СИСТЕМА И СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ РАСШИРИТЕЛЯ И ДОЛОТА

1. Способ, содержащий этапы, на которых
принимают данные производительности, относящиеся к режущей структуре,
вычисляют, с использованием данных производительности, характеристическую кривую, относящуюся к режущей структуре, причем характеристическая кривая строится либо на основе веса, либо на основе крутящего момента, и
сохраняют характеристическую кривую.
2. Способ по п.1, в котором характеристическая кривая включает в себя либо вес на режущей структуре/прочность породы, либо крутящий момент на режущей структуре/вес на режущей структуре, как функцию скорость проходки/скорость вращения.
3. Способ по п.1, в котором вычисление характеристической кривой содержит этапы, на которых этап, на котором вычисляют характеристическую кривую на основе веса, включающую в себя изменение веса на режущей структуре как функцию скорости проходки режущей структуры.
4. Способ по п.1, в котором вычисление характеристической кривой содержит этапы, на которых этап, на котором вычисляют характеристическую кривую на основе крутящего момента, включающую в себя изменение крутящего момента на режущей структуре как функцию скорости проходки режущей структуры.
5. Способ по п.1, в котором вычисление характеристической кривой содержит этапы, на которых
вычисляют характеристическую кривую на основе веса, включающую в себя изменение веса на режущей структуре как функцию скорости проходки режущей структуры, и
вычисляют характеристическую кривую на основе крутящего момента, включающую в себя изменение крутящего момента на режущей структуре как функцию скорости проходки режущей структуры.
6. Способ по п.1, в котором вычисление характеристической кривой содержит этапы, на которых этап, на котором вычисляют двухмерную аппроксимирующую кривую, которая оценивает значения производительности режущей структуры в диапазоне соответствующих скоростей проходки.
7. Способ по п.6, в котором двухмерная аппроксимирующая кривая содержит полиномиальную кривую.
8. Способ по п.6, в котором сохранение характеристической кривой содержит этап, на котором сохраняют коэффициенты аппроксимации кривой.
9. Способ по п.1, в котором данные производительности выводятся из множества различных типов информации, выбранных из группы, состоящей из компьютерных моделей, фактических измерений в стволе скважины, фактических наземных измерений и маркетинговых данных.
10. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором используют характеристическую кривую для сравнения первой компоновки низа бурильной колонны, которая включает в себя первую режущую структуру, со второй компоновкой низа бурильной колонны.
11. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором используют характеристическую кривую для сравнения первой компоновки низа бурильной колонны, которая включает в себя первую режущую структуру, с множеством других компоновок низа бурильной колонны.
12. Способ по п.11, в котором вторая компоновка низа бурильной колонны включает в себя буровое долото.
13. Способ по п.11, в котором вторая компоновка низа бурильной колонны включает в себя буровое долото и расширитель.
14. Способ по п.11, в котором первая режущая структура связана с первым буровым долотом, и первая компоновка низа бурильной колонны дополнительно содержит первый расширитель, и вторая компоновка низа бурильной колонны включает в себя второе буровое долото.
15. Способ по п.14, в котором вторая компоновка низа бурильной колонны дополнительно содержит второй расширитель.
16. Способ по п.11, в котором первая компоновка низа бурильной колонны содержит первое буровое долото первого диаметра, и вторая компоновка низа бурильной колонны содержит второе буровое долото второго диаметра, который не равен первому диаметру.
17. Способ по п.1, в котором режущая структура связана с компоновкой низа бурильной колонны, которая включает в себя буровое долото и множество независимых расширителей.
18. Способ по п.1, в котором первая режущая структура связана с буровым долотом компоновки низа бурильной колонны, и компоновка низа бурильной колонны дополнительно содержит расширитель, и дополнительно содержащий этапы, на которых
вычисляют вес на долоте как функцию веса на компоновке низа бурильной колонны, и
вычисляют вес на расширителе как функцию веса на компоновке низа бурильной колонны.
19. Способ по п.1, в котором первая режущая структура связана с буровым долотом компоновки низа бурильной колонны, и компоновка низа бурильной колонны дополнительно содержит расширитель, и дополнительно содержащий этапы, на которых
отображают вес на долоте как функцию веса на компоновке низа бурильной колонны, и
отображают вес на расширителе как функцию веса на компоновке низа бурильной колонны.
