自動(dòng)鉆機(jī)活動(dòng)報(bào)告生成的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 所公開的實(shí)施例總體上涉及用于操作鉆機(jī)的系統(tǒng)和方法，并且尤其涉及一種用于 自動(dòng)地生成鉆機(jī)活動(dòng)報(bào)告的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鉆井操作者和管理者通常以多種報(bào)告格式和詳細(xì)程度來報(bào)告鉆機(jī)活動(dòng)。這些報(bào)告 通常是每日生成的，并且包括諸如鉆井、擴(kuò)孔、起下鉆等的各種鉆機(jī)活動(dòng)的日志。這些鉆機(jī) 活動(dòng)報(bào)告通常是建造井期間的主要事件記錄，并且可能在進(jìn)一步評(píng)估井性能以及識(shí)別非生 產(chǎn)時(shí)間方面為重要的信息源。
[0003] 在當(dāng)前的作業(yè)中，鉆機(jī)活動(dòng)報(bào)告是手動(dòng)生成的（例如，在紙件上或計(jì)算機(jī)日志 上）。這種手動(dòng)報(bào)告生成是耗時(shí)和低效的，并且可能使得鉆機(jī)操作者和/或管理者從更重要 和/或緊迫的活動(dòng)分心。此外，活動(dòng)報(bào)告是在完成了各種活動(dòng)之后（例如，在輪班結(jié)束時(shí)） 生成的，并且通常是基于人的判斷和記憶的。這種人的判斷和記憶可能有錯(cuò)誤并且可能因 此導(dǎo)致不完整的事件報(bào)告或者甚至包含錯(cuò)誤的報(bào)告。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 公開了一種用于在操作鉆機(jī)的同時(shí)自動(dòng)地生成鉆機(jī)活動(dòng)報(bào)告的方法。該方法包括 從配備在鉆機(jī)上的多個(gè)地面?zhèn)鞲衅鹘邮諅鞲衅鳒y(cè)量值。傳感器測(cè)量值可以在操作鉆機(jī)的同 時(shí)實(shí)時(shí)地進(jìn)行，并且可以被處理用于計(jì)算鉆機(jī)狀態(tài)/活動(dòng)信息。然后，可以對(duì)鉆機(jī)狀態(tài)和用 戶定義的報(bào)告配置進(jìn)一步進(jìn)行處理，以自動(dòng)地生成鉆機(jī)活動(dòng)報(bào)告。
[0005] 所公開的實(shí)施例可以提供多種技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。例如，所公開的實(shí)施例提供了一種用于 自動(dòng)地生成鉆機(jī)活動(dòng)報(bào)告的系統(tǒng)和方法。由于鉆機(jī)報(bào)告基于在操作鉆機(jī)時(shí)實(shí)時(shí)獲得的地面 傳感器數(shù)據(jù)，因而這種報(bào)告的自動(dòng)生成可以有利地改進(jìn)報(bào)告品質(zhì)和效率。此外，可以在沒有 任何鉆機(jī)員工參與的情況下生成鉆機(jī)報(bào)告，從而將該員工解放出來執(zhí)行其它必要的活動(dòng)。 所生成的鉆機(jī)活動(dòng)報(bào)告還可以包括具有或不具有支持傳感器數(shù)據(jù)的基本上任何適當(dāng)?shù)燃?jí) 的細(xì)節(jié)。
[0006] 本
【發(fā)明內(nèi)容】
用于引入以下在具體說明中進(jìn)一步描述的構(gòu)思的選擇。本
【發(fā)明內(nèi)容】
不 是意在識(shí)別所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或必要特征，也不是意在用于幫助限制所要求保護(hù)的 主題的范圍。
【附圖說明】
[0007] 為了更完整地理解所公開的主題及其優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)以下描述進(jìn)行參照， 在附圖中：
[0008] 圖1描繪了可以在其上采用所公開的實(shí)施例的示例鉆機(jī)。
[0009] 圖2描繪了用于自動(dòng)地生成鉆機(jī)活動(dòng)報(bào)告的系統(tǒng)的一個(gè)公開實(shí)施例。
[0010] 圖3描繪了用于自動(dòng)地生成鉆機(jī)活動(dòng)報(bào)告的一個(gè)公開方法實(shí)施例的流程圖。
