒度级。例如,可以将来自特定过程管理器域的重新规划提升到钻井规划执行系统域(例如,从一个等级传递到另一个等级)。

例如,钻井规划系统可具有工程设计专业知识,以针对整体规划进行设计选择。在此类应用场景中,钻井规划执行系统可以任选地重新生成规划,而不涉及钻井规划系统,例如只要新规划实质上不改变井的工程设计。特别是,钻井规划执行系统可以跟踪由多个过程管理器中的每一者正在使用的资源,但是可能不会例如跟踪多个过程管理器中的每一者的一个或多个单独任务。因此,当过程管理器重新规划时,钻井规划执行系统可以在没有关于规划的细节的数据的情况下在重新规划之前、期间和/或之后跟踪哪些资源是可用的。在一些实施方案中,相同的重新规划可用于多个过程管理器,并且在一些情况下可用于钻井规划执行系统。在其他实施方案中,系统的至少一些部件可以使用不同的重新规划引擎。

在一个或多个实施方案中,在各种粒度级维护并在各种粒度级管理依赖性信息。因此,如果部件执行导致依赖性任务中的延迟的规划(例如,重新规划等),则该部件可以在依赖性任务中制定改变。如果改变是关于不同的域,则部件可以直接通知过程管理器,或者将改变通知给钻井规划执行系统。

处理系统

在一些实施方案中,一种或多种方法可以由计算系统执行。图10示出了可包括可经由一个或多个网络1009操作地耦合的一个或多个计算系统1001-1、1001-2、1001-3和1001-4的系统1000的示例,所述网络可以包括有线和/或无线网络。

作为示例,系统可包括单独的计算机系统或分布式计算机系统的布置。在图10的示例中,计算机系统1001-1可包括一个或多个模块1002,其可以是或包括例如可执行来实施各种任务(例如,接收信息、请求信息、处理信息、模拟、输出信息等)的处理器可执行指令。

作为示例,模块可以独立地或与一个或多个处理器1004协调地被执行,所述处理器(例如,经由有线、无线地等)操作地耦合到一个或多个存储介质1006。作为示例,该一个或多个处理器1004中的一个或多个可以操作地耦合到一个或多个网络接口1007中的至少一个。在此类示例中,计算机系统1001-1可以例如经由一个或多个网络1009发送和/或接收信息(例如,考虑互联网、专用网络、蜂窝网络、卫星网络等中的一个或多个)。

作为示例,计算机系统1001-1可以从一个或多个其他装置接收信息和/或发送信息到一个或多个其他装置,该一个或多个其他装置可以是或包括例如计算机系统1001-2中的一个或多个等。装置可以位于与计算机系统1001-1的位置不同的物理位置上。作为示例,位置可以是例如处理设施位置、数据中心位置(例如,服务器群等)、钻机位置、井场位置、井下位置等。

例如,处理器可以是或包括微处理器、微控制器、处理器模块或子系统、可编程集成电路、可编程门阵列或其他控制或计算装置。

作为示例,存储介质1006可以被实现为一个或多个计算机可读或机器可读存储介质。作为示例,存储可以分布在计算系统和/或附加计算系统的多个内部和/或外部机壳内和/或当中。

例如,一个或多个存储介质可包括一种或多种不同形式的存储器,包括半导体存储器装置例如动态或静态随机存取存储器(dram或sram)、可擦除和可编程只读存储器(eprom)、电可擦除和可编程只读存储器(eeprom)和快闪存储器、磁性盘例如固定磁盘、软盘和可移动磁盘、其他磁性介质(包括磁带)、光学介质例如光盘(cd)或数字视频盘(dvd)、磁盘或其他类型的光存储装置或其他类型的存储装置。

