[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2779040C1 - Borehole planning using a geomechanical shift - Google Patents

Borehole planning using a geomechanical shift Download PDF

Info

Publication number
RU2779040C1
RU2779040C1 RU2021122333A RU2021122333A RU2779040C1 RU 2779040 C1 RU2779040 C1 RU 2779040C1 RU 2021122333 A RU2021122333 A RU 2021122333A RU 2021122333 A RU2021122333 A RU 2021122333A RU 2779040 C1 RU2779040 C1 RU 2779040C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
geomechanical
wellbore
intervals
shift
stability
Prior art date
Application number
RU2021122333A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Гун Жуй ЯНЬ
Чжэньнин БАО
Цин Лю
Бэй ЯНЬ
Original Assignee
Геоквест Системз Б.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Геоквест Системз Б.В. filed Critical Геоквест Системз Б.В.
Application granted granted Critical
Publication of RU2779040C1 publication Critical patent/RU2779040C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: computing technology.
SUBSTANCE: group of inventions relates to a method and a computer system for visualising the trajectory of a borehole. Method includes obtaining geomechanical and geological data for an underground area; obtaining the initial trajectory of the borehole, including the borehole path and reference points, wherein each reference point has one or more intervals of the borehole associated therewith. Analysing the stability of the wellbore along the borehole trajectory using the geomechanical and geological data, wherein the analysis of the stability of the wellbore includes identifying a subset of intervals of the borehole path along the borehole trajectory as at risk of instability. Calculating the geomechanical shift for one or more reference points along the borehole trajectory, wherein the geomechanical shift is calculated as a derivative of the stability of the wellbore at one or more reference points. Modifying one or more reference points and one or more associated intervals of the borehole path using the geomechanical shift to generate a modified borehole trajectory. Visualising the calculated geomechanical shift, modified borehole trajectory, or both in a digital model of the underground area.
EFFECT: minimised risk of rock collapse into the borehole and the risk of loss of drilling mud, and/or reduction in the density of drilling mud for the purpose of improving the productivity of drilling.
18 cl, 9 dwg

Description

Перекрестная ссылка на родственную заявкуCross-reference to related application

[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет по обычной заявке на патент США № 16/248 943 под названием WELL PLANNING USING GEOMECHANICS NUDGE, поданной 16 января 2019 г., содержание которой включено в настоящий документ посредством ссылки. [0001] The present application claims priority from US General Patent Application No. 16/248,943, WELL PLANNING USING GEOMECHANICS NUDGE, filed January 16, 2019, the contents of which are incorporated herein by reference.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION

[0002] В ходе бурения стволов скважины вглубь земной поверхности возникают различные типы проблем. Одной из возникающих проблем является механическое разрушение стенки ствола скважины, которое может возникнуть в результате взаимодействия окружающего пласта породы и работ по бурению скважины. В попытке предвидеть и устранить подобные разрушения механические свойства пласта породы могут быть смоделированы с помощью модели механических свойств геологической среды (MEM - англ.: mechanical earth model), которая может позволить имитировать и оценивать влияние работ по бурению, различных планов скважин и т. д. на эффективность и безопасность бурения скважин. Механические свойства породы, а также ориентация бурения/скважины, давление и температура бурового раствора, среди прочего, являются факторами, управляющими этим взаимодействием и определяющими устойчивость ствола скважины. Исходя из анизотропии местных напряжений в пласте и деформации породы, а также прочностных неоднородностей и анизотропии, должен существовать ряд траекторий, которые делают бурение скважин более безопасным и эффективным по сравнению с бурением в других направлениях. [0002] During the drilling of wellbores deep into the earth's surface, various types of problems arise. One problem that arises is mechanical failure of the wellbore wall, which can result from the interaction between the surrounding rock formation and the drilling operations. In an attempt to anticipate and eliminate such failures, the mechanical properties of the rock formation can be modeled using a mechanical earth model (MEM), which can allow the simulation and evaluation of the effects of drilling operations, different well plans, etc. on the efficiency and safety of well drilling. The mechanical properties of the rock, as well as drilling/well orientation, drilling fluid pressure and temperature, among others, are factors that govern this interaction and determine the stability of the wellbore. Based on the anisotropy of local stresses in the reservoir and deformation of the rock, as well as strength heterogeneities and anisotropy, there should be a number of trajectories that make well drilling safer and more efficient than drilling in other directions.

[0003] Таким образом, анализ геомеханических данных и моделирования является неотъемлемой частью планирования трассы скважины (т. е. траектории, вдоль которой будет пробурена скважина). Такой анализ может предоставить решение и/или рекомендацию в отношении благоприятных ориентаций скважины и практических методов бурения на основании интеграции геомеханического моделирования в систему планирования скважины. Более того, такой анализ может учитывать другие инженерные факторы проектирования скважины, например, степень искривления ствола скважины, которые могут быть объединены и включены в модель для улучшения конструкции скважины. [0003] Thus, the analysis of geomechanical data and modeling is an integral part of planning the well path (ie, the trajectory along which the well will be drilled). Such analysis may provide a decision and/or recommendation regarding favorable well orientations and drilling practices based on the integration of geomechanical modeling into the well planning system. Moreover, such an analysis may take into account other engineering well design factors, such as the degree of curvature of the wellbore, which can be combined and included in the model to improve the design of the well.

[0004] Это геомеханическое моделирование для процесса проектирования скважины обычно основывается на опыте интегрированного многопрофильного геолого-геофизического моделирования и возможностях моделирования на основе аналитики больших массивов данных. Таким образом, этот процесс обычно осуществляется с помощью метода проб и ошибок междисциплинарной командой с широким спектром опыта. Процесс обычно начинается с плана скважины («инженерно-изыскательные работы»), после чего план скважины итеративно заменяется другими планами скважины (модификациями предыдущего плана скважины), пока не будет выбрана результирующая трасса скважины. Успех и эффективность процесса определения того, как изменить план скважины, во многом зависят от опыта оператора и эффективного взаимодействия между системой планирования скважины и системой геомеханического моделирования.[0004] This geomechanical modeling for the well design process is typically based on integrated multidisciplinary geoscience modeling experience and big data analytics modeling capabilities. Thus, this process is usually carried out through trial and error by an interdisciplinary team with a wide range of experience. The process typically starts with a well plan ("engineering and survey"), after which the well plan is iteratively replaced with other well plans (modifications of the previous well plan) until the resulting well path is selected. The success and efficiency of the process of determining how to change the well plan depends largely on the experience of the operator and the effective interaction between the well planning system and the geomechanical modeling system.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Раскрывается способ планирования и бурения скважины. Способ включает получение геомеханических и геологических данных для подземной области и получение начальной траектории скважины, включающей в себя трассу скважины и опорные точки. Каждая опорная точка имеет один или более интервалов трассы скважины, связанных с ней. Способ включает проведение анализа устойчивости ствола скважины вдоль траектории скважины частично на основе геомеханических и геологических данных. Проведение анализа устойчивости ствола скважины включает в себя идентификацию подмножества интервалов трассы скважины вдоль траектории скважины в качестве имеющих риск неустойчивости. Способ включает вычисление геомеханического сдвига для одной или более опорных точек вдоль траектории скважины. Геомеханический сдвиг вычисляют в качестве производной устойчивости ствола скважины в одной или более опорных точках. Способ включает модификацию одной или более опорных точек и одного или более интервалов трассы скважины, связанных с ними, частично на основе геомеханического сдвига для генерирования модифицированной траектории скважины.A method for planning and drilling a well is disclosed. The method includes obtaining geomechanical and geological data for a subterranean region and obtaining an initial well trajectory, including the well path and control points. Each control point has one or more well path intervals associated with it. The method includes performing a wellbore stability analysis along a well trajectory based in part on geomechanical and geological data. Conducting a wellbore stability analysis includes identifying a subset of the well path intervals along the wellbore trajectory as being at risk of instability. The method includes calculating a geomechanical shift for one or more control points along the well path. The geomechanical shift is calculated as a derivative of the wellbore stability at one or more control points. The method includes modifying one or more control points and one or more well trajectory intervals associated with them based in part on geomechanical shear to generate a modified well trajectory.

[0005] Кроме того, раскрывается вычислительная система. Вычислительная система включает в себя один или более процессоров и запоминающую систему, включающую в себя один или более энергонезависимых компьютерочитаемых носителей, хранящих команды, которые при выполнении по меньшей мере одним из одного или более процессоров инициируют выполнение вычислительной системой операций. Операции включают в себя получение геомеханических и геологических данных для подземной области и получение начальной траектории скважины, включающей в себя трассу скважины и опорные точки. Каждая опорная точка имеет один или более интервалов трассы скважины, связанных с ней. Операции включают в себя проведение анализа устойчивости ствола скважины вдоль траектории скважины частично на основе геомеханических и геологических данных. Проведение анализа устойчивости ствола скважины включает в себя идентификацию подмножества интервалов трассы скважины вдоль траектории скважины в качестве имеющих риск неустойчивости. Операции включают в себя вычисление геомеханического сдвига для одной или более опорных точек вдоль траектории скважины. Геомеханический сдвиг вычисляют в качестве производной устойчивости ствола скважины в одной или более опорных точках. Операции включают в себя модификацию одной или более опорных точек и одного или более интервалов трассы скважины, связанных с ними, частично на основе геомеханического сдвига для генерирования модифицированной траектории скважины.[0005] In addition, a computing system is disclosed. The computing system includes one or more processors and a storage system including one or more non-volatile computer-readable media storing instructions that, when executed by at least one of the one or more processors, cause the computing system to execute operations. The operations include obtaining geomechanical and geological data for the subterranean region and obtaining the initial well trajectory, including the well path and control points. Each control point has one or more well path intervals associated with it. The operations include performing a wellbore stability analysis along the well trajectory based in part on geomechanical and geological data. Conducting a wellbore stability analysis includes identifying a subset of the well path intervals along the wellbore trajectory as being at risk of instability. The operations include calculating the geomechanical shift for one or more control points along the well path. The geomechanical shift is calculated as a derivative of the wellbore stability at one or more control points. The operations include modifying one or more control points and one or more well trajectory intervals associated with them based in part on geomechanical shear to generate a modified well trajectory.

[0006] Кроме того, раскрывается энергонезависимый компьютерочитаемый носитель. На носителе хранятся команды, которые при выполнении по меньшей мере одним из одного или более процессоров инициируют выполнение вычислительной системой операций. Операции включают в себя получение геомеханических и геологических данных для подземной области и получение начальной траектории скважины, включающей в себя трассу скважины и опорные точки. Каждая опорная точка имеет один или более интервалов трассы скважины, связанных с ней. Операции включают в себя проведение анализа устойчивости ствола скважины вдоль траектории скважины частично на основе геомеханических и геологических данных. Проведение анализа устойчивости ствола скважины включает в себя идентификацию подмножества интервалов трассы скважины вдоль траектории скважины в качестве имеющих риск неустойчивости. Операции включают в себя вычисление геомеханического сдвига для одной или более опорных точек вдоль траектории скважины. Геомеханический сдвиг вычисляют в качестве производной устойчивости ствола скважины в одной или более опорных точках. Операции включают в себя модификацию одной или более опорных точек и одного или более интервалов трассы скважины, связанных с ними, частично на основе геомеханического сдвига для генерирования модифицированной траектории скважины.[0006] In addition, a non-volatile computer-readable medium is disclosed. The storage medium stores instructions that, when executed by at least one of the one or more processors, cause the computing system to perform operations. The operations include obtaining geomechanical and geological data for the subterranean region and obtaining the initial well trajectory, including the well path and control points. Each control point has one or more well path intervals associated with it. The operations include performing a wellbore stability analysis along the well trajectory based in part on geomechanical and geological data. Conducting a wellbore stability analysis includes identifying a subset of the well path intervals along the wellbore trajectory as being at risk of instability. The operations include calculating the geomechanical shift for one or more control points along the well path. The geomechanical shift is calculated as a derivative of the wellbore stability at one or more control points. The operations include modifying one or more control points and one or more well trajectory intervals associated with them based in part on geomechanical shear to generate a modified well trajectory.

