RU2173777C2 - Method of analysis of conditions of drilling of downcast wells and parameters of their state - Google Patents
Method of analysis of conditions of drilling of downcast wells and parameters of their stateInfo
- Publication number
- RU2173777C2 RU2173777C2 RU98119437A RU98119437A RU2173777C2 RU 2173777 C2 RU2173777 C2 RU 2173777C2 RU 98119437 A RU98119437 A RU 98119437A RU 98119437 A RU98119437 A RU 98119437A RU 2173777 C2 RU2173777 C2 RU 2173777C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- interval
- drill
- work
- electrical signals
- electrical
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Известно, что на самой ранней стадии развития отрасли промышленности, связанной с бурением нефтяных и газовых скважин, одна из наиболее серьезных проблем состояла в том, что не представлялось возможным проследить, что же реально происходит в нисходящей скважине. Существует множество сочетаний параметров состояния и/или условий прохождения нисходящей скважины, которые могут представлять большой интерес для того, чтобы принимать правильные решения относительно дальнейших действий при бурении. Однако все способы, разрабатывавшиеся с целью анализа параметров состояния и/или условий прохождения нисходящей скважины, носят косвенный характер. В связи с этим все создававшиеся до настоящего времени способы весьма далеки от идеального, в результате чего в упомянутой области промышленности существует постоянная потребность в создании более простых и/или точных способов анализа. It is known that at the earliest stage of development of an industry related to the drilling of oil and gas wells, one of the most serious problems was that it was not possible to trace what was really happening in the downhole. There are many combinations of state parameters and / or downhole conditions that can be of great interest in order to make the right decisions regarding further actions during drilling. However, all the methods developed with the aim of analyzing the state parameters and / or conditions of the passage of the downhole are indirect. In this regard, all the methods created so far are very far from ideal, as a result of which there is a constant need in the mentioned industry for creating simpler and / or more accurate methods of analysis.
В целом, в рамках известного уровня развития техники существует тенденция по фокусированию основного внимания на конкретных параметрах состояния или условиях прохождения нисходящих скважин и разработке способа анализа именно для этого выбранного параметра или условия. Так, например, в патенте США N 5305836 описан способ, позволяющий осуществлять электронным путем моделирование износа находящегося в эксплуатации бура; последнее предлагалось проводить на основе литологического обследования скважины, формируемой в процессе бурения этим буром. Подобный подход помогает оператору правильно определять момент времени для замены бура. In general, within the framework of the known level of development of the technology, there is a tendency to focus mainly on specific state parameters or conditions for the passage of downhole wells and to develop an analysis method for this particular parameter or condition. So, for example, in US patent N 5305836 described a method that allows you to electronically simulate the wear of an existing drill; the latter was proposed to be carried out on the basis of a lithological survey of a well formed during the drilling of this drill. This approach helps the operator to correctly determine the point in time to replace the drill.
Процедура выбора типа или конструкции бура для целей бурения в определенной части конкретной геологической формации основывается в настоящее время, в лучшем случае, на весьма общих рассуждениях, а в худшем случае, в большей степени реализуется интуитивно и основывается на случайном выборе, а не на каких-либо научных выводах. The procedure for selecting the type or design of the drill for drilling in a certain part of a particular geological formation is currently based on, at best, very general considerations, and in the worst case, it is implemented more intuitively and is based on random selection, rather than on any either scientific conclusions.
Естественно, можно было бы привести и другие примеры, связанные с делавшимися ранее попытками контроля и анализа различных параметров состояния и/или условий прохождения скважин. Naturally, one could give other examples related to earlier attempts to control and analyze various state parameters and / or well passage conditions.
Более того, существует также множество параметров состояния и/или условий прохождения, которые операторам весьма полезно было бы знать в процессе бурения. Тем не менее, поскольку эти параметры оказываются менее значимыми и ввиду тех приоритетов, которые существуют в отношении создания более совершенных способов анализа для тех параметров, которые имеют большее значение, разработке способов анализа для второстепенных параметров и условий уделялось весьма мало, а иногда и вовсе не уделялось внимания. Moreover, there are also many state parameters and / or conditions of passage, which would be very useful for operators to know during the drilling process. Nevertheless, since these parameters turn out to be less significant and, in view of the priorities that exist in relation to the creation of better analysis methods for those parameters that are of greater importance, very little, and sometimes not at all, was devoted to the development of analysis methods for secondary parameters and conditions. attention was paid.
До настоящего времени практически никакого внимания не уделялось разработке способов анализа производительности бура при бурении скважины, начиная с ее исходной точки и кончая ее конечной точкой. Настоящее изобретение обеспечивает создание весьма удобного способа для осуществления подобного анализа. Способ в соответствии с настоящим изобретением, в частности, оказывается весьма простым в применении, и, что, возможно, является более существенным, результаты подобного анализа позволяют создать основу для разработки способов проведения анализа многих других параметров состояния и/или условий прохождения. To date, almost no attention has been paid to the development of methods for analyzing the productivity of a drill while drilling a well, starting from its starting point and ending with its end point. The present invention provides a very convenient method for performing such an analysis. The method in accordance with the present invention, in particular, is very simple to use, and, which is perhaps more significant, the results of such an analysis allow us to create a basis for developing methods for analyzing many other state parameters and / or conditions of passage.
Так, в частности, скважина, начиная от исходной точки и кончая конечной точкой, обычно формируется посредством бурения с помощью бура, характеризующегося определенными размером и конструкцией. В рамках данного описания термин "исходная точка" не обязательно (но вполне возможно) может использоваться для обозначения точки или уровня, на котором бур впервые начинает использоваться для целей бурения в скважине. Аналогичным образом, термин "конечная точка" совершенно не обязательно (но вполне возможно) может использоваться для обозначения точки или уровня, на котором бур выводится из эксплуатации и заменяется другим. Эти исходная и конечная точки могут соответствовать любым двум точкам или уровням, между которыми конкретный бур может использоваться для целей бурения и в интервале между которыми могут быть получены данные, необходимые для принятия решений относительно последующих действий. В любом случае предусматривается определение расстояния в промежутке между исходной и конечной точками, а этот промежуток подразделяется на определенное число, предпочтительно небольших, интервалов. При этом предусматривается формирование множества электрических сигналов оценки реального усилия в интервале, каждый из которых соответствует величине усилия, создаваемого буром на соответствующем интервале между исходной и конечной точками. Кроме того, предусматривается формирование множества электрических сигналов интервала, каждый из которых соответствует длине интервала для соответствующего электрического сигнала реального усилия в интервале. Эти электрические сигналы реального усилия в интервале и электрические сигналы в интервале совместно обрабатываются компьютером для формирования величины, характеризующей полный объем работ, выполненных буром в процессе бурения, начиная с исходной точки и заканчивая конечной точкой. So, in particular, a well, starting from the starting point and ending with the ending point, is usually formed by drilling using a drill, characterized by a certain size and design. For the purposes of this description, the term "starting point" may not necessarily (but quite possibly) be used to indicate the point or level at which the drill first begins to be used for drilling purposes in the well. Similarly, the term "end point" is not necessarily (but quite possible) used to indicate the point or level at which the drill is decommissioned and replaced by another. These starting and ending points can correspond to any two points or levels between which a particular drill can be used for drilling purposes and in the interval between which data can be obtained necessary to make decisions regarding subsequent actions. In any case, it is envisaged to determine the distance between the starting and ending points, and this interval is divided into a certain number, preferably small, of intervals. In this case, it is planned to form a plurality of electrical signals for evaluating the real force in the interval, each of which corresponds to the amount of force created by the drill in the corresponding interval between the starting and ending points. In addition, it is envisaged the formation of a plurality of electrical signals of the interval, each of which corresponds to the length of the interval for the corresponding electrical signal of the real effort in the interval. These electrical signals of real effort in the interval and electrical signals in the interval are jointly processed by a computer to form a value that characterizes the total amount of work performed by the drill during drilling, starting from the starting point and ending with the ending point.
Результаты упомянутого анализа в части объема работ можно использовать для определения величины механического коэффициента полезного действия бура. The results of the above analysis in terms of the scope of work can be used to determine the value of the mechanical efficiency of the drill.
Совместная обработка электрических сигналов реального усилия в интервале и электрических сигналов в интервале промежутка может производится для формирования электрического сигнала среднего взвешенного усилия, соответствующего средней взвешенной величине усилия, создаваемого буром в промежутке между исходной и конечной точками, а умножение средней взвешенной величины усилия на величину расстояния между исходной и конечной точками и позволит определить величину полного объема работ. The joint processing of electric signals of real effort in the interval and electric signals in the interval of the gap can be performed to generate an electric signal of the average weighted force corresponding to the average weighted value of the force created by the drill in the gap between the starting and ending points, and multiplying the average weighted value of the force by the distance between starting and ending points and will determine the magnitude of the total amount of work.
Совместная обработка электрических сигналов реального усилия в интервале и электрических сигналов в интервале промежутка может производится для формирования соответствующего электрического сигнала реального объема работ в интервале для каждого из интервалов и последующего интегрирования электрических сигналов реального объема работ в интервале, что позволит сформировать электрический сигнал полного объема работ, соответствующий величине полного объема работ. The joint processing of electrical signals of real effort in the interval and electrical signals in the interval of the gap can be performed to generate the corresponding electrical signal of the actual workload in the interval for each of the intervals and the subsequent integration of electrical signals of the real workload in the interval, which will allow generating an electrical signal of the total workload, corresponding to the total amount of work.
Совместная обработка электрических сигналов реального усилия в интервале и электрических сигналов в интервале промежутка позволит определить функциональную зависимость усилие/расстояние, которую в дальнейшем можно проинтегрировать. Joint processing of electrical signals of real effort in the interval and electrical signals in the interval of the gap will determine the functional dependence of the force / distance, which can be integrated in the future.
Вибрации бура могут приводить к изменению создаваемого буром в интервале усилия, а каждый электрический сигнал реального усилия в интервале соответствует средней величине усилия, создаваемого буром на соответствующем интервале. Vibration of the drill can lead to a change in the force generated by the drill in the interval of effort, and each electrical signal of the real force in the interval corresponds to the average value of the force created by the drill in the corresponding interval.
Каждый электрический сигнал реального усилия интервала можно формировать посредством совместной обработки электрических сигналов, состоящих соответственно из электрического сигнала скорости вращения бура, электрического сигнала крутящего усилия бура и электрического сигнала скорости проникновения бура или состоящих соответственно из электрического сигнала нагрузки на бур и электрического сигнала гидравлического ударного воздействия, или посредством обработки электрического сигнала, соответствующего электрическому сигналу бокового усилия, воздействующему на бур в соответствующем интервале в процессе бурения. Each electrical signal of the real interval force can be generated by joint processing of electrical signals consisting respectively of an electric signal of the drill rotation speed, an electric signal of the torque of the drill and an electric signal of the penetration rate of the drill, or consisting respectively of an electric signal of the load on the drill and an electric signal of hydraulic shock, or by processing an electrical signal corresponding to an electrical signal more ovogo force on the drill in the appropriate range during drilling.
Каждый электрический сигнал реального усилия в интервале можно формировать посредством совместной обработки электрических сигналов, состоящих соответственно из электрического сигнала создаваемого буром крутящего усилия и электрического сигнала глубины проникновения в расчете на один оборот бура. Each electrical signal of real effort in the interval can be generated by joint processing of electrical signals, consisting respectively of an electrical signal generated by the drill torque force and an electrical signal of the penetration depth per one revolution of the drill.
При определении износа для буров упомянутых размера и конструкции можно выполнять формирование посредством бурения множества подобных скважин с использованием подобных упомянутых буров и определять соответствующий полный объем работ для каждого из буров и дополнительно осуществлять следующие действия по формированию соответствующего электрического сигнала полного объема работ, соответствующего полному объему работ, для каждого из упомянутых буров, извлечению каждого из буров из соответствующей ему скважины после достижения им соответствующей конечной точки, измерению показателя износа каждого бура после его извлечения и формированию соответствующего электрического сигнала износа, установлению корреляционной связи между электрическим сигналом полного объема работ и электрическим сигналом износа для каждого бура, и экстраполяции электрических сигналов полного объема работ и электрических сигналов износа для формирования последовательности электрических сигналов, соответствующих непрерывной зависимости расчетного объема работ между объемом работ и износом бура заданного размера и конструкции. When determining the wear for the drills of the aforementioned size and design, it is possible to perform the formation by drilling of a plurality of similar wells using the aforementioned drills and determine the corresponding total workload for each of the drills and additionally carry out the following steps to generate the corresponding electrical signal of the total workload corresponding to the total workload , for each of the aforementioned drills, the extraction of each of the drills from the corresponding well after it reaches the corresponding end point, measuring the wear rate of each drill after it is extracted and generating the corresponding electrical wear signal, establishing a correlation between the electrical signal of the full workload and the electrical wear signal for each drill, and extrapolating the electrical signals of the full workload and electrical wear signals to form a sequence electrical signals corresponding to the continuous dependence of the estimated amount of work between the amount of work and ohm drill predetermined size and construction.
Упомянутую последовательность электрических сигналов можно преобразовывать к визуально регистрируемой форме. Said sequence of electrical signals can be converted to a visually recorded form.
Вибрации бура могут приводить к изменению создаваемого буром в интервале усилия, а каждый электрический сигнал реального усилия в интервале может соответствовать средней величине усилия, создаваемого буром на соответствующем интервале. При этом можно формировать электрический сигнал максимального усилия, соответствующего максимальной величине усилия, создаваемого буром на соответствующем интервале, определять предельный уровень, соответствующий максимально допустимой величине усилия, необходимого для прохождения посредством бурения горной породы с соответствующим показателем прочности на соответствующем интервале, и сравнивать величину, соответствующую электрическому сигналу максимального усилия, с предельным уровнем для выявления возможного чрезмерного износа бура. Можно осуществлять формирование электрического сигнала предельного уровня, соответствующего предельному уровню, и сравнение электронным путем электрического сигнала предельного уровня с электрическими сигналами максимального усилия. При условии превышения или равенства величины, соответствующей электрическому сигналу максимального усилия, предельного уровня, соответствующий бур исключают из группы тех буров, для которых формируют электрические сигналы зависимости расчетного объема работ. Vibration of the drill can lead to a change in the force generated by the drill in the interval of effort, and each electrical signal of the real force in the interval can correspond to the average value of the force created by the drill in the corresponding interval. In this case, it is possible to generate an electric signal of maximum force corresponding to the maximum value of the force generated by the drill in the corresponding interval, to determine the limit level corresponding to the maximum allowable force required to pass through rock drilling with the corresponding strength indicator in the corresponding interval, and compare the value corresponding to an electric signal of maximum effort, with a limit level to detect possible excessive wear wasp borax. It is possible to generate an electric signal of a limit level corresponding to a limit level, and electronically compare the electric signal of the limit level with electric signals of maximum force. Provided that the value corresponding to the electric signal of maximum effort exceeds the limit or is equal, the limit level, the corresponding drill is excluded from the group of drills for which electric signals of the calculated workload are generated.
