Brevet FR3070182A1 — publié le 20190222

17-IPM-101185-U1 -FR 1 GUIDAGE ITÉRATIF EN TEMPS RÉEL D'UN TRÉPAN DE FORAGE Domaine technique La présente invention concerne de manière générale des dispositifs destinés à être utilisés dans des systèmes de puits. Plus spécifiquement, mais sans y être limitée, cette invention concerne la commande en boucle fermée automatisée en temps réel d'un trépan de forage pendant le forage d'un puits de forage. Contexte Un puits (par exemple, un puits de pétrole ou de gaz) inclut un puits de forage foré à travers une formation souterraine. Les conditions à l'intérieur de la formation souterraine où le trépan de forage passe lorsque le puits de forage est en cours de forage changent continuellement. Par exemple, la formation à travers laquelle un puits de forage est foré exerce une force variable sur le trépan de forage. Cette force variable peut être due au mouvement de rotation du trépan de forage, au poids appliqué sur le trépan de forage et aux caractéristiques de frottement de chaque strate de la formation. Un trépan de forage peut traverser de nombreux matériaux différents, roche, sable, schiste, argile, etc., au cours de la formation du puits de forage et des ajustements aux divers paramètres de forage sont parfois effectués pendant le processus de forage par un opérateur de forage pour tenir compte des changements observés. Brève description des dessins La figure 1 est une vue en coupe transversale d'un exemple d'un système de puits qui inclut un système de guidage d'un trépan de forage selon certains aspects. La figure 2 est un diagramme schématique d'un système de guidage d'un trépan de forage selon certains aspects. La figure 3 est un schéma fonctionnel d'un système informatique de guidage d'un trépan de forage selon certains aspects. La figure 4 est un exemple d'un organigramme d'un processus de guidage d'un trépan de forage selon certains aspects. La figure 5 est un graphique d'une surface de réponse tridimensionnelle pour un paramètre de forage sélectionné utilisé dans un système de guidage d'un trépan de forage selon certains aspects. La figure 6 est un graphique d'une projection bidimensionnelle d'une surface de réponse qui est utilisée dans un système de guidage d'un trépan de forage selon certains 35 aspects. 2017-IPM-101185-U1 -FR 2 La figure 7 est une surface de réponse tridimensionnelle pour un autre paramètre de forage sélectionné utilisé dans le système de guidage d'un trépan de forage selon certains aspects. 5 Description détaillée Certains aspects et certaines caractéristiques de la présente invention concernent le guidage automatisé en temps réel d'un trépan de forage formant un puits de forage pour maintenir une valeur pour un paramètre de forage sélectionné malgré les variations des caractéristiques des différentes strates d'une formation souterraine traversée par le trépan de 10 forage. D'autres variations, telles que celles introduites par les caractéristiques changeantes du train de tiges de forage ou de l'agencement de forage à mesure que la longueur du train de tiges de forage augmente, peuvent également être prises en compte. L'optimisation stochastique basée sur l'optimisation bayésienne peut être utilisée pour maximiser un paramètre de forage sélectionné, tel que le taux de pénétration (ROP), 15 et minimiser un paramètre tel que l'énergie spécifique mécanique hydraulique (HMSE) le long du chemin du puits. La combinaison de ces paramètres peut également être maximisée et exprimée comme un paramètre qui est un rapport des deux, ROP/HMSE. Les données en temps réel mises à jour peuvent inclure des valeurs actuelles pour des paramètres réglables tels que le poids sur trépan (WOB), les rotations du trépan en tours par minute (RPM) et le taux de débit 20 (Q). Un système de commande en boucle fermée de guidage d'un trépan de forage peut être fourni en couplant mathématiquement les contraintes discontinues non linéaires et les données de forage en temps réel. Dans certains exemples, un système de guidage d'un trépan de forage itérativement, ou de manière répétée, reçoit de nouvelles données associées au puits de forage 25 qui est formé par un trépan de forage sur une période de temps. À chaque itération sur la période de temps, un modèle d'ingénierie est construit à partir des nouvelles données pour produire une fonction objectif définissant le paramètre de forage sélectionné. La fonction objectif peut être modifiée à chaque itération pour fournir une valeur de réponse mise à jour pour le paramètre de forage sélectionné et une valeur de sortie mise à jour pour au moins un paramètre réglable. Un 30 exemple d'une technique de modification qui peut être utilisée est l'optimisation stochastique. Le système peut guider de manière itérative le trépan de forage en temps réel pour obtenir la valeur de réponse mise à jour pour le paramètre de forage sélectionné en appliquant la valeur de sortie mise à jour pour le paramètre réglable au trépan de forage pendant que le puits de forage est en cours de formation. Dans un exemple, le modèle est un modèle d'ingénierie soumis à au moins une 2017-IPM-101185-U1 -FR 3 contrainte non linéaire. Les exemples de contraintes non linéaires incluent le tourbillon, le couple et la traînée, et le taux de pompage de fluide. La modification de la fonction objectif peut inclure une optimisation bayésienne, ou une optimisation utilisant un échantillonnage bayésien sur la base d'une amélioration sélectionnée, puis le calcul d'une amélioration réelle en utilisant un 5 modèle gaussien. Le paramètre de forage sélectionné peut inclure un ROP, une HMSE ou le rapport ROP/HMSE. Dans un exemple, les données collectées peuvent inclure le WOB, les rotations par minute (RPM) ou le taux de débit actuel. Les données collectées peuvent