СПОСОБ И СИСТЕМА КОМПЛЕКСНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПОДЗЕМНЫМИ РАБОТАМИ Российский патент 2016 года по МПК G06Q10/06 G06F15/16 G06F17/40 E21B47/26 

Уровень техники

Углеводороды, такие как нефть и газ, обычно добывают из подземных формаций. Проектирование подземных работ и процессы, связанные с извлечением углеводородов из подземных формаций, сложны. Обычно подземные работы включают различные этапы, например бурение скважины в требуемом месте расположения этой скважины, обработку скважины для оптимизации добычи углеводородов и выполнение необходимых этапов по добыче и обработке углеводородов, извлекаемых из подземной формации.

Выполнение различных стадий подземных работ сопряжено с необходимостью решения многочисленных задач, выполняемых различными подсистемами, находящимися в месте расположения скважины или за его пределами. Например, важно, чтобы на каждой стадии была обеспечена доступность требуемых материалов для выполнения различных этапов подземных работ. Кроме того, на каждом этапе важно обеспечить доступность надлежащим образом обученного персонала. Вдобавок, при осуществлении этапов подземных работ в месте расположения скважины важно соблюдать различные требования охраны окружающей среды и правила техники безопасности. Эти и другие соображения служат основанием для ряда логистических оценок при выполнении подземных работ.

Спрос на углеводороды, такие как нефть и газ, растет. В условиях растущего спроса на углеводороды и ввиду потребности минимизировать издержки, связанные с выполняемыми подземными работами, огромное значение имеет эффективность выполнения подземных работ. Однако в настоящее время организация выполнения подземных работ не является оптимальной вследствие недостаточной степени интеграции различных подсистем.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 показана система управления подземными работами в соответствии с приведенным для примера вариантом осуществления изобретения.

На фиг. 2 показана система комплексного управления в соответствии с приведенным для примера вариантом осуществления изобретения.

На фиг. 3 показан централизованный функциональный блок в соответствии с приведенным для примера вариантом осуществления изобретения.

На фиг. 4 показан пример осуществления процесса выполнения проверки качества при помощи компонента контроля качества данных, приведенного на фиг 3.

Варианты осуществления изобретения проиллюстрированы и описаны со ссылками на приведенные для примера варианты осуществления изобретения, однако эти ссылки не накладывