專利名稱：集成鉆井動力學系統(tǒng)及其操作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明大體上涉及油氣生產(chǎn)領域，更具體地，涉及油氣井鉆井設備。
背景技術(shù)：
鉆井成本是確定油氣投資的金融回報的重要因素。對于海上環(huán)境，尤為如此，在海上環(huán)境下，操作成本高昂，而且在井中易于發(fā)生鉆井問題。尤其是，已經(jīng)表明劇烈的震動對用于鉆油氣井的底部鉆具設備有害。其中，橫向震動(尤其是后向旋轉(zhuǎn))通常與鉆桿柱疲勞故障(磨損、扭斷)、過度鉆頭磨損和鉆井時測量(“MWD”)工具故障有關。橫向震動由一個主要原因引起——質(zhì)量不平衡，有多種來源，尤其包括鉆頭形成相互作用、泥漿馬達和鉆桿柱質(zhì)量不平衡。
當其重心不與其旋轉(zhuǎn)軸一致時，旋轉(zhuǎn)體不平衡。由于這種彎曲或質(zhì)量不平衡，在不平衡的鉆桿柱旋轉(zhuǎn)時，產(chǎn)生離心力。離心力的幅度尤其依賴于鉆桿柱的質(zhì)量、偏心度和旋轉(zhuǎn)速度。通常，旋轉(zhuǎn)速度越高，離心力越大。因此，通常的做法是在發(fā)生劇烈的橫向震動時，降低旋轉(zhuǎn)速度。但是，本領域普通技術(shù)人員將意識到如果降低旋轉(zhuǎn)速度導致組件的諧振條件，則不可能減小震動。當任何一個激勵機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)頻率與底部鉆具組件(“BHA”)的自然或諧振頻率(彎曲、軸向或扭轉(zhuǎn))匹配(通常被稱為臨界旋轉(zhuǎn)速度或CRPM)時，諧振條件發(fā)生。在諧振條件下，BHA具有以連續(xù)增加的幅度橫向震動的趨勢，導致了劇烈的震動，并導致鉆桿柱和MWD故障。
本領域普通技術(shù)人員應當清楚的是，在鉆井操作期間，識別和避免臨界旋轉(zhuǎn)速度是重要的。已經(jīng)開發(fā)了大量基于有限元分析的計算機程序來預測鉆桿柱的臨界旋轉(zhuǎn)速度。但是，由于輸入數(shù)據(jù)和所規(guī)定的邊界條件的不確定性，這些程序的預測精度通常是有限的。在鉆井規(guī)劃或在鉆探平臺上組裝BHA時，通常運行傳統(tǒng)的BHA動力學軟件。然后，將一組要避免的預測臨界CRPM提供給鉆井人員。
傳統(tǒng)方法避免CRPM的共同操作困難在于(i)復雜的BHA建模和結(jié)果；(ii)由于不正確的輸入數(shù)據(jù)而導致的不精確的建模和結(jié)果；以及(iii)未將建模結(jié)果與實時震動數(shù)據(jù)結(jié)合使用來優(yōu)化鉆井過程。也就是說，在現(xiàn)有技術(shù)中，并未以集成、閉環(huán)的方式來進行動力學分析，而只是在鉆井規(guī)劃階段進行主要或全部的動力學分析，從而只有有限的機會來進行鉆井操作的優(yōu)化。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到前述和其他考慮，本發(fā)明涉及一種方法和設備，通過實時建模和底部鉆具鉆井時測量(“MWD”)數(shù)據(jù)的結(jié)合，提供BHA的精確建模。在這里，應當將描述“實時”解釋為包括本質(zhì)上立即發(fā)生的動作。例如，“實時數(shù)據(jù)獲取”表示獲取反映了操作參數(shù)的當前狀態(tài)的數(shù)據(jù)。類似地，“實時數(shù)據(jù)處理”表示對獲取數(shù)據(jù)的立即處理，與獲取、存儲數(shù)據(jù)，并稍后處理的情況相反?！皩崟r數(shù)據(jù)處理”還區(qū)別于在實際處理之前預測數(shù)據(jù)，并隨后結(jié)合處理的執(zhí)行，使用對預測數(shù)據(jù)的分析的情況。作為相關概念，這里所使用的術(shù)語“動力學”應當表示其數(shù)值隨時間發(fā)生變化的參數(shù)和其他變量。作為簡單示例，底部鉆具組件在鉆井操作期間的旋轉(zhuǎn)速度是動力學參數(shù)，因為在鉆井操作期間，旋轉(zhuǎn)速度由于多種原因而發(fā)生改變。