用于鉆孔信息管理和資源規劃的方法和系統技術方案

在一方面，本發明專利技術涉及鉆孔信息管理系統。該鉆孔信息管理系統包括布置在鉆桿上的探針組件，經由布置在鉆桿中的導體可互操作地耦合到探針組件的第一計算機，以及與第一計算機通信的第二計算機。第二計算機包括條形碼掃描器。該鉆孔信息管理系統包括與第二計算機通信的數據庫。鉆孔項目數據被從該數據庫傳輸到第二計算機，以及校準數據被從第二計算機傳輸到第一計算機。第一計算機根據鉆孔項目數據執行鉆孔計劃。

Method and system for drilling information management and resource planning

In one aspect, the invention relates to a drilling information management system. The drilling information management system includes a probe assembly arranged on the drill pipe, drill pipe is arranged in the first computer via the conductor interoperable coupled to the probe assembly, and the first and second computer computer communication. Second computers include bar code scanners. The borehole information management system includes a database that is communicated with the second computer. The drilling item data is transmitted from the database to the second computer, and the calibration data is transmitted from the second computer to the first computer. First, the computer carries out the drilling plan according to the drilling data.

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】用于鉆孔信息管理和資源規劃的方法和系統對相關申請的交叉引用本申請要求于2011年6月14提交的美國臨時專利申請號61/496906的優先權，并且將該臨時申請的全部公開內容通過參考并入以用于任何目的。
本專利技術涉及用于鉆孔項目的管理系統，并且更特別地涉及用于管理與地下定向鉆孔項目關聯的信息的系統，但不限于此，所述信息包括例如鉆孔計劃，鉆孔數據，材料消耗，設備磨損，設備維護以及項目成本。
技術介紹
經由定向鉆孔（有時稱為“斜向鉆孔”）對非垂直井進行鉆孔的做法在能源和礦業行業中變得非常普遍。與垂直鉆孔相比，定向鉆孔暴露地下儲藏的更大截面，并且允許從單個鉆孔位置到達多個地下位置，從而減少了與操作多個鉆機有關的成本。此外，定向鉆孔通常允許達到垂直通路難以或不可能達到的地下地層，諸如例如位于居住區下面的地層或位于水體或其他自然障礙物下面的地層。雖然定向鉆孔有很多優點，但與完成井相關的高成本通常被認為是定向鉆孔的最大缺點。這是由于以下事實：定向鉆孔通常由于必要的數據采集步驟而比垂直鉆孔慢得多。因此，控制和管理成本成為定向鉆孔期間的主要顧慮。
技術實現思路
