(57)【要約】  一般的な実施では、掘削現場からの岩石試料に関するデータが受信される。岩石試料データに基づき熱的−力学的相互作用モデルが生成される。熱的−力学的相互作用モデルは、レーザビーム源から放出されたレーザビームにより岩石試料の露出表面上に放射された熱のモデル化を介して穿孔チャネル周りの掘進速度及び機械的損傷を特定するために、使用される。特定された掘進速度及び機械的損傷は、掘削現場における穿孔に使用されるべきレーザビーム源の有効性を評価するために使用される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
１又は複数のプロセッサによって実行されコンピュータで実施される方法であって：
掘削現場からの岩石試料に関する岩石試料データを受けるステップと；
前記岩石試料データに基づき熱的−力学的相互作用モデルを生成するステップと；
前記熱的−力学的相互作用モデルから、レーザビーム源から放出されたレーザビームによって前記岩石試料の露出表面に放射された熱のモデル化を介して穿孔チャネルの周りにおける掘進速度及び機械的損傷を特定するステップと；
前記特定された掘進速度及び機械的損傷に基づき前記掘削現場において穿孔に使用されるレーザビーム源の有効性を評価するステップと、を備える
方法。
【請求項２】
前記機械的損傷は、前記岩石試料の内部における変形及び損傷プロセスを含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記岩石試料は、任意の傾斜方向及び傾斜角度を持つ一様に分布された層理面を含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記岩石試料は、等方的又は異方的である、
請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記岩石試料は、均質又は不均一である、
請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記レーザビームがガウスビームである、
請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記方法は：前記レーザビームによって前記岩石試料の前記露出表面に放射された熱のモデル化を介して温度伝搬、熱膨張、及び熱的−力学的相互作用を特定するステップをさらに備える、
請求項１に記載の方法。
【請求項８】
加熱境界が、前記熱的−力学的相互作用モデル内における前記穿孔チャネルの進展中に動的に更新される、
請求項１に記載の方法。
【請求項９】
融解及び気化プロセスにおいて生じる相変化は、前記熱的−力学的相互作用モデル内における融解及び気化の潜熱によって説明される、
請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記熱的−力学的相互作用モデルは、前記岩石試料内の熱伝達をシュミュレーションし、また熱エネルギーは、過渡的熱伝導方程式に従って前記熱的−力学的相互作用モデルに記載された熱伝導の形式で伝搬する、
請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記過渡的熱伝導方程式は：
【数Ｃ１１】
2021514464.tif 000012
に従って記述され、
ここで、ρ［ｋｇ／ｍ３］は、前記岩石試料の密度であり、Ｃｖ［Ｊ／（ｋｇＣ）］は、前記岩石試料の一定体積の比熱であり、ｔ［ｓ］は、時間であり、Ｔは、温度［℃］であり、ｋ［Ｗ／（ｍ℃）］は、前記岩石試料の熱伝導性であり、ｑｖ［Ｗ／ｍ３］は、容量での測定の熱源強度である、
請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記岩石試料の塑性機械的な挙動は、
【数Ｃ１２】
2021514464.tif 000013
に従って、せん断降伏において非関連流れ則を有する任意の破壊基準に従うと共に引っ張り降伏において関連流れに従い、
ここで、ｆｓは、せん断破壊基準であり、σ１は、最大主応力であり、σ３は、最小主応力であり、φは、摩擦角であり、Ｃ０は、凝集強度であり、ｆｔは、引っ張り破壊基準であり、σｔは、引っ張り強度である、
請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
コンピュータにより読み出し可能であり１又は複数の非一時的な記憶媒体であって、前記記憶媒体は、１又は複数のプロセッサに結合されると共に前記記憶媒体に格納された命令を有し、前記命令は、前記１又は複数のプロセッサによって実行されるとき、前記１又は複数のプロセッサに動作を実行させ、前記動作は：
掘削現場から岩石試料に関する岩石試料データの受信し；
前記岩石試料データに基づき熱的−力学的相互作用モデルを作成し；
前記熱的−力学的相互作用モデルから、レーザビーム源から放出されたレーザビームによって前記岩石試料の露出表面に放射された熱のモデル化を介して穿孔チャネルの周りの掘進速度及び機械的損傷を特定し；及び
前記特定された掘進速度及び機械的損傷に基づき前記掘削現場において穿孔に使用される前記レーザビーム源の有効性を評価する、
コンピュータにより読み出し可能であり１又は複数の非一時的な記憶媒体。
【請求項１４】
前記機械的損傷は、前記岩石試料内の変形及び損傷プロセスを含む、
請求項１３に記載のコンピュータにより読み出し可能であり１又は複数の非一時的な記憶媒体。
【請求項１５】
前記岩石試料は、任意の傾斜方向及び傾斜角度を持ち均一に分布された層理面を含む、
請求項１３に記載のコンピュータにより読み出し可能であり１又は複数の非一時的な記憶媒体。
【請求項１６】
前記動作は、更に、前記レーザビームによって前記岩石試料の露出表面に放射された前記熱の前記モデル化を通して温度伝搬、熱膨張、及び前記熱的−力学的相互作用モデルを特定すること、を含む、
請求項１３に記載のコンピュータにより読み出し可能であり１又は複数の非一時的な記憶媒体。
【請求項１７】
コンピュータに実装されるシステムであって、
１又は複数のプロセッサと；
前記１又は複数のプロセッサに結合されコンピュータにより読み出し可能な記憶デバイスであって、前記記憶デバイスは、前記記憶デバイス上に格納された命令を有し、前記命令は、前記１又は複数のプロセッサによって実行されると、前記１又は複数のプロセッサに、動作を実行させ、該動作は：
掘削現場からの岩石試料に関する岩石試料データを受け取り；
前記岩石試料データに基づき熱的−力学的相互作用モデルを生成し；
前記熱的−力学的相互作用モデルから、レーザビーム源から放出されたレーザビームによって前記岩石試料の露出表面に照射された熱のモデル化を介して穿孔チャネルの周りにおける掘進速度及び機械的損傷を特定し；
前記特定された掘進速度及び機械的損傷に基づき前記掘削現場において穿孔に使用されるべき前記レーザビーム源の有効性を評価する、ことを備える
コンピュータに実装されるシステム。
【請求項１８】
加熱境界は、前記熱的−力学的相互作用モデル内の前記穿孔チャネルの進捗中に動的に更新される、
請求項１７に記載のコンピュータに実装されるシステム。
【請求項１９】
融解及び気化プロセスにおいて生じる相変化は、前記熱的−力学的相互作用モデル内の融合及び気化の潜熱によって説明される、
請求項１７に記載のコンピュータに実装されるシステム。
【請求項２０】
前記熱的−力学的相互作用モデルは、前記岩石試料内の熱伝達をシュミュレーションし、熱エネルギーは、過渡的熱伝導方程式に従って前記熱的−力学的相互作用モデルに記載された熱伝導の形式で伝搬する、
請求項１７に記載のコンピュータに実装されるシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先権の主張
【０００２】
本出願は、２０１８年２月１６日に出願された米国特許出願第６２／７１０，４０７号の優先権を主張し、その全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
【０００３】
技術分野
【０００４】
本願は、炭化水素の探査を改善するための方法、システム、及び装置に関する。