Зависимость расчетного объема работ, определяемая указанным выше образом, может включать точку корреляции максимального износа/максимального объема работ. При этом определяют возможность формирования посредством бурения первым буром с упомянутыми размером и конструкцией заданного промежутка в геологической формации и осуществляют следующие действия (в дальнейшем эти действия будут называться первой последовательностью действий): формирование, по меньшей мере, двух электрических сигналов эффективности использования бура, соответствующих показателю прочности горной породы на соответствующих последовательным образом расположенных интервалах упомянутого промежутка скважины, обработку электрических сигналов эффективности бура для формирования соответствующих электрических сигналов прогнозируемого объема работ в интервале, соответствующих тем объемам работ, которые были бы выполнены буром при прохождении посредством бурения соответствующих интервалов, обработку электрических сигналов прогнозируемого объема работ, соответствующих объемам работ, которые могли бы быть выполнены буром в процессе бурения на интервалах, сравнение суммарной длины интервалов с длиной промежутка скважины, сравнение, при условии превышения длиной промежутка скважины суммарной длины интервалов, электрического сигнала результирующего прогнозируемого объема работ с электрическим сигналом, соответствующим величине объема работ для точки максимального износа/максимального объема работ. При этом дополнительно могут осуществлять анализ показателей истирания горной породы в промежутке скважины и последующую коррекцию электрических сигналов прогнозируемого объема работ в интервале для учета возросшего износа, обусловленного истирающими свойствами горной породы. The dependence of the estimated volume of work, determined in the manner indicated above, may include a correlation point of maximum wear / maximum amount of work. At the same time, the possibility of forming, by drilling with the first drill with the mentioned size and design of the specified interval in the geological formation, is determined and the following actions are carried out (hereinafter these actions will be called the first sequence of actions): the formation of at least two electrical signals of the drill utilization efficiency corresponding to the indicator rock strength at respective successively spaced intervals of said well span, electrical signals of drill efficiency for generating the corresponding electrical signals of the predicted amount of work in the interval corresponding to the volumes of work that would have been performed by the drill while passing through the corresponding intervals, processing of electrical signals of the predicted amount of work corresponding to the volumes of work that could be performed by the drill during drilling at intervals, comparing the total length of the intervals with the length of the interval of the well, comparison, subject to the length of the gap between the total length of the intervals, the electrical signal of the resulting predicted amount of work with an electrical signal corresponding to the amount of work for the point of maximum wear / maximum amount of work. Moreover, they can additionally analyze the indicators of abrasion of the rock in the interval of the well and the subsequent correction of the electrical signals of the predicted amount of work in the interval to take into account the increased wear caused by the abrasive properties of the rock.
Упомянутый при описании первой последовательности действий электрический сигнал результирующего прогнозируемого объема работ может не превышать электрический сигнал, соответствующий величине объема работ для точки максимального износа/максимального объема работ, при этом дополнительно осуществляют следующие действия (в дальнейшем эти действия будут называться второй последовательностью действий): формирование упомянутым выше способом, по меньшей мере, еще одного дополнительного электрического сигнала эффективности для соответствующего последовательно расположенного интервала, коррекцию упомянутого дополнительного электрического сигнала эффективности с учетом снижения эффективности вследствие объема работ, выполненного на предшествующих интервалах, обработку упомянутым выше способом скорректированного упомянутого дополнительного электрического сигнала эффективности для формирования соответствующего дополнительного электрического сигнала прогнозируемого объема работ в интервале, обработку упомянутым выше способом всех электрических сигналов прогнозируемого объема работ в интервале для формирования нового электрического сигнала результирующего прогнозируемого объема работ, соответствующего объему работ, который мог бы выполнить бур в процессе прохождения посредством бурения всех интервалов, сравнение упомянутым выше способом суммарной длины интервалов с длиной промежутка скважины. The electric signal of the resulting predicted amount of work mentioned in the description of the first sequence of actions may not exceed the electric signal corresponding to the amount of work for the point of maximum wear / maximum amount of work, while the following actions are additionally performed (hereinafter, these actions will be called the second sequence of actions): in the aforementioned manner, at least one additional additional electrical signal of efficiency for a sequentially spaced interval, the correction of the mentioned additional electrical signal of efficiency, taking into account the decrease in efficiency due to the amount of work performed at the previous intervals, processing the above-mentioned method of the corrected additional electric signal of efficiency to generate the corresponding additional electric signal of the predicted amount of work in the interval, processing of the above-mentioned method all electrical signals about noziruemogo work volume in the range to generate a new electric signal resulting predicted amount of work corresponding to the amount of work that could perform a drill during drilling pass through all intervals, comparing the total lengths of the intervals with the length of the borehole interval above-mentioned method.
Длина промежутка скважины может превышать суммарную длину интервалов, при этом дополнительно осуществляют сравнение нового электрического сигнала результирующего прогнозируемого объема работ с величиной объема работ для точки максимального износа/максимального объема работ. Электрический сигнал, соответствующий величине объема работ для точки максимального износа/максимального объема работ, может превышать новый электрический сигнал результирующего прогнозируемого объема работ, при этом дополнительно осуществляют повторение второй последовательности действий, или новый электрический сигнал результирующего прогнозируемого объема работ может превышать или быть равным электрическому сигналу, соответствующему величине объема работ для точки максимального износа/максимального объема работ, при этом дополнительно осуществляют повторение первой последовательности действий для нового бура с теми же самыми размером и конструкцией, но для нового промежутка, меньшего исходного промежутка скважины на суммарную длину интервалов, пройденных первым буром. The length of the well span may exceed the total length of the intervals, while additionally comparing the new electrical signal of the resulting predicted amount of work with the amount of work for the point of maximum wear / maximum amount of work. The electric signal corresponding to the amount of work for the point of maximum wear / maximum amount of work can exceed the new electric signal of the resulting predicted amount of work, while additionally repeating the second sequence of actions, or the new electric signal of the resulting predicted amount of work can exceed or be equal to the electric signal corresponding to the volume of work for the point of maximum wear / maximum amount of work, while up to they additionally carry out the repetition of the first sequence of actions for a new drill with the same size and design, but for a new interval smaller than the initial interval of the well by the total length of the intervals covered by the first drill.
При сравнении суммарной длины интервалов с длиной промежутка скважины может возникнуть ситуация, когда суммарная длина интервалов может превышает или равна длине промежутка скважины, при этом дополнительно осуществляют повторение первой последовательности действий для первого бура другой конструкции. Можно осуществлять совместную обработку нового электрического сигнала результирующего прогнозируемого объема работ и электрического сигнала, соответствующего величине объема работ для точки максимального износа/максимального объема работ, для формирования электрического сигнала, соответствующего оставшемуся сроку эксплуатации бура. Можно осуществлять формирование для каждого интервала электрического сигнала, соответствующего скорости проникновения на этом интервале, посредством совместной обработки электрических сигналов, состоящих соответственно из электрического сигнала уровня ограничения производительности для конкретного показателя прочности горной породы, электрического сигнала эффективности для конкретного интервала, электрического сигнала прочности горной породы для конкретного интервала и электрического сигнала площади перпендикулярного поперечного сечения бура, и обработку для каждого бура электрических сигналов скорости проникновения интервала для формирования электрического сигнала, соответствующего времени бурения для бура. При этом осуществляют выбор из совокупности буров заданных конструкций, обеспечивающих возможность прохождения посредством бурения конкретного промежутка скважины, одного бура заданной конструкции, обеспечивающего минимальные затраты в расчете на один фут длины проходимого буром промежутка. When comparing the total length of the intervals with the length of the interval of the well, a situation may arise when the total length of the intervals may be greater than or equal to the length of the interval of the well, while additionally repeating the first sequence of actions for the first drill of another design. It is possible to carry out joint processing of a new electric signal of the resulting predicted amount of work and an electric signal corresponding to the amount of work for the point of maximum wear / maximum amount of work, to generate an electric signal corresponding to the remaining life of the drill. It is possible to generate, for each interval, an electrical signal corresponding to the penetration rate in this interval by jointly processing electrical signals consisting, respectively, of an electrical signal of a performance limitation level for a specific indicator of rock strength, an electric efficiency signal for a specific interval, an electric signal of rock strength for specific interval and electrical signal area perpendicular across LfTetanus sectional borax, and processing for each electric signal drill penetration rate interval for generating an electrical signal corresponding to the drilling time for the drill. At the same time, one selects from a set of drills of predetermined structures that allow passing through a specific interval of the well, one drill of a given design, ensuring minimum costs per foot of the length of the drilled passage, by drilling.
Следует отметить, что перед выполнением первой последовательности действий для по меньшей мере одного контрольного бура с размером и конструкцией, аналогичными размеру и конструкции первого бура, можно осуществлять следующие стадии: формирования электрического сигнала минимального усилия в интервале, соответствующего минимальному усилию, требующемуся, теоретически, для прохождения горной породы посредством бурения на каждом из упомянутых интервалов, совместной обработки электрических сигналов минимального усилия в интервале и электрических сигналов в интервале промежутка для контрольного бура для формирования для контрольного бура соответствующего электрического сигнала минимального объема работ для каждого из упомянутых интервалов, совместной обработки электрических сигналов реального усилия в интервале и электрических сигналов в интервале промежутка для формирования для контрольного бура электрического сигнала реального объема работ в интервале для каждого из упомянутых интервалов, совместной обработки электрических сигналов реального объема работ в интервале и электрических сигналов минимального объема работ в интервале для формирования соответствующего электрического сигнала реальной эффективности в интервале для каждого интервала, формирования множества электрических сигналов прочности на сжатие для различных показателей прочности на сжатие горной породы и установлению корреляционной связи каждого электрического сигнала прочности на сжатие с одним из электрических сигналов реальной эффективности в интервале, соответствующим показателю эффективности использования контрольного бура в интервале, характеризующемся соответствующим показателем прочности на сжатие горной породы, и экстраполяции коррелированных электрических сигналов прочности на сжатие и электрических сигналов реальной эффективности в интервале для контрольного бура для формирования первой последовательности электрических сигналов, соответствующих непрерывной зависимости эффективность/прочность для бура заданных размера и конструкции, а также использование первой совокупности электрических сигналов для определения величины электрических сигналов эффективности использования бура, формируемых упомянутым выше способом, в процессе выполнения первой и второй последовательностей действий. При этом перед выполнением первой последовательности действий можно также осуществлять следующие стадии: определения по упомянутой зависимости эффективность/прочность предельного значения прочности на сжатие горной породы, при превышении которого бур заданной конструкции не должен использоваться для целей бурения, и сравнения предельного значения с показателями прочности на сжатие горной породы на заданном промежутке скважины, а также выполнения первой последовательности действий для первого бура только в условиях не превышения показателями прочности горной породы на заданном промежутке скважины предельного значения. Перед выполнением первой последовательности действий можно осуществлять экстраполяцию электрических сигналов реальной эффективности в интервале для контрольного бура и первой последовательности электрических сигналов с формированием по меньшей мере еще одной последовательности электрических сигналов, соответствующих непрерывной зависимости между результирующим объемом работ, выполненным буром, и снижением эффективности вследствие износа для одного из соответствующих показателей прочности горной породы на заданном промежутке скважины, а также осуществляют первую и вторую последовательности действий с использованием второй последовательности электрических сигналов для коррекции упомянутым выше способом электрических сигналов эффективности. It should be noted that before performing the first sequence of actions for at least one control drill with a size and design similar to the size and design of the first drill, the following steps can be performed: generating an electrical signal of minimum effort in the range corresponding to the minimum force required, theoretically, for rock passing through drilling at each of the mentioned intervals, joint processing of electrical signals of minimum effort in the interval and ctric signals in the interval interval for the control drill for generating for the control drill the corresponding electric signal of the minimum amount of work for each of the mentioned intervals, joint processing of electric signals of real effort in the interval and electric signals in the interval interval for generating for the control drill the electric signal of the real amount of work in interval for each of the mentioned intervals, joint processing of electrical signals of the real volume of work in interval and electrical signals of the minimum amount of work in the interval for the formation of the corresponding electrical signal of real efficiency in the interval for each interval, the formation of many electrical signals of compressive strength for various indicators of compressive strength of the rock and the correlation of each electrical signal of compressive strength with one of electrical signals of real efficiency in the interval corresponding to the indicator of the effectiveness of the use of cont a roll drill in the interval characterized by the corresponding index of compressive strength of the rock, and extrapolating the correlated electrical signals of compressive strength and electrical signals of real efficiency in the interval for the control drill to form the first sequence of electrical signals corresponding to a continuous dependence of the efficiency / strength for the drill of a given size and design, as well as the use of the first set of electrical signals to determine the magnitude of the ele an insulating signals efficient use of borax formed aforementioned manner during the execution of the first and second sequences of actions. In this case, before performing the first sequence of actions, the following stages can also be carried out: determination of the effectiveness / strength limit value of the compressive strength of the rock above which the drill of a given design should not be used for drilling purposes and comparing the limit value with the compressive strength rock at a given interval of the well, as well as performing the first sequence of actions for the first drill only in conditions not exceeding p renders of rock strength at a given interval of the well of limiting value. Before performing the first sequence of actions, it is possible to extrapolate electrical signals of real efficiency in the interval for the control drill and the first sequence of electrical signals with the formation of at least one more sequence of electrical signals corresponding to a continuous relationship between the resulting workload performed by the drill and the decrease in efficiency due to wear for one of the corresponding indicators of rock strength at a given interval wells, and also carry out the first and second sequence of actions using the second sequence of electrical signals to correct the electrical signals of efficiency mentioned above.
Необходимо отметить, что каждая из скважин, используемых для описанного выше определения износа с помощью множества буров с размером и конструкцией, подобным заданному буру, может проходиться посредством бурения в горной породе с относительно небольшими показателями истирания, при этом дополнительно определяют показатели истирания для горной породы, проходимой вдоль заданного промежутка другой скважины с использованием другого аналогичного бура, посредством измерения показателей износа другого бура после прохождения посредством бурения упомянутого промежутка другой скважины, определяют по зависимости расчетного объема работ, величину, соответствующую показателю износа другого бура, и формируют соответствующий электрический сигнал расчетного объема работ, определяют объем истирающей горной породы, образовавшийся в результате бурения на упомянутом промежутке другой скважины, и формируют соответствующий электрический сигнал объема истирающей горной породы, формируют электрический сигнал реального объема работ, соответствующего объему работ, выполненному другим буром при прохождении посредством бурения упомянутого промежутка другой скважины, и совместно обрабатывают электрический сигнал реального объема работ для другого бура, электрический сигнал расчетного объема работ для другого бура и электрический сигнал объема истирающей горной породы для формирования электрического сигнала истирания горной породы. При этом объем истирающей горной породы, образованный в результате бурения другой скважины, определяют посредством обработки электрических сигналов, соответствующих данным литологических измерений. Данные литологических измерений можно определять как для срезов располагающихся поблизости скважин, так и в другой скважине посредством проведения измерений в процессе бурения. It should be noted that each of the wells used for the above determination of wear using a plurality of drills with a size and structure similar to a given drill can be drilled in rock with relatively low abrasion, while the abrasion for the rock is additionally determined, traversed along a given interval of another well using another similar drill, by measuring the wear of another drill after passing through b rhenium of the mentioned interval of another well, determined by the dependence of the estimated amount of work, the value corresponding to the wear indicator of another drill, and form the corresponding electrical signal of the estimated amount of work, determine the amount of abrasive rock formed by drilling on the said interval of another well, and form the corresponding electric the signal of the volume of abrasive rock, form an electrical signal of the real volume of work corresponding to the volume of work performed by gim brown by passing through drilling of said wellbore interval other and jointly treated with an electrical actual work signal for another drill electrical rated work signal for another auger and electric signal of volume of abrasive rock for forming an electrical signal abrasion rock. Moreover, the volume of abrasive rock formed as a result of drilling another well is determined by processing electrical signals corresponding to the data of lithological measurements. Lithological measurement data can be determined both for sections of nearby wells and in another well by taking measurements while drilling.
