用于鉆孔信息管理和資源規(guī)劃的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】在一方面，本發(fā)明涉及鉆孔信息管理系統(tǒng)。該鉆孔信息管理系統(tǒng)包括布置在鉆桿上的探針組件，經(jīng)由布置在鉆桿中的導(dǎo)體可互操作地耦合到探針組件的第一計算機，以及與第一計算機通信的第二計算機。第二計算機包括條形碼掃描器。該鉆孔信息管理系統(tǒng)包括與第二計算機通信的數(shù)據(jù)庫。鉆孔項目數(shù)據(jù)被從該數(shù)據(jù)庫傳輸?shù)降诙嬎銠C，以及校準數(shù)據(jù)被從第二計算機傳輸?shù)降谝挥嬎銠C。第一計算機根據(jù)鉆孔項目數(shù)據(jù)執(zhí)行鉆孔計劃。
【專利說明】用于鉆孔信息管理和資源規(guī)劃的方法和系統(tǒng)
[0001]對相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求于2011年6月14提交的美國臨時專利申請?zhí)?1/496906的優(yōu)先權(quán)，并且將該臨時申請的全部公開內(nèi)容通過參考并入以用于任何目的。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及用于鉆孔項目的管理系統(tǒng)，并且更特別地涉及用于管理與地下定向鉆孔項目關(guān)聯(lián)的信息的系統(tǒng)，但不限于此，所述信息包括例如鉆孔計劃，鉆孔數(shù)據(jù)，材料消耗，設(shè)備磨損，設(shè)備維護以及項目成本。
【背景技術(shù)】
[0003]經(jīng)由定向鉆孔(有時稱為“斜向鉆孔”)對非垂直井進行鉆孔的做法在能源和礦業(yè)行業(yè)中變得非常普遍。與垂直鉆孔相比，定向鉆孔暴露地下儲藏的更大截面，并且允許從單個鉆孔位置到達多個地下位置，從而減少了與操作多個鉆機有關(guān)的成本。此外，定向鉆孔通常允許達到垂直通路難以或不可能達到的地下地層，諸如例如位于居住區(qū)下面的地層或位于水體或其他自然障礙物下面的地層。
[0004]雖然定向鉆孔有很多優(yōu)點，但與完成井相關(guān)的高成本通常被認為是定向鉆孔的最大缺點。這是由于以下事實:定向鉆孔通常由于必要的數(shù)據(jù)采集步驟而比垂直鉆孔慢得多。因此，控制和管理成本成為定向鉆孔期間的主要顧慮。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明涉及用于鉆孔項目的管理系統(tǒng)，并且更特別地涉及用于管理與地下定向鉆孔項目關(guān)聯(lián)的信息的系統(tǒng)，但不限于此，所述信息包括例如鉆孔計劃，鉆孔數(shù)據(jù)，材料消耗，設(shè)備磨損，設(shè)備維護，鉆孔性能以及項目成本。在一個方面，本發(fā)明涉及用于執(zhí)行定向鉆孔項目的方法。該方法包括在數(shù)據(jù)庫上存儲鉆孔項目數(shù)據(jù)，將鉆孔項目數(shù)據(jù)從該數(shù)據(jù)庫傳輸?shù)骄哂袟l形碼掃描器的第二計算機，以及利用該條形碼掃描器將設(shè)備信息輸入到第二計算機。該方法還包括將校準數(shù)據(jù)從第二計算機傳輸?shù)降谝挥嬎銠C，根據(jù)鉆孔項目數(shù)據(jù)通過第一計算機來執(zhí)行鉆孔計劃，并且將勘測信息從井下探針組件傳輸?shù)降谝挥嬎銠C。
[0006]在另一方面，本發(fā)明涉及管理鉆孔項目的方法。該方法包括在數(shù)據(jù)庫上存儲鉆孔項目數(shù)據(jù)，經(jīng)由該數(shù)據(jù)庫匯編鉆孔需求數(shù)據(jù)，將鉆孔需求數(shù)據(jù)傳輸?shù)姐@孔管理實體，通過具有條形碼掃描器的第二計算機從數(shù)據(jù)庫獲取鉆孔項目數(shù)據(jù)。該方法還包括利用條形碼掃描器將設(shè)備信息輸入到第二計算機中，將校準數(shù)據(jù)從第二計算機傳輸?shù)降谝挥嬎銠C，以及根據(jù)鉆孔項目數(shù)據(jù)經(jīng)由第一計算機來執(zhí)行鉆孔計劃。
[0007]在另一方面，本發(fā)明涉及鉆孔信息管理系統(tǒng)。該鉆孔信息管理系統(tǒng)包括布置在鉆柱上的探針組件，經(jīng)由布置在鉆桿中的導(dǎo)體可互操作地耦合到探針組件的第一計算機，以及與第一計算機通信的第二計算機。第二計算機包括條形碼掃描器。該鉆孔信息管理系統(tǒng)包括與第二計算機通信的數(shù)據(jù)庫。鉆孔項目數(shù)據(jù)被從該數(shù)據(jù)庫傳輸?shù)降诙嬎銠C，以及校準數(shù)據(jù)被從第二計算機傳輸?shù)降谝挥嬎銠C。第一計算機根據(jù)鉆孔項目數(shù)據(jù)執(zhí)行鉆孔計劃。
