本發(fā)明涉及一種分布式井工程以及分布式井的規(guī)劃。

背景技術：

井規(guī)劃是對井的路徑進行規(guī)劃以便實現(xiàn)一個儲庫并最終從其經(jīng)濟地生產(chǎn)流體(例如碳氫化合物)的方法。井的規(guī)劃還可包括選擇可用于實施井的規(guī)劃的鉆井和/或?qū)崿F(xiàn)組件。通常，在井的規(guī)劃中施加約束。這些約束可通過基于有關已知地區(qū)的地下的地質(zhì)結構或其他井的存在信息來施加(例如，避免沖突)。其他的約束可由所使用的工具的能力施加。還可有與鉆井時間和風險裕度相關的其他約束。

通常，井規(guī)劃是基于約束和已知的信息創(chuàng)建。這些約束的子集可被提供給各個服務提供者作為井工程過程的一部分。因此，為井底組件的設計負責的服務提供者可接收與之相關的約束，同時對流體流動規(guī)劃(例如，流體密度、組合物等)負責的服務提供者可被提供一組不同的約束。然而，通常，一個服務提供者的結果可能影響由另一服務做出的決策。接著井底組件和流體規(guī)劃例子，所選擇的井底組件可在流體規(guī)劃方面引入約束，反之亦然。此外，這些選擇都可能影響井的規(guī)劃本身。

然而，井規(guī)劃的工作流程中的活動可連續(xù)地進行，工作流程中的每個步驟作為用于進行另一步驟的入口或起點。然而，在活動中約束的依賴性可能使這些工作流程復雜化，因為流體規(guī)劃可能在井底組件之后選擇，但可能導致所需井底組件的變化。此外，井底組件由流體流動規(guī)劃選擇約束可能是次優(yōu)的，反之亦然，盡管一個在另一個之前被選擇。因此，這種同步工作流程可導致“井規(guī)劃過程”的零碎方法，從而工作流程的每個步驟被離散地考慮，而不是作為一個整體項目考慮。

技術實現(xiàn)要素：

用于分布式井工程、規(guī)劃、和鉆井系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法橫跨相同或不同類型的多個計算裝置設計，在相同或不同地點的不同用戶之間進行合作。用戶或裝置可以通過局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)連接在一起，不管是公共還是私人。

例如，所述方法可允許井工程、規(guī)劃、和/或鉆井系統(tǒng)設計作為一個或更多個不同的計算平臺/設備上的子系統(tǒng)或子計算進行，與來自其他用戶和設備的其他計算鏈接。這些鏈接可通過公共數(shù)據(jù)庫并包括通知。一個目標可實現(xiàn)完全的井工程規(guī)劃或設計。

附圖說明

結合并構成說明書一部分的附圖描述了本發(fā)明的實施例并與說明書一起解釋本發(fā)明的原理。本專利或申請文件包含至少一個彩圖。本專利或?qū)＠暾埞_的彩色圖紙復印件按在請求和付費基礎上由官方(Office)提供。在圖中：

圖1說明了根據(jù)一個實施例的用于分布的合作的井規(guī)劃平臺的工作流程的示意圖。

圖2說明了根據(jù)一個實施例的其中可使用軟件平臺(例如實施如圖1的工作流程)的設施(environment)的示例的示意圖。

圖3示出根據(jù)一實施例的用于執(zhí)行不同步(asynchronous)井工程系統(tǒng)的工作流程的流程圖。

圖4示出根據(jù)一個實施例的計算系統(tǒng)的示意圖。

具體實施方式

下面，將詳細地參照實施例，所述實施例的例子在附圖中被示出。在下面詳細的描述中，闡述了眾多具體的細節(jié)，以便提供對本發(fā)明的徹底理解。然而，對于本領域技術人員來說顯見的是，本發(fā)明可以在沒有這些具體細節(jié)的情況下實施。在其他情況下，沒有詳細地對眾所周知的方法、工序、構件、電路和網(wǎng)絡進行描述，以防止對實施例的多個方面造成不必要的混淆。