作为示例,一个或多个存储介质可以位于运行机器可读指令的机器中,或者位于远程站点处,机器可读指令可以从该远程站点通过网络被下载用于执行。

作为示例,系统例如计算机系统的各种部件可以在包括一个或多个信号处理和/或专用集成电路的硬件、软件或硬件和软件(例如,包括固件)的组合中实现。

作为示例,系统可以包括处理设备,其可以是或包括通用处理器或专用芯片(例如,或芯片组)例如asic、fpga、pld或其他适当的装置。

图11示出了计算系统1100和联网系统1110的部件。系统1100包括一个或多个处理器1102、存储器和/或存储部件1104、一个或多个输入和/或输出装置1106以及总线1108。根据一个实施方案,指令可以存储在一个或多个计算机可读介质(例如,存储器/存储部件1104)中。此类指令可以由一个或多个处理器(例如,处理器1102)经由通信总线(例如,总线1108)读取,该通信总线可以是有线的或无线的。该一个或多个处理器可以执行此类指令以(全部或部分地)实现一个或多个属性(例如,作为方法的一部分)。用户可以经由i/o装置(例如,装置1106)查看来自过程的输出并与过程进行交互。根据一个实施方案,计算机可读介质可以是存储部件例如物理存储器存储装置,例如芯片、封装上的芯片、存储卡等。

根据一个实施方案,部件可以分布在例如网络系统1110中。网络系统1110包括部件1122-1、1122-2、1122-3、......1122-n。例如,部件1122-1可以包括处理器1102,而部件1122-3可以包括可由处理器1102访问的存储器。此外,部件1122-2可以包括i/o装置,用于显示和可选地与方法进行交互。网络可以是或包括互联网、内联网、蜂窝网络、卫星网络等。

作为示例,装置可以是包括用于信息的通信的一个或多个网络接口的移动装置。例如,移动装置可以包括无线网络接口(例如,可经由ieee802.11、etsigsm、卫星等操作)。作为示例,移动装置可以包括部件例如主处理器、存储器、显示器、显示图形电路(例如,可选地包括触摸和手势电路)、sim插槽、音频/视频电路、运动处理电路(例如,加速度计、陀螺仪)、无线lan电路、智能卡电路、发射器电路、gps电路和电池。作为示例,移动装置可以被配置为蜂窝电话、平板电脑等。作为示例,可以使用移动装置(例如,全部或部分地)来实现方法。作为示例,系统可以包括一个或多个移动装置。

作为示例,系统可以是分布式环境例如所谓的“云”环境,其中各种装置、部件等交互以用于数据存储、通信、计算等的目的。作为示例,装置或系统可以包括用于经由互联网(例如,其中通信经由一个或多个互联网协议而出现)、蜂窝网络、卫星网络等中的一个或多个进行信息的通信的一个或多个部件。作为示例,方法可以在分布式环境中实现(例如,全部或部分地作为基于云的服务)。

作为示例,信息可以从显示器输入(例如,考虑触摸屏)、输出到显示器或两者。作为示例,可以将信息输出到投影仪、激光装置、打印机等,使得信息可以被查看。作为示例,可以立体地或全息地输出信息。关于打印机,考虑2d或3d打印机。作为示例,3d打印机可以包括可被输出以构建3d对象的一种或多种物质。例如,可以将数据提供给3d打印机以构建地下地层的3d表示。作为示例,可以在3d中构建层(例如,地平线等),在3d中构建地质体等。作为示例,可以在3d中构建孔、裂缝等(例如,作为正结构、作为负结构等)。

补偿井报告处理

参考图12a,示出了可以实现钻井事件和钻井活动检测和提取的钻井规划系统1200的简化示意图示例。钻井规划系统1200可以在一个或多个计算机处理器上实现。钻井规划系统1200可以包括钻井规划应用程序1202,其被配置为处理来自各种源的信息以便于为所规划的井选择位置、轨迹和几何结构,以及进行风险评估、非生产时间分析,例如,如在上述系统的一个或多个中所述的。钻井规划应用程序1202还可被配置为从用户装置1204接收输入并向其提供输出以支持该功能。

钻井规划应用程序1202还可包括人工智能(ai)引擎1206。ai引擎1206可被配置为采用任何类型的机器学习例如神经网络或监督学习(例如,支持向量机),仅列举在很多被设想的示例当中的两个示例。可以训练人工智能引擎1206以至少部分地基于一个或多个钻井报告的文本来检测钻井事件和钻井活动。

因此,系统1200可以包括数据库例如所示的补偿井数据存储库1208。存储库1208可以存储来自由格式化引擎1212格式化的钻井报告1210的数据。钻井报告1210可以包括由钻井操作员在钻井时记录的基于文本的信息。在一些实施方案中,钻井报告1210还可以包括深度信息、时间信息等,其可以与基于文本的信息相关。钻井报告1210还可以包括钻井参数信息,其可以与基于文本的信息和/或深度信息中的任一者或两者相关。因此,钻井报告1210可以提供钻井过程、活动和情况的描述以及在钻井执行期间经历的任何事件(例如,危害、非生产时间等)的记录。本文描述的各种实施方案涉及ai技术的应用,以分析钻井报告以及在钻井执行期间发生的各种事件和活动。