20. Способ по п.1, в котором первая режущая структура связана с буровым долотом компоновки низа бурильной колонны, и компоновка низа бурильной колонны дополнительно содержит расширитель, и дополнительно содержащий этап, на котором вычисляют множество положений нейтральных точек вдоль компоновки низа бурильной колонны.
21. Способ по п.1, в котором первая режущая структура связана с буровым долотом компоновки низа бурильной колонны, и компоновка низа бурильной колонны дополнительно содержит расширитель, и дополнительно содержащий этап, на котором отображают множество положений нейтральных точек вдоль компоновки низа бурильной колонны.
22. Способ, содержащий этапы, на которых
принимают первую характеристическую кривую, относящуюся к первой режущей структуре,
принимают вторую характеристическую кривую, относящуюся ко второй режущей структуре,
вычисляют системную характеристическую кривую, которая объединяет первую характеристическую кривую и вторую характеристическую кривую,
сравнивают системную характеристическую кривую с другими характеристическими кривыми, и
выбирают компоновку низа бурильной колонны на основании сравнения.
23. Способ по п.22, в котором системная характеристическая кривая включает в себя вес на системе, которая включает в себя первую и вторую режущие структуры, как функцию скорости проходки.
24. Способ по п.22, в котором
первая характеристическая кривая включает в себя вес на первой режущей структуре, как функцию скорости проходки первой режущей структуры,
вторая характеристическая кривая включает в себя вес на второй режущей структуре как функцию скорости проходки второй режущей структуры и
системная характеристическая кривая содержит сумму первой и второй характеристических кривых.
25. Способ по п.22, дополнительно содержащий этап, на котором принимают литологическую информацию, относящуюся к геологической формации, и в котором сравнение системной характеристической кривой с другими характеристическими кривыми содержит этап, на котором прогнозируют, с использованием литологической информации, относительную производительность (i) системы, которая включает в себя первую и вторую режущие структуры, и (ii) других режущих структур, связанных с другими характеристическими кривыми.
26. Способ по п.22, в котором первая режущая структура содержит буровое долото, расположенное рядом с концом бурильной колонны и вторая режущая структура содержит расширитель, расположенный вдоль бурильной колонны.
27. Способ по п.22, в котором вычисление системной характеристической кривой содержит этап, на котором вычисляют системную характеристическую кривую на основе веса, включающую в себя изменение веса на системе как функцию скорости проходки системы, которая включает в себя первую и вторую режущие структуры.
28. Способ по п.22, в котором вычисление системной характеристической кривой содержит этап, на котором вычисляют характеристическую кривую на основе крутящего момента системы, которая включает в себя изменение крутящего момента системы как функцию скорости проходки системы.
29. Способ по п.22, в котором вычисление системной характеристической кривой содержит этапы, на которых
вычисляют системную характеристическую кривую на основе веса, включающую в себя изменение веса на системе как функцию скорости проходки системы, которая включает в себя первую и вторую режущие структуры, и
вычисляют характеристическую кривую на основе крутящего момента системы, которая включает в себя изменение крутящего момента на системе как функцию скорости проходки системы.
30. Способ по п.22, в котором вычисление системной характеристической кривой содержит этап, на котором вычисляют двухмерную аппроксимирующую кривую, которая оценивает значения производительности системы в диапазоне соответствующих скоростей проходки.
31. Способ по п.30, в котором двухмерная аппроксимирующая кривая содержит полиномиальную кривую.
32. Способ по п.30, в котором сохранение системной характеристической кривой содержит этап, на котором сохраняют коэффициенты аппроксимации кривой.
33. Способ по п.22, в котором первая и вторая характеристические кривые выводятся из данных производительности, которые выводятся из множества различных типов информации, выбранных из группы, состоящей из компьютерных моделей, фактических измерений в стволе скважины, фактических наземных измерений и маркетинговых данных.
34. Способ по п.22, дополнительно содержащий этап, на котором используют системную характеристическую кривую для сравнения первой компоновки низа бурильной колонны, которая включает в себя первую и вторую режущие структуры, со второй компоновкой низа бурильной колонны.
