自动化指向性的钻探设备和方法技术

用于钻探到目标位置的方法和系统包括接收包括到目标位置的计划钻探路径的输入并且确定钻探系统的井底钻具组件的投影位置的控制系统。比较井底钻具组件的投影位置与计划钻探路径以确定偏差量。创建如基于离开计划钻探路径的偏差量选择的、到目标位置的经修改的钻探路径，并且产生使钻探系统的井底钻具组件转向为沿着经修改的钻探路径指向目标位置的钻机控制信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
在钻探操作开始时，钻探者通常建立包括目标位置和到目标位置的钻探路径的钻 探计划。一旦钻探开始，便沿着任何数目的方向从竖直钻探路径引导或者“转向(steer)” 井底钻具组件以遵循所提出的钻探计划。例如，为了回收地下碳氢化合物沉积物，钻探计划 可能包括到储藏上方的位点的竖井，然后穿过沉积物的指向或者水平钻井。操作者然后可 以根据计划在竖直和水平这两个方面转向钻具。在一些实施例中，这样的指向性的钻探要求精确地确定驱动钻头的井底马达的弯 曲段的方向。在这样的实施例中，旋转钻柱改变了弯曲段和刀面的定向。为了有效地转向 该组件，操作者必须首先例如经由随钻测量(MWD)设备确定当前刀面定向。此后，如果钻探 方向需要调节，则操作者必须旋转钻柱以改变刀面定向。在其它实施例中，例如旋转可转向 系统，操作者仍然必须确定当前刀面定向。在钻探期间，以各种间隔或者其它时间获得识别井中的BHA的定位和指向性的数 据的“测绘(survey)”。每一次测绘均产生在井中的位置倾斜和方位角(或者罗盘航行)的 测量(通常在测量时的总深度)。特别地，在指向井眼中，井眼的位置必须是以合理的精度 已知的以保证正确的井眼路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钻探至目标位置的方法，所述方法包括：接收包括到目标位置的计划钻探路径的输入；确定钻探系统的井底钻具组件的投影位置；将所述井底钻具组件的所述投影位置与所述计划钻探路径进行比较以确定偏差量；创建基于离开所述计划钻探路径的所述偏差量选择的、到所述目标位置的经修改的钻探路径；和在钻井的表面处自动地并且以电子方式产生一个或者多个钻机控制信号，所述钻机控制信号使所述钻探系统的所述井底钻具组件转向为沿着所述经修改的钻探路径指向所述目标位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-9-21 11/859,378;US 2007-11-6 60/985,869;US一种钻探至目标位置的方法，所述方法包括接收包括到目标位置的计划钻探路径的输入；确定钻探系统的井底钻具组件的投影位置；将所述井底钻具组件的所述投影位置与所述计划钻探路径进行比较以确定偏差量；创建基于离开所述计划钻探路径的所述偏差量选择的、到所述目标位置的经修改的钻探路径；和在钻井的表面处自动地并且以电子方式产生一个或者多个钻机控制信号，所述钻机控制信号使所述钻探系统的所述井底钻具组件转向为沿着所述经修改的钻探路径指向所述目标位置。2.根据权利要求1的方法，其中所述创建到所述目标位置的经修改的钻探路径包括以 电子方式计算与所述计划钻探路径交叉的从所述井底钻具组件的所述投影位置开始的至 少一个曲线。3.根据权利要求1的方法，其中所述创建到所述目标位置的经修改的钻探路径包括以 电子方式计算新的计划钻探路径，所述新的计划钻探路径不与所述计划钻探路径交叉并且 从所述井底钻具组件的所述投影位置指向所述目标位置。4.根据权利要求3的方法，所述方法进一步包括 再次确定所述钻探系统的井底钻具组件的投影位置；将所述井底钻具组件的所述投影位置与所述新的经修改的钻探路径进行比较； 以电子方式创建到所述目标位置的第二经修改的钻探路径；和 自动地并且以电子方式产生一个或者多个钻机控制信号，所述钻机控制信号使所述钻 探系统的所述井底钻具组件转向为沿着所述第二经修改的钻探路径指向所述目标位置。5.根据权利要求1的方法，其中确定所述井底钻具组件的投影位置包括确定所述井底 钻具组件的钻头的投影位置，并且其中确定所述钻头的投影位置包括考虑来自一个或者多 个测绘结果的数据。6.根据权利要求1的方法，其中创建经修改的钻探路径包括基于离开所述计划路径的 所述偏差量是否超过阀值而创建经修改的钻探路径。7.根据权利要求6的方法，其中基于所述偏差量是否超过阀值创建经修改的钻探路径 包括如果离开所述计划路径的所述偏差量超过第一阀值偏差量，则创建与所述计划钻探路 径相交叉的经修改的钻探路径；和如果所述偏差量超过第二阀值偏差量，则创建不与所述计划钻探路径相交叉的经修改 的钻探路径。8.根据权利要求1的方法，其中所述计划钻探路径包括公差带，并且当所述井底钻具 组件的所述投影位置与所述公差带边界相交叉时，创建所述经修改的钻探路径发生，并且 当所述井底钻具组件的所述投影位置在所述公差带内时，创建所述经修改的钻探路径不发生。9.根据权利要求7的方法，所述方法进一步包括接收用户发起的输入，所述输入指示 当所述井底钻具组件离开所述计划路径超过所述第二阀值偏差量时是否创建不与所述计 划钻探路径相交叉的、到所述目标的新的计划路径。10.根据权利要求1的方法，所述方法进一步包括以电子方式计算将所述井底钻具组 件转向到所述目标位置需要的刀面定向数值和测得深度。11.根据权利要求1的方法，其中创建到所述目标位置的经修改的钻探路径包括 以电子方式计算第一 3D曲线；以电子方式计算保持段；和可选地以电子方式计算第二 3D曲线，所述第一和可选的第二 3D曲线是所述经修改的 钻探路径的一部分，所述可选的第二 3D曲线在所述目标位置之前的位置处融合所述经修 改的路径与所述初始计划钻探路径。12.根据权利要求1的方法，所述方法包括 关于所述计划钻探路径限定公差带、干预带和校正带，其中将所述井底钻具组件的所述投影位置与所述计划钻探路径进行比较包括确定哪 个带包含所述井底...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯科特布恩，布赖恩埃利斯，科林吉兰，比特屈特尔，
申请(专利权)人：那伯斯环球控股有限公司，
类型：发明
国别省市：BM[百慕大]