Следует понимать, что это краткое изложение предназначено только для представления некоторых аспектов настоящих способов, систем и носителей, которые подробно описываются и/или заявляются ниже. Соответственно это краткое изложение не несет ограничительного характера.It should be understood that this summary is only intended to represent certain aspects of the present methods, systems, and media, which are described in detail and/or claimed below. Accordingly, this summary is not intended to be limiting.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВBRIEF DESCRIPTION OF GRAPHICS

[0007] Сопровождающие графические материалы, которые включены в данное описание и являются его частью, иллюстрируют варианты осуществления настоящих идей и, вместе с описанием, служат для объяснения принципов настоящих идей. На фигурах:[0007] The accompanying graphics, which are included in and form part of this specification, illustrate embodiments of the present teachings and, together with the description, serve to explain the principles of the present teachings. On the figures:

[0008] на фиг. 1 изображен пример системы, содержащей различные компоненты управления для работы с различными аспектами геологической среды согласно одному варианту осуществления;[0008] in FIG. 1 depicts an example of a system comprising various control components for dealing with various aspects of the subsurface according to one embodiment;

[0009] на фиг. 2 изображена блок-схема способа бурения, например, включающего проектирование и оптимизацию плана скважины с помощью анализа геомеханического сдвига, согласно одному варианту осуществления;[0009] in FIG. 2 is a flow diagram of a drilling method, for example, including designing and optimizing a well plan using geomechanical shear analysis, in accordance with one embodiment;

[0010] на фиг. 3 изображена траектория скважины в подземной области согласно одному варианту осуществления;[0010] in FIG. 3 depicts a well trajectory in a subterranean region according to one embodiment;

[0011] на фиг. 4 изображена траектория скважины, изображенная на фиг. 3, с наложенным на нее результатом анализа устойчивости ствола скважины согласно одному варианту осуществления;[0011] in FIG. 4 shows the well trajectory shown in FIG. 3 superimposed with the result of a wellbore stability analysis according to one embodiment;

[0012] на фиг. 5 изображен интервал с высоким риском траектории скважины, изображенной на фиг. 4, согласно одному варианту осуществления;[0012] in FIG. 5 depicts a high risk interval of the well trajectory shown in FIG. 4 according to one embodiment;

[0013] на фиг. 6 изображена визуализация траектории скважины, изображенной на фиг. 4, с анализом геомеханического сдвига, рассчитанным для ее опорной точки, согласно одному варианту осуществления;[0013] in FIG. 6 is a visualization of the well trajectory shown in FIG. 4 with a geomechanical shift analysis calculated for its reference point, according to one embodiment;

[0014] на фиг. 7 изображена другая траектория скважины в подземной области с двумя вычислениями геомеханического сдвига, выполненными вдоль ее интервала, согласно одному варианту осуществления;[0014] in FIG. 7 depicts another well trajectory in a subterranean region with two geomechanical shift calculations performed along its interval, in accordance with one embodiment;

[0015] на фиг. 8 изображено концептуальное представление вычисления геомеханического сдвига согласно одному варианту осуществления;[0015] in FIG. 8 is a conceptual representation of a geomechanical shift calculation according to one embodiment;

[0016] на фиг. 9 изображен схематический вид вычислительной системы согласно одному варианту осуществления.[0016] in FIG. 9 is a schematic view of a computing system according to one embodiment.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

[0017] Далее будут подробно рассмотрены варианты осуществления, примеры которых проиллюстрированы на сопровождающих графических материалах и фигурах. В последующем подробном описании изложены многочисленные конкретные детали для обеспечения полного понимания изобретения. Однако среднему специалисту в данной области техники будет очевидно, что изобретение может быть осуществлено на практике без этих конкретных деталей. В иных случаях, известные способы, процедуры, компоненты, схемы и сети подробно не описываются, чтобы неоправданно не затруднять понимание аспектов вариантов осуществления. [0017] Embodiments will now be discussed in detail, examples of which are illustrated in the accompanying drawings and figures. In the following detailed description, numerous specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of the invention. However, one of ordinary skill in the art will appreciate that the invention may be practiced without these specific details. In other cases, known methods, procedures, components, circuits, and networks are not described in detail so as not to unnecessarily obscure aspects of the embodiments.

[0018] Кроме того, следует понимать, что, хотя термины первый, второй и т. д. могут применяться в настоящем документе для описания различных элементов, эти элементы не должны ограничиваться этими терминами. Эти термины применяются только для отличения одного элемента от другого. Например, первый объект или этап может называться вторым объектом или этапом, и, аналогичным образом, второй объект или этап может называться первым объектом или этапом, без отступления от объема настоящего изобретения. Как первый объект или этап, так и второй объект или этап являются объектами или этапами соответственно, но они не должны рассматриваться как один и тот же объект или этап. [0018] In addition, it should be understood that although the terms first, second, etc. may be used herein to describe various elements, these elements should not be limited to these terms. These terms are only used to distinguish one element from another. For example, the first object or step may be referred to as the second object or step, and similarly, the second object or step may be referred to as the first object or step, without departing from the scope of the present invention. Both the first object or step and the second object or step are objects or steps, respectively, but they should not be considered the same object or step.

[0019] Терминология, применяемая в описании в настоящем документе, предназначена для описания конкретных вариантов осуществления и не должна рассматриваться как ограничивающая. В контексте описания и прилагаемой формулы изобретения все формы единственного числа также включают в себя формы множественного числа, если контекст явно не указывает на иное. Кроме того, следует понимать, что термин «и/или» в контексте настоящего документа означает и охватывает любые возможные комбинации одного или более связанных перечисляемых элементов. Далее следует понимать, что термины «включает», «включающий», «содержит» и/или «содержащий» в контексте настоящего описания указывают на наличие указанных признаков, целых величин, этапов, операций, элементов и/или компонентов, но не исключают наличие или добавление одного или более иных признаков, целых величин, этапов, операций, элементов, компонентов и/или их групп. Далее, в контексте настоящего документа термин «если» может рассматриваться в значении «когда» или «при», или «в ответ на определение», или «в ответ на обнаружение», в зависимости от контекста.[0019] the Terminology used in the description in this document is intended to describe specific embodiments and should not be construed as limiting. In the context of the description and the appended claims, all singular forms also include plural forms, unless the context clearly indicates otherwise. In addition, it should be understood that the term "and/or" in the context of this document means and covers any possible combinations of one or more related enumerated elements. Further, it should be understood that the terms "comprises", "comprising", "comprises" and/or "comprising" in the context of the present description indicate the presence of the specified features, integers, steps, operations, elements and/or components, but do not exclude the presence or adding one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, and/or groups thereof. Further, in the context of this document, the term "if" may be taken to mean "when" or "at" or "in response to a determination" or "in response to a detection", depending on the context.

[0020] Следует обратить внимание на процедуры, способы, методики и последовательности действий обработки, которые соответствуют некоторым вариантам осуществления. Некоторые операции в описанных в настоящем документе процедурах, способах, методиках и последовательностях действий обработки могут быть объединены, и/или порядок некоторых операций может меняться. [0020] Attention should be paid to the processing procedures, methods, techniques and sequences of actions that correspond to some embodiments. Certain operations in the procedures, methods, techniques, and processing steps described herein may be combined and/or the order of some operations may be changed.

На фиг. 1 изображен пример системы 100, которая содержит различные компоненты 110 управления для работы с различными аспектами геологической среды 150 (например, среды, которая содержит геологический бассейн, коллектор 151, одно или более разрывных нарушений 153-1, одно или более геологических тел 153-2 и т. п.). Например, компоненты 110 управления могут обеспечить непосредственное или опосредованное управление обнаружением, бурением, нагнетанием, извлечением и т. д. в отношении геологической среды 150. В свою очередь, дополнительная информация о геологической среде 150 может стать доступной в виде обратной связи 160 (например, необязательно в качестве входных данных для одного или более из компонентов 110 управления).In FIG. 1 depicts an example of a system 100 that includes various control components 110 for dealing with various aspects of the subsurface 150 (e.g., an environment that contains a subsurface reservoir, a reservoir 151, one or more faults 153-1, one or more subsurface bodies 153-2 etc.). For example, control components 110 may provide direct or indirect control over the discovery, drilling, injection, extraction, etc. of the subsurface 150. In turn, additional information about the subsurface 150 may become available in the form of feedback 160 (e.g., optionally as input to one or more of the control components 110).

В примере, изображенном на фиг. 1, компоненты 110 управления включают в себя компонент 112 сейсмических данных, компонент 114 дополнительной информации (например, скважинные/каротажные данные), компонент 116 обработки данных, компонент 120 имитации, компонент 130 атрибутов, компонент 142 анализа/визуализации и компонент 144 рабочих процессов. В процессе работы сейсмические данные и другая информация, поступающая в компоненты 112 и 114, может применяться в качестве входных данных в компонент 120 имитации.In the example shown in FIG. 1, control components 110 include a seismic data component 112, an additional information component 114 (e.g., well/log data), a data processing component 116, a simulation component 120, an attribute component 130, an analysis/visualization component 142, and a workflow component 144. In operation, the seismic data and other information provided to the components 112 and 114 may be used as input to the simulation component 120.

В иллюстративном варианте осуществления компонент 120 имитации может базироваться на сущностях 122. Сущности 122 могут включать в себя сущности геологической среды или геологические объекты, такие как скважины, поверхности, тела, коллекторы и т. д. В системе 100 сущности 122 могут включать в себя виртуальные представления реальных физических сущностей, которые реконструированы в целях имитации. Сущности 122 могут включать в себя сущности, в основе которых лежат данные, полученные при помощи обнаружения, наблюдения и т. д. (например, сейсмические данные 112 и другая информация 114). Сущность может быть охарактеризована одним или более свойствами (например, сущность геометрическая опорная сеть модели геологической среды может быть охарактеризована свойством пористость). Такие свойства могут представлять одно или более измерений (например, полученные данные), вычислений и т. д.In an illustrative embodiment, the simulation component 120 may be based on entities 122. Entities 122 may include subsurface entities or geological objects such as wells, surfaces, bodies, reservoirs, etc. In system 100, entities 122 may include virtual representations of real physical entities that are reconstructed for simulation purposes. Entities 122 may include entities based on data obtained through detection, observation, etc. (eg, seismic data 112 and other information 114). An entity may be characterized by one or more properties (eg, an entity geometries reference network of an earth model may be characterized by a property of porosity). Such properties can represent one or more measurements (for example, received data), calculations, etc.