Также при определении износа с помощью множества буров с размером и конструкцией, подобным заданному буру, можно осуществлять математическое моделирование износа для бура, используемого для бурения текущей скважины, посредством следующих действий: формирования упомянутым выше способом электрических сигналов реального усиления в интервале и электрических сигналов в интервале промежутка для каждого интервала, проходимого с использованием упомянутого используемого бура, совместной обработки электрических сигналов реального усилия в интервале и электрических сигналов в интервале промежутка для используемого бура для формирования соответствующего электрического сигнала реального объема работ в интервале для каждого интервала, проходимого с помощью упомянутого используемого бура, периодического интегрирования электрических сигналов реального объема работ в интервале для формирования электрического сигнала текущего объема работ, соответствующего объему работ, выполненному на текущий момент используемым буром, и периодического преобразования посредством использования зависимости расчетного объема работ электрического сигнала текущего объема работ в электрический сигнал текущего износа, указывающий на величину показателя износа используемого бура. Also, when determining wear using a plurality of drills with a size and structure similar to a given drill, it is possible to carry out mathematical modeling of wear for the drill used to drill the current well by the following actions: generating the actual amplification signals in the interval and electric signals in the interval using the above method interval for each interval traveled using the aforementioned drill used, joint processing of electrical signals of real effort in interval and electrical signals in the interval interval for the used drill to generate the corresponding electrical signal of the real workload in the interval for each interval traveled by the used drill, periodically integrating the electrical signals of the real workload in the interval for generating the electric signal of the current work volume corresponding to the volume the work performed at the moment by the used drill, and periodic conversion by means of using the dependences of the estimated work volume of the electric signal of the current work volume into an electric signal of current wear, indicating the value of the wear indicator of the used drill.
При вышеописанном осуществлении математического моделирования износа при условии присутствия в контрольном промежутке контрольной скважины, расположенной поблизости от текущей скважины, горной породы с большими показателями истирания, осуществляют стадии измерения показателя износа контрольного бура, определения по зависимости расчетного объема работ величины, соответствующей износу контрольного бура, и формирования соответствующего электрического сигнала расчетного объема работ, определения объема истирающей горной породы, образованного в результате бурения в контрольном промежутке, и формирования соответствующего электрического сигнала объема истирающей горной породы, формирования электрического сигнала реального объема работ, соответствующего объему работ, выполненному контрольным буром, и совместной обработки электрического сигнала реального объема работ для контрольного бура, электрического сигнала расчетного объема работ для контрольного бура и электрического сигнала объема истирающей горной породы для формирования электрического сигнала истирания, а также обработки электрического сигнала истирания для коррекции электрического сигнала текущего износа. In the above-described implementation of the mathematical modeling of wear, provided that in the control interval of the control well located near the current well, rocks with high abrasion rates, the steps of measuring the wear index of the control drill are carried out, determining the value corresponding to the wear of the control drill according to the calculated work volume, and the formation of the corresponding electrical signal of the estimated scope of work, the determination of the amount of abrasive rock, about developed as a result of drilling in the control interval, and the formation of the corresponding electric signal of the volume of the abrading rock, the formation of the electric signal of the actual work volume corresponding to the volume of work performed by the control drill, and the joint processing of the electric signal of the real work volume for the control drill, the electric signal of the estimated work volume for a control drill and an electrical signal of the volume of abrasive rock for the formation of an electric signal of truth injury, as well as processing the electrical abrasion signal to correct the electrical signal of current wear.
Также при осуществлении математического моделирования износа вибрации используемого бура могут приводить к изменению усилия бура на интервале, при этом осуществляют: формирование соответствующего электрического сигнала максимального усилия, соответствующего максимальному усилию, создаваемому буром на соответствующем интервале, определение предельного уровня, соответствующего максимально допустимому усилию, требуемому для прохождения посредством бурения горной породы с соответствующим показателем прочности, на соответствующем интервале, сравнение величины, соответствующей электрическому сигналу максимального усилия, с соответствующим предельным уровнем для анализа возможного износа, превышающего показатель износа, соответствующий электрическому сигналу текущего износа. Also, when carrying out mathematical modeling of wear of the vibrations of the drill used, they can lead to a change in the drill force in the interval, in this case: generating the corresponding electric signal of maximum force corresponding to the maximum force generated by the drill in the corresponding interval, determining the limit level corresponding to the maximum allowable force required for passing through rock drilling with an appropriate strength indicator, at an appropriate interval, comparing the value corresponding to the electric signal of maximum force, with the corresponding limit level for the analysis of possible wear, exceeding the rate of wear corresponding to the electric signal of current wear.
При математическом моделировании износа осуществляют вывод из эксплуатации используемого бура при достижении электрическим сигналом текущего износа предварительно установленного предельного уровня. При этом также осуществляют формирование для каждого интервала соответствующего электрического сигнала реальной эффективности в интервале, соответствующего показателю эффективности использования бура при нормальных условиях бурения. In mathematical modeling of wear, the used drill is decommissioned when the electrical signal reaches the current wear of a predetermined limit level. At the same time, the formation for each interval of the corresponding electrical signal of real efficiency in the interval corresponding to the efficiency of use of the drill under normal drilling conditions is also carried out.
Упомянутый электрический сигнал реальной эффективности в интервале можно сформировать, используя следующие действия: формирование соответствующего электрического сигнала минимального усилия в интервале, соответствующего минимальному усилию, теоретически требуемому для прохождения посредством бурения горной породы в каждом из упомянутых интервалов, совместную обработку электрических сигналов минимального усилия в интервале и электрических сигналов в интервале промежутка для формирования соответствующего электрического сигнала минимального объема работ для каждого из упомянутых интервалов, совместную обработку электрических сигналов реального усилия в интервале и электрических сигналов в интервале промежутка для формирования соответствующего электрического сигнала реального объема работ в интервале для каждого из упомянутых интервалов и совместную обработку электрических сигналов реального объема работ в интервале и электрических сигналов минимального объема работ в интервале для формирования соответствующего электрического сигнала реальной эффективности в интервале для каждого интервала. The mentioned electrical signal of real efficiency in the interval can be generated using the following steps: generating the corresponding electric signal of minimum effort in the interval corresponding to the minimum force theoretically required to pass through the rock formation in each of these intervals, the joint processing of electrical signals of minimum effort in the interval and electrical signals in the gap interval to form the corresponding electrical signal the minimum amount of work for each of the mentioned intervals, the joint processing of electrical signals of real effort in the interval and the electrical signals in the interval of the interval to form the corresponding electrical signal of the real amount of work in the interval for each of these intervals and the joint processing of electrical signals of the real amount of work in the interval and electrical signals of the minimum amount of work in the interval for the formation of the corresponding electrical signal real effect Intervals for each interval.
При этом можно осуществлять следующие действия: формирование для дополнительной скважины, проходимой посредством бурения с помощью дополнительного аналогичного бура, электрических сигналов в интервале промежутка в реальном масштабе времени и электрических сигналов усилия в реальном масштабе времени и совместную обработку упомянутым выше способом этих сигналов для формирования последовательности электрических сигналов объема работ в интервале в реальном масштабе времени, совместную обработку электрических сигналов объема работ в интервале в реальном масштабе времени и соответствующих электрических сигналов минимального объема работ в интервале для формирования соответствующего электрического сигнала эффективности в интервале в реальном масштабе времени, для каждого интервала, сравнение электрических сигналов эффективности в интервале в реальном масштабе времени с соответствующими электрическими сигналами реальной эффективности в интервале, использование при условии расхождения по величине электрических сигналов эффективности в интервале в реальном масштабе времени и электрических сигналов реальной эффективности в интервале для ряда упомянутых интервалов, показателя расхождения для выявления ситуаций, когда подобное расхождение указывает на наличие проблем с самим процессом бурения или на возрастание показателей истирания горной породы. Также осуществляют контроль скорости проникновения при осуществлении бурения и использование снижения скорости проникновения в качестве индикатора для инициализации сравнения упомянутым выше способом электрических сигналов эффективности в интервале в реальном масштабе времени и электрических сигналов реальной эффективности в интервале. In this case, the following actions can be carried out: the formation for an additional well drilled through the use of an additional similar drill, electrical signals in the interval interval in real time and electrical signals of effort in real time and the joint processing of these signals by the above method to form a sequence of electrical signals of the volume of work in the interval in real time, the joint processing of electrical signals of the volume of work in the interval in real time and the corresponding electrical signals of the minimum amount of work in the interval for the formation of the corresponding electrical signal of efficiency in the interval in real time, for each interval, comparing the electrical signals of efficiency in the interval in real time with the corresponding electric signals of real efficiency in the interval, use, provided there is a discrepancy in the magnitude of the electrical signals of efficiency in the interval in real ma the time scale and the actual efficiency electrical signals in the interval for a number of the mentioned intervals, the discrepancy index for identifying situations where such a discrepancy indicates problems with the drilling process itself or an increase in rock abrasion. The penetration rate during drilling is also monitored and the penetration rate reduction is used as an indicator to initiate a comparison of the electrical efficiency signals in the real-time interval and the real-life electrical signals in the interval by the above-mentioned method.
Также для этого можно осуществлять следующие действия: формирование множества электрических сигналов прочности на сжатие, соответствующих различным показателям прочности на сжатие горной породы, установление корреляционной связи между каждым электрическим сигналом прочности на сжатие и одним из упомянутых электрических сигналов реальной эффективности в интервале, соответствующим реальной эффективности использования бура на интервале, характеризующемся соответствующим показателем прочности на сжатие горной породы, и экстраполяцию коррелированных электрических сигналов прочности на сжатие и электрических сигналов реальной эффективности в интервале для формирования первой последовательности электрических сигналов, соответствующих непрерывной зависимости эффективность/прочность для бура с заданными размером и конструкцией. При этом можно определять с помощью упомянутой зависимости эффективность/прочность предельную величину прочности на сжатие, при превышении которой бур заданной конструкции не следует пытаться применять для бурения, или осуществлять экстраполяцию электрических сигналов реальной эффективности в интервале и первой последовательности электрических сигналов с формированием по меньшей мере одной дополнительной последовательности электрических сигналов, соответствующих непрерывной зависимости между результирующим объемом работ, выполненным буром, и снижением эффективности вследствие износа бура для одного из соответствующих показателей прочности горной породы на заданном интервале. Also, for this, the following actions can be carried out: the formation of a plurality of electric signals of compressive strength corresponding to various indicators of compressive strength of the rock, the establishment of a correlation between each electric signal of compressive strength and one of the mentioned electric signals of real efficiency in the interval corresponding to the real efficiency of use drill in the interval, characterized by the corresponding index of compressive strength of the rock, and extrapolar July correlated electrical signals of compressive strength and electrical signals of real efficiency in the interval for the formation of the first sequence of electrical signals corresponding to a continuous dependence of the efficiency / strength for the drill with a given size and design. In this case, it is possible to determine, with the aid of the aforementioned efficiency / strength relationship, the ultimate value of compressive strength, beyond which a drill of a given design should not be used for drilling, or extrapolate electrical signals of real efficiency in the interval and the first sequence of electrical signals with the formation of at least one an additional sequence of electrical signals corresponding to a continuous relationship between the resulting workload, flax drill, and a decrease in efficiency due to wear of the drill for one of the corresponding indicators of rock strength at a given interval.
При математическом моделировании износа, включающем формирование электрического сигнала реальной эффективности, этот сигнал можно формировать посредством совместной обработки электрических сигналов, состоящих соответственно из электрического сигнала глубины прохождения за один полный оборот бура, электрического сигнала площади осевого контакта бура, электрического сигнала нагрузки на бур, электрического сигнала крутящего усилия, электрического сигнала реального показателя прочности горной породы, противодействующей крутящему усилию, создаваемому буром, электрического сигнала реального показателя прочности горной породы, противодействующей осевому усилию, создаваемому буром, и электрического сигнала площади полного перпендикулярного поперечного сечения бура, для всех соответствующих интервалов. In mathematical modeling of wear, including the formation of an electrical signal of real efficiency, this signal can be generated by joint processing of electrical signals, consisting respectively of an electric signal of the depth of passage for one full revolution of the drill, an electric signal of the axial contact area of the drill, an electric signal of load on the drill, an electric signal torsional force, an electrical signal of a real measure of the strength of the rock that counteracts torsion Celia generated by a drill, an electric signal of the real index of rock strength opposing the axial force generated by a drill, and an electric signal area full cross-section perpendicular to the drill for all appropriate intervals.
При математическом моделировании износа, включающем формирование электрического сигнала реальной эффективности, формируют электрический сигнал реального усилия можно посредством совместной обработки электрических сигналов, состоящих соответственно из электрического сигнала реального показателя прочности горной породы, противодействующей крутящему усилию, создаваемому буром, электрического сигнала глубины прохождения за один полный оборот бура, электрического сигнала крутящего усилия и электрического сигнала площади полного перпендикулярного поперечного сечения бура, для всех соответствующих интервалов. In mathematical modeling of wear, including the formation of an electrical signal of real efficiency, an electrical signal of real effort can be generated by jointly processing electrical signals consisting, respectively, of an electrical signal of a real indicator of rock strength, counteracting the torsional force generated by the drill, an electrical signal of the depth of passage in one full revolution drill, electric signal of twisting effort and electric signal of the area of full rpendikulyarnogo cross-section of the drill, for all relevant periods.
На фиг. 1 приведена диаграмма, призванная в общем виде проиллюстрировать различные процедуры, которые могут быть реализованы в соответствии с настоящим изобретением. In FIG. 1 is a diagram intended to illustrate in general terms the various procedures that can be implemented in accordance with the present invention.
На фиг. 2 графически проиллюстрирована зависимость расчетного объема работ. In FIG. 2 graphically illustrates the dependence of the estimated volume of work.
На фиг. 3 графически проиллюстрированы потери объема работ, связанные с наличием заметных по величине показателей истирания у проходимой буром геологической формации. In FIG. Figure 3 graphically illustrates the loss in the volume of work associated with the presence of noticeable abrasion indicators in the geological formation traversed by the drill.
На фиг. 4 графически проиллюстрирована взаимосвязь между показателями: прочностью на сжатие горной породы и коэффициентом полезного действия бура. In FIG. 4 graphically illustrates the relationship between the indicators: the compressive strength of the rock and the efficiency of the drill.
На фиг. 5 графически проиллюстрирована взаимосвязь между накопленным объемом работ, выполненных буром в процессе бурения скважины, и уменьшением коэффициента полезного действия для этого бура, являющимся следствием износа последнего. In FIG. 5 graphically illustrates the relationship between the accumulated amount of work performed by the drill in the process of drilling the well, and a decrease in the efficiency for this drill, which is a consequence of the wear of the latter.
На фиг. 6 приведен алгоритм, призванный проиллюстрировать процедуру выбора бура. In FIG. Figure 6 shows an algorithm to illustrate the procedure for selecting a drill.
На фиг. 7 графически проиллюстрированы ограничения производительности бура. In FIG. 7 graphically illustrates drill performance limitations.
Обратимся к фиг. 1: основной существенный и отличительный признак настоящего изобретения связан с осуществлением анализа производительности бура 10, использующегося для бурения скважины и имеющего определенные размер и конструкцию. Скважина или колодец 12 сформированы, по крайней мере частично, посредством бурения с использованием бура 10. Так, в частности, бур 10 может использоваться для бурения скважины 12 на промежутке между начальной точкой I и конечной точкой Т. В рамках данного примера реализации, носящего иллюстративный характер, исходная точка I соответствует точке, в которой бур 10 впервые был использован для выполнения работ в скважине 12, а конечная точка Т соответствует точке, в которой бур 10 был выведен из эксплуатации. Тем не менее, с точки зрения рассматриваемого здесь способа анализа производительности, в качестве точек I и Т могут задаваться любые две точки, которые могут быть однозначным образом идентифицированы, между которыми бур 10 был использован для целей бурения и в интервале между которыми могут быть получены необходимые данные, которые будут более подробно описаны ниже. Turning to FIG. 1: the main essential and distinctive feature of the present invention is associated with the analysis of the productivity of the
Наиболее рациональным представляется осуществлять анализ производительности на основе использования хорошо известного соотношения вида:
Ωb = FbD, (1)
где Ωb = производительность бура,
Fb = полное усилие, создаваемое буром,
D = пройденное в результате бурения расстояние.It seems most rational to perform a performance analysis based on the use of a well-known relationship of the form:
Ω b = F b D, (1)
where Ω b = drill performance,
F b = total force generated by the drill,
D = distance traveled by drilling.
