СПОСОБ ОЦЕНКИ ДАННЫХ ДАТЧИКОВ ОТ УСТАНОВКИ ДЛЯ РЕМОНТА СКВАЖИН
METHOD FOR ASSESSING DATA OF WELL REPAIR INSTALLATION

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение, в общем, касается оценки данных датчиков, касающихся ремонта углеводородных скважин и более конкретно данных датчиков, полученных от компьютеризированной установки для ремонта скважин, выполненной с возможностью записи и передачи данных датчиков, касающихся операций по ремонту скважин и условий в месте расположения скважины.
Уровень техники
После бурения скважины в подземном пласте и определения того, что из пласта можно добывать экономически достаточное количество нефти или газа, персонал заканчивает скважину. После этого в пласте могут произойти разнообразные события, в результате чего скважина и ее оборудование могут потребовать «ремонта». В этой заявке операции по «ремонту» и «обслуживанию» понимаются в самом широком смысле и означают любые операции, осуществляемые в скважине или для скважины и направленные на ремонт или восстановления скважины, а также включают в себя работы по остановке или заглушению скважины. В общем операции ремонта включают в себя такие операции, как замена изношенных или поврежденных частей (например, насоса, насосных штанг, насосно-компрессорных труб (НКТ) и уплотнителей пакера), применение вторичных или третичных технологий добычи нефти, таких как, например, химическая или тепловая обработка нефти, цементирование ствола скважины и исследование ствола скважины.
Во время бурения, заканчивания и ремонта скважины персонал в плановом порядке опускает в скважину и/или поднимает из скважины такое оборудование, как НКТ, трубы, трубки, штанги, полые цилиндры, обсадная колонна труб, муфты и трубопровод. Например, обслуживающий персонал может использовать установку для ремонта или капитального ремонта скважин (в целом далее называемую «установкой для ремонта скважин» или «установкой для ремонта»)), которая приспособлена для выполнения некоторых операций в скважине, в том числе, помимо прочего, для подъема НКТ или штанг из скважины, установки якорей НКТ и также для опускания НКТ или штанг обратно в скважину. Обычно эти передвижные установки для ремонта выполнены на основе транспортного средства и содержат телескопический мачтовый кран, укомплектованный буровой лебедкой и блоком и содержат большое количество датчиков, которые принимают информацию при завершении операций в скважине. В большинстве случаев данные от этих датчиков и других устройств ввода записывают и хранят в случае, если они понадобятся для последующей оценки. Со временем накапливается значительный объем данных для большого количества примеров для одной операции, завершенных различными установками для ремонта и выполненных различными рабочими бригадами. Нахождение путей использования этих данных с целью улучшения операций, оценки того, надлежащим ли образом закончились операции, и улучшения безопасности персонала установки для ремонта позволит в целом улучшить работу установки для ремонта при будущих работах.
Сущность изобретения
В приведенных здесь типовых вариантах осуществления изобретения описаны системы и способы оценки данных датчиков, данных о времени и данных об операции, полученных установкой для ремонта скважин или транспортным средством при проведении операций рядом со скважиной, и использования этой оценки данных, например, для определения того, правильно ли выполнена операция, для установки эталонных показателей на основе оценки большого количества операций, и для сравнения данных с эталонными показателями с целью определения примеров операций, которые для конкретного эталонного показателя не удовлетворяют естественным ограничениям. Для одного аспекта настоящего изобретения реализованный на компьютере способ оценки данных от установки для ремонта скважин может включать в себя этап получения совокупности данных, причем совокупность данных содержит данные о множестве примеров операции, выполненной установкой для ремонта скважин в месте расположения скважины. Этот способ также включает в себя этап рассмотрения грубой ошибки для совокупности данных. Кроме того, способ может содержать этап рассмотрения технических ограничений по операции для совокупности данных. Более того, типовой способ может включать в себя этап создания отчета для примеров операции.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения реализованный на компьютере способ определения коэффициента перемещения для некоторой операции, выполненной установкой для ремонта скважин, может включать в себя этап получения многокомпонентных записей с данными для одного примера операции, выполненной установкой для ремонта скважин. Этот способ также может включать в себя этап оценки первой части многокомпонентных записей с данными с целью определения общего времени или полного времени, нужного для выполнения операции. Способ также может включать в себя этап оценки другой части многокомпонентных записей с данными с целью определения части общего времени, в течение которого установка для ремонта скважин выполняет работу для примера операции, и может обозначить эту часть общего времени как рабочее время. Кроме того типовой способ может включать в себя этап вычисления коэффициента перемещения для этого примера операции.
В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения реализованный на компьютере способ определения, правильно ли установка для ремонта скважин установила якорь НКТ, может включать в себя этап получения многокомпонентных записей с данными о нагрузке, собранных в ходе реализации примера установки якоря НКТ установкой для ремонта скважин. Этот способ также может включать в себя этап получения многокомпонентных записей с данными о положении блока, которые собраны в ходе реализации примера. Этот способ также может включать в себя этап оценки многокомпонентных записей с данными о нагрузке с целью определения, существует ли первая часть данных о нагрузке, когда нагрузка увеличивается до веса колонны. Кроме того, типовой способ может включать в себя этап оценки многокомпонентных записей с данными о положении блока с целью определения первого промежутка времени, когда первая часть данных о положении блока показывает, что блок перемещается вверх. Также типовой способ может включать в себя этап оценки данных о нагрузке с целью определения, превышает ли нагрузка первую номинальную величину в первый промежуток времени. Далее типовой способ может включать в себя этап оценки данных о положении блока с целью определения, существует ли второй промежуток времени, после первого промежутка времени, когда вторая часть данных о положении блока показывает, что блок перемещается вниз. Способ также может включать в себя этап оценки данных о нагрузке с целью определения, меньше ли нагрузка в течение второго промежутка времени второй номинальной величины. Кроме того способ может включать в себя этап оценки данных о положении блока с целью определения, существует ли третий промежуток времени, после второго промежутка времени, когда часть данных о положении блока показывает, что блок перемещается вверх. Далее способ может включать в себя этап оценки данных о нагрузке с целью определения, превышает ли нагрузка третью номинальную величину в течение третьего промежутка времени. Также способ может включать в себя этап оценки данных о положении блока с целью определения, существует ли четвертый промежуток времени, после третьего промежутка времени, когда часть данных о положении блока показывает, что блок перемещается вниз. Способ также может включать в себя этап оценки данных о нагрузке с целью определения, меньше ли нагрузка четвертой номинальной величины в течение четвертого промежутка времени. Кроме того, способ может включать в себя этап оценки данных о положении блока и данных о нагрузке и с целью определения, существует ли пятый промежуток времени, после четвертого промежутка времени, когда пятая часть данных о положении блока и пятая часть данных о нагрузке по существу стабильны в течение заданного промежутка времени. Далее способ может включать в себя этап генерации положительного уведомления, указывающего на правильную установку якоря НКТ, упомянутое уведомление основывается на положительном определении, выполненном на этапах определения.
Краткое описание чертежей
Далее будем ссылаться на приложенные чертежи, которые не обязательно выполнены в масштабе и на которых:
фиг.1 - вид сбоку типовой передвижной установки для ремонта с выдвинутым мачтовым краном, причем упомянутая установка соответствует одному типовому варианту осуществления изобретения;
фиг.2 - вид сбоку типовой передвижной установки для ремонта с убранным мачтовым краном, причем упомянутая установка соответствует одному типовому варианту осуществления изобретения;
фиг.3 - вид, показывающий принципиальную электрическую схему схемы устройства контроля, которая соответствует одному типовому варианту осуществления изобретения;
фиг.4 - вид, иллюстрирующий подъем и опускание колонны внутренних НКТ, которые выполняет типовая передвижная установка для ремонта, соответствующая одному типовому варианту осуществления изобретения;
фиг.5 - вид, иллюстрирующий один вариант осуществления методологии ввода данных об операции, изложенной в табличной форме и соответствующей одному типовому варианту осуществления изобретения;
фиг.6 - вид спереди типового пульта оператора, соответствующего одному типовому варианту осуществления изобретения;
фиг.7 - вид, показывающий схему типовой системы управления данными, которая соответствует одному типовому варианту осуществления изобретения;
фиг.8 - блок-схема, показывающая способ оценки данных датчиков и данных об операции, который соответствует одному типовому варианту осуществления изобретения;
фиг.9 - блок-схема, показывающая способ рассмотрения грубой ошибки для данных датчиков и данных об операции, при этом упомянутый способ соответствует одному типовому варианту осуществления изобретения;
фиг.10 - блок-схема, показывающая способ рассмотрения технических ограничений по операции для данных датчиков и данных об операции, при этом упомянутый способ соответствует одному типовому варианту осуществления изобретения;
фиг.11 - блок-схема, показывающая способ проведения дополнительного анализа данных датчиков и данных об операции, который соответствует одному типовому варианту осуществления изобретения;
фиг.12 - блок-схема, показывающая способ извлечения информации из данных датчиков и данных об операции, при этом указанный способ соответствует одному типовому варианту осуществления изобретения;
фиг.13 - блок-схема, показывающая способ определения количества свечей, поднимаемых или опускаемых при проведении операции, при этом указанный способ соответствует одному типовому варианту осуществления изобретения;
фиг.14 - блок-схема, показывающая способ проверки правильности установки якоря НКТ, при этом указанный способ соответствует одному типовому варианту осуществления изобретения;
фиг.15 - таблица, показывающая пример этапов рассмотрения грубой ошибки и рассмотрения технических ограничений по операции с фиг.9 для представительных данных, при этом указанные этапы соответствуют одному типовому варианту осуществления изобретения;
фиг.16 - таблица, показывающая некоторые типовые вычисления из рассмотрения грубой ошибки и рассмотрения технических ограничений по операции с фиг.15, при этом упомянутые вычисления проведены в соответствии с одним типовым вариантом осуществления изобретения;
фиг.17 - таблица, показывающая результаты типового вычисления медианы для данных из рассмотрения грубой ошибки и рассмотрения технических ограничений по операции с фиг.15, при этом упомянутая медиана вычислена в соответствии с одним типовым вариантом осуществления изобретения;
фиг.18 - вид, показывающий представительный отчет об эффективности работ который соответствует одному типовому варианту осуществления настоящего изобретения; и
фиг.19А-С - виды, показывающие представительный итоговый отчет о работах, который соответствует одному типовому варианту осуществления настоящего изобретения.