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提出了一種系統(tǒng)，包括(1)實時BHA動力學應用程序；(2)MWD底部鉆具震動傳感器；以及(3)集成、閉環(huán)鉆探現(xiàn)場信息系統(tǒng)。在一個實施例中，所述實時動力學應用程序用于預測臨界旋轉(zhuǎn)速度(CRPM)。在一個實施例中，動力學分析應用程序是基于有限元的程序，用于計算BHA的自然頻率。在可選實施例中，動力學分析應用程序還可以采用半解析方法，用于預測上邊界條件。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，底部鉆具震動傳感器用于產(chǎn)生實時的底部鉆具震動數(shù)據(jù)。在優(yōu)選實施例中，將所述傳感器設置在現(xiàn)有的MWD工具中，并包括三個相互正交的加速度計，用于測量加速度的三個軸X、Y和Z。X軸用于測量橫向和徑向加速度，Y軸用于測量橫向和切向加速度，以及Z軸用于測量軸向加速度。利用三種不同的方法(平均、峰值和瞬時(突發(fā)))作為來自每個軸的傳感器的信號的條件。平均測量表示在采樣周期的平均加速度。峰值測量表示在采樣周期發(fā)生的最高加速度，以及瞬時(突發(fā))測量記錄頻率分析的高頻數(shù)據(jù)。
利用三種不同的加速度和測量，可以利用適當?shù)乃惴z測底部鉆具動力學的多種模式(例如，鉆頭和BHA旋轉(zhuǎn)、鉆頭反彈和粘滑等)。然后，將對破壞性震動模式的指示傳輸?shù)奖砻妗@示器用于指示震動強度，并給出修正該工具所能識別出的多種模式的底部鉆具震動的建議。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提出了一種集成、閉環(huán)鉆探現(xiàn)場分析系統(tǒng)，用于獲取泥漿錄井和底部鉆具數(shù)據(jù)、運行分析軟件、并實時顯示數(shù)據(jù)，從而使操作員能夠?qū)崟r地調(diào)整鉆井系統(tǒng)的一個或多個操作參數(shù)，以優(yōu)化操作。通過將數(shù)據(jù)智能地組合為能夠以信息形式顯示的、有意義且可用的信息，得出集成信息。


通過在結(jié)合附圖的同時、閱讀以下對本發(fā)明典型實施例的詳細描述，本發(fā)明的前述和其他特征和方面將得到更好的理解，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的集成、實時鉆井動力學分析系統(tǒng)的功能框圖；圖2是與圖1所示的集成鉆井動力學分析系統(tǒng)結(jié)合使用的鉆桿柱動力學傳感器的示意圖；圖3是包括圖1所示的鉆井動力學分析系統(tǒng)的鉆探現(xiàn)場信息系統(tǒng)的示意圖；以及圖4是利用本發(fā)明的系統(tǒng)、在鉆井操作期間實時產(chǎn)生的鉆井動力學數(shù)據(jù)顯示屏幕的圖示。
具體實施例方式
為了清楚起見，以下的公開并未描述實際實施方式的全部特征。應當清楚的是，在開發(fā)任何實際實施方式期間，以及在任何這種項目中，必須進行大量的工程和設計決策，以實現(xiàn)開發(fā)者的特定目的和子目的，而這些目的可能根據(jù)各個實施方式均有不同。此外，需要注意，針對所述環(huán)境給予適當工程和編程實踐。應當清楚的是這種研發(fā)努力可能是復雜且耗時的，但仍然是本領域普通技術(shù)人員所采用的例行程序。
參照圖1，示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的集成鉆井動力學系統(tǒng)10的高級功能的方框圖。如圖1所示，本發(fā)明涉及與井、鉆桿柱和底部鉆具組件(BHA)的多種操作參數(shù)有關的多種操作數(shù)據(jù)的收集和分析。方框12表示獲取多種鉆桿柱數(shù)據(jù)，多數(shù)鉆桿柱數(shù)據(jù)可能在整個操作的鉆井規(guī)劃階段就已經(jīng)知道了。圖1中的方框14表示泥漿錄井數(shù)據(jù)的獲取，本領域普通技術(shù)人員將意識到其包括但并不局限于鉆壓數(shù)據(jù)、旋轉(zhuǎn)速度(RPM)信息、泥漿比重數(shù)據(jù)等。方框14所表示的獲取數(shù)據(jù)中的大多數(shù)是動態(tài)的，因為其在實際鉆井操作期間不斷地發(fā)生變化。在這些參數(shù)中，某些參數(shù)可以是被考慮為操作員可控的，因為傳統(tǒng)的鉆井設施將為鉆井操作員提供用于在操作期間對其進行調(diào)整的裝置。類似地，圖1中的方框16表示獲取鉆井時測量(MWD)數(shù)據(jù)，例如，包括傾斜度、死彎嚴重度(DLS)、孔尺寸等。與方框14所表示的數(shù)據(jù)獲取一樣，方框16所表示的數(shù)據(jù)獲取表示在鉆井操作期間發(fā)生變化的操作參數(shù)。