35. Способ по п.34, в котором вторая компоновка низа бурильной колонны включает в себя буровое долото.
36. Способ по п.34, в котором вторая компоновка низа бурильной колонны включает в себя буровое долото и расширитель.
37. Способ по п.34, в котором первая компоновка низа бурильной колонны содержит первое буровое долото первого диаметра, и вторая компоновка низа бурильной колонны содержит второе буровое долото второго диаметра, который не равен первому диаметру.
38. Способ, содержащий этапы, на которых
принимают критерии выбора режущей структуры, причем критерии выбора режущей структуры выбраны из группы, состоящей из серии долота, класса долота, области применения долота, технологии производства долота, числа лезвий долота, размера шарошки долота, формы профиля долота, диаметра долота, типа фаски долота, размера фаски долота, кода материала долота, типа долота, кода режущей структуры долота, типа расширителя, корпуса расширителя, диаметра отверстия расширителя, диаметра направляющей скважины расширителя, числа лап расширителя, числа лезвий расширителя, конфигурации расширителя, размера шарошки расширителя, кода материала расширителя, наименования проекта расширителя, размера соединения и типа соединения,
отображают пользователю множество режущих структур, которые отвечают некоторым или всем критериям выбора режущей структуры,
принимают выбор от пользователя, причем выбор включает в себя множество отображаемых режущих структур для сравнения,
сравнивают каждую режущую структуру выбора, с использованием соответствующих характеристических кривых, причем характеристические кривые построены либо на основе веса, либо на основе крутящего момента, и
отображают пользователю результаты сравнения.
39. Способ по п.38, дополнительно содержащий этап, на котором принимают литологическую информацию, относящуюся к геологической формации, и в котором сравнение каждой режущей структуры выбора содержит этап, на котором прогнозируют относительную производительность каждой режущей структуры выбора, в отношении литологической информации.
40. Способ по п.38, дополнительно содержащий этап, на котором принимают множество ограничений для предложенной скважины, и в котором отображение пользователю результатов сравнения включает в себя этап, на котором идентифицируют каждую режущую структуру выбора, который нарушает одно или несколько из ограничений.
41. Способ по п.38, в котором каждая характеристическая кривая содержит характеристическую кривую на основе веса, включающую в себя изменение веса на режущей структуре, как функцию скорости проходки соответствующей режущей структуры.
42. Способ по п.38, в котором каждая характеристическая кривая содержит характеристическую кривую на основе крутящего момента, включающую в себя изменение крутящего момента на режущей структуре, как функцию скорости проходки соответствующей режущей структуры.
43. Способ по п.38, в котором каждая характеристическая кривая содержит
характеристическую кривую на основе веса, включающую в себя изменение веса на режущей структуре, как функцию скорости проходки соответствующей режущей структуры, и
характеристическую кривую на основе крутящего момента, включающую в себя изменение крутящего момента на режущей структуре, как функцию скорости проходки соответствующей режущей структуры.
44. Способ по п.38, в котором каждая характеристическая кривая содержит двухмерную аппроксимирующую кривую, которая оценивает значения производительности соответствующих режущих структур в диапазоне соответствующих скоростей проходки.
45. Способ по п.44, в котором двухмерная аппроксимирующая кривая содержит полиномиальную кривую.
46. Способ по п.44, в котором каждая характеристическая кривая выводится для сравнения с использованием коэффициентов аппроксимации кривой.
47. Способ по п.38, в котором каждая характеристическая кривая выводится из данных производительности, которые выводятся из множества различных типов информации, выбранных из группы, состоящей из компьютерных моделей, фактических измерений в стволе скважины, фактических наземных измерений и маркетинговых данных.
48. Способ по п.38, в котором сравнение каждой режущей структуры выбора с использованием соответствующей характеристической кривой содержит этап, на котором используют соответствующие характеристические кривые для сравнения первой компоновки низа бурильной колонны, которая включает в себя конкретную режущую структуру, со второй компоновкой низа бурильной колонны.
49. Способ по п.48, в котором вторая компоновка низа бурильной колонны включает в себя буровое долото.
50. Способ по п.48, в котором вторая компоновка низа бурильной колонны включает в себя буровое долото и расширитель.