還可以理解，盡管術語“第一”、“第二”等等可在此用于描述各種 對象，但這些對象不應受這些術語限制。這些術語僅用于將一個對象與另一個對象區(qū)別開。例如，第一物體或步驟可被命名為第二物體或步驟，類似地，第二物體或步驟可被命名為第一物體或步驟，而這不會脫落本發(fā)明的范圍。第一物體或步驟和第二物體或步驟均是物體或步驟，但它們不應被認為是相同的物體或步驟。

本發(fā)明的說明書中所使用的術語僅是為了用于描述特殊的實施例，而不應認為是限制本發(fā)明。如本發(fā)明的說明書和權利要求中所使用的，單數(shù)形式的“一個”和“該”意欲也包括復數(shù)形式，除非另外明確指出并非如此。還可以理解，在此所使用的術語“和/或”是指和包含所列的相關項目中的一個或多個的任何和所有可能的組合。還應理解，該說明書中所使用的術語“包括”“包含”是指存在所述的特征、整體、步驟、操作、元件和/或構件，并不排除存在或附加一個或多個其他特征、整體、步驟、操作、元件、構件和/或它們的組合。此外，在此所使用的術語“如果……”根據(jù)具體情況可以被認為是指“當……時”，“一旦……”或“響應于確定”或“響應于檢測”。

下面，將注意力放到根據(jù)一些實施例的處理工序、方法、技術和工作流程。在此所公開的處理工序、方法、技術和工作流程中的一些操作可以被組合，和/或一些操作的順序可以被改變。

圖1示出了根據(jù)一個實施例的用于分布式協(xié)作井規(guī)劃平臺的工作流程100的示意圖。工作流程100可作為或通過計算機軟件、硬件或它們的組合實施。例如，服務器可維護一個或多個數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)文件等，它們可通過例如使用網(wǎng)絡瀏覽器、遠程終端等由一個或多個客戶端計算機訪問和修改。而且，客戶端計算機可在線修改數(shù)據(jù)庫或數(shù)據(jù)文件，和/或可包括“沙盒”，所述“沙盒”可允許客戶端計算機離線修改數(shù)據(jù)庫或數(shù)據(jù)文件的至少一部分，而不會影響其他客戶端計算機所看的數(shù)據(jù)庫或數(shù)據(jù)文件。執(zhí)行“沙盒”的客戶端計算機然后可在完成沙盒中的操作之后修改數(shù)據(jù)庫或數(shù)據(jù)文件。

在一些例子中，客戶和/或服務器計算系統(tǒng)彼可相對彼此處于遠程位置，和/或可單獨地包括兩個或更多個遠程處理單元。當在此使用該術語時，如果兩個系統(tǒng)不是物理上彼此鄰近，則這兩個系統(tǒng)相對于彼此處于“遠程”位置，例如，根據(jù)情況，兩個裝置位于一個房間的不同 側(cè)、位于不同的房間、位于不同的建筑物中、位于不同的城市、不同的國家等，則可以認為是遠程的。在一些實施例中，客戶端計算系統(tǒng)中的兩個或更多個可彼此鄰近，和/或客戶端計算系統(tǒng)和服務器中的一個或多個可彼此鄰近。

可以理解，以下工作流程100的各個方面可以自動地完成，可部分上自動實施，或可人工完成，例如由與軟件應用交互的用戶完成。而且，工作流程100可以是循環(huán)的，且作為一個例子可包括四個階段：評估101-1，規(guī)劃101-2，工程設計101-3和執(zhí)行101-4。盡管這些階段被順序編號，但工作流程100可以在所示的示意圖中的任一位置處開始。作為一種便利的例子，工作流程100在此描述為以評估101-1開始，所述評估101-1可包括例如在附圖標記104處評估地層的地質(zhì)服務提供者102。地質(zhì)服務提供者102可以在附圖標記104處使用執(zhí)行適于該操作的軟件包的計算系統(tǒng)執(zhí)行地層評估。然而，也可采用任何其他合適的地質(zhì)平臺。相應地，地質(zhì)服務提供者102可以例如使用地質(zhì)模型、地球物理模型、盆地模型、巖石構成模型、它們的組合和/或類似模型評估地層。這種模型可考慮多種不同的輸入，包括探邊井數(shù)據(jù)、地震數(shù)據(jù)、導井數(shù)據(jù)、其他地質(zhì)數(shù)據(jù)等。該模型和/或輸入可以存儲在由服務器維護且被地質(zhì)服務提供者102訪問的數(shù)據(jù)庫中。