[0011] 圖4描繪了用于自動(dòng)地生成鉆機(jī)活動(dòng)報(bào)告的另一公開方法實(shí)施例的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 圖1描繪了適于使用本文公開的各種方法和系統(tǒng)實(shí)施例的鉆機(jī)10。半潛式鉆井平 臺(tái)12位于布置在海洋16之下的油層或氣層（未示出）上方。海底導(dǎo)管18從平臺(tái)12的甲 板20延伸至井口裝置22。該平臺(tái)可以包括井架和用于提升和降低鉆柱30 (如圖所示，鉆柱 延伸到鉆孔40中）的起重設(shè)備。井架和起重設(shè)備還可用于提升和降低完井管柱、套管柱、撓 性管柱等。盡管圖1描繪了（鉆柱30被配備在鉆孔中）鉆井作業(yè)，但將理解，本文所公開 的方法和系統(tǒng)實(shí)施例可以用于自動(dòng)地報(bào)告從鉆井開始到鉆井完成的鉆機(jī)活動(dòng)（包括鉆孔、 擴(kuò)孔、測(cè)試、下套管以及各種鉆井完成活動(dòng)）。
[0013] 盡管沒有描繪，但鉆機(jī)可以包括用于使鉆柱30 (或其它部件）在鉆孔中旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn) 盤或頂驅(qū)。鉆機(jī)還可以包括轉(zhuǎn)環(huán)，其能夠使得鉆柱旋轉(zhuǎn)同時(shí)保持管道的內(nèi)部與外部之間的 流體嚴(yán)密密封。在鉆井作業(yè)期間，泥漿栗從罐或坑中抽吸鉆井流體（"泥漿"），且通過鉆柱 的內(nèi)部將泥漿栗送至鉆頭，其中，在鉆頭處進(jìn)行潤(rùn)滑和冷卻鉆頭并且將鉆肩帶到地面。這種 裝備是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所已知的，無需在本文中進(jìn)一步詳細(xì)地討論。
[0014] 鉆機(jī)還可以包括用于測(cè)量和/或監(jiān)控鉆機(jī)活動(dòng)的各種地面?zhèn)鞲衅鳎ㄔ趫D1中未示 出）。這些傳感器可以包括：例如，（i)鉤載傳感器，用于測(cè)量起重設(shè)備上鉆柱的重量（即， 載荷）；（ii)游車位置傳感器，用于當(dāng)在鉆孔中提升和降低各種部件時(shí)測(cè)量游車（或立管的 頂部）在鉆機(jī)中的垂直位置；（iii)鉆井流體壓力傳感器，用于測(cè)量栗送到井下的鉆井流體 的壓力，以及（iv)扭矩傳感器，用于測(cè)量由頂驅(qū)或轉(zhuǎn)盤施加的扭矩。這些地面?zhèn)鞲衅饕彩?本行業(yè)已知的，不需要詳細(xì)地討論。
[0015] 鉆機(jī)10還可以可選地包括井下傳感器，包括例如電纜測(cè)井傳感器、隨鉆測(cè)井傳感 器、隨鉆測(cè)量傳感器、地層流體取樣傳感器等。井下傳感器數(shù)據(jù)可以被傳送至地面用以實(shí)時(shí) 分析或被存儲(chǔ)在井下存儲(chǔ)器中用于將來分析。
[0016] 本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解，圖1中所示的配置僅為示例。還將理解，所公開的 實(shí)施例不限于與圖1所示的半潛式平臺(tái)12-起使用。所公開的實(shí)施例同樣適于在海上或 陸上與任何種類的地下式鉆井作業(yè)一起使用。
[0017] 圖2描繪了用于生成自動(dòng)鉆機(jī)活動(dòng)報(bào)告的系統(tǒng)100的一個(gè)公開的實(shí)施例?？梢栽?鉆機(jī)現(xiàn)場(chǎng)（例如，本地計(jì)算機(jī)系統(tǒng)110上）實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)。該系統(tǒng)可包括用于獲得與鉆機(jī)活 動(dòng)有關(guān)的測(cè)量值的多個(gè)鉆機(jī)傳感器120,諸如關(guān)于圖1提及的地面?zhèn)鞲衅?。鉆機(jī)傳感器還可 包括諸如電纜測(cè)井傳感器、隨鉆測(cè)井（LWD)傳感器、隨鉆測(cè)量（MWD)傳感器、地層流體傳感 器等的井下傳感器。鉆機(jī)傳感器可以與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)110電子通信，使得傳感器測(cè)量值可以 被傳送至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在那里這些傳感器測(cè)量值可用于計(jì)算與建造井眼（例如，鉆孔、下套 管和完井）相關(guān)的各種參數(shù)。