На чертежах показаны только типовые варианты осуществления изобретения и, следовательно, чертежи нельзя считать ограничениями объема изобретения, так как изобретение может допускать другие такие же эффективные варианты осуществления. Элементы и признаки, показанные на чертежах, не обязательно выполнены в масштабе, вместо этого акцент сделан на ясный показ принципов типовых вариантов осуществления изобретения. Кроме того, некоторые размеры или компоновки могут быть излишне увеличены с целью визуального пояснения этих принципов. На чертежах одними и теми же ссылочными позициями обозначают аналогичные или соответствующие, но не обязательно одинаковые элементы.
Подробное описание изобретения
Далее со ссылками на приложенные фигуры, будут подробно описаны типовые варианты осуществления изобретения. Типовые варианты осуществления изобретения описаны со ссылками на то, как они могут быть реализованы. Для ясности в этом описании приведены не все элементы фактической реализации вариантов осуществления изобретения. Специалистам в рассматриваемой области ясно, что при разработке реализуемого на практике варианта осуществления изобретения, для достижения конкретных целей изобретения должны быть приняты некоторые конкретные касающиеся реализации решения, причем примером конкретных целей является соответствие ограничениям, связанным с системой и бизнесом, которые могут быть разными для разных реализации. Более того, ясно, что такие проектно-конструкторские работы могут быть сложными и требующими времени, но, тем не менее, специалисты в рассматриваемой области, знакомые с этим изобретением, выполнят эти работы в нормальном режиме. Другие аспекты и достоинства различных фигур, соответствующих изобретению, станут ясны после рассмотрения последующего описания и рассмотрения фиг. Хотя далее при описании фигур ссылаются на насосные штанги, насосно-компрессорные трубы или обсадные колонны, каждую ссылку надо рассматривать в широком смысле, как подразумевающую штанги, насосно-компрессорные трубы, обсадные колонны, трубы и другое скважинное оборудование, если не оговорено другое.
Типовые варианты осуществления изобретения также направлены на извлечение и оценку данных датчиков, которые получены при проведении операций установкой для ремонта или капитального ремонта скважин и, в определенных вариантах осуществления изобретения, направлены на вычисление верхних и нижних ограничений для данных об операции, полученных от установки для ремонта или капитального ремонта скважин (в целом будем называть «установкой для ремонта скважин» или «установкой для ремонта»). Типовые варианты осуществления изобретения поддерживают реализованные на компьютере способы и системы, предназначенные для извлечения и анализа данных датчиков, данные о времени и данные об операции, которые получены от установки для ремонта скважин в сетевой компьютерной системе или автономной компьютерной системе. Далее, типовая система или ее части могут быть расположены на установке для ремонта скважин или рядом с ней или могут быть расположены в месте, удаленном от установки для ремонта скважин, например, в магазине, офисе или штаб-квартире.
В распределенной компьютерной среде программные модули и данные датчиков, полученные от установки для ремонта скважин, могут быть физически расположены в различных локальных и удаленных устройствах для хранения информации или базах данных. Выполнение программных модулей может осуществляться локально в автономном режиме или удаленно в режиме клиент/сервер. Примерами таких распределенных компьютерных сред являются локальные сети, компьютерные сети масштаба предприятия и глобальная сеть Интернет.
Последующее описание представлено в терминах процессов и символических представлений операций, выполняемых обычными компьютерными компонентами, в том числе устройствами обработки данных, устройствами для хранения информации, базами данных, устройствами отображения и устройствами ввода. Эти процессы и операции могут использовать обычные компьютерные компоненты в автономной или распределенной компьютерной среде.
Процессы и операции, осуществляемые компьютером, включают себя обработку сигналов устройством обработки данных или удаленным компьютером и хранение этих сигналов в структурах данных, постоянно находящихся в одном или нескольких локальных или удаленных устройствах для хранения информации. Такие структуры данных предполагают определенную физическую организацию совокупности данных, хранящихся в устройствах для хранения информации, и представляют собой конкретные электрические или магнитные элементы. Символьные представления являются средствами, используемыми специалистами в области компьютерного программирования и разработки компьютеров с целью эффективной передачи идей другим специалистам в рассматриваемой области.
Типовые варианты осуществления настоящего изобретения включают в себя компьютерную программу, которая реализует функции, описанные в этом документе и проиллюстрированные на блок-схемах. Тем не менее, ясно, что существует множество способов реализации изобретения при программировании компьютеров и нельзя считать, что изобретение ограничено каким-либо набором команд компьютерных программ. Более того, опытный программист будет способен без проблем написать компьютерную программу, реализующую описанный вариант осуществления настоящего изобретения, на основе таблиц и блок-схем и соответствующего описания, приведенного в тексте заявки. Следовательно, описание или конкретный набор программ нельзя рассматривать как что-то необходимое для адекватного понимания смысла настоящего изобретения и его способа использования.
Как показано на фиг.1, автономное передвижное устройство 20 для ремонта содержит опирающуюся на колеса 24 раму 22 грузового автомобиля, двигатель 26, гидравлический насос 28, воздушный компрессор 30, первую трансмиссию 32, вторую трансмиссию 34, лебедку 36 переменной скорости, блок 38, телескопический мачтовый кран 40, первый гидравлический цилиндр 42, второй гидравлический цилиндр 44, первый преобразователь 46, устройство 48 контроля и выдвигающиеся опоры 50.
По выбору, двигатель 26 подключают или к колесам 24 или к лебедке 36 с помощью соответственно трансмиссий 34 и 32. Двигатель 26 также приводит в действие гидравлический насос 28 через линию 29 и приводит в действие воздушный компрессор 30 через линию 31. Компрессор 30 приводит в действие пневматическую плашку захвата (не показана), а насос 28 приводит в действие набор гидравлических ключей (не показаны) для труб. Также насос 28 приводит в действие цилиндры 42 и 44, которые соответственно выдвигают и поворачивают мачтовый кран 40 с целью размещения мачтового крана 40 или в выбираемом рабочем положении, как показано на фиг.1, или в нижнем положении, как показано на фиг.2. В рабочем положении мачтовый кран 40 направлен вверх, а продольная центральная линия 54 смещена от вертикали на угол, обозначенный ссылочной позицией 56. Угловое смещение позволяет блоку 38 получать доступ к стволу 58 скважины без столкновений с осью 60 вращения мачтового крана. Благодаря угловому смещению 56 не происходит столкновений каркаса мачтового крана при обычно быстрой установке и удалении большого количества внутренних сегментов труб (известных как трубы, внутренние бурильные колонны, штанги или насосно-компрессорные трубы 62, здесь и далее взаимозаменяемо называемые «НКТ» или «штангами»).
Отдельные сегменты труб (колонны 62 с фиг.4) и насосные штанги прикручены друг к другу с использованием гидравлических ключей для труб. Используемый здесь и ниже термин «гидравлические ключи для труб» относится к любому гидравлическому инструменту, который может привинтить друг к другу две трубы или насосные штанги. При работе насос 28 с использованием клапана приводит в движение гидравлический двигатель (не показан) вперед и назад. В принципе двигатель приводит в действие шестерни, которые поворачивают элемент ключа относительно зажима. Этот элемент и зажим сцепляют плоские поверхности на сопряженных соединительных элементах насосной штанги или внутренней колонны 62 труб в одном рассматриваемом варианте осуществления изобретения. Тем не менее, в рамках объема изобретения находится ситуация, когда поворотные захваты или захватывающие приспособления, которые закрепляются на круглой трубе (то есть без плоских поверхностей) аналогично идее обычного ключа для труб, но с гидравлическим закреплением. Направление вращения двигателя определяет направление сборки или разборки соединительных элементов.