[0008]上面已經(jīng)概述了本發(fā)明的一些特征和技術(shù)優(yōu)勢，以便可以更好地理解接下來的本發(fā)明的詳細描述。之后將描述本發(fā)明的附加特征和優(yōu)勢，它們形成了本發(fā)明的權(quán)利要求的主題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]為了更完整地理解本發(fā)明以及其進一步的目的和優(yōu)勢，現(xiàn)在將結(jié)合附圖來對以下描述進行參考，在附圖中:
圖1A是根據(jù)示例性實施例的鉆孔信息管理系統(tǒng)的示意圖；
圖1B是根據(jù)示例性實施例的利用計算機的鉆孔信息管理系統(tǒng)的示意圖；
圖1C是根據(jù)示例性實施例的利用存儲器設(shè)備的鉆孔信息管理系統(tǒng)的示意圖；
圖2是根據(jù)示例性實施例的鉆桿的橫截面圖；
圖3是根據(jù)示例性實施例的用于規(guī)劃定向鉆孔項目的過程的流程圖；
圖4A是根據(jù)示例性實施例的鉆孔數(shù)據(jù)分析過程的流程圖；
圖4B是根據(jù)示例性實施例的利用存儲器設(shè)備的鉆孔數(shù)據(jù)分析過程的流程圖；以及 圖5是根據(jù)示例性實施例的鉆孔預(yù)測過程的流程圖。
【具體實施方式】
[0010]現(xiàn)在將參考附圖來更完整地描述本發(fā)明的各實施例。然而，本發(fā)明可以按許多不同形式實現(xiàn)并且不應(yīng)被解釋為限于本文闡述的實施例。
[0011]在定向鉆孔項目期間，給鉆孔操作員提供井路徑，該井路徑是由工程師和地質(zhì)學(xué)家在鉆孔之前預(yù)定的。當開始定向鉆孔項目時，利用井下儀器進行頻繁勘測以提供包括例如井眼的斜度(pitch)和方位角的勘測數(shù)據(jù)。如本文使用的，術(shù)語“斜度”指的是井眼相對于垂直平面的偏離的角度測量。如本文使用的，術(shù)語“方位角”指的是投影到水平面上的井眼相對于正北的角度。在一些情況中，諸如例如隨鉆測量工具(MWD)和隨鉆記錄(LWD)工具之類的工具被添加到鉆柱以提供連續(xù)的更新測量，允許實時或近實時的監(jiān)測和調(diào)整。
[0012]圖1A是根據(jù)示例性實施例的鉆孔信息管理系統(tǒng)的示意圖。鉆孔信息管理系統(tǒng)100包括耦合到鉆桿118的探針組件102。探針組件102與第一計算機106通信。鉆孔信息管理系統(tǒng)100還包括可互操作地耦合到第一計算機106的第二計算機108和可互操作地耦合到第二計算機108的數(shù)據(jù)庫110。探針組件102包括電池組111和多個鉆孔數(shù)據(jù)采集儀器，諸如例如定向傳感器113和聚焦伽馬傳感器115，該定向傳感器113具有例如三軸磁力計和三軸加速度計。在典型的實施例中，定向傳感器113精度為傾斜度大約0.1度以及方位角大約0.3度。在典型的實施例中，聚焦伽馬傳感器115精度在大約5%內(nèi)。在典型的實施例中，探針組件102包含在防爆壓力筒114中，該防爆壓力筒由諸如例如銅鈹合金或其他非磁合金的材料構(gòu)成。探針組件102經(jīng)由多個減震器和接線片(未明顯示出)安裝到鉆桿118上。在典型的實施例中，鉆桿118耦合到鄰近的鉆桿(未明顯示出)以形成鉆柱116。
[0013]仍參考圖1A，第一計算機106例如是井口計算機。第一計算機106包括用戶界面119，諸如例如觸摸屏。在典型的實施例中，第一計算機106包含在適用于各種鉆孔環(huán)境(諸如例如在可能爆炸的大氣中鉆孔)中的防爆外殼中。第一計算機106包括觸摸屏鍵盤121，使得用戶能夠記錄數(shù)據(jù)，諸如例如鉆柱116的長度和鉆柱116的位置。在典型的實施例中，第一計算機106能夠在大約_20°C和大約45°C之間的溫度范圍內(nèi)操作。第一計算機106包括具有圖形能力的實時時鐘。在操作期間，第一計算機106能夠?qū)φ找?guī)劃的孔設(shè)計來實時監(jiān)測實際鉆孔。第一計算機106基于例如斜度、方位角和深度來計算孔眼的位置。在其他實施例中，第一計算機106可以連接到布置在例如探針組件102上的多個換能器。第一計算機106可以在鉆孔期間監(jiān)測該多個換能器以獲得例如插入壓力、水流和旋轉(zhuǎn)速度的測量結(jié)果。第一計算機106經(jīng)由用戶界面119顯示鉆孔計劃和輪廓曲線圖，執(zhí)行工具校準，并且可以作為鉆孔深度的函數(shù)來顯示測量結(jié)果，諸如例如伽馬計數(shù)和伽馬前刃面(ga_a toolface)。此外，第一計算機106還可以顯示環(huán)境數(shù)據(jù)，諸如例如溫度和振動。在典型的實施例中，第一計算機106能夠支持多種語言，諸如例如中文、俄語和英語。