對于方框14的泥漿錄井數(shù)據(jù)，可以由如商用Sperry-Sun DDSTM(鉆井動力學傳感器)等鉆井傳感器提供此實時底部鉆具數(shù)據(jù)，尤其是包括震動數(shù)據(jù)。典型的DDS 20如圖2所示。如本領域普通技術(shù)人員所熟悉的那樣，優(yōu)選地，DDS 20位于現(xiàn)有的MWD工具中，如伽馬射線部分(Gamma ray sub)中。在一個實施例中，使用三個相互正交的加速度計來測量加速度的三個軸X、Y和Z。X軸用于測量橫向和徑向加速度，Y軸用于測量橫向和切向加速度，以及Z軸用于測量軸向加速度。
優(yōu)選地，利用三種不同的方法(平均、峰值和瞬時(突發(fā)))作為來自每個軸的加速度計的信號的條件。平均測量表示在預定采樣周期的平均加速度。峰值測量表示在預定采樣周期發(fā)生的最高加速度，以及瞬時(突發(fā))測量記錄頻率分析的高頻數(shù)據(jù)。
利用三種不同的加速度和測量，可以利用本領域普通技術(shù)人員所熟悉的適當算法檢測底部鉆具動力學的多種模式(例如，鉆頭和BHA旋轉(zhuǎn)、鉆頭反彈和粘滑等)。然后，利用已知方法，將破壞性震動模式的指示傳輸?shù)降乇?，可以顯示這些測量的標記，以反映任意給定時刻的震動強度。另一方面，可以設想在本發(fā)明的實施過程中采用除Sperry-Sun DDSTM傳感器以外的其他傳感器，包括具有多于或少于三個傳感軸的傳感器。得到本發(fā)明啟示的本領域普通技術(shù)人員熟悉適合于檢測鉆桿柱和BHA的不必要動力學操作的多種替代方式。
繼續(xù)參照圖1，將方框12、14和16所獲得的全部數(shù)據(jù)提供給實時動力學分析模塊18。在優(yōu)選實施例中，動力學分析模塊18執(zhí)行幾個功能，包括用于計算上邊界條件的靜力學BHA分析、用于計算自然(諧振)頻率和模式形狀的有限元分析和用于計算臨界旋轉(zhuǎn)速度(CRPM)的其他方法。
在優(yōu)選實施例中，根據(jù)本發(fā)明的重要方面，動力學分析軟件模塊實時運行，即在實際鉆井操作期間，并處理由功能塊12、14和16所提供的全部靜力學、動力學和實時數(shù)據(jù)。來自方框14的傳統(tǒng)泥漿錄井數(shù)據(jù)包括BHA配置數(shù)據(jù)、鉆壓(WOB)數(shù)據(jù)、旋轉(zhuǎn)速度(RPM)、泥漿比重和鉆井操作的多種其他操作參數(shù)?？梢詮募傻乇硐到y(tǒng)獲得這些數(shù)據(jù)，或通過鉆井承包商共同采用的第三方泥漿錄井或其他數(shù)字鉆探監(jiān)控系統(tǒng)傳送過來。如上所述，來自方框16的MWD數(shù)據(jù)包括傾斜度、DLS、孔尺寸等。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在如圖3示意示出的集成鉆探現(xiàn)場信息系統(tǒng)30上實施此系統(tǒng)。如圖3所示，鉆探現(xiàn)場網(wǎng)絡32包括多個組件之間的相互連接，包括鉆機42及其關聯(lián)底部鉆具傳感器和工具43、實時分析服務器和數(shù)據(jù)庫44、優(yōu)選地、具有關聯(lián)歷史數(shù)據(jù)存儲器45、以及多個工作站，例如，包括針對公司人員的工作站48、針對地質(zhì)學家的工作站50、針對鉆井人員的工作站52、以及用于支持第三方系統(tǒng)的工作站46。根據(jù)傳統(tǒng)的實施方式，與鉆探現(xiàn)場網(wǎng)絡相關聯(lián)的多種工作站中的一個或多個能夠允許鉆井操作員控制鉆井操作的多種參數(shù)。作為簡單、但特定且非排他的示例，優(yōu)選地，鉆井操作員能夠在鉆井操作期間實時、動態(tài)地調(diào)節(jié)或調(diào)整如BHA旋轉(zhuǎn)速度等操作參數(shù)。
