АДАПТИВНАЯ ВИЗУАЛИЗАЦИЯ КОМПОНОВКИ НИЗА БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ В ВИДЕ ТРЕХМЕРНОЙ СЦЕНЫ Российский патент 2009 года по МПК E21B47/00 G06T17/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится, в общем, к способам и системам для анализа данных, полученных при разведке нефтяных месторождений. Более конкретно изобретение относится к способам и системам, способствующим анализу данных о забое скважины или данных, относящихся к компоновке низа бурильной колонны.

Описание предшествующего уровня техники

Бурение скважин обычно осуществляют в земле для того, чтобы найти природные нефтегазоносные залежи, скрытые в геологических формациях. Скважину бурят в земле и направляют от буровой установки, расположенной на поверхности Земли, к заданному геологическому участку. При бурении скважины или после того, как скважина пробурена, бурильщики часто исследуют формацию и ее содержимое при помощи различных датчиков, таких как датчики удельного сопротивления, ядерно-магнитные датчики, детекторы нейтронов, датчики гамма-излучения и т.д. Эти датчики могут быть опущены в скважину на канате для проведения измерений после того, как скважина пробурена. В качестве альтернативы измерения или каротаж могут производиться в процессе бурения (измерение забойных параметров в процессе бурения или каротаж в процессе бурения). При измерении забойных параметров в процессе бурения или при каротаже в процессе бурения датчики включаются в состав компоновки низа бурильной колонны (КНБК). Типичная КНБК включает в себя буровую головку и множество сборочных единиц, в которых размещаются различные датчики. Данные могут быть получены о стволе скважины и свойствах бурового раствора в стволе скважины или о свойствах формации и находящихся в формации жидкостей. Эти данные обычно называются данными о забое скважины.

В силу различия свойств слоев осадочных отложений в формации напряжение в формации и давление жидкости в формации могут быть различны в различных зонах ствола скважины, что ведет к размыву ствола скважины в некоторых зонах. Эти факторы, действуя совместно, способны сформировать ствол скважины, неравномерный по форме и по размерам. Эти неравномерности формы и размеров могут привести к тому, что КНБК имеет неравномерности движения, такие как перепад частот вращения, биение или вибрация. Неравномерности движения КНБК могут оказывать негативное воздействие на точность данных, относящихся к КНБК, или данных о забое скважины.

По этой причине представляется желательным иметь возможность визуализации (или воссоздания) КНБК и относящихся к ней данных рядом с трехмерным (3D) изображением траектории ствола скважины так, чтобы рядом с трехмерным изображением траектории ствола скважины могла быть установлена взаимосвязь данных, относящихся к КНБК, с другими данными, например с данными каротажа (трехмерными изображениями), данными измерения каверномером (трехмерной формы ствола скважины) и т.д. Особо желательным было бы иметь возможность устанавливать взаимосвязь любых аномалий в данных, относящихся к КНБК, с другими данными.

Визуализация траектории ствола скважины представляет собой уникальную проблему. Тонкая и длинная трехмерная структура ствола скважины (обычно имеющей диаметр от 1 фута (0,305 м) или менее и длину в несколько миль) мешает пользователю видеть всю картину ствола скважины и в то же время видеть детали структуры ствола скважины. Опубликованная заявка №2003/0043170 A1 на патент США (автор Флуэри (Fleury)) и опубликованная заявка №2003/0234782 A1 на патент США (автор Терентьев (Terentyev) и другие) описывают способы, которые особенно хорошо подходят для отображения трехмерной траектории ствола скважины, что способствует анализу данных. Находящиеся совместно на рассмотрении заявки на патент США, имеющие порядковые номера 10/604062 и 10/250049 (автор обеих заявок Флуэри (Fleury) и другие) и поданные 4 ноября 2003 года, описывают способы для удобного отображения множественных наборов данных, относящихся к измерениям в формации, рядом с трехмерной траекторией ствола скважины.

Тем не менее существует потребность в удобных способах и системах, которые позволяют пользователю обозревать данные, относящиеся к КНБК, на трехмерном изображении и устанавливать взаимосвязь данных, относящихся к КНБК, или движений КНБК с другими данными, отображаемыми рядом с трехмерным изображением траектории ствола скважины.

Сущность изобретения

Один аспект изобретения относится к способу для отображения компоновки низа бурильной колонны совместно с траекторией ствола скважины. Способ согласно одному варианту осуществления изобретения включает в себя отображение траектории ствола скважины в окне на экране устройства отображения и отображение компоновки низа бурильной колонны в окне на экране устройства отображения, причем отображение такое, что траектория ствола скважины и компоновка низа бурильной колонны располагаются параллельно, и глубина измерения компоновки низа бурильной колонны соответствует глубине измерения траектории ствола скважины.