本專利技術涉及用于鉆孔項目的管理系統，并且更特別地涉及用于管理與地下定向鉆孔項目關聯的信息的系統，但不限于此，所述信息包括例如鉆孔計劃，鉆孔數據，材料消耗，設備磨損，設備維護，鉆孔性能以及項目成本。在一個方面，本專利技術涉及用于執行定向鉆孔項目的方法。該方法包括在數據庫上存儲鉆孔項目數據，將鉆孔項目數據從該數據庫傳輸到具有條形碼掃描器的第二計算機，以及利用該條形碼掃描器將設備信息輸入到第二計算機。該方法還包括將校準數據從第二計算機傳輸到第一計算機，根據鉆孔項目數據通過第一計算機來執行鉆孔計劃，并且將勘測信息從井下探針組件傳輸到第一計算機。在另一方面，本專利技術涉及管理鉆孔項目的方法。該方法包括在數據庫上存儲鉆孔項目數據，經由該數據庫匯編鉆孔需求數據，將鉆孔需求數據傳輸到鉆孔管理實體，通過具有條形碼掃描器的第二計算機從數據庫獲取鉆孔項目數據。該方法還包括利用條形碼掃描器將設備信息輸入到第二計算機中，將校準數據從第二計算機傳輸到第一計算機，以及根據鉆孔項目數據經由第一計算機來執行鉆孔計劃。在另一方面，本專利技術涉及鉆孔信息管理系統。該鉆孔信息管理系統包括布置在鉆柱上的探針組件，經由布置在鉆桿中的導體可互操作地耦合到探針組件的第一計算機，以及與第一計算機通信的第二計算機。第二計算機包括條形碼掃描器。該鉆孔信息管理系統包括與第二計算機通信的數據庫。鉆孔項目數據被從該數據庫傳輸到第二計算機，以及校準數據被從第二計算機傳輸到第一計算機。第一計算機根據鉆孔項目數據執行鉆孔計劃。上面已經概述了本專利技術的一些特征和技術優勢，以便可以更好地理解接下來的本專利技術的詳細描述。之后將描述本專利技術的附加特征和優勢，它們形成了本專利技術的權利要求的主題。附圖說明為了更完整地理解本專利技術以及其進一步的目的和優勢，現在將結合附圖來對以下描述進行參考，在附圖中：圖1A是根據示例性實施例的鉆孔信息管理系統的示意圖；圖1B是根據示例性實施例的利用計算機的鉆孔信息管理系統的示意圖；圖1C是根據示例性實施例的利用存儲器設備的鉆孔信息管理系統的示意圖；圖2是根據示例性實施例的鉆桿的橫截面圖；圖3是根據示例性實施例的用于規劃定向鉆孔項目的過程的流程圖；圖4A是根據示例性實施例的鉆孔數據分析過程的流程圖；圖4B是根據示例性實施例的利用存儲器設備的鉆孔數據分析過程的流程圖；以及圖5是根據示例性實施例的鉆孔預測過程的流程圖。具體實施方式現在將參考附圖來更完整地描述本專利技術的各實施例。然而，本專利技術可以按許多不同形式實現并且不應被解釋為限于本文闡述的實施例。在定向鉆孔項目期間，給鉆孔操作員提供井路徑，該井路徑是由工程師和地質學家在鉆孔之前預定的。當開始定向鉆孔項目時，利用井下儀器進行頻繁勘測以提供包括例如井眼的斜度（pitch）和方位角的勘測數據。如本文使用的，術語“斜度”指的是井眼相對于垂直平面的偏離的角度測量。如本文使用的，術語“方位角”指的是投影到水平面上的井眼相對于正北的角度。在一些情況中，諸如例如隨鉆測量工具（MWD）和隨鉆記錄（LWD）工具之類的工具被添加到鉆柱以提供連續的更新測量，允許實時或近實時的監測和調整。圖1A是根據示例性實施例的鉆孔信息管理系統的示意圖。鉆孔信息管理系統100包括耦合到鉆桿118的探針組件102。探針組件102與第一計算機106通信。鉆孔信息管理系統100還包括可互操作地耦合到第一計算機106的第二計算機108和可互操作地耦合到第二計算機108的數據庫110。探針組件102包括電池組111和多個鉆孔數據采集儀器，諸如例如定向傳感器113和聚焦伽馬傳感器115，該定向傳感器113具有例如三軸磁力計和三軸加速度計。在典型的實施例中，定向傳感器113精度為傾斜度大約0.1度以及方位角大約0.3度。在典型的實施例中，聚焦伽馬傳感器115精度在大約5%內。在典型的實施例中，探針組件102包含在防爆壓力筒114中，該防爆壓力筒由諸如例如銅鈹合金或其他非磁合金的材料構成。探針組件102經由多個減震器和接線片（未明顯示出）安裝到鉆桿118上。在典型的實施例中，鉆桿118耦合到鄰近的鉆桿（未明顯示出）以形成鉆柱116。仍參考圖1A，第一計算機106例如是井口計算機。第一計算機106包括用戶界面119，諸如例如觸摸屏。在典型的實施例中，第一計算機106包含在適用于各種鉆孔環境（諸如例如在可能爆炸的大氣中鉆孔）中的防爆外殼中。第一計算機106包括觸摸屏鍵盤121，使得用戶能夠記錄數據，諸如例如鉆柱116的長度和鉆柱116的位置。在典型的實施例中，第一計算機106能夠在大約-20℃和大約45℃之間的溫度范圍內操作。第一計算機106包括具有圖形能力的實時時鐘。在操作期間，第一計算機106能夠對照規劃的孔設計來實時監測實際鉆孔。第一計算機106基于例如斜度、方位角和深度來計算孔眼的位置。在其他實施例中，第一計算機106可以連接到布置在例如探針組件102上的多個換能器。第一計算機106可以在鉆孔期間監測該多個換能器以獲得例如插入壓力、水流和旋轉速度的測量結果。