【背景技術】
【０００５】
穿孔は、坑井を貯留槽（リザーバ）に接続するために、また生産抗井とリザーバ構成物との間に流体が流れる導通経路を生成するために、抗井の保護管（ケーシング）又は保護用の遮蔽物（ライナー）に穿孔された穴である。覆い隠された穴（ｃａｓｅｄ  ｈｏｌｅ）の終りでは、抗井は、生産のために望まれる地層（ｆｏｒｍａｔｉｏｎ）セクションを越えて下に掘削される。ケーシング又はライナーを伸ばして、該地層を裸孔（ウェルボア）から離す。抗井の完成は、一連の指向性爆薬を所望の深さまで下に走らせると共に、ケーシング又はライナーを穿孔するために該指向性爆薬を爆発させる、ことを包含できる。このような穿孔技術は、しかしながら、穿孔チャネル（穿孔の経路）の周りの岩石地層に機械的圧縮損傷及び浸透性損失を導入する可能性がある。
【発明の概要】
【０００６】
本願は、方法及びシステムを開示しており、該方法及びシステムは、抗井の穿孔のためのレーザ加熱技術を改善するための、コンピュータにより実施される方法、コンピュータプログラム生産物、及びコンピュータシステムを含む。
【０００７】
一般的な実施では、岩石試料に関するデータが、掘削現場から受け取られる。熱的−力学的相互作用（熱的−機械的相互作用）モデルが、岩石試料日付に基づいて生成される。熱的−力学的相互作用モデルは、レーザビーム源から放出されたレーザビームによって岩石試料の露出表面に照射された熱のモデリングを通して、穿孔チャネル周りの掘進速度（ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ  ｒａｔｅ、貫通速度、貫通率）及び機械的損傷を特定するために使用される。特定された掘進速度及び機械的損傷は、掘削現場において穿孔に使用されるべきレーザビーム源の有効性を評価するために使用される。
【０００８】
実施は、岩石試料の上面のところで高出力レーザビームによって加熱された岩石試料の内側における熱伝導、熱的−力学的相互作用、並びに機械的な応力、変形及び損傷プロセスを捕捉するために採用された熱的−力学的相互作用モデルを含み、該岩石試料は、等方的又は異方的、均質又は不均一であり得る。熱的−力学的相互作用モデルは、レーザビームを用いる加熱によって生成された穿孔チャネルの周りの掘進の進捗及び機械的な損傷を予測することができる。
【０００９】
本明細書の主題の１又は複数の実施の詳細は、添付の図面、及びその後の説明に記載される。主題の他の特徴、態様、及び利点は、説明、図面、及び特許請求の範囲から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、熱的−力学的相互作用モデルの概略的なグラフを示す図である。
【図２】図２は、正規化された距離の関数としての入射パワー密度を示す。
【図３】図３は、温度依存性の比熱の形態において潜熱の収容を示す。
【図４】図４は、岩石試料をモデル化するための潜在的な数値離散化を示すブロックモデルを描く。
【図５Ａ】図５Ａは、岩石試料を備える均質な及び不均一な材料を示す。
【図５Ｂ】図５Ｂは、岩石試料を備える均質な及び不均一な材料を示す。
【図５Ｃ】図５Ｃは、岩石試料を備える均質な及び不均一な材料を示す。
【図５Ｄ】図５Ｄは、岩石試料を備える均質な及び不均一な材料を示す。
【図６Ａ】図６Ａは、ある時間間隔において多様な層理粘着力の影響を測定する岩石試料へ上のレーザ穿孔のモデル化からの例示的結果を示す。
【図６Ｂ】図６Ｂは、ある時間間隔において多様な層理粘着力の影響を測定する岩石試料上へのレーザ穿孔のモデル化からの例示的結果を示す。
【図６Ｃ】図６Ｃは、ある時間間隔において多様な層理粘着力の影響を測定する岩石試料上へのレーザ穿孔のモデル化からの例示的結果を示す。
【図６Ｄ】図６Ｄは、ある時間間隔において多様な層理粘着力の影響を測定する岩石試料上へのレーザ穿孔のモデル化からの例示的結果を示す。
【図７Ａ】図７Ａは、ある時間間隔において多様な層理粘着力の影響を測定する岩石試料上へのレーザ穿孔のモデル化からの例示的結果を示す。
【図７Ｂ】図７Ｂは、ある時間間隔において多様な層理粘着力の影響を測定する岩石試料上へのレーザ穿孔のモデル化からの例示的結果を示す。
【図７Ｃ】図７Ｃは、ある時間間隔において多様な層理粘着力の影響を測定する岩石試料上へのレーザ穿孔のモデル化からの例示的結果を示す。
【図７Ｄ】図７Ｄは、ある時間間隔において多様な層理粘着力の影響を測定する岩石試料上へのレーザ穿孔のモデル化からの例示的結果を示す。
【図８Ａ】図８Ａは、ある時間間隔において多様な層理粘着力の影響を測定する岩石試料上へのレーザ穿孔のモデル化からの例示的結果を示す。
【図８Ｂ】図８Ｂは、ある時間間隔において多様な層理粘着力の影響を測定する岩石試料上へのレーザ穿孔のモデル化からの例示的結果を示す。
【図８Ｃ】図８Ｃは、ある時間間隔において多様な層理粘着力の影響を測定する岩石試料上へのレーザ穿孔のモデル化からの例示的結果を示す。
【図８Ｄ】図８Ｄは、ある時間間隔において多様な層理粘着力の影響を測定する岩石試料上へのレーザ穿孔のモデル化からの例示的結果を示す。
【図９】図９は、特定された掘進速度及び機械的な損傷に基づき、掘削現場における穿孔に使用されるべきレーザビーム源の有効性を評価するための例示的なプロセスの流れ図を示す。
【図１０】図１０は、実施に従って本開示において説明されるような、説明されたアルゴリズム、方法、関数、プロセス、フロー、及びプロシージャに関連付けられた計算機能を提供するために使用された例示的なコンピュータシステムのブロック図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本開示は、一般に、炭化水素、及び地下に置かれた他の資源の探査に使用された、抗井のケーシング（保護管）又は抗井のライナー（保護用の遮蔽物）の穿孔をモデル化するための最適化方法を記載する。開示は、任意の当業者が、１又は複数の特定の実施の文脈において該開示された主題を作成すると共に使用することを可能にするために提示される。該開示された実施に対する様々な修正は、当業者に対して容易に明らかなるであろうし、また本明細書で規定された一般的な原理は、本開示の範囲から逸脱することなく、他の実施及び応用に適用され得る。これ故に、本開示は、説明され又は図示された実施に限定されるべきと意図されておらず、本開示には、本明細書で開示された原理及び特徴と整合する最も広い範囲が与えられるべきである。
【００１２】
穿孔チャネルの周囲の岩石層における機械的圧密の損傷及び透過率の損失を低減し又は排除するために、レーザ加熱技術が、裸孔（ウェルボア）内のケーシング又はライナーに穿孔するために採用されてもよい。レーザ加熱技術を用いた穿孔は、また、以下の可能性がある：機械的圧密の損傷を防止すること；貯留層の透水係数の損失を避けること；及び、岩石試料の透水性を増加させること。モデリング及び実験を介したこのようなレーザ加熱技術のシミュレーションは、技術を改善すると共にそれら技術の所望結果を増加させるために使用されることができる。しかしながら、実験室における実験は、小さな岩石試料に限定されることがあり、そこで、レーザ発振プロセスにおける不均一性及び不連続性の影響が、適切に試験されないことがある。加えて、貯留層内の岩盤に作用する力学的な、水力学的な、及び熱的な負荷を実験室環境において複製することが困難である。
【００１３】
前述のことを考慮すると、説明された熱的−力学的相互作用システムは、以下のものを含むことができ、該以下のものは、テンプレート形式であってもよい：穿孔プロセスにおける熱的−機械的−相変化物理を３次元モデル化すること；融解及び気化の相変化吸収エネルギーを温度依存比熱に収容すること、レーザ照射−トンネル−進展（ｌａｓｅｄ−ｔｕｎｎｅｌ−ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）アルゴリズム、及び予測ツール。説明されたシステムは、抗井の穿孔のためのレーザ加熱技術をシュミュレーションするために使用されることができる。説明されたシステムは、例えばレーザビームを用いる加熱によって生成された穿孔チャネルの周りにおける掘進の進捗及び機械的な損傷を予測するために使用されることができる。説明されたシステムは、また、以下のものを、例えばシュミュレーションできる：熱伝導のキャプチャ（ｃａｐｔｕｒｅ）、並びにそのような技術の熱的−機械的な相互作用及び機械的な応力。さらに、説明されたシステムは、各試料の内部の変形及び損傷の過程をモデル化できる上面において高出力レーザビームにより岩石試料を加熱することをシュミュレーションするために使用されることができる。このような岩石試料は、例えば、等方的又は異方的、及び均質又は不均一であってもよい。