Один аспект изобретения относится к способу для отображения компоновки низа бурильной колонны совместно с траекторией ствола скважины. Способ согласно одному варианту осуществления изобретения включает в себя отображение траектории ствола скважины в первом окне; отображение компоновки низа бурильной колонны в первом окне таким образом, что траектория ствола скважины и компоновка низа бурильной колонны располагаются параллельно, и глубина измерения компоновки низа бурильной колонны соответствует глубине измерения траектории ствола скважины; и отображение увеличенного представления первого окна во втором окне, причем увеличенное представление включает в себя часть траектории ствола скважины и соответствующий участок компоновки низа бурильной колонны.

Один аспект изобретения относится к системе для отображения компоновки низа бурильной колонны совместно с траекторией ствола скважины. Система согласно одному варианту осуществления изобретения включает в себя процессор и запоминающее устройство, хранящее программу, которая имеет в своем составе команды для отображения траектории ствола скважины в окне на экране устройства отображения и отображения компоновки низа бурильной колонны в окне на экране устройства отображения таким образом, что траектория ствола скважины и компоновка низа бурильной колонны располагаются параллельно, и глубина измерения компоновки низа бурильной колонны соответствует глубине измерения траектории ствола скважины.

Один аспект изобретения относится к системе для отображения компоновки низа бурильной колонны совместно с траекторией ствола скважины. Система согласно одному варианту осуществления изобретения включает в себя процессор и запоминающее устройство, хранящее программу, которая имеет в своем составе команды для отображения траектории ствола скважины в первом окне; отображения компоновки низа бурильной колонны в первом окне таким образом, что траектория ствола скважины и компоновка низа бурильной колонны располагаются параллельно, и глубина измерения компоновки низа бурильной колонны соответствует глубине измерения траектории ствола скважины; и отображения увеличенного представления первого окна во втором окне, причем увеличенное представление включает в себя часть траектории ствола скважины и соответствующий участок компоновки низа бурильной колонны.

Другие аспекты и преимущества изобретения станут очевидны из нижеследующего описания и прилагаемой формулы изобретения.

Перечень чертежей

Фиг.1 - компьютер предшествующего уровня техники, который может быть использован в вариантах осуществления изобретения.

Фиг.2 - иллюстрация системы отображения согласно одному варианту осуществления изобретения.

Фиг.3 - иллюстрация отображения траектории ствола скважины и КНБК согласно одному варианту осуществления изобретения.

Фиг.4A-4C - иллюстрации способа для определения значений ширины и прозрачности КНБК на отображении согласно одному варианту осуществления изобретения.

Фиг.5 - иллюстрация отображения компонентов КНБК согласно одному варианту осуществления изобретения.

Фиг.6 - иллюстрация другого отображения траектории ствола скважины и КНБК согласно одному варианту осуществления изобретения.

Фиг.7 - иллюстрация способа для отображения КНБК рядом с траекторией ствола скважины согласно одному варианту осуществления изобретения.

Фиг.8 - иллюстрация отображения КНБК внутри траекторий ствола скважины согласно одному варианту осуществления изобретения.

Фиг.9 - иллюстрация системы для синхронизации, осуществляемой между различными окнами на экране устройства отображения, согласно одному варианту осуществления изобретения.

Подробное описание изобретения

Варианты осуществления изобретения относятся к способам для отображения компоновки низа бурильной колонны (КНБК) рядом с трехмерным изображением траектории ствола скважины, причем отображения, осуществляемого таким образом, чтобы можно было легко установить взаимосвязь данных, относящихся к КНБК, со структурой ствола скважины и/или измерениями свойств формации. Способ согласно изобретению может содержать следующие этапы отображение КНБК и трехмерного изображения траектории ствола скважины в одном или более окнах на экране устройства отображения, каждое из которых отображает отличную от других сцену для отличного от других вида анализа. Для синхронизации отображений в различных окнах также может быть предусмотрена система синхронизации, так что интересующая точка (ИТ) на исследуемом участке ствола скважины одинакова во всех окнах.

Варианты осуществления изобретения могут быть реализованы на любом компьютере. На фиг.1 показан компьютер общего назначения, который может быть использован в вариантах осуществления изобретения. Как видно из чертежа, компьютер включает в себя устройство отображения 110, основной блок 100 и устройства ввода, такие как клавиатура 106 и «мышь» 108. Основной блок 100 может включать в себя центральный процессор 102 и запоминающее устройство 104. Запоминающее устройство 104 может хранить программы, имеющие в своем составе команды для осуществления способов согласно настоящему изобретению.