第一計算機106經由用戶界面119顯示鉆孔計劃和輪廓曲線圖，執行工具校準，并且可以作為鉆孔深度的函數來顯示測量結果，諸如例如伽馬計數和伽馬前刃面（gammatoolface）。此外，第一計算機106還可以顯示環境數據，諸如例如溫度和振動。在典型的實施例中，第一計算機106能夠支持多種語言，諸如例如中文、俄語和英語。仍參考圖1A，在典型的實施例中，第二計算機108包含在防爆外殼中。第二計算機108例如是手持設備；但是，本領域技術人員將認識到可以使用任何適當的數據傳輸設備。第二計算機108包括具有圖形能力的實時時鐘并且能夠經由無線協議（諸如例如無線局域網（諸如例如WiFi?）或個人區域網絡（諸如例如藍牙?））將數據傳輸到第一計算機106和數據庫110并且從第一計算機106和數據庫110接收數據。但是，在各種可選實施例中，第二計算機108可以經由有線連接（未明顯示出）與第一計算機106和數據庫110通信。在操作期間，第二計算機108校準探針組件102。在典型的實施例中，探針組件102基本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于執行定向鉆孔項目的方法，該方法包括:在數據庫上存儲鉆孔項目數據；將該鉆孔項目數據傳輸到第二計算機；將設備信息上傳到第二計算機；經由第二計算機確定校準數據，該校準數據包括磁方位角和格網方位角之間的差異；將校準數據從第二計算機傳輸到第一計算機；經由第一計算機執行該定向鉆孔項目；經由第二計算機記錄與定向鉆孔項目有關的參數，該參數包括使用的耗材、設備服務時間、切換期間的活動、設備問題的通知以及鉆孔問題的通知中的至少之一；以及利用該參數來確定診斷信息、孔眼設計輔助、鉆孔問題輔助、以及設備問題輔助中的至少之一。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2011.06.14 US 61/4969061.一種用于執行定向鉆孔項目的方法，該方法包括:在數據庫上存儲鉆孔項目數據；將該鉆孔項目數據傳輸到第二計算機；將設備信息上傳到第二計算機；經由第二計算機確定校準數據，該校準數據包括磁方位角和格網方位角之間的差異；將校準數據從第二計算機傳輸到第一計算機；經由第一計算機執行該定向鉆孔項目；經由第二計算機記錄與定向鉆孔項目有關的參數，該參數包括使用的耗材、設備服務時間、切換期間的活動、設備問題的通知以及鉆孔問題的通知中的至少之一；以及利用該參數來確定診斷信息、孔眼設計輔助、鉆孔問題輔助、以及設備問題輔助中的至少之一。2.根據權利要求1所述的方法，還包括從探針組件傳輸勘測信息到第一計算機，其中勘測信息包括在一水平勘測深度處的聚焦伽馬讀數的至少一個曲線圖。3.根據權利要求2所述的方法，包括利用該至少一個曲線圖來確定煤層內的相對布置。4.根據權利要求1所述的方法，其中鉆孔項目數據包括孔眼計劃、工具校準信息、庫存水平和軟件更新中的至少之一。5.根據權利要求1所述的方法，還包括從探針組件傳輸勘測信息到第一計算機，其中勘測信息包括：孔眼名稱、射孔數、左右偏離量、上下偏離量、工具方位角、工具斜度、伽馬多邊形曲線圖、以及作為深度的函數的振動和沖擊的測量結果中的至少之一。6.一種管理鉆孔項目的方法，該方法包括：在數據庫上存儲鉆孔項目數據；經由該數據庫匯編鉆孔需求數據；向鉆孔管理實體傳輸鉆孔需求數據；將鉆孔項目數據傳輸到第二計算機；向第二計算機上傳設備信息；經由第二計算機確定校準數據，該校準數據包括磁方位角和格網方位角之間的差異；將校準數據從第二計算機傳輸到第一計算機；經由第一計算機利用鉆孔項目數據執行鉆孔計劃；經由第二計算機記錄與定向鉆孔項目有關的參數，該參數包括使用的耗材、設備服務時間、切換期間執行的活動的列表、設備問題的通知以及鉆孔問題的通知中的至少之一；以及利用該參數來確定診斷信息、孔眼設計輔助、鉆孔問題輔助、以及設備問題輔助中的至少之一。7.根據權利要求6所述的方法，其中鉆孔需求數據包括設備需求預測、耗材需求預測、預計的項目預算、預計的完成時間、當前庫存水平和訂購需求中的至少之一。8.根據權利要求6所述的方法，還包括：從第一...

【專利技術屬性】
技術研發人員：FP舒馬赫，JJ施維貝爾，MJ哈丁，DJ布魯納，
申請(專利權)人：REI鉆井公司，
類型：發明
國別省市：美國,US