Хотя это ясно не показано на фигуре, при установке сегментов 62 труб пневматическую плашку захвата используют для удержания НКТ 62, пока следующий сегмент НКТ 62 привинчивают с использованием ключа для труб. Компрессор 30 обеспечивает подачу находящегося под давлением воздуха через клапан с целью быстрого захвата и освобождения плашки захвата. Резервуар помогает поддерживать постоянное давление воздуха. Датчик давления подает на устройство 48 контроля (фиг.3) сигнал, который косвенно показывает, что установка 20 для ремонта скважин работает.
Как показано на фиг.1, вес, приложенный к блоку 38, измеряют с помощью гидравлического башмака 92, который поддерживает вес мачтового крана 40. Гидравлический башмак 92 в принципе является поршнем в цилиндре (в качестве альтернативы является диафрагмой). Гидравлическое давление в башмаке 92 увеличивается при увеличении веса на блоке 38. На фиг.3 первый преобразователь 46 преобразует гидравлическое давление в сигнал 94 с напряжением постоянного тока, равным 0-5 В, который передают в устройство 48 контроля. Устройство 48 контроля преобразует сигнал 94 в цифровое значение, сохраняет его в памяти 96, связывает его с меткой реального времени и, в конечном счете, передает данные на удаленный компьютер 100 или компьютер 605 с фиг.6 с помощью кабелей, модема 98, линии Т1, WiFi, спутника, переносных запоминающих устройств, таких как компакт диск (CD), небольшое периферийное устройство, цифровой видеодиск (DVD), запоминающее устройство на магнитной ленте, переносной накопитель на жестких магнитных дисках, диск или другое устройство или способ передачи данных, которые известны специалисту в рассматриваемой области.
Как показано на фиг.3, преобразователи 46 и 102 соединены с устройством 48 контроля. Преобразователь 46 показывает давление на левом башмаке 92, а преобразователь 102 показывает давление на правом башмаке 92. Генератор 118, приводимый в действие двигателем 26, обеспечивает выходное напряжение, пропорциональное скорости вращения двигателя. Это выходное напряжение прикладывают к делителю напряжения из двух сопротивлений с целью получения в точке 120 сигнала с напряжением постоянного тока, равным 0-5 В, и его подачи на усилитель 122. Генератор 118 является только одним из множества тахометров, которые обеспечивают сигнал обратной связи, пропорциональный скорости вращения двигателя. Другим примером тахометра является генератор переменного тока, причем двигатель 26 приводит в действие упомянутый генератор и измеряет его частоту. Преобразователь 80 подает сигнал, пропорциональный давлению гидравлического насоса 28 и, таким образом, пропорциональный вращающему моменту ключа для труб.
Доступная по телефону схема 124, называемая «POCKET LOGGER» (КАРМАННЫЙ РЕГИСТРАТОР) компании Расе Scientific, Inc. город Шарлотта, Северная Каролина, содержит четыре входных канала 126, 128, 130 и 132, память 96 и часы 134. Схема 124 периодически делает замеры для 126, 128, 130 и 132 с частотой проведения замеров, определяемой пользователем; оцифровывает показания; сохраняет цифровые значения; и сохраняет время дня, в которое были взяты замеры входов. Специалистам в рассматриваемой области ясно, что в соответствующей схеме может быть проведены замеры любого количества входов и данные могут быть переданы мгновенно после их получения.
Контролер, работающий за компьютером 100, который или удален от места проведения работ установкой 20 для ремонта скважин или расположен рядом с этим местом проведения работ, получает доступ к данным, хранящимся в схеме 124 с помощью модема 98 ПК или кабельного модема и мобильного телефона 136, спутника, WiFi или с помощью другого известного способа проводной или беспроводной передачи данных. Телефон 136 считывает данные, хранящиеся в схеме 124, с помощью линий 138 (линий стандарта RJ11 для телефонной промышленности) и передает данные в модем 98 с помощью антенн 140 и 142.
Усилители 122, 144, 146 и 148 обрабатывают свои входящие сигналы с целью получения соответствующих входов 126, 128, 130 и 132 с соответствующим диапазоном мощности и амплитуды. Достаточная мощность нужна для RC-схем 150, которые на небольшой промежуток времени (например, 2-10 секунд) поддерживают амплитуду входов 126,128, 130 и 132 даже после уменьшения выходов преобразователей 46, 102 и 80 и выхода генератора 118. Это обеспечивает возможность измерения коротких выбросов без проведения замеров и хранения слишком больших объемов данных. Источник 152 постоянного тока подает чистое и точное напряжение возбуждения на преобразователи 46, 102 и 80; и также подают на схему 124 надлежащее напряжение с помощью делителя 154 напряжения. Переключатель 90 давления включает источник 152 питания с помощью реле 156, контакты 158 которого замыкаются при подаче питания в катушку 160 от аккумулятора 162. На фиг.4 показан типовой вид, иллюстрирующий установку 20 для ремонта скважин, которая опускает колонну 62 внутренних труб, что показано на фиг.4 стрелкой 174.
На фиг.5 показана методология ввода данных об операции, представленная в табличной форме и соответствующая одному типовому варианту осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг.5, оператор сначала выбирает идентификатор операции для его/ее предстоящей задачи. Если выбран режим «ОБЩИЙ», то оператор будет выбирать из вариантов монтаж/демонтаж, поднять/опустить НКТ или штанги или вынос/укладывание НКТ и штанг (варианты, не показанные на фиг.6). Если выбран режим «ОБЫЧНАЯ РАБОТА: ВНУТРЕННЯЯ», то оператор будет выбирать из следующих операций: монтаж или демонтаж вспомогательной установки для ремонта, длинный ход поршня, содержание парафина, монтаж/демонтаж противовыбросового превентора, ловильные работы, бурение ударным буром, чистка скважины, обратный приток, бурение, разбуривание, такие работы по управлению скважиной, как заглушение скважины или циркуляция флюида, поднятие насосов, установка/снятие якоря НКТ, установка/снятие пакера и вынос/укладывание утяжеленных бурильных труб и/или других инструментов. Наконец, если выбран режим «ОБЫЧНАЯ РАБОТА: ВНЕШНЯЯ», то оператор выбирает операцию, выполняемую третьей стороной, такую как монтаж или демонтаж оборудования для ремонта, воздействие на скважину, цементирование, каротаж, перфорирование или технический контроль скважины и другие обычные операции по ремонту, выполняемые третьей стороной. После идентификации этой операции, ее классифицируют. Для всех вариантов классификации, кроме «ВЫПОЛНЯЕМАЯ ЗАДАЧА: ОБЫЧНАЯ РАБОТА», выбирают идентификатор отклонений и затем осуществляют классификацию с использованием классификационных значений отклонений.
На фиг.6 показан вид пульта оператора установки для ремонта или пульта контролера, причем указанный пульт соответствует одному типовому варианту осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг.6, от оператора требуется только, чтобы он или она вводил данные об операции в компьютер 605. Оператор может взаимодействовать с компьютером 605, используя разнообразные средства, включающие в себя набор на клавиатуре 625 или использование сенсорного экрана 610. В одном варианте осуществления изобретения, как показано на фиг.6, оператор снабжен сенсорным экраном 610 с заранее запрограммированными кнопками 615, такими как подъем насосных штанг или НКТ из ствола скважины, что позволяет оператору просто выбрать операцию из группы заранее запрограммированных кнопок. Например, если у оператора есть дисплей 610 с фиг.6, то по прибытии на место расположения скважины, оператор сначала нажмет кнопку «МОНТАЖ». Затем оператор должен выбрать, например, «УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕМОНТА», «ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕМОНТА» или «ТРЕТЬЯ СТОРОНА». Затем оператор должен выбрать или вариант, что операция выполняется, или если имеет место особая ситуация, такая как ВРЕМЯ ОЖИДАНИЯ или МАШИНА ВНИЗ, как описано выше. Кроме того, как показано на фиг.6, перед подъемом (извлечением) 6 15 или опусканием (вставкой) насосных штанг 62, оператор может устанавливать верхнее и нижнее ограничения для блока 38 путем нажатия кнопок получить верх и получить низ после перемещения блока 38 в надлежащее положение.