В иллюстративном примере компонент 120 имитации может функционировать совместно с программной рабочей средой, такой как интегрированная объектно-ориентированная среда. В такой рабочей среде сущности могут включать в себя сущности, в основе которых лежат заданные классы, для помощи в моделировании и имитации. Коммерчески доступным примером интегрированной объектно-ориентированной среды является рабочая среда MICROSOFT® .NET® (Редмонд, Вашингтон), которая предоставляет набор расширяемых классов объектов. В рабочей среде.NET® класс объектов инкапсулирует модуль многократно применяемого кода и связанные с ним структуры данных. Классы объектов могут применяться для создания экземпляров объектов для применения программой, сценарием и т. д. Например, классы буровых скважин могут определять объекты для представления буровых скважин на основе скважинных данных.In an illustrative example, the simulation component 120 may operate in conjunction with a software workbench, such as an integrated object-oriented environment. In such a workbench, entities can include entities based on given classes to aid in modeling and simulation. A commercially available example of an integrated object-oriented environment is the MICROSOFT® .NET® Workbench (Redmond, Washington), which provides a set of extensible object classes. In the .NET ® runtime, an object class encapsulates a reusable code module and its associated data structures. Object classes may be used to instantiate objects for use by a program, script, etc. For example, borehole classes may define objects to represent boreholes based on borehole data.

В примере, изображенном на фиг. 1, компонент 120 имитации может обрабатывать информацию для соответствия одному или более атрибутам, заданным компонентом 130 атрибутов, который может содержать библиотеку атрибутов. Такая обработка может иметь место до ввода данных в компонент 120 имитации (например, с помощью компонента 116 обработки данных). В качестве примера компонент 120 имитации может осуществлять операции над входящей информацией на основе одного или более атрибутов, заданных компонентом 130 атрибутов. В иллюстративном варианте осуществления компонент 120 имитации может создавать одну или более моделей геологической среды 150, которые могут служить для имитации поведения геологической среды 150 (например, в ответ на одно или более действий, которые могут иметь как природный, так и искусственный характер). В примере, изображенном на фиг. 1, компонент 142 анализа/визуализации может обеспечивать взаимодействие с моделью или результатами на основе модели (например, результатами имитации и т. д.). В качестве примера выходные данные из компонента 120 имитации могут представлять собой входные данные для одного или более других рабочих процессов, как указано компонентом 144 рабочих процессов.In the example shown in FIG. 1, simulation component 120 may process information to match one or more attributes specified by attribute component 130, which may contain an attribute library. Such processing may take place before data is entered into the simulation component 120 (eg, via the data processing component 116). As an example, the simulation component 120 can perform operations on incoming information based on one or more attributes specified by the attribute component 130 . In an exemplary embodiment, simulation component 120 may create one or more subsurface models 150 that may serve to simulate the behavior of subsurface 150 (eg, in response to one or more actions, which may be both natural and man-made). In the example shown in FIG. 1, analysis/visualization component 142 may provide interaction with a model or model-based results (eg, simulation results, etc.). As an example, the output from simulation component 120 may be input to one or more other workflows, as specified by workflow component 144.

В качестве примера компонент 120 имитации может включать в себя один или более элементов имитатора, такого как имитатор коллектора ECLIPSETM (Schlumberger Limited, Хьюстон, Техас), имитатор коллектора INTERSECTTM (Schlumberger Limited, Хьюстон, Техас) и т. д. В качестве примера компонент имитации, имитатор и т. д. могут включать в себя элементы для реализации одной или более бессеточных методик (например, для решения одного или более уравнений и т. д.). В качестве примера коллектор или коллекторы могут имитироваться в отношении одной или более методик увеличения производительности скважин (например, термического процесса, такого как парогравитационный дренаж (SAGD - англ.: steam assisted gravity drainage), и т. д.).By way of example, simulation component 120 may include one or more simulator elements, such as an ECLIPSE ™ reservoir simulator (Schlumberger Limited, Houston, Tex.), an INTERSECT™ reservoir simulator (Schlumberger Limited, Houston, Tex.), etc. As example, simulation components, simulator, etc. may include elements for implementing one or more meshless techniques (eg, for solving one or more equations, etc.). By way of example, the reservoir or reservoirs may be simulated with respect to one or more well productivity enhancement techniques (eg, a thermal process such as steam assisted gravity drainage (SAGD), etc.).

В иллюстративном варианте осуществления компоненты 110 управления могут включать в себя элементы коммерчески доступной рабочей среды, такой как программная рабочая среда PETREL®, реализующая различные функции, начиная от интерпретации сейсмических данных и заканчивая имитационным моделированием (Schlumberger Limited, Хьюстон, Техас). Рабочая среда PETREL® предоставляет компоненты, которые позволяют оптимизировать операции разведки и разработки. Рабочая среда PETREL® включает в себя программные компоненты, реализующие различные функции, начиная от интерпретации сейсмических данных и заканчивая имитационным моделированием, которые могут выводить информацию для применения в повышении производительности коллектора, например, за счет повышения продуктивности группы активов. Применение такой рабочей среды может помочь различным специалистам (например, геофизикам, геологам и инженерам-разработчикам) в разработке совместных рабочих процессов и интеграции операций для оптимизации процессов. Такая рабочая среда может считаться приложением и может считаться управляемым данными приложением (например, где данные вводят для целей моделирования, имитации и т. д.).In an exemplary embodiment, control components 110 may include elements of a commercially available workbench such as the PETREL® workbench for functions ranging from seismic data interpretation to simulation (Schlumberger Limited, Houston, TX). The PETREL ® workspace provides components that allow you to optimize exploration and development operations. The PETREL ® workspace includes software components that implement functions ranging from seismic data interpretation to simulation modeling that can output information for use in improving reservoir performance, for example by increasing the productivity of an asset group. The use of such a working environment can help various specialists (for example, geophysicists, geologists, and reservoir engineers) in developing collaborative workflows and integrating operations for process optimization. Such a work environment may be considered an application and may be considered a data-driven application (eg, where data is entered for the purposes of modeling, simulation, etc.).

В иллюстративном варианте осуществления различные аспекты компонентов 110 управления могут включать в себя надстройки или подключаемые модули, которые функционируют согласно спецификациям инфраструктурной среды. Например, коммерчески доступная инфраструктурная среда, продаваемая в качестве инфраструктурной среды OCEAN® (Schlumberger Limited, Хьюстон, Техас), позволяет осуществить интегрирование надстроек (или подключаемых модулей) в рабочий процесс для рабочей среды PETREL®. Инфраструктурная среда OCEAN® применяет инструменты.NET® (Microsoft Corporation, Редмонд, Вашингтон) и предлагает стабильные, удобные для пользователя интерфейсы для эффективной разработки. В иллюстративном варианте осуществления различные компоненты могут быть реализованы в качестве надстроек (или подключаемых модулей), которые соответствуют и функционируют в соответствии со спецификациями инфраструктурной среды (например, в соответствии со спецификациями интерфейса прикладного программирования (API - англ.: application programming interface) и т. д.).In an exemplary embodiment, various aspects of control components 110 may include add-ons or plug-ins that function according to infrastructure environment specifications. For example, a commercially available framework marketed as the OCEAN® Framework (Schlumberger Limited, Houston, TX) allows integration of add-ons (or plug-ins) into the workflow for the PETREL® workbench. The OCEAN® framework uses .NET® tools (Microsoft Corporation, Redmond, Washington) and offers stable, user-friendly interfaces for efficient development. In an exemplary embodiment, various components may be implemented as add-ons (or plug-ins) that comply with and function in accordance with the specifications of the infrastructure environment (for example, in accordance with the specifications of the application programming interface (API - English: application programming interface), etc. d.).

На фиг. 1 также изображен пример рабочей среды 170, которая содержит уровень 180 имитации модели, а также уровень 190 сервисов рабочей среды, уровень 195 ядра рабочей среды и уровень 175 модулей. Рабочая среда 170 может включать в себя коммерчески доступную рабочую среду OCEAN®, причем уровень 180 имитации модели представляет собой коммерчески доступный модельно-ориентированный программный пакет PETREL®, который содержит приложения рабочей среды OCEAN®. В иллюстративном варианте осуществления программное обеспечение PETREL® может считаться управляемым данными приложением. Программное обеспечение PETREL® может включать в себя рабочую среду для построения и визуализации моделей. In FIG. 1 also depicts an example runtime 170 that includes a model simulation layer 180, as well as a workbench services layer 190, a workbench core layer 195, and a module layer 175. Workbench 170 may include a commercially available OCEAN® workbench, where model simulation layer 180 is a commercially available PETREL® model-based software package that contains OCEAN® workbench applications. In an exemplary embodiment, the PETREL® software may be considered a data-driven application. The PETREL ® software may include a working environment for building and visualizing models.

В качестве примера рабочая среда может включать в себя элементы для реализации одной или более методик генерирования сетки. Например, рабочая среда может включать в себя входной компонент для получения информации в результате интерпретации сейсмических данных, одного или более атрибутов по меньшей мере частично на основе сейсмических данных, каротажных данных, данных изображений и т. д. Такая рабочая среда может включать в себя компонент генерирования сети, который обрабатывает входную информацию необязательно совместно с другой информацией, чтобы осуществить генерирование сети.By way of example, the work environment may include elements for implementing one or more mesh generation techniques. For example, the work environment may include an input component for obtaining information as a result of the interpretation of seismic data, one or more attributes based at least in part on seismic data, well log data, image data, etc. Such work environment may include a component a network generator that processes the input information, optionally in conjunction with other information, to perform network generation.

В примере, изображенном на фиг. 1, уровень 180 имитации модели может предоставлять объекты 182 предметной области, функционировать в качестве источника 184 данных, осуществлять рендеринг 186 и предоставлять различные пользовательские интерфейсы 188. Рендеринг 186 может предоставлять графическую среду, в которой приложения могут отображать свои данные, а пользовательские интерфейсы 188 могут обеспечивать общий внешний вид для компонентов пользовательского интерфейса приложения.In the example shown in FIG. 1, model simulation layer 180 may provide domain objects 182, function as a data source 184, render 186, and provide various user interfaces 188. Rendering 186 may provide a graphical environment in which applications may display their data, and user interfaces 188 may provide a common look and feel for the application's user interface components.

В качестве примера объекты 182 предметной области могут включать в себя объекты сущности, объекты свойства и необязательно другие объекты. Объекты сущности могут применяться для геометрического представления скважин, поверхностей, тел, коллекторов и т. д., а объекты свойства могут применяться для предоставления значений свойств, а также версий данных и параметров отображения. Например, объекты сущности могут представлять скважину, для которой объект свойство предоставляет каротажную информацию, а также информацию о версии и визуально отображаемую информацию (например, для отображения скважины в качестве части модели). By way of example, domain objects 182 may include entity objects, property objects, and optionally other objects. Entity objects can be used to geometrically represent wells, surfaces, bodies, reservoirs, and so on, and property objects can be used to provide property values as well as data versions and display options. For example, entity objects may represent a well, for which a property object provides well logging information as well as version information and visual display information (eg, to display the well as part of a model).

В примере, изображенном на фиг. 1, данные могут храниться в одном или более источниках данных (или хранилищах данных, по существу физических запоминающих устройствах), которые могут располагаться в одних и тех же или различных физических областях и могут быть доступны через одну или более сетей. Уровень 180 имитации модели может быть выполнен с возможностью моделирования проектов. Таким образом, конкретный проект может быть сохранен, причем сохраненная информация о проекте может включать в себя входные данные, модели, результаты и дела. Таким образом, по завершении сеанса моделирования пользователь может сохранить проект. Позже к проекту можно будет получить доступ и восстановить его с помощью уровня 180 имитации модели, который может воссоздать примеры релевантных объектов предметной области.In the example shown in FIG. 1, data may be stored in one or more data sources (or data stores, essentially physical storage devices) which may be located in the same or different physical areas and may be accessible through one or more networks. Model simulation layer 180 may be configured to model designs. Thus, a particular project can be saved, and the saved project information can include inputs, models, results, and cases. Thus, at the end of the simulation session, the user can save the project. The design can later be accessed and restored using the model simulation layer 180, which can recreate examples of relevant domain objects.