[0014]仍參考圖1A，在典型的實施例中，第二計算機108包含在防爆外殼中。第二計算機108例如是手持設(shè)備；但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到可以使用任何適當?shù)臄?shù)據(jù)傳輸設(shè)備。第二計算機108包括具有圖形能力的實時時鐘并且能夠經(jīng)由無線協(xié)議(諸如例如無線局域網(wǎng)(諸如例如WiFi?)或個人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(諸如例如藍牙?))將數(shù)據(jù)傳輸?shù)降谝挥嬎銠C106和數(shù)據(jù)庫110并且從第一計算機106和數(shù)據(jù)庫110接收數(shù)據(jù)。但是，在各種可選實施例中，第二計算機108可以經(jīng)由有線連接(未明顯示出)與第一計算機106和數(shù)據(jù)庫110通信。在操作期間，第二計算機108校準探針組件102。在典型的實施例中，探針組件102基于地球的磁場(通常稱為“磁方位角”)導(dǎo)出方位角。校準確定磁方位角和由礦山勘測格網(wǎng)導(dǎo)出的方位角(通常稱為“格網(wǎng)方位角”)之間的差異。通過沿著格網(wǎng)方位角將探針組件102定向并且比較由探針組件102確定的磁方位角與由勘測員確定的格網(wǎng)方位角來執(zhí)行校準。在校準期間，沿著縱軸旋轉(zhuǎn)探針組件以獲得多個數(shù)據(jù)點?？梢栽诟鱾€格網(wǎng)方位角處執(zhí)行若干校準。
[0015]仍參考圖1A，第二計算機108能夠經(jīng)由顯示器123顯示計劃中的鉆孔數(shù)據(jù)和輪廓圖。在典型的實施例中，第二計算機108能夠支持多個語言，諸如例如中文、俄語和英語。第一計算機106和第二計算機108已經(jīng)通過示例被描述為單獨的設(shè)備；但是，在各種可選實施例中，第一計算機106和第二計算機108可以被組合在單個設(shè)備中，諸如例如單個計算機中。
[0016]仍參考圖1A，第二計算機108包括條形碼掃描器120，用于接收與鉆孔過程有關(guān)的設(shè)備信息352 (在圖3中示出)。設(shè)備信息352可以包括例如在鉆孔過程中使用的部件和設(shè)備的標識，在鉆孔期間使用的耗材的標識以及在鉆孔期間使用的耗材的量。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到在各種可選實施例中，第二計算機108可以經(jīng)由任何適當?shù)脑O(shè)備(諸如例如快速響應(yīng)(QR)代碼閱讀器或RFID接收器)來接收設(shè)備信息352。在鉆孔期間，第二計算機108收集項目參數(shù)，諸如例如設(shè)備的服務(wù)的持續(xù)時間、在切換期間進行的活動以及產(chǎn)生的設(shè)備或鉆孔問題的通知。在典型的實施例中，第二計算機108經(jīng)由例如語音記錄或照片來記錄設(shè)備和鉆孔問題的通知。雖然第一計算機106和第二計算機108在圖1A中被描述為獨立的設(shè)備；但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到，在其他實施例中，第一計算機106和第二計算機108可以被組合在單個設(shè)備中，諸如例如單個計算機中。
[0017]仍參考圖1A，在典型的實施例中，數(shù)據(jù)庫110是虛擬管理數(shù)據(jù)庫；但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到，在各種可選實施例中，可以使用任何適當?shù)臄?shù)據(jù)庫，諸如例如SQL、ODBC等。在操作期間，數(shù)據(jù)庫110匯編從第二計算機108接收的信息并且產(chǎn)生例如鉆孔曲線圖、服務(wù)的每日賬單，花費與預(yù)算比較、估計完成時間和項目費用，項目關(guān)鍵性能指標，耗材訂單，部件訂單，庫存訂單，重建安排以及安全和風(fēng)險管理信息。在各種實施例中，數(shù)據(jù)庫110存儲與鉆孔過程有關(guān)的庫存信息。在典型的實施例中，數(shù)據(jù)庫110產(chǎn)生從第二計算機108接收的信息的曲線圖，所述信息包括例如相對于計劃的孔眼定向，伽馬多邊形、庫存水平、設(shè)備使用時間以及時間管理圖。數(shù)據(jù)庫110被安裝在例如具有多個用戶的遠程服務(wù)器上；但是，在各種可選實施例中，數(shù)據(jù)庫110可以被安裝在獨立的計算機上。在典型的實施例中，數(shù)據(jù)庫110能夠支持多種語言，諸如例如中文、俄語和英語。在操作期間，鉆孔信息管理系統(tǒng)100的供應(yīng)商可以訪問存儲在數(shù)據(jù)庫110上的信息。供應(yīng)商可以在例如診斷、孔眼設(shè)計、鉆孔問題以及設(shè)備問題方面幫助鉆孔信息管理系統(tǒng)100的用戶。此外，供應(yīng)商可以發(fā)送關(guān)于例如鉆孔信息管理系統(tǒng)100的維修和耗材需求的提醒。