На фиг.7 показана схема типовой системы 700 управления данными, выполненная с возможностью приема и оценки данных, полученных от датчиков и установки 20 для ремонта скважин, причем указанная система соответствует одному типовому варианту осуществления изобретения. Как показано на фиг.1-7, системы 700 управления данными содержит данные, которые получены от датчиков 38, 46, 102, 80, 118 и любых других датчиков, расположенных на установке 20 для ремонта скважин, или от датчиков, использованных во время работы с установкой 20 для ремонта скважин, даже в случае отсутствия физического соединения упомянутых датчиков с установкой 20 для ремонта. Система 700 также получает и передает другие данные, в том числе, помимо прочего, данные о времени для каждой операции от часов 134 или другие операционные данные или данные об операции от установки 20 для ремонта. Данные передают от установки 20 для ремонта или от устройства, расположенного рядом с установкой для ремонта, в базу 705 данных и/или компьютер 100 с целью хранения и оценки данных. Данные также могут быть переданы на дисплей 610 компьютера 605 для их оценки оператором установки для ремонта. В одном типовом варианте осуществления изобретения данные передают с помощью модема 98. В качестве альтернативы данные могут быть переданы проводным или беспроводным способом на компьютер 605, в базу 705 данных и/или на компьютер 100 с помощью электрического кабеля, WiFi, передачи через спутник, по сетям мобильной связи или с помощью других способов передачи данных, известных специалистам в рассматриваемой области. Хотя это не показано на фиг.7, установка 20 для ремонта также содержит устройство, выполненное с возможностью записи и хранения данных в установке 20 для ремонта, указанным устройством может быть база данных, небольшое периферийное устройство, привод компакт дисков, привод DVD дисков или подобное устройство. Кроме того, хотя типовой вариант осуществления изобретения описывает систему с одним компьютером 100 для проведения анализа, который способен принимать и анализировать данные, система 700 может в качестве альтернативы содержать несколько компьютеров общего назначения или несколько процессоров общего назначения, расположенных в одном компьютере, набор компьютеров или систему с большой вычислительной машиной для приема и анализа данных датчиков.
На фиг.8 показана блок-схема, иллюстрирующая способ оценки данных датчиков и данных об операции, при этом упомянутый способ соответствует одному типовому варианту осуществления изобретения. Как показано на фиг.1-8, типовой способ 800 начинают с этапа НАЧАЛО и осуществляют переход на этап 805, на котором операцию выполняют в месте расположения скважины. Операцию обычно выполняют так, что установка 20 для ремонта и датчики (такие как датчики, описанные при обсуждении фиг.7) записывают данные во время выполнения операции и часы 134 записывают время, нужное для выполнения операции. В типовом варианте осуществления изобретения установка 20 для ремонта скважин может по существу являться установкой, описанной в патентах США №№6,079,490 («патент 490») и 7,006,920 («патент 920»), которые во всей полноте включены в настоящий документ посредством ссылки. Операции могут являться любыми операциями, обычно осуществляемыми с помощью установки для ремонта скважин, в том числе, помимо прочего: монтаж устройства для ремонта, завершение скважины, подъем буровых штанг, подъем НКТ, укладывание НКТ, подъем скважинных НКТ при сканировании, спуск скважинных НКТ при гидростатических испытаниях, вынос штанг, укладывание штанг, подъем скважинных НКТ, монтаж противовыбросового превентора (ПВП), спуск буровых штанг, спуск скважинных НКТ, установка якоря НКТ, демонтаж установки для ремонта.
На этапе 810 данные датчиков и данные о времени (которые могут содержать один или несколько типов данных датчиков, полученных датчиками или электрически соединенных или связанных с установкой 20 для ремонта скважин) получают на дисплей, при этом установка 20 для ремонта скважин выполняет операцию в месте расположения скважины. На этапе 815 данные датчиков и данные о времени передают или перемещают (когда они хранятся на физически перемещаемом носителе информации, например, карте памяти, накопителе на жестких магнитных дисках, переносимом накопителе на жестких магнитных дисках, компакт диске, DVD диске, небольшом периферийном устройстве или подобных устройствах) на компьютер 100 для проведения анализа или «портал» или базу 705 данных. Здесь термины компьютер 100 для проведения анализа и портал являются взаимозаменяемыми. В одном типовом варианте осуществления изобретения данные датчиков и данные о времени передают от установки 20 для ремонта с помощью модема 98 в базу 705 данных и далее перемещают в компьютер 100 для проведения анализа, который с возможностью передачи данных соединен с базой 705 данных. В качестве альтернативы данные датчиков и данные о времени передают проводным или беспроводным образом от установки 20 для ремонта в базу 705 данных или компьютер 100 для проведения анализа.
На этапе 820 компьютер 100 для проведения анализа получает из базы 705 данных данные датчиков или данные о времени для конкретного примера операции и получает аналогичные данные датчиков или данные о времени для дополнительных примеров операции. В одном типовом варианте осуществления изобретения данные датчиков и данные о времени для нескольких примеров операции собирают от нескольких установок для ремонта скважин, выполняющих эту операцию в нескольких местах расположения скважин разными бригадами, и сохраняют в базе 705 данных или другом запоминающем устройстве, известном специалистам в рассматриваемой области, до проведения анализа и оценки, которые выполняют с помощью компьютера 100 для проведения анализа. В определенных типовых вариантах осуществления изобретения извлечение и анализ нескольких примеров операции в качестве альтернативы описывают, принимая во внимание способ извлечения информации, который подробно описан ниже при обсуждении фиг.12. В одном типовом варианте осуществления изобретения данные, полученные компьютером 100 для проведения анализа и касающиеся нескольких примеров конкретной операции, являются данными, представляющими количество времени, нужное для завершения выполнения этого примера операции. В качестве альтернативы компьютер 100 для проведения анализа принимает и анализирует другие данные датчиков для каждого примера операции. Далее в определенных типовых вариантах осуществления изобретения анализ проводят для нескольких примеров каждой конкретной операции или части операции, выполненной персоналом установки для ремонта в месте расположения скважины.
На этапе 825 выполняют рассмотрение грубой ошибки по отношению к данным для нескольких примеров конкретной оцениваемой операции. В одном типовом варианте осуществления изобретения компьютер 100 для проведения анализа осуществляет рассмотрение грубой ошибки. На этапе 830 осуществляют рассмотрение технических ограничений по операции по отношению к данным для нескольких примеров конкретной операции. В одном типовом варианте осуществления изобретения компьютер 100 для проведения анализа осуществляет рассмотрение технических ограничений по операции. На этапе 835 осуществляют извлечение информации для конкретных данных, касающихся одной или нескольких операций. В одном типовом варианте осуществления изобретения компьютер 100 для проведения анализа осуществляет извлечение информации, при этом указанный компьютер извлекает и анализирует данные, сохраненные в базе 705 данных. На этапе 840 определяют эталонные показатели и меры, предназначенные для осуществления количественных и качественных улучшений на основе анализа, проведенного на этапах 825-835 для конкретной операции с учетом полученных данных. В определенных типовых вариантах осуществления изобретений компьютер 100 для проведения анализа определяет эталонные показатели. Процесс является повторяющимся, так этот процесс повторяют для каждой операции и части операции, для которых на установке 20 для ремонта скважин записывают данные об операции, и данные, оценочные карточки и отчеты могут обновляться ежедневно, еженедельно, ежемесячно или чаще или реже, в зависимости от потребностей стороны, реализующей типовую систему и способы.
На этапе 845 делают запрос с целью определения, существует ли другая операция, для которой надо провести анализ данных датчиков или данных о времени. Компьютер 100 для проведения анализа может осуществить указанное определение, при этом указанный компьютер 100 оценивает типы операций, выполненных установкой 20 для ремонта, или типы операций, данные датчиков или данные о времени для которых хранятся в базе 705 данных или во внутреннем запоминающем устройстве компьютера 100. Если существует другая операция, которую нужно оценить, то по ветке ДА осуществляют переход на этап 820, на котором компьютер 100 для проведения анализа получает данные датчиков или данные о времени для следующей операции. В противном случае, по ветке НЕТ осуществляют переход на этап КОНЕЦ.
На фиг.9 показана блок-схема, иллюстрирующая способ 825, предназначенный для осуществления рассмотрения грубой ошибки для данных датчиков или данных о времени для некоторой операции, причем указанный способ соответствует одному типовому варианту осуществления изобретения. На фиг.15 приведена таблица, иллюстрирующая пример этапов с фиг.9 и 10. Как показано на фиг.1-9 и 15, типовой способ 825 начинают с этапа 905, на котором компьютер 100 для проведения анализа выбирает все отдельные операции, связанные с группой работ с данными, хранящимися в запоминающем устройстве или базе 705 данных, и далее выбирает первый тип отдельной операции из нескольких типов операций, которые нужно проанализировать. В типовом варианте осуществления изобретения с фиг.15 первый тип операции представляет собой подъем скважинных НКТ (ПС НКТ). На этапе 910 компьютер 100 для проведения анализа получает данные датчиков или данные о времени для множества примеров выбранной операции. В типовом варианте осуществления изобретения компьютер 100 для проведения анализа получает из запоминающего устройства или базы 705 данных времена, нужные для выполнения каждого примера операции. На этапе 915 данные датчиков или данные о времени сортируют от наименьшего значения до наибольшего значения. Например, когда полученные данные представляют собой время выполнения для каждого примера операции ПС НКТ, компьютер 100 для проведения анализа сортирует группу из времен выполнения ПС НКТ от наименьшего до наибольшего. В альтернативном варианте осуществления изобретения времена выполнения или другие данные датчиков сортируют от наибольшего к наименьшему, сортируют другим образом или не сортируют совсем.