格式化引擎1212可以从钻井报告1210中提取数据并将它置于可以由计算机和/或人类操作员扫描、搜索或以其他方式处理的另一种格式中。例如,格式化引擎1212可以执行所成像的文本数据(例如,pdf)的光学字符识别,且然后使用任何合适的字段集将结果解析和/或聚合成一个或多个电子表格。然后可以将格式化信息(例如,电子表格)存储在补偿井数据存储库1208中。然后,ai引擎1206可以访问存储库1208中的格式化数据,以便提取钻井事件和钻井活动,如下面将更详细地解释的。

格式化引擎1212还可用于识别“异常”数据,其可以包括不符合在例如来自同一操作员的其他钻井报告中看到的格式的文本或其他类型的数据。异常数据可以是除了在文本字段中预期的数据之外的数据,或者否则是不容易地符合准备好的模板的数据。因此,异常数据可能有指示对意外事件例如危险(例如过度钻井液损失、卡钻、井涌等)的观测的较高可能性。因此,异常数据可能被标记为不适合于模板,并且因此例如在格式化数据中被指示为钻井事件。模型1250可以采用此类异常数据来帮助识别补偿井数据中的事件。

图12b示出了根据一个实施方案的系统1200的工作流的简化示意图。在工作流中,系统1200可以再次如在1210处所指示的接收一个或多个新的钻井报告(例如,作为一批)。格式化引擎1212可以处理这些钻井报告。例如,格式化引擎1212可以执行光学字符识别(和/或任何其他处理操作),且然后解析因而得到的数据并使用它来填充模板内的字段。例如,格式化引擎1212可以针对钻井报告中的条目识别钻井深度开始和结束、钻井时间开始和结束以及自由文本等,其中每个钻井报告可以包括一个或多个此类条目。

一旦被格式化,补偿井数据就可以存储在补偿井数据搜索存储库1208中。钻井规划应用程序1202可访问存储库1208。钻井规划应用程序1202可用于生成或者可以用其他方式被加载有ai模型1250。例如,可以采用ai引擎1206(图12a),以便生成和/或实现ai模型1250。

ai模型1250可用于预测在包含在存储库1208中的补偿井数据中的事件1252。例如,一旦被训练(训练ai模型1250将在下面更详细地被讨论),ai模型1250就可以识别记录在存储库1208中的补偿井数据中的事件例如循环流体的损失、卡钻、井涌、缩径钻孔、其他危险、非生产时间等。在一个实施方案中,可以训练ai模型1250以潜在地与其他因素例如钻井参数结合来识别某些字词组,以便在语义上识别此类事件。在一些实施方案中,可以从在格式化期间确定的“异常”数据中选择字词组。

此外,可以训练ai模型1250以识别在存储库1208中的补偿井数据中的钻井活动,如在1254处的。例如,基于潜在地与其他因素(例如,压力、温度、钻井深度推进、操作类别、持续时间等)结合的在钻井数据的文本中的所识别的字词组,ai模型1250可以识别某些钻井活动例如钻深或不指示危险的或否则有问题的或意外的事件的其他活动。

模型1250还可以包括逻辑,并且可以包括算法的应用,以便将一组字词链接到钻井事件或活动。例如,文本数据可以包括一定量的钻井液被失去的观测。钻井报告还可以指定与钻井条件或事件的观测相关联的持续时间或任何其他参数或特性。模型1250可以包括用于确定此类流体损失(和/或流体损失率)何时指示特定危险例如遇到固有地断裂的、多洞穴的或具有高渗透性、不适当的钻井条件或由过大的井下压力引起的诱发裂缝的地层的逻辑。为了做出该确定,模型1250可以考虑钻井参数、深度、井筒几何结构、地层属性以及被确定为相关的任何其他因素,并且基于这些因素来做出确定。

应当认识到,这些仅仅是简单的示例。可以识别更复杂的文本分组,增加的复杂性(和/或分组的长度)导致可以由模型识别的类似字词分组的范围的增加。此外,可以潜在地在几个阶段中应用更复杂的逻辑,以从在钻井报告中记录的一组字词和/或其他数据得出钻井事件或活动的确定。

