[发明专利]用于针对规划和实时的整体套管设计的方法和分析

说明书

发明背景

1.发明领域

本发明大体上涉及烃回收领域，并且更具体地说涉及被配置来确定针对给定井的合适的套管设计的系统和方法。

2.相关技术讨论

一旦井已钻出，如果其将成为生产井，那么所述井必须经历完井。当钻取井切穿岩层并允许钻井工程师到达储层下面时，井的未加工侧无法支撑他们。因此，一个或多个管材/钢管(称为套管)被设置在钻取的井内部以保护和支撑井内液气流。套管形成井筒的主要结构部件并供应若干重要功能，包括：防止地层壁崩落到井筒中，隔离不同的地层来防止地层流体的流动或横流，并且提供当钻井时来维持地层流体和压力的控制的手段。井设计师必须设计出承受诸如塌陷、破裂和拉伸断裂、以及化学侵蚀性盐水的各种力的套管。

公开的实施方案致力于通过提供被配置来确定用于井的合适的套管设计的计算机实现的方法、系统和计算机程序产品来改进套管设计的过程。

附图简述

下文参考附图详细描述了本发明的说明性实施方案，这些附图通过引用并入本文，并且其中：

图1是根据公开的实施方案的示出确定用于井的合适的套管设计的计算机实现方法的实例的流程图；

图2是根据公开的实施方案的示出用于通过使用概率性方法来确定用于井的合适的套管设计的计算机实现方法的实例的流程图；

图3是根据公开的实施方案的示出用于确定数据匹配因数的计算机实现方法的实例的流程图；

图4是根据公开的实施方案的示出用于通过使用确定性方法来确定用于井的合适的套管设计的计算机实现方法的实例的流程图；

图5是根据公开的实施方案的示出用于确定设计安全因数的计算机实现方法的实例的流程图；

图6是根据公开的实施方案的示出用于通过使用组合方法来确定用于井的合适的套管设计的计算机实现方法的实例的流程图；

图7是根据公开的实施方案的示出确定用于井的合适的套管设计的计算机实现方法的实例的流程图；以及

图8是示出用于实现公开的实施方案的系统的一个实施方案的方框图。

详细描述

公开的实施方案致力于通过使用实时数据、历史数据和用于执行确定性、概率性和/或确定性和概率性组合的设计方法的新计算方法来改进目前用于工业中的套管设计方法。

目前，存在两种不同的套管设计模型，确定性设计模型和概率性设计模型。确定性模型是其中每组变量状态是由模型中的参数并且由这些变量的先前状态组唯一地确定的一种模型。因此，确定性模型执行对于给定组的初始条件的相同的方法。例如，在套管设计中，确定性方法使用最小强度且最低性能特性的管材、假想负载情境和用于分析结构性能的工程计算。基于这些计算，再加上针对对于安全承受负载的偶然性的另外的安全因数，确定了套管管道的类型和大小。

相反地，在概率性方法/模型中，呈现的是随机性，并且变量状态不由唯一值来描述，而是由概率分布来描述。例如，关于套管设计，概率性方法使用针对实际材料的强度和特性的统计数据。这种方法围绕概率性负载情境起作用，并且考虑到失败的后果连同各种概率因数。

本公开致力于通过用于任何新领域的建议来改进套管设计过程，计算机实现的套管设计过程开始于确定性方法。一旦收集到足够的统计数据，计算机实现的套管设计过程开始概率性方法，从而一起作用于确定性套管设计方法和概率性套管设计方法并选择最合适的设计。在某些实施方案中，计算机实现的套管设计过程还可以运行组合设计，在所述组合设计中确定性方法被与概率性方法整合在一起并且在三种不同的套管设计之间进行选择。

公开的实施方案和其优点通过参考附图的图1至图8被最好地理解，相同的数字被用于各个附图的相同和对应的部分。基于对下面的附图及详细描述的审查，对于本领域普通技术人员来说，公开的实施方案的其它特征和优点将会或将变得明显。旨在使所有这种另外的特征和优点被包括在公开的实施方案的范围内。此外，示出的图仅仅是示例性的并且不旨在断言或暗示与可以在其中实现不同的实施方案的环境、结构、设计或过程有关的任何限制。

图1是根据公开的实施方案的示出确定用于井的合适的套管设计的计算机实现方法(过程100)的实例的流程图。所述过程在步骤102处由确定井类型开始，其中套管设计是当套管规格基于不同类型的井变化时而设的。不同的井类型的实例是垂直井、倾斜井和水平井。在一个实施方案中，用户选择/指示具体的井类型作为用于执行过程100的许多配置参数中的一个。