également inclure des paramètres réglables, tels que le résultat d'une itération. Les données sur ces 10 paramètres peuvent être collectées lorsqu'une nouvelle itération commence, formant un système de commande en boucle fermée. Dans un exemple, la fonction objectif est une fonction de perte, qui peut également être appelée fonction de coût. La fonction de perte peut être minimisée ou maximisée en fonction du paramètre de forage sélectionné. Par exemple, si le paramètre de forage 15 sélectionné est le ROP, la valeur peut être maximisée. Si le paramètre de forage sélectionné est la HMSE, la valeur peut être minimisée. L'utilisation de certains exemples de la présente invention peut entraîner une commande en boucle fermée automatisée en temps réel d'une opération de forage. Certains exemples de la présente invention prédisent avec précision et fermeté une valeur de commande 20 pour guider le trépan de forage lorsque les conditions de forage changent afin d'optimiser ou de presque optimiser un paramètre de forage, tout en tenant automatiquement compte des contraintes sur l'équipement de forage. Certains exemples de la présente invention permettent à différents paramètres de forage d'être sélectionnés par un opérateur pour le travail en cours. Ces exemples illustratifs sont donnés pour présenter au lecteur l'objet général 25 décrit ici et ne sont pas destinés à limiter la portée des concepts divulgués. Les sections suivantes décrivent diverses caractéristiques et divers exemples supplémentaires en référence aux dessins dans lesquels des numéros identiques indiquent des éléments identiques, et des descriptions directionnelles sont utilisées pour décrire les aspects illustratifs mais, comme les aspects illustratifs, elles ne doivent pas être utilisées pour limiter la présente invention. 30 La figure 1 est une vue en coupe transversale d'un exemple d'un système de puits 100 qui peut utiliser un ou plusieurs principes de la présente invention. Un puits de forage peut être créé en forant dans la terre 102 en utilisant le système de forage 100. Le système de forage 100 peut être configuré pour entraîner un ensemble de trou inférieur (BHA) 104 positionné ou autrement disposé au fond d'un train de tiges de forage 106 prolongé dans la terre 35 102 à partir d'un derrick 108 disposé sur la surface 110. Le derrick 108 inclut un kelly 112 utilisé 2017-IPM-101185-U1-FR 4 pour abaisser et relever le train de tiges de forage 106. Le BHA 104 peut inclure un trépan de forage 114 couplé de manière fonctionnelle à une chaîne d'outils 116, qui peut être déplacée axialement à l'intérieur d'un puits de forage foré 118 en étant fixé au train de tiges de forage 106. La chaîne d'outils 116 peut inclure un ou plusieurs capteurs 109 pour déterminer les conditions 5 du trépan de forage et du puits de forage, et renvoyer des valeurs pour différents paramètres à la surface par le biais d'un câblage (non représenté) ou par un signal sans fil. La combinaison d'une quelconque structure de support (dans cet exemple, derrick 108), de quelconques moteurs, de connexions électriques et d'un support pour le train de tiges de forage et la chaîne d'outils peut être désignée ici comme un agencement de forage. 10 Pendant le fonctionnement, le trépan de forage 114 pénètre dans la terre 102 et crée ainsi le puits de forage 118. Le BHA 104 assure la commande du trépan de forage 114 à mesure qu'il avance dans la terre 102. Le fluide ou la « boue » provenant d'un réservoir de boue 120 peut être pompé(e) en fond de trou à l'aide d'une pompe à boue 122 alimentée par une source d'alimentation adjacente, telle qu'une machine motrice ou un moteur 124. La boue peut être 15 pompée à partir du réservoir de boue 120, à travers une colonne montante 126, qui amène la boue dans le train de tiges de forage 106 et la transporte vers le trépan de forage 114. La boue sort d'une ou de plusieurs buses (non représentées) agencées dans le trépan de forage 114 et, dans le processus, refroidit le trépan de forage 114. Après avoir quitté le trépan de forage 114, la boue retourne à la surface 110 via l'espace annulaire défini entre le puits de forage 118 et le train de 20 tiges de forage 106 et, dans le processus, renvoie des déblais de forage et des débris à la surface. Les déblais et le mélange de boues sont passés à travers une conduite d'écoulement 128 et sont traités de sorte qu'une boue nettoyée est à nouveau renvoyée au fond du trou à travers la colonne montante 126. Toujours en référence à la FIG. 1, l'agencement de forage et tous les capteurs 25 109 (à travers le dispositif de forage ou directement) sont connectés à un dispositif informatique 140a. Sur la figure 1, le dispositif informatique 140a est illustré comme étant déployé dans un véhicule de travail 142, cependant, un dispositif informatique pour recevoir des données provenant des capteurs 109 et commander le trépan de forage 114 peut être installé de manière permanente avec l'agencement de forage, être tenu à la main ou être situé à distance. Dans 30 certains exemples, le dispositif informatique 140a peut traiter au moins une partie des données reçues et peut transmettre les données traitées ou non traitées à un autre dispositif informatique 140b via un réseau câblé ou sans fil 146. L'autre dispositif informatique 140b peut être hors site, par exemple dans un centre de traitement de données. L'autre dispositif informatique 140b peut recevoir les données, exécuter des instructions de programme informatique pour déterminer les 35 paramètres à appliquer au trépan de forage et communiquer ces paramètres au dispositif 2017-IPM-101185-U1 -FR 5 informatique 140a. Les dispositifs informatiques 140a-b peuvent être positionnés en-dessous du sol, au-dessus du sol, sur site, dans un véhicule, hors site, etc. Les