[0018]圖1B是根據(jù)示例性實施例的利用第三計算機的鉆孔信息管理系統(tǒng)的示意圖。在第二計算機108與數(shù)據(jù)庫110之間的通信不可能的情況下，利用第三計算機152。在典型的實施例中，第三計算機152是獨立的不需要互聯(lián)網(wǎng)連接的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。本地數(shù)據(jù)庫被安裝在第三計算機152上。在第三計算機152與數(shù)據(jù)庫110之間的通信是可能的時間段期間，第三計算機152與數(shù)據(jù)庫110同步。在典型的實施例中，第三計算機152經(jīng)由無線協(xié)議(諸如例如無線局域網(wǎng)(諸如例如WiFi?)或個人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(諸如例如藍牙?))與數(shù)據(jù)庫通信。在典型的實施例中，第三計算機152能夠支持多種語言，諸如例如中文、俄語和英語。在操作期間，第三計算機152匯編從第二計算機108接收的信息并且產(chǎn)生例如鉆孔曲線圖、服務(wù)的每日賬單，花費與預(yù)算比較、估計完成時間和項目費用，項目關(guān)鍵性能指標，耗材訂單，部件訂單，庫存訂單，重建安排以及安全和風(fēng)險管理信息。在各種可選實施例中，第三計算機152還可以存儲與鉆孔過程有關(guān)的庫存信息。
[0019]圖1C是根據(jù)示例性實施例的利用存儲器設(shè)備的鉆孔信息管理系統(tǒng)的示意圖。在第二計算機108、數(shù)據(jù)庫110或第三計算機152之間的通信不可能的情況下，耦合到第一計算機106的存儲器設(shè)備154被利用。在典型的實施例中，存儲器設(shè)備154可以是非易失性存儲器設(shè)備，諸如例如通用串行總線(USB)閃存設(shè)備，安全數(shù)字(SD)卡，緊致閃存(CF)卡或任何其他適當?shù)拇鎯ζ髟O(shè)備。在操作期間，存儲器設(shè)備154接收并存儲來自第一計算機106的鉆孔信息。存儲器設(shè)備被手動地從第一計算機106斷開并耦合到第三計算機152。存儲在存儲器設(shè)備154上的鉆孔信息然后被傳輸?shù)降谌嬎銠C152。在其他實施例中，存儲器設(shè)備耦合到數(shù)據(jù)庫110而不是第三計算機152。
[0020]圖2是根據(jù)示例性實施例的鉆桿118的橫截面圖。鉆桿118包括導(dǎo)體202，導(dǎo)體202被同軸地布置在鉆桿118內(nèi)。在典型的實施例中，導(dǎo)體202被布置為使得當例如鉆桿118耦合到鄰近的鉆桿(未明顯示出)時建立隔離的電連接。導(dǎo)體202通過定中心器204被橫向固定在鉆桿118內(nèi)。定中心器204由至少一個凹槽206固定就位，所述凹槽206在鉆桿118的每一端處被切割到鉆桿118的內(nèi)徑中。具有O環(huán)210的配件208被布置在鉆桿118的每一端處。配件208在鉆桿118與鄰近設(shè)備(諸如例如探針組件102 (圖1A中示出)或鄰近鉆桿(未明顯示出))之間創(chuàng)建基本上水密的連接。在典型的實施例中，導(dǎo)體202用在氣體和可能爆炸的環(huán)境中是安全的。
[0021]現(xiàn)在參考圖3，其中示出了根據(jù)示例性實施例的用于規(guī)劃定向鉆孔項目的過程的流程圖。過程300開始于步驟302。在步驟304，鉆孔項目數(shù)據(jù)被傳輸?shù)讲⒋鎯υ跀?shù)據(jù)庫110上。鉆孔項目數(shù)據(jù)包括例如孔眼計劃，項目信息，工具校準信息，特殊指示，庫存水平，運送的耗材，以及軟件和手動更新。在步驟306，由現(xiàn)場鉆孔操作員從數(shù)據(jù)庫110獲取鉆孔項目數(shù)據(jù)并將其傳輸?shù)降诙嬎銠C108。在步驟308，現(xiàn)場鉆孔操作員將校準數(shù)據(jù)從第二計算機108傳輸?shù)降谝挥嬎銠C106。在典型的實施例中，校準數(shù)據(jù)包括在上面關(guān)于圖1A描述的校準過程期間收集的數(shù)據(jù)點。在步驟310，現(xiàn)場鉆孔操作員利用條形碼掃描器120輸入設(shè)備信息到第二計算機108中。在步驟312，現(xiàn)場鉆孔操作員使用第一計算機106來根據(jù)鉆孔項目數(shù)據(jù)執(zhí)行鉆孔計劃。雖然步驟312在圖3中被描述為在步驟310后發(fā)生，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到步驟310可以與步驟312同時執(zhí)行或在步驟312后執(zhí)行。此外，如圖3中所示，步驟310可以在步驟312的執(zhí)行期間被重復(fù)。在步驟314，第一計算機106向探針組件102提供請求信號。該請求信號激活探針組件102內(nèi)的電池組111 (圖1A中示出)。在步驟316，探針組件102將勘測信息傳輸?shù)降谝挥嬎銠C106進行處理。該勘測信息包括例如孔眼名稱、射孔數(shù)(shot number)、左右偏離量、上下偏離量、方位角、斜度、日期、時間以及作為井深的函數(shù)的振動和沖擊的讀數(shù)。
