УПРАВЛЕНИЕ ОПЕРАЦИЯМИ БУРЕНИЯ СТВОЛА СКВАЖИНЫ

1. Реализованный компьютером способ управления компоновкой низа бурильной колонны (КНБК) для следования намеченной траектории ствола скважины, при этом способ включает
определение значений измерений датчика КНБК;
определение модели динамики КНБК на основе значений измерений датчика КНБК;
определение весового коэффициента, который соответствует конечной точке бурения;
определение целевой функции, включающей конечную точку бурения, взвешенную по весовому коэффициенту, и одно или более ограничений;
определение входного управляющего воздействия на КНБК, которое удовлетворяет целевой функции и одному или более ограничениям; и
использование входного управляющего воздействия к КНБК.
2. Реализованный компьютером способ по п. 1, отличающийся тем, что определение весового коэффициента, который соответствует конечной точке бурения, дополнительно включает
определение весового коэффициента на основе по меньшей мере одной модели динамики КНБК или измерений датчика КНБК.
3. Реализованный компьютером способ по п. 2, отличающийся тем, что определение весового коэффициента на основе по меньшей мере одной модели динамики КНБК или измерений датчика КНБК включает
определение по меньшей мере одного из: неопределённости измеренной траектории ствола скважины, формы ствола скважины или информации о предотвращении пересечения стволов скважин;
определение весовых значений на основе по меньшей мере одного из: неопределённости измеренной траектории ствола скважины, формы ствола скважины или информации о предотвращении пересечения стволов скважин; и
суммирование их весовых значений в весовой коэффициент.
4. Реализованный компьютером способ по п. 3, отличающийся тем, что определение неопределённости измеренной траектории ствола скважины включает определение ковариационных значений между совокупностью значений азимута и значений угла наклона траектории ствола скважины.
5. Реализованный компьютером способ по п. 4, отличающийся тем, что определение весового коэффициента, который соответствует конечной точке бурения, включает ужесточение ограничения на входное управляющее воздействие на КНБК в направлении, в котором неопределённость измеренной траектории ствола скважины увеличилась по сравнению с измерением, сделанным в предыдущий раз.
6. Реализованный компьютером способ по п. 5, отличающийся тем, что ужесточение ограничения на входное управляющее воздействие на КНБК включает определение возросшего значения весового коэффициента, связанного с входным управляющим воздействием на КНБК.
7. Реализованный компьютером способ по п. 4, отличающийся тем, что конечная точка бурения включает расчётное отклонение от намеченной траектории ствола скважины, а определение весового коэффициента, который соответствует конечной точке бурения, включает ослабление ограничения на расчётное отклонение от намеченной траектории ствола скважины в направлении, в котором неопределённость измеренной траектории ствола скважины увеличилась по сравнению с измерением, сделанным в предыдущий раз.
8.Реализованный компьютером способ по п. 7, отличающийся тем, что ослабление ограничения на расчётное отклонение от намеченной траектории ствола скважины включает определение уменьшившегося значения весового коэффициента, связанного с расчётным отклонением от намеченной траектории ствола скважины.
9. Реализованный компьютером способ по п. 3, отличающийся тем, что определение формы ствола скважины включает определение радиуса кривизны последующего участка намеченной траектории ствола скважины.
10. Реализованный компьютером способ по п. 9, отличающийся тем, что конечная точка бурения включает расчётное отклонение от намеченной траектории ствола скважины, а определение весового коэффициента включает ослабление ограничения на расчётное отклонение от намеченной траектории ствола скважины в направлении, в котором радиус кривизны последующей части намеченной траектории ствола скважины уменьшился по сравнению с измерением, сделанным в предыдущий раз.
11. Реализованный компьютером способ по п. 3, отличающийся тем, что определение информации о предотвращении пересечения стволов скважин включает определение направления, в котором пересечение с другим стволом скважины наиболее вероятно.
12. Реализованный компьютером способ по п. 11, отличающийся тем, что конечная точка бурения включает расчётное отклонение от намеченной траектории ствола скважины, а определение весового коэффициента включает ужесточение ограничения на расчётное отклонение от намеченной траектории ствола скважины в направлении, в котором пересечение с другим стволом скважины наиболее вероятно.
13. Реализованный компьютером способ по п. 4, отличающийся тем, что определение ковариационных значений между совокупностью значений азимута и значениями угла наклона траектории ствола скважины дополнительно включает
определение совокупности значений измерения азимута и значений измерений наклона траектории ствола скважины, полученных от датчиков КНБК; и
определение ковариационных значений между совокупностью значений измерения азимута и значений измерений наклона траектории ствола скважины, полученных от датчиков КНБК.