dispositifs informatiques 140a-b peuvent inclure un processeur interfacé avec un autre matériel via un bus. Une mémoire, qui 5 peut inclure un quelconque support lisible par ordinateur tangible (et non transitoire) approprié, tel qu'une RAM, une ROM, une EEPROM, ou similaire, peut incorporer des composants de programme qui configurent l'actionnement des dispositifs informatiques 140a-b. Dans certains aspects, les dispositifs informatiques 140a-b peuvent inclure des composants d'interface d'entrée/de sortie (par exemple, un écran, une imprimante, un clavier, une surface tactile et une 10 souris) et un stockage supplémentaire. Les dispositifs informatiques 140a-b peuvent inclure des dispositifs de communication 144a-b. Les dispositifs de communication 144a-b peuvent représenter un ou plusieurs des composants quelconques qui facilitent une connexion réseau. Dans l'exemple représenté sur la FIG. 1, les dispositifs de communication 144a-b sont sans fil et peuvent inclure 15 des interfaces sans fil telles que IEEE 802.11, Bluetooth ou des interfaces radio pour accéder aux réseaux téléphoniques cellulaires (par exemple, émetteur-récepteur/antenne pour accéder à un réseau CDMA, GSM, UMTS ou à d'autres réseaux de communications mobiles). Dans certains exemples, les dispositifs de communication 144a-b peuvent utiliser des ondes acoustiques, des ondes de surface, des vibrations, des ondes optiques ou une induction (par exemple, une 20 induction magnétique) pour s'engager dans des communications sans fil. Dans d'autres exemples, les dispositifs de communication 144a-b peuvent être câblés et peuvent inclure des interfaces telles que Ethernet, USB, IEEE 1394 ou une interface à fibre optique. Les dispositifs informatiques 140a-b peuvent recevoir des communications filaires ou sans fil entre eux et effectuer une ou plusieurs tâches sur la base des communications. 25 La figure 2 est un diagramme schématique du système 200 de guidage d'un trépan de forage le long du trajet projeté 202 d'un puits de forage étant formé par le trépan de forage. Les instructions du programme informatique incluent un optimiseur 204 qui peut être exécuté par un processeur pour commander itérativement un trépan de forage connecté à un agencement de forage en appliquant un modèle bayésien aux données reçues à chaque itération, 30 206a, 206b et 206c. Typiquement, il peut se produire beaucoup plus d'itérations que ne le montre la figure 2. L'optimiseur 204 peut être soumis à des contraintes non linéaires. Ces contraintes non linéaires peuvent inclure le couple et la traînée 210, le tourbillon 212 et le taux de pompage 214. Le tourbillon peut être une résonance disruptive dans le train de tiges de forage à certains RPM. Les plages autour de ces valeurs en RPM peuvent être évitées. Les valeurs en RPM peuvent 35 changer avec la longueur et la profondeur du train de tiges de forage. Le taux de pompage peut 2017-IPM-101185-U1 -FR 6 être le taux maximal auquel le fluide rempli de débris peut être retiré du puits de forage. Le taux de pénétration du trépan de forage ne doit pas dépasser celui qui crée la quantité maximale de débris qui peut être retirée du puits de forage par pompage de fluide dans un laps de temps spécifié. Le couple et la traînée peuvent être des forces exercées sur le trépan de forage par 5 frottement avec la formation souterraine dans laquelle le puits de forage est formé. L'optimiseur 204 peut produire des valeurs pour des paramètres réglables qui peuvent être appliqués au trépan de forage. De tels paramètres réglables peuvent inclure la vitesse du trépan de forage (ici en unités de tours par minute) 220, le poids sur trépan (WOB) 222 et le taux de débit 224. Le taux de débit peut être le taux auquel le fluide (par exemple de la boue) est pompé dans le puits de 10 forage. La figure 3 est un schéma fonctionnel d'un exemple d'un système 300 de guidage d'un trépan de forage afin d'obtenir un paramètre de forage spécifié au cours du temps selon certains aspects. Dans certains exemples, les composants représentés sur la figure 3 (par exemple, le dispositif informatique 140, la source d'énergie 320 et le dispositif de 15 communications 144) peuvent être intégrés dans une structure unique. Par exemple, les composants peuvent être dans un seul boîtier. Dans d'autres exemples, les composants représentés sur la figure 3 peuvent être répartis (par exemple, dans des boîtiers séparés) et en communication électrique les uns avec les autres. Le système 300 inclut un dispositif informatique 140. Le dispositif 20 informatique 140 peut inclure un processeur 304, une mémoire 307 et un bus 306. Le processeur 304 peut exécuter une ou plusieurs opérations pour obtenir des données associées au puits de forage et guider le trépan de forage pour maintenir le paramètre de forage sélectionné. Le processeur 304 peut exécuter des instructions stockées dans la mémoire 307 pour effectuer les opérations. Le processeur 304 peut inclure un dispositif de traitement ou plusieurs dispositifs de 25 traitement. Des exemples non limitatifs du processeur 304 incluent un réseau de portes programmable par l'utilisateur (« FPGA »), un circuit intégré spécifique à l'application (« ASIC »), un microprocesseur, etc. Le processeur 304 peut être couplé de manière communicative à la mémoire 307 via le bus 306. La mémoire non volatile 307 peut inclure un quelconque type de dispositif de 30 mémoire qui conserve les informations stockées lorsqu'il est mis hors tension. Des exemples non limitatifs de la mémoire 307 incluent une mémoire morte effaçable et programmable électriquement (EEPROM), une mémoire flash, ou tout autre type de mémoire non volatile. Dans certains exemples, au moins une partie de la mémoire 307 peut inclure un support à partir duquel le processeur 304 peut lire