Программирование может быть осуществлено посредством использования одного или более запоминающих устройств для программ, которые (устройства) могут быть считаны процессором компьютера, и кодирования одной или более программ, состоящих из команд, исполняемых компьютером при выполнении операций. Запоминающее устройство для программ может иметь форму, например, гибких дисков; диска CD ROM (ПЗУ на компакт-диске) или другого оптического диска; магнитной ленты; кристалла постоянного запоминающего устройства (ПЗУ, ROM); и другие формы устройств этого вида, которые известны в данной области техники или будут разработаны впоследствии. Программа, состоящая из команд, может быть в объектных кодах или в исходных кодах. Точные формы запоминающих устройств для программ и формы кодирования команд здесь значения не имеют.

На фиг.2 показана иллюстративная система согласно одному варианту осуществления изобретения, предназначенному для отображения КНБК (компоновки низа бурильной колонны) и траектории ствола скважины. Как показано в данном примере, система 200 может включать в себя два окна: окно 220 с большим видом и окно 240 с малым видом. Специалист, обладающий обычной квалификацией в данной области техники, должен понимать, что в вариантах осуществления изобретения может использоваться любое количество окон для отображений, и что количество окон, использованное в примерах в данном описании, не предназначено для ограничения объема защиты настоящего изобретения. Окно 220 с большим видом может содержать единственное окно для отображения совместно с КНБК длинного участка траектории ствола скважины или всей траектории ствола скважины, что обеспечивает лучший вид в перспективе всей скважины для пользователя. В некоторых вариантах осуществления изобретения окно 220 с большим видом может содержать более одного подокна, таких как два подокна 221 и 223. В этом случае подокно 221 может быть использовано для отображения КНБК и трехмерного изображения траектории ствола скважины, в то время как подокно 223 может быть использовано для отображения традиционных каротажных диаграмм, соответствующих участку ствола скважины, отображенному в подокне 221. Отображения в подокнах 221 и 223 могут быть синхронизированы таким образом, что изменение отображаемого участка траектории ствола скважины в одном подокне вызовет соответствующее изменение в другом подокне.

Окно 240 с малым видом может содержать единственное окно для отображения малого участка траектории ствола скважины и КНБК с большей степенью детализации, что позволяет пользователю анализировать данные, относящиеся к КНБК или стволу скважины. В некоторых вариантах осуществления изобретения окно 240 с малым видом содержит более одного подокна, таких как два подокна 241 и 243. В этом случае подокно 241 может быть использовано для отображения КНБК и трехмерного изображения траектории ствола скважины, в то время как подокно 223 может быть использовано для отображения традиционных двухмерных диаграмм (каротажных диаграмм), соответствующих изображениям в подокне 241. В некоторых вариантах осуществления изобретения отображения в подокнах 241 и 243 синхронизированы таким образом, что изменение отображаемого участка в одном подокне вызовет соответствующее изменение в другом подокне.

Система синхронизации также может позволить синхронизировать отображения в окне 220 с большим видом и в окне 240 с малым видом. Например, трехмерное изображение траектории может быть преобразовано таким образом, что интересующая точка (ИТ) перемещается в новое местоположение на трехмерном изображении траектории, представленном на первом виде. Тогда система синхронизации обеспечивает то, чтобы другие виды, которые синхронизированы с первым видом, были обновлены таким образом, чтобы отразить изменения, произведенные на первом виде. Соответственно вариант осуществления изобретения, предназначенный для отображения данных, относящихся к КНБК, может включать в себя способы для визуализации данных, относящихся к КНБК, в окне с большим видом, в окне с малым видом и способы для взаимодействия между окнами.

КНБК на большом виде

Наиболее естественным образом отображение КНБК осуществляется внутри ствола скважины так, как это показано на фиг.8, которая будет более подробно описана позже в отношении окна с малым видом. Однако, поскольку зачастую интерес представляет только осевые координаты КНБК вдоль ствола скважины, КНБК может также быть отображена вне траектории ствола скважины. Для отображения КНБК вне ствола скважины при сохранении траектории ствола скважины видимой КНБК может быть отображена соосно со стволом скважины с использованием полупрозрачных (или прозрачных) цветов, или она может быть отображена рядом с траекторией ствола скважины. Следует иметь в виду, что термин «полупрозрачный» в общем случае используется в данном описании в значении, включающем в себя как значение «полупрозрачный», так и значение «прозрачный».