51. Способ по п.48, в котором первая режущая структура связана с первым буровым долотом, и первая компоновка низа бурильной колонны дополнительно содержит первый расширитель, и вторая компоновка низа бурильной колонны включает в себя второе буровое долото.
52. Способ по п.51, в котором вторая компоновка низа бурильной колонны дополнительно содержит второй расширитель.
53. Способ по п.48, в котором первая компоновка низа бурильной колонны содержит первое буровое долото первого диаметра, и вторая компоновка низа бурильной колонны содержит второе буровое долото второго диаметра, который не равен первому диаметру.
54. Способ по п.48, в котором первая компоновка низа бурильной колонны содержит буровое долото и расширитель, и дополнительно содержащий этапы, на которых
вычисляют вес на долоте как функцию веса на первой компоновке низа бурильной колонны, и
вычисляют вес на расширителе как функцию веса на первой компоновке низа бурильной колонны.
55. Способ по п.48, в котором первая компоновка низа бурильной колонны содержит буровое долото и расширитель, и дополнительно содержащий этапы, на которых
отображают вес на долоте как функцию веса на первой компоновке низа бурильной колонны, и
отображают вес на расширителе как функцию веса на первой компоновке низа бурильной колонны.
56. Способ по п.48, дополнительно содержащий этап, на котором вычисляют множество положений нейтральных точек вдоль первой компоновки низа бурильной колонны.
57. Способ по п.48, дополнительно содержащий этап, на котором отображают множество положений нейтральных точек вдоль первой компоновки низа бурильной колонны.
58. Система, содержащая
интерфейс для приема данных производительности, относящихся к режущей структуре,
процессор для вычисления, с использованием данных производительности, характеристической кривой, относящейся к режущей структуре, причем характеристическая кривая строится либо на основе веса, либо на основе крутящего момента, и
память для сохранения характеристической кривой.
59. Система по п.58, в которой характеристическая кривая включает в себя либо (вес на режущей структуре/прочность породы), либо (крутящий момент на режущей структуре/вес на режущей структуре), как функцию (скорость проходки/скорость вращения).
60. Система по п.58, в которой вычисление характеристической кривой содержит вычисление характеристической кривой на основе веса, включающей в себя изменение веса на режущей структуре как функцию скорости проходки режущей структуры.
61. Система по п.58, в которой вычисление характеристической кривой содержит вычисление характеристической кривой на основе крутящего момента, включающей в себя изменение крутящего момента на режущей структуре как функцию скорости проходки режущей структуры.
62. Система по п.58, в которой вычисление характеристической кривой содержит
вычисление характеристической кривой на основе веса, включающей в себя изменение веса на режущей структуре как функцию скорости проходки режущей структуры, и
вычисление характеристической кривой на основе крутящего момента, включающей в себя изменение крутящего момента на режущей структуре как функцию скорости проходки режущей структуры.
63. Система по п.58, в которой процессор дополнительно способен использовать характеристическую кривую для сравнения первой компоновки низа бурильной колонны, которая включает в себя первую режущую структуру, со второй компоновкой низа бурильной колонны.
64. Система по п.58, в которой процессор дополнительно способен использовать характеристическую кривую для сравнения первой компоновки низа бурильной колонны, которая включает в себя первую режущую структуру, с множеством других компоновок низа бурильной колонны.
65. Система по п.58, в которой первая режущая структура связана с буровым долотом компоновки низа бурильной колонны, и компоновка низа бурильной колонны дополнительно содержит расширитель, причем процессор дополнительно способен
вычислять вес на долоте как функцию веса на компоновке низа бурильной колонны, и
вычислять вес на расширителе как функцию веса на компоновке низа бурильной колонны.
66. Система по п.58, в которой первая режущая структура связана с буровым долотом компоновки низа бурильной колонны, и компоновка низа бурильной колонны дополнительно содержит расширитель, и дополнительно содержащий графический пользовательский интерфейс, способный
отображать вес на долоте как функцию веса на компоновке низа бурильной колонны, и
отображать вес на расширителе как функцию веса на компоновке низа бурильной колонны.