des instructions. Un support lisible par ordinateur peut inclure des 35 dispositifs de stockage électronique, optique, magnétique ou autres, capables de fournir au 2017-IPM-101185-U1-FR 7 processeur 304 des instructions lisibles par ordinateur ou un autre code de programme. Des exemples non limitatifs d'un support lisible par ordinateur incluent (sans s'y limiter) un ou des disques magnétiques, une ou plusieurs puces de mémoire, une ROM, une mémoire à accès aléatoire (RAM), un ASIC, un processeur configuré, le stockage optique, ou tout autre support à 5 partir duquel un processeur informatique peut lire des instructions. Les instructions peuvent inclure des instructions spécifiques au processeur générées par un compilateur ou un interpréteur à partir d'un code écrit dans un langage de programmation informatique approprié, incluant, par exemple, C, C++, C#, etc. Dans certains exemples, la mémoire 307 peut inclure des instructions de 10 programme informatique pour exécuter une ou plusieurs équations, mentionnées sur la figure 3 comme instructions d'équation 310. Les instructions d'équation 310 peuvent être utilisables pour appliquer un modèle d'ingénierie à des données associées au puits de forage et guider le trépan de forage pour obtenir une valeur pour un paramètre de forage sélectionné. Des exemples des équations peuvent inclure l'une quelconque des équations décrites en relation avec la figure 4. 15 Dans certains exemples, la mémoire 307 peut inclure des valeurs stockées pour des contraintes non linéaires 312. Les contraintes non linéaires 312 peuvent inclure une ou plusieurs valeurs de couple et de traînée, de tourbillonnement et de débit de pompage, comme cela a été précédemment décrit. Le système 300 peut inclure une source d'énergie 320. La source d'énergie 320 20 peut être en communication électrique avec le dispositif informatique 140 et le dispositif de communications 144. Dans certains exemples, la source d'énergie 320 peut inclure une batterie ou un câble électrique (par exemple, un câble métallique). Dans certains exemples, la source d'énergie 320 peut inclure un générateur de signal alternatif AC. Le dispositif informatique 140 peut actionner la source d'énergie 320 pour appliquer un signal de transmission à l'antenne 328. 25 Par exemple, le dispositif informatique 140 peut amener la source d'énergie 320 à appliquer une tension avec une fréquence dans une plage de fréquences spécifique à l'antenne 328. Ceci peut amener l'antenne 328 à générer une transmission sans fil. Dans d'autres exemples, le dispositif informatique 140, plutôt que la source d'énergie 320, peut appliquer le signal de transmission à l'antenne 328 pour générer la transmission sans fil. 30 Le système 300 peut également inclure le dispositif de communications 144. Le dispositif de communications 144 peut inclure ou peut être couplé à l'antenne 328. Dans certains exemples, une partie du dispositif de communications 144 peut être mise en oeuvre dans un logiciel. Par exemple, le dispositif de communications 144 peut inclure des instructions stockées dans la mémoire 307. Le dispositif de communications 144 peut recevoir des signaux 35 provenant de dispositifs distants et transmettre des données à des dispositifs distants (par 2017-IPM-101185-U1 -FR 8 exemple, le dispositif informatique 140b de la figure 1). Par exemple, le dispositif de communications 144 peut transmettre des communications sans fil qui sont modulées par des données via l'antenne 328. Dans certains exemples, le dispositif de communications 144 peut recevoir des signaux (par exemple, associés à des données à transmettre) du processeur 304 et 5 amplifier, filtrer, moduler, changer de fréquence et manipuler autrement les signaux. Dans certains exemples, le dispositif de communications 144 peut transmettre les signaux manipulés à l'antenne 328. L'antenne 328 peut recevoir les signaux manipulés et générer en réponse des communications sans fil qui transportent les données. Le système 300 peut recevoir une entrée du/des capteur(s) 109, représenté(s) 10 sur la figure 1. Le système 300 dans cet exemple inclut également une interface d'entrée/de sortie 332. L'interface d'entrée/de sortie 332 peut se connecter à un clavier, à un dispositif de pointage, à un écran et à d'autres dispositifs informatiques d'entrée/de sortie. Un opérateur peut fournir une entrée en utilisant l'interface d'entrée/de sortie 332. Une telle entrée peut inclure un paramètre de forage sélectionné pour le puits de forage particulier étant formé pendant un travail particulier. 15 Cependant, l'utilisation de l'expression « paramètre de forage sélectionné » n'implique pas que la sélection de l'utilisateur soit nécessairement possible dans une quelconque mise en oeuvre particulière car cette expression pourrait signifier qu'un paramètre de forage particulier a été sélectionné comme partie de la conception du système. La figure 4 est un exemple d'un organigramme d'un processus de guidage 20 automatisé en temps réel d'un trépan de forage lors de la formation d'un puits de forage. Certains exemples peuvent inclure plus de, moins de, ou différents blocs par rapport à ceux représentés sur la figure 4. Les blocs représentés sur la figure 4 peuvent être mis en oeuvre en utilisant, par exemple, un ou plusieurs des dispositifs informatiques 140a-b représentés sur la figure 1 et la figure 3. 