[0022]仍參考圖3，勘測信息還可以包括伽馬多邊形曲線圖，其是特定水平勘測深度處的聚焦伽馬讀數(shù)的圖形表示。伽馬多邊形曲線圖是天然本底伽馬輻射作為徑向坐標以及伽馬前刃面作為角坐標的極坐標曲線圖。本底伽馬輻射通常是以每秒鐘計數(shù)(CPS)來測量的。在特定伽馬前刃面處的伽馬讀數(shù)的大小是正被鉆孔的巖石的類型和鉆柱116到頁巖或其他發(fā)射伽馬的地層的接近度的指示。在典型的實施例中，在各個勘測深度處產(chǎn)生一系列的伽馬多邊形曲線圖。該系列的伽馬多邊形曲線圖允許用戶基于CPS的差異確定煤層內(nèi)的相對布置。在步驟318，當勘測信息已經(jīng)被傳輸?shù)降谝挥嬎銠C106時，電池組111被去激活并且鉆孔開始。過程300在步驟320結(jié)束。
[0023]現(xiàn)在參考圖4A，其中示出了根據(jù)示例性實施例的鉆孔數(shù)據(jù)分析過程的流程圖。鉆孔數(shù)據(jù)分析過程400開始于步驟402。在步驟404，探針組件102采集鉆孔數(shù)據(jù)，包括例如方向數(shù)據(jù)、地球物理數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)。方向數(shù)據(jù)可以包括例如工具方位角、工具斜度和工具定向中的至少之一。環(huán)境數(shù)據(jù)可以包括例如井下溫度、井下磁場、磁場傾角以及振動度量中的至少之一。地球物理數(shù)據(jù)可以包括例如與地球物理性質(zhì)(諸如例如伽馬計數(shù)和伽馬前刃面)有關(guān)的數(shù)據(jù)。
[0024]仍參考圖4A，在步驟406，經(jīng)由布置在鉆桿118中的導(dǎo)體202將鉆孔數(shù)據(jù)傳輸?shù)降谝挥嬎銠C106。在步驟408，由第一計算機106經(jīng)由用戶界面119顯示鉆孔數(shù)據(jù)。第一計算機106可以按照表格以及圖形的格式提供從探針組件102收集的鉆孔數(shù)據(jù)，所述格式包括例如鉆孔進度曲線圖、鉆孔對比計劃(drill-to-plan)信息、井下溫度、井下地球物理數(shù)據(jù)以及伽馬多邊形曲線圖。
[0025]仍參考圖4A，在步驟410，由現(xiàn)場鉆孔操作員(未明顯示出)獲取鉆孔數(shù)據(jù)并且將其傳輸?shù)降诙嬎銠C108。在步驟412，第二計算機108收集消耗數(shù)據(jù)，包括例如使用的耗材的量、使用的部件、鉆孔活動和需要的材料。在步驟414，第二計算機108利用消耗數(shù)據(jù)來產(chǎn)生與鉆孔過程有關(guān)的操作數(shù)據(jù)(包括例如設(shè)備操作時間(也稱為“綠燈時間”)、延遲時間段長度、延遲時間段原因、部件磨損和設(shè)備使用時間)以導(dǎo)出維護需求。在步驟416，由第二計算機108經(jīng)由顯示器123顯示鉆孔數(shù)據(jù)、消耗數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)。
[0026]仍參考圖4A，在步驟418，第二計算機108將鉆孔數(shù)據(jù)、消耗數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫110。如圖1B中所示，在各個實施例中，鉆孔數(shù)據(jù)和消耗數(shù)據(jù)可以經(jīng)由第三計算機152被傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫110。在步驟420，數(shù)據(jù)庫110利用鉆孔數(shù)據(jù)、消耗數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)生成管理數(shù)據(jù)。在典型的實施例中，管理數(shù)據(jù)可以包括例如設(shè)備和耗材的訂購信息、設(shè)備和耗材的遞送信息、客戶賬單信息以及性能對預(yù)算信息。在步驟422，鉆孔管理實體從數(shù)據(jù)庫110獲取管理數(shù)據(jù)。過程400在步驟424結(jié)束。
[0027]圖4B是根據(jù)示例性實施例的利用存儲器設(shè)備的鉆孔數(shù)據(jù)分析過程的流程圖。鉆孔數(shù)據(jù)分析過程450開始于步驟452。在步驟454，探針組件102采集鉆孔數(shù)據(jù)，包括例如方向數(shù)據(jù)、地球物理數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)。在步驟456，經(jīng)由布置在鉆管118中的導(dǎo)體202將鉆孔數(shù)據(jù)傳輸?shù)降谝挥嬎銠C106。在步驟458，由第一計算機106經(jīng)由用戶界面119顯示鉆孔數(shù)據(jù)。第一計算機106可以按照表格以及圖形的格式提供從探針組件102收集的鉆孔數(shù)據(jù)，所述格式包括例如鉆孔進度曲線圖、鉆孔對比計劃信息、井下溫度、井下地球物理數(shù)據(jù)以及伽馬多邊形曲線圖。