【００１４】
図１は、熱的−力学的相互作用モデル１００の概略グラフを示す。モデル１００は、レーザビーム源１１０と、ガウスビーム１２０と、岩石試料１３０とを含む。レーザビーム源１１０は、電磁放射の誘導放出に基づく光増幅の過程を介して光を放出する装置である。ガウスビーム１２０は、レーザビーム源１１０から放射され、該レーザビーム源は、半値半幅（ＨＷＨＭ）パワーとして与えられる。ガウスビーム１２０は、単色電磁放射のビームであり、その横方向電磁場の振幅プロファイルは、ガウス関数によって与えられる。岩石試料１３０は、等方性又は異方性の試料だけでなく、均質又は不均一な試料であってもよい。レーザビームの中心点から離れた距離は、ｒとしてラベル付けされ、またガウスビーム１２０の半径は、Ｒｂとしてラベル付けされる。モデル１００は、岩石試料１３０の表面に作用するレーザビーム１２０をシュミュレーションするために使用されることができる。
【００１５】
説明されたシステム内においては、モデル１００の要素は、熱的要素及び機械的要素の両方をシュミュレーションする穿孔プロセスをシュミュレーションするようにモデル化されことができる。このようなモデルでは、穿孔プロセスは、岩石試料１３０の露出された表面に熱を放射するレーザビーム１２０前面によって動作させられる。温度伝搬、熱膨張、熱的−力学的相互作用は、岩石の弾塑性の構造性の（ｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｖｅ）機械的応答を固体媒質中の熱伝導に結合することによってモデル化される。溶融及び気化の過程において生じる相変化は、融解及び気化の潜熱によって説明される。加熱の境界は、穿孔チャネルの進展中に動的に更新される。このモデルは、せん断及び引張の損傷だけでなく、掘進速度及び機械的損傷を予測するために使用されることができ、せん断及び引張の損傷は、貯留層の透水係数を高める可能性がある。パラメトリックスタディが、また、例えば材料特性；応力比；形状及び速度といった、貫通の進捗に関するレーザビーム特性の影響；及び機械的損傷を調べるために、該モデルを用いて実施されることができる。
【００１６】
いくつかの実施では、モデル及びシミュレーションが、ＦＩＳＨを使用して実施されることができ、ＦＩＳＨは、３次元における連続体の高速ラグランジアン解析を提供する組み込みプログラミング言語である（ＦＬＡＣ３Ｄ、Ｆａｓｔ  Ｌａｇｒａｎｇｉａｎ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  ｏｆ  Ｃｏｎｔｉｎｕａ  ｉｎ  ３  Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ）。ＦＩＳＨは、Ｆｏｒｔｒａｎ及びＣ＋＋と同様に、独立した高レベルプログラミング言語として使用されることができる。ＦＬＡＣ３Ｄにおける組み込みプログラミング言語として、ＦＩＳＨは、ＦＬＡＣ３Ｄモデルのデータ及び計算手順にアクセスでき、これらを修正できる。モデル１００をモデル化するために使用されたシミュレータは、テンプレート形式で実施されるようにしてもよい。いくつかの実施では、入力データ及び計算サブルーチンは別々である。
【００１７】
いくつかの実施では、レーザビーム源１１０は、空間的にガウス状プロファイル１２０で分布された連続波（ＣＷ）レーザビームを生成する。このような例では、半径方向の強度分布は次のように定義される：
【００１８】
【数１】
2021514464.tif 000002
【００１９】
ここで、ｒは、ビーム中心点からの半径距離（図１参照）であり；Ｒは、ガウスビーム半径であり；及び、Ｉ０［Ｗ／ｍ２］は、以下のような放射照度−パワー関係から導出された軸上強度である：
【００２０】
【数２】
2021514464.tif 000003
【００２１】
ここで、Ｐｔ［Ｗ］は、ガウスビーム１２０の全パワーである。例えば、２５ミリメートル（ｍｍ）のウエストを持つ５ミリワット（ｍＷ）のレーザビームは、Ｉｏ＝［Ｗ／ｃｍ２］を生じる。さまざまな総電力値２００を持つ強度Ｉｒは、図２に示されており、図２では、２倍のガウス半径のところで、強度がそのピーク値の０．００３％まで減少し、これ故に無視されることができる。
【００２２】
いくつかの実施では、乾燥岩石における熱伝達がモデル化され、以下のことが仮定される：該熱エネルギーが、過渡的熱伝導方程式によって記述できる熱伝導の形で伝搬する：
【００２３】
【数３】
2021514464.tif 000004
【００２４】
ここで、ρ［ｋｇ／ｍ３］は、岩石試料１３０といった岩石試料の密度であり、Ｃｖ［Ｊ／（ｋｇＣ）］は、岩石試料１３０の一定体積の比熱であり、ｔ［ｓ］は、時であり、Ｔは、温度［℃］であり、ｋ［Ｗ／（ｍ℃）］は、岩石試料の熱伝導率であり、ｑｖ［Ｗ／ｍ３］は、容量での測定の熱源強度である。レーザ源１１０といったレーザのモデル化では、岩石試料１３０といった岩石試料を加熱するとき、ｑｖは、ガウスビーム１２０といったレーザビームの放射線に曝された表面におけるエレメントに供給される。
【００２５】
いくつかの実施では、岩石試料１３０は機械的塑性降伏状態に陥る前に線形−弾性的に振る舞うことが仮定される：
【００２６】
【数４】
2021514464.tif 000005
【００２７】
ここで、σｉｊ［Ｐａ］は全応力であり、Ｇ［Ｐａ］は岩石試料のせん断弾性率であり、εｉｊは全歪みであり、Ｋ［Ｐａ］は岩石試料１２０の体積弾性率である。
【００２８】
いくつかの実施では、岩石試料１３０といった岩石試料の塑性機械的な挙動が、せん断降伏において非関連流れ則（ｎｏｎ−ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ  ｆｌｏｗ  ｒｕｌｅ）にしかし引張降伏において関連流れ（ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ  ｆｌｏｗ）に従う状態で、モール・クーロンの破壊基準といった任意の破壊基準に従う。
【００２９】
【数５】
2021514464.tif 000006
【００３０】
【数６】
2021514464.tif 000007
【００３１】
ここで、ｆｓはせん断破壊基準を示し、σ１は最大主応力であり、σ３は最小主応力であり、Φは摩擦角であり、Ｃ０は凝集力であり、ｆｔは引張破壊基準であり、σｔは引張強さである。ｆｓ≧０の場合にせん断破壊が生し、ｆｔ≧０の場合に引張破壊が生じる。
【００３２】
いくつかの実施では、機械的応力は、熱膨張を介して温度変化と結合されて、例えば、構成関係（式５）では、歪成分は、熱的に誘起される変形に適応するために調整される必要がある：
【００３３】
【数７】
2021514464.tif 000008
【００３４】
ここで、αｔ［ｌ／℃］は線熱膨張係数であり、δｉｊはクロネッカーデルタである。
【００３５】
いくつかの実施では、レーザビーム加熱に起因して、露出された表面の材料の薄層が、レーザエネルギーの吸収によって溶融する。しばらくすると、この層の表面は、気化温度に達した後に、気化する。蒸気が急激に膨張すると、ある量の物質が、溶融プールから押し出されたときに、再凝固することがある。２つの相変化、例えば融解及び気化に加えて、レーザ加熱プロセスは、また、融解材料の自由表面流、伝導及び対流を介した多相の熱伝達、気化ガスの動力学、再固化、等を伴う。説明されたシステムでは、潜熱は、時間に依存する比熱の形式で考慮され、例えば比熱は、融点及び蒸発点の辺りにおいてある温度範囲を横切り、図３に例示されるように、この範囲にわたって潜熱が吸収されるように、調整され、図３には、温度に依存する比熱３００の形式で潜熱を引き受けることが描かれている。