Согласно некоторым вариантам осуществления изобретения структура и положение КНБК визуально представлены посредством последовательности полупрозрачных цилиндров, расположенных вокруг траектории скважины, как показано на фиг.3. Прозрачность каждого цилиндра может быть определена несколькими способами. Например, цилиндры КНБК могут быть отображены с одинаковой прозрачностью. В качестве альтернативы прозрачность каждого цилиндра КНБК может быть различной, зависящей от одного или более выбранных параметров, таких как места расположения камеры и показатели, характеризующие детализацию изображения. Как показано на фиг.3, цилиндр 301 располагается ближе к камере, и он показан более прозрачным, так что пользователь может легко увидеть трехмерное изображение траектории ствола скважины. Цилиндр 302 КНБК располагается дальше от камеры, и поэтому он сделан менее прозрачным, в данном случае пользователь не может видеть изображение в подробностях, и ему будет необходимо увидеть места расположения компонентов КНБК вдоль траектории ствола скважины.

В некоторых вариантах осуществления изобретения радиус цилиндра также определяется расположением камеры и показателями, характеризующими детализацию изображения. Специалист, обладающий обычной квалификацией в данной области техники, должен понимать, что для достижения этой цели имеется несколько способов. Например, прозрачность и радиус цилиндра КНБК могут быть определены в соответствии со следующим способом.

Форма КНБК в стволе скважины (или след, оставленный КНБК в поперечном направлении в стволе скважины) может быть представлена в виде ряда цилиндрических участков. Длина каждого участка цилиндров КНБК может быть выбрана исходя из соображений удобства отображения (например, участки длиной 10 футов (3,048 м) или 20 футов (6,096 м)) или определена как функция общей длины траектории. В качестве альтернативы длина цилиндра КНБК может быть выбрана таким образом, чтобы соответствовать фактическим длинам компонентов КНБК, использованных при бурении скважины.

При представлении КНБК в виде ряда цилиндрических участков прозрачность участков КНБК может быть определена просто в соответствии с их относительным местоположением вдоль траектории. В качестве альтернативы прозрачность конкретного участка КНБК может быть определена расстоянием от него до камеры.

На фиг.4A-4C проиллюстрирован способ, который может быть использован для определения радиуса и прозрачности участка КНБК как функции расстояния от него до камеры. Как показано на фиг.4A, ширина экрана (или отображаемая ширина) цилиндра в его перспективной проекции на экран рассчитывается относительно местоположения камеры. Например, ширина 41 экрана может быть определена как функция величины, обратной расстоянию 42 между участком 43 КНБК и камерой 44, и фактической ширины 45 цилиндра КНБК. На фиг.4C проиллюстрирована одна такая функция. Как видно на чертеже, ширина цилиндра (выраженная в пикселях) участка КНБК показана на вертикальной оси, а проецируемая ширина цилиндра (выраженная в пикселях) показана на горизонтальной оси. Показанная ширина цилиндра линейно зависит от проецируемой ширины или наоборот. Линия 46, представляющая такую зависимость, может иметь наклон, который является функцией расстояния (показанного на фиг.4A как ссылочная позиция 42) между камерой (показанной на фиг.4A как ссылочная позиция 44) и цилиндром КНБК (показанном на фиг.4A как ссылочная позиция 43).

После того как определена ширина экрана конкретного участка, эта ширина экрана может быть использована для определения прозрачности цилиндра. Специалист, обладающий обычным уровнем квалификации в данной области техники, должен понимать, что для определения прозрачности в зависимости от радиуса участка могут быть использованы различные функции (например, линейная, гиперболическая и т.д.). На фиг.4B показан пример, в котором прозрачность участка КНБК определяется как гиперболическая функция радиуса отображаемого цилиндра.

В некоторых вариантах осуществления изобретения в случае, если основной интерес вызывает глубина КНБК в стволе скважины, КНБК может быть представлена в виде простого цилиндра. В некоторых вариантах осуществления изобретения для облегчения идентификации различных компонентов компоновка низа бурильной колонны (КНБК) может быть представлена в виде трехмерных форм, которые соответствуют формам компонентов КНБК (например, стабилизаторам и т.д.). В некоторых вариантах осуществления изобретения различные компоненты КНБК в дополнение к различным уровням прозрачности могут быть показаны различными цветами. Например, пользователям может быть предоставлена возможность выбирать в соответствии со своими потребностями различные цвета для различных компонентов КНБК. Специалист, обладающий обычным уровнем квалификации в данной области техники, должен понимать, что для представления КНБК в соответствии с вариантами осуществления данного изобретения трехмерные формы, цвета и прозрачность могут быть использованы в любых сочетаниях. Кроме того, для повышения качества визуализации компоновки низа бурильной колонны может также быть использована анимация отображения (например, мерцание или движение), что будет описано позже.