工作流程100然后可前進到地質(zhì)和地球物理(“G&G”)服務提供者106，其可在例如附圖標記108處產(chǎn)生井軌跡。在附圖標記108處的產(chǎn)生井軌跡的操作可通過執(zhí)行一個或多個G&G軟件包實現(xiàn)。這種軟件包的例子包括其可在市場上從斯倫貝謝公司獲得。G&G服務提供者106可例如基于由附圖標記102處的地層評估提供的模型和/或其他數(shù)據(jù)(例如從由服務器維護的數(shù)據(jù)庫獲得)確定井軌跡或一部分井軌跡。井軌跡可考慮各種“基本設計”(BOD)約束，例如，總體地面位置、目標(例如儲層)位置等。軌跡也可引入有關可在鉆井中使用的工具、井底組件、套管尺寸等的信息。井軌跡確定也可考慮多種其他參數(shù)，包括：風險容忍度、流體重量和/或規(guī)劃、井底壓力、鉆井時間等。

工作流程100可前進到第一工程服務提供者110(例如，與其相關的一個或多個處理機器)，其可在例如附圖標記112處驗證井軌跡和救 援井設計。在附圖標記112處的這種驗證可包括評估物理性能、計算結果、風險容忍度、與工作流程100的其他方面的集成等。針對這種確定的參數(shù)可由服務器和/或第一工程服務提供者110維護；類似地，模型、井軌跡等可由服務器維護，且可被第一工程服務提供者110訪問。例如，第一工程服務提供者110可包括執(zhí)行一個或多個軟件包的一個或多個計算系統(tǒng)。如果第一工程服務提供者110拒絕井軌跡或以其他方式建議對井軌跡進行調(diào)整，則服務器上的井軌跡可被調(diào)整或?qū)⒂嵪⒒蚱渌ㄖl(fā)送到G&G服務提供者108請求這種修改。

第一工程服務提供者110或一個或多個第二工程服務提供者114可例如在附圖標記116處提供套管設計、井底組件設計、流體規(guī)劃(規(guī)劃)和/或類似設計，以實施井軌跡。在一些實施例中，第二工程服務提供者114可使用一個或多個軟件應用執(zhí)行這種設計。這種設計可存儲在由服務器維護的數(shù)據(jù)庫中，所述服務器可采用可在市場上從斯倫貝謝公司獲得的且可被工作流程100中的其他服務提供者中的一個或多個訪問。

第二工程服務提供者114可從第三工程服務提供者118尋求對連同井軌跡建立的設計的確認。第三工程服務提供者118可考慮各種因素來判斷井工程規(guī)劃是否可接受，例如經(jīng)濟變量(例如，油生產(chǎn)預測、每桶油的成本、風險、鉆井時間等)，且可例如在附圖標記120處例如從操作公司的代表、井所有者的代表等請求費用的授權。這種確定所基于的數(shù)據(jù)中的至少一些可存儲在由服務器維護的數(shù)據(jù)庫中?？梢岳斫?，第一、第二和/或第三工程服務提供者110、114、118可由單個工程隊或甚至單個工程師提供，從而可能是或不是單獨的團體。

如果經(jīng)濟上不可接受或授權由于其他原因被拒絕，第三工程服務提供者118可建議對套管、井底和/或流體規(guī)劃進行改變，或以其他方式通知和/或返回控制給第二工程服務提供者114，使得第二工程服務提供者114可調(diào)整套管、井底和/或流體規(guī)劃。如果在井約束、軌跡等內(nèi)修改這些設計中的一個或多個是不可行的，則第二工程服務提供者114可建議調(diào)整井軌跡和/或工作流程100可返回到或以其他方式通知第一工程服務提供者110和/或G&G服務提供者106，從而，任一個或兩者可在附圖標記106處修改井軌跡。