【００３６】
岩石の異方性は、それら岩石の力学的な、水力学的な、熱的な性質において反映される。例えば、層状貫入岩（ｌａｙｅｒｅｄ  ｒｏｃｋ）は、弾性係数が該層に垂直な及び平行な方向において著しく異なるものであって、該層状貫入岩の弾性応答は、横等方性モデルでモデル化できる。該岩に埋め込まれた弱面（ｗｅａｋ  ｐｌａｎｅ）の強度が岩石マトリックス（石基）と異なる場合、該岩石の塑性挙動は、ユビキタスジョイントモデルによって記述されることができる。同様に、層状貫入岩は、異なる方向に異なる熱特性（例えば、伝導率）及び異なる水理特性（例えば、透水性）を有しており、これらは、異方性の熱モデル及び流体モデルによってモデル化されることができる。図４は、ブロック４００のモデルを示す。描かれているように、ブロックモデル４００の左側は、１２３ｃｍ３の岩石試料をモデル化するための潜在的な数値離散化を示しており、これは、以下のようなものであり得る：図５Ａに示されるように、すべての要素に関して一致する物質特性を持つ等方的で均質なもの；図５Ｂに示されるように、異方性であるが均質（例えば、一様に／ランダムに分布されている不均一な鉱物）であるもの；図５Ｃに示されるように、ユビキタスジョイントを持ち等方性であるが不均一のもの；或いは、図５Ｄに示されるように、特定の範囲において配向された離散的な破砕を含むもの。異なる構成モデル、又は異なる機械的特性を持つ同じ構成モデルを、説明されたシステム内のモデルにおける各要素に割り当てできるので、不均一性が、開発されたシミュレータに自然に適応させられることができる。
【００３７】
図６Ａから図６Ｄ、図７Ａから図７Ｄ、及び図８Ａから図８Ｄは、どのようにして層理（ｂｅｄｄｉｎｇ）の凝集強度が、様々な加熱時間を用いてレーザによって生成された穿孔チャネルの周囲の機械的損傷に影響するか、を描く。図６Ａから図６Ｄは、層理の凝集強度＝５％のマトリックス（石基）凝集強度を持つ衝撃を示す。図７Ａから図７Ｄは、層理の凝集強度＝１０％のマトリックス凝集強度を持つ衝撃を示す。図８Ａから図８Ｄは、層理の凝集強度＝５０％のマトリックス凝集強度を持つ衝撃を示す。描かれたシミュレーションは、以下のことを仮定する：岩石試料が４５°といった任意の傾斜方向及び６０°といった任意の傾斜角を持つ均一に分布した層理面を含むこと。岩石マトリックスは、以下の表１に示されるような熱的な及び機械的な特性を有する。弱面に関する凝集強度、摩擦角、及び引張強度は、岩石マトリックスのそれらより低いことがある。図６Ａ、図７Ａ、及び図８Ａは、５ミリ秒（ｍｓ）の時間におけるレーザ加熱によって生成された穿孔チャネルを示す。図６Ｂ、図７Ｂ、及び図８Ｂは、１０ミリ秒の時間におけるレーザ加熱によって生成された穿孔チャネルを示す。図６Ｃ、図７Ｃ、及び図８Ｃは、５０ミリ秒の時間におけるレーザ加熱によって生成された穿孔チャネルを示す。図６Ｄ、図７Ｄ、及び図８Ｄは、１００ミリ秒の時期におけるレーザ加熱によって生成された穿孔チャネルを示す。
【００３８】
理解されるように、より弱い層理、例えば層理の凝集強度がマトリックス凝集強度の１０％又は５％である場合、剪断及び引張の降伏領域の両方は、時間とともに増加する。より強い層理（例えば、層理の凝集強度がマトリックスの凝集強度の５０％である）の場合、引張降伏は、機械的損傷応答を支配する。３つの全ケースにおいて、引張降伏領域はいつも類似しており、なぜなら張力強度がマトリックス引張強度と同一に設定されるからである。多くの場合、せん断降伏領域は、層理の凝集強度が減少するにつれて増加する。
【００３９】
【表１】
2021514464.tif 000009
【００４０】
図９は、特定された掘進速度及び機械的な損傷に基づいて、掘削現場において穿孔に使用されるべきレーザビーム源の有効性を評価するための例示的なプロセス（９００）の流れ図を示す。提示を明確にするために、引き続く説明は、一般に、図１から図８Ｄ及び図１０の文脈において方法９００を説明する。しかしながら、以下のことが理解されるであろう：方法９００は、例えば、任意の他の適切なシステム、環境、ソフトウェア及びハードウェア、又は、システム、環境、ソフトウェア、及びハードウェアの組み合わせによって、必要に応じて、実行されてもよいこと。いくつかの実施では、方法９００の様々なステップは、並列して、組み合わせで、ループで、又は任意の順序で実行されることができる。
【００４１】
プロセスは、岩石試料に関する岩石試料データを掘削現場から受け取る（９０２）。熱的−力学的相互作用モデルが、岩石試料データに基づき生成される（９０４）。穿孔チャネル周りの掘進速度及び機械的損傷が、レーザビーム源から出射されたレーザビームによって岩石試料の露出表面に放射された熱のモデル化を介して、熱的‐力学的相互作用モデルから特定される（９０６）。掘削現場における穿孔に使用されるレーザビーム源の有効性が、特定された掘進速度及び機械的損傷に基づき評価されて（９０８）、プロセス９００は終了する。
【００４２】
図１０は、一実施に従う、本開示で説明されるような説明されたアルゴリズム、方法、関数、プロセス、フロー、及びプロシージャに関連付けられた計算機能を提供するために使用された例示的なコンピュータシステム１０００のブロック図を示す。以下のことが意図される：図示されたコンピュータ１００２が、サーバ、デスクトップコンピュータ、ラップトップ若しくはノートブックコンピュータ、無線データポート、スマートフォン、パーソナルデータアシスタント（ＰＤＡ）、タブレットコンピューティングデバイス、これらのデバイス内の１又は複数のプロセッサ、又は他の任意の適切な処理デバイスといった任意の計算デバイスを包含しており、コンピューティングデバイスは、コンピューティングデバイスの物理的な又は仮想的なインスタンス（又はその両方）の両方を含む。加えて、コンピュータ１００２は、キーパッド、キーボード、タッチスクリーン、又はユーザ情報を受け入れることができる他のデバイスといった入力デバイスと、コンピュータ１００２の動作に関連付けられた情報を伝える出力デバイスとを含むコンピュータを備えることができ、該情報は、デジタルデータ、ビジュアル、若しくはオーディオ情報（若しくは情報の組合せ）、又はＧＵＩを含む。
【００４３】
コンピュータ１００２は、以下のものとしての役割を果たすことができる：クライアント、ネットワークコンポーネント、サーバ、データベース又は他のパージステンシ（ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｃｙ）、又は本開示に説明された主題を実行するためのコンピュータシステムの他の任意のコンポーネント（又は役割の組み合わせ）。例示されたコンピュータ１００２は、ネットワーク１０３０と通信可能に結合されている。いくつかの実施では、コンピュータ１００２の１又は複数のコンポーネントは、クラウドコンピューティングベースの、ローカル、グローバル、又は他の環境（又は環境の組み合わせ）を含む環境において動作するように構成されることができる。
【００４４】
高レベルでは、コンピュータ１００２は、説明された主題に関連付けられたデータ及び情報を受信し、送信し、処理し、格納し、又は管理するように動作可能な電子コンピューティングデバイスである。いくつかの実施によれば、コンピュータ１００２は、また、アプリケーションサーバ、電子メールサーバ、ウェブサーバ、キャッシングサーバ、ストリーミングデータサーバ、ビジネスインテリジェンス（ＢＩ）サーバ、又は他のサーバ（又はサーバの組み合わせ）を含んでよく、またこれらと通信可能に結合されてもよい。
【００４５】
コンピュータ１００２は、クライアントアプリケーション（例えば、別のコンピュータ１００２上で動く）からネットワーク１０３０を介して要求を受信でき、また該受信した要求に、適切なソフトウェアアプリケーションで前記要求を処理することによって、応答できる。加えて、要求は、また、内部ユーザ（例えば、コマンドコンソールから又は他の適切なアクセス方法によって）、外部又は第三者、他の自動化されたアプリケーション、及び他の適切な実在物（エンティティ）、個人、システム、又はコンピュータから、コンピュータ１００２へ送付されることができる。