В примере, изображенном на фиг. 1, геологическая среда 150 может включать в себя слои (например, стратификацию), которые содержат коллектор 151 и один или более других элементов, таких как разрывное нарушение 153-1, геологическое тело 153-2 и т. д. В качестве примера геологическая среда 150 может быть оснащена любым из множества различных датчиков, детекторов, приводов и т. д. Например, оборудование 152 может включать в себя схему связи для приема и передачи информации в отношении одной или более сетей 155. Такая информация может включать в себя информацию, связанную с внутрискважинным оборудованием 154, которое может представлять собой оборудование для получения информации, оказания содействия в извлечении ресурсов и т. д. Другое оборудование 156 может быть расположено удаленно от буровой площадки и включать в себя сенсорную, детекторную, излучающую или другую схему. Такое оборудование может включать в себя запоминающую схему и схему связи для хранения и передачи данных, команд и т. д. В качестве примера один или более спутников могут быть обеспечены в целях связи, получения данных и т. д. Например, на фиг. 1 изображен спутник, поддерживающий связь с сетью 155, который может быть выполнен с возможностью обмена данными, причем спутник может дополнительно или в качестве альтернативы включать в себя схему для формирования изображений (например, пространственных, спектральных, временных, радиометрических и т. д.). In the example shown in FIG. 1, subsurface 150 may include layers (eg, stratification) that include reservoir 151 and one or more other features such as fault 153-1, subsurface 153-2, etc. By way of example, subsurface 150 may be equipped with any of a variety of different sensors, detectors, actuators, etc. For example, equipment 152 may include communication circuitry for receiving and transmitting information regarding one or more networks 155. Such information may include information related to with downhole equipment 154, which may be equipment for obtaining information, assisting in the extraction of resources, etc. Other equipment 156 may be located remotely from the well site and include sensor, detector, emitter, or other circuitry. Such equipment may include storage and communication circuitry for storing and transmitting data, commands, etc. As an example, one or more satellites may be provided for purposes of communication, data acquisition, etc. For example, in FIG. 1 depicts a satellite in communication with a network 155 that may be configured to exchange data, wherein the satellite may additionally or alternatively include circuitry for imaging (e.g., spatial, spectral, temporal, radiometric, etc.) .

На фиг. 1 также изображена геологическая среда 150 как необязательно включающая в себя оборудование 157 и 158, связанное со скважиной, которая включает в себя по существу горизонтальный участок, который может пересекаться с одной или более трещин 159. Например, рассмотрим скважину в сланцевом пласте, который может включать в себя естественные трещины, искусственные трещины (например, трещины ГРП) или комбинацию естественных и искусственных трещин. В качестве примера скважина может быть пробурена для коллектора, который распространен в боковом направлении. В таком примере могут существовать латеральные изменения свойств, напряжений и т. д., причем оценка таких изменений может оказывать содействие в планировании, выполнении операций и т. д. для разработки распространенного в боковом направлении коллектора (например, путем гидравлического разрыва, нагнетания, добычи и т. д.). В качестве примера оборудование 157 и/или 158 может включать в себя компоненты, систему, системы и т. д. для гидравлического разрыва, сейсмического обнаружения, анализа сейсмических данных, оценки одной или более трещин и т. д.In FIG. 1 also depicts subsurface 150 as optionally including equipment 157 and 158 associated with a well that includes a substantially horizontal section that may intersect with one or more fractures 159. For example, consider a well in a shale formation that may include include natural fractures, artificial fractures (eg hydraulic fractures) or a combination of natural and artificial fractures. As an example, a well may be drilled for a reservoir that extends laterally. In such an example, there may be lateral changes in properties, stresses, etc., and the assessment of such changes may assist in planning, operations, etc. to develop a laterally distributed reservoir (for example, by hydraulic fracturing, injection, production etc.). By way of example, equipment 157 and/or 158 may include components, system, systems, etc. for hydraulic fracturing, seismic detection, seismic data analysis, evaluation of one or more fractures, etc.

Как указано выше, система 100 может применяться для осуществления одного или более рабочих процессов. Рабочий процесс может представлять собой процесс, который включает в себя множество рабочих этапов. Рабочий этап может работать с данными, например, для создания новых данных, обновления существующих данных и т. д. В качестве примера рабочий этап может работать с одними или более входными данными и выдавать один или более результатов, например, на основе одного или более алгоритмов. В качестве примера система может включать в себя редактор рабочих процессов для создания, редактирования, выполнения и т. д. рабочего процесса. В таком примере редактор рабочих процессов может предоставлять выбор одного или более заданных рабочих этапов, одного или более настроенных рабочих этапов и т. д. В качестве примера рабочий процесс может представлять собой рабочий процесс, реализуемый в программном обеспечении PETREL®, например, которое работает с сейсмическими данными, сейсмическим(-и) атрибутом(-ами) и т. д. В качестве примера рабочий процесс может представлять собой процесс, реализуемый в рабочей среде OCEAN®. В качестве примера рабочий процесс может включать в себя одни или более рабочих этапов, которые осуществляют доступ к модулю, такому как подключаемый модуль (например, внешний исполняемый код и т. д.). As noted above, system 100 may be used to implement one or more workflows. A workflow may be a process that includes a plurality of work steps. A work step may operate on data, such as to create new data, update existing data, etc. As an example, a work step may operate on one or more inputs and produce one or more results, such as based on one or more algorithms . As an example, the system may include a workflow editor for creating, editing, executing, etc. a workflow. In such an example, the workflow editor may provide a selection of one or more predefined work steps, one or more customized work steps, etc. As an example, a workflow may be a workflow implemented in PETREL® software, such as one that works with seismic data, seismic attribute(s), etc. As an example, a workflow could be a process implemented in the OCEAN® workbench . As an example, a workflow may include one or more work steps that access a module, such as a plug-in (eg, external executable code, etc.).

[0021] На фиг. 2 изображена блок-схема способа 200 планирования и бурения скважины согласно одному варианту осуществления. Более конкретно, способ 200 может относиться к определению трассы скважины, вдоль которой может быть пробурена скважина, и в некоторых вариантах осуществления также к управлению операциями бурения вдоль определенной трассы скважины. Однако некоторые варианты осуществления способа 200 могут не включать в себя бурения, а скорее могут включать в себя визуализацию двухмерного или трехмерного рендеринга определенной скважины. Кроме того, следует понимать, что различные действия, показанные на фиг. 2 и описанные в настоящем документе, могут быть выполнены вне показанной последовательности, два или более действий могут быть объединены или проведены параллельно или любые из действий могут быть выделены в два или более отдельных действий без отступления от объема настоящего изобретения.[0021] In FIG. 2 is a flow diagram of a method 200 for planning and drilling a well, according to one embodiment. More specifically, method 200 may relate to determining a well path along which a well may be drilled, and in some embodiments, also to controlling drilling operations along the determined well path. However, some embodiments of the method 200 may not include drilling, but rather may include rendering a 2D or 3D rendering of a particular well. In addition, it should be understood that the various actions shown in FIG. 2 and described herein may be performed out of the sequence shown, two or more acts may be combined or performed in parallel, or any of the acts may be separated into two or more separate acts without departing from the scope of the present invention.

[0022] Рассмотрим теперь конкретный вариант осуществления, показанный на фиг. 2, в котором способ 200 может начинаться с получения геомеханических и/или геологических данных в качестве входных данных, например, на этапе 202. Геомеханические данные могут включать в себя данные, связанные с механическими свойствами представляющей интерес подземной области, например, пласта(-ов) породы, через который(-е) скважина может быть пробурена, чтобы достичь цели, такой как коллектор углеводородов. Такие данные могут включать в себя характеристики напряжений пласта породы и подобные показатели. Кроме того, геологические данные могут указывать тип породы, структуру и т. д. Способ 200 также может включать получение или определение начальной траектории скважины, например, на этапе 204. [0022] Consider now the specific embodiment shown in FIG. 2, in which method 200 may begin by obtaining geomechanical and/or geological data as input, such as at 202. Geomechanical data may include data associated with mechanical properties of the subterranean region of interest, such as formation(s). ) rock through which a well can be drilled to reach a target, such as a hydrocarbon reservoir. Such data may include formation stress characteristics and the like. In addition, geological data may indicate rock type, structure, etc. Method 200 may also include obtaining or determining an initial well trajectory, such as at 204.

[0023] На фиг. 3 показан пример начальной траектории 300 скважины внутри подземной области 302. Начальная траектория 300 скважины проходит от устья 304 скважины на поверхности (например, глубина=0) до цели 306, которая может быть смещена от устья 304 скважины как вертикально (по глубине), так и горизонтально (в северо-восточной плоскости). Кроме того, начальная траектория 300 скважины может определять опорные точки 308 (или «точки наблюдения») на различных глубинных интервалах вдоль траектории 300 скважины. Каждая опорная точка 308 может характеризоваться наличием одного или более связанных с ней интервалов (например, за исключением наименее глубоко расположенной и наиболее глубоко расположенной опорных точек 308, причем каждая опорная точка 308 может характеризоваться наличием двух связанных с ней интервалов). [0023] FIG. 3 shows an example of an initial well trajectory 300 within a subterranean region 302. The initial well trajectory 300 extends from a surface wellhead 304 (eg, depth=0) to a target 306 that can be offset from the wellhead 304 both vertically (in depth) and and horizontally (in the northeast plane). In addition, the initial well trajectory 300 may define reference points 308 (or "viewpoints") at various depth intervals along the well trajectory 300. Each anchor point 308 may have one or more intervals associated with it (eg, excluding the least deep and deepest anchor points 308, where each anchor point 308 may have two intervals associated with it).

[0024] Как показано на фиг. 2, способ 200 может включать в себя определение геомеханических и геологических свойств вдоль траектории скважины с помощью геомеханических и геологических данных, например, на этапе 206. Затем способ 200 может включать проведение анализа устойчивости ствола скважины вдоль траектории скважины на основе геомеханических и геологических свойств, например, на этапе 208. Определение устойчивости ствола скважины проводится с помощью ориентированной на ствол скважины модели, например, на этапе 208. Пример ориентированной на ствол скважины модели предоставляется посредством Stonefish DLL, которая обеспечивает моделирование геомеханической чувствительности на траектории ствола скважины. Кроме того, вычислительная мощность для ориентированного на ствол скважины моделирования может быть развернута в облачной инфраструктуре, которая обеспечивает интеграцию геомеханических данных и моделирования с системами планирования скважины, а также их передачу в указанные системы.[0024] As shown in FIG. 2, method 200 may include determining geomechanical and geological properties along the well trajectory using geomechanical and geological data, for example, at 206. Next, method 200 may include performing a wellbore stability analysis along the well trajectory based on geomechanical and geological properties, for example , at step 208. A wellbore stability determination is performed using a wellbore-oriented model, for example, at step 208. An example of a wellbore-oriented model is provided by the Stonefish DLL, which provides geomechanical sensitivity modeling on the wellbore trajectory. In addition, the computing power for wellbore-oriented modeling can be deployed in a cloud infrastructure that enables the integration of geomechanical data and modeling with well planning systems, as well as their transfer to these systems.