[0028]仍參考圖4B，在步驟460，由第一計算機106將鉆孔數(shù)據(jù)存儲在存儲器設(shè)備154上。在步驟462，將存儲器設(shè)備154從第一計算機106移除并且傳輸?shù)降谌嬎銠C152。在步驟464，將鉆孔數(shù)據(jù)從存儲器設(shè)備154傳輸?shù)降谌嬎銠C152。在步驟466，第三計算機152使用鉆孔數(shù)據(jù)產(chǎn)生消耗數(shù)據(jù)，包括例如使用的耗材的量、使用的部件、鉆孔活動和需要的材料。在步驟468，第三計算機152利用消耗數(shù)據(jù)來產(chǎn)生與鉆孔過程有關(guān)的操作數(shù)據(jù)，包括例如設(shè)備操作時間(也稱為“綠燈時間”)、延遲時間段長度、延遲時間段原因、部件磨損和設(shè)備維護需求。在步驟470，可以由第三計算機152顯示鉆孔數(shù)據(jù)、消耗數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)。
[0029]仍參考圖4B，在步驟472，當?shù)谌嬎銠C152和數(shù)據(jù)庫110之間的通信是可能的時，第三計算機152將鉆孔數(shù)據(jù)、消耗數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫110。在步驟474，數(shù)據(jù)庫110利用鉆孔數(shù)據(jù)、消耗數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)生成管理數(shù)據(jù)。在典型的實施例中，管理數(shù)據(jù)包括例如設(shè)備和耗材的訂購信息、設(shè)備和耗材的遞送信息、客戶賬單信息以及性能對預(yù)算信息。在步驟476，鉆孔管理實體從數(shù)據(jù)庫110獲取管理數(shù)據(jù)。過程450在步驟478結(jié)束。
[0030]圖5是根據(jù)示例性實施例的鉆孔預(yù)測過程的流程圖。鉆孔數(shù)據(jù)分析過程500開始于步驟502。在步驟504，鉆孔項目數(shù)據(jù)被傳輸?shù)讲⒋鎯υ跀?shù)據(jù)庫110上。在步驟506，數(shù)據(jù)庫110匯編鉆孔需求數(shù)據(jù)并將鉆孔需求數(shù)據(jù)遞送到鉆孔管理實體。鉆孔需求數(shù)據(jù)包括例如設(shè)備需求預(yù)測、耗材需求預(yù)測、預(yù)計的項目預(yù)算、預(yù)計的完成時間、當前庫存水平和訂購需求。
[0031]仍參考圖5，在步驟508，由現(xiàn)場鉆孔操作員(未明顯示出)從數(shù)據(jù)庫110獲取鉆孔項目數(shù)據(jù)并將其傳輸?shù)降诙嬎銠C108。在步驟510，現(xiàn)場鉆孔操作員利用條形碼掃描器120輸入設(shè)備信息到第二計算機108中。在步驟512，現(xiàn)場鉆孔操作員將校準數(shù)據(jù)從第二計算機108傳輸?shù)降谝挥嬎銠C106。在典型的實施例中，校準數(shù)據(jù)包括在上面關(guān)于圖1A描述的校準過程期間收集的數(shù)據(jù)點。作為示例，在本文中步驟510被描述為在步驟512之前執(zhí)行；但是，在各個可選實施例中，步驟510和步驟512可以按照任何順序執(zhí)行。在步驟514，現(xiàn)場鉆孔操作員使用第一計算機106根據(jù)鉆孔項目數(shù)據(jù)來執(zhí)行鉆孔計劃。在步驟516，第一計算機106向探針組件102提供請求信號。該請求信號激活探針組件102內(nèi)的電池組111(圖1A中示出)。在步驟518，探針組件102從鉆孔環(huán)境獲得鉆孔數(shù)據(jù)。在典型的實施例中，鉆孔數(shù)據(jù)包括例如方向數(shù)據(jù)、地球物理數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)。方向數(shù)據(jù)包括例如工具方位角、工具斜度和工具定向的至少之一。環(huán)境數(shù)據(jù)包括例如井下溫度、井下磁場、磁場傾角以及振動度量的至少之一。地球物理數(shù)據(jù)可以包括與地球物理性質(zhì)(諸如例如伽馬計數(shù)和伽馬前刃面)有關(guān)的數(shù)據(jù)。