На этапе 920 для полученных отсортированных данных определяют элемент данных, соответствующий медиане. В одном типовом варианте осуществления изобретения компьютер 100 для проведения анализа вычисляет элемент данных, соответствующий медиане. На фиг.16 показан один типовой способ вычисления компьютером 100 для проведения анализа элемент данных, соответствующий медиане, для полученных отсортированных данных. Значение медианы для полученных отсортированных данных определяют на этапе 925. В одном примере компьютер 100 для проведения анализа вычисляет значение медианы для полученных отсортированных данных. На фиг.17 показан один типовой способ того, как компьютер 100 для проведения анализа вычисляет значение медианы, которая в этом примере относится к времени выполнения ПС НКТ.
На этапе 930 для полученных данных датчиков или данных о времени определяют границу нижнего уровня (ГНУ). В одном примере компьютер 100 для проведения анализа вычисляет границу нижнего уровня на основе заранее установленного и запрограммированного уровня. В этом типовом варианте осуществления изобретения заранее запрограммированный уровень для границы нижнего уровня представляет собой двадцать пятую процентиль полученных упорядоченных элементов данных и описывается квартилью. На этапе 935 для полученных данных датчиков или данных о времени определяют границу верхнего уровня (ГВУ). В одном примере компьютер 100 для проведения анализа вычисляет границу верхнего уровня на основе заранее установленного запрограммированного уровня. В этом типовом варианте осуществления изобретения заранее запрограммированный уровень для границы верхнего уровня представляет собой семьдесят пятую процентиль полученных упорядоченных элементов данных и описывается квартилью. Таким образом, в упомянутом выше примере только пятьдесят процентов элементов данных, наиболее близких к элементу данных, соответствующему медиане, будут использоваться для вычисления естественных ограничений процесса и скользящего размаха. На фиг.16 приведены типовые вычисления, направленные на определение границы нижнего уровня и границы верхнего уровня на основе количества полученных и отсортированных элементов данных (вторая и третья строки). Хотя в типовом варианте осуществления изобретения граница нижнего уровня установлена как двадцать пятая процентиль, в альтернативных вариантах осуществления изобретения граница нижнего уровня может быть любой в диапазоне от 1 до 49 процентов. Далее, хотя в типовом варианте осуществления изобретения граница верхнего уровня установлена как семьдесят пятая процентиль, в альтернативных вариантах осуществления изобретения граница верхнего уровня может быть любой в диапазоне от 51 до 99 процентов.
Когда границы верхнего и нижнего уровней вычислены для конкретной операции, компьютер 100 для проведения анализа просматривает каждый элемент данных с целью определения, лежит ли он между границами верхнего и нижнего уровней. Если данные находятся между границами, то по ветке «элемент данных между границами» осуществляют переход на этап 830. В противном случае по ветке «вне границ» осуществляют переход на этап 945. Элементы данных, для которых определено, что они находятся между границами верхнего и нижнего уровней, иногда называют «взятыми из центра данными».
На этапе 945 вычисляют внутреннюю квартиль (ВК). В одном типовом варианте осуществления изобретения внутреннюю квартиль вычисляет компьютер для проведения анализа. Далее в одном типовом варианте осуществления изобретения выражение для определения внутренней квартили представляет собой значение границы верхнего уровня минус значение границы нижнего уровня или ГВУ-ГНУ=ВК. На этапе 950 определяют верхнюю границу грубой ошибки. В одном типовом варианте осуществления изобретения верхнюю границу грубой ошибки определяет компьютер 100 для проведения анализа. В этом типовом варианте осуществления изобретения верхнюю границу грубой ошибки вычисляют как произведение внутренней квартили на константу (С), к которому затем прибавляют границу верхнего уровня ли ГВУ+(С * ВК). В одном типовом варианте осуществления изобретения константа равна 1,5, тем не менее, в рамках объема и смысла изобретения находятся другие значения, попадающие в диапазон от 0,1 до 10. На этапе 955 определяют нижнюю границу грубой ошибки. В одном типовом варианте осуществления изобретения нижнюю границу грубой ошибки определяет компьютер 100 для проведения анализа. В этом типовом варианте осуществления изобретения нижнюю границу грубой ошибки вычисляют как произведение внутренней квартили на константу (С), которое затем вычитают из границы нижнего уровня или ГНУ - (С * ВК). В одном типовом варианте осуществления изобретения константа равна 1,5, тем не менее, в рамках объема и смысла изобретения находятся другие значения, попадающие в диапазон от 0,1 до 10.
На этапе 960 компьютер 100 для проведения анализа выбирает и оценивает элементы данных, которые находились вне границ на этапе 940, относительно верхней и нижней границ грубой ошибки. На этапе 965 делают запрос с целью определения, попадает ли значение каждого конкретного элемента данных в диапазон между верхней и нижней границами грубой ошибки. Компьютер 100 для проведения анализа может осуществить указанное определение. Если элемент данных не находится между верхней и нижней границами грубой ошибки, то по ветке НЕТ осуществляют переход на этап 970, на котором осуществляют дополнительный анализ этих конкретных данных, касающийся следующего: определяют, является ли корректным значение данных для этого примера операции или упомянутое значение необходимо откорректировать. Например, данные могут быть отправлены оператору установки для ремонта или контролеру установки для ремонта с целью осуществления оценки и сравнения электронных данных с записями или другой информацией на предмет определения, были ли точными электронные данные, которые не находятся в пределах упомянутых границ. Далее процесс продолжают на этапе 975. Возвращаясь к этапу 965, если значение данных для примера операции находится между верхней и нижней границей грубой ошибки, то по ветке ДА осуществляют переход на этап 975.
На этапе 975 делают запрос, предназначенный для определения, существуют ли данные для другого примера операции. Если такие данные существуют, то по ветке ДА осуществляют переход на этап 960. В противном случае, если не существует данных для другого примера операции, то по ветке НЕТ осуществляют переход на этап 905 с целью выбора другой операции для оценки.
На фиг.10 показана блок-схема, иллюстрирующая способ 830 осуществления рассмотрения технических ограничений по операции для данных датчиков, данных о времени или других данных об операции, причем указанный способ соответствует одному типовому варианту осуществления изобретения. Как показано на фиг.1-10 и 16, типовой способ 830 начинают с этапа 1005, на котором компьютер 100 для проведения анализа сортирует взятые из центра данные в хронологическом порядке. На этапе 1010 вычисляют элемент данных, соответствующий медиане для взятых из центра данных. В одном типовом варианте осуществления изобретения компьютер 100 для проведения анализа осуществляет вычисление элемента данных, соответствующего медиане. Значение (М) медианы данных определяют по взятым из центра данным на этапе 1015 и оно может быть вычислено или определено, например, с использованием компьютера 100 для проведения анализа. На фиг.16 показан типовой пример вычислений элемента данных, соответствующего медиане, и значения медианы для типовых взятых из центра данных (четвертая строка).
На этапе 1020 определяют скользящий размах для взятых из центра отсортированных в хронологическом порядке данных. В одном типовом варианте осуществления изобретения компьютер 100 для проведения анализа вычисляет скользящий размах для взятых из центра отсортированных в хронологическом порядке данных. В одном типовом варианте осуществления изобретения скользящий размах представляет собой модуль разности двух значений, расположенных, например, в хронологическом порядке. После вычисления скользящего размаха для отсортированных в хронологическом порядке данных, на этапе 1025 определяют медиану (МСР) скользящего размаха. В конкретных типовых вариантах осуществления изобретения компьютер 100 для проведения анализа вычисляет или определяет медиану (мСР) скользящего размаха. На этапе 1030, при необходимости определяют верхнее естественное ограничение (ВЕО). В одном типовом варианте осуществления изобретения указанное определение осуществляет компьютер 100 для проведения анализа и вычисления осуществляют на основе выражения ВЕО=М+(X*мСР), где Х - константа. В конкретных типовых вариантах осуществления изобретения константа Х равна to, которую в технике иногда называют тремя сигмами, и в конкретных типовых вариантах осуществления изобретения константа Х равна 3,145. В качестве альтернативы константа (X) может быть любым числом от 0,5 до 10.
На этапе 1032, при необходимости определяют нижнее естественное ограничение (НЕО). Конкретные оцениваемые данные можно сравнивать с ВЕО, НЕО или может быть определено, находятся ли они между ВЕО и НЕО. Компьютер 100 для проведения анализа может быть, например, запрограммирован так, чтобы знать, какие данные для какой операции нужно сравнивать с какими отдельными естественными ограничениями или набором естественных ограничений. В рассмотренном выше примере, в котором данные представляют собой времена выполнения конкретной операции, например, компьютер 100 для проведения анализа вычисляет верхнее естественное ограничение для времени выполнения анализируемой операции на основе нескольких примеров данных о времени выполнения, изначально полученных на этапе 820 с фиг.8 компьютером 100 для проведения анализа. В строке 5 с фиг.16 показан пример вычисления значения трех сигм.