Протяженность промежутка скважины 12 между точками I и Т может быть определена и зафиксирована в качестве одного из многочисленных параметров скважины, которые могут быть определены в процессе бурения скважины 12, как это показано на диаграмме фиг. 1 линией 14. Для преобразования этого параметра к приемлемому виду с целью дальнейшего его ввода и обработки компьютером 16 этот параметр, т.е. расстояние между точками I и Т, подразделяется предпочтительно на достаточно большое число интервалов промежутка, например интервалов размером в полфута каждый. Для каждого из длин этих интервалов промежутка предусматривается формирование электрического сигнала интервала, который вводится в компьютер 16, как это показано линией 18. В рамках данного описания, при ссылках на значения параметров и электрические сигналы, термин "соответствующий" будет означать "функционально взаимосвязанный" и будет полагаться, что соответствующая функция могла бы при необходимости быть представлена в виде простого эквивалентного соотношения. Термин "соответствующий точно" используется для обозначения такой ситуации, когда сигнал непосредственно соответствует величине конкретно оговариваемого параметра. The length of the gap of the well 12 between points I and T can be determined and fixed as one of the many parameters of the well that can be determined during the drilling of the well 12, as shown in the diagram of FIG. 1 by
Для определения производительности или выполненного буром объема работ также предусматривается формирование множества электрических сигналов реального усилия интервала, каждый из которых соответствует величине усилия, создаваемого буром на соответствующем интервале в промежутке между точками I и Т. Тем не менее, вследствие наличия трудностей, присущих методам непосредственного определения полного усилия, создаваемого буром, предусматривается также ввод в компьютер 16 для каждого из интервалов промежутка электрических сигналов, соответствующих другим параметрам из совокупности параметров скважины 14, как это показано линией 18. Подобный подход может, с теоретической точки зрения, обеспечить определение реальной величины создаваемого буром полного усилия, включающего прикладываемое осевое усилие, крутящее усилие и прикладываемое тем или иным образом боковое усилие. Тем не менее, в том случае, если специально приложения бокового усилия не предусматривается (в этом случае его величина точно известна), например, если в нижней части конструкции скважины отсутствуют соответствующие бурильные стабилизаторы, величина бокового усилия оказывается настолько малой, что ею можно пренебречь в процессе анализа. To determine the productivity or the amount of work performed by the drill, it is also envisaged to form a plurality of electrical signals of the real interval force, each of which corresponds to the amount of force created by the drill in the corresponding interval between the points I and T. However, due to the difficulties inherent in the methods of direct determination full effort created by the drill, it is also envisaged to enter into the
В соответствии с одним из примеров реализации настоящего изобретения, параметры скважины, используемые для формирования электрических сигналов реального усилия интервала, представлены следующими параметрами:
величиной нагрузки на бур (w), выраженной, например, в фунтах,
величиной гидравлического ударного воздействия, создаваемого буровым раствором (Fj), выраженного, например, в фунтах, величиной скорости вращения (N), выраженной в виде числа оборотов в минуту, величиной крутящего момента (Т), выраженной, например, в футах на фунт, величиной скорости проникновения (R), выраженной, например, в футах/час, и величиной бокового усилия (F1), в случае создания последнего, выраженной, например, в фунтах.In accordance with one example implementation of the present invention, the well parameters used to generate electrical signals of the real force of the interval are represented by the following parameters:
the load on the drill (w), expressed, for example, in pounds,
the amount of hydraulic shock produced by the drilling fluid (F j ), expressed, for example, in pounds, the value of rotation speed (N), expressed as the number of revolutions per minute, the value of torque (T), expressed, for example, in feet per pound , the value of the penetration rate (R), expressed, for example, in feet / hour, and the amount of lateral force (F 1 ), in the case of the creation of the latter, expressed, for example, in pounds.
Подобные параметры, определенные для каждого интервала промежутка скважины, преобразуются в соответствующие электрические сигналы, вводимые, как показано линией 18, в компьютер 16, а последний программируется или конфигурируется с целью обработки подобных сигналов для формирования электрических сигналов реального усилия интервала, посредством чего обеспечивается создание электронной модели для решения следующего уравнения:
Ωb = [(w+Fj) + 120 π NT/R+ F1]D, (2)
где величина бокового усилия, F1, полагается пренебрежимо малой, в результате чего она сама и соответствующий ей электрический сигнал исключаются из рассмотрения.Similar parameters defined for each interval of the well span are converted into corresponding electrical signals inputted, as shown by
Ω b = [(w + F j ) + 120 π NT / R + F 1 ] D, (2)
where the magnitude of the lateral force, F 1 , is assumed to be negligible, as a result of which it and the corresponding electrical signal are excluded from consideration.
Было обнаружено, что крутящая составляющая усилия является доминирующей и наиболее важной с точки зрения анализа; при этом в рамках менее предпочтительных вариантов реализации настоящего изобретения анализ производительности может осуществляться посредством использования только этой составляющей усилия и в этом случае соответствующее соотношение (2) преобразуется к виду:
Ωb = [120 π NT/R]D. (3)
В соответствии с альтернативным примером реализации настоящего изобретения в условиях формирования электрических сигналов реального усилия интервала компьютер 16 может использовать электронную модель для решения уравнения вида:
Ωb = 2 π T/dc D, (4)
где d соответствует глубине прохождения в расчете на один полный оборот бура и, в свою очередь, определяется соотношением вида:
dc = R/60N. (5)
Компьютер 16 программируется или конфигурируется далее с целью совместной обработки упомянутых электрических сигналов реального усилия интервала и электрических сигналов интервала для формирования электрического сигнала, соответствующего по величине полному объему работ, выполненному буром 10 при прохождении в процессе бурения расстояния между точками I и Т, как это проиллюстрировано на фиг. 1 блоком 34. Этот сигнал может быть весьма удобным образом преобразован в более простую для человеческого восприятия числовую форму, в которой он и выводится компьютером 16 (в общепринятом виде), как это показано линией 36.It was found that the torsional component of the effort is dominant and most important in terms of analysis; while in the framework of less preferred embodiments of the present invention, the performance analysis can be carried out by using only this component of the effort and in this case, the corresponding ratio (2) is converted to:
Ω b = [120 π NT / R] D. (3)
In accordance with an alternative example of implementation of the present invention in terms of the formation of electrical signals of the real effort of the interval,
Ω b = 2 π T / dc D, (4)
where d corresponds to the depth of passage per one full revolution of the drill and, in turn, is determined by a ratio of the form:
d c = R / 60N. (5)
The
Процедура обработки электрических сигналов реального усилия интервала и электрических сигналов интервала промежутка, имеющая целью определение полного объема работ (блоком 34), может реализовываться несколькими различными методами. Так например:
в соответствии с одним из упомянутых методов компьютер обеспечивает обработку электрических сигналов усилия интервала и электрических сигналов интервала промежутка для формирования электрического сигнала взвешенно-усредненного усилия, соответствующего средней взвешенной величине усилия, создаваемого буром в промежутке скважины между исходной и конечной точками. Термин "средняя взвешенная" в данном случае подразумевает, что каждая величина усилия, соответствующая одному или большему числу электрических сигналов реального усилия интервала, претерпевает операцию "взвешенного преобразования" с учетом числа интервалов промежутка, на которых создаются соответствующие усилия. Затем компьютер просто выполняет электронным путем операцию умножения средней взвешенной величины усилия на полную величину расстояния между точками I и Т для формирования электрического сигнала, соответствующего по величине полному объему работ.The procedure for processing the electrical signals of the real force of the interval and the electrical signals of the interval of the interval, with the aim of determining the full amount of work (block 34), can be implemented in several different ways. For example:
In accordance with one of the mentioned methods, the computer provides processing of the electrical signals of the interval force and the electrical signals of the interval interval to generate an electric signal of the weighted average force corresponding to the average weighted value of the force generated by the drill in the borehole between the starting and ending points. The term "weighted average" in this case implies that each force value corresponding to one or more electrical signals of the real force of the interval undergoes the operation of "weighted conversion" taking into account the number of intervals in the gap at which the corresponding efforts are created. Then the computer simply performs the electronic operation of multiplying the average weighted magnitude of the force by the total distance between points I and T to form an electrical signal corresponding to the total amount of work.
В соответствии с другим из упомянутых выше методов для каждого интервала предусматривается совместная обработка соответствующих электрического сигнала реального усилия интервала и электрического сигнала интервала промежутка для формирования соответствующего электрического сигнала реального объема работ интервала, после чего эти полученные электрические сигналы реального объема работ интервала подвергаются операции интегрирования для формирования электрического сигнала полного объема работ, соответствующего по величине полному объему выполненных буром работ. In accordance with another of the methods mentioned above, for each interval, it is provided that the corresponding electric signal of the real force of the interval and the electric signal of the interval interval are co-processed to form the corresponding electric signal of the real work volume of the interval, after which these received electric signals of the real work volume of the interval undergo integration operations to generate electrical signal of the full scope of work, corresponding in magnitude to the full in the volume of work performed drill.
В соответствии с еще одним из упомянутых методов компьютер может рассчитывать функциональную зависимость вида "усилие/расстояние" на основе совместной обработки электрических сигналов реального усилия интервала и электрических сигналов интервала промежутка, после чего создавать электронную модель для интегрального преобразования этой функции. In accordance with another method mentioned above, a computer can calculate a functional relationship of the force / distance type based on joint processing of the electrical signals of the real force of the interval and the electrical signals of the interval interval, and then create an electronic model for the integral conversion of this function.
Эти три вышеописанных метода, предназначенные для обработки электрических сигналов, и преследующие цели по определению электрического сигнала, соответствующего по величине полному объему работ, не только являются эквивалентными, но и позволяют на их примере проследить возможные альтернативные процедуры, которые в дальнейшем будут считаться эквивалентными при рассмотрении других процедур в связи с различными аспектами настоящего изобретения, более подробно описываемыми ниже. These three methods described above, designed to process electrical signals, and pursuing the goal of determining an electrical signal corresponding to the total volume of work, are not only equivalent, but also allow for their example to trace possible alternative procedures that will be deemed equivalent in the future when considered other procedures in connection with various aspects of the present invention, described in more detail below.
В настоящее время уже создана технология, позволяющая выявлять ситуации с чрезмерными интенсивностями вибраций буров в процессе бурения скважины. Если хотя бы для части промежутка скважины между точками I и Т выявляется факт присутствия чрезмерных интенсивностей вибраций, то может оказаться предпочтительным произвести ввод соответствующих данных и запрограммировать компьютер 16 таким образом, чтобы последний формировал для конкретных интервалов промежутка соответствующие электрические сигналы реального усилия, каждый из которых будет соответствовать по величине усредненному значению усилия, создаваемого буром на соответствующем интервале промежутка. Последнее может быть реализовано посредством использования усредненного (среднего) значения для каждой из переменных, применяющихся при определении электрического сигнала реального усилия интервала. At present, a technology has already been created that allows to identify situations with excessive intensities of vibration of the drill during drilling. If at least for a part of the well span between points I and T the fact of the presence of excessive vibration intensities is detected, it may be preferable to enter the corresponding data and program the
Показатель износа использующегося бура функционально зависит от результирующего объема работ, выполненного буром. В соответствии с еще одним существенным признаком настоящего изобретения, в дополнение к определению объема работ, выполненного буром 10 при прохождении посредством бурения промежутка скважины между точками I и Т, соответствующей процедурой обеспечивается контроль показателя износа бура 10, возникшего в результате бурения на упомянутом промежутке. При этом предусматривается формирование соответствующего электрического сигнала износа и ввод его в компьютер в виде части накопленных данных, как показано на фиг. 1 линиями 15, 18. (Следует отметить, что в этом случае точка I должна соответствовать той точке, в которой бур 10 впервые начинает использоваться для целей бурения в скважине, а точка Т должна соответствовать той точке, в которой прекращается использование бура 10 для целей бурения.) Аналогичные процедуры могут реализовываться и в отношении дополнительных скважин 24 и 26 и использующихся в них соответствующих буров 28 и 30. The wear rate of the used drill functionally depends on the resulting amount of work performed by the drill. In accordance with another essential feature of the present invention, in addition to determining the amount of work performed by the
На фиг. 2 приведена графическая зависимость, позволяющая проиллюстрировать ту процедуру, которую может реализовывать электронным путем компьютер 16 в отношении электрических сигналов, соответствующих подобным данным. В данном случае на фиг. 2 приведена графическая зависимость, иллюстрирующая характер взаимосвязи между износом бура и объемом выполненной им работы. Используя вышеупомянутые данные, компьютер 16 имеет возможность обрабатывать соответствующие электрические сигналы для определения вида корреляционной связи между соответствующими электрическими сигналами износа и электрическими сигналами объема работ, и создания электронной модели с целью отыскания на этой графической зависимости точки, характеризующей параметры состояния для каждой из скважин 12, 24 и 26 и использующегося в них соответствующего бура. Так, например, точка 10' может соответствовать коррелированным показателю износа и объему выполненной буром 10 работы, точка 28' может соответствовать коррелированным показателю износа и объему выполненной буром 28 работы, а точка 30' может соответствовать коррелированным показателю износа и объему работы, выполненной буром 30. Другие точки графической зависимости p1, p2 и p3 соответствуют показателям износа и выполненным объемам работ для прочих буров, имеющих аналогичные конструкцию и размер и не показанных на фиг. 1.In FIG. 2 shows a graphical dependence, which allows to illustrate the procedure that can be implemented electronically by
Посредством обработки электрических сигналов, соответствующих этим точкам графической зависимости, компьютер 16 может определить функциональную зависимость, отвечающую определенным электрическим сигналам, при этом подобная функциональная зависимость может быть графически представлена в виде плановой кривой, в общем случае в виде кривой с1, следует отметить однако, что при интерпретации упомянутой функциональной зависимости в виде плавной и непрерывной кривой подобная кривая далеко не всегда будет проходить точным образом через все индивидуальные точки, соответствующие конкретным эмпирическим данным. Эта непрерывная "зависимость расчетного объема работ" также может быть представлена в виде выходной информации (как показано линией 39) компьютера 16 и может быть использована при реализации описываемых более подробно ниже различных признаков настоящего изобретения.By processing the electrical signals corresponding to these points of the graphical dependence, the
Для практического анализа оказывается удобным задать так называемую конечную точку pmax, которая соответствует максимальному износу бура, который можно позволить до того момента, когда бур уже, по существу, не может далее эффективно использоваться для целей бурения, и, воспользовавшись зависимостью расчетного объема работ, определить соответствующий этой точке объем работ. Таким образом, точка pmax фактически соответствует точке максимального износа/максимального объема работ, которая в данном описании будет иногда называться "расчетным объемом работ" для конкретного типа бура. Может оказаться также весьма полезным определить вид зависимости, являющейся результатом зеркального отображения кривой с1, т.е. кривую с2, которая характеризует зависимость оставшегося срока эксплуатации бура от выполненного им объема работ и которая также определяется на основе анализа вышеупомянутых электрических сигналов.For practical analysis, it turns out to be convenient to set the so-called end point p max , which corresponds to the maximum wear of the drill, which can be allowed up to the moment when the drill can no longer be effectively used for drilling purposes, and, using the dependence of the estimated amount of work, determine the scope of work corresponding to this point. Thus, the point p max actually corresponds to the point of maximum wear / maximum amount of work, which in this description will sometimes be called the "estimated amount of work" for a particular type of drill. It can also be very useful to determine the form of the dependence resulting from the mirror image of the curve with 1 , i.e. curve 2 , which characterizes the dependence of the remaining life of the drill on the amount of work performed by it and which is also determined based on the analysis of the above-mentioned electrical signals.
В компьютере электрические сигналы, соответствующие функциональным зависимостям, приводящимся на фиг. 2 в виде кривых с1 и с2, предпочтительным образом преобразуются при выводе (как показано линией 39) к приемлемому для визуального восприятия виду, например к виду кривых, показанных на фиг. 2.In a computer, electrical signals corresponding to the functional dependencies shown in FIG. 2 in the form of curves 1 and 2 are preferably converted, upon output (as shown by line 39), to a form that is acceptable for visual perception, for example, to the form of the curves shown in FIG. 2.