工作流程100還可包括在第二地質(zhì)服務提供者122處考慮井軌跡，包括接受的井工程規(guī)劃和地層評估，所述第二地質(zhì)服務提供者122可以是與第一地質(zhì)服務提供者108相同或不同的團體。而且，工作流程100然后可傳遞控制給鉆井服務提供者126，所述鉆井服務提供者126可例如在附圖標記128處實施井工程規(guī)劃，確立安全和高效的鉆井、維護井完整性和報告進度以及操作參數(shù)。而且，操作參數(shù)、遇到的地層、鉆井時收集的數(shù)據(jù)(例如，使用隨鉆測井或隨鉆測量技術)可返回給地質(zhì)服務提供者122進行評估。地質(zhì)服務提供者122然后可重新評估井軌跡或井工程規(guī)劃的其他任何方面，且可在一些情況下以及潛在地在預定約束內(nèi)根據(jù)現(xiàn)實的鉆井參數(shù)調(diào)整井工程規(guī)劃。

根據(jù)特定的實施例，不管井完全被鉆完還是完成其一部分，工作流程100可前進到例如附圖標記130處的后審查。如附圖標記132處所示，后審查130可包括審查鉆井性能、例如，如附圖標記128處所報告的鉆井性能。此外，如附圖標記132所示，后審查130還可包括報告鉆井性能、例如相關的工程設計、地質(zhì)或G&G服務提供者。

然而，在一些實施例中，上述的作為工作流程100的一部分的操作可以不相繼地執(zhí)行，而可以不按順序執(zhí)行，例如，部分基于來自樣板、附近的井等的信息，以在要由另一服務提供者提供的信息中填入任何間隙。而且，執(zhí)行一種操作可影響結果或另一操作的基礎，從而可人工地或自動地在工作流程100的操作結果中的一個或多個中要求變化。在服務器將這種信息存儲在各種服務提供者可訪問的中央數(shù)據(jù)庫上的情況下，這種變化可通過與合適的服務提供者通信來尋求，可自動地進行或可以其他方式作為建議呈現(xiàn)給相關的服務提供者。與順序分段的工作方法不同，這可呈現(xiàn)一種井工程工作流程的整體方法。

而且，在一些實施例中，該循環(huán)的工作流程100可在鉆井眼的過程中重復多次。例如，在自動系統(tǒng)中，來自鉆井服務提供者126的反饋可實時地或接近實時地提供，且在附圖標記128處的鉆井過程中獲取的數(shù)據(jù)可給送到其他任何服務提供者，該服務提供者可相應地調(diào)整工作流程100的片段。由于在工作流程100的其他區(qū)域中可能存在依賴性，因此，這種調(diào)整可遍布整個工作流程，例如，以自動的方式進行。在一些實施例中，循環(huán)過程可附加地或替代地在達到某一鉆井目 標之后、例如在完成一段井眼之后和/或在鉆完整個井眼之后或基于每天、每周、每月等標準進行。

圖2示出了根據(jù)一個實施例的設施200的一個示例的示意圖，其中可利用軟件平臺(例如，實施工作流程100)。設施200可包括位于上述服務器處的鉆井工程中心(“DEC”)201和/或控制上述服務器，上述服務器現(xiàn)在用參考數(shù)字202表示。DEC201可與作業(yè)支持中心(Operations Support Center，簡稱OSC)204通信，作業(yè)支持中心204可包括一個作業(yè)支持鉆井(“OSD”)和/或作業(yè)支持測量(“OSM”)。

服務器202可以在通過網(wǎng)絡連接的分布式計算系統(tǒng)(例如，“云”)中實現(xiàn)。例如，云可在經(jīng)由內(nèi)部網(wǎng)絡或外部網(wǎng)絡訪問的中央服務器的位置處實施。在其它實施例中，云服務器可以在“本地”位置(例如DEC201)中實施。

DEC201還可以與基站206通信，基站206可包括定向鉆井協(xié)調(diào)者(“DDC”)?；?06和/或DEC201可與客戶辦公室208通信，客戶辦公室208可包括銷售工程師(“SE”)和/或客戶(“C”)。DEC201可進一步與在鉆塔(rig)209處的定向鉆機(“DD”)進行通信。設施200還可包括產(chǎn)品工程師(“PE”)所在的辦公室210。辦公室210可以與客戶辦公室208和/或鉆塔209處的泥漿工程師(“ME”)通信。辦公室210還可以與辦公室/基站212通信，辦公室/基站212可包括技術銷售工程師(“TSE”)以及解釋工程師(“IE”)。