На этапе 1034, когда вычислены верхнее естественное ограничение, нижнее естественное ограничение или верхнее и нижнее естественные ограничения, компьютер 100 для проведения анализа сравнивает каждое значение данных датчиков или данных о времени с верхним и/или нижним естественными ограничениями. Например, для упомянутого выше примера с использованием времени выполнения для каждого примера операции, вычислять будут только верхнее естественное ограничение и времена выполнения для каждого примера операции будут сравнивать с верхним естественным ограничением с целью определения, какие времена выполнения были больше верхнего естественного ограничения. В качестве альтернативы для других типов данных датчиков или данных о времени могут быть вычислены как верхнее, так и нижнее естественные ограничения или только нижние естественные ограничения и данные датчиков или данные о времени могут быть сравнены как с верхним, так и с нижним естественными ограничениями или только с нижними естественными ограничениями, что является основой для определения, какие примеры включают в себя данные, находящиеся за пределами диапазона, определенного естественными ограничениями.
На этапе 1035 делают запрос, направленный на определение того, удовлетворяют ли данные для конкретного примера выбранной операции конкретному естественному ограничению (то есть меньше верхнего естественного ограничения, больше нижнего естественного ограничения или находятся между верхним и нижним естественными ограничениями). В одном типовом варианте осуществления изобретения упомянутое определение осуществляет компьютер 100 для проведения анализа. Использование упомянутого выше сценария со временами выполнения в качестве примера, если время выполнения для примера больше значения верхнего естественного ограничения, то оно находится вне диапазона и по ветке НЕТ осуществляют переход на этап 1040, на котором компьютер 100 для проведения анализа отмечает пример или добавляет этот пример операции к списку примеров операции, находящихся вне диапазона. Далее процесс продолжают на этапе 1045. Возвращаясь к этапу 1035, если время выполнения для примера меньше или равно значению верхнего естественного ограничения, то оно находится в диапазоне и по ветке ДА осуществляют переход на этап 1045.
На этапе 1045 компьютер 100 для проведения анализа делает запрос, направленный на определение того, существует ли другой пример операции для сравнения с естественными ограничениями. Если другой пример существует, то по ветке ДА осуществляют переход на этап 1034 с целью сравнения значения данных для следующего примера с конкретным естественным ограничением (ограничениями). В противном случае по ветке НЕТ осуществляют переход на этап 1050. На этапе 1050 осуществляют дополнительный анализ по каждому примеру операции, который не попал в диапазон естественных ограничений. Этот дополнительный анализ может быть осуществлен компьютером 100 для проведения анализа, одним или несколькими контролерами для конкретного примера операции, который не удовлетворяет естественному ограничению (ограничениям) или комбинацией перечисленного. В определенных типовых вариантах осуществления изобретения дополнительный анализ может предполагать присутствие контролера или другого лица, спрашивающего или отвечающего на вопросы с целью определения, почему пример операции не удовлетворяет одному из естественных ограничений. Это может включать в себя заполнение набора выпадающих меню, которые предоставлены компьютером 100 для проведения анализа и которые описывают возможные причины того, почему пример операции не попадает в диапазон естественных ограничений. Дополнительно может быть проведен анализ основных причин, направленный на определение того, почему данные для этого конкретного примера операции не попадают в диапазон естественных ограничений.
На этапе 1055 делают запрос с целью определения, существует ли другая операция, для которой надо провести анализ. В одном типовом варианте осуществления изобретения указанное определение осуществляет компьютер 100 для проведения анализа, который пересматривает данные и типы операции, связанные с этими данными из базы 705 данных. Если существует другая операция, то по ветке ДА осуществляют переход на этап 820 с фиг.8 с целью получения данных для нескольких примеров другой операции. В противном случае, по ветке НЕТ осуществляют переход на этап 835 с фиг.8. В одном типовом варианте осуществления изобретения компьютер 100 для проведения анализа продолжает по циклу выполнять процесс до тех пор, пока не будут проанализированы все операции. На основе полученных данных компьютер 100 для проведения анализа генерирует отчеты, такие как отчет об эффективности работ с фиг.18 или итоговый отчет о работах с фиг.19А-С.
На фиг.11 показана блок-схема, иллюстрирующая типовой способ проведения дополнительного анализа данных датчиков или данных о времени, при этом указанный способ выполняют на этапе 1050 с фиг.10. Как показано на фиг.1-11, типовой способ 1050 начинают на этапе 1105, на котором компьютер 100 для проведения анализа определяет контролера для каждого примера операции, для которой определили, что он не находится в диапазоне естественного ограничения (ограничений). В одном типовом варианте осуществления изобретения пример в базе 705 данных может включать в себя дополнительную информацию, такую как номер установки для ремонта, номер работы, расположение места проведения работы, контролер или другую идентифицирующую информацию, которая может помочь компьютеру 100 для проведения анализа в определении контролера для конкретного примера, не попадающего в диапазон. На этапе 1110 компьютер 100 для проведения анализа передает запрос контролеру с целью осуществления обычного порядка проведения анализа основных причин. Компьютер 100 для проведения анализа может послать обычный порядок проведения анализа основных причин контролеру с запросом или может быть обеспечена линия соединения или контролер может получить удаленный доступ к обычному порядку проведения анализа основных причин. Обычный порядок проведения анализа основных причин может быть сохранен на компьютере 100 для проведения анализа или на другой компьютерной системе, способной в электронном виде обмениваться информацией с компьютером 100 для проведения анализа.
На этапе 1115 контролеру предоставляют наборы вопросов на основе конкретной операции с целью определения причины, по которой конкретный пример операции оказался вне диапазона естественного ограничения (ограничений). В одном типовом варианте осуществления изобретения компьютер 100 для проведения анализа предоставляет вопросы в виде набора выпадающих меню, которые описывают возможные причины, по которым пример операции находится вне диапазона естественного ограничения (ограничений). На этапе 1120 осуществляют прием ответов контролера с помощью, например, компьютера 100 для проведения анализа или другого компьютера, соединенного с возможностью обмена информацией с компьютером 100 для проведения анализа. На этапе 1125 ответы сохраняют для последующей оценки. В одном типовом варианте осуществления изобретения компьютер 100 для проведения анализа сохраняет ответы в базе 705 данных. Далее процесс продолжают на этапе 1055 с фиг.10.
На фиг.12 показана блок-схема, иллюстрирующая типовой способ извлечения информации из данных датчиков или данных о времени для операций, при этом указанный способ осуществляют на этапе 835 с фиг.8. Как показано на фиг.1-8 и 12 типовой способ 835 начинают на этапе 1205, на котором компьютер 100 для проведения анализа выбирает или получает данные для одного примера операции из базы 705 данных. Для упрощения рассмотрения следующий пример будет описан в случае извлечения и оценки примеров времени выполнения конкретной операции. Тем не менее, процесс извлечения информации также может быть использован для других данных датчиков и данных о времени для установки 20 для ремонта скважин. В одном типовом варианте осуществления изобретения данные получают из базы 705 данных. На этапе 1210 рассматривают фактическое время для выбранного примера операции. В одном типовом варианте осуществления изобретения это рассмотрение осуществляет компьютер 100 для проведения анализа. На этапе 1215 компьютер 100 для проведения анализа обозначает общее время, показанное или затраченное для выбранного примера, как «Общее время».
На этапе 1220 компьютер 100 для проведения анализа оценивает другие данных датчиков, связанные с этим примером операции. В одном типовом варианте осуществления изобретения другие данных датчиков включают в себя входы или варианты выбора, которые были осуществлены оператором на дисплее 610 компьютера 605 и которые также могли быть сохранены в базе 705 данных. На этапе 1225 делают запрос с целью определения, указал ли оператор какое-либо время ожидания при выполнении этого примера операции. В одном типовом варианте осуществления изобретения оператор может указать время ожидания путем выбора одной из кнопок на дисплее 610 компьютера 605. В качестве альтернативы компьютер 100 для проведения анализа может оценить другие данные датчиков, такие как число оборотов двигателя в минуту (ЧОМ), нагрузка на крюке или вес установки для ремонта от датчиков 46, 102 и гидравлическое давление от датчика 80, указанная оценка направлена на определение для конкретной операции, имело ли место ожидание установки 20 для ремонта. Если было указание на время ожидания, по ветке ДА осуществляют переход на этап 1230, на котором компьютер 100 для проведения анализа вычитает величину времени ожидания из Общего времени с целью определения «Чистого времени», нужного для выполнения конкретного примера операции. Далее процесс продолжают на этапе 1235. Возвращаясь на этап 1225, если не было указано или не было выявлено время ожидания, то по ветке НЕТ осуществляют переход на этап 1235, на котором компьютер 100 для проведения анализа анализирует данные датчиков с целью определения доли Чистого времени, когда установка для ремонта выполняла обозначенную операцию. В одном типовом варианте осуществления изобретения компьютер 100 для проведения анализа или компьютер 605 оценивает перемещение блока с течением времени и промежутки между перемещениями блока или отсутствие перемещения блока во времени. Когда компьютер 100 или 605 определяет, что блок не перемещается, он может указать время, когда установка 20 для ремонта не выполняет операцию. В конкретных вариантах осуществления изобретения компьютер 100 или 605 пропускает определенный промежуток времени отсутствия активности для данных о блоке перед тем, как начать считать время, когда установка для ремонта не выполняла операцию. Например, в одном типовом варианте осуществления изобретения компьютер 100 или 605 ожидает до тех пор, пока в течение двух минут блок не показывает активности, перед тем, как начать считать время, когда установка для ремонта не выполняет операцию. В альтернативных вариантах осуществления изобретения исходным уровнем для времени бездействия может быть любой промежуток времени, отличающийся от двух минут, например, любой промежуток времени от нуля до двадцати минут. Когда определено, что блок не перемещался дольше обозначенного промежутка времени, компьютер 100 или 605 начинает считать последующее время бездействия и после завершения операции, вычитает указанное время из Чистого времени. В альтернативном варианте осуществления изобретения вместо подсчета только последующего времени может быть осуществлен возврат к первому моменту времени, когда было обнаружено отсутствие активности блока, и указанный момент могут рассматривать как начало времени бездействия, которое в дальнейшем вычитают из Чистого времени.