25 Pendant le processus de forage, des fluides de forage tels que la boue représentée sur la figure 1 circulent pour nettoyer les déblais pendant que le trépan de forage pénètre à travers la formation. En outre, le train de tiges de forage peut avoir des résonances (tourbillon) à éviter. La surface de réponse pour les variables telles que le ROP et la HMSE est discontinue ; par conséquent, l'utilisation d'une approche à base stochastique peut fournir des 30 temps de réponse rapides qui permettent le guidage en temps réel. En amont d'une itération, la valeur actuelle des paramètres réglables tels que le WOB, les RPM et le Q peut être connue à partir des capteurs dans le puits de forage, l'état de l'équipement de surface, ou les deux. Le paramètre de forage sélectionné est traité comme une variable de réponse. Ainsi, une valeur pour le paramètre de forage sélectionné résultant d'une itération peut être désignée ici comme une 35 valeur de réponse. Les paramètres de forage sélectionnés peuvent être choisis pour que le forage 2017-IPM-101185-U1 -FR 9 soit réalisé relativement rapidement tout en minimisant les problèmes potentiels qui pourraient être causés par des problèmes tels qu'un trop grand frottement, un tourbillon ou une tentative de forage trop rapide. Le processus 400 de la figure 4 commence au niveau du bloc 402 avec la 5 réception d'une sélection d'un paramètre de forage à maximiser ou à minimiser. À titre d'exemples, le ROP ou le ROP/HMSE peuvent être maximisés et la HMSE peut être minimisée. Au niveau du bloc 404, les données associées à un puits de forage sont reçues. Dans cet exemple, les données incluent les valeurs actuelles pour les paramètres réglables RPM, WOB et Q. Au niveau du bloc 406, un modèle d'ingénierie est appliqué aux données pour produire une fonction 10 objectif définissant le paramètre de forage sélectionné soumis à des contraintes non linéaires. Dans cet exemple, la fonction objectif est une fonction de perte, parfois aussi appelée fonction de coût. Comme indiqué précédemment, les contraintes dans cet exemple incluent le tourbillon, le couple et la traînée, et le taux de pompage. Pendant le processus de forage, les fluides de forage circulent pour nettoyer les déblais tandis que le trépan de forage forme le puits de forage. Ces 15 débris sont pompés hors du puits de forage et le fluide retiré est nettoyé et remis en circulation. Le taux de pompage est le taux auquel le puits de forage est ou peut être pompé, par opposition au taux de débit, qui est la vitesse à laquelle le fluide est pompé. Le taux de pompage est traité ici comme une contrainte non linéaire tandis que le taux de débit est traité comme un paramètre réglable. 20 Pour le ROP, le modèle d'ingénierie peut être exprimé comme suit : ROP=1*013)2l ai a2 où K est la constante de forage, sont les constantes de corrélation obtenues à partir des données. En pratique, la première des constantes de corrélation ci-dessus représente le poids sur trépan comparé au ROP et la seconde constante de corrélation représente 25 la sensibilité du ROP aux RPM et ces constantes sont déterminées par ajustement de régression. La fonction de perte résultant du modèle d'ingénierie ci-dessus peut être exprimée comme suit : g(WOB,RPM)= ROP - (2) La fonction de perte ci-dessus est maximisée par optimisation au niveau du 30 bloc 408 de la figure 4, modifiant essentiellement de façon répétée les entrées pour produire une valeur maximale mise à jour pour le paramètre de forage sélectionné et des valeurs pour les paramètres réglables soumis aux contraintes non linéaires. Une valeur pour un paramètre réglable peut être désignée ici comme une valeur de commande. Ce processus est accompli, à (1) 2017-IPM-101185-U1 -FR 10 titre d'exemple, par un échantillonnage bayésien sur la base d'une amélioration attendue tout en calculant une amélioration réelle en utilisant un modèle gaussien. Une explication graphique de la sortie du processus décrit ci-dessus est fournie par rapport aux figures 5 et 6, décrites plus tard. Toujours en référence à la figure 4, au niveau du bloc 410, le trépan de forage 5 est commandé pour obtenir le paramètre de forage sélectionné maximisé (ou minimisé). Par exemple, en suivant l'exemple ci-dessus pour maximiser le ROP, le WOB, les RPM, le Q, ou une combinaison de deux ou de tous ces éléments sont ajustés après chaque itération pour maximiser le ROP. Si le puits de forage est encore en cours de formation au niveau du bloc 412 et qu'une autre itération est nécessaire, le traitement revient au niveau du bloc 404 et le processus décrit ci- 10 dessus est répété. Sinon, le processus continue à effectuer d'autres opérations de forage, d'achèvement ou de production au niveau du bloc 414. Un modèle d'ingénierie pour la HMSE peut être exprimé comme suit: ( WOB -TIF : 120* RPM*T -Eq* P* Q Ab J Ab* ROP g(TrOB,RPM)= ROP/ HMSE, (4) ou une fonction de perte à minimiser pour la HMSE seule : 20 g(WOB,RPM)= HMSE . (5) Le processus pour maximiser le ROP/HMSE et minimiser la HMSE est le même que celui représenté sur la figure 4, décrit ci-dessus, n'utilisant que des équations différentes pour l'optimisation bayésienne de la fonction objectif La figure 5 est un exemple de graphique tridimensionnel 500 d'une surface de 25 réponse générée par la fonction de perte pour le ROP. L'axe vertical du graphique 500 est marqué avec le ROP en unités de pieds par heure. L'axe horizontal pour le WOB est en unités de livres par pouce carré (PSI). Le maximum de la surface représentée sur la figure 5 est le point 502. La figure 6 est une projection bidimensionnelle, 600, d'une surface semblable 30 à celle représentée sur la figure 5. Sur la figure 6, la surface 600 est représentée avec des zones d'exclusion 602, 603 et 604. Ces zones d'exclusion représentent des contraintes non linéaires. Par exemple, la zone d'exclusion 602 peut être une résonance, autrement connue comme des endroits HMSE = (3) où ii est un coefficient de frottement, F est la force d'impact, T est le couple 15 obtenu à partir des données, P est la chute de pression à travers le trépan, et Ab est la zone du trépan. Ce modèle peut être utilisé pour définir une fonction de perte à maximiser pour le