用于比较和选择钻头设计的系统和架构技术方案

本文讨论的系统和方法涉及将模型应用于井下工具记录，以识别、分类和显示可用井下工具记录的子集，该子集具有由模型定义的索引信息，其与接收的输入具有期望的关系。接收的输入可以指示井下工具的特定设备、设备族或一组特征。该方法可以包括从存储在计算机存储介质中的一组设计信息中识别对应于接收的输入的一个或多个井下工具记录，将一个或多个索引模型应用于识别的一个或多个井下工具记录，将一个或多个本地模型应用于识别的一个或多个井下工具记录，以及显示一个或多个井下工具记录中的至少一些，其中索引信息由一个或多个索引和本地模型定义。和本地模型定义。和本地模型定义。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于比较和选择钻头设计的系统和架构
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2019年2月25日提交的美国专利申请号62/810,135的优先权和权益，该申请通过引用整体明确并入本文。

技术介绍

[0003]出于各种勘探或开采目的，井眼可钻入地表位置或海底。例如，可以钻探井眼以获取存储在地下地层中的流体，例如液态和气态烃，并从地层中提取流体。用于生产或提取流体的井眼可在井眼壁周围衬有套管。可以使用多种钻井方法，部分取决于井眼所钻穿的地层的特性。
[0004]在钻井过程中，包括切削元件的钻头用于从土壤中移除材料，以形成或延伸井眼。可以使用各种类型和尺寸的钻头。例如，固定刀头包括钎焊在固定刀片凹穴内的多晶金刚石切削元件。多晶金刚石切削元件传统上具有平坦的切削面，其用于在钻头旋转时剪切地层。牙轮钻头包括连接到切削工具上的旋转牙轮或与其成一体的切削元件。随着钻头旋转，每个牙轮围绕牙轮轴线旋转，以呈现不同的切削元件，其刮削和切削地层以形成井眼。钻头的其他示例包括浸渍钻头和取芯钻头。也可以使用各种类型钻头的混合。
[0005]正在钻的地层、应用(例如直孔或定向)和其他因素可能会影响所用钻头的类型。在每种类型的钻头中，不同的设计也可能具有不同的特征，包括钻头的效率、钻头的耐用性以及它对其他工具的影响(例如通过振动)。通常，这些特征是相互关联的。
附图说明
[0006]为了描述可以获得本公开的实施例的特征的方式，将通过参考在附图中示出的其特定实施例来呈现更具体的描述。为了更好地理解，在各个附图中，相同的元件用相同的附图标记表示。虽然一些附图可能是概念的示意性或夸大的表示，但非示意性附图应被认为是按照本公开的一些实施例的比例绘制的。应当理解，附图描绘了一些示例性实施例，将通过使用附图以额外的特异性和细节来描述和解释实施例，其中：
[0007]图1示出了根据本公开实施例的用于索引和选择井下工具的示例架构；
[0008]图2示出了由图1的架构生成的用于钻头类型和工作流的初始选择的示例用户界面；
[0009]图3示出了由图1的架构生成的用于显示通过该架构识别的所选基线和分类的其他钻头的示例用户界面；
[0010]图4示出了由图1的架构生成的用于显示具有库存的所选基线和其他钻头的记录运行分类的示例用户界面；
[0011]图5示出了由图1的架构生成的用于显示一个或多个钻头信息族的示例用户界面；
[0012]图6示出了由图1的架构生成的用于显示搜索状态窗格的示例用户界面；
[0013]图7示出了可从图6的搜索状态窗格获得的选项的示例；
[0014]图8示出了用于比较从图6的搜索状态窗格中选择的多个族的示例用户界面；
[0015]图9示出了来自图6的搜索状态窗格的库存视图的用户界面的示例；
[0016]图10示出了用于过滤显示的搜索结果的视图的用户界面的一部分的示例；
[0017]图11示出了具有钻头族内的钻头BOM比较的用户界面的示例；
[0018]图12示出了具有钻头特征比较的用户界面的示例；
[0019]图13示出了用于选择特征以对显示在用户界面上的钻头进行分类的用户界面的示例；
[0020]图14示出了用户界面的示例，其中基于参考和钻头可用性将钻头分类并显示在用户界面上；以及
[0021]图15示出了接收用户反馈的架构的用户界面的示例。
具体实施方式
[0022]钻头的选择可以在本地进行，基于特定应用的标准，基于正在钻探的地质和使用的钻探方法。因此，应用、地质和钻探方法的知识被用来有效地选择钻头。现有的确认和验证方法允许在给定的环境中模拟少量钻头，并且依赖于本地专家来选择要模拟的产品。在若干情况下，设计新产品可能比选择现有产品更容易，因为需要进行多参数优化。许多新产品的创造可能导致难以管理和维护的分散产品线。
[0023]根据一些实施例，可以通过构建由当前专家使用实时或历史运行数据提炼并随后基于需要应用于现有集群库存或设计的单个模型来最小化分散。然后，本文描述的这种架构可以返回最适合该应用的一系列产品，从而减少专业知识量和获得钻头短列表所花费的时间，然后可以使用模拟或标准确认和验证方法来潜在地验证钻头短列表。