這樣計(jì)算出的參數(shù)可以包括但不限于鉆井眼時(shí)的鉆機(jī)狀態(tài)、 鉆井狀態(tài)、鉆機(jī)活動(dòng)、井眼測(cè)地學(xué)軌跡（wellbore geodetic trajectory)、地層特性、流體 壓力、鉆頭的鉆進(jìn)速度以及井下裝備與穿入地層的井眼之間的機(jī)械相互作用的特性?？傮w 上，這些測(cè)量值和所計(jì)算出的參數(shù)可以用于在任何時(shí)間點(diǎn)自動(dòng)地計(jì)算建造井的特定階段中 操作的正在進(jìn)行的鉆機(jī)活動(dòng)。
[0018] 系統(tǒng)100還可以包括使得能夠?qū)⒏郊有畔⑤斎胫劣?jì)算機(jī)系統(tǒng)110的人機(jī)接口 130。 例如，可以通過鍵盤或其它類似的用戶接口手動(dòng)地輸入通過上述傳感器測(cè)量不容易獲得的 信息。該類信息可以包括各種物理尺寸、手動(dòng)測(cè)量值以及基本上任何其它不能通過配備在 鉆機(jī)處的傳感器獲得的鉆機(jī)信息。人機(jī)接口 130還可以使得鉆機(jī)操作者（或其他員工）能 夠輸入或改變要自動(dòng)生成的活動(dòng)報(bào)告的用戶定義的配置。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)110被配置成對(duì)來自 傳感器的數(shù)據(jù)以及用戶輸入進(jìn)行處理，以自動(dòng)地生成鉆機(jī)報(bào)告140。
[0019] 將理解，系統(tǒng)100不必完全位于鉆機(jī)現(xiàn)場(chǎng)。例如，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)110和/或人機(jī)接口 130可以不位于現(xiàn)場(chǎng)并可以經(jīng)由基本上任何已知的方式（例如，無線地或經(jīng)由因特網(wǎng)或內(nèi) 聯(lián)網(wǎng)通信信道）與鉆機(jī)傳感器120通信。所公開的實(shí)施例不限于此。所公開的實(shí)施例也不 限于系統(tǒng)100的任何特定的硬件實(shí)現(xiàn)。
[0020] 圖3描繪了用于自動(dòng)地生成鉆機(jī)活動(dòng)報(bào)告的一個(gè)公開的方法實(shí)施例200的流程 圖。在202處，接收傳感器數(shù)據(jù)。傳感器數(shù)據(jù)可以包括來自上述鉆機(jī)傳感器（例如，來自鉤 載傳感器、游車位置傳感器、鉆井流體壓力傳感器和/或頂驅(qū)或轉(zhuǎn)盤扭矩傳感器）的數(shù)據(jù)。 傳感器數(shù)據(jù)還可以包括深度傳感器測(cè)量值和/或鉆井流體流入傳感器測(cè)量值。傳感器數(shù)據(jù) 還可以包括MWD數(shù)據(jù)、LWD數(shù)據(jù)、測(cè)井電纜數(shù)據(jù)等。總之，連續(xù)地執(zhí)行傳感器測(cè)量（例如，在 操作鉆機(jī)的同時(shí)）并且將其傳送至計(jì)算機(jī)處理器?？梢砸曰旧先魏芜m合的時(shí)間間隔（例 如，以10毫秒、1秒或1分鐘的間隔）來執(zhí)行連續(xù)的傳感器測(cè)量。
[0021] 在204處對(duì)傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以獲得鉆機(jī)狀態(tài)（或?yàn)闀r(shí)間的函數(shù)的鉆機(jī)狀 態(tài)）。鉆機(jī)狀態(tài)描述鉆機(jī)在任何特定時(shí)間處的作業(yè)（鉆機(jī)活動(dòng)）的狀態(tài)，例如，鉆機(jī)可以是 旋轉(zhuǎn)鉆井、滑動(dòng)鉆井、起鉆、下鉆、旋轉(zhuǎn)、循環(huán)、空閑等。這些為特定的鉆機(jī)狀態(tài)。在本文中鉆 機(jī)狀態(tài)也可以被稱為鉆機(jī)活動(dòng)（即，鉆機(jī)在任何特定時(shí)間的主要活動(dòng)）。表1示出了可以根 據(jù)來自上述傳感器的二值測(cè)量值（"通/斷"或"是/否"）獲得的示例鉆機(jī)狀態(tài)（或鉆機(jī) 活動(dòng)）。將理解，可以使用非簡(jiǎn)單的二值測(cè)量值的傳感器