На фиг.5 проиллюстрирован вариант осуществления изобретения, в котором различные компоненты КНБК показаны различным цветом. Это обеспечивает пользователю возможность с легкостью различать компоненты даже тогда, когда камера совершила отъезд. Кроме того, это способствует установлению взаимосвязи между данными, относящимися к КНБК, и соответствующими компонентами КНБК, что упрощает анализ.

Варианты осуществления изобретения особенно хорошо подходят для визуализации данных, относящихся к КНБК, таких как данные о вращении, ударах и т.п. Например, вращение или биение отображаемой КНБК могут быть использованы для иллюстрации вращения и биения КНБК, которые имели место во время операции бурения. Например, как показано на фиг.5, пользователь может выбрать компонент 51 КНБК на трехмерном отображении, «щелкнув» по нему при помощи «мыши» или используя любое другое устройство ввода (например, клавиатуру). Тогда может отобразиться информация 52 (например, наименование, характеристики, функциональные параметры, информация о вращении и ударной нагрузке), относящаяся к выбранному компоненту 51. Пользователю может быть также предоставлена возможность произвести над выбранным компонентом различные действия, например, выполнить анимацию вращения или ударной нагрузки этого компонента. В дополнение к «визуализации» компонентов КНБК и данных, относящихся к КНБК, также может быть использована и звуковая информация, используемая либо отдельно, либо в сочетании с «визуализацией» и предназначенная для сообщения данных, относящихся к КНБК. Например, когда пользователь выбирает компонент, пользователю может быть объявлено наименование компонента (и связанные с ним параметры). Аналогичным образом вращение и ударная нагрузка, испытанные КНБК во время операции бурения, могут быть сымитированы при помощи звуковых эффектов.

В вышеприведенном примере отображение КНБК осуществляется в виде ряда цилиндров, расположенных снаружи траектории ствола скважины, но соосно с ней. Отображение КНБК в виде ряда прозрачных цилиндров обеспечивает пользователю представление о местах расположения КНБК вдоль ствола скважины и в то же самое время позволяет ему наблюдать трехмерное изображение траектории ствола скважины.

Как отмечалось выше, КНБК может отображаться рядом с траекторией ствола скважины. В этом случае нет необходимости отображать КНБК в виде прозрачных цилиндров. Вместо этого визуализация КНБК может быть осуществлена в виде поверхностных форм (что именуется как «режим формы») так, как это показано на фиг.6. Для этой цели может быть использован любой алгоритм визуализации поверхностей, известный в данной области техники. Этот «режим формы» предоставляет пользователю зрительную информацию о типах и диаметрах компонентов КНБК. В режиме формы КНБК может быть помещена внутрь изображения траектории ствола скважины в случае, если траектория ствола скважины отображается в прозрачных цветах (пример этого приведен на фиг.8). В качестве альтернативы формы КНБК могут быть отображены рядом со стволом (вне ствола) скважины, как это показано на фиг.6.

Если изображение формы КНБК помещено рядом с траекторией ствола скважины, то предпочтительно, чтобы имелся алгоритм, который обеспечивал бы вычерчивание формы КНБК таким образом, чтобы она не заслонялась бы траекторией ствола скважины в случае, когда камера (точка наблюдения пользователя) перемещается. Этот алгоритм автоматически рассчитывает сдвиги форм компонентов КНБК от оси траектории ствола скважины таким образом, чтобы форма КНБК всегда располагалась перед траекторией (между траекторией и камерой) или рядом с траекторией так, как это показано на фиг.7.

На фиг.7 проиллюстрирован способ, который может обеспечить отображение форм КНБК, не заслоненное траекторией ствола скважины. Например, формы 71 КНБК могут сначала быть рассчитаны для размещения вдоль оси 72 ствола скважины внутри траектории 73 ствола скважины. На этом этапе компоненты КНБК выставляются по соответствующим им глубинам измерений. Затем формы КНБК сдвигаются вовне траектории 73 ствола скважины и представляются в виде форм 71а КНБК, которые либо располагаются рядом с траекторией ствола скважины, либо проецируются на промежуток между камерой и траекторией ствола скважины.