如本領域普通技術(shù)人員所清楚的那樣，信息系統(tǒng)30的多個組件之間的互連的形態(tài)可以根據(jù)情況而變化，例如，包括衛(wèi)星和因特網(wǎng)連接、射頻傳輸?shù)?，在工業(yè)領域中普遍使用。
在一個實施例中，分析服務器44包括具有足夠計算能力的處理系統(tǒng)，用于實現(xiàn)參照圖1中的方框18所描述的動力學分析功能。根據(jù)本發(fā)明的重要方面，分析服務器44(或如圖3所示的多種其他工作站)具有與之相關聯(lián)的圖形顯示器，用于向鉆井操作員顯示由實時動力學分析模塊18執(zhí)行的實時動力學分析的結(jié)果的可視顯示。這種功能如圖1中的方框60所示。本發(fā)明的這一方案是重要的，其表示了動力學分析功能18與數(shù)據(jù)獲取功能(方框12、14和16)的實時集成，從而使鉆井操作員能夠?qū)崟r地響應分析結(jié)果，以實現(xiàn)最佳的鉆井性能。
在圖4中示出了由圖1中的方框60所表示的分析數(shù)據(jù)的典型顯示屏幕62。如圖所示，顯示62示出了與鉆頭的當前操作相對應的、隨時間變化的操作參數(shù)(速度)的圖64。此外，根據(jù)當前所公開的實施例的顯示64顯示了根據(jù)來自獲取模塊12、14和16的數(shù)據(jù)、直接或通過計算和分析而得到的多個實時操作參數(shù)，在典型實施例中，包括當前RPM 68、鉆壓70、孔直徑72、泥漿比重74、傾斜度76、死彎角度78、BHA有效長度80和到下次實時分析更新所剩余的時間指示。當然，鉆井操作員的目的是監(jiān)視和調(diào)整可控參數(shù)，以便在任意給定時間使后者的數(shù)據(jù)量(距離CRPM 82的時間)最大化。
如圖4所示，在旋轉(zhuǎn)速度曲線圖64中，示出了多個不同的軌跡。最重要的是軌跡84，實時地示出了鉆頭的當前旋轉(zhuǎn)速度。除了當前的RPM軌跡84，還包括多個CRPM軌跡86、88、90和92。如圖4所示，CRPM并非如現(xiàn)有技術(shù)中那樣可以通過鉆井規(guī)劃分析得出的靜態(tài)旋轉(zhuǎn)速率，而是動態(tài)的變化軌跡，反映出根據(jù)對上述實際的當前鉆井操作參數(shù)的實時分析而發(fā)生變化的數(shù)值。
由于圖4的顯示62，鉆井操作員能夠容易地觀察到多種操作參數(shù)之間的實時關系，允許操作員進行操作調(diào)整，而使其趨向于最佳鉆井操作。盡管在圖4中未示出，在特定的實施例中，顯示62可以與其他圖形顯示和軌跡一起顯示，或者包括其他圖形顯示和軌跡，例如DDS傳感器的輸出軌跡，表明了BHA的平均、峰值和瞬時加速度。這有利地使操作員更為了解鉆井過程的總體實時操作狀態(tài)，并使其具有進行適當調(diào)整以優(yōu)化鉆井操作的相應能力。
構(gòu)建了特定的場景來描述本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)動態(tài)分析系統(tǒng)(未集成MWD和從鉆井操作中實時反饋的其他操作數(shù)據(jù))相比的效果。在一個場景中，使用具有14.5”乘17.5”雙心鉆頭的直線泥漿馬達組件，來鉆探垂直截面，并未使用本發(fā)明的閉環(huán)、集成方法。在這種情況下，所收集到的DDS傳感器震動數(shù)據(jù)并未表現(xiàn)出大幅度的震動。平均橫向震動可能指示相對較低到中等強度，并且軸向震動可能非常低。除了這些良性的指示之外，震動頻率可能與馬達鉆子速度匹配，表明馬達震動可能是導致泥漿馬達解體的原因；但是，大部分震動能量可能被馬達本身所吸收，從而躲過了MWD工具處的震動傳感器的檢測。
另一方面，可以構(gòu)建可選的場景，其中在實施了本發(fā)明的集成、閉環(huán)系統(tǒng)的情況下，進行類似的鉆井操作。在這種情況下，可以觀察到CPRM和逐漸增加的橫向震動之間的相關性，從而使鉆井操作員能夠安全地避免高強度震動的臨界條件。利用如圖4所示的顯示，操作員能夠避免對可能導致部件故障的CRPM的靠近，同時不必簡單地立即停止鉆探。代替地，操作員可以根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)點進行選擇，增加旋轉(zhuǎn)速度，以避免靠近CRPM，而去除諧振激勵，從而停止震動，并避免了鉆井操作的停止。