【００４６】
コンピュータ１００２のコンポーネントの各々は、システムバス１００３を用いて通信することができる。いくつかの実施では、コンピュータ１００２のコンポーネントのいずれか又は全て、ハードウェア又はソフトウェアの両方（又はハードウェア及びソフトウェアの組み合わせ）が、アプリケーションプログラミングインタフェース（ＡＰＩ）１０１２又はサービス層１０１３（又はＡＰＩ１０１２及びサービス層１０１３の組み合わせ）を用いて、システムバス１００３を介して、互いに又はインタフェース１００４（又は両方の組み合わせ）とインタフェース接続できる。ＡＰＩ１０１２は、ルーチン、データ構造、及びオブジェクトクラスのための仕様を含むことができる。ＡＰＩ１０１２は、コンピュータ言語に依存しない又は依存するのいずれでもよく、また完全なインタフェース、単一の関数、又は一連のＡＰＩを指すことができる。サービス層１０１３は、コンピュータ１００２、又はコンピュータ１００２に通信可能に結合された他のコンポーネント（図示されているかどうかにかかわらず）にソフトウェアサービスを提供する。コンピュータ１００２の機能は、このサービス層を用いて全てのサービスコンシューマにとってアクセス可能であってもよい。サービス層１０１３によって提供されるものといったソフトウェアサービスは、規定されたインタフェースを介して再使用可能な定義されたビジネス機能を提供する。例えば、インタフェースは、ＪＡＶＡ（登録商標）、Ｃ＋＋、又は拡張マークアップ言語（ＸＭＬ）フォーマット若しくは他の適切なフォーマットでデータを提供しており他の適切な言語で書かれたソフトウェアであってもよい。代替の実施は、コンピュータ１００２の統合コンポーネントとして例示される一方で、コンピュータ１００２の他のコンポーネント、又はコンピュータ１００２に通信可能に結合された他のコンポーネント（図示されているかどうかにかかわらず）に関連するスタンドアローンコンポーネントとしてＡＰＩ１０１２又はサービス層１０１３を示すことができる。さらに、ＡＰＩ１０１２又はサービス層１０１３の任意の又は全ての部分は、本開示の範囲から逸脱することなく、別のソフトウェアモジュール、エンタープライズアプリケーション、又はハードウェアモジュールのチャイルドモジュール又はサブモジュールとして実施され得る。
【００４７】
コンピュータ１００２は、インタフェース１００４を含む。図１０においては単一のインタフェース１００４として図示されているけれども、２又はより多くのインタフェース１００４が、コンピュータ１００２の特定の必要性、要望、又は特定の実施に従って使用されることができる。インタフェース１００４は、ネットワーク１０３０（図示の有無にかかわらず）に接続された分散環境において他のシステムと通信するために、コンピュータ１００２によって使用される。一般に、インタフェース１００４は、ロジックを含み、該ロジックは、ソフトウェア又はハードウェア（又はソフトウェアとハードウェアとの組み合わせ）で符号化されると共にネットワーク１０３０と通信するように動作可能である。より具体的には、インタフェース１００４は、図示されたコンピュータ１００２の内部及び外部においてネットワーク１０３０又はインタフェースのハードウェアが物理信号を通信するように動作可能であるように、通信に関連付けられた１又は複数の通信プロトコルをサポートするソフトウェアを備えることができる。
【００４８】
コンピュータ１００２は、プロセッサ１００５を含む。図１０においては単一のプロセッサ１００５として図示されている一方で、２又はより多くのプロセッサが、コンピュータ１００２の特定の必要性、要望、又は特定の実施に従って使用されることができる。一般に、プロセッサ１００５は、命令を実行すると共にデータを操作して、本開示で説明するような、コンピュータ１００２の動作並びに任意のアルゴリズム、メソッド、ファンクション、プロセス、フロー、及びプロシージャを実行する。
【００４９】
コンピュータ１００２は、また、（図示されているか否かにかかわらず）ネットワーク１０３０に接続されることができるコンピュータ１００２又は他のコンポーネント（又はその両方の組み合わせ）のためのデータを保持するメモリ１００６を含む。例えば、メモリ１００６は、本開示と整合するデータを格納するデータベースであることができる。図１０においては単一のメモリ１００６として図示されている一方で、２又はより多くのメモリが、コンピュータ１００２の特定の必要、要望、又は特定の実施及び説明された機能に従って使用されることができる。メモリ１００６は、コンピュータ１００２に不可欠のコンポーネントとして図示される一方で、代替的な実施では、メモリ１００６は、コンピュータ１００２の外部にあることができる。
【００５０】
アプリケーション１００７は、本開示において説明された機能に特に関して、コンピュータ１００２の特定の必要、要望、又は特定の実施に従って機能を提供するアルゴリズムソフトウェアエンジンである。例えば、アプリケーション１００７は、１又は複数のコンポーネント、モジュール、アプリケーション、等として働くことができる。さらに、単一のアプリケーション１００７として図示される一方で、アプリケーション１００７は、コンピュータ１００２上において複数のアプリケーション１００７として実施されてもよい。加えて、コンピュータ１００２に不可欠なものとして図示される一方で、代替の実施では、アプリケーション１００７は、コンピュータ１００２の外部にあることができる。
【００５１】
コンピュータ１００２を含むコンピュータシステムに関連付けられた、又は該システムの外部に、任意の数のコンピュータ１００２が存在してもよく、該コンピュータ１００２の各々はネットワーク１０３０を介して通信する。さらに、用語「クライアント」、「ユーザ」、及び他の適切な用語は、本開示の範囲から逸脱することなく、必要に応じて互換的に使用され得る。さらに、本開示は、多くのユーザが１つのコンピュータ１００２を使用し得ること、又は１ユーザが複数のコンピュータ１００２を使用し得ることを企図する。
【００５２】
主題の説明された実施は、単独で又は組み合わせて、１又は複数の特徴を含むことができる。例えば、第１の実施では、１又は複数のプロセッサによって実行されたコンピュータにより実施される方法であって、該方法は、掘削現場から岩石試料に関する岩石試料データを受信するステップと、該岩石試料データに基づき熱的−力学的相互作用モデルを生成するステップと、熱的−力学的相互作用モデルから、レーザビーム源から出射されたレーザビームによって岩石試料の露出された表面上に放出される熱をモデル化することを介して穿孔チャネルの周りの掘進速度及び機械的損傷を特定するステップと、特定された掘進速度及び機械的損傷に基づき、掘削現場における穿孔に使用されるべきレーザビーム源の有効性を評価するステップと、を含む。
【００５３】
前の及び他の説明された実施は、各々、任意選択で、以下の特徴のうちの１又は複数を含むことができる。
【００５４】
第１の特徴は、後続の特徴のいずれかと組み合わせ可能であって、ここで、機械的損傷は、岩石試料内部の変形及び損傷プロセスを含む。
【００５５】
第２の特徴は、前の又は後続の特徴のいずれかと組み合わせ可能であって、ここで、岩石試料は、任意の傾斜方向及び傾斜角度を持ち均一に分布された層理（ｂｅｄｄｉｎｇ）面を含む。
【００５６】
第３の特徴は、前の又は後続の特徴のいずれかと組み合わせ可能であって、ここで、岩石試料は、等方的又は異方的である。
【００５７】
第４の特徴は、前の又は後続の特徴のいずれかと組み合わせ可能であって、ここで、岩石試料が均質又は不均一である。
【００５８】
第５の特徴は、前の又は後続の特徴のいずれかと組み合わせ可能であって、ここで、レーザビームは、ガウシアンビームである。
【００５９】
第６の特徴は、前の又は後続の特徴のいずれかと組み合わせ可能であって、レーザビームによって岩石試料の露出表面上に放射された熱のモデル化を介して、温度伝播、熱膨張、及び熱的−力学的相互作用を特定することを含む。