Кроме того, пользователю также может быть предоставлена возможность сдвигать форму КНБК относительно траектории ствола скважины (режим ручного сдвига), но в предпочтительном варианте только вокруг траектории ствола скважины (то есть ортогонально к оси ствола скважины), так чтобы глубины измерений (ГИ) (которые представляют собой длины ствола скважины, взятые от начала траектории) для КНБК оставались выровненными с глубинами измерений траектории ствола скважины. Этот ручной сдвиг может быть выполнен, например, согласно способу, проиллюстрированному на фиг.7, посредством предоставления пользователю возможности задать сдвиг форм 71а КНБК относительно оси 72 ствола скважины. Регулирование сдвига КНБК, осуществляемое вручную, позволяет пользователю отображать относящиеся к КНБК данные наилучшим образом, обеспечивающим установление взаимосвязи этих данных с другими данными трехмерной траектории или данными измерений в формации.

Как отмечалось выше, различные компоненты, входящие в состав КНБК, могут быть показаны в различных формах и/или различными цветами. Это позволяет пользователю с легкостью различать компоненты даже в случае, когда камера совершила отъезд. Кроме того, это способствует установлению взаимосвязи между данными, относящимися к КНБК и соответствующими компонентами КНБК, что упрощает анализ.

К тому же, отображение КНБК в виде набора трехмерных полупрозрачных или профилированных цилиндров совместно с трехмерным изображением траектории ствола скважины обеспечивает осуществляемую в графической форме визуализацию дополнительной информации о компонентах КНБК. Например, посредством изменения цвета, мерцания или изменения формы цилиндра возможно отображение движений КНБК (например, ударов и вибрации) и других данных, относящихся к КНБК, что позволяет выделять или сравнивать движения КНБК или относящиеся к ней данные.

КНБК на малом виде

Ввиду того, что большой вид обеспечивает пользователю перспективный вид положения КНБК относительно трехмерного изображения траектории ствола скважины, было бы непрактично также давать в том же окне с большим видом подробную информацию, касающуюся данных, относящихся к КНБК, данных, относящихся к стволу скважины, или данных измерений в формации. По этой причине некоторые варианты осуществления изобретения также включают в себя окно с малым видом, расположенное рядом с окном с большим видом.

Согласно некоторым вариантам осуществления изобретения предпочтительно, чтобы КНБК в окне с малым видом была показана как набор форм компонентов. Как и в случае большого вида, форма КНБК на малом виде может быть отображена внутри ствола скважины, частично вне ствола скважины или полностью вне ствола скважины. Если форма КНБК отображается внутри ствола скважины, как это показано на фиг.8, то ствол скважины показывается как некоторая полупрозрачная форма, так что он не заслоняет компоненты КНБК. Кроме того, компоненты КНБК могут отображаться различными цветами для облегчения их идентификации и установления взаимосвязи с данными, относящимися к КНБК. Кроме того, при отображении формы КНБК предпочтительно, чтобы компоненты были отображены пропорционально их размерам и формам, что имеет своей целью дать пользователю возможность установить взаимосвязь их положений с формой ствола скважины (по данным кавернометрии скважины).

В некоторых вариантах осуществления изобретения компоненты КНБК могут быть подвергнуты анимации. Анимационные движения могут представлять собой просто иллюстративные движения, которые не имеют отношения к фактическим движениям КНБК в процессе бурения ствола скважины. В некоторых вариантах осуществления изобретения анимация может быть связана с фактическими движениями КНБК, совершаемыми в процессе бурения, то есть она может моделировать фактически осуществляемые операции бурения и измерения (режим моделирования). В режиме моделирования частота вращения и механическая скорость проходки (МСП) КНБК может быть воссоздана в соответствии с записями, сделанными в ходе рабочего процесса. Это способствовало бы установлению взаимосвязи между данными, относящимися к КНБК, и геометрией ствола скважины. Кроме того, режим моделирования может также способствовать распознаванию любой аномалии, имеющейся в данных, относящихся к КНБК, или данных измерений в формации и являющейся результатом необычных движений (вибрации или сотрясений) КНБК.

На малом виде компоненты КНБК могут также быть отображены вместе с информацией, относящейся к этим компонентам: информацией о типах компонентов, частотах вращения, напряжений или вибрации и другой информацией. Пользователь может осуществлять взаимодействие с КНБК, выбирая интересующий (интересующие) его компонент (компоненты) при помощи «мыши» (или любого устройства ввода). Пользователь затем может произвести над выбранными компонентами необходимые ему действия, такие как перемещение или поворот компонента в стволе скважины.

В некоторых вариантах осуществления изобретения отображение в окне с большим видом (420 на фиг.4) может быть синхронизировано с отображением в окне с малым видом (440 на фиг.4). Аналогичным образом могут быть синхронизированы отображения в подокнах окна с большим видом или окна с малым видом. В синхронизированном режиме любая манипуляция, осуществляемая в одном окне, также обновляет соответствующее отображение в другом окне.