67. Система по п.58, в которой первая режущая структура связана с буровым долотом компоновки низа бурильной колонны, и компоновка низа бурильной колонны дополнительно содержит расширитель, причем процессор дополнительно способен вычислять множество положений нейтральных точек вдоль компоновки низа бурильной колонны.
68. Система по п.58, в которой первая режущая структура связана с буровым долотом компоновки низа бурильной колонны, и компоновка низа бурильной колонны дополнительно содержит расширитель, и дополнительно содержащий графический пользовательский интерфейс, способный отображать множество положений нейтральных точек вдоль компоновки низа бурильной колонны.
69. Система, содержащая
интерфейс, способный принимать первую характеристическую кривую, относящуюся к первой режущей структуре,
интерфейс, способный принимать вторую характеристическую кривую, относящуюся ко второй режущей структуре,
процессор, способный вычислять системную характеристическую кривую, которая объединяет первую характеристическую кривую и вторую характеристическую кривую,
процессор, дополнительно способный сравнивать системную характеристическую кривую с другими характеристическими кривыми, и
процессор, дополнительно способный выбирать компоновку низа бурильной колонны на основании сравнения.
70. Система по п.69, в которой системная характеристическая кривая включает в себя вес на системе, которая включает в себя первую и вторую режущие структуры, как функцию скорости проходки.
71. Система по п.69, в которой
первая характеристическая кривая включает в себя вес на первой режущей структуре как функцию скорости проходки первой режущей структуры,
вторая характеристическая кривая включает в себя вес на второй режущей структуре как функцию скорости проходки второй режущей структуры, и
системная характеристическая кривая содержит сумму первой и второй характеристических кривых.
72. Система по п.69, в которой вычисление системной характеристической кривой содержит вычисление системной характеристической кривой на основе веса, включающей в себя изменение веса на системе как функцию скорости проходки системы, которая включает в себя первую и вторую режущие структуры.
73. Система по п.69, в которой вычисление системной характеристической кривой содержит вычисление характеристической кривой на основе крутящего момента системы, которая включает в себя изменение крутящего момента системы, как функцию скорости проходки системы.
74. Система по п.69, в которой вычисление системной характеристической кривой содержит
вычисление системной характеристической кривой на основе веса, включающей в себя изменение веса на системе как функцию скорости проходки системы, которая включает в себя первую и вторую режущие структуры, и
вычисление характеристической кривой на основе крутящего момента системы, которая включает в себя изменение крутящего момента на системе как функцию скорости проходки системы.
75. Система, содержащая
интерфейс, способный принимать критерии выбора режущей структуры, причем критерии выбора режущей структуры выбраны из группы, состоящей из серии долота, класса долота, области применения долота, технологии производства долота, числа лезвий долота, размера шарошки долота, формы профиля долота, диаметра долота, типа фаски долота, размера фаски долота, кода материала долота, типа долота, кода режущей структуры долота, типа расширителя, корпуса расширителя, диаметра отверстия расширителя, диаметра направляющей скважины расширителя, числа лап расширителя, числа лезвий расширителя, конфигурации расширителя, размера шарошки расширителя, кода материала расширителя, наименования проекта расширителя, размера соединения и типа соединения,
графический пользовательский интерфейс, способный отображать пользователю множество режущих структур, которые отвечают некоторым или всем критериям выбора режущей структуры,
интерфейс, дополнительно способный принимать выбор от пользователя, причем выбор включает в себя множество отображаемых режущих структур для сравнения,
процессор, способный сравнивать каждую режущую структуру выбора, с использованием соответствующих характеристических кривых, причем характеристические кривые построены либо на основе веса, либо на основе крутящего момента, и
графический пользовательский интерфейс, дополнительно способный отображать пользователю результаты сравнения.
76. Система по п.75, в которой интерфейс дополнительно способен принимать литологическую информацию, относящуюся к геологической формации, и сравнение каждой режущей структуры выбора содержит прогнозирование относительной производительности каждой режущей структуры выбора, в отношении литологической информации.
77. Система по п.75, в которой интерфейс дополнительно способен принимать множество ограничений для предложенной скважины, и отображение пользователю результатов сравнения включает в себя идентификацию каждой режущей структуры выбора, который нарушает одно или несколько из ограничений.