Как уже упоминалось выше в другом контексте, вибрации бура могут приводить на конкретных интервалах промежутка скважины к значительным изменениям создаваемого буром усилия. При формировании зависимости расчетного объема работ в подобных случаях представляется предпочтительным определять электрический сигнал максимального усилия, соответствующий максимальной величине усилия, создаваемого буром на каждом подобном интервале. Как будет более подробно пояснено ниже, в этом случае может также определяться предельный уровень, соответствующий максимальному допустимому усилию, которое может быть создано на этом интервале для прохождения горной породы, имеющей определенный показатель прочности. Для каждого подобного бура, который потенциально планируется использовать для определения вида кривой с1, значение, соответствующее электрическому сигналу максимального усилия, должно сравниваться с упомянутым предельным уровнем и в случае превышения значением этого предельного уровня или равенства ему соответствующий бур должен исключаться из числа тех буров, электрические сигналы для которых используются при определении вида упомянутой зависимости расчетного объема работ. Подобная операция сравнения может, конечно же, осуществляться электронным путем самим компьютером 16, который будет использовать для этих целей электрический сигнал предельного уровня, соответствующий величине вышеупомянутого предельного уровня.As mentioned above in another context, vibrations of the drill can lead to significant changes in the force generated by the drill at specific intervals in the well span. When forming the dependence of the estimated scope of work in such cases, it seems preferable to determine the electric signal of maximum force corresponding to the maximum value of the force generated by the drill at each similar interval. As will be explained in more detail below, in this case, the limit level corresponding to the maximum allowable force that can be created at this interval for the passage of rocks having a certain strength index can also be determined. For each such drill, which is potentially planned to be used to determine the type of curve with 1 , the value corresponding to the electric signal of maximum effort should be compared with the mentioned limit level and if the value of this limit level is exceeded or equal to it, the corresponding drill should be excluded from the number of drills electrical signals for which are used in determining the type of said dependence of the estimated amount of work. Such a comparison operation can, of course, be carried out electronically by the
При определении этого предельного уровня оказывается целесообразным ориентироваться на результаты анализа производительности бура. Поскольку выполненный объем работ пребывает в функциональной зависимости от показателя износа бура, а производительность есть не что иное, как объем работ, выполненный за единицу времени, эта производительность оказывается функционально связанной (а следовательно, может рассматриваться и в качестве ее характеристики) с интенсивностью износа. When determining this limit level, it turns out to be advisable to focus on the results of the drill productivity analysis. Since the volume of work performed is functionally dependent on the wear indicator of the drill, and productivity is nothing more than the volume of work performed per unit of time, this productivity is functionally related (and therefore can be considered as its characteristic) with the wear rate.
Поскольку производительность определяется по соотношению вида
P= FbD/t (6)
= FbR, (6а)
где t = время,
R = скорость проникновения,
можно также сделать вывод о существовании фундаментальной взаимосвязи между скоростью проникновения бура и величиной его производительности.Since productivity is determined by the ratio of the form
P = F b D / t (6)
= F b R, (6a)
where t = time
R = penetration rate
we can also conclude that there is a fundamental relationship between the speed of penetration of the drill and the magnitude of its productivity.
Для случая износа вращающихся частей механизмов, возникающего в результате эффектов истирания и адгезии, ранее были получены (и опубликованы) соответствующие данные исследований, которые указывают на наличие прямо пропорциональной зависимости интенсивности износа от производительности вплоть до некоторого критического уровня производительности, при превышении которого интенсивность износа резко возрастает и принимает характер быстрого или катастрофического износа. Следует отметить также, что показатели износа для вращающихся частей механизмов, как оказалось, пребывают в обратно пропорциональной зависимости с показателем прочности менее прочного материала этих частей. Процесс бурения принципиальным образом отличается от процесса вращения предварительно смазанных частей механизмов в первую очередь тем, что создаваемое усилие всегда пропорционально по величине прочности менее прочного материла. For the case of wear of the rotating parts of the mechanisms resulting from the effects of abrasion and adhesion, the corresponding research data were obtained (and published) that indicate the presence of a directly proportional dependence of the wear rate on productivity up to a certain critical performance level, above which the wear rate is sharply increases and assumes the character of rapid or catastrophic wear. It should also be noted that the wear indicators for rotating parts of mechanisms, as it turned out, are inversely proportional to the strength index of the less durable material of these parts. The drilling process is fundamentally different from the process of rotating pre-lubricated parts of the mechanisms, primarily in that the force generated is always proportional to the strength of the less durable material.
На фиг. 7 приведены графические зависимости, где иллюстрирована взаимосвязь между интенсивностью износа бура конкретной конструкции с производительностью последнего для случаев горных пород с большим и небольшим значениями прочности на сжатие, с помощью соответственно кривых с5 и с6. Несложно видеть, что в любом из проиллюстрированных случаев интенсивность износа возрастает линейным образом с увеличением производительности до некоторой соответствующей критической точки pH или pL, после которой увеличение интенсивности износа происходит уже по экспоненциальному закону. Подобный быстрый износ связан с возрастанием сил трения, рабочей температуры, а также с возрастанием интенсивности вибраций (импульсной нагрузки). Катастрофический износ наблюдается в конце, eH и eL, кривых при стабильных условиях или же может происходить между точками pH и eH (или между точками pL и eL) в условиях резкого возрастания нагрузки, связанной с увеличением интенсивности вибраций. Использование бура в условиях высоких показателей производительности, за критическими точками pH, pL, приводит к быстрому его износу, при этом интенсивность износа изменяется непропорциональным образом в зависимости от производительности, в результате чего значительно возрастает риск, связанный с катастрофическим износом и отказом бура. Кривая ограничения производительности с7 может определяться эмпирическим путем посредством плавного соединения множества критических точек, соответствующих различным значениям показателя прочности горных пород на сжатие. Следует отметить, что положение этой кривой ограничения производительности зависит также от качества выполнения (металлургическим путем) режущей кромки (или зубьев) бура и от качества использующегося для изготовления режущей кромки бура алмазов, однако, влияние этих факторов, с практической точки зрения, оказывается пренебрежимо малым.In FIG. Figure 7 shows the graphical dependences, which illustrates the relationship between the wear rate of a drill of a particular design and the productivity of the latter for rock with large and small values of compressive strength, using curves 5 and 6, respectively. It is easy to see that in any of the cases illustrated, the wear rate increases linearly with an increase in productivity to some corresponding critical point p H or p L , after which the increase in wear rate already occurs exponentially. Such rapid wear is associated with an increase in friction forces, working temperature, as well as with an increase in the intensity of vibrations (pulsed load). Catastrophic wear is observed at the end, e H and e L , of the curves under stable conditions or may occur between points p H and e H (or between points p L and e L ) under conditions of a sharp increase in load associated with an increase in the intensity of vibrations. The use of a drill in conditions of high performance indicators, beyond the critical points p H , p L , leads to its rapid wear, while the wear rate changes in a disproportionate manner depending on productivity, resulting in a significantly increased risk associated with catastrophic wear and failure of the drill. The performance limitation curve with 7 can be determined empirically by smoothly connecting many critical points corresponding to different values of the compressive strength of rocks. It should be noted that the position of this performance limitation curve also depends on the quality of execution (metallurgical) of the cutting edge (or teeth) of the drill and on the quality of diamonds used for the manufacture of the cutting edge of the drill, however, from a practical point of view, the influence of these factors is negligible .
Кривая с7 призвана определить предельные показатели производительности, которые позволяют избежать эксплуатации буров в условиях их быстрого износа.Curve c 7 is designed to determine the ultimate performance indicators that allow you to avoid the operation of the drill in the conditions of their rapid wear.
После определения в результате выполнения вышеописанных действий предельного уровня производительности для случая конкретных значений прочности скальных пород может быть рассчитан посредством экстраполяции, например посредством простого деления величины производительности на величину скорости проникновения, соответствующий максимальный предельный уровень для создаваемого буром усилия. After determining, as a result of the above actions, the maximum productivity level for the case of specific rock strength values, it can be calculated by extrapolation, for example, by simply dividing the productivity value by the penetration rate, the corresponding maximum limit level for the force generated by the drill.
В альтернативном случае реальная производительность бура могла бы сравниваться непосредственно с упомянутым предельным уровнем производительности. Alternatively, the actual performance of the drill could be compared directly to the aforementioned marginal productivity level.
Конечно же, все упомянутые выше операции, включая формирование электрических сигналов, соответствующих кривым с5, с6 и с7, формирование посредством экстраполяции электрического сигнала, соответствующего по величине максимальному предельному усилию, и сравнение с предельным значением электрического сигнала, могут реализовываться электронным путем самим компьютером 16 после того, как будут последовательно введены все электрические сигналы, соответствующие конкретным накопленным данным.Of course, all the operations mentioned above, including generating electrical signals corresponding to curves 5 , 6, and 7 , generating by extrapolating an electrical signal corresponding in magnitude to the maximum limiting force, and comparing with the limiting value of the electric signal, can be implemented electronically by ourselves
На интенсивность вибраций могут оказывать влияние и другие факторы, которые также могут учитываться в расчетах, что и предусматривается в соответствии с предпочтительными вариантами реализации настоящего изобретения. К таким дополнительным факторам относятся: величина отношения нагрузки на бур к его скорости вращения, геометрические размеры и жесткость буровой колонны, геометрические размеры самой скважины, а также масса конструкции скважины, располагающейся ниже нулевой точки буровой колонны. Other factors can also influence the intensity of vibrations, which can also be taken into account in the calculations, which is envisaged in accordance with preferred embodiments of the present invention. Such additional factors include: the magnitude of the ratio of the load on the drill to its rotation speed, the geometric dimensions and rigidity of the drill string, the geometric dimensions of the well itself, as well as the mass of the well structure located below the zero point of the drill string.
Метод формирования электрического сигнала максимального усилия может быть тем же самым, что и описанный выше метод, использовавшийся для формирования электрических сигналов реального усилия в интервале, которых не наблюдалось проблем с повышенной интенсивностью вибраций, т.е. на основе использования электронных моделей соотношений (2), (3) или (4)+(5), за тем лишь исключением, что для каждой переменной, например для переменной w, будет использоваться максимальное или амплитудное значение этой переменной для конкретного интервала (исключение составляет переменная R, для которой будет использоваться ее минимальное значение на интервале). The method of generating an electric signal of maximum force can be the same as the method described above, which was used to generate electric signals of real effort in the range of which there were no problems with increased vibration intensity, i.e. based on the use of electronic models of relations (2), (3) or (4) + (5), with the only exception that for each variable, for example, for the variable w, the maximum or amplitude value of this variable for a particular interval will be used (exception is the variable R, for which its minimum value on the interval will be used).
Зависимость расчетного объема работ может также использоваться с привлечением информации относительно показателей истирания, как это проиллюстрировано блоком 48 на фиг. 1. Показатели истирания могут в свою очередь использоваться, как это будет показано более подробно ниже, для целей совершенствования некоторых других признаков настоящего изобретения. The dependence of the estimated scope of work can also be used with the involvement of information regarding indicators of abrasion, as illustrated by block 48 in FIG. 1. Abrasion rates can in turn be used, as will be shown in more detail below, for the purpose of improving some other features of the present invention.
Что касается возможности использования показателей истирания, то для этого следует располагать дополнительными накопленными данными, в частности данными относительно показателей истирания 50, полученными для дополнительной скважины (или колодца) 52, которая была пробурена в слое породы с характерными показателями истирания, например типа "слоя твердой породы" 54, а также данными относительно бура 56, который использовался для бурения на интервале, включающем подобный слой твердой породы 54. As regards the possibility of using abrasion indicators, additional accumulated data should be available for this purpose, in particular, data on
При этом следует отметить, что в данном случае утверждение о том, что часть геологической формации носит "истирающий" или "абразивный" характер, означает, что данная горная порода обладает относительно большими показателями истирания, как, например, в случае с кварцем или песчаником, рассматривающимися в сравнении со сланцевой породой. Естественно, показатели истирания горной породы зависят от конфигурации поверхности горной породы, а также от прочности этой горной породы. Фактор конфигурации не обязательно должен непосредственным образом определяться показателями зернистости породы, а, скорее всего, определяется показателями угловатости или "остроты граней" зерен. It should be noted that in this case, the statement that part of the geological formation is “abrasive” or “abrasive” in nature means that this rock has relatively high abrasion indicators, as, for example, in the case of quartz or sandstone, considered in comparison with shale rock. Naturally, the indicators of abrasion of a rock depend on the configuration of the surface of the rock, as well as on the strength of this rock. The configuration factor does not have to be directly determined by the granularity of the rock, but is most likely determined by the angularity or “sharpness” of the grains.
Обратимся снова к фиг. 1: данные относительно показателей истирания 50 включают данные 58, полученные для скважины 52 и аналогичные данным 14, т.е. те параметры скважины, которые необходимы для определения объема работ, а также результаты контроля показателей износа 60 для бура 56. В дополнение к этому данные относительно показателей истирания включают информацию относительно объема 62 скальной породы 54, образовавшегося в результате бурения с использованием бура 56. Этот объем может определяться по известному методу, посредством анализа срезов скважины 62, как это схематично показано с помощью блока 64. Turning again to FIG. 1: data regarding
Что касается других признаков настоящего изобретения, то упомянутые данные преобразуются в соответствующие электрические сигналы, которые вводятся в компьютер 16, как это показано линией 66. Компьютер 16 осуществляет дискретизацию показателей истирания посредством обработки соответствующих электрических сигналов, для создания электронной модели, позволяющей решить уравнение вида:
λ = (Ωrated- Ωb)/Vabr, (7)
где λ = показатель истирания,
Ωb = реальный объем работ, выполненный буром (соответствующий показателю износа бура 56),
Ωrated = расчетный объем работ (для того же самого показателя износа),
Vabr = объем скальной породы, образовавшийся в результате бурения.As for the other features of the present invention, the data is converted into corresponding electrical signals that are input to the
λ = (Ω rated - Ω b ) / V abr , (7)
where λ = abrasion index,
Ω b = the actual amount of work performed by the drill (corresponding to the wear indicator of drill 56),
Ω rated = estimated workload (for the same depreciation rate)
V abr = rock volume resulting from drilling.
Предположим, например, что бур выполнил работу в объеме 1000 тонна-миль и был извлечен с показателем износа 50 процентов после образования в результате бурения объема скальной породы, соответствующего 200 кубическим футам. Предположим также, что ранее определенная для этого конкретного бура зависимость расчетного объема работ указывает на тот факт, что показатель износа должен соответствовать всего 40 процентам при условии выполненного объема работ в 1000 тонна-миль и 50 процентам при условии выполненного объема работ в 1200 тонна-миль, как это следует также из графической зависимости фиг. 3. Другими словами, дополнительные 10 процентов износа соответствуют дополнительному объему работ в размере 200 тонна-миль. При этом показатель истирания количественно определяется в виде сокращения срока службы бура: 200 тонна-миль в расчете на 200 кубических футов скальной породы, образовавшейся в результате бурения, или 1 (тонна миля/кубический фут). Эта единица измерения по размерности оказывается эквивалентной той единице измерения, которая использовалась в ходе лабораторных исследований показателей истирания. Процент объемного содержания истирающей породы может определяться посредством анализа срезов скважины, которые позволяют количественно определить, литологическим путем, содержание различных компонентов породы. Объем истирающей породы, образующийся в результате процесса бурения, может определяться посредством умножения полного объема скальной породы, образованного в результате бурения, на процентный показатель содержания истирающей породы. В альтернативном случае, литологические данные могут быть получены в результате проведения непосредственных измерений для срезов скважины 52 с применением методов бурения, как это проиллюстрировано на фиг. 1 блоком 64. Suppose, for example, that a drill has completed work in the amount of 1,000 ton-miles and has been recovered with a depreciation rate of 50 percent after the formation of a rock volume corresponding to 200 cubic feet as a result of drilling. Assume also that the previously determined dependence of the estimated workload for this particular drill indicates the fact that the depreciation rate should correspond to only 40 percent, provided that the work performed is 1,000 tons-miles and 50 percent, provided the work done is 1,200 tons-miles , as also follows from the graphical dependence of FIG. 3. In other words, an additional 10 percent depreciation corresponds to an additional workload of 200 ton-miles. At the same time, the attrition rate is quantitatively determined in the form of a reduction in the drill service life: 200 ton-miles per 200 cubic feet of rock formed as a result of drilling, or 1 (ton mile / cubic foot). This unit of measure in terms of dimension turns out to be equivalent to that unit of measure that was used in the course of laboratory studies of abrasion indicators. The percentage of volumetric content of abrasive rock can be determined by analysis of well sections, which allow quantitatively determine, lithologically, the content of various components of the rock. The volume of abrasive rock resulting from the drilling process can be determined by multiplying the total volume of rock produced by drilling by the percentage of abrasive rock. Alternatively, lithological data may be obtained by direct measurements for sections of the well 52 using drilling methods, as illustrated in FIG. 1 block 64.