前述公開證明了本發(fā)明的大量有利特征。首先，意識到已經(jīng)表明了諧振主要是由BHA和鉆探旋轉(zhuǎn)引起的，本發(fā)明考慮到鉆頭速度預測和BHA和鉆頭旋轉(zhuǎn)的開端之間的良好相關性，并且對這種效應的指示的實時作用能夠極大地降低不利操作效果的可能性。其次，已經(jīng)表明，高頻突發(fā)分析的頻率分析對于識別震動機制和支持建模精度都是有效的，而在現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)中，并不存在得出這種識別的有效機制。作為本發(fā)明的基本特征，現(xiàn)有技術(shù)并未意識到鉆井操作的實時建模與鉆井規(guī)劃(預運行)建模相比的優(yōu)點。作為特定示例，由于擴大的孔而導致的BHA不穩(wěn)定性，盡管已經(jīng)知道是BHA和鉆頭旋轉(zhuǎn)的重要因素，現(xiàn)有技術(shù)并未提出能夠按照本發(fā)明所提出的方式來避免臨界RPM。
總之，根據(jù)本發(fā)明將實時建模和實時底部鉆具震動數(shù)據(jù)組合在集成系統(tǒng)中對于識別震動機制、從而以迄今為止并未達到的程度來避免有害震動是有效的。
通過以上對本發(fā)明的一個或多個特定實施方式的描述，應當清楚的是，已經(jīng)公開了一種用于分布集成、實時鉆井動力學分析和控制的系統(tǒng)和方法，提供了根據(jù)本發(fā)明的主要優(yōu)點。盡管這里已經(jīng)討論了較多實施細節(jié)，但并不應當將其看作對由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍的限制。無論在這里是否提及，可以對所公開的實施例進行多種針對實施的變化和改變，而并不偏離所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種方法，用于控制包括由鉆桿柱承載的底部鉆具組件的旋轉(zhuǎn)在內(nèi)的鉆井操作，所述方法包括(a)獲得與所述底部鉆具組件的至少一個動力學操作參數(shù)有關的實時傳感器數(shù)據(jù)；(b)對所述傳感器數(shù)據(jù)進行實時分析，以計算所述底部鉆具組件的操作員可調(diào)整操作參數(shù)的至少一個動力學臨界值；(c)隨時間的變化，與所述操作員可調(diào)整操作參數(shù)的所述至少一個動力學臨界值的實時數(shù)值一起，向操作員顯示所述操作員可調(diào)整操作參數(shù)的實時數(shù)值的顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括(d)向所述鉆井操作的操作員提供用于調(diào)整所述操作員可調(diào)整操作參數(shù)的數(shù)值以避免所述臨界值的裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述操作員可調(diào)整操作參數(shù)包括所述底部鉆具組件的旋轉(zhuǎn)速度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于與至少一個操作參數(shù)有關的所述實時傳感器數(shù)據(jù)包括但不限于震動數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述震動數(shù)據(jù)包括橫向震動數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述至少一個臨界值包括所述底部鉆具組件和鉆桿柱的諧振頻率。