ROP/HMSE : 2017-IPM-101185-U1 -FR 11 où le train de tiges de forage présente un tourbillon. La zone d'exclusion 603 peut être liée aux problèmes de couple et de traînée. La zone d'exclusion 604 peut résulter d'une restriction du taux de pompage. Dans l'exemple de la figure 6, un maximum est présent au point 606. La figure 7 est un exemple de graphique tridimensionnel 700 d'une surface de 5 réponse générée par la fonction de perte pour le ROP/HMSE. L'axe horizontal dans le graphique 700 pour le WOB est de nouveau en unités de livres par pouce carré (PSI). Le maximum de la surface représentée sur la figure 7 est le point 702. En utilisation réelle, l'exemple de système décrit ici a atteint un ROP maximal de 103,133902 pieds par minute, ce qui représente une amélioration de 71 % par rapport au débit 10 maximal pour le même puits de forage obtenu par essai et erreur tout en essayant d'éviter le tourbillon et l'accumulation de débris. L'exemple de système a été capable d'atteindre un rapport maximal pour le ROP/HMSE de 0,0015687874, ce qui représentait une amélioration de 91 %. Dans certains aspects, des systèmes, des dispositifs et des procédés pour le guidage itératif d'un trépan de forage sont fournis selon un ou plusieurs des exemples suivants : 15 Exemple n° 1: Un procédé peut inclure la réception d'une pluralité d'itérations de nouvelles données associées à un puits de forage étant formé par un trépan de forage sur une période de temps. Le procédé peut inclure, à chaque itération de la pluralité d'itérations sur la période de temps, l'application d'un modèle d'ingénierie aux nouvelles données pour produire une fonction objectif définissant un paramètre de forage sélectionné. Le procédé peut inclure la 20 modification de la fonction objectif à chaque itération en temps réel pour fournir une valeur de réponse mise à jour pour le paramètre de forage sélectionné et une valeur de contrôle mise à jour pour au moins un paramètre réglable. Le procédé peut inclure le guidage itératif du trépan de forage pour obtenir la valeur mise à jour pour le paramètre de forage sélectionné en appliquant la valeur de commande mise à jour pour l'au moins un paramètre réglable au trépan de forage 25 pendant la formation du puits de forage. Exemple n° 2 : Le procédé selon l'exemple n° 1 peut présenter le modèle d'ingénierie étant soumis à au moins une contrainte non linéaire. Exemple n° 3 : Le procédé selon l'un quelconque des exemples n° 1 à 2 peut présenter un paramètre de forage sélectionné incluant un taux de pénétration (ROP) et le modèle 30 d'ingénierie comprenant une constante de forage et au moins une constante de corrélation déterminée par ajustement de régression ou optimisation bayésienne. Exemple n° 4: Le procédé selon l'un quelconque des exemples n° 1 à 3 peut présenter une fonction objectif qui inclut une fonction de perte et peut présenter une minimisation ou maximisation de la fonction de perte. 35 Exemple n° 5: Le procédé selon l'un quelconque des exemples n° 1 à 4 peut 2017-IPM-101185-U1 -FR 12 présenter un paramètre de forage sélectionné incluant au moins une énergie mécanique spécifique hydraulique (HMSE), ou un taux de pénétration (ROP) sur une énergie mécanique spécifique hydraulique (ROP/HMSE), et le modèle d'ingénierie comprend un coefficient de frottement et au moins un élément parmi une force d'impact, un couple, une chute de pression et 5 une zone de trépan. Exemple n° 6: Procédé selon l'un quelconque des exemples n° 1 à 5, dans lequel au moins une des nouvelles données ou l'au moins un paramètre réglable incluant au moins un élément parmi le poids sur trépan (WOB), les rotations par minute (RPM) et le taux de débit. 10 Exemple n° 7: Procédé selon l'un quelconque des exemples n° 1 à 6, dans lequel la modification de la fonction d'objection peut inclure la modification de la fonction objectif par optimisation stochastique en utilisant un échantillonnage bayésien sur la base d'une amélioration attendue et en calculant une amélioration réelle en utilisant un modèle gaussien. Exemple n° 8 : Le procédé selon l'un quelconque des exemples n° 1 à 7 peut 15 présenter le modèle d'ingénierie comprenant une constante de forage et au moins une constante de corrélation déterminée par ajustement de régression ou optimisation bayésienne. Exemple n° 9: Le procédé selon l'un quelconque des exemples n° 1 à 8 peut présenter une contrainte non linéaire comprenant au moins un élément parmi le tourbillon, le couple et la traînée, et le taux de pompage. 20 Exemple n° 10: Un système peut inclure un agencement de forage et un dispositif informatique en communication avec l'agencement de forage, le dispositif informatique permettant de guider de manière itérative un trépan de forage relié à l'agencement de forage. Le dispositif informatique peut permettre d'appliquer un modèle d'ingénierie à des données reçues à une itération. Le dispositif informatique peut permettre de modifier une fonction objectif 25 produite à partir du modèle d'ingénierie à l'itération pour fournir une valeur de réponse pour un paramètre de forage sélectionné et une valeur de commande pour au moins un paramètre réglable en temps réel. Le dispositif informatique peut permettre d'appliquer la valeur de commande pour l'au moins un paramètre réglable pendant que le trépan de forage forme un puits de forage. Exemple n° 11 : Système selon l'exemple n° 10, dans lequel la modification 30 de la fonction d'objection peut inclure la modification de la fonction objectif par optimisation stochastique en utilisant un échantillonnage bayésien. Exemple n° 12 : Le système selon l'un quelconque des exemples n° 10 à 11 peut présenter un paramètre de forage sélectionné comprenant un taux de pénétration (ROP) et le modèle d'ingénierie comprend une constante de forage et au moins une constante de corrélation 35 déterminée par ajustement de régression ou optimisation bayésienne. 