【００６０】
第７の特徴は、前の又は後続の特徴のいずれかと組み合わせ可能であって、ここで、加熱境界は、熱的−力学的相互作用モデル内の穿孔チャネルの漸次的な進行中に動的に更新される。
【００６１】
第８の特徴は、前の又は後続の特徴のいずれかと組み合わせ可能であって、ここで、融解及び気化プロセスにおいて生じる相変化は、熱的−力学的相互作用モデル内の融解及び気化の潜熱によって説明される（ａｃｃｏｕｎｔ  ｆｏｒ）。
【００６２】
第９の特徴は、前の又は後続の特徴のいずれかと組み合わせ可能であって、ここで、熱的−力学的相互作用モデルは、岩石試料における熱伝達をシミュレーションし、また熱エネルギーは、過渡的熱伝導方程式に従って熱的−力学的相互作用モデルに記載され熱伝導の形成で伝播する。
【００６３】
第１０の特徴は、前の又は後続の特徴のいずれかと組み合わせ可能であって、ここで、過渡的熱伝導方程式は、次式に従って記述される：
【００６４】
【数００６４】
2021514464.tif 000010
【００６５】
ここで、ρ［ｋｇ／ｍ３］は、岩石試料の密度であり、Ｃｖ［Ｊ／（ｋｇＣ）］は、岩石試料の一定体積の比熱であり、ｔ［ｓ］は、時間であり、Ｔは、温度［℃］であり、ｋ［Ｗ／ｍ（℃）］は、岩石試料の熱伝導率であり、ｑｖ［Ｗ／ｍ３］は、容量での測定の熱源強度である。
【００６６】
第１１の特徴は、前の又は後続の特徴のいずれかと組み合わせ可能であって、ここで、岩石試料の塑性機械的挙動は、
【００６７】
【数００６７】
2021514464.tif 000011
【００６８】
に従って、せん断降伏において非関連流れ則（ｎｏｎ−ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ  ｆｌｏｗ  ｒｕｌｅ）を有する任意の破壊基準に従うと共に、引張降伏において関連流れ（ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ  ｆｌｏｗ）に従う。ここで、ｆｓは、せん断破壊基準を示し；σ１は、最大主応力であり；σ３は、最小主応力であり、φは、摩擦角であり；Ｃ０は、凝集力であり、ｆｔは、引張破断基準であり、σｔは、引張強度である。
【００６９】
第２の実施では、１又は複数のプロセッサに結合された１又は複数のコンピュータによって読み出し可能な非一時的な記憶媒体は、命令を格納しており、該命令は、該１又は複数のプロセッサによって実行されたときに、該１又は複数のプロセッサに、以下の動作を実行させる。該動作は：掘削現場から岩石試料に関する岩石試料データを受け取ること；岩石試料データに基づき熱的−力学的相互作用モデルを生成すること；レーザビーム源から出射されるレーザビームによって岩石試料の露出表面に放射された熱のモデル化を介して穿孔チャネルの周りの掘進速度及び機械的損傷を、熱的−力学的相互作用モデルから、特定すること；及び、特定された掘進速度及び機械的損傷に基づき、掘削現場において穿孔に使用されるべきレーザビーム源の有効性を評価すること、を含む。
【００７０】
前の及び他の説明された実施は、各々、任意選択で、以下の特徴のうちの１又は複数を含むことができる。
【００７１】
第１の特徴は、以下の特徴のいずれかと組み合わせ可能であって、ここで、機械的損傷は、岩石試料内の変形及び損傷プロセスを含む。
【００７２】
第２の特徴は、前の又は後続の特徴のいずれかと組み合わせることができ、ここで、任意の傾斜方向及び傾斜角度を持つ均一に分布された層理（ｂｅｄｄｉｎｇ）面を含む。
【００７３】
第３の特徴は、前の又は後続の特徴のいずれかと組み合わせることができ、動作は、更に、レーザビームによって岩石試料の露出表面に放射された熱のモデル化を介して、温度伝播、熱膨張、及び熱的−機械的相互作用を特定することを含む。
【００７４】
第３の実施では、コンピュータに実装されるシステムは：１又は複数のプロセッサと；該１又は複数のプロセッサに結合されコンピュータにより読み出し可能な記憶デバイスとを備え、該記憶デバイスは、該記憶デバイス上に格納された命令を有し、該命令は、該１又は複数のプロセッサによって実行されたときに、該１又は複数のプロセッサに以下の動作を実行させ、該動作は：
【００７５】
掘削現場から、岩石試料に関する岩石試料データを受けること；岩石試料データに基づき熱的−力学的相互作用モデルを生成すること；レーザビーム源から放出されたレーザビームによって岩石試料の露出表面に照射された熱のモデル化を介して穿孔チャネルの周りの掘進速度及び機械的損傷を、熱的−力学的相互作用モデルから、特定すること；及び、特定された掘進速度及び機械的損傷に基づき、掘削現場において穿孔に使用されるべきレーザビーム源の有効性を評価すること、を含む。
【００７６】
第１の特徴は、後続の特徴のいずれかと組み合わせることができ、ここで、加熱境界は、熱的−力学的相互作用モデルにおける穿孔チャネルの漸進中に動的に更新される。
【００７７】
第２の特徴は、前の又は後続の特徴のいずれかと組み合わせ可能であって、ここで、融解及び気化プロセスにおいて生じる相変化が、熱的−力学的相互作用モデルにおける融解及び気化の潜熱によって説明される。
【００７８】
第３の特徴は、前の又は後続の特徴のいずれかと組み合わせ可能であって、ここで、熱的−力学的相互作用モデルが岩石試料中の熱伝達をシミュレーションし、また熱エネルギーは、過渡的熱伝導方程式に従って熱的−力学的相互作用モデルに記載される熱伝導の形式で伝播する。
【００７９】
本明細書に記載された主題及び機能的動作の実施は、デジタル電子回路類（ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）において、有形に具現化されたコンピュータソフトウェア若しくはファームウェアにおいて、コンピュータハードウェアであって本明細書に開示された構造及びそれらの構造的等価物を含むハードウェアにおいて、又はそれらの１若しくは複数の組合せにおいて、実現されることができる。本明細書に記載されている主題事項の実施は、１又は複数のコンピュータプログラム、すなわち、データ処理装置による実行のための又はデータ処理装置の動作を制御するコンピュータプログラム命令の１又は複数のモジュール、として実施されることができ、該コンピュータプログラム命令は、コンピュータにより読み取り可能であって有形の非一時的なコンピュータ記憶媒体上に符号化される。代替的又は追加的には、該プログラム命令は、人工的に生成された伝播信号、例えば機械により生成された電気的、光学的、又は電磁的な信号上に符号化することができ、該信号は、データ処理装置による実行のために適切な受信器への送信のための情報を符号化するために生成される。コンピュータ記憶媒体は、機械により読み取り可能な記憶装置、機械により読み取り可能な記憶サブストレート、ランダムアクセスの若しくはシリアルアクセスのメモリデバイス、又はコンピュータ記憶媒体の組合せであることができる。
【００８０】
用語「データ処理装置」、「コンピュータ」、又は「電子コンピュータデバイス」（又は当業者によって理解されるような均等物）は、データ処理ハードウェアを指しており、またデータを処理するための全ての種類の装置、デバイス、及び機械を包含しており、例として、プログラマブルプロセッサ、コンピュータ、又は複数のプロセッサ若しくはコンピュータを含む。装置は、また、特殊目的論理回路類、例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）、又はＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）であってもよく、又は、個々を更に含んでもよい。いくつかの実施では、データ処理装置又は特殊目的論理回路類（又はデータ処理装置若しくは特殊目的論理回路類の組合せ）は、ハードウェアベース又はソフトウェアベース（又はハードウェアベース及びソフトウェアベースの両方の組合せ）であることができる。この装置は、任意選択的に、コンピュータプログラムのための実行環境を生成するコード、例えば以下のものを構成するコード、を含むことができる：プロセッサファームウェア；プロトコルスタック；データベース管理システム；オペレーティングシステム；又は実行環境の組み合わせ。本開示は、従来のオペレーティングシステム、例えば、ＬＩＮＵＸ（登録商標）、ＵＮＩＸ（登録商標）、ＷＩＮＤＯＷＳ（登録商標）、ＭＡＣ  ＯＳ、ＡＮＤＲＯＩＤ（登録商標）、ＩＯＳ、又は任意の他の適切な従来のオペレーティングシステムを用いる、又は用いないデータ処理装置の使用を企図する。