7.一種設備，用于執(zhí)行包括由鉆桿柱承載的底部鉆具組件的旋轉(zhuǎn)在內(nèi)的鉆井操作，所述設備包括傳感器，用于獲得與所述底部鉆具組件的至少一個動力學操作參數(shù)有關的實時傳感器數(shù)據(jù)；動態(tài)分析應用程序，用于對所述傳感器數(shù)據(jù)進行實時分析，以計算所述底部鉆具組件的操作員可調(diào)整操作參數(shù)的至少一個動力學臨界值；顯示器，用于隨時間的變化，與所述操作員可調(diào)整操作參數(shù)的所述至少一個動力學臨界值的實時數(shù)值一起，向操作員顯示所述操作員可調(diào)整操作參數(shù)的實時數(shù)值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設備，其特征在于還包括裝置，所述鉆井操作的操作員用于調(diào)整所述操作員可調(diào)整操作參數(shù)的數(shù)值以避免所述臨界值。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設備，其特征在于所述操作員可調(diào)整操作參數(shù)包括所述底部鉆具組件的旋轉(zhuǎn)速度。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設備，其特征在于所述實時傳感器包括震動傳感器。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設備，其特征在于所述震動傳感器檢測三個正交軸上的震動。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設備，其特征在于所述至少一個臨界值包括所述底部鉆具組件和鉆桿柱的諧振頻率。
13.一種系統(tǒng)，用于控制包括由鉆桿柱承載的底部鉆具組件的旋轉(zhuǎn)在內(nèi)的鉆井操作，所述系統(tǒng)包括傳感器，用于獲得與所述底部鉆具組件的至少一個動力學操作參數(shù)有關的實時傳感器數(shù)據(jù)；動態(tài)分析應用程序，用于對所述傳感器數(shù)據(jù)進行實時分析，以計算所述底部鉆具組件的操作員可調(diào)整操作參數(shù)的至少一個動力學臨界值；顯示器，用于隨時間的變化，與所述操作員可調(diào)整操作參數(shù)的所述至少一個動力學臨界值的實時數(shù)值一起，向操作員顯示所述操作員可調(diào)整操作參數(shù)的實時數(shù)值。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于還包括裝置，所述鉆井操作的操作員用于調(diào)整所述操作員可調(diào)整操作參數(shù)的數(shù)值以避免所述臨界值。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于所述操作員可調(diào)整操作參數(shù)包括所述底部鉆具組件的旋轉(zhuǎn)速度。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于所述實時傳感器包括震動傳感器。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于所述震動傳感器檢測三個正交軸上的震動。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于所述至少一個臨界值包括所述底部鉆具組件和鉆桿柱的諧振頻率。
全文摘要
一種方法和設備，用于控制包括由鉆桿柱承載的底部鉆具組件的旋轉(zhuǎn)在內(nèi)的鉆井操作。在一個實施例中，提供了一種集成、閉環(huán)鉆探現(xiàn)場分析系統(tǒng)，用于獲取和分析實時泥漿錄井和底部鉆具數(shù)據(jù)，并與至少一個可控操作參數(shù)的動力學臨界值一起，顯示一個或多個操作員可控參數(shù)的實時數(shù)值，從而使操作員能夠?qū)崟r地調(diào)整這些參數(shù)，以優(yōu)化操作。通過將數(shù)據(jù)智能地組合為能夠以信息形式顯示的、有意義且可用的信息，得出集成信息。
文檔編號G01V1/40GK1739042SQ200480002354
公開日2006年2月22日 申請日期2004年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月17日
發(fā)明者大衛(wèi)·振綱·陳, 馬克·史密斯, 斯科特·拉皮埃爾 申請人:哈利伯頓能源服務公司