Зависимость расчетного объема работ 38 и, при необходимости, показатели истирания 48 могут в дальнейшем использоваться для создания математической (электронной) модели износа бура 68, имеющего те же самые размеры и конструкцию, что и буры 10, 28, 30 и 56, и использующегося непосредственным образом для целей бурения в скважине 70. В примере реализации, проиллюстрированном на фиг. 1, промежуток скважины 70, проходимый посредством бурения с использованием бура 68, начинается от поверхности, проходит слой твердой породы 54 и распространяется ниже этого слоя. The dependence of the estimated volume of work 38 and, if necessary, the abrasion indicators 48 can be further used to create a mathematical (electronic) model of wear of the drill 68, which has the same dimensions and design as the
Посредством использования результатов измерений в процессе бурения, а также других известных технологий для скважины 70 может быть определена на текущей основе совокупности данных 72, аналогичных по виду данным 14. Поскольку эти данные основываются на результатах текущих измерений, они будут упоминаться в настоящем описании как "данные в реальном масштабе времени". Эти данные в реальном масштабе времени преобразуются в соответствующие электрические сигналы, которые вводятся в компьютер 16, как это показано линией 74. Используя ту же самую процедуру, которая была ранее описана в связи с преобразованием накопленных данных, т.е. процедуру, обозначенную с помощью блока 34, компьютер может формировать электрические сигналы реального усилия интервала и соответствующие им электрические сигналы интервала промежутка для каждого интервала, проходимого в процессе бурения буром 68. Более того, компьютер может обеспечивать обработку электрических сигналов реального усилия интервала и электрических сигналов интервалов промежутка для бура 68 с целью формирования соответствующего электрического сигнала реального объема работ интервала для каждого интервала, проходимого в процессе бурения буром 68, и периодически реализовывать операцию интегрирования в отношении этих электрических сигналов реального объема работ интервала. В результате этого, в свою очередь, может быть сформирован электрический сигнал текущего объема работ, соответствующий по величине объему работ, выполненному на текущий момент буром 68. После этого на основе использования электрических сигналов, соответствующих зависимости расчетного объема работ 38, компьютер может периодически преобразовывать электрический сигнал текущего объема работ в электрический сигнал текущего износа, который соответствует по величине показателю износа используемого бура, т.е. бура 68. Through the use of measurement results during drilling, as well as other known technologies for well 70, data 72 can be determined on a current basis based on
Подобные основополагающие действия следовало бы осуществлять даже в тех случаях, если бы считалось, что бур 68 на самом деле не проходит через слой твердой породы 54 или другие аналогичные ему истирающие скальные породы. При этом оказывается предпочтительным при достижении электрическим сигналом текущего износа заранее оговоренного предельного уровня, соответствующего величине, не превышающей расчетного объема работ для конкретного бура, имеющего определенные размеры и конструкцию, выводить этот бур, т.е. в данном случае бур 68, из эксплуатации. Such fundamental actions should be carried out even in cases where it was believed that drill 68 did not actually pass through a layer of hard rock 54 or other abrasive rocks similar to it. It turns out that it is preferable when the electric signal reaches the current wear of a predetermined limit level corresponding to a value that does not exceed the estimated amount of work for a specific drill having a certain size and design to output this drill, i.e. in this case, drill 68, out of operation.
Поскольку скважина 70 располагается рядом со скважиной 52, то вполне логично предположить, что бур 68 проходит через слой твердой породы 54, при этом электрический сигнал истирания, формируемый блоком 48, обрабатывается компьютером с целью привнесения поправок к электрическому сигналу текущего износа, формируемому блоком 74, как это было проиллюстрировано в рамках приведенного выше примера, когда предусматривался учет влияния показателей истирания. Since the well 70 is located adjacent to the well 52, it is logical to assume that the drill 68 passes through the hard rock 54, while the electrical abrasion signal generated by block 48 is processed by a computer in order to amend the current wear signal generated by block 74, as was illustrated in the framework of the above example, when it was envisaged to take into account the influence of attrition rates.
Следует также отметить, что в данном случае также может оказаться весьма полезным контролировать интенсивность чрезмерных вибраций, имеющих место для используемого бура 68. При регистрации такого рода чрезмерных вибраций для каждого интервала, на котором имеют место подобные избыточные вибрации, должен формироваться, как это отмечалось выше, соответствующий электрический сигнал максимального усилия. При этом снова, как и раньше, для каждого из упомянутых интервалов должен задаваться предельный уровень, соответствующий по величине максимально допустимому усилию, создаваемому буром в условиях определенных показателей прочности горной породы, и на этой основе формироваться соответствующий электрический сигнал. При этом компьютер 16 может электронным путем сравнивать каждый подобный электрический сигнал максимального усилия с соответствующим электрическим сигналом предельного уровня с целью анализа возможного избыточного износа, превышающего по величине показатель износа, соответствующий электрическому сигналу текущего износа. В результате появляется информация для выполнения действий, направленных на улучшение ситуации. Так, например, могут быть предприняты действия по уменьшению уровня рабочей мощности, например, за счет изменения нагрузки на бур и/или скорости его вращения. It should also be noted that, in this case, it can also be very useful to control the intensity of excessive vibrations occurring for the used drill 68. When registering such kind of excessive vibrations for each interval at which such excessive vibrations take place, it should be formed, as noted above corresponding electrical signal of maximum effort. In this case, again, as before, for each of the mentioned intervals, a limit level must be set corresponding to the maximum allowable force generated by the drill under conditions of certain rock strength indicators, and an appropriate electrical signal is formed on this basis. In this case, the
Во всех рассмотренных случаях электрический сигнал текущего износа выводится предпочтительным образом в удобной для его визуального восприятия форме, как это показано линией 76. In all cases considered, the electrical signal of current wear is preferably output in a form convenient for its visual perception, as shown by line 76.
Как было показано выше, в предпочтительных вариантах реализации настоящего изобретения предусматривается математическое моделирование в реальном масштабе времени текущего износа используемого бура, которое, по крайней мере частично, основывается на данных, получаемых в процессе упомянутой операции бурения. Тем не менее, как это станет понятно из дальнейшего изложения, в менее предпочтительных вариантах реализации настоящего изобретения такие показатели, как объем работ 54, зависимость расчетного объема работ 66 и/или показатели истирания 68, определяемые в соответствии с различными признаками настоящего изобретения, могут также оказаться весьма полезными, по крайней мере, при определении момента времени, в который следует вывести бур из эксплуатации, последнее вне зависимости от требуемых время от времени изменений параметров состояния и условий прохождения в процессе бурения, например, таких показателей, как нагрузка на бур, скорость вращения бура и т.д., а также изменений других влияющих факторов. Аналогичный вывод, как это станет более очевидным из последующего изложения, остается справедливым и в отношении коэффициента полезного действия или показателя эффективности 78, который, как станет более понятным опять-таки из дальнейшего изложения, может весьма удачным образом использоваться при создании модели износа 74. As shown above, in preferred embodiments of the present invention, real-time mathematical modeling is provided for the current wear of the drill used, which is at least partially based on data obtained during said drilling operation. However, as will become clear from the following discussion, in less preferred embodiments of the present invention, indicators such as the amount of work 54, the dependence of the estimated amount of work 66 and / or indicators of abrasion 68, determined in accordance with various features of the present invention, can also prove to be very useful, at least in determining the point in time at which the drill should be decommissioned, the latter, regardless of the changes in the state parameters and conditions during drilling, for example, indicators such as load on the drill, rotation speed of the drill, etc., as well as changes in other influencing factors. A similar conclusion, as this will become more obvious from the subsequent presentation, remains valid with respect to the efficiency or the performance indicator 78, which, as will become more clear again from the subsequent presentation, can be very successfully used in creating the wear model 74.
В дополнение к использованию при определении зависимости расчетного объема работ 38 электрические сигналы объема работ, формируемые блоком 34, могут также применяться для расчета механического коэффициента полезного действия, или показателя эффективности использования, бура 10 с заданными конструкцией и размером, как это проиллюстрировано блоком 78. In addition to using the estimated workload 38 to determine the dependence of the estimated workload 38, the electrical workload signals generated by block 34 can also be used to calculate the mechanical efficiency, or performance indicator, of the
В частности, для каждого интервала скважины, например, на промежутке между точками I и Т, проходимом буром 10 в процессе бурения, формируется соответствующий электрический сигнал минимального усилия интервала. Компьютер 16 может выполнять эту операцию посредством обработки соответствующих электрических сигналов для создания электронной модели, позволяющей решить уравнение вида
Fmin = σj Ab, (8)
где Fmin = минимальное усилие, требуемое при прохождении интервала в процессе бурения,
σj = показатель прочности на сжатие горной породы на соответствующем интервале,
Ab = площадь полного поперечного сечения бура.In particular, for each interval of the well, for example, at the interval between points I and T, passed by the
F min = σ j A b , (8)
where F min = the minimum force required during the passage of the interval during drilling,
σ j = index of compressive strength of the rock in the corresponding interval,
A b = total cross-sectional area of the drill.
Упомянутый показатель прочности на сжатие скальной породы, противодействующей создаваемому буром полному усилию, может быть определен из соотношения вида:
σj = ftσjt+faσja+flσjl (9)
и
1=ft+fa+f1, (10)
где σj = показатель реальной прочности упомянутой скальной породы, противодействующей создаваемому буром полному усилию,
ft = крутящая составляющая полного создаваемого буром усилия (прикладываемое усилие),
σjt = показатель реальной прочности упомянутой скальной породы, противодействующей крутящему усилию, создаваемому буром,
fa = осевая составляющая полного создаваемого буром усилия (прикладываемое усилие),
σja = показатель реальной прочности упомянутой скальной породы, противодействующей осевому усилию, создаваемому буром,
f1 = боковая составляющая полного создаваемого буром усилия (сила реакции, которая обычно характеризуется нулевым средним значением и является пренебрежимо малой по величине в условиях использования бурильных стабилизаторов в конструкции нижней части скважины, BHA),
σjl = показатель реальной прочности упомянутой скальной породы, противодействующей боковому усилию бура.The aforementioned index of compressive strength of rock, which counteracts the full force created by the drill, can be determined from a ratio of the form:
σ j = f t σ jt + f a σ ja + f l σ jl (9)
and
1 = f t + f a + f 1 , (10)
where σ j = an indicator of the real strength of said rock, counteracting the full force created by the drill,
f t = torque component of the total force generated by the drill (applied force),
σ jt = an indicator of the real strength of said rock, counteracting the torsional force created by the drill,
f a = axial component of the total force generated by the drill (applied force),
σ ja = real strength index of said rock, counteracting the axial force generated by the drill,
f 1 = lateral component of the total force generated by the drill (reaction force, which is usually characterized by a zero average value and is negligible in size when using stabilizers in the bottom of the well, BHA),
σ jl = indicator of the real strength of said rock, counteracting the lateral force of the drill.
Поскольку в рамках полного создаваемого буром усилия крутящая составляющая оказывается доминирующей (при этом показатель ft оказывается практически равен 10) реальный показатель прочности упомянутой скальной породы оказывается практически соответствующим показателю прочности скальной породы, противодействующей крутящему усилию, создаваемому буром, т.е. фактически σj = σjt.
Электрические сигналы минимального усилия в интервале соответствуют по величине минимальным усилиям, необходимым, с теоретической точки зрения, для прохождения горной породы на каждом конкретном интервале, т.е. в условиях использования гипотетического бура с идеальным коэффициентом полезного действия или идеальным показателем эффективности.Since, within the framework of the total force created by the drill, the torsional component is dominant (with the f t value being almost equal to 10), the real strength indicator of the said rock is almost the same as the rock strength that counteracts the torsional force created by the drill, i.e. in fact, σ j = σ jt .
The electrical signals of the minimum effort in the interval correspond in magnitude to the minimum efforts necessary, from a theoretical point of view, for the rock to pass through each specific interval, i.e. in conditions of using a hypothetical drill with an ideal efficiency or an ideal indicator of efficiency.
Далее эти электрические сигналы минимального усилия в интервале и соответствующие электрические сигналы в интервале обрабатываются с целью формирования для каждого интервала, с использованием той же самой процедуры, которая была описана выше в связи с описанием функций блока 34, соответствующего электрического сигнала минимального объема работ. Further, these electrical signals of minimum effort in the interval and the corresponding electrical signals in the interval are processed for the formation for each interval, using the same procedure as described above in connection with the description of the functions of unit 34, the corresponding electric signal of the minimum amount of work.
И, наконец, на заключительной стадии электрические сигналы реального объема работ в интервале и электрические сигналы минимального объема работ в интервале совместно обрабатываются с целью формирования для каждого интервала на промежутке I-Т (или на любом другом промежутке скважины, подразделенном на интервалы) соответствующего электрического сигнала реальной эффективности интервала. Это последнее действие может реализовываться посредством простой обработки упомянутых электрических сигналов с целью создания электронной модели для определения для каждого соответствующего интервала величины отношения электрического сигнала минимального объема работ к электрическому сигналу реального объема работ. And finally, at the final stage, the electrical signals of the actual workload in the interval and the electrical signals of the minimum workload in the interval are jointly processed to generate for each interval on the interval I-T (or on any other interval of the well, divided into intervals) a corresponding electrical signal real interval efficiency. This last step can be realized by simply processing the mentioned electrical signals in order to create an electronic model for determining, for each corresponding interval, the ratio of the electric signal of the minimum amount of work to the electric signal of the real amount of work.