[0025] Например, анализ устойчивости ствола скважины может определить напряжение и деформацию, вызванные работами по созданию ствола скважины, риск разрушения ствола буровой скважины, безопасный и стабильный диапазон плотности бурового раствора, взаимосвязь ориентации и устойчивости ствола буровой скважины, а также оценку неопределенности данных и калибровку модели. [0025] For example, a wellbore stability analysis can determine the stress and strain caused by wellbore construction activities, the risk of wellbore failure, a safe and stable mud density range, the orientation and stability relationship of the wellbore, and an assessment of data uncertainty and model calibration.

[0026] Результат этого анализа устойчивости ствола скважины может быть отображен на траектории 300 скважины, как показано на фиг. 4. Как можно видеть, спектр значений для одного или более показателей устойчивости может накладываться на саму траекторию 300, например, вдоль промежутков или интервалов между опорными точками 308. Например, показателем устойчивости может быть минимальная плотность бурового раствора для предотвращения обрушения породы в скважину, причем более высокие значения плотности бурового раствора указывают на снижение устойчивости. Далее способ 200 может включать анализ риска бурения на основе анализа устойчивости ствола скважины и предложить рекомендации для обновления и оптимизации плана скважины, например, создания нового плана скважины, который является модификацией начального плана скважины, например, на этапе 210. Такие модификации могут включать в себя регулировки местоположения различных опорных точек 308 вдоль траектории 300 скважины.[0026] The result of this wellbore stability analysis may be displayed on the well trajectory 300 as shown in FIG. 4. As can be seen, a spectrum of values for one or more stability metrics can be superimposed on the trajectory 300 itself, such as along gaps or intervals between anchor points 308. For example, the stability metric can be the minimum mud density to prevent caving in the wellbore, where higher drilling fluid densities indicate reduced stability. Further, method 200 may include a drilling risk analysis based on the wellbore stability analysis and make recommendations for updating and optimizing the well plan, such as creating a new well plan that is a modification of the original well plan, such as at 210. Such modifications may include adjusting the location of various reference points 308 along the well path 300 .

[0027] Затем способ 200 может включать идентификацию интервалов с высоким риском вдоль траектории скважины, например, на этапе 212. Например, обратившись повторно к фиг. 4, можно идентифицировать интервал 400 с высоким риском. В конкретном примере интервал 400 с высоким риском может быть идентифицирован в качестве глубинного интервала с потенциальной проблемой неустойчивости (например, со значением риска, которое выше, чем у других (или всех) интервалов, и/или значением риска, которое превышает заданное пороговое значение допустимого риска), например, узким диапазоном плотности бурового раствора. В конкретном примере может быть идентифицирован интервал с наихудшей потенциальной проблемой неустойчивости по сравнению с каждым из других интервалов. В других вариантах осуществления любое подмножество, состоящее из одного или более интервалов, может быть идентифицировано в качестве характеризующегося высоким риском. Глубинные интервалы могут быть одинаковыми по глубине/протяженности вдоль траектории 300 скважины, например, может применяться определенное расстояние, такое как 20 метров, или этот параметр может быть установлен другим путем. На фиг. 5 изображен увеличенный вид интервала 400, идентифицированного в качестве имеющего высокий риск на этапе 212.[0027] Method 200 may then include identifying high risk intervals along the well trajectory, eg, at 212. For example, referring again to FIG. 4, high risk interval 400 can be identified. In a specific example, a high risk interval 400 may be identified as a deep interval with a potential instability problem (e.g., a risk value that is higher than other (or all) intervals and/or a risk value that exceeds a predetermined tolerance threshold). risk), for example, a narrow range of drilling fluid density. In a specific example, the interval with the worst potential instability problem compared to each of the other intervals can be identified. In other embodiments, any subset consisting of one or more intervals may be identified as high risk. The depth intervals may be the same in depth/extent along the well path 300, for example, a specific distance such as 20 meters may be applied, or this parameter may be set in some other way. In FIG. 5 is an enlarged view of the interval 400 identified as high risk at step 212.

[0028] Как будет описано более подробно ниже, далее способ 200 может включать вычисление геомеханического «сдвига» или тенденции для интервала, например, на этапе 214. В другом варианте осуществления геомеханический сдвиг может быть вычислен для одного, некоторых или всех интервалов вдоль траектории скважины. «Геомеханическая тенденция» представляет собой производную состояния устойчивости ствола скважины к изменениям ориентации скважины (сдвиги или коррекции относительно текущего положения) в одной или более опорных точках вдоль запланированной трассы скважины. [0028] As will be described in more detail below, method 200 may further include calculating a geomechanical "shear" or trend for an interval, for example, at 214. In another embodiment, a geomechanical shear may be calculated for one, some, or all intervals along the well path. . "Geomechanical trend" is a derivative of the wellbore's resistance to well orientation changes (shifts or corrections from the current position) at one or more control points along the planned well path.

[0029] Способ 200 может также включать применение вычисленного геомеханического сдвига, например, на этапе 215, в качестве вектора силы к опорной точке при двухмерной и/или трехмерной визуализации траектории скважины в подземной области, что более подробно будет описано ниже. Более того, в некоторых реализациях это может запускать режим интерактивного графического дизайна, например, в котором траектория скважины показана вместе с вычисленной геомеханической тенденцией/сдвигом, что может облегчить работу пользователя и упростить выполнение анализа.[0029] The method 200 may also include applying the calculated geomechanical shear, for example, at step 215, as a force vector to the reference point in 2D and/or 3D visualization of the well trajectory in the subterranean region, which will be described in more detail below. Moreover, in some implementations, this may trigger an interactive graphical design mode, for example, in which the well trajectory is shown along with the calculated geomechanical trend/shear, which may facilitate the user's work and simplify the analysis.

[0030] Далее способ 200 может перейти к модификации интервала(-ов) на основе геомеханического сдвига, например, на этапе 216. В частности, местоположение и/или угол проходки ствола скважины в опорной точке могут регулироваться, например, путем перемещения опорной точки. В свою очередь, это может повлиять на местоположение и угол проходки глубинных интервалов, связанных с указанной опорной точкой. Этот рабочий процесс может быть итеративным, поскольку одна модификация опорной точки может привести к повторному вычислению траектории скважины (например, возвращению на этап 208), а также последующему анализу (210) устойчивости ствола скважины и/или вычислению другого геомеханического сдвига (214) в одной, некоторых или всех опорных точках вдоль траектории скважины. Способ 200 может позволить сравнить несколько сценариев для траектории скважины, например, на основе состояния устойчивости ствола скважины, диапазона плотности бурового раствора, степени искривления ствола скважины или любых других релевантных факторов. Выбранная траектория скважины может минимизировать риск обрушения породы в скважину и риск потери бурового раствора и/или минимизировать плотность бурового раствора для улучшения производительности бурения (например, на основе скорости проходки).[0030] Next, the method 200 may proceed to modify the interval(s) based on the geomechanical shift, for example, at 216. In particular, the location and/or angle of penetration of the wellbore at the reference point may be adjusted, for example, by moving the reference point. In turn, this can affect the location and angle of penetration of the depth intervals associated with the specified control point. This workflow may be iterative, as one modification of the reference point may result in a recalculation of the well trajectory (e.g., returning to step 208) and a subsequent wellbore stability analysis (210) and/or calculation of another geomechanical shift (214) in one , some or all control points along the well trajectory. The method 200 may allow multiple well trajectory scenarios to be compared, for example, based on the state of wellbore stability, mud density range, degree of wellbore curvature, or any other relevant factors. The selected well trajectory may minimize the risk of caving into the well and the risk of mud loss and/or minimize mud density to improve drilling performance (eg, based on ROP).

[0031] На фиг. 6 изображено визуальное отображение геомеханического сдвига, вычисленного для опорной точки 600. Как изображено на фигуре, сдвиг представлен в качестве окружности 602 с центром в точке 600. Внутренняя область окружности 602 может быть закрашена, заштрихована или другим образом заполнена для отображения ожидаемых изменений показателя устойчивости ствола скважины, например, если опорная точка 600 перемещается в другое местоположение внутри окружности 602, например, перемещая тем самым участок траектории скважины 300, как обозначено пунктирной линией 604. Кроме того, такая визуализация сдвига может быть легко воспринята пользователем-человеком.[0031] In FIG. 6 is a visual representation of the geomechanical shear computed for reference point 600. As depicted in the figure, shear is represented as circle 602 centered at point 600. The interior of circle 602 may be filled, hatched, or otherwise filled to represent expected changes in wellbore stability index. well, for example, if the reference point 600 is moved to a different location within the circle 602, for example, thereby moving a section of the well path 300, as indicated by dashed line 604. In addition, such shift visualization can be easily perceived by a human user.

[0032] Аналогично, на фиг. 7 изображена траектория 700 скважины, в которой вдоль интервала 702 проведено геомеханическое сканирование. Геомеханический сдвиг может быть вычислен для подмножества или каждой опорной точки вдоль трассы 700 скважины. Например, вычисление геомеханического сдвига может применять ускоряющую/демпфирующую силу (вектор) с помощью ручки регулировки, когда система планирования скважины и/или пользователь пытаются отрегулировать ориентацию/местоположение анализируемых опорных точек. Две полярные диаграммы 704, 706 справа демонстрируют фоновый анализ методом геомеханического сканирования с применением геомеханических данных и модели (например, вычислением сдвига/тенденции).[0032] Similarly, in FIG. 7 depicts a well trajectory 700 that has been geomechanically scanned along interval 702. The geomechanical shift may be computed for a subset or each of the control points along the well path 700 . For example, the geomechanical shift calculation may apply an accelerating/damping force (vector) with an adjustment knob when the well planning system and/or the user attempts to adjust the orientation/location of the analyzed control points. The two polar plots 704, 706 on the right show background geomechanical scan analysis using geomechanical data and a model (eg, offset/trend calculation).

[0033] Например, запланированная трасса скважины может быть задана n опорными точками (например, точками наблюдения) (i =1,2, …, n), и готово предварительное условие запуска геомеханического моделирования (например, геомеханическая модель и геологическое описание до бурения для анализируемой залежи были созданы и введены в систему, например, на этапе 202). Состояние/показатель устойчивости ствола скважины и их изменение

Figure 00000001
в опорной точке i представлены как:[0033] For example, a planned well path can be defined by n control points (e.g., observation points) ( i =1,2, ..., n), and a prerequisite for running geomechanical modeling is ready (e.g., a geomechanical model and a geological description before drilling for analyzed reservoir were created and entered into the system, for example, at step 202). Wellbore stability/indicator and their change
Figure 00000001
at pivot point i are represented as:

Figure 00000002
Figure 00000002

и геомеханический сдвиг (вектор тенденции) представлен как:and geomechanical shift (trend vector) is represented as:

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

где x является глубиной трассы скважины=MD(i-1) до MD(i), представляет интервалы трассы скважины, на которые может повлиять регулировка этой опорной точки i,

Figure 00000005
является результатом сканирования устойчивости ствола скважины как функции от регулировки углов ориентации буровой скважины (азимутального угла и угла отклонения ствола скважины) в точке i,
Figure 00000006
является весовой функцией, которая может быть связана с риском механического разрушения буровой скважины, и
Figure 00000007
является штрафным коэффициентом, представляющим другие геомеханические факторы, которые могут быть не включены в анализ методом геомеханического сканирования. Два примера результат сканирования
Figure 00000005
в двух интервалах, на которые воздействовала эта опорная точка i, показаны на фиг. 7, как отмечено выше.where x is the well trace depth = MD(i-1) to MD(i), represents the well trace intervals that can be affected by adjusting this reference point i ,
Figure 00000005
is the result of the wellbore stability scan as a function of adjusting the borehole orientation angles (azimuth angle and wellbore deviation angle) at point i ,
Figure 00000006
is a weighting function that can be associated with the risk of mechanical failure of the borehole, and
Figure 00000007
is a penalty factor representing other geomechanical factors that may not be included in the geomechanical scanning analysis. Two examples of scan result
Figure 00000005
in the two intervals affected by this reference point i are shown in FIG. 7 as noted above.