14. Реализованный компьютером способ по п. 4 отличающий тем, что определение ковариационных значений между совокупностью значений азимута и значений угла наклона траектории ствола скважины дополнительно включает
определение совокупности расчётных значений азимута и расчётных значений угла наклона траектории ствола скважины на основе модели динамики КНБК; и
определение ковариационных значений между совокупностью расчётных значений азимута и расчётных значений угла наклона траектории ствола скважины на основе модели динамики КНБК.
15. Реализованный компьютером способ по п. 1, отличающийся тем, что определение целевой функции включает
определение расчётного будущего отклонения от намеченной траектории ствола скважины;
определение расчётных будущих затрат на использование входного управляющего воздействия на КНБК; и
определение взвешенной комбинации, причём взвешенной по весовому коэффициенту, расчётного будущего отклонения от намеченной траектории ствола скважины и расчётных будущих затрат на использование входного управляющего воздействия на КНБК.
16. Реализованный компьютером способ по п. 15, отличающийся тем, что определение весового коэффициента включает
определение первого весового коэффициента для расчётного будущего отклонения от намеченной траектории ствола скважины; и
определение второго весового коэффициента для расчётных будущих затрат на использование входного управляющего воздействия на КНБК.
17. Реализованный компьютером способ по п. 15, отличающийся тем, что определение входного управляющего воздействия на КНБК, которое удовлетворяет целевой функции, включает определение входного управляющего воздействия на КНБК, которое минимизирует взвешенную комбинацию расчётного будущего отклонения от намеченной траектории ствола скважины и расчётных будущих затрат на использование входного управляющего воздействия на КНБК в течение последующего периода времени.
18. Реализованный компьютером способ по п. 15, отличающийся тем, что расчётные будущие затраты на использование входного управляющего воздействия на КНБК включают расчётное потребление энергии для КНБК.
19. Реализованный компьютером способ по п. 1, дополнительно включающий
определение вероятного входного управляющего воздействия на КНБК;
определение расчётной траектории ствола скважины на основе вероятного входного управляющего воздействия на КНБК и модели динамики КНБК; и
определение расчётного будущего отклонения от намеченной траектории ствола скважины на основе отклонения между расчётной траекторией ствола скважины и намеченной траекторией ствола скважины.
20. Реализованный компьютером способ по п. 1, отличающийся тем, что определение входного управляющего воздействия на КНБК включает определение по меньшей мере одного из: управления первым углом изгиба, управления вторым углом изгиба, управления первым пакером или управления вторым пакером.
21. Реализованный компьютером способ по п. 1, дополнительно включающий
определение уточнённых значений измерений датчиков КНБК;
определение обновлённой модели динамики КНБК на основе уточнённых значений измерений датчиков КНБК;
определение уточнённого весового коэффициента и уточнённой целевой функции на основе по меньшей мере одного из: обновлённой модели динамики КНБК или уточнённых значений измерений датчиков КНБК и
автоматическую настройку входного управляющего воздействия на КНБК, которое удовлетворяет уточнённой целевой функции на основе уточнённого весового коэффициента.
22. Реализованный компьютером способ по п. 13, отличающийся тем, что определение ковариационных значений между совокупностью результатов измерения азимута и результатов измерений угла наклона траектории ствола скважины дополнительно включает определение взаимной корреляции между значениями неопределённости в двух различных направлениях от траектории ствола скважины.
23. Система, содержащая
первый компонент, расположенный на земной поверхности или вблизи неё;
компоновку низа бурильной колонны (КНБК) по меньшей мере частично расположенную внутри ствола скважины в или вблизи подземной зоны, при этом КНБК соединена по меньшей мере с одним датчиком;
контроллер, коммуникативно соединённый с первым компонентом и с КНБК, при этом контроллер выполнен с возможностью выполнения операций, включающих:
определение результатов измерений датчиков КНБК;
определение модели динамики КНБК на основе результатов измерений датчиков КНБК;
определение весового коэффициента, который соответствует конечной точке бурения;
определение целевой функции, включающей конечную точку бурения, взвешенную по весовому коэффициенту, и одно или более ограничений;
определение входного управляющего воздействия на КНБК, которое удовлетворяет целевой функции и одному или нескольким ограничениям; и
использование входного управляющего воздействия на КНБК.
24. Энергонезависимое машиночитаемое средство хранения информации, программируемое по меньшей мере одной компьютерной программой, содержащей команды, чтобы при выполнении привести в действие по меньшей мере один процессор для выполнения операций по управлению компоновкой низа бурильной колонны (КНБК) для следования намеченной траектории ствола скважины, при этом операции включают
определение результатов измерений датчиков от КНБК;
определение модели динамики КНБК на основе результатов измерений датчиков от КНБК;
определение весового коэффициента, который соответствует конечной точке бурения;
определение целевой функции, включающей конечную точку бурения, взвешенную по весовому коэффициенту, и одно или более ограничений;
определение входного управляющего воздействия на КНБК, которое удовлетворяет целевой функции и одному или нескольким ограничениям; и
использование входного управляющего воздействия на КНБК.