各种人类操作员可以提供可用于进一步调整/训练ai模型1250的反馈。例如,专家或最终用户1256可以为所识别的事件提供反馈。在另一个示例中,专家或最终用户1258可以为活动识别提供反馈。例如,可以采用反馈以在识别被确认时在ai模型1250中加强在文本和/或其他参数与所识别的事件/活动之间的连接,和/或当识别被指示为不正确的时弱化、中断或以其他方式修改ai模型1250中的连接。

图13示出了根据一个实施方案的用于从补偿井的钻井报告中提取钻井事件的方法1300的流程图。方法1300可以包括初始训练阶段1301。在图14中示出并在下面参考图14描述了初始训练阶段1301的示例工作流。出于图13的目的,初始训练阶段1301包括接收一个或多个(例如,一批)钻井报告1301a,并且使用钻井报告来训练模型,如在1301b处的。在1301b处的训练可以至少部分地由人类用户例如专家或最终用户进行。如上所述,也可以使用格式化的钻井报告数据来进行在1301处的训练。

方法1300可以从初始训练阶段前进;然而,即使在初始训练阶段之后,模型(例如,模型1250,图12b)也可以继续被训练,如从以下描述中将认识到的。接下来,方法1300可以包括接收一个或多个(例如,一批)钻井报告作为输入,如在1302处的。如上所述,钻井报告可以包括数字数据和基于文本的数据,其中基于文本的数据可能是自由形式的,和/或可以包括其他类型的数据例如下拉菜单选择等。

方法1300可以包括使用模板来将钻井报告格式化为格式化钻井报告数据,如在1304处的。在1304处的格式化可以例如通过将钻井报告解析成不同的数据段并且以例如对应于深度、与井相关联的标识符、井的位置等的逻辑顺序存储该数据段来自动完成。格式化的钻井报告数据还可以包括与钻井参数、轨迹、井几何结构以及可用于便于对所规划的井使用历史钻井报告的任何类似信息有关的相关性。

在一个实施方案中,可以通过扫描和/或处理钻井报告并将在其中包含的数据解析为模板的字段来进行格式化。模板可以指定在钻井报告的文本段中经常看到的信息的顺序和位置。此外,人类用户(例如,专家)可以验证模板是准确的。

方法1300可以继续进行以存储格式化的钻井报告数据,如在1306处的。例如,格式化的钻井报告数据可以存储在钻井规划应用程序1202可访问的存储库1208(图12)中。存储库1208可以是计算机可访问的任何形式的永久性电子存储器。

方法1300还可包括使用模型(例如,最初在1301b处训练的模型,和/或如下所解释的如所改进/训练的模型)来识别在格式化的钻井报告数据的至少一些中的钻井事件,如在1310处的。在一个实施方案中,在1310处的识别可以包括识别在所识别的钻井事件之前发生的一个或多个钻井活动以及在钻井事件之后发生的一个或多个钻井活动。特别是,方法1300可包括识别在一直引到事件为止所执行的活动的序列以及在其后发生的事件(这包括不仅识别出发生了钻井事件,而且还识别出在某个事件之前/之后发生的钻井活动,这可指示存在因果关系)。这可便于规划后续的井活动。此外,这可以便于确定钻井事件为什么和如何发生,这可以允许未来井的增强的规划和监视。这还可以为关于响应于钻井事件而做什么的研究提供数据点,以便便于确定响应于事件要采取的缓解/纠正动作。

然后,方法1300可以移动以训练模型。如图中所指示的,可以存在该模型可以被采用的至少两个训练工作流:离线训练流和在线训练流。在离线情况下,可以使用模型1250和所识别的钻井事件来分析一批钻井报告数据。然后,方法1300可以将识别提供给单独的识别者例如专家用户,并且可以从其接收反馈,如在1312处的。应当认识到,单独的识别者也可以是另一个ai引擎,例如,已经训练过或以其他形式被认为更可靠的ai引擎。该反馈可以采取各种形式,例如,作为由单独识别者(例如,专家)识别的实际事件/活动的预测的比较、来自单独识别者(例如,专家)的针对各个事件的确认/拒绝输入等。因此,可以调整(训练)模型1250以基于来自单独识别者的反馈来减少这种错误,如在1314处的。在调整模型1250时,可以增强所确认的链接(例如,增加置信度),同时可以减少或消除被校正的链接(例如,减小置信度)。