Геомеханический сдвиг может работать непосредственно в системе планирования скважины, как показано на фиг. 7. Вектор тенденции в опорной точке i будет применяться с помощью «ручки регулировки», когда пользователь работает над траекторией скважины и запускает в работу эту опорную точку.Geomechanical shearing can work directly in a well planning system, as shown in FIG. 7. The trend vector at anchor point i will be applied with the "adjustment knob" when the user is working on the well trajectory and triggering this anchor point.

На фиг. 8 изображено вычисление геомеханического сдвига в опорной точке i. На графике различные окружности обозначают контур состояния устойчивости ствола скважины, а векторы представляют геомеханический сдвиг для изменения (регулировки) азимутального угла и угла отклонения ствола скважины в опорной точке. Другими словами, на фиг. 8 изображен один пример изменений устойчивости ствола скважины (

Figure 00000008
) и геомеханического сдвига (
Figure 00000009
), вычисленного в одной опорной точке. In FIG. 8 shows the calculation of the geomechanical shift at the reference point i . In the graph, the various circles represent the contour of the wellbore stability state, and the vectors represent the geomechanical shift to change (adjust) the azimuth angle and the wellbore deviation angle at the reference point. In other words, in FIG. 8 shows one example of wellbore stability changes (
Figure 00000008
) and geomechanical shear (
Figure 00000009
) calculated at one reference point.

Геомеханический сдвиг также может быть определен и вычислен в пространственной системе координат (север-восток-вертикаль), где положение опорной точки i представляет собой параметры изменения для анализа методом сканирования и регулировки трассы ствола скважины, как показано ссылочной позицией 602. Путем введения этого сдвига и проведения анализа геомеханических данных и модели может быть достигнуты прямой перенос геомеханической модели в план траектории скважины и оптимизация. Имитатор геомеханического моделирования находится в фоновом режиме для сканирования потенциального направления движения в интервале трассы скважины (от MD(i-1) до MD(i)) и проведения имитации. The geomechanical shift can also be determined and calculated in a spatial coordinate system (North-East-Vertical), where the position of the reference point i represents the parameters of change for analysis by the scan method and adjustment of the wellbore path, as shown at 602. By introducing this shift and carrying out the analysis of geomechanical data and the model, direct transfer of the geomechanical model to the well trajectory plan and optimization can be achieved. The geomechanical modeling simulator is in the background to scan the potential direction of movement in the well path interval (MD(i-1) to MD(i)) and run the simulation.

[0034] Некоторые варианты осуществления этого способа 200 могут применяться вне проектирования трассы скважины на основе устойчивости ствола скважины и безопасности бурения. Фактически, некоторые варианты осуществления могут применяться к другим частям программ планирования скважины, бурения и заканчивания скважины, например, геомеханический сдвиг может быть определен в отношении возможности гидравлического разрыва коллектора и добычи без выпадения песка в скважине, где углы ствола скважины и углы перфораций, проходящие через пласт коллектора, являются важными факторами, влияющими на показатели продуктивности скважины. Таким образом, этот геомеханический сдвиг может быть расширен и применен к программам проектирования гидравлического разрыва ствола скважины и проектирования добычи без выпадения песка в скважине.[0034] Some embodiments of this method 200 may be applied outside of well path design based on wellbore stability and drilling safety. In fact, some embodiments may apply to other parts of well planning, drilling, and completion programs, for example, geomechanical shear may be determined in relation to the possibility of hydraulic fracturing of the reservoir and production without sanding out in the well, where the wellbore angles and perforation angles passing through reservoir, are important factors affecting well productivity. Thus, this geomechanical shear can be extended and applied to wellbore fracturing design and sandless production design programs.

[0035] Кроме того, устройство может применяться в фазе выполнения бурения скважины, когда измеренные и наблюдаемые данные бурения предполагают обновление предыдущей модели бурения, причем этот способ 200 может применяться для сканирования любых потенциальных изменений трассы скважины перед долотом, вычисления геомеханического сдвига для управления долотом для продолжения бурения, например, на этапе 208.[0035] In addition, the apparatus may be used during the drilling execution phase of the well, when the measured and observed drilling data suggest updating a previous drilling model, and this method 200 may be used to scan for any potential changes in the well path ahead of the bit, calculate geomechanical shear to steer the bit to continue drilling, for example, at step 208.

[0036] В некоторых вариантах осуществления способы настоящего изобретения могут быть выполнены вычислительной системой. На фиг. 9 изображен пример такой вычислительной системы 900 в соответствии с некоторыми вариантами осуществления. Вычислительная система 900 может содержать компьютер или компьютерную систему 901A, которая может представлять собой отдельную компьютерную систему 901A или конфигурацию распределенных компьютерных систем. Компьютерная система 901A содержит один или более модулей 902 анализа, которые выполнены с возможностью выполнения различных задач в соответствии с некоторыми вариантами осуществления, такими как один или более способов, описанных в настоящем документе. Выполнение этих различных задач модуль 902 анализа осуществляет независимо или во взаимодействии с одним или более процессорами 904, который (которые) подключен (подключены) к одному или более запоминающим носителям 906. Процессор(-ы) 904 также подключен (или подключены) к сетевому интерфейсу 907 для обеспечения компьютерной системе 901A возможности связи по сети 909 передачи данных с одной или более дополнительными компьютерными системами и/или вычислительными системами, такими как 901B, 901C и/или 901D (следует отметить, что компьютерные системы 901B, 901C и/или 901D могут иметь или могут не иметь ту же архитектуру, что компьютерная система 901A, и могут находиться в других физических местоположениях, например, компьютерные системы 901A и 901B могут находиться в пункте обработки, находясь при этом на связи с одной или более компьютерными системами, такими как 901C и/или 901D, которые находятся в одном или более центрах обработки данных, и/или находятся в различных странах на разных континентах). [0036] In some embodiments, the methods of the present invention may be performed by a computer system. In FIG. 9 depicts an example of such a computing system 900, in accordance with some embodiments. Computer system 900 may include a computer or computer system 901A, which may be a single computer system 901A or a configuration of distributed computer systems. Computer system 901A includes one or more analysis modules 902 that are configured to perform various tasks in accordance with some embodiments, such as one or more of the methods described herein. The analysis module 902 performs these various tasks independently or in cooperation with one or more processors 904 which is(are) connected to one or more storage media 906. The processor(s) 904 are also connected (or connected) to the network interface. 907 to enable computer system 901A to communicate over network 909 with one or more additional computer systems and/or computing systems such as 901B, 901C, and/or 901D (it should be noted that computer systems 901B, 901C, and/or 901D may may or may not have the same architecture as computer system 901A and may be in different physical locations, for example, computer systems 901A and 901B may be located at a processing point while in communication with one or more computer systems, such as 901C and/or 901D that are located in one or more data centers, and/or located in different countries on different continents).

[0037] Процессор может включать в себя микропроцессор, микроконтроллер, процессорный модуль или подсистему, программируемую интегральную схему, программируемую матрицу логических элементов или другое устройство управления или вычислительное устройство. [0037] A processor may include a microprocessor, microcontroller, processor module or subsystem, programmable integrated circuit, programmable gate array, or other control or computing device.

[0038] Запоминающие носители 906 могут быть реализованы в виде одной или более компьютерочитаемых или машиночитаемых запоминающих носителей. Следует отметить, что хотя в иллюстративном варианте осуществления на фиг. 9 запоминающий носитель 906 изображен как расположенный в компьютерной системе 901A, в некоторых вариантах осуществления запоминающий носитель 906 может быть распределен внутри и/или по множеству внутренних и/или внешних корпусов вычислительной системы 901A и/или дополнительных вычислительных систем. Запоминающие носители 906 могут включать в себя одну или более разных форм памяти, включающих в себя полупроводниковые запоминающие устройства, такие как динамические или статические запоминающие устройства с произвольной выборкой (ДЗУПВ или СЗУПВ), стираемые и программируемые постоянные запоминающие устройства (СППЗУ), электрически стираемые и программируемые постоянные запоминающие устройства (ЭСППЗУ) и флэш-память, магнитные диски, такие как несъемные, гибкие и съемные диски, другие магнитные носители, включающие в себя ленточные, оптические носители, такие как компакт-диски (CD) или цифровые видеодиски (DVD), диски BLURAY® или иные типы оптических запоминающих устройств или иных типов устройств хранения информации. Следует отметить, что команды, описанные выше, могут быть предоставлены на одном компьютерочитаемом или машиночитаемом запоминающем носителе или могут быть предоставлены на множественных компьютерочитаемых или машиночитаемых запоминающих носителях, распределенных в большой системе, имеющей, возможно, множественные узлы. Считается, что такой компьютерочитаемый или машиночитаемый запоминающий носитель или носители должен (должны) быть частью изделия (или изделия промышленного производства). Изделие может означать любой изготовленный один компонент или множество компонентов. Запоминающий носитель или носители могут находиться либо в машине, выполняющей машиночитаемые команды, либо находиться на удаленном объекте, с которого машиночитаемые команды могут загружаться по сети для выполнения. [0038] The storage media 906 may be implemented as one or more computer-readable or machine-readable storage media. It should be noted that although in the illustrative embodiment of FIG. 9, storage media 906 is depicted as located within computer system 901A, in some embodiments, storage media 906 may be distributed within and/or across multiple internal and/or external enclosures of computing system 901A and/or additional computing systems. The storage media 906 may include one or more different forms of memory, including semiconductor memories such as dynamic or static random access memories (DRAM or SRAM), erasable and programmable read only memory (EPROM), electrically erasable, and programmable read-only memories (EEPROM) and flash memory, magnetic disks such as fixed, floppy and removable disks, other magnetic media including tape, optical media such as compact discs (CDs) or digital video discs (DVDs) , BLURAY ® discs, or other types of optical storage devices or other types of information storage devices. It should be noted that the instructions described above may be provided on a single computer-readable or computer-readable storage medium, or may be provided on multiple computer-readable or computer-readable storage media distributed in a large system, possibly having multiple nodes. It is believed that such a computer-readable or machine-readable storage medium or media should (should) be part of the product (or manufactured product). Product can mean any single component or a plurality of components manufactured. The storage medium or media may reside either on the machine executing the machine-readable instructions, or may be located at a remote location from which the machine-readable instructions can be downloaded over the network for execution.

[0039] В некоторых вариантах осуществления вычислительная система 900 содержит один или более модулей 908 анализа геомеханического сдвига. В примере вычислительной системы 900 компьютерная система 901A содержит модуль 908 анализа геомеханического сдвига. В некоторых вариантах осуществления один модуль анализа геомеханического сдвига может применяться для выполнения некоторых аспектов одного или более вариантов осуществления способов, описанных в настоящем документе. В других вариантах осуществления множество модулей анализа геомеханического сдвига могут применяться для выполнения некоторых аспектов способов, описанных в настоящем документе. [0039] In some embodiments, computing system 900 includes one or more geomechanical shear analysis modules 908. In the example of computer system 900, computer system 901A includes a geomechanical shear analysis module 908. In some embodiments, a single geomechanical shift analysis module may be used to perform some aspects of one or more embodiments of the methods described herein. In other embodiments, a plurality of geomechanical shear analysis modules may be used to perform some aspects of the methods described herein.