2017-IPM-101185-U1 -FR 13 Exemple n° 13 : Le système selon l'un quelconque des exemples n° 10 à 12 peut présenter une fonction objectif qui inclut une fonction de perte, et peut présenter une minimisation ou une maximisation de la fonction de perte. Exemple n° 14 : Le système selon l'un quelconque des exemples n° 10 à 13 5 peut présenter un paramètre de forage sélectionné incluant au moins une énergie mécanique spécifique hydraulique (HMSE), ou un taux de pénétration (ROP) sur une énergie mécanique spécifique hydraulique (ROP/HMSE), et le modèle d'ingénierie comprend un coefficient de frottement et au moins un élément parmi une force d'impact, un couple, une chute de pression et une zone de trépan. 10 Exemple n° 15 : Le système selon l'un quelconque des exemples n° 10 à 14 peut présenter au moins une des nouvelles données ou l'au moins un paramètre réglable incluant au moins un élément parmi le poids sur trépan (WOB), les rotations par minute (RPM) et le taux de débit. Exemple n° 16 : Le système selon l'un quelconque des exemples n° 10 à 15 15 peut présenter un dispositif informatique qui permet de modifier la fonction objectif par optimisation stochastique en utilisant un échantillonnage bayésien sur la base d'une amélioration attendue et en calculant une amélioration réelle en utilisant un modèle gaussien. Exemple n° 17: Le système selon l'un quelconque des exemples n° 10 à 16 peut présenter un modèle d'ingénierie qui est soumis à au moins une contrainte non linéaire. 20 Exemple n° 18: Le système selon l'un quelconque des exemples n° 10 à 17 peut présenter une contrainte non linéaire comprenant au moins un élément parmi le tourbillon, le couple et la traînée et le taux de pompage. L'exemple n° 19 peut inclure un support lisible par ordinateur non transitoire qui inclut en outre des instructions qui sont exécutables par un dispositif de traitement pour 25 amener le dispositif de traitement à exécuter de façon répétée un procédé. Le procédé peut inclure la réception de nouvelles données associées à un puits de forage étant formé par un trépan de forage sur une période de temps. Le procédé peut inclure l'application d'un modèle d'ingénierie aux nouvelles données pour produire une fonction objectif définissant un paramètre de forage sélectionné. Le procédé peut inclure la modification de la fonction objectif pour fournir 30 une valeur de réponse mise à jour pour le paramètre de forage sélectionné et une valeur de commande mise à jour pour au moins un paramètre réglable. Le procédé peut inclure le guidage du trépan de forage pour obtenir la valeur de réponse mise à jour pour le paramètre de forage sélectionné en appliquant la valeur de commande mise à jour pour l'au moins un paramètre réglable au trépan de forage pendant la formation du puits de forage. 35 Exemple n° 20: Le support lisible par ordinateur non transitoire selon 2017-IPM-101185-U1 -FR 14 l'exemple n° 19 peut présenter des instructions qui amènent le dispositif de traitement à présenter potentiellement un paramètre de forage sélectionné incluant un taux de pénétration (ROP) et le modèle d'ingénierie comprenant une constante de forage et au moins une constante de corrélation déterminée par ajustement de régression ou optimisation bayésienne. 5 Exemple n° 21 : Le support lisible par ordinateur non transitoire selon l'un quelconque des exemples n° 19 à 20 peut présenter des instructions qui amènent le dispositif de traitement à utiliser un paramètre de forage sélectionné qui inclut au moins un élément parmi le taux de pénétration (ROP), l'énergie mécanique spécifique hydraulique (HMSE) et le taux de pénétration sur l'énergie mécanique spécifique hydraulique (ROP/HMSE). 10 Exemple n° 22: Le support lisible par ordinateur non transitoire selon l'un quelconque des exemples n° 19 à 21 peut présenter des instructions qui amènent le dispositif de traitement à modifier une fonction objectif qui inclut une fonction de perte. Exemple n° 23 : Le support lisible par ordinateur non transitoire selon l'un quelconque des exemples n° 19 à 22 peut présenter des instructions qui amènent le dispositif de 15 traitement à modifier la fonction objectif en minimisant ou en maximisant une fonction de perte en utilisant une optimisation stochastique ou une optimisation bayésienne. Exemple n° 24 : Le support lisible par ordinateur non transitoire selon l'un quelconque des exemples n° 19 à 23 peut présenter des instructions qui amènent le dispositif de traitement à utiliser au moins une des nouvelles données ou l'au moins un paramètre réglable qui 20 inclut au moins un élément parmi le poids sur trépan (WOB), les rotations par minute (RPM) et le taux de débit. Exemple n° 25 : Le support lisible par ordinateur non transitoire selon l'un quelconque des exemples n° 19 à 24 peut présenter des instructions qui amènent le dispositif de traitement à modifier la fonction objectif par optimisation stochastique en utilisant un 25 échantillonnage bayésien sur la base d'une amélioration attendue et en calculant une amélioration réelle en utilisant un modèle gaussien. Exemple n° 26 : Le support lisible par ordinateur non transitoire selon l'un quelconque des exemples n° 19 à 25 peut présenter des instructions qui amènent le dispositif de traitement à appliquer un modèle d'ingénierie qui est soumis à au moins une contrainte non 30 linéaire. Exemple n° 27 : Le support lisible par ordinateur non transitoire selon l'un quelconque des exemples n° 19 à 26 peut présenter des instructions qui amènent le dispositif de traitement à utiliser une contrainte non linéaire comprenant au moins un élément parmi un tourbillon, un couple et une traînée, et un taux de pompage. 