钻井操作期间的实时风险预测制造技术

用于在钻井操作期间使用来自未完成的井的实时数据、训练的粗糙层模型和所述训练的粗糙层模型的每一相应层的训练的精细层模型进行实时风险预测的系统和方法。除了将所述系统和方法用于实时风险预测之外，所述系统和方法也可用以监测其它未完成的井并对所述监测的井的每一风险等级的持续时间执行统计分析。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用不适用。关于联邦资助研究的声明不适用。公开领域本公开一般来说涉及用于钻井操作期间的实时风险预测的系统和方法。更具体地说，本公开涉及在钻井操作期间使用来自未完成的井的实时数据、训练的粗糙层模型和用于训练的粗糙层模型的每一相应层的训练的精细层模型进行的实时风险预测。背景在油气钻井操作期间的风险预测的常规技术通常只考虑单一的模型或单一的风险预测方法。此类技术的一个缺点包括因为用大的数据集进行训练而在基于时间的预测结果中失去精确度。另外，此类技术通过将历史数据分割成三个不同的时间段来训练其模型：i)当所有钻井条件正常时；ii)当风险实现是迫近的时；和iii)当风险实际上实现时，诸如例如卡管。在大多数情况下，与其它时间段相比，时间段(iii)的历史数据揭示巨大改变。来自时间段(iii)的历史数据因此压倒另外两个时间段的历史数据，这降低在时间段(ii)中风险实现是迫近的时预测的准确度。一些常规技术也可仅使用来自单一井的历史数据以用于训练，其可能不是足以准确地描述现有井或具有相同地形的新井的属性的数据。附图简述下文参看附图描述本公开，附图中相似元件用相似的参考数字指代，且其中：图1是说明用于实现本公开的方法的一个实施方案的流程图。图2是说明在图1的步骤104中输入的历史数据的多个属性的示例性格式的显示。图3是说明在图1的步骤106中分段的历史数据的示例性格式的显示。图4是说明用于在图1的步骤110中提取表示每一相应历史数据段的一个或多个特征的示例性技术。图5是说明在图1的步骤112中定义的示例性粗糙层模型和精细层模型的显示。图6是说明用于监测在图1的步骤120中预测的风险并管理每一未完成的井的钻井操作的示例性图形用户界面的显示。图7是说明用于实现本公开的计算机系统的一个实施方案的框图。优选实施方案的详细描述本公开因此通过提供用于在钻井操作期间使用来自未完成的井的实时数据、训练的粗糙层模型和用于训练的粗糙层模型的每一相应层的训练的精细层模型进行实时风险预测的系统和方法来克服现有技术中的一个或多个缺陷。在一个实施方案中，本公开包括一种用于在井的钻井操作期间管理预定风险的方法，其包括：a)提供图形用户界面，其用于显示：i)在所述钻井操作期间在预定警告间隔下的多个风险区的一者中的所述预定风险的每一预测，每一风险区与预定增量时间和风险等级相关联；和ii)用于基于所述预定风险的所述预测中的一者修改所述钻井操作的预定建议；b)在所述钻井操作期间使用所述图形用户界面和计算机处理器监测所述预定警告间隔下的所述预定风险的每一预测；以及c)在所述钻井操作期间通过使用所述预定建议来修改所述钻井操作并在所述钻井操作期间降低所述多个风险区的一者中的所述预定风险的所述预测中的另一者的所述风险等级来管理所述预定风险。在另一实施方案中，本公开包括一种有形地携载用于在井的钻井操作期间管理预定风险的计算机可执行指令的非暂时性程序载体装置，所述指令可执行以实现以下操作：a)提供图形用户界面，其用于显示：i)在所述钻井操作期间在预定警告间隔下的多个风险区的一者中的所述预定风险的每一预测，每一风险区与预定增量时间和风险等级相关联；和ii)用于基于所述预定风险的所述预测中的一者修改所述钻井操作的预定建议；b)在所述钻井操作期间使用所述图形用户界面监测所述预定警告间隔下的所述预定风险的每一预测；以及c)在所述钻井操作期间通过使用所述预定建议来修改所述钻井操作并在所述钻井操作期间降低所述多个风险区的一者中的所述预定风险的所述预测中的另一者的所述风险等级来管理所述预定风险。在又一实施方案中，本公开包括一种有形地携载数据结构的非暂时性程序载体装置，所述数据结构包括：a)第一数据字段，其包括用于显示在井的钻井操作期间在预定警告间隔下的多个风险区的一者中的所述井的预定风险的每一预测的风险区窗口，每一风险区与预定增量时间和风险等级相关联；以及b)第二数据字段，其包括用于显示用于基于所述预定风险的所述预测中的一者修改所述钻井操作的预定建议的钻井操作窗口。本公开的主题是特定地描述的，然而，描述本身无意限制本公开的范围。因此，主题也可结合其它目前的或未来的技术用其它方式体现以包括不同的步骤或与本文中描述的步骤类似的步骤的组合。此外，尽管术语“步骤”在本文中可用以描述所采用的方法的不同元素，但术语不应解释为暗示本文中公开的各步骤中的或之间的任何特定顺序，除非描述另外明确地限于特定顺序。尽管本公开可应用于油气产业，但其不限于此且也可应用于其它产业以实现类似的结果。方法描述现在参看图1，说明用于实现本公开的方法100的一个实施方案的流程图。方法100呈现用于在钻井操作期间使用来自未完成的井的实时数据、训练的粗糙层模型和用于训练的粗糙层模型的每一相应层的训练的精细层模型进行实时风险预测的双模型方法。在步骤102中，使用参看图7进一步描述的客户端接口和/或视频接口来手动地选择风险、一个或多个风险属性、一个或多个完成的井、一个或多个未完成的井、模型类型和模型参数。或者，可自动选择风险、一个或多个风险属性、一个或多个完成的井、一个或多个未完成的井、模型类型和/或模型参数。