[0032]仍參考圖5，在步驟520，經(jīng)由布置在鉆管118中的導(dǎo)體202將鉆孔數(shù)據(jù)傳輸?shù)降谝挥嬎銠C106。在步驟522，由第一計算機106經(jīng)由用戶界面119顯示鉆孔數(shù)據(jù)。第一計算機106例如以表格以及圖形的格式提供從探針組件102收集的鉆孔數(shù)據(jù)，所述格式包括例如鉆孔進度曲線圖、鉆孔對比計劃信息、井下溫度以及井下地球物理數(shù)據(jù)。在步驟524，由現(xiàn)場鉆孔操作員(未明顯示出)獲取鉆孔數(shù)據(jù)并且將其傳輸?shù)降诙嬎銠C108。在步驟526，第二計算機108經(jīng)由條形碼掃描器120收集消耗數(shù)據(jù)，包括例如使用的耗材的量、使用的部件、鉆孔活動和需要的材料。在步驟528，第二計算機108利用消耗數(shù)據(jù)來產(chǎn)生與鉆孔過程有關(guān)的操作數(shù)據(jù)，包括例如設(shè)備操作時間(也稱為“綠燈時間”)、延遲時間段長度、延遲時間段原因、部件磨損和設(shè)備維護需求。在步驟530，由第二計算機108經(jīng)由顯示器123顯示鉆孔數(shù)據(jù)、消耗數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)。
[0033]仍參考圖5，在步驟532，第二計算機108將鉆孔數(shù)據(jù)、消耗數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫110。如圖1B中所示，在各個實施例中，鉆孔數(shù)據(jù)、消耗數(shù)據(jù)以及操作數(shù)據(jù)可以經(jīng)由第三計算機152傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫110。在步驟534，數(shù)據(jù)庫110利用鉆孔數(shù)據(jù)、消耗數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)生成管理數(shù)據(jù)。管理數(shù)據(jù)包括例如設(shè)備和耗材的訂購信息、設(shè)備和耗材的遞送信息、客戶賬單信息以及性能對預(yù)算信息。在步驟536，數(shù)據(jù)庫110使鉆孔數(shù)據(jù)和消耗數(shù)據(jù)與鉆孔需求數(shù)據(jù)一致以產(chǎn)生操作變化數(shù)據(jù)。操作變化數(shù)據(jù)包括例如相對于預(yù)算的成本變化、相對于預(yù)測的需求的耗材變化，以及相對于預(yù)測的完成時間的持續(xù)時間變化。在步驟538，鉆孔管理實體從數(shù)據(jù)庫110獲取管理數(shù)據(jù)和操作變化數(shù)據(jù)。過程500在步驟540結(jié)束。
[0034]雖然在附圖中示出并在前述說明書中描述了本發(fā)明的方法和系統(tǒng)的各個實施例，但是要理解的是，本發(fā)明不限于公開的實施例，而是在不脫離如本文所述的本發(fā)明的精神和范圍的情況下能夠有許多重新布置、修改和替換。意圖是說明書和示例僅被認為是示例性的。
【權(quán)利要求】
1.一種用于執(zhí)行定向鉆孔項目的方法，該方法包括: 在數(shù)據(jù)庫上存儲鉆孔項目數(shù)據(jù)； 將該鉆孔項目數(shù)據(jù)傳輸?shù)降诙嬎銠C； 將設(shè)備信息上傳到第二計算機； 經(jīng)由第二計算機確定校準數(shù)據(jù)，該校準數(shù)據(jù)包括磁方位角和格網(wǎng)方位角之間的差異； 將校準數(shù)據(jù)從第二計算機傳輸?shù)降谝挥嬎銠C； 經(jīng)由第一計算機執(zhí)行該定向鉆孔項目； 經(jīng)由第二計算機記錄與定向鉆孔項目有關(guān)的參數(shù)，該參數(shù)包括使用的耗材、設(shè)備服務(wù)時間、切換期間的活動、設(shè)備問題的通知以及鉆孔問題的通知中的至少之一；以及 利用該參數(shù)來確定診斷信息、孔眼設(shè)計輔助、鉆孔問題輔助、以及設(shè)備問題輔助中的至少之一。
2.權(quán)利要求1的方法，其中勘測信息包括在一水平勘測深度處的聚焦伽馬讀數(shù)的至少一個曲線圖。
3.權(quán)利要求2的方法，包括利用該至少一個曲線圖來確定煤層內(nèi)的相對布置。
4.權(quán)利要求1的方法，其中鉆孔項目數(shù)據(jù)包括孔眼計劃、工具校準信息、庫存水平和軟件更新中的至少之一。
5.權(quán)利要求1的方法，其中勘測信息包括:孔眼名稱、射孔數(shù)、左右偏離量、上下偏離量、工具方位角、工具斜度、伽馬多邊形曲線圖、以及作為深度的函數(shù)的振動和沖擊的測量結(jié)果中的至少之一。
6.權(quán)利要求1的方法，還包括將勘測信息從探針組件傳輸?shù)降谝挥嬎銠C。