При выполнении этой процедуры, а также при выполнении множества различных составляющих этой процедуры, приводящихся в настоящем описании, определенные операции могут выполняться с помощью компьютера 16. Так, например, в рамках последнего рассмотренного примера компьютер может обеспечивать обработку, начиная от тех информационных сигналов, которые упоминались в связи с их использованием для формирования электрических сигналов усилий - затем для формирования электрических сигналов объема работ - и далее для формирования электрических сигналов эффективности использования бура, при этом любая подобная "укороченная" процедура обработки должна рассматриваться как эквивалентная процедуре, предусматривающей множество вышеописанных действий, призванных подробным образом пояснить и раскрыть, чему также призвана способствовать приводящаяся ниже формула изобретения, существо предлагаемого изобретения, иллюстративный пример реализации которого был приведен выше. When performing this procedure, as well as when performing many different components of this procedure described in the present description, certain operations can be performed using
С практической точки зрения компьютер 16 может формировать каждый электрический сигнал реальной эффективности интервала посредством обработки других уже ранее упоминавшихся в описании электрических сигналов для целей создания электронной модели, позволяющей решать следующее уравнение:
Следует отметить, однако, что несмотря на тот факт, что уравнение (11) является полным и точным, оно содержит определенную долю избыточности, что связано с возможностью отбрасывания тех входящих в него переменных, которыми можно пренебречь с практической точки зрения. В результате процедура расчета может быть заметно упрощена посредством отбрасывания переменной, связанной с эффективностью использования создаваемого бокового усилия, посредством чего соотношение (11) преобразуется к виду:
Eb = (σjtft+σjafa)Ab(2πT/dc+Fj+W) (12)
или в результате отбрасывания переменной, связанной с эффективностью использования осевого усилия, и других пренебрежимо малых по величине переменных, к еще более простому соотношению вида:
Eb = σjt(dc/T)(Ab/2π). (13)
Другие соотношения, эквивалентные (11), включают соотношение вида:
Eb = Ab(σjtf
При этом электрические сигналы эффективности могут выводиться в удобной для визуального восприятия форме, как это показано линией 80.From a practical point of view,
It should be noted, however, that despite the fact that equation (11) is complete and accurate, it contains a certain amount of redundancy, which is associated with the possibility of discarding those variables that can be neglected from a practical point of view. As a result, the calculation procedure can be significantly simplified by discarding the variable associated with the efficiency of using the generated lateral force, whereby relation (11) is transformed to:
E b = (σ jt f t + σ ja f a ) A b (2πT / d c + F j + W) (12)
or as a result of discarding a variable associated with the efficiency of using axial force and other negligible variables in magnitude, to an even simpler ratio of the form:
E b = σ jt (d c / T) (A b / 2π). (thirteen)
Other ratios equivalent to (11) include a ratio of the form:
E b = A b (σ jt f
In this case, electrical efficiency signals can be output in a form convenient for visual perception, as shown by line 80.
Как показано линией 82, модель для определения показателей эффективности может также использоваться для математического моделирования в реальном масштабе времени износа бура (как это проиллюстрировано блоком 74). В частности, электрические сигналы реального или фактического объема работ для соответствующих интервалов, проходимых буром, могут подвергаться обработке совместно с электрическими сигналами минимального объема работ интервала, полученными для контрольной скважины 52, с целью формирования для каждого подобного интервала промежутка скважины 70 соответствующего электрического сигнала эффективности интервала, в реальном масштабе времени, при этом процедура обработки сигналов оказывается полностью аналогичной описанной выше. Для специалистов в данной области техники не представляет труда понять, что электрические сигналы минимального объема работ (так же, как и в случае с рядом совокупностей упоминавшихся выше электрических сигналов другого типа) могли бы обрабатываться на основе получаемых от скважины 70 в реальном масштабе времени данных вместо того (или в дополнение к тому), чтобы обрабатываться на основе данных, получаемых только от контрольной скважины 52. As shown by line 82, a model for determining performance indicators can also be used for real-time mathematical modeling of drill wear (as illustrated by block 74). In particular, the electrical signals of the actual or actual volume of work for the corresponding intervals traveled by the drill can be processed together with the electric signals of the minimum volume of work of the interval obtained for the control well 52, with the aim of generating for each similar interval of the interval of the well 70 the corresponding electrical signal of the effectiveness of the interval , in real time, while the signal processing procedure is completely similar to that described above. It is not difficult for those skilled in the art to understand that electrical signals of a minimal amount of work (just like in the case of a number of sets of other types of electrical signals mentioned above) could be processed based on data received from well 70 in real time instead of order (or in addition to) to be processed based on data received only from the control well 52.
Эти электрические сигналы эффективности интервала в реальном масштабе времени сравниваются предпочтительно электронным путем с использованием компьютера 16 с соответствующими электрическими сигналами "реальной" эффективности интервала, формируемыми на основе использования данных, имевших место для предшествующих буров и скважин. Если две упомянутые совокупности электрических сигналов эффективности демонстрируют серьезные расхождения для большого числа интервалов, можно воспользоваться специальным показателем расхождения для выявления того факта, являются расхождения, с одной стороны, следствием наличия проблем с самим процессом бурения, например, с катастрофическими отказами бура или с эффектами комкования, или же они являются, с другой стороны, следствием возрастания показателей истирания горной породы. Подобный подход может оказаться весьма полезным, например, при определении того факта, проходит ли в действительности, как это предполагается, бур 68 слой твердой породы 54 и/или проходит ли бур 68 какие-либо дополнительные слои твердой породы. Так, в частности, если этот показатель расхождения оказывается слишком большим, например, при достаточно резком увеличении этого показателя, можно сделать вывод о существовании определенных проблем, связанных с процессом бурения. С другой стороны, если величина показателя расхождения увеличивается медленным образом, можно с уверенностью утверждать, что причина связана с увеличением показателей истирания скальной породы. These real-time interval electrical efficiency signals are preferably compared electronically using a
Уменьшение скорости проникновения (в отсутствие каких-либо изменений в производительности или в прочности горной породы) указывает на появление расхождений при оценке показателей эффективности. Следовательно, представляется весьма удобным контролировать глубину проникновения в процессе осуществления бурения буром 68 и на основе анализа показателей уменьшения скорости проникновения инициировать или отменять процедуру сравнения электрических сигналов эффективности в реальном масштабе времени и электрических сигналов реальной эффективности. A decrease in penetration rate (in the absence of any changes in productivity or rock strength) indicates the occurrence of discrepancies in evaluating performance indicators. Therefore, it seems very convenient to control the penetration depth during drilling 68 and, on the basis of the analysis of indicators to reduce the penetration rate, initiate or cancel the procedure for comparing real-time electrical efficiency signals and real-life electrical signals.
Коэффициент полезного действия или соответствующий показатель эффективности 78 может также использоваться и для других целей, как это проиллюстрировано в графической форме на фиг. 4 и 5. Обратимся сначала к фиг. 4, где показано множество электрических сигналов прочности на сжатие, которые также могут формироваться для реализации целей настоящего изобретения и которые соответствуют различным значениям показателя прочности на сжатие горной породы, с которыми реально приходится сталкиваться буру. Для каждого из этих электрических сигналов прочности на сжатие в дальнейшем устанавливается корреляционная связь с одним из электрических сигналов реальной эффективности интервала, соответствующим реальному показателю эффективности использования бура на интервале, характеризующемся соответствующей величиной показателя прочности горной породы. Эти коррелированные сигналы графически показаны на фиг. 4 точками s1-s5. Посредством обработки этих электрических сигналов компьютер 16 может обеспечивать выполнение операции экстраполяции с формированием совокупности электрических сигналов, образующих непрерывную зависимость вида "эффективность/прочность", графически интерпретированную в виде кривой с3, для случая конкретного бура, имеющего определенные размер и конструкцию. Для целей экстраполяции следует использовать гладкую и непрерывную функцию с3, поэтому может случиться так, что эта кривая с3 не будет точно проходить через каждую точку, с помощью которой она была экстраполирована, т.е. упомянутая совокупность электрических сигналов не будет содержать элементы, точным образом корреспондирующиеся с каждой парой коррелированных электрических сигналов s1-s5.The efficiency or corresponding performance indicator 78 can also be used for other purposes, as illustrated in graphical form in FIG. 4 and 5. First, refer to FIG. 4, which shows a plurality of electrical signals of compressive strength, which can also be generated to achieve the objectives of the present invention and which correspond to various values of the compressive strength of the rock that the boer actually encounters. For each of these electrical signals of compressive strength, a correlation is subsequently established with one of the electrical signals of the real efficiency of the interval, corresponding to the real indicator of the efficiency of use of the drill in the interval, characterized by the corresponding value of the rock strength index. These correlated signals are graphically shown in FIG. 4 points s 1 -s 5 . By processing these electrical signals,
На основе применения известных инженерных подходов оказывается возможным определять такую величину показателя прочности горной породы (графически интерпретируемую линией L1), при превышении которой бур заданной конструкции просто не сможет быть использован для целей бурения, т.е. не сможет эффективно выполнять операции бурения и/или будет проявлять отказ в работе. Функция с3, определяющаяся посредством экстраполяции для коррелированных электрических сигналов, может не продолжаться за точку L1. Кроме того, может оказаться весьма полезным, опять-таки на основе использования хорошо известных инженерных подходов, определять второй предельный уровень, или электрический сигнал отсечки, графически проиллюстрированный линией L2 и соответствующий приемлемому, с экономической точки зрения, предельному уровню, т.е. такому предельному уровню для показателя прочности на сжатие, с превышением которого становится просто экономически невыгодным производить бурение, например, в силу того, что показатели износа будут заметно превалировать над показателями реально проделанной в ходе бурения работы. Обратимся теперь к фиг. 5; компьютер 16 может также реализовывать операцию экстраполяции в отношении электрических сигналов реальной эффективности интервала и одной совокупности электрических сигналов, графически интерпретированных кривой с3, для формирования другой совокупности электрических сигналов, графически интерпретированных на фиг. 5 кривой с4 и характеризующих непрерывную зависимость, имеющую место между результирующим объемом работ, выполненным буром, и уменьшением показателя эффективности, связанным с износом в условиях определенного показателя прочности проходимой буром горной породы. Эту процедуру также можно реализовать на основе накопленных данных. Конечная точка pmax, соответствующая максимальному объему работ, который может быть выполнен до полного износа бура, играет в данном случае ту же самую роль, что и одноименная точка, показанная на фиг. 2. Следует отметить, что на практике могут рассчитываться и другие кривые типа с4, отвечающие другим показателям прочности горной породы и диапазону, показанному на фиг. 4.Based on the application of well-known engineering approaches, it is possible to determine a value of the rock strength index (graphically interpreted by the line L 1 ), beyond which a drill of a given design simply cannot be used for drilling purposes, i.e. will not be able to efficiently perform drilling operations and / or will exhibit a failure in operation. Function c 3 determined by extrapolation for correlated electrical signals may not extend beyond point L 1 . In addition, it can be very useful, again based on the use of well-known engineering approaches, to determine the second limit level, or the electrical cut-off signal, graphically illustrated by the L 2 line and corresponding to an acceptable, from an economic point of view, limit level, i.e. such a limit level for the compressive strength index, beyond which it becomes simply economically unprofitable to drill, for example, due to the fact that the wear indicators will noticeably prevail over the indicators actually performed during drilling. Turning now to FIG. 5;
Обратимся снова к фиг. 1: компьютер 16 может также обрабатывать электрические сигналы, которые будут более подробно описаны ниже, с целью формирования электрического сигнала, пропорционального по величине скорости проникновения, приводящегося ниже в виде сокращения "ROP" и обозначенного в общем случае линией 81. Как уже отмечалось выше, существует фундаментальная взаимосвязь между скоростью проникновения и производительностью. Эта взаимосвязь, для частного случая дается соотношением вида:
R = Plim Eb/σj Ab. (15)
Как станет более понятным в ходе последующего изложения, все переменные в соотношении (15), по которому предлагается рассчитывать скорость проникновения R, оказываются известными и, кроме того, уже были преобразованы в соответствующие электрические сигналы, вводимые в компьютер 16. Следовательно, компьютер 16 может осуществить расчет скорости проникновения посредством обработки этих электрических сигналов с целью создания электронной модели для решения уравнения (15).Turning again to FIG. 1:
R = P lim E b / σ j A b . (fifteen)
As will become more clear in the course of the subsequent presentation, all the variables in relation (15), according to which it is proposed to calculate the penetration rate R, are known and, moreover, have already been converted to the corresponding electrical signals input to
Поскольку к настоящему времени уже разработаны специальные средства, позволяющие контролировать скорость проникновения в процессе бурения, наиболее вероятным направлением использования подобного подхода на практике является формирование прогноза относительно скорости проникновения. Подобная прогнозируемая величина скорости может в дальнейшем сравниваться с реальной измеренной величиной скорости проникновения (в процессе бурения), причем наличие значительных расхождений в результате подобного сравнения будет указывать на наличие определенных проблем, связанных с процессом бурения, и на необходимость принятия соответствующих мер. Since special tools have already been developed to control the penetration rate during drilling, the most likely direction for using this approach in practice is to formulate a forecast regarding the penetration rate. Such a predicted value of the speed can be further compared with the actual measured value of the penetration rate (during drilling), and the presence of significant discrepancies as a result of such a comparison will indicate the presence of certain problems associated with the drilling process and the need for appropriate measures.
Весьма интересный с практической точки зрения вариант совместного использования зависимости расчетного объема работ 38, показателя эффективности 78 и ROP 81 состоит в определении того факта, может ли использоваться бур заданной конструкции для бурения на значительных по длине промежутках скважины в условиях прохождения определенных участков геологической формации, и, в случае положительного ответа на этот вопрос, в определении размеров упомянутого промежутка скважины и/или скорости бурения. Подобный подход может быть распространен и на процедуру анализа возможности применения для вышеупомянутых целей буров различной конструкции, причем после выявления конструкций бура, позволяющих решить поставленную задачу, обеспечивается возможность по выявлению одного или нескольких буров заданной конструкции, обеспечивающих возможность формирования посредством бурения упомянутого промежутка скважины, и обоснованному научному выбору (блоком 42) конкретного бура в соответствии с критерием минимальных затрат в расчете на единицу длины скважины, формируемой в конкретной горной породе. Часть процедуры по обработке электронных сигналов, требуемой для определения того факта, может или нет (или если может, то на каком промежутке) конкретный бур применяться для целей бурения в условиях конкретной геологической формации, может быть реализована на основе использования блока выбора бура 42, как это показано на фиг. 1. Тот факт, что эта процедура предусматривает использование зависимости расчетного объема работ 38, показателя эффективности 78 и ROP 81, иллюстрируется линиями 44, 83 и 82 соответственно. Тот факт, что в результате этой процедуры формируются выходные электрические сигналы, иллюстрируется с помощью линии 46. A very interesting option from a practical point of view of sharing the estimated workload 38, performance indicator 78 and ROP 81 is to determine whether a drill of a given design can be used to drill over long sections of a well under conditions of passing certain sections of the geological formation, and , in the case of a positive answer to this question, in determining the dimensions of the said interval of the well and / or drilling speed. A similar approach can be extended to the analysis procedure of the possibility of using bores of various designs for the aforementioned purposes, and after identifying drill structures that can solve the problem, it is possible to identify one or more bores of a given design that enables the formation of the said interval of the well by drilling, and sound scientific choice (block 42) of a specific drill in accordance with the criterion of minimum cost per unit for us borehole formed in concrete rock. Part of the electronic signal processing procedure required to determine whether or not (or if so, over what interval) a particular drill is used for drilling purposes in a particular geological formation can be implemented using a drill selection block 42, such as this is shown in FIG. 1. The fact that this procedure uses the dependence of the estimated workload 38, performance indicator 78 and ROP 81 is illustrated by lines 44, 83 and 82, respectively. The fact that electrical signals are generated as a result of this procedure is illustrated by line 46.