該通信可以是經(jīng)由標準通信協(xié)議(例如微軟)。該通信可以通過服務器中的軟件被跟蹤和管理以方便協(xié)作和“管理”的工作流程的不同步特性。

圖3示出用于執(zhí)行根據(jù)一個實施例的不同步井工程系統(tǒng)的工作流程300的流程圖。工作流程的實施例不是連續(xù)的、一步一步的過程，而是可用于各個實體的分布式井工程產(chǎn)品的不同步處理。工作流程可通過接收井建議目標開始。井建議目標可識別儲庫的位置，或可以鉆井的其它感興趣目標的位置。井建議目標還可以指示各個基礎設計(basis-of-design，簡稱BOD)數(shù)據(jù)點，并且可被存儲在例如上面提到的服務器上。

已經(jīng)被送至服務器的來自井建議目標的數(shù)據(jù)然后可以由多個不同 類型的服務提供者訪問，無論是作為單個實體還是由多個實體提供。然后各個服務提供者可承擔各種分配任務，同時、同步、不同步、或以其它合適的任何方式。例如，在各個活動可包括軌跡設計，鉆柱(drill string)設計，鉆井流體選擇，固井，套管設計(casing design)，井涌余量(kick tolerance)，鉆頭選擇，扭矩和牽拉力，以及救援井規(guī)劃。

潛在地正在無序地進行的這些活動(和/或其他)的每個可導致數(shù)據(jù)被上載到服務器并集成到鉆井規(guī)劃中。然后這些結果可以基于其它活動的結果與所允許的參數(shù)相比較和/或與其他活動執(zhí)行的參數(shù)一致。這可以被稱為建立井工程規(guī)劃的“相關性”。例如，軌跡設計可通過鉆柱設計進行修改，或反之亦然。因此，當一個活動在另一活動之后完成時，相關性確定可避免由軌跡設計指示的鉆柱中的非設計參數(shù)(out-of-design parameters)，和/或反之亦然。因此，相關性的確定可包括基于其它活動的結果和/或外部輸入模擬或計算可接受的參數(shù)值(例如偏離井參數(shù))以填補可能丟失了信息的空白。

如果相關性確定指示相關性喪失，則可采取補救措施以重新建立相關性。這些補救措施可包括自動地調(diào)整井的一個或更多個其它參數(shù)，給相關的服務提供者提供有關參數(shù)調(diào)整的建議，和/或允許一個服務提供者調(diào)整由另一服務提供者獲得的結果。實現(xiàn)相關性的方法可在完成一個、一些或每一活動后進行，也可以迭代直到各個活動收斂到跨學科/活動可以接受的設計。這可以是所示的選擇作為鉆井規(guī)劃的井工程規(guī)劃。

在某些實施例中，本公開的方法可通過計算系統(tǒng)來執(zhí)行。圖4示出了根據(jù)某些實施例的這種計算系統(tǒng)400的一個示例。計算系統(tǒng)400可包括計算機或計算機系統(tǒng)401A，所述計算機或計算機系統(tǒng)401A可以是單獨的計算機系統(tǒng)401A或分布式計算機系統(tǒng)的布置。計算機系統(tǒng)401A包括被構造成能根據(jù)某些實施例(比如本文所公開的一個或多個方法)來實施各種任務的一個或多個分析模塊402。為了實施這些各種任務，分析模塊402單獨地執(zhí)行或與連接至一個或多個存儲介質(zhì)406的一個或多個處理器404協(xié)同執(zhí)行。處理器404還連接至網(wǎng)絡接口407，以使計算機系統(tǒng)401A能夠在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡409上與一個或多個附加的計算機系統(tǒng)和/或計算系統(tǒng)進行通信，比如401B、401C和/或 401D(應當注意，計算機系統(tǒng)401B、401C和/或401D可與計算機系統(tǒng)401A共享或不共享相同的架構，且可位于不同的物理位置，例如，計算機系統(tǒng)401A、401B可位于一處理設施中，同時與位于一個或多個數(shù)據(jù)中心的和/或位于不同大陸上的各個國家中的一個或多個計算機系統(tǒng)(比如401C和/或401D)進行通信)。