7.—種管理鉆孔項目的方法，該方法包括: 在數(shù)據(jù)庫上存儲鉆孔項目數(shù)據(jù)； 經(jīng)由該數(shù)據(jù)庫匯編鉆孔需求數(shù)據(jù)； 向鉆孔管理實體傳輸鉆孔需求數(shù)據(jù)； 將鉆孔項目數(shù)據(jù)傳輸?shù)降诙嬎銠C； 向第二計算機上傳設(shè)備信息； 經(jīng)由第二計算機確定校準數(shù)據(jù)，該校準數(shù)據(jù)包括磁方位角和格網(wǎng)方位角之間的差異； 將校準數(shù)據(jù)從第二計算機傳輸?shù)降谝挥嬎銠C； 經(jīng)由第一計算機利用鉆孔項目數(shù)據(jù)執(zhí)行鉆孔計劃； 經(jīng)由第二計算機記錄與定向鉆孔項目有關(guān)的參數(shù)，該參數(shù)包括使用的耗材、設(shè)備服務(wù)時間、切換期間執(zhí)行的活動的列表、設(shè)備問題的通知以及鉆孔問題的通知中的至少之一；以及 利用該參數(shù)來確定診斷信息、孔眼設(shè)計輔助、鉆孔問題輔助、以及設(shè)備問題輔助中的至少之一。
8.權(quán)利要求7的方法，其中鉆孔需求數(shù)據(jù)包括設(shè)備需求預(yù)測、耗材需求預(yù)測、預(yù)計的項目預(yù)算、預(yù)計的完成時間、當前庫存水平和訂購需求中的至少之一。
9.權(quán)利要求7的方法，還包括: 從第一計算機向探針組件發(fā)送收集鉆孔數(shù)據(jù)的請求； 經(jīng)由探針組件來采集鉆孔數(shù)據(jù)；將鉆孔數(shù)據(jù)從探針組件傳輸?shù)降谝挥嬎銠C； 經(jīng)由第二計算機從第一計算機獲取鉆孔數(shù)據(jù)； 經(jīng)由第二計算機從鉆孔數(shù)據(jù)產(chǎn)生消耗數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)中的至少之一；以及 將鉆孔數(shù)據(jù)、消耗數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)中的至少之一傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫。
10.權(quán)利要求9的方法，還包括:利用鉆孔數(shù)據(jù)、消耗數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)中的至少之一來產(chǎn)生管理數(shù)據(jù)和操作變化數(shù)據(jù)中的至少之一。
11.權(quán)利要求10的方法，其中管理數(shù)據(jù)包括設(shè)備訂購信息、耗材訂購信息、設(shè)備遞送信息、耗材遞送信息、客戶賬單信息以及性能對預(yù)算信息中的至少之一。
12.權(quán)利要求10的方法，其中操作變化數(shù)據(jù)包括相對于預(yù)算的成本變化、相對于預(yù)測的需求的耗材變化，以及相對于預(yù)測的完成時間的項目持續(xù)時間變化中的至少之一。
13.權(quán)利要求9的方法，其中鉆孔數(shù)據(jù)包括地球物理數(shù)據(jù)、方向數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)中的至少之一。
14.權(quán)利要求13的方法，其中: 地球物理數(shù)據(jù)包括伽馬計數(shù)和伽馬前刃面中的至少之一； 方向數(shù)據(jù)包括工具方位角、工具斜度和工具定向中的至少之一；以及 環(huán)境數(shù)據(jù)包括井下溫度、井下磁場、磁場傾角以及井下振動測量中的至少之一。
15.權(quán)利要求14的方法，包括利用地球物理數(shù)據(jù)來創(chuàng)建在一水平勘測深度處的聚焦伽馬讀數(shù)的至少一個曲線圖。
16.權(quán)利要求15的方法，包括利用該至少一個曲線圖來確定煤層內(nèi)的相對布置。
17.權(quán)利要求9的方法，還包括顯示鉆孔數(shù)據(jù)。
18.權(quán)利要求9的方法，其中消耗數(shù)據(jù)包括使用的耗材的量、使用的部件列表、鉆孔活動列表和需要的材料列表中的至少之一。
19.權(quán)利要求9的方法，其中操作數(shù)據(jù)包括設(shè)備操作時間、延遲時間段長度、部件磨損和設(shè)備維護需求中的至少之一。
20.—種鉆孔信息管理系統(tǒng),包括: 布置在鉆柱上的探針組件； 經(jīng)由鉆柱可互操作地耦合到探針組件的第一計算機，該鉆柱包括鉆桿； 布置在鉆桿內(nèi)的導(dǎo)體，其中經(jīng)由該導(dǎo)體在探針組件和第一計算機之間傳輸電信號；與第一計算機通信的第二計算機，第二計算機包括條形碼掃描器并且用于存儲校準數(shù)據(jù)，其中校準數(shù)據(jù)被從第二計算機傳輸?shù)降谝挥嬎銠C； 與第二計算機可互操作地耦合的數(shù)據(jù)庫，其中從該數(shù)據(jù)庫向第二計算機傳輸鉆孔項目數(shù)據(jù)；以及 其中第一計算機根據(jù)該鉆孔項目數(shù)據(jù)執(zhí)行鉆孔計劃。
【文檔編號】E21B47/16GK103906892SQ201280039852
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月14日
【發(fā)明者】F.P.舒馬赫, J.J.施維貝爾, M.J.哈丁, D.J.布魯納 申請人:Rei鉆井公司