[0040] Следует понимать, что вычислительная система 900 представляет собой просто один пример вычислительной системы, и что вычислительная система 900 может иметь больше или меньше компонентов, чем показано, может сочетать в себе дополнительные компоненты, не изображенные в иллюстративном варианте осуществления на фиг. 9, и/или вычислительная система 900 может иметь другую конфигурацию или размещение компонентов, изображенных на фиг. 9. Различные компоненты, показанные на фиг. 9, могут быть реализованы в аппаратном обеспечении, программном обеспечении или комбинации аппаратного обеспечения и программного обеспечения, включая одну или более интегральных схем обработки сигналов и/или специализированных интегральных схем. [0040] It should be understood that computing system 900 is merely one example of a computing system, and that computing system 900 may have more or fewer components than shown, may combine additional components not shown in the exemplary embodiment of FIG. 9 and/or computing system 900 may have a different configuration or placement of the components shown in FIG. 9. The various components shown in FIG. 9 may be implemented in hardware, software, or a combination of hardware and software, including one or more signal processing and/or application specific integrated circuits.

[0041] Кроме того, этапы в способах обработки, описываемых в настоящем документе, могут быть реализованы путем выполнения одного или более функциональных модулей в устройстве обработки информации, таком как процессоры общего назначения или специализированные чипы, такие как ASIC, FPGA, PLD или иные соответствующие устройства. Данные модули, комбинации данных модулей и/или их комбинация с базовым аппаратным обеспечением включаются в объем настоящего изобретения. [0041] In addition, the steps in the processing methods described herein may be implemented by executing one or more functional modules in an information processing device such as general purpose processors or specialized chips such as ASICs, FPGAs, PLDs, or other appropriate devices. These modules, combinations of these modules and/or their combination with the underlying hardware are included within the scope of the present invention.

Вычислительные интерпретации, модели и/или другие средства интерпретации могут быть итеративно оптимизированы; причем эта концепция применима к описанным в настоящем документе способам. Это может включать в себя применение контуров обратной связи, которые выполняются на алгоритмической основе, например, на вычислительном устройстве (например, вычислительной системе 900, показанной на фиг. 9), и/или посредством ручного управления со стороны пользователя, который может определять, является ли данный этап, действие, шаблон, модель или набор кривых достаточно точными для оценки рассматриваемого подземного трехмерного геологического пласта.Computational interpretations, models, and/or other interpretation tools can be iteratively optimized; and this concept is applicable to the methods described in this document. This may include the application of feedback loops that are performed algorithmically, for example, on a computing device (for example, computing system 900 shown in Fig. 9), and/or through manual control by the user, who can determine whether whether a given step, action, template, model, or set of curves is accurate enough to evaluate the subsurface 3D subterranean formation under consideration.

[0042] Вышеприведенное описание, в целях пояснения, было описано со ссылкой на конкретные варианты осуществления. Однако, вышеприведенное описание не является исчерпывающим или ограничивающим настоящее изобретение конкретными описанными формами. Возможны многие модификации и вариации, принимая во внимание вышеизложенные идеи. Более того, порядок, в котором иллюстрируются и описываются элементы описываемого здесь способа может быть изменен, и/или два или более элемента могут появляться одновременно. Варианты осуществления были выбраны и описаны в порядке, который наилучшим образом поясняет принципы настоящего изобретения и его практическое применение, в целях обеспечения специалистов в данной области техники возможностью наилучшего применения раскрытых вариантов осуществления, а также различных вариантов осуществления с различными модификациями, подходящими для определенного предусмотренного вида применения. [0042] The above description, for purposes of explanation, has been described with reference to specific embodiments. However, the foregoing description is not meant to be exhaustive or to limit the present invention to the specific forms described. Many modifications and variations are possible, taking into account the above ideas. Moreover, the order in which the elements of the method described herein are illustrated and described may be changed and/or two or more elements may appear simultaneously. The embodiments have been selected and described in an order that best illustrates the principles of the present invention and its practical application, in order to enable those skilled in the art to make best use of the disclosed embodiments, as well as various embodiments with various modifications suitable for the particular form envisaged. applications.

Claims (56)