在在线训练中,方法1300接收针对一个或多个补偿井的钻井事件的请求,如在1316处的。例如,对于与所规划的井有一定接近度的井,该请求可以以查询的形式。在井之间的差异(不确定度)通常随着接近度的增加而下降,即越接近补偿井,钻所规划的井就越可能与补偿井类似地继续进行。在一些实施方案中,接近度确定可以留给用户。在其他实施方案中,用户可以指定其他参数,这可以引导方法1300识别在钻井报告数据中的满足查询的井。

在该“在线”训练案例中,方法1300随后可以向用户提供所识别的钻井事件和活动,如在1318处的,接收来自用户的反馈,如在1320处的,且然后基于反馈来调整(训练)模型1250,如在1314处的。例如,钻井事件可以与导致识别的文本分组配对,并且因此用户也许能够确认或校正识别。用户对识别的确认/校正的正确性可以由另一个人类专家检查,或者可以假设是正确的。

在1314处训练模型1250时,方法1300可以例如基于在离线或在线训练使用案例中的确认来增加预测的置信度,和/或基于校正来降低预测的置信度。在一些实施方案中,所识别的事件可以例如由用户使用以进行钻井规划的一个或多个分析,这可以确认钻井规划或导致它的调整。例如,基于所识别的钻井事件,用户可以例如使用钻井规划应用程序1202来获取钻井规划分析。可以通过以下操作中的一者或多者来获取分析:构建风险条图表、执行非生产时间分析、或者进行钻井时间的蒙特卡罗分析。可形成方法1300的一部分的后续活动可以包括基于所调整的钻井规划来钻井。

图14示出了根据一个实施方案的初始训练阶段1301的工作流。如图所示,初始训练阶段1301可以包括接收一个或多个钻井报告,如在1301a处的和还在图13中指示的。初始训练阶段1301还可以包括使用钻井报告来训练模型1250,如在1301b处的。在一些实施方案中,在1301a处接收的钻井报告可以在1301b处训练之前使用格式化引擎被格式化并且存储在储存库1208中(例如,图12b)。

在一个实施方案中,训练模型1250可以包括将钻井报告中的文本与标记或标签相关联,如在1402处的。标记可以对应于钻井事件和/或活动。标记可以例如最初通过由人类用户标记字词的手动过程来与文本相关联。例如,用户可以读取文本条目,该文本条目指示在某个深度处观测到回流流体的完全损失。用户可以突出显示或以其他方式选择该文本并将该文本标记为指示损失循环。类似的程序可应用于与在模型中的可被认为感兴趣的事件(例如,危险)相关的任何标签。同样地,用户可以将各种条目(无论是否是基于文本的)与活动标签相关联,指示正常钻井活动被观测到/实现,如由钻井日志中的特定条目所指示的。再次,可以采用指示任何相关钻井活动的任何数量的标签。

然后,在1301b处的训练可以继续进行以使用标记或标签来训练ai引擎,如在1404处的。各种不同类型的机器学习、人工智能引擎是已知的,并且任一种可以被采用。此外,在此类初始训练/生成模型期间,专家可以检查每个预测的活动/事件,确定它是否是准确的预测,并且提供反馈以训练模型。这类似于上面讨论的离线训练工作流。因此,可以以任何合适的方式训练ai引擎,以生成和训练模型1250,如在1406处的,以识别与某种类型的事件或活动相同、相似或指相同类型的事件或活动的字词组,并且从其预测事件或活动。

虽然上面只详细描述了几个示例,但是本领域技术人员应当容易认识到,在示例中许多修改是可能的。因此,所有此类修改意欲被包括在如在以下权利要求书中所限定的本公开的范围内。在权利要求中,装置加功能条款旨在涵盖在本文被描述为执行所列举的功能的结构以及不仅结构等效物、而且还有等效结构。因此,尽管钉子和螺钉可能不是结构等效物,因为钉子采用圆柱形表面来将木制零件固定在一起,而螺钉采用螺旋形表面,但是在紧固木制零件的环境中,钉子和螺钉可能是等效结构。本申请人的表达意图不针对本文的任何权利要求的任何限制援引美国法典第35篇第112(f)节,除了权利要求明确地使用词“用于……的装置”连同相关功能的那些限制以外。

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