[发明专利]定向钻井操作和模拟的监控和控制

说明书

相关申请

本申请要求2013年3月13日提交的美国申请序列号第13/799,147号的优先权，所述申请是2010年2月9日提交的美国申请序列号第12/442,637号的部分接续案，其根据2007年9月27日提交且在2008年4月3日以英文公开为WO 2008/039523 A1的国际申请PCT/US2007/020867号并根据35U.S.C.371处于提交的美国国家阶段，其根据35U.S.C.119(e)要求2006年9月27日提交的美国临时申请序列号第60/827,209号的权益，所述申请和公开全文以引用方式并入本文中。

技术领域

本申请一般涉及井下钻井。特定来说，本申请涉及定向钻井操作和模拟的监控和控制。

背景技术

定向钻井操作通常允许从井下储层大量采集碳氢化合物。

附图说明

可参考以下描述和图示实施方案的附图最好地理解本发明的这些实施方案。在附图中：

图1图示根据本发明的一些实施方案的用于钻井操作的系统。

图2图示根据本发明的一些实施方案的执行用于实施操作的软件的计算机。

图3图示根据本发明的一些实施方案的允许控制和监控定向钻井操作/模拟的图形用户界面(GUI)屏幕。

图4图示根据本发明的一些其它实施方案的允许控制和监控定向钻井操作/模拟的GUI屏幕。

图5图示根据本发明的一些其它实施方案的允许控制和监控定向钻井操作/模拟的GUI屏幕。

图6图示根据本发明的一些其它实施方案的允许控制和监控定向钻井操作/模拟的GUI屏幕。

图7图示根据本发明的一些其它实施方案的允许控制和监控定向钻井操作/模拟的GUI屏幕。

图8图示根据本发明的一些其它实施方案的允许控制和监控定向钻井操作/模拟的GUI屏幕。

图9图示根据本发明的一些实施方案的针对定向钻井操作/模拟产生的报告。

图10-11图示根据本发明的一些实施方案的用于定向钻井操作/模拟的另一组报告。

图12图示根据本发明的一些实施方案的钻井操作，其中钻井器不被接合且钻头在底部。

图13-14图示根据本发明的一些实施方案的扭矩相对于井下钻井马达或旋转导向工具的操作压力差的图表。

图15A-15C示出根据各个实施方案的手持式移动通信装置的实例，其可操作被结构化成监控和控制在钻井现场的钻井操作和关联功能及其模拟。

图16图示根据各个实施方案的使用手持式移动通信装置来监控和控制在钻井现场的钻井操作的例示性架构。

图17示出根据各个实施方案的使用手持式移动通信装置来监控和控制钻井操作的例示性方法的功能。

图18示出根据各个实施方案的可操作来监控和控制钻井操作的手持式移动通信装置的例示性部件。

具体实施方式

描述了用于监控和控制定向钻井操作/模拟的设备和系统。在以下描述中，阐述了许多特定细节。然而，应了解本发明的实施方案可在没有这些特定细节的情况下实行。在其它情况中，未详细示出熟知的电路、结构和技术以免困扰理解本描述。

本实施方案的描述被分成五个部分。第一部分描述了系统操作环境。第二部分描述了计算机操作环境。第三部分描述了定向钻井操作/模拟的图形和数字表示。第四部分描述了对井下部件的负荷监控。第五部分提供了一些常用注释。

实施方案允许监控和控制定向钻井操作和模拟。实施方案可包括从不同传感器(包括在地面和井下的传感器)接收和处理的数据的图形和数字输出。“旋转”钻井底部钻孔组件(BHA)、井下钻井马达、钻井涡轮或井下钻井工具(诸如，旋转导向工具)允许定向钻井。在油井的动态井下环境中的BHA、井下钻井马达、钻井涡轮或旋转导向工具的功能相对较复杂，因为在地面施加的操作参数(诸如，流速、钻压和钻柱旋转速度)与井下钻井操作的其它特性组合。这些其它特性包括地层特性(诸如岩石强度和地热温度)、并入BHA(诸如钻头)的额外工具的特性、钻井流体(诸如润滑剂)的特性等。

次优操作参数、过度操作参数的应用以及在井下马达操作期间在特定功能事件期间采取不适当行为是在定向钻井操作期间遇到的一些问题。