1. Способ визуализации траектории скважины, включающий:1. A method for visualizing the well trajectory, including: получение геомеханических и геологических данных для подземной области;obtaining geomechanical and geological data for the underground area; получение начальной траектории скважины, включающей в себя трассу скважины и опорные точки, причем каждая опорная точка имеет один или более интервалов трассы скважины, связанных с ней;obtaining an initial well trajectory including a well path and control points, each control point having one or more well path intervals associated with it; проведение анализа устойчивости ствола скважины вдоль траектории скважины с использованием геомеханических и геологических данных, причем проведение анализа устойчивости ствола скважины включает в себя идентификацию подмножества интервалов трассы скважины вдоль траектории скважины в качестве имеющих риск неустойчивости;performing a wellbore stability analysis along the wellbore trajectory using geomechanical and geological data, the wellbore stability analysis comprising identifying a subset of wellpath intervals along the wellbore trajectory as at risk of instability; вычисление геомеханического сдвига для одной или более опорных точек вдоль траектории скважины, причем геомеханический сдвиг вычисляют в качестве производной устойчивости ствола скважины в одной или более опорных точках; иcalculating a geomechanical shift for one or more reference points along the well trajectory, wherein the geomechanical shift is calculated as a derivative of the wellbore stability at the one or more reference points; and модификацию одной или более опорных точек и одного или более интервалов трассы скважины, связанных с ними, с использованием геомеханического сдвига для генерирования модифицированной траектории скважины,modifying one or more control points and one or more well trajectory intervals associated with them using geomechanical shear to generate a modified well trajectory, визуализацию вычисленного геомеханического сдвига, модифицированной траектории скважины или их обоих в цифровой модели подземной области.visualization of the computed geomechanical shift, modified well trajectory, or both in a digital subsurface model. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что модификация одной или более опорных точек включает в себя регулировку местоположения и/или угла проходки одной или более опорных точек для улучшения состояния устойчивости ствола скважины в одной или более опорных точках и одном или более интервалах трассы скважины, связанных с ними.2. The method of claim. 1, characterized in that the modification of one or more control points includes adjusting the location and/or angle of penetration of one or more control points to improve the stability of the wellbore in one or more control points and one or more intervals well traces associated with them. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что идентификация подмножества интервалов вдоль начальной траектории скважины в качестве имеющих риск неустойчивости включает в себя:3. The method of claim. 1, characterized in that the identification of a subset of intervals along the initial well trajectory as at risk of instability includes: вычисление значения устойчивости ствола скважины для соответствующих интервалов;calculating a wellbore stability value for the respective intervals; сравнение указанного значения с заданным пороговым значением или значениями, связанными с другими интервалами;comparing said value with a given threshold value or values associated with other intervals; определение того, что интервалы имеют высокий риск на основе сравнения, причем высокий риск имеет значение риска, которое выше, чем у других интервалов или всех интервалов, и/или значение риска, которое превышает заданное пороговое значение допустимого риска; иdetermining that the intervals have a high risk based on the comparison, and high risk has a risk value that is higher than other intervals or all intervals, and/or a risk value that exceeds a predetermined tolerable risk threshold; and в ответ на определение того, что интервалы имеют высокий риск, определение геомеханического сдвига для одной или более опорных точек в идентифицированных интервалах, а не в одном или более других интервалах, которые не были идентифицированы в качестве имеющих высокий риск.in response to determining that the intervals are high risk, determining the geomechanical shift for one or more control points in the identified intervals, and not in one or more other intervals that have not been identified as high risk. 4. Способ по п. 1, дополнительно включающий: 4. The method of claim 1, further comprising: определение устойчивости ствола скважины для траектории скважины после модификации одной или более опорных точек;determining wellbore stability for the well trajectory after modifying one or more control points; выбор интервала между двумя точками из опорных точек на основе устойчивости ствола скважины; selecting an interval between two points from the reference points based on the stability of the wellbore; вычисление геомеханического сдвига для двух точек из опорных точек иcalculation of geomechanical shift for two points from the control points and модификацию местоположения и угла проходки двух точек из опорных точек на основе геомеханического сдвига.modifying the location and penetration angle of two points from the control points based on the geomechanical shift. 5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что геомеханический сдвиг включает в себя производную устойчивости ствола скважины по отношению к изменению азимута и производную устойчивости ствола скважины по отношению к изменению отклонения ствола скважины.5. The method of claim. 4, characterized in that the geomechanical shift includes the derivative of the stability of the wellbore in relation to the change in azimuth and the derivative of the stability of the wellbore in relation to the change in deviation of the wellbore. 6. Способ по п. 4, отличающийся тем, что геомеханический сдвиг включает в себя производную устойчивости ствола скважины по отношению к изменениям пространственного положения опорной точки.6. The method according to claim. 4, characterized in that the geomechanical shift includes the derivative of the stability of the wellbore with respect to changes in the spatial position of the reference point. 7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что проведение анализа устойчивости ствола скважины включает в себя вычисление устойчивости ствола скважины для одного или более интервалов, затронутых одной из опорных точек, как функции от регулировки опорной точки, весовой функции и штрафного коэффициента, представляющего геомеханические факторы, которые не включены в результат сканирования устойчивости ствола скважины. 7. The method of claim 1, wherein performing the wellbore stability analysis includes calculating the wellbore stability for one or more intervals affected by one of the control points as a function of the control point adjustment, a weight function, and a penalty factor representing geomechanical factors that are not included in the wellbore stability scan result. 8. Способ по п. 1, дополнительно включающий применение вычисленного геомеханического сдвига в качестве вектора силы к опорной точке при визуализации начальной траектории скважины в подземной области и запуск режима интерактивного графического дизайна.8. The method of claim. 1, further comprising applying the calculated geomechanical shear as a force vector to the reference point when visualizing the initial well trajectory in the subterranean region and launching an interactive graphic design mode. 9. Способ по п. 1, дополнительно включающий бурение ствола скважины вдоль модифицированной траектории скважины.9. The method of claim. 1, further comprising drilling the wellbore along the modified well trajectory. 10. Вычислительная система, содержащая один или более процессоров и запоминающую систему, включающую в себя один или более энергонезависимых компьютерочитаемых носителей, хранящих команды, которые при выполнении по меньшей мере одним из одного или более процессоров инициируют выполнение вычислительной системой операций, причем указанные операции включают в себя:10. A computing system comprising one or more processors and a storage system including one or more non-volatile computer-readable media storing instructions that, when executed by at least one of one or more processors, cause the computing system to perform operations, said operations including myself: получение геомеханических и геологических данных для подземной области;obtaining geomechanical and geological data for the underground area; получение начальной траектории скважины, включающей в себя трассу скважины и опорные точки, причем каждая опорная точка имеет один или более интервалов трассы скважины, связанных с ней;obtaining an initial well trajectory including a well path and control points, each control point having one or more well path intervals associated with it; проведение анализа устойчивости ствола скважины вдоль траектории скважины с использованием геомеханических и геологических данных, причем проведение анализа устойчивости ствола скважины включает в себя идентификацию подмножества интервалов трассы скважины вдоль траектории скважины в качестве имеющих риск неустойчивости;performing a wellbore stability analysis along the wellbore trajectory using geomechanical and geological data, the wellbore stability analysis comprising identifying a subset of wellpath intervals along the wellbore trajectory as at risk of instability; вычисление геомеханического сдвига для одной или более опорных точек вдоль траектории скважины, причем геомеханический сдвиг вычисляют в качестве производной устойчивости ствола скважины в одной или более опорных точках; иcalculating a geomechanical shift for one or more reference points along the well trajectory, wherein the geomechanical shift is calculated as a derivative of the wellbore stability at the one or more reference points; and модификацию одной или более опорных точек и одного или более интервалов трассы скважины, связанных с ними, с использованием геомеханического сдвига для генерирования модифицированной траектории скважины;modifying one or more control points and one or more intervals of the well path associated with them, using geomechanical shear to generate a modified well trajectory; визуализацию вычисленного геомеханического сдвига модифицированной траектории скважины или их обоих в цифровой модели подземной области.visualizing the calculated geomechanical shift of the modified well trajectory, or both, in a digital subsurface model. 11. Система по п. 10, отличающаяся тем, что модификация одной или более опорных точек включает в себя регулировку местоположения и/или угла проходки одной или более опорных точек для улучшения состояния устойчивости ствола скважины в одной или более опорных точках и одном или более интервалах трассы скважины, связанных с ними.11. The system of claim. 10, characterized in that the modification of one or more control points includes adjusting the location and/or angle of penetration of one or more control points to improve the stability of the wellbore in one or more control points and one or more intervals well traces associated with them. 12. Система по п. 10, отличающаяся тем, что идентификация подмножества интервалов вдоль начальной траектории скважины в качестве имеющих риск неустойчивости включает в себя:12. The system of claim. 10, characterized in that the identification of a subset of intervals along the initial well trajectory as at risk of instability includes: вычисление значения устойчивости ствола скважины для соответствующих интервалов;calculating a wellbore stability value for the respective intervals; сравнение указанного значения с заданным пороговым значением или значениями, связанными с другими интервалами;comparing said value with a given threshold value or values associated with other intervals; определение того, что интервалы имеют высокий риск на основе сравнения, причем высокий риск имеет значение риска, которое выше, чем у других интервалов или всех интервалов, и/или значение риска, которое превышает заданное пороговое значение допустимого риска; и determining that the intervals have a high risk based on the comparison, and high risk has a risk value that is higher than other intervals or all intervals, and/or a risk value that exceeds a predetermined tolerable risk threshold; and в ответ на определение того, что интервалы имеют высокий риск, определение геомеханического сдвига для одной или более опорных точек в идентифицированных интервалах, а не в одном или более других интервалах, которые не были идентифицированы в качестве имеющих высокий риск.in response to determining that the intervals are high risk, determining the geomechanical shift for one or more control points in the identified intervals, and not in one or more other intervals that have not been identified as high risk. 13. Система по п. 10, отличающаяся тем, что операции дополнительно включают в себя: 13. The system according to claim 10, characterized in that the operations additionally include: определение устойчивости ствола скважины для траектории скважины после модификации одной или более опорных точек;determining wellbore stability for the well trajectory after modifying one or more control points; выбор интервала между двумя точками из опорных точек на основе устойчивости ствола скважины; selecting an interval between two points from the reference points based on the stability of the wellbore; вычисление геомеханического сдвига для двух точек из опорных точек иcalculation of geomechanical shift for two points from the control points and модификацию местоположения и угла проходки двух точек из опорных точек на основе геомеханического сдвига.modifying the location and penetration angle of two points from the control points based on the geomechanical shift. 14. Система по п. 13, отличающаяся тем, что геомеханический сдвиг включает в себя производную устойчивости ствола скважины по отношению к изменению азимута и производную устойчивости ствола скважины по отношению к изменению отклонения ствола скважины.14. The system of claim. 13, characterized in that the geomechanical shift includes the derivative of the stability of the wellbore in relation to the change in azimuth and the derivative of the stability of the wellbore in relation to the change in deviation of the wellbore. 15. Система по п. 10, отличающаяся тем, что проведение анализа устойчивости ствола скважины включает в себя вычисление устойчивости ствола скважины для одного или более интервалов, затронутых одной из опорных точек, как функции от регулировки опорной точки, весовой функции и штрафного коэффициента, представляющего геомеханические факторы, которые не включены в результат сканирования устойчивости ствола скважины. 15. The system of claim. 10, characterized in that the analysis of the stability of the wellbore includes calculating the stability of the wellbore for one or more intervals affected by one of the control points, as a function of the adjustment of the reference point, a weight function and a penalty factor representing geomechanical factors that are not included in the wellbore stability scan result. 16. Энергонезависимый компьютерочитаемый носитель, хранящий команды, которые при выполнении одним или более процессорами вычислительной системы инициируют выполнение вычислительной системой операций, причем указанные операции включают в себя:16. A non-volatile computer-readable medium that stores instructions that, when executed by one or more processors of a computing system, cause the computing system to perform operations, said operations including: получение геомеханических и геологических данных для подземной области;obtaining geomechanical and geological data for the underground area; получение начальной траектории скважины, включающей в себя трассу скважины и опорные точки, причем каждая опорная точка имеет один или более интервалов трассы скважины, связанных с ней;obtaining an initial well trajectory including a well path and control points, each control point having one or more well path intervals associated with it; проведение анализа устойчивости ствола скважины вдоль траектории скважины с использованием геомеханических и геологических данных, причем проведение анализа устойчивости ствола скважины включает в себя идентификацию подмножества интервалов трассы скважины вдоль траектории скважины в качестве имеющих риск неустойчивости;performing a wellbore stability analysis along the wellbore trajectory using geomechanical and geological data, the wellbore stability analysis comprising identifying a subset of wellpath intervals along the wellbore trajectory as at risk of instability; вычисление геомеханического сдвига для одной или более опорных точек вдоль траектории скважины, причем геомеханический сдвиг вычисляют в качестве производной устойчивости ствола скважины в одной или более опорных точках; иcalculating a geomechanical shift for one or more reference points along the well trajectory, wherein the geomechanical shift is calculated as a derivative of the wellbore stability at the one or more reference points; and модификацию одной или более опорных точек и одного или более интервалов трассы скважины, связанных с ними, с использованием геомеханического сдвига для генерирования модифицированной траектории скважины,modifying one or more control points and one or more well trajectory intervals associated with them using geomechanical shear to generate a modified well trajectory, визуализацию вычисленного геомеханического сдвига модифицированной траектории скважины или их обоих в цифровой модели подземной области.visualizing the calculated geomechanical shift of the modified well trajectory, or both, in a digital subsurface model. 17. Носитель по п. 16, отличающийся тем, что операции дополнительно включают в себя: 17. The carrier according to claim 16, characterized in that the operations additionally include: определение устойчивости ствола скважины для траектории скважины после модификации одной или более опорных точек;determining wellbore stability for the well trajectory after modifying one or more control points; выбор интервала между двумя точками из опорных точек на основе устойчивости ствола скважины; selecting an interval between two points from the reference points based on the stability of the wellbore; вычисление геомеханического сдвига для двух точек из опорных точек иcalculation of geomechanical shift for two points from the control points and модификацию местоположения и угла проходки двух точек из опорных точек на основе геомеханического сдвига.modifying the location and penetration angle of two points from the control points based on the geomechanical shift. 18. Носитель по п. 16, отличающийся тем, что операции дополнительно включают в себя применение вычисленного геомеханического сдвига в качестве вектора силы к опорной точке при визуализации начальной траектории скважины в подземной области и запуск режима интерактивного графического дизайна.18. The carrier of claim. 16, characterized in that the operations further include applying the calculated geomechanical shear as a force vector to the reference point when visualizing the initial well trajectory in the underground region and launching an interactive graphic design mode.
RU2021122333A 2019-01-16 2020-01-15 Borehole planning using a geomechanical shift RU2779040C1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/248,943 2019-01-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2779040C1 true RU2779040C1 (en) 2022-08-31

Family

ID=

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2007101328A (en) * 2006-01-13 2008-07-20 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. (Nl) COMPUTER METHOD FOR MODELING DURING DRILLING AND VISUALIZATION OF LAYERED UNDERGROUND FORMATIONS
US7460957B2 (en) * 2004-12-14 2008-12-02 Schlumberger Technology Corporation Geometrical optimization of multi-well trajectories
US20130140037A1 (en) * 2010-08-24 2013-06-06 Jose J. Sequeira, JR. System and method for planning a well path
RU2589300C1 (en) * 2012-05-14 2016-07-10 Лэндмарк Графикс Корпорейшн Simulation of stress around well shaft
WO2017196718A1 (en) * 2016-05-12 2017-11-16 Baker Hughes Incorporated Geosteering by adjustable coordinate systems and related methods
US20180106133A1 (en) * 2015-04-19 2018-04-19 Schlumberger Technology Corporation Well planning service
US20180113966A1 (en) * 2016-10-21 2018-04-26 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Geomechanical risk and hazard assessment and mitigation
RU2670818C9 (en) * 2014-01-27 2018-11-28 Нэшнел Ойлвелл Варко Норвей Ас Improved control of well bore trajectories

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7460957B2 (en) * 2004-12-14 2008-12-02 Schlumberger Technology Corporation Geometrical optimization of multi-well trajectories
RU2007101328A (en) * 2006-01-13 2008-07-20 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. (Nl) COMPUTER METHOD FOR MODELING DURING DRILLING AND VISUALIZATION OF LAYERED UNDERGROUND FORMATIONS
US20130140037A1 (en) * 2010-08-24 2013-06-06 Jose J. Sequeira, JR. System and method for planning a well path
RU2589300C1 (en) * 2012-05-14 2016-07-10 Лэндмарк Графикс Корпорейшн Simulation of stress around well shaft
RU2670818C9 (en) * 2014-01-27 2018-11-28 Нэшнел Ойлвелл Варко Норвей Ас Improved control of well bore trajectories
US20180106133A1 (en) * 2015-04-19 2018-04-19 Schlumberger Technology Corporation Well planning service
WO2017196718A1 (en) * 2016-05-12 2017-11-16 Baker Hughes Incorporated Geosteering by adjustable coordinate systems and related methods
US20180113966A1 (en) * 2016-10-21 2018-04-26 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Geomechanical risk and hazard assessment and mitigation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230358912A1 (en) Automated offset well analysis
EP3911837B1 (en) Well planning using geomechanics nudge
US11675325B2 (en) Cutter/rock interaction modeling
US11294095B2 (en) Reservoir simulations with fracture networks
US20210248500A1 (en) Hybrid modeling process for forecasting physical system parameters
US20240151134A1 (en) Offset well analysis using well trajectory similarity
US20160025877A1 (en) Methods and systems for determining well drilling paths in a hydrocarbon field
EP3338115A1 (en) Reservoir simulations with fracture networks
US20230392447A1 (en) Directional drilling advising for rotary steerable system
RU2779040C1 (en) Borehole planning using a geomechanical shift
US20230124120A1 (en) System and method for evaluating bottom hole assemblies
US20210263175A1 (en) Flexible gradient-based reservoir simulation optimization
US11795793B2 (en) Drilling measurement valuation
US20240094433A1 (en) Integrated autonomous operations for injection-production analysis and parameter selection
US20230359793A1 (en) Machine-learning calibration for petroleum system modeling
WO2022104324A1 (en) Multi-agent drilling decision system and method