處理器可包括微處理器、微控制器、處理器模塊或子系統(tǒng)、可編程的集成電路、可編程的門陣列、或另外的控制或計算裝置。

存儲介質(zhì)406可實施為一個或多個計算機可讀的或可機讀的存儲介質(zhì)。需要的注意的是，盡管在圖4的實施例的示例中存儲介質(zhì)406被示出為位于計算機系統(tǒng)401A中，但是在某些實施例中，存儲介質(zhì)406可布置在計算機系統(tǒng)401A和/或附加的計算機系統(tǒng)的多個內(nèi)部和/或外部附件之內(nèi)和/或之上。存儲介質(zhì)406可包括一個或多個不同形式的包括半導體記憶器件的記憶設備，該半導體記憶器件諸如動態(tài)或靜態(tài)隨機存取存儲器(DRAM或SRAM)、可擦除和可編程的只讀存儲器(EEPROM)、可電子擦除和可編程的只讀存儲器(EEPROM)和快閃存儲器、如固定盤、軟盤和可移動盤的磁盤、包括磁帶、諸如光盤(CD)或數(shù)字視頻光盤(DVD)的光學介質(zhì)、磁盤、或其他類型的光學存儲器的其它磁介質(zhì)、或其它類型的存儲設備。需要注意的是，上述論述的指令可提供在一個計算機可讀或可機讀的存儲介質(zhì)，或可替代地，可提供在布置于可以具有多個節(jié)點的大型系統(tǒng)的多個計算機可讀或可機讀的存儲介質(zhì)。這樣的計算機可讀或可機讀的存儲介質(zhì)或媒介被認為是物品(或制品)的一部分。物品或制品可指的是制造的任何單個部件或多個部件。存儲介質(zhì)或媒介位于運行可機讀的指令的機器上、或位于可通過網(wǎng)絡從其下載可機讀的指令用于執(zhí)行的遠程站點上。

在某些實施例中，計算系統(tǒng)400含有一個或多個井規(guī)劃模塊408。在計算系統(tǒng)400的示例中，計算機系統(tǒng)401A包括井規(guī)劃模塊408。在某些實施例中，單一井規(guī)劃模塊可用來執(zhí)行本文所披露的一個或多個實施例的一些或全部方面。在替代實施例中，多個井規(guī)劃模塊可用來執(zhí)行本文的方法的一些或全部方面。

應當理解的是，計算系統(tǒng)400僅僅是計算系統(tǒng)的一個示例，并且 計算系統(tǒng)400可具有比示出的更多或更少的部件、可并入圖4的示范示例中未示出的額外的部件、和/或計算系統(tǒng)400可具有與圖4示出的不同的構造或結構。圖4示出的各部件包括一個或多個信號處理和/或應用特定集成電路，可實施為硬件、軟件、或硬件和軟件的組合。

另外，本文說描述的處理方法的步驟通過在諸如通用處理器或?qū)Ｓ眯酒?、如ASIC、FPGA、PLD、或其它合適器件的信息處理設備上運行一個或多個功能模塊來實施。這些模塊、這些模塊的組合、和/或它們與通用硬件的組合均涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。

重要的是，需要意識到地質(zhì)解釋、模型、和/或其它解釋輔助可以以迭代的方式被細化；這一思路可應用至上述論述的方法。這可包括在算法的基礎上如在計算機設備(例如計算系統(tǒng)400，圖4)上、和/或通過用戶的手動控制所執(zhí)行的反饋環(huán)的使用，該用戶可通過考慮對于給出的步驟、動作、模板、模型、或曲線的設置是否已經(jīng)變得足夠準確以能夠用于評估三維地理結構來做出決定。

已經(jīng)出于解釋目的而參照特定實施例對上述說明進行了描述。然而，上述討論不意圖是詳盡的或?qū)⒈景l(fā)明限于所公開的精確形式。鑒于上述教導，許多改進和變型都是可能的。此外，本文所述方法的要素被示出和描述所依的順序可重新排列，和/或一個或多個要素可同時發(fā)生。所述實施例被選擇和描述，以便最佳地解釋本發(fā)明的原理及其實際應用，以此使本領域技術人員能夠?qū)⒈景l(fā)明和帶各種改進的各種實施例最佳地利用以適于所想到的特定用途。