Автоматизация бурения скважин с использованием профиля энергии и формы ствола скважины - RU2016101729A
Код документа: RU2016101729A
Формула
1. Способ, содержащий:
продвижение забойного оборудования (ВНА) в подземную формацию и образование, таким образом, ствола скважины вдоль действительного пути ствола скважины, причем забойное оборудование (ВНА) содержит модуль контроллера, один или большее количество датчиков и узел управления;
проведение маркшейдерских измерений посредством одного или большего количества датчиков на двух или большем количестве точек замера вдоль действительного пути ствола скважины;
сравнение маркшейдерских измерений с данными, соответствующими планируемому пути ствола скважины, посредством модуля контроллера;
определение посредством модуля контроллера обратного пути на основании минимального расхода энергии действительного пути ствола скважины при отклонении действительного пути ствола скважины от планируемого пути ствола скважины; и
передачу корректирующего командного сигнала к узлу управления посредством модуля контроллера с целью изменения направления траектории действительного пути ствола скважины таким образом, чтобы обеспечивать его возвращение к планируемому пути ствола скважины.
2. Способ по п. 1, дополнительно содержащий автоматизацию проведения маркшейдерских измерений, определение обратного пути и изменение направления действительного пути ствола скважины таким образом, чтобы автономно возвращать забойное оборудование (ВНА) к планируемому пути ствола скважины.
3. Способ по п. 1, в котором определение посредством модуля контроллера обратного пути содержит уменьшение закругления и скручивания действительного пути ствола скважины при возвращении к планируемому пути ствола скважины.
4. Способ по п. 1, дополнительно содержащий регулирование одного или большего количества параметров бурения посредством узла управления в ответ на корректирующие командные сигналы.
5. Способ по п. 1, в котором проведение маркшейдерских измерений посредством одного или большего количества датчиков содержит:
измерение условий в режиме реального времени действительного пути ствола скважины и
передачу маркшейдерских измерений к модулю контроллера в режиме реального времени.
6. Способ по п. 5, дополнительно содержащий поддержание действительного пути ствола скважины вдоль планируемого пути ствола скважины посредством автоматической передачи корректирующих командных сигналов к узлу управления в режиме реального времени.
7. Способ по п. 1, дополнительно содержащий определение формы действительного пути ствола скважины посредством модуля контроллера.
8. Способ по п. 7, дополнительно содержащий генерацию корректирующего командного сигнала по меньшей мере частично на основании формы действительного пути ствола скважины.
9. Способ по п. 1, дополнительно содержащий вычисление индекса вращения для действительного пути ствола скважины посредством модуля контроллера.
10. Система бурения ствола скважины, содержащая:
измерительную систему, выполненную с возможностью получения маркшейдерских измерений на двух или большем количестве точек замера вдоль действительного пути ствола скважины;
модуль контроллера, присоединенный с возможностью обмена данными к измерительной системе и выполненный с возможностью сравнения маркшейдерских измерений с данными, соответствующими планируемому пути ствола скважины, и при отклонении действительного пути ствола скважины от планируемого пути ствола скважины определения обратного пути на основании минимального расхода энергии действительного пути ствола скважины; и
систему бурения, присоединенную с возможностью обмена данными к модулю контроллера, причем система бурения выполнена с возможностью приема одного или большего количества корректирующих командных сигналов от модуля контроллера и изменения направления траектории действительного пути ствола скважины таким образом, чтобы обеспечивать его возвращение к планируемому пути ствола скважины.
11. Система по п. 10, в которой измерительная система содержит по меньшей мере один прибор из числа прибора измерений во время бурения и прибора каротажа во время бурения.
12. Система по п. 11, в которой прибор измерений во время бурения выполнен с возможностью измерения и получения данных о направлении забойного оборудования, причем данные о направлении содержат углы наклона и азимут забойного оборудования.
13. Система по п. 10, в которой система бурения содержит инструмент для наклонно-направленного бурения роторным способом и по меньшей мере одно буровое долото, функционально присоединенное к нему.
14. Система по п. 13, в которой инструмент для наклонно-направленного бурения роторным способом выполнен с возможностью получения одного или большего количества корректирующих командных сигналов от модуля контроллера и регулирования одного или большего количества параметров бурения с целью изменения направления траектории по меньшей мере одного бурового долота таким образом, чтобы возвращать действительный путь ствола скважины к планируемому пути ствола скважины.
15. Система по п. 14, в которой один или большее количество параметров бурения являются по меньшей мере одним из следующего: усилие на буровое долото, поток бурового раствора через бурильную колонну, скорость вращения бурильной колонны, плотность и вязкость бурового раствора, азимут и наклон забойного оборудования.
16. Система по п. 10, в которой модуль контроллера содержит процессор, выполненный с возможностью уменьшения закругления и скручивания действительного пути ствола скважины, возвращаемого к планируемому стволу скважины.
17. Энергонезависимый читаемый компьютером носитель, содержащий читаемые компьютером инструкции, хранящиеся на нем, которые при выполнении процессором настраивают процессор для осуществления функций, включающих в себя:
проведение маркшейдерских измерений посредством одного или большего количества датчиков, расположенных в забойном оборудовании (ВНА) на двух или большем количестве точек замера вдоль ствола скважины, бурение которой осуществляют посредством забойного оборудования (ВНА), забойное оборудование (ВНА) продвигают в подземную формацию и, таким образом, образуют действительный путь ствола скважины; сравнение маркшейдерских измерений с данными, соответствующими планируемому пути ствола скважины, посредством модуля контроллера, расположенного в забойном оборудовании (ВНА);
определение посредством модуля контроллера обратного пути на основании минимального расхода энергии действительного пути ствола скважины при отклонении действительного пути ствола скважины от планируемого пути ствола скважины и
передачу корректирующего командного сигнала к узлу управления забойного оборудования (ВНА) посредством модуля контроллера с целью изменения направления траектории действительного пути ствола скважины таким образом, чтобы обеспечивать его возвращение к планируемому пути ствола скважины.
18. Энергонезависимый читаемый компьютером носитель по п. 17, в котором определение посредством модуля контроллера обратного пути содержит уменьшение закругления и скручивания действительного пути ствола скважины при возвращении к планируемому пути ствола скважины.
19. Энергонезависимый читаемый компьютером носитель по п. 17, дополнительно содержащий регулирование одного или большего количества параметров бурения посредством узла управления в ответ на корректирующие командные сигналы.
20. Энергонезависимый читаемый компьютером носитель по п. 17, дополнительно содержащий:
определение формы фактического пути ствола скважины посредством модуля контроллера; и генерацию корректирующего командного сигнала по меньшей мере частично на основании формы действительного пути ствола скважины.
21. Энергонезависимый читаемый компьютером носитель по п. 17, дополнительно содержащий вычисление индекса вращения для действительного пути ствола скважины посредством модуля контроллера.