На фиг.9 показана схема, изображающая иллюстративную систему синхронизации согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг.9, система 900 синхронизации согласно изобретению может, например, поддерживать следующие режимы синхронизации: режим 902 синхронизации между большим видом и малым видом (БМ), режим 904 синхронизации между подокном и подокном (ПО) и режим 906 отсутствия синхронизации. Следует отметить, что режим 902 синхронизации БМ и режим 904 синхронизации ПО могут быть использованы как по-отдельности, так и совместно. При совместном использовании они обеспечивают синхронизацию между большим видом, малым видом и подокнами.

В режиме 902 синхронизации БМ изменения, производимые либо в окне с большим видом, либо в окне с малым видом, воздействуют на оба окна. Например, когда пользователь перемещает КНБК вдоль траектории ствола скважины в окне с большим видом, соответствующее отображение в окне с малым видом переходит на показ участка с той же глубиной измерения, и наоборот. В некоторых вариантах осуществления изобретения может быть синхронизировано управление изображением, осуществляемое в пределах окна с большим видом и окна с малым видом. Например, если пользователь поворачивает траекторию ствола скважины в окне с малым видом, то соответствующее отображение в окне с большим видом может обновляться синхронно с этим процессом, таким образом, для поддержания согласованности с видом, демонстрируемым в окне с малым видом.

В режиме 904 синхронизации ПО отображение в одном подокне синхронизировано с соответствующим отображением в другом подокне. Соответственно изменения, произведенные на отображении в одном подокне, обновляют отображение в другом подокне, и наоборот. В некоторых вариантах осуществления изобретения режим 902 синхронизации БМ и режим 904 синхронизации ПО могут быть использованы совместно.

В режиме 906 отсутствия синхронизации ни одно из окон не синхронизировано ни с каким другим окном. Соответственно изменения, производимые в любом из окон, не воздействуют на другие окна.

Преимущества изобретения могут включать в себя один или более из следующих аспектов. Способ согласно изобретению позволяет в удобном виде отображать формы КНБК и данные, относящиеся к КНБК, совместно с трехмерным изображением траектории ствола скважины, что способствует анализу данных, относящихся к КНБК. Формы КНБК могут быть отображены внутри, частично внутри или вне траектории ствола скважины. Для изображения различных компонентов КНБК могут быть использованы различные уровни прозрачности, цвета и формы.

Согласно некоторым вариантам осуществления изобретения КНБК и траектория ствола скважины отображаются в окне с большим видом так, чтобы пользователь был осведомлен об относительном местоположении КНБК на траектории. В то же время КНБК вместе с траекторией ствола скважины могут быть отображены в окне с малым видом для включения в отображение деталей данных, относящихся к КНБК, и/или данных, относящихся к стволу скважины или формации. Отображение в окне с малым видом способствует проведению подробного анализа данных. В некоторых вариантах осуществления изобретения изображение КНБК может быть подвергнуто анимации с тем, чтобы воссоздать движения КНБК во время операции бурения. Способность устанавливать взаимосвязь данных, относящихся к КНБК, с геометрией ствола скважины и другими данными измерений в формации позволяет произвести распознавание и коррекцию любых аномалий в данных, относящихся к КНБК.

Хотя изобретение и было описано в отношении ограниченного числа вариантов своего осуществления, специалисты в данной области техники, имея возможность ознакомиться с данным описанием, должны понимать, что могут быть разработаны и другие варианты осуществления изобретения, которые не выходят за пределы объема данного изобретения в том виде, в котором оно здесь описано. Соответственно объем изобретения должен ограничиваться только прилагаемой формулой изобретения.

Изобретение относится к системам анализа данных, полученных при разведке нефтяных месторождений. Техническим результатом изобретения является определение взаимосвязи любых аномальных данных, относящихся к компоновке низа бурильной колонны (КНБК) с другими данными, относящимися к геометрии ствола скважины и к измерениям в формации и отображаемыми рядом с трехмерным изображением траектории ствола скважины, и коррекция любых аномалий в данных, относящихся к КНБК. Для этого способ включает отображение траектории ствола скважины в окне на экране устройства отображения и отображение КНБК в окне на экране устройства отображения таким образом, что траектория ствола скважины и КНБК располагаются параллельно. При этом глубина измерения КНБК соответствует глубине измерения траектории ствола скважины. Система для отображения КНБК включает процессор и запоминающее устройство, хранящее программу, которая имеет в своем составе инструкции для параллельного отображения в окне на экране устройства отображения траектории ствола скважины и КНБК. Отображение КНБК и траектории скважины может быть осуществлено путем увеличенного представления одного окна в другом. 4 н. и 13 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Система для отображения компоновки низа бурильной колонны совместно с траекторией ствола скважины, причем система включает в себя процессор и запоминающее устройство, хранящее программу, которая имеет в своем составе команды для:
отображения траектории ствола скважины в окне на экране устройства отображения и
отображения компоновки низа бурильной колонны в окне на экране устройства отображения таким образом, что траектория ствола скважины и компоновка низа бурильной колонны располагаются параллельно, и глубина измерения компоновки низа бурильной колонны соответствует глубине измерения траектории ствола скважины.