[0024]图1示出了本公开的示例架构100。该模型的第一阶段或步骤可以包括使用回归模型102(例如线性、参数等)来计算固定刀具、牙轮、浸渍钻头、取芯钻头、冲击锤钻头或其他类型钻头的性能索引104。使用该模型102，信息比如钻头设计信息106(例如切削元件类型、切削元件放置和定向、钻头尺寸、喷嘴定位等)可以与地层信息108相结合，并且过去的钻头运行信息110可以输入到回归或其他模型102中。
[0025]当使用该模型102时，可以输出各种性能因素112的一组数字，以预测钻头与现有基线相比的性能。在一些实施例中，如本申请的受让人所讨论和知道的，基线可以在计算设备126上选择或提供给计算设备126，例如美国专利号10,180,045中公开的那些，其全部内容通过引用结合于此。性能因素的示例包括切削攻击性114、钻头耐用性116、抗冲击性118、轴向抗振性120、可操纵性122等。性能因素的其他示例可包括但不限于抗横向振动性、抗扭转振动性、成本、可修复性、抗成球性和抗侵蚀性等。
[0026]模型102可以是静态的或动态的，并且可以输出固定可变或甚至实时运行的性能因素112。例如，架构可被实现为基于该组输入参数动态地和本地地计算性能因素，该组输入参数包括钻头设计几何形状、钻头材料、切削元件形状/类型、预期的钻井地层、钻井应用、历史钻头运行信息等中的任何一个。在一些实施例中，架构可被实现为基于输入参数动态地和本地地计算性能因素，该输入参数利用与特定产品(例如BOM)、钻头族或产品特征相关的性能和销售公告。使用这些模型，软件可以本地输出与特定位置或领域相关的性能因素112。随着软件部署，该模型可以手动或自动更新。例如，机器学习模型比如人工神经网络可以用于提高性能索引模型102的成功率。
[0027]尽管由于应用和地层输入，性能索引模型102可能是本地相关的，但可以进行改进以将模型102细化为甚至在地理上更相关。例如，该架构100的下一步可以包括通过使用本地模型来细化模型。本地模型140可以应用于每个地理位置或盆地，以允许性能因素112的预测在本地水平上更准确。例如，与Ghawar、Bakken或Jupiter油田相比，Permian盆地存在不同的钻井条件。因此，使用对应于不同盆地的本地模型可能导致每个盆地中相同钻头的不同性能因素112。
[0028]还期望，如果使用钻井目标或钻井应用来改进模型，则性能因素112的预测将更加准确。例如，当钻井应用是钻直井眼、主井眼、钻侧井眼或钻带有套管/衬管的井眼部分时，可能存在不同的条件。在每种情况下，可以开发基于位置或应用/目标的模型140，以细化性能因数输出112。因此，虽然图1示出了不同本地模型140之间的选择，但考虑的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种选择井下工具的方法，包括：接收指示用于井下工具的特定设备、设备族或一组特征的输入；从存储在计算机存储介质中的一组设计信息中识别对应于接收的输入的一个或多个井下工具记录；将一个或多个索引模型应用于识别的一个或多个井下工具记录；将一个或多个本地模型应用于识别的一个或多个井下工具记录；和显示一个或多个井下工具记录中的至少一些，其中索引信息由一个或多个索引和本地模型定义。2.根据权利要求1所述的方法，其中，应用一个或多个本地模型包括从服务器接收一个或多个本地模型，并在本地设备处应用一个或多个本地模型。3.根据权利要求1所述的方法，其中，显示一个或多个井下工具记录中的至少一些包括基于对应的索引信息是否类似于与接收的输入相关的基线或相对于该基线而被改进来限制显示哪些记录。4.根据权利要求1所述的方法，其中，显示一个或多个井下工具记录中的至少一些包括基于对应的物理特征是否类似于与接收的输入相关的基线来限制显示哪些记录。5.根据权利要求1所述的方法，其中，显示一个或多个井下工具记录中的至少一些包括基于对应于一个或多个井下工具记录的井下工具在库存中是否可用来限制显示哪些记录。6.根据权利要求1所述的方法，其中，显示一个或多个井下工具记录中的至少一些包括基于为特定设备或设备族记录的历史运行次数来限制显示哪些记录。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述特定设备是设备材料清单。8.根据权利要求1所述的方法，其中，应用一个或多个本地模型包括应用特定于将使用井下工具的地理位置的模型。9.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：A萨希达南丹，B杜莱拉扬，C蒂鲁格纳纳萨姆班丹瓦苏德万，J马斯达，R比贾伊，E林，D芬蒂，
申请(专利权)人：斯伦贝谢技术有限公司，
类型：发明
国别省市：