Приведенная на фиг. 6 диаграмма представляет собой схему решений, связанных с теми процедурами, которые реализуются компьютером 16 в блоке 42, в соответствии с предпочтительным вариантом реализации данного признака настоящего изобретения. На фиг. 1 представляющий интерес промежуток скважины обозначен буквой H и вследствие его близости к скважинам 52 и 70 предположительно проходит через слой твердой породы 54. Referring to FIG. 6, the diagram is a diagram of decisions related to those procedures that are implemented by
Сначала, как это проиллюстрировано блоком 90, максимальная величина показателя прочности на сжатие, реализующаяся для представляющего интерес промежутка скважины H, сравнивается с приемлемым предельным уровнем, предпочтительно с величиной, соответствующей линии L2 на фиг. 4, для определения оценки для бура с первым типом конструкции. Следует отметить, что компьютер 16 может обеспечивать выполнение указанной операции посредством простого сравнения соответствующих электрических сигналов. Если показатель прочности горной породы на промежутке скважины H превышает установленный предельный уровень, бур упомянутой конструкции просто исключается из рассмотрения. В альтернативном случае этот бур получает статус "O.K." и осуществляется переход к блоку 92. При этом заданный промежуток скважины H подразделяется на весьма большое количество небольших интервалов, а в компьютер 16 вводятся соответствующие электрические сигналы. Для целей настоящего изложения сначала рассмотрение будет проводиться с использованием только двух подобных интервалов. Посредством реализации процедуры, описанной выше в связи с показанным на фиг. 1 блоком 78, может быть выбран электрический сигнал эффективности, который характеризует эффективность использования нового бура первого типа в условиях конкретной величины показателя прочности горной породы на новом интервале промежутка H, который в рамках данного рассмотрения будет соответствовать второму из вышеупомянутых двух интервалов.First, as illustrated by
Предпочтительно, чтобы компьютер 16 к этому моменту уже был запрограммирован таким образом, чтобы упомянутые интервалы на промежутке скважины H, предположительно проходящем через слой твердой породы 54, были однозначным образом идентифицируемы. В ходе процедуры, схематично проиллюстрированной блоком 94, компьютер определяет, связан или нет новый интервал, второй интервал в рамках данного рассмотрения, с присутствием истирающей бур породы. Поскольку второй интервал будет располагаться достаточно близко к поверхности или верхнему концу промежутка скважины H, ответ для данного прохода будет "нет". Preferably,
Процедура при этом предусматривает непосредственный переход к блоку 98. Если текущий проход соответствует первому проходу цикла, для предшествующих интервалов будет пока еще отсутствовать значение, соответствующее результирующему объему работ, выполненному буром. Если в альтернативном случае первый проход осуществлялся только для одного интервала, для этого первого интервала может иметь место определенное значение, соответствующее выполненному объему работ, и в блоке 98 может быть произведена коррекция электрического сигнала эффективности, связанная со снижением эффективности использования бура, что является следствием этой ранее выполненной работы, с использованием электрических сигналов, схематично показанных на фиг. 5. Тем не менее, даже в этом последнем случае, вследствие малости размеров интервалов, снижение эффективности и уменьшение объема работ для первого интервала будут носить пренебрежимо малый характер, в связи с чем какие-либо коррекции производить практически не потребуется. The procedure involves a direct transition to block 98. If the current pass corresponds to the first pass of the cycle, for the previous intervals there will still be no value corresponding to the resulting amount of work performed by the drill. If in the alternative case, the first pass was carried out for only one interval, for this first interval a certain value may take place corresponding to the amount of work performed, and in
Как проиллюстрировано блоком 99, компьютер в дальнейшем будет осуществлять совместную обработку электрического сигнала предельного уровня производительности, электрического сигнала эффективности, электрического сигнала реальной прочности горной породы и электрического сигнала площади поперечного сечения бура с целью моделирования скорости проникновения для первых двух интервалов (при условии, что это происходит для самого первого прохода цикла) или для второго интервала (при условии, что первый проход осуществлялся только с использованием первого интервала). В любом из рассмотренных случаев каждый электрический сигнал ROP интервала может быть запомнен и сохранен. В альтернативном варианте каждый из электрических сигналов ROP интервала может быть преобразован с формированием соответствующего электрического сигнала времени, характеризующего временной период, необходимый для прохождения буром конкретного интервала, а уже эти электрические сигналы времени в дальнейшем будут запоминаться и храниться. Следует отметить, что это действие не обязательно должно выполняться сразу же после действий блока 98, а может, к примеру, выполняться между действиями блоков 102 и 104, как это будет более подробно пояснено ниже. As illustrated by block 99, the computer will subsequently jointly process the electrical signal of the maximum level of productivity, the electrical signal of efficiency, the electrical signal of real rock strength and the electric signal of the drill cross-sectional area in order to simulate the penetration rate for the first two intervals (provided that it occurs for the very first pass of the cycle) or for the second interval (provided that the first pass was carried out only using Hovhan first interval). In any of the cases considered, each electrical signal of the ROP interval can be stored and stored. Alternatively, each of the electrical signals of the ROP interval can be converted with the formation of the corresponding electrical time signal characterizing the time period required for the drill to pass a specific interval, and these electrical time signals will be stored and stored in the future. It should be noted that this action does not have to be performed immediately after the actions of
Далее, как проиллюстрировано блоком 100, компьютер будет обеспечивать обработку электрических сигналов эффективности для первых двух интервалов (или для второго интервала, если обработка для первого интервала была осуществлена в рамках более раннего прохода) с целью формирования соответствующих электрических сигналов прогнозирования объема работ интервала, соответствующих по величине объему работ, который был бы выполнен буром в процессе бурения на соответствующем интервале. Это действие может быть реализовано, по существу, посредством выполнения процедуры, обратной той, которая использовалась для перехода от блока 34 к блоку 78 на фиг. 1. Further, as illustrated by
Как проиллюстрировано блоком 102, компьютер в дальнейшем выполняет операцию интегрирования в отношении электрических сигналов прогнозируемого объема работ в интервале для этих двух первых интервалов формирования электрического сигнала результирующего прогнозируемого объема работ. As illustrated by
Как проиллюстрировано блоком 104, электрические сигналы, соответствующие длинам первых двух интервалов, также претерпевают операцию интегрирования или суммирования и сравниваются электронным путем с длиной промежутка скважины Н. Для первых двух интервалов это суммарное значение, естественно, будет меньшим длины промежутка скважины H, поэтому процедура будет инициировать переход к блоку 106. При этом компьютер будет сравнивать также электронным путем электрический сигнал результирующего объема работ, сформированный в блоке 102, с электрическим сигналом, соответствующим расчетному объему работ, т.е. с величиной объема работ для точки pmax (см. фиг. 2), ранее определенной в блоке 38 фиг. 1. Для первых двух интервалов результирующий объем работ будет пренебрежимо малым и, конечно же, не будет превышать расчетный объем работ. Следовательно, как показано линией 109, процедура будет оставаться в пределах основного цикла и инициировать возврат к блоку 92, где будет формироваться другой электрический сигнал эффективности, основывающийся на данных относительно прочности горной породы на следующем, т. е. третьем, интервале. Третий интервал едва ли будет проходить через слой твердой породы 54, поэтому процедура снова будет инициировать непосредственный переход от блока 94 к блоку 98. При этом компьютер будет осуществлять коррекцию электрического сигнала эффективности для третьего интервала на основе анализа ранее определенного в рамках предшествующего прохода цикла в блоке 102 электрического сигнала результирующего объема работ, т.е. будет осуществлять коррекцию объема работ, который был бы выполнен, если бы бур нормально прошел в процессе бурения первые два интервала. Процедура в дальнейшем предусматривает выполнение тех же самых действий, что и раньше.As illustrated by
Для тех реализующихся позднее интервалов, которые все-таки проходят через слой твердой породы 54, программа компьютера 16 будет осуществлять, в точке на схеме решений, схематично обозначенной в виде блока 94, коррекцию показателей истирания на основе электрических сигналов, соответствующих данным, получаемым, как это было подробно описано выше в связи с блоком 48 фиг. 1, и только после этого будет инициировать переход к блоку коррекции 98. For those later realized intervals, which nevertheless pass through the hard rock layer 54, the
Если для какой-либо точки промежутка H та часть процедуры, которая соответствует блоку 106, выявит появление электрического сигнала результирующего объема работ, по величине не меньшего электрического сигнала расчетного объема работ, то это будет означать, что для прохождения промежутка скважины H потребуется более одного бура одной и той же конструкции. В этой точке в соответствии с предпочтительным вариантом реализации настоящего изобретения и в соответствии с проиллюстрированными в блоке 107 действиями запомненные электрические сигналы ROP будут усредняться и в дальнейшем обрабатываться с целью формирования электрического сигнала, соответствующего по величине временному периоду, который потребовался бы первому буру для прохождения в процессе бурения расстояния до упомянутой точки. (Если электрические сигналы ROP интервала к этому времени уже были преобразованы в электрические сигналы времени интервала, то, конечно же, электрические сигналы времени интервала будут просто просуммированы.) В любом случае теперь можно считать, что процедура перешла к анализу следующего бура упомянутой конструкции, так что, как проиллюстрировано блоком 108, электрический сигнал результирующего объема работ будет снова обращаться в ноль перед возвращением к блоку 92 в рамках цикла. If for any point of the interval H that part of the procedure that corresponds to block 106 will reveal the appearance of an electric signal of the resulting work volume, which is no less than the electric signal of the estimated work volume, this will mean that more than one drill is required to pass the well gap H of the same design. At this point, in accordance with a preferred embodiment of the present invention and in accordance with the actions illustrated in
В то же самое время использование первого бура первой конструкции или какого-либо другого бура той же самой первой конструкции в конечном итоге, по существу, приведет к тому, что в блоке 104 будет зафиксирован факт превышения, или соответствия, суммарной длиной интервалов длины промежутка скважины H, т.е. факт того, что бур или совокупность буров гипотетически обеспечили бурение на всем представляющем интерес промежутке. В этом случае программа компьютера 16 будет обеспечивать необходимую индикацию этого факта и будет инициировать переход процедуры к блоку 110, который схематично обозначает операцию по формированию электрического сигнала, соответствующего по величине оставшемуся сроку эксплуатации последнего бура упомянутой конструкции. Этот электрический сигнал может формироваться на основе совокупности электрических сигналов, схематично интерпретированных в виде кривой с2 на фиг. 2.At the same time, the use of the first drill of the first structure or any other drill of the same first structure will ultimately result in the fact that in
Далее, как это проиллюстрировано блоком 111, компьютер выполняет те же самые операции, которые были подробно описаны в связи с блоком 107, т.е. формирует электрический сигнал, соответствующий временному периоду бурения для последнего бура в заданной совокупности буров (упомянутой конструкции). Further, as illustrated by block 111, the computer performs the same operations that were described in detail in connection with
После этого, как проиллюстрировано блоком 112, оператор будет определять, в полном ли объеме были сформированы оценки для различных конструкций буров. До сих пор речь шла только о бурах одной, первой, конструкции. Следовательно, на этом этапе оператор может перейти к анализу возможностей буров второй конструкции, как это проиллюстрировано блоком 114. При этом, не только будет производиться переустановка в ноль для электрического сигнала результирующего объема работ, как в случае с блоком 108, но и будет осуществляться ввод новых электрических сигналов, соответствующих таким, в общем случае другим по величине, показателям, как показатели эффективности, зависимость расчетного объема работ, показатели истирания и т.д., для бура второй конструкции, призванных заменить соответствующие электрические сигналы для буров первой конструкции и предназначенных для использования при последующем выполнении процедуры. Как это проиллюстрировано блоком 115, процедура определения оценки для буров второй конструкции будет инициировать переход к основному циклу только в том случае, если предельная величина показателя прочности на сжатие, характерная для буров второй конструкции, не окажется меньшей показателя прочности горной породы, характерного для промежутка скважины Н. After that, as illustrated by
В определенный момент времени в рамках блока 112 оператор примет решение о том, что для всех типов конструкции буров были определены необходимые оценки. Далее процедура будет инициировать переход в блоку 116, т.е. переход к операции выбора конкретного бура в соответствии с критерием обеспечения минимальных затрат в расчете на один фут проходимого в процессе бурения промежутка скважины H. Следует отметить, что подобный критерий вовсе не означает выбор именно того бура, который обеспечит прохождение на самую большую глубину до его замены. Так, например, может потребоваться сделать обоснованный выбор между буром, который позволяет пройти в процессе бурения весь промежуток скважины H, но который является весьма дорогостоящим, а также буром другой конструкции, когда для прохождения упомянутого промежутка скважины H требуется использовать два подобных бура, но когда общие затраты на эти два бура оказываются заметно меньшими затрат на один бур первой конструкции. В этом случае бур второй конструкции был бы предпочтительнее. At a certain point in time within
В ситуациях, когда имеется уверенность в том, что показатели истирания на различных интервалах могут заметным образом разниться, может использоваться и более сложная процедура проведения анализа. Так, например, на практике для прохождения расстояния до слоя твердой породы 54 может потребоваться по меньшей мере три бура одной конструкции, для прохождения самого этого слоя твердой породы 54 может потребоваться два или большее число более дорогостоящих буров другой конструкции, а для завершения бурения ниже слоя твердой породы 54 может потребоваться использование буров третьей конструкции. In situations where there is confidence that the attrition rates at different intervals can vary markedly, a more complex analysis procedure can be used. So, for example, in practice, at least three drills of one design may be required to travel the distance to the hard rock layer 54, two or more more expensive drills of another design may be required to travel this hard rock layer 54, and to complete drilling below the layer hard rock 54 may require the use of a third design drill.
Выше были описаны различные свойства и признаки настоящего изобретения, которые могут использоваться совместно для создания полномасштабной системы. Тем не менее в ряде случаев различные индивидуальные признаки и свойства настоящего изобретения, как правило, представленные различными блоками компьютера 16 на фиг. 1, могут весьма успешно использоваться в отсутствие необходимости применения других его признаков и свойств. Более того, для каждого из этих упомянутых признаков и свойств настоящего изобретения могут быть предусмотрены различные модификации и упрощения, в частности, для использовании их в рамках менее предпочтительных вариантов реализации настоящего изобретения. Various properties and features of the present invention have been described above that can be used together to create a full-blown system. Nevertheless, in some cases, various individual features and properties of the present invention, as a rule, represented by various blocks of the
Таким образом, считается, что объем настоящего изобретения ограничивается только приводящейся ниже формулой изобретения. Thus, it is believed that the scope of the present invention is limited only by the following claims.
Claims (47)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/621,411 | 1996-03-25 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU98119437A RU98119437A (en) | 2000-08-20 |
RU2173777C2 true RU2173777C2 (en) | 2001-09-20 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6131673A (en) | Method of assaying downhole occurrences and conditions | |
RU2174596C2 (en) | Method of adjustment of drilling conditions effecting mode of operation of drill | |
US6879947B1 (en) | Method for optimizing the bit design for a well bore | |
EP0163426B1 (en) | Assessment of drilling conditions | |
US9424667B2 (en) | Interface for controlling and improving drilling operations | |
JP4623888B2 (en) | Method and system for predicting the performance of a drilling system for a given formation | |
CA2857707C (en) | Method for assessing the performance of a drill bit configuration, and for comparing the performance of different drill bit configurations for drilling similar rock formations | |
EP0551134A1 (en) | Method for evaluating formations and bit conditions | |
Gao et al. | Prediction of casing wear in extended-reach drilling | |
CA2935247A1 (en) | Model for estimating drilling tool wear | |
RU2564423C2 (en) | System and method for simulation of interaction of reamer and bit | |
US20140172303A1 (en) | Methods and systems for analyzing the quality of a wellbore | |
CA2776346A1 (en) | Method of selecting drill bits | |
RU2173777C2 (en) | Method of analysis of conditions of drilling of downcast wells and parameters of their state | |
Curry et al. | Assuring Efficient PDC Drilling | |
Meyer-Heye et al. | Weight distribution in reaming while drilling BHAs | |
Lee et al. | Development of a trip time for bit exchange simulator for drilling time estimation | |
CN116484559A (en) | Dynamic monitoring method and system for PDC drill bit abrasion state while drilling | |
US20150310367A1 (en) | Systems and methods determining a bit tripping schedule and bit selection based on total cost of drilling | |
Mazen et al. | Estimation of dulling rate and bit tooth wear using drilling parameters and rock abrasiveness | |
CA2009654A1 (en) | Method of predicting drill bit performance | |
Cordy et al. | Cumulative rock strength as a quantitative means of evaluating drill bit selection and emerging PCD cutter technology | |
Zhang et al. | Real-Time Recognition of Drill Bit Wear State Using Clustering Algorithm and GRU Neural Network | |
CN115879295A (en) | Method and device for predicting fatigue fracture of drill string in deep well shallow layer big dogleg well section | |
RU98119437A (en) | METHOD FOR ANALYSIS OF TRAVELING CONDITIONS AND DOWNWELL STATE PARAMETERS |