На этапе 1240 компьютер 100 для проведения анализа обозначает время, которое определено как время, в течение которого установка 20 для ремонта выполняла конкретный пример операции, как Рабочее время. На этапе 1245 вычисляют коэффициент перемещения для операции. В одном типовом варианте осуществления изобретения компьютер 100 для проведения анализа вычисляет коэффициент перемещения для операции на основе следующего выражения: Рабочее время делят на Чистое время. На этапе 1250 значения Общего времени. Времени ожидания, Чистого времени. Рабочего времени и коэффициента перемещения для примера операции сохраняют в цифровом виде для последующего использования. В одном типовом варианте осуществления изобретения компьютер 100 для проведения анализа сохраняет эти значения в базе 705 данных. На этапе 1255 компьютер 100 для проведения анализа определяет количество НКТ, штанг или колонн (в целом в описании и формуле изобретения называемых «НКТ»), опущенных в скважину или поднятых из скважины для этого примера операции.
На этапе 1260, например, компьютер 100 для проведения анализа делает запрос, с целью определения, существует ли другой пример операции в базе 705 данных. Если другой пример существует, то по ветке ДА осуществляют переход на этап 1205. В противном случае по ветке НЕТ осуществляют переход на этап 840 с фиг.8. В качестве альтернативы по ветке НЕТ осуществляют переход на другой запросу, направленный на определение с помощью компьютера 100 для проведения анализа, существует ли другой пример в базе 705 данных для которого может быть осуществлено извлечение информации. В качестве альтернативы по ветке ДА также осуществляют переход на этап 1205, а по ветке НЕТ осуществляют переход на этап 840 с фиг.8.
На фиг.13 показана блок-схема, иллюстрирующая типовой способ определения количества звеньев НКТ, поднятых в ходе осуществления примера конкретной операции, при этом упомянутый способ осуществляют на этапе 1255 с фиг.12. Как показано на фиг.1-8, 12 и 13, типовой способ 1255 начинают на этапе 1305, на котором компьютер 1305 для проведения анализа получает сигнал об операции. В одном типовом варианте осуществления изобретения сигнал об операции получают на основе того, что оператор установки для ремонта выбирает операцию на дисплее 610, при этом упомянутый сигнал далее передают и к нему добавляют данные, пересланные на компьютер 100 для проведения анализа. На этапе 1310 получают время начала операции перемещения. Например, время начала может быть получено компьютером 100 для проведения анализа или от базы 705 данных или в режиме реального времени или практически в режиме реального времени от установки 20 для ремонта с помощь модема 98. В качестве альтернативы определение количество НКТ, поднятых из скважины или опущенных в скважину, осуществляют на компьютере 605. Аналогично на этапе 1315 получают время завершения операции перемещения. На этапе 1320 получают данные датчиков о нагрузке на крюке, давлении ключа для трубы и положении блока. В определенных типовых вариантах осуществления изобретения данные датчиков получают на компьютере 100 для проведения анализа. На этапе 1325 осуществляют классификацию операции перемещения. В одном типовом варианте осуществления изобретения классификацию операции перемещения выполняет оператор установки для ремонта путем нажатия или выбора одной из кнопок на дисплее 610. Далее эту информацию о классификации передают в базу 705 данных или компьютер 100 для проведения анализа. На этапе 1330 компьютер 100 для проведения анализа устанавливает длину звена НКТ на основе осуществленной классификации.
На этапе 1335 принимают минимальное положение блока для одного перемещения, заключающегося в опускании колонны НКТ в скважину или подъеме колонны НКТ из скважины, и на этапе 1340 принимают максимальное положение блока для того же перемещения. В одном типовом варианте осуществления изобретения данные о положении блока получают от датчика 38 положения блока и компьютер 100 для проведения анализа способен анализировать данные о положении блока с целью определения минимального и максимального положений, обнаруженных для каждого перемещения в скважину или из скважины. На этапе 1345 определяют максимальную нагрузку на крюке, и компьютер 100 для проведения анализа получает эти данные, а на этапе 1350 определяют минимальную нагрузку на крюке и компьютер 100 для проведения анализа принимает эти данные. В одном типовом варианте осуществления изобретения максимальная и минимальная нагрузки на крюке основаны на оценке показаний датчика от гидравлических башмаков 92 и установке нулевого веса на дисплее 610, при этом упомянутые показания передают и сохраняют в базе 705 данных или напрямую передают на компьютер 100 для проведения анализа. В качестве альтернативы уровни нагрузки на крюке могут быть получены другими средствами измерения веса, такими как, например, датчики или измерители деформаций, расположенные на самом блоке или линии. На этапе 1355 определяют максимальное давление ключа для труб в ходе того же перемещения и компьютер 100 для проведения анализа получает эти данные. В одном типовом варианте осуществления изобретения данные о давлении ключа для труб получают от датчика 80 и компьютер 100 для проведения анализа способен рассмотреть набор данных о давлении ключа для труб с целью определения максимального давления, измеренного во время одного перемещения.
На этапе 1360 делают запрос с целью определения разницы между максимальной нагрузкой на крюке, полученной для упомянутого перемещения, и минимальной нагрузкой на крюке, полученной для этого перемещения. В одном типовом варианте осуществления изобретения компьютер 100 для проведения анализа определяет разницу и она должна быть больше или больше или равна заранее заданного уровня или это перемещение не будет использоваться для целей подсчета количества звеньев НКТ. Например, заранее заданный уровень может составлять 230 килограмм (пятьсот фунтов) или любое другое число, находящееся между пятьюдесятью килограммами (сто фунтов) и пятью тысячами килограммов (десять тысяч фунтов). Определение, по меньшей мере, минимального уровня изменения нагрузки на крюке в ходе перемещения используется компьютером 100 для проведения анализа для проверки, что одно или несколько звеньев НКТ были или добавлены или сняты с колонны НКТ во время конкретного перемещения. Если разница между максимальной и минимальной нагрузками на крюке меньше заранее заданного уровня, то по ветке НЕТ осуществляют переход на этап 1335. Если разница между максимальной и минимальной нагрузками на крюке больше или больше или равна заранее заданного уровня, то по ветке ДА осуществляют переход на этап 1365. Компьютер 100 для проведения анализа определяет разницу и сравнивает эту разницу с заранее заданным уровнем, который может быть заранее установлен в компьютере 100 в соответствии с одним типовым вариантом осуществления изобретения.
На этапе 1365 делают запрос с определения того, больше или больше или равно максимальное давление ключа для труб заранее заданного уровня давления ключа для труб. Например, заранее заданный уровень давления ключа для труб может составлять 2,5 МПа (четыреста фунтов на квадратный дюйм) или может равняться любому другому уровню давления, который составляет от 0,7 МПа (сто фунтов на квадратный дюйм) до 6,2 МПа (девятьсот фунтов на квадратный дюйм). Определение, по меньшей мере, заранее заданного уровня давления ключа для труб в ходе перемещения используется компьютером 100 для проведения анализа для проверки того, что ключи для труб сцеплены с целью привинчивания или отвинчивания части колонны НКТ, тем самым добавления или снятия с колонны НКТ, по меньшей мере, одного звена НКТ в ходе осуществления перемещения. Если максимальное давление ключа для труб меньше заранее заданного уровня давления ключа для труб, то по ветке НЕТ осуществляют переход на этап 1335. Тем не менее, если максимальное давление ключа для труб больше или больше или равно заранее заданного уровня давления ключа для труб, то по ветке ДА осуществляют переход на этап 1370. Компьютер 100 для проведения анализа сравнивает максимальное давление ключа для труб во время перемещения с заранее заданным уровнем давления ключа для труб, при этом упомянутый уровень давления может быть заранее установлен в компьютере 100 в соответствии с одним типовым вариантом осуществления изобретения.
На этапе 1370 компьютер 100 для проведения анализа оценивает количество звеньев НКТ на основе разницы между максимальным и минимальным положениями блока в ходе перемещения и на основе длины звена. Например, компьютер для проведения анализа может разделить разницу между максимальным и минимальным положениями блока для перемещения на длину звена и взять наименьшее или ближайшее целое число в качестве оценки количества звеньев НКТ. На этапе 1375 делают запрос с определения того, существует ли другой цикл перемещения в данных для конкретного примера операции перемещения. Если существует, то по ветке ДА осуществляют переход на этап 1335. В противном случае, по ветке НЕТ осуществляют переход на этап 1380, на котором компьютер 100 для проведения анализа подводит итог общему количеству оцененных звеньев НКТ, поднятых из скважины или опущенных в скважину для всех перемещений во время конкретного примера операции. На этапе 1380 компьютер 100 для проведения анализа сохраняет количество звеньев НКТ или штанг с другими данными для этого примера операции. В одном типовом варианте осуществления изобретения данные сохраняют в базе 705 данных или сохраняют на самом компьютере 100. Далее процесс продолжают на этапе 1260 с фиг.12.