【００８１】
コンピュータプログラムは、プログラム、ソフトウェア、アプリケーション、モジュール、ソフトウェアモジュール、ソフトウェアモジュール、スクリプト、又はコードとしても参照され又は記述され得るものであって、任意の形式のプログラミング言語で記述されることができ、該プログラミング言語は、コンパイル型又はインタープリタ型の言語、宣言又は手続き言語を含み、また任意の形式で展開されることができ、該形式は、スタンドアロンプログラムとして、又はモジュール、コンポーネント、サブルーチン、若しくはコンピューティング環境における使用に適した他のユニットとして含む。コンピュータプログラムは、ファイルシステムにおけるファイルに対応していてもよく、しかし、必要ではない。プログラムは、他のプログラム又はデータ、例えばマークアップ言語文書に記憶された１つ又は複数のスクリプト、を保持するファイルの一部に、当該プログラムに専用の単一ファイルに、又は、複数の調整されたファイル、例えば１又は複数のモジュール、サブプログラム、又はコードの一部に格納されたファイルに、格納されることができる。コンピュータプログラムは、１つのコンピュータ上で又は複数のコンピュータ上で実行されるように展開されることができ、複数のコンピュータは、１サイトに配置される、若しくは複数のサイトに分散され通信ネットワークによって相互接続される。様々な図面に示されたプログラムの部分は、様々なオブジェクト、メソッド、又は他のプロセスを介して様々な特徴及び機能を実施する個々のモジュールとして示される一方で、プログラムは、代わりに、必要に応じて、いくつかのサブモジュール、サードパーティサービス、コンポーネント、ライブラリなどを含んでもよい。逆に、様々なコンポーネントの特徴及び機能は、必要に応じて、組み合わせて単一のコンポーネントにすることができる。
【００８２】
本明細書で説明されたプロセス及び論理フローは、入力データ上で動作すると共に出力を生成することによって機能を実行するために、１又は複数のコンピュータプログラムを実行する１又は複数のプログラマブルコンピュータによって実行されることができる。プロセス及び論理フローは、専用論理回路、例えばＣＰＵ、ＦＰＧＡ、又はＡＳＩＣによって実行されることもでき、又装置は、専用論理回路、例えばＣＰＵ、ＦＰＧＡ、又はＡＳＩＣとして実施されることもできる。
【００８３】
コンピュータプログラムの実行に適したコンピュータは、汎用又は特殊用途のマイクロプロセッサ、その両方、又は任意の他の種類のＣＰＵに基づくことができる。一般に、ＣＰＵは、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）又はランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）又はその両方から命令及びデータを受信する。コンピュータの本質的な要素は、命令を遂行し又は実行するためのＣＰＵと、命令及びデータを格納するための１又は複数のメモリデバイスである。一般に、コンピュータは、また、データを記憶するための１又は複数の大容量記憶装置、例えば磁気ディスク、光磁気ディスク、又は光ディスクを含み、或いは該大容量記憶装置に動作可能に結合されて、該大容量記憶装置からデータを受信すること、又は該大容量記憶装置にデータを転送すること、又はその両方を行う。しかしながら、コンピュータはそのようなデバイスを有する必要はない。さらには、コンピュータは、他のデバイス、ほんの数例を挙げると、例えば、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯オーディオ若しくはビデオプレーヤ、ゲームコンソール、全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機、又は携帯記憶デバイス、例えば、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）フラッシュドライブに組み込まれることができる。
【００８４】
コンピュータプログラム命令及びデータを記憶するのに適しコンピュータにより読み出し可能な媒体（必要に応じて、一時的又は非一時的）は、全ての形式の不揮発性メモリ、媒体、及びメモリデバイスを含み、例としては、半導体メモリデバイス、例えば消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、及びフラッシュメモリデバイス；磁気ディスク、例えば内部ハードディスク又はリムーバブルディスク；光磁気ディスク；並びに、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ＋／−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、及びＤＶＤ−ＲＯＭディスクを含む。メモリは、様々なオブジェクト又はデータを記憶することができ、キャッシュ、クラス、フレームワーク、アプリケーション、バックアップデータ、ジョブ、ウェブページ、ウェブページテンプレート、データベーステーブル、動的な情報を記憶するリポジトリ、及び他の任意の適切な情報を含み、情報は、任意のパラメータ、変数、アルゴリズム、命令、ルール、制約、又はそれらへの参照を含む。加えて、メモリは、ログ、ポリシー、セキュリティ又はアクセスデータ、レポートファイル、及びその他のものといった、任意の他の適切なデータを含むことができる。プロセッサ及びメモリは、特殊用途論理回路類によって補足されることができ、又は特殊用途論理回路類に組み込まれることができる。
【００８５】
ユーザとの対話を提供するために、本明細書に記載される主題の実施は、コンピュータ上において実行されることができ、該コンピュータは、ユーザ情報を表示するためのディスプレイデバイス、例えばＣＲＴ（陰極線管）、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）、ＬＥＤ（発光ダイオード）、又はプラズマモニタ、並びにユーザがコンピュータに入力を提供できるキーボード及びポインティングデバイス、例えばマウス、トラックボール、又はトラックパッドを有する。入力は、また、圧力感受性を持つタブレットコンピュータサーフェス、静電容量又は電気感知を用いるマルチタッチスクリーン、又は他のタイプのタッチスクリーンといったタッチスクリーンを用いるコンピュータに提供されてもよい。他の種類のデバイスが、同様に、ユーザとの対話を提供するために使用されることができ；例えば、ユーザに提供されるフィードバックは、任意の形式の感覚フィードバック、例えば、視覚フィードバック、聴覚フィードバック、又は触覚フィードバックであることができ、またユーザからの入力は、音響入力、音声入力、又は触覚入力を含む任意の形式で受信されることができる。さらに、コンピュータは、ユーザによって使用されるデバイスに文書を送り文書を受けることによって、送受信することによって、例えば、ウェブブラウザから受信した要求に応答してユーザのクライアントデバイス上のウェブブラウザにウェブページを送信することによって、ユーザと対話することができる。
【００８６】
「グラフィカルユーザインタフェース」、すなわち「ＧＵＩ」という用語は、単数形又は複数形で、１又は複数のグラフィカルユーザインタフェース及び特定のグラフィカルユーザインタフェースの表示の各々を記述するために使用されることがある。したがって、ＧＵＩは、情報を処理すると共に該情報結果をユーザに効率的に提示する任意のグラフィカルユーザインタフェースを表すことができ、例えば、ウェブブラウザ、タッチスクリーン、又はコマンドラインインタフェース（ＣＬＩ）を含み、しかしこれらに限定されない。一般に、ＧＵＩは、複数のユーザインタフェース要素を含むことができ、インタラクティブフィールド、プルダウンリスト、ビジネススイートユーザによって操作可能なボタンといった、ウェブブラウザに関連付けられたいくつか又は全てのものを含むことができる。これら及び他のＵＩ要素は、ウェブブラウザの機能と関連付けられることもあれば、ウェブブラウザの機能を表すこともある。