2. Система для отображения компоновки низа бурильной колонны совместно с траекторией ствола скважины, включающая в себя процессор и запоминающее устройство, хранящее программу, которая имеет в своем составе команды для:
отображения траектории ствола скважины в первом окне;
отображения компоновки низа бурильной колонны в первом окне таким образом, что траектория ствола скважины и компоновка низа бурильной колонны располагаются параллельно, и глубина измерения компоновки низа бурильной колонны соответствует глубине измерения траектории ствола скважины; и
отображения увеличенного представления первого окна во втором окне, причем увеличенное представление включает в себя часть траектории ствола скважины и соответствующий участок компоновки низа бурильной колонны.

3. Способ для отображения компоновки низа бурильной колонны совместно с траекторией ствола скважины, осуществляемый с помощью системы для отображения компоновки низа бурильной колонны согласно п.1, включающий в себя этапы, на которых:
отображают траекторию ствола скважины в окне на экране устройства отображения и
отображают компоновку низа бурильной колонны в окне на экране устройства отображения таким образом, что траектория ствола скважины и компоновка низа бурильной колонны располагаются параллельно, и глубина измерения компоновки низа бурильной колонны соответствует глубине измерения траектории ствола скважины.

4. Способ по п.3, в котором визуализация компоновки низа бурильной колонны осуществляется в форме поверхности, расположенной внутри траектории ствола скважины, и траектория ствола скважины отображается в полупрозрачном цвете.

5. Способ по п.3, в котором компоновка низа бурильной колонны отображается вне траектории ствола скважины и в котором компоновка низа бурильной колонны отображается в полупрозрачном цвете.

6. Способ по п.5, в котором компоновка низа бурильной колонны отображается в виде участков, имеющих различные уровни прозрачности.

7. Способ по п.6, дополнительно включающий в себя этап, на котором отображают информацию, относящуюся к участку компоновки низа бурильной колонны.

8. Способ по п.3, дополнительно включающий в себя этап, на котором осуществляют анимацию отображаемой компоновки низа бурильной колонны.

9. Способ по п.8, в котором анимация соответствует движениям компоновки низа бурильной колонны во время операции бурения.

10. Способ для отображения компоновки низа бурильной колонны совместно с траекторией ствола скважины, осуществляемый с помощью системы для отображения компоновки низа бурильной колонны согласно п.2, включающий в себя этапы, на которых:
отображают траекторию ствола скважины в первом окне;
отображают компоновку низа бурильной колонны в первом окне таким образом, что траектория ствола скважины и компоновка низа бурильной колонны располагаются параллельно, и глубина измерения компоновки низа бурильной колонны соответствует глубине измерения траектории ствола скважины; и
отображают увеличенное представление первого окна во втором окне, причем увеличенное представление включает в себя часть траектории ствола скважины и соответствующий участок компоновки низа бурильной колонны.

11. Способ по п.10, в котором визуализация компоновки низа бурильной колонны осуществляется в форме поверхности, расположенной внутри траектории ствола скважины, и траектория ствола скважины отображается в полупрозрачном цвете.

12. Способ по п.10, в котором компоновка низа бурильной колонны отображается вне траектории ствола скважины и в котором компоновка низа бурильной колонны отображается в полупрозрачном цвете.

13. Способ по п.12, в котором компоновка низа бурильной колонны отображается в виде участков, имеющих различные уровни прозрачности.

14. Способ по п.13, дополнительно включающий в себя этап, на котором отображают информацию, относящуюся к участку компоновки низа бурильной колонны.

15. Способ по п.10, дополнительно включающий в себя этап, на котором осуществляют анимацию отображаемой компоновки низа бурильной колонны.

16. Способ по п.15, в котором анимация соответствует движениям компоновки низа бурильной колонны во время операции бурения.

17. Способ по п.10, в котором первое окно и второе окно синхронизированы таким образом, что изменение интересующей точки в одном окне вызывает изменение интересующей точки в другом окне.