На фиг.14 показана блок-схема, иллюстрирующая способ проверки того, что якорь НКТ установлен правильно, при этом указанный способ соответствует одному типовому варианту осуществления изобретения. Как показано на фиг.1-14, типовой способ 1400 начинают на этапе 1405, на котором компьютер 100 для проведения анализа рассматривает извлеченные данные из базы 705 данных. На основе оценки извлеченных данных на этапе 1410 компьютер 100 для проведения анализа находит примеры операций, в которых операция включает в себя установку якоря НКТ (ЯНКТ), и извлекает и/или оценивает данные для этих примеров. В определенных типовых вариантах осуществления изобретения оператор установки для ремонта выбирает операцию установки ЯНКТ на дисплее 610 и эту информацию об операции сохраняют в базе 705 данных. На этапе 1415 оценивают данные о весе установки для ремонта или данные о нагрузке на крюке. В одном типовом варианте осуществления изобретения эти данные оценивает компьютер 100 для проведения анализа.
На этапе 1420 делают запрос с целью определения того, существует ли часть данных о весе установки для ремонта или данных о нагрузке на крюке, в которой нагрузка на крюке увеличивается до веса колонны и удерживается на уровне веса колонны короткий период времени. В одном типовом варианте осуществления изобретения компьютер 100 для проведения анализа осуществляет анализ и определение, при этом вес колонны обычно представляет собой величину веса для конкретной операции (такую как величина веса, которую определяют при начальном подъеме колонны НКТ (минус вес установки для ремонта, если его оценивают датчики веса установки для ремонта)) и короткий период времени представляет собой любой промежуток времени от одной секунды до пяти минут. Если такой части данных не существует, то по ветке НЕТ осуществляют переход на этап 1415. В противном случае по ветке ДА осуществляют переход на этап 1425, на котором компьютер 100 для проведения анализа рассматривает данные из базы 705 данных, полученные от датчика 38 положения блока, с целью определения первого периода, когда блок перемещается вверх. В области, когда данные о положении говорят о перемещении блока вверх, компьютер для проведения анализа рассматривает данные датчиков 46, 102 веса установки для ремонта или нагрузки на крюке с целью определения на этапе 1430, превышает ли в этом первом промежутке нагрузка на крюке или вес установки для ремонта номинальную величину. В одном типовом варианте осуществления изобретения номинальное увеличение составляет примерно 1900 кг (5000 фунтов). В альтернативных вариантах осуществления изобретения номинальное увеличение может быть любой величиной из диапазона 560-19000 кг(1 500-50000 фунтов) и оно обычно основано на определенных рекомендациях производителя для конкретного якоря НКТ.
На этапе 1435 компьютер 100 для проведения анализа рассматривает данные о положении блока с целью определения, существует ли второй промежуток времени, после первого промежутка времени, когда блок перемещается вниз, также компьютер 100 для проведения анализа оценивает данные о нагрузке на крюке или данные о весе установки для ремонта для второго промежутка времени с целью определения, меньше ли нагрузка на крюке или вес установки для ремонта второй номинальной величины. В одном типовом варианте осуществления изобретения второе номинальное уменьшение составляет примерно 3700 кг (10000 фунтов). В альтернативных вариантах осуществления изобретения второе номинальное уменьшение может быть любой величиной из диапазона 560-19000 кг (1500-50000 фунтов) и оно обычно основано на определенных рекомендациях производителя для конкретного якоря НКТ. На этапе 1440 компьютер 100 для проведения анализа рассматривает данные о положении блока с целью определения, существует ли третий промежуток времени, после второго промежутка времени, когда блок перемещается вверх, также компьютер 100 для проведения анализа оценивает данные о нагрузке на крюке или данные о весе установки для ремонта для третьего промежутка времени с целью определения, превышает ли нагрузка на крюке или вес установки для ремонта третью номинальную величину. В одном типовом варианте осуществления изобретения третье номинальное увеличение составляет примерно 5 600 (15000 фунтов) (или 3700 кг (10000 фунтов) больше веса колонны). В альтернативных вариантах осуществления изобретения третье номинальное увеличение может быть любой величиной из диапазона 560-29900 кг (1500-80000 фунтов) и оно обычно основано на определенных рекомендациях производителя для конкретного якоря НКТ.
На 1445 компьютер 100 для проведения анализа рассматривает данные о положении блока с целью определения, существует ли четвертый промежуток времени, после третьего промежутка времени, когда блок перемещается вниз, также компьютер 100 для проведения анализа оценивает данные о нагрузке на крюке или данные о весе установки для ремонта для этого четвертого промежутка времени с целью определения, меньше ли нагрузка на крюке или вес установки для ремонта четвертой номинальной величины. В одном типовом варианте осуществления изобретения четвертое номинальное уменьшение составляет примерно 7 500 кг (20000 фунтов) (или на 3700 кг (10000 фунтов) меньше веса колонны). В альтернативных вариантах осуществления изобретения четвертое номинальное уменьшение может быть любой величиной из диапазона 560-29900 кг(1500-80000 фунтов) и оно обычно основано на определенных рекомендациях производителя для конкретного якоря НКТ. На этапе 1450 компьютер 100 для проведения анализа рассматривает данные о положении блока с целью определения, существует ли пятый промежуток времени, после четвертого промежутка времени, когда блок перемещается вверх, также компьютер 100 для проведения анализа оценивает данные о нагрузке на крюке или данные о весе установки для ремонта для пятого промежутка времени с целью определения, превышает ли нагрузка на крюке или вес установки для ремонта пятую номинальную величину. В одном типовом варианте осуществления изобретения пятое номинальное увеличение составляет примерно 7500 (20000 фунтов) (или на 3700 кг (10000 фунтов) больше веса колонны). В альтернативных вариантах осуществления изобретения пятое номинальное увеличение может быть любой величиной из диапазона 560-29900 кг (1500-80000 фунтов) и оно обычно основано на определенных рекомендациях производителя для конкретного якоря НКТ.
На этапе 1455 компьютер 100 для проведения анализа рассматривает данные о положении блока с целью определения, существует ли шестой промежуток времени, после пятого промежутка времени, когда положение блока и данные о нагрузке на крюке или данные о весе установки для ремонта для шестого промежутка времени по существу стабильны в течение заданного промежутка времени. В одном типовом варианте осуществления изобретения заданный промежуток времени составляет три минуты или больше. В альтернативных вариантах осуществления изобретения заданный промежуток времени может являться любой величиной в диапазоне от десяти секунд до двадцати минут и его значение обычно основано на определенных рекомендациях производителя для конкретного якоря НКТ. На этапе 1460, если компьютер для проведения анализа проверил все определения на этапах 1415-1455, компьютер 100 для проведения анализа генерирует положительное уведомление о правильной установке ЯНКТ. В одном типовом варианте осуществления изобретения уведомление имеет вид указания на отчетном бланке с помощью отдельного указания для примера операции установки ЯНКТ и уведомления о прохождении или успехе на отчетном бланке или, в качестве альтернативы, как увеличение количества примеров правильно завершенных установок ЯНКТ. Аналогично, если не было проверено одно или несколько определений на этапах 1415-1455, компьютер для проведения анализа генерирует отрицательное уведомление о неправильной установке ЯНКТ, при этом форма уведомления аналогично форме, описанной для примера, когда ЯНКТ установлен правильно.
На этапе 1460 компьютер 100 для проведения анализа делает запрос с целью определения, существует ли в базе 705 данных другой пример выполнения операции установки ЯНКТ. Если существует, то по ветке ДА осуществляют переход на этап 1415. В противном случае по ветке НЕТ осуществляют переход на этап 840 с фиг.8.
Хотя изобретение описано со ссылкой на предпочтительные варианты осуществления изобретения, специалистам в рассматриваемой области ясно, что возможны различные модификации в пределах объема изобретения. Поэтому объем изобретения определяется исходя из нижеследующей формулы изобретения. Из предшествующего описания ясно, что в варианте осуществления настоящего изобретения преодолены ограничения уровня техники. Специалистам в рассматриваемой области ясно, что настоящее изобретение не ограничено каким-либо конкретным рассмотренным вариантом применения, а также описанные в настоящем документе варианты осуществления изобретения приведены для иллюстрации и не ограничивают изобретение. Из описания примеров осуществления изобретения следует, что специалистам в рассматриваемой области ясны эквиваленты описанных здесь элементов, а также практикам в рассматриваемой области техники ясны способы формирования других вариантов осуществления настоящего изобретения. Следовательно, объем настоящего изобретения ограничен только приведенной ниже формулой изобретения.