35 Exemple n° 28: Un Support lisible par ordinateur non transitoire présentant 2017-IPM-101185-U1-FR 15 des instructions qui sont exécutables par un dispositif de traitement pour amener le dispositif de traitement à exécuter le procédé selon l'un quelconque des exemples n° 1 à 9. La description précédente de certains exemples, y compris des exemples illustrés, a été présentée uniquement à des fins d'illustration et de description et n'est pas destinée 5 à être exhaustive ou à limiter l'invention aux formes précises divulguées. De nombreuses modifications, adaptations et utilisations de ceux-ci seront évidentes pour l'homme du métier sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS1. Procédé consistant à: recevoir une pluralité d'itérations de nouvelles données associées à un 5 puits de forage étant formé par un trépan de forage sur une période de temps ; à chaque itération de la pluralité d'itérations sur la période de temps, appliquer un modèle d'ingénierie aux nouvelles données pour produire une fonction objectif définissant un paramètre de forage sélectionné ; modifier la fonction objectif à chaque itération en temps réel pour fournir 10 une valeur de réponse mise à jour pour le paramètre de forage sélectionné et une valeur de commande mise à jour pour au moins un paramètre réglable ; et guider itérativement le trépan de forage pour obtenir la valeur de réponse mise à jour pour le paramètre de forage sélectionné en appliquant la valeur de commande mise à jour pour l'au moins un paramètre réglable au trépan de forage pendant que le puits de forage est 15 en cours de formation. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le modèle d'ingénierie est soumis à au moins une contrainte non linéaire. 20 3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le paramètre de forage sélectionné comprend un taux de pénétration (ROP) et le modèle d'ingénierie comprend une constante de forage et au moins une constante de corrélation déterminée par ajustement de régression ou optimisation bayésienne. 25 4. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le paramètre de forage sélectionné est au moins un élément parmi l'énergie mécanique spécifique hydraulique (HMSE) et le taux de pénétration (ROP) par rapport à l'énergie mécanique spécifique hydraulique (ROP/HMSE), et le modèle d'ingénierie comprend un coefficient de frottement et au moins un élément parmi une force d'impact, un couple, une chute de pression et une zone de trépan. 30 5. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la fonction objectif comprend une fonction de perte et la modification de la fonction objectif comprend la minimisation ou la maximisation. 2017-IPM-101185-U1 -FR 17 6. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel au moins un élément parmi les nouvelles données et l'au moins un paramètre réglable comprend au moins un élément parmi le poids sur trépan (WOB), les rotations par minute (RPM) et le taux de débit. 7. Procédé selon la revendication 1 ou 3, dans lequel la modification de la fonction objectif à chaque itération comprend une optimisation stochastique utilisant un échantillonnage bayésien sur la base d'une amélioration attendue et calculant une amélioration réelle en utilisant un modèle gaussien. 8. Procédé selon la revendication 2, dans lequel l'au moins une contrainte non linéaire comprend au moins un élément parmi le tourbillon, le couple et la traînée, et le taux de pompage. 9. Support lisible par ordinateur non transitoire incluant des instructions qui sont exécutables par un dispositif de traitement pour amener le dispositif de traitement à exécuter le procédé selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4 ou 8. 10. Système comprenant- un dispositif de forage ; et un dispositif informatique en communication avec l'agencement de forage, le dispositif informatique permettant de guider de manière itérative un trépan de forage relié à l'agencement de forage : en appliquant un modèle d'ingénierie aux données reçues à une itération ; en modifiant une fonction objectif produite à partir du modèle d'ingénierie à l'itération pour fournir une valeur de réponse pour un paramètre de forage sélectionné et une valeur de commande pour au moins un paramètre réglable ; et en appliquant la valeur de commande pour l'au moins un paramètre réglable en temps réel pendant que le trépan de forage forme un puits de forage. 11. Système selon la revendication 10, dans lequel le paramètre de forage sélectionné comprend un taux de pénétration (ROP) et le modèle d'ingénierie comprend une constante de forage et au moins une constante de corrélation déterminée par ajustement de régression ou optimisation bayésienne. 2017-IPM-101185-U1-FR 18 12. Système selon la revendication 10, dans lequel le paramètre de forage sélectionné est au moins un élément parmi l'énergie mécanique spécifique hydraulique (HMSE) et le taux de pénétration (ROP) sur l'énergie mécanique spécifique hydraulique (ROP/HMSE), et le modèle d'ingénierie comprend un coefficient de friction et au moins un élément parmi une 5 force d'impact, un couple, une chute de pression et une zone de trépan. 13. Système selon la revendication 10, 11 ou 12, dans lequel la fonction objectif comprend une fonction de perte et la modification de la fonction d'objection comprend la maximisation ou la minimisation. 10 14. Système selon la revendication 10, 11 ou 12, dans lequel le modèle d'ingénierie comprend au moins une contrainte non linéaire comprenant au moins un élément parmi un tourbillon, un couple et une traînée, ou un taux de pompage. 15 15. Système selon la revendication 14, dans lequel au moins l'une des données ou l'au moins un paramètre réglable comprend au moins un élément parmi le poids sur trépan (WOB), les rotations par minute (RPM) et le taux de débit. 20