【００８７】
この明細書に記載されている主題の実施は、コンピューティングシステムにおいて実施されることができ、該コンピューティングシステムは、バックエンドコンポーネントを、例えばデータサーバとして含み、又はミドルウェアコンポーネント、例えばアプリケーションサーバを含み、又はフロントエンドコンポーネント、例えばクライアントコンピュータを含み、又は以下の任意の組み合わせを含む：１又は複数のこのようなバックエンドコンポーネント、ミドルウェアコンポーネント、又はフロントエンドコンポーネント。該クライアントコンピュータは、グラフィカルユーザインタフェース又はウェブブラウザを有し、該グラフィカルユーザインタフェース又はウェブブラウザを介して、ユーザは、この明細書に記載された主題の実施と対話できる。システムのコンポーネントは、有線又は無線のデジタルデータ通信（又はデータ通信の組合せ）の任意の形式又は媒体、例えば通信ネットワークによって相互に接続されることができる。通信ネットワークの例は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）、メトロポリタンエリアネットワーク（ＭＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、マイクロウエーブアクセスのためのワールドワイドインターオペラビリティ（ＷＩＭＡＸ：Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ  Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｃｃｅｓｓ）、例えば８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ若しくは８０２．２０（若しくは本開示と整合する他のプロトコル若しくは８０２．１ｌｘ及び８０２．２０の組み合わせ）を用いる無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）、インターネットの全て若しくは一部分、又は１若しくは複数のロケーションにおける任意の他の１若しくは複数の通信システム（若しくは通信ネットワークの組み合わせ）を含む。ネットワークは、例えば、インターネットプロトコルパケット、フレームリレーフレーム、非同期転送モードセル、音声、ビデオ、データ、又はネットワークアドレス間の他の適切な情報（又は通信タイプの組み合わせ）と通信できる。
【００８８】
コンピューティングシステムは、クライアント及びサーバを含むことができる。クライアント及びサーバは、一般に、互いに離れた場所にあり、典型的には、通信ネットワークを介して相互作用する。クライアント及びサーバの関係は、それぞれのコンピュータ上において動作すると共に互いに対するクライアント／サーバ関係を有するコンピュータプログラムのおかげによって生じる。
【００８９】
一部の実施では、コンピューティングシステムのコンポーネントのいずれか又は全て、ハードウェア又はソフトウェア（又はハードウェアとソフトウェアとの組み合わせ）は、アプリケーションプログラミングインタフェース（ＡＰＩ）又はサービス層（又はＡＰＩとサービス層の組み合わせ）を用いてインタフェースと相互作用し、又は互いにインタフェースでつながることができる。ＡＰＩは、ルーチン、データ構造、及びオブジェクトクラスの仕様を含む場合がある。ＡＰＩは、コンピュータ言語に依存しない、又は依存する、のいずれでもよく、完全なインタフェース、単一の関数、又は一連のＡＰＩを指すことができる。サービス層は、コンピューティングシステムへソフトウェアサービスを提供する。コンピューティングシステムの様々なコンポーネントの機能は、このサービス層を用いて全てのサービスコンシューマにとってアクセス可能であるようにしてもよい。ソフトウェアサービスは、定義されたインタフェースを介して、再使用可能な定義されたビジネス機能を提供する。例えば、インタフェースは、ＪＡＶＡ（登録商標）、Ｃ＋＋、ＦＩＳＨ、又は、拡張可能マークアップ言語（ＸＭＬ）フォーマット若しくは他の適切なフォーマットでデータを提供する他の適切な言語、で記述されたソフトウェアであることができる。ＡＰＩ又はサービス層（又はＡＰＩ及びサービス層の組み合わせ）は、コンピューティングシステムの他のコンポーネントに関連して、不可欠な又はスタンドアロンのコンポーネントであることができる。さらに、サービス層の任意の又は全ての部分は、本開示の範囲から逸脱することなく、別のソフトウェアモジュール、企業アプリケーション、又はハードウェアモジュールのチャイルドモジュール又はサブモジュールとして実施されることができる。
【００９０】
本明細書は、多くの具体的な実施の詳細を含む一方で、これらは、任意の発明の範囲又は請求され得るものの範囲に関する限定として解釈されるべきではなく、むしろ、特定の発明の特定の実施に特有であり得る特徴の説明として解釈されるべきである。この明細書において別個の実施の文脈で説明されたある機能は、また、単一の実施において組み合わせて実施されることができる。逆に、単一の実施の文脈で説明された様々な特徴は、複数の実施において別々に、又は任意の適切なサブコンビネーションで実施されることができる。さらに、特徴は、ある組み合わせにおいて動作するものとして当初に説明され得ると共にそのようなものとして実に最初に特許請求され得るけれども、特許請求される組み合わせからの１又は複数の特徴は、場合によっては、その組み合わせから削除されてもよく、特許請求される組み合わせは、サブコンビネーション又はサブコンビネーションの変形に向けられてもよい。
【００９１】
本主題の特定の実施を説明してきた。説明された実施の他の実施、変更、及び置換は、当業者に明らかであるように、以下の特許請求の範囲の範囲内である。動作が、特定の順序で図面又は特許請求の範囲に示されている一方で、これは、望ましい結果を達成するために、以下のことを必要とするものとして理解されるべきではない：そのような動作が、示された特定の順序で又は順次的な順序で実行されること；又は、全ての図示された動作が実行されること（いくつかの動作は、オプションと見なされてもよい）。ある状況では、マルチタスクを行うこと又は並列処理（又はマルチタスクを行うこと及び並列処理の組合せ）が有利であり得、また適切と見なされるように実行され得る。
【００９２】
さらに、先に説明された実施における様々なシステムモジュール及びコンポーネントの分離又は統合は、全ての実施におけるそのような分離又は統合を必要とするものとして理解されるべきではなく、また説明されたプログラムコンポーネント及びシステムは、一般に、単一のソフトウェア生産物に一緒に統合され得る、又は複数のソフトウェア生産物にパッケージ化され得ることを理解されたい。
【００９３】
これに従って、例示的実施の当初の説明は、この開示を規定せず又は制約しない。他の変更、置換、及び変更は、また本開示の精神及び範囲から逸脱することなく可能である。
【００９４】
さらにまた、後述された任意の特許請求された記載の実施は、少なくとも、以下のものに適用可能であると見なされる：コンピュータにより実施される方法；コンピュータにより実施される方法を実行するためにコンピュータにより読み取り可能な命令を記憶し、コンピュータにより読み取り可能で非一時的な媒体；及び、コンピュータにより実施される方法、又はコンピュータにより読み取り可能な非一時的な媒体に格納された命令を実行するように構成されたハードウェアプロセッサと相互運用可能に結合されたコンピュータメモリを含むコンピュータシステム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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