风险例如可包括与钻井相关联的任何风险，诸如例如卡管。风险属性可包括与风险相关联的任何和所有属性，诸如例如卡管的大钩载荷、钻压和马达rpm。模型参数用以如参看步骤112进一步所描述定义粗糙层模型和用于粗糙层模型的每一层的精细层模型。模型类型用以如参看步骤114进一步所描述训练粗糙层模型和每一精细层模型。为了示例性目的，在以下描述中针对卡管选择风险和风险属性。在步骤104中，使用参看图7进一步描述的客户端接口和/或视频接口来手动地输入包括来自一个或多个未完成的井的实时数据和来自一个或多个完成的井的历史数据的数据。或者，可自动输入实时数据和历史数据。实时数据和历史数据可包括：i)地面数据测井，诸如钻进速度(ROP)、每分钟转数(RPM)、钻压(WOB)、井孔深度和钻头深度；ii)调查数据，诸如倾角和方位角；和iii)测量地层参数的数据，诸如电阻率、孔隙度、声速和伽玛射线。实时数据和历史数据可按基于时间和/或基于深度的增量记录。历史数据还包括与来自同一地理区域中的所有可用的完成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在井的钻井操作期间管理预定风险的方法，其包括：提供图形用户界面，其用于显示：i)在所述钻井操作期间在预定警告间隔下的多个风险区的一者中的所述预定风险的每一预测，每一风险区与预定增量时间和风险等级相关联；和ii)用于基于所述预定风险的所述预测中的一者修改所述钻井操作的预定建议；在所述钻井操作期间使用所述图形用户界面和计算机处理器监测所述预定警告间隔下的所述预定风险的每一预测；以及在所述钻井操作期间通过使用所述预定建议来修改所述钻井操作并在所述钻井操作期间降低所述多个风险区的一者中的所述预定风险的所述预测中的另一者的所述风险等级来管理所述预定风险。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于在井的钻井操作期间管理预定风险的方法，其包括：
提供图形用户界面，其用于显示：i)在所述钻井操作期间在预定
警告间隔下的多个风险区的一者中的所述预定风险的每一预测，每一
风险区与预定增量时间和风险等级相关联；和ii)用于基于所述预定风
险的所述预测中的一者修改所述钻井操作的预定建议；
在所述钻井操作期间使用所述图形用户界面和计算机处理器监
测所述预定警告间隔下的所述预定风险的每一预测；以及
在所述钻井操作期间通过使用所述预定建议来修改所述钻井操
作并在所述钻井操作期间降低所述多个风险区的一者中的所述预定
风险的所述预测中的另一者的所述风险等级来管理所述预定风险。
2.如权利要求1所述的方法，其进一步包括：
存储所述预定风险的每一预测；以及
对所述多个风险区的每一者中的所述预定风险的每一预测的持
续时间执行统计分析。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述统计分析包括以下各项
中的至少一者：所述多个风险区的一者中的所述预定风险的每一预测
的持续时间的概率分布、所述多个风险区的每一者中的所述预定风险
的每一预测的累积持续时间、所述多个风险区的一者中的所述预定风
险的每一连续预测的持续时间，和所述多个风险区的每一者中的所述
预定风险的每一预测的持续时间和序列。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述统计分析用以确定所述
井的循环漏失、非生产时间和卡管事件中的至少一者。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述预定风险的每一预测是
基于地理区域内的所述井的实时数据和来自所述地理区域内的每一
完成的井的历史数据。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述预定风险的每一预测是
基于地理区域内的所述井的实时数据和仅在所述预定风险实现之前
的钻井条件期间的来自所述地理区域内的每一完成的井的历史数据。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述预定警告间隔下的所述
预定风险的每一预测由线连接。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述图形用户界面包括用于
显示所述预定风险的每一预测的风险区窗口和用于显示选定的风险
属性的风险属性窗口。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述图形用户界面包括交互
标签，其用于从将被监测的多个风险属性中选择所述风险属性，且用
于从多个未完成的井中选择将被监测的所述井。
10.一种有形地携载用于在井的钻井操作期间管理预定风险的
计算机可执行指令的非暂时性程序载体装置，所述指令可执行以实现
以下操作：
提供图形用户界面，其用于显示：i)在所述钻井操作期间在预定
警告间隔下的多个风险区的一者中的所述预定风险的每一预测，每一
风险区与预定增量时间和风险等级相关联；和ii)用于基于所述预定风
险的所述预测的一者...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·杜尔孙，T·图纳，K·杜曼，R·W·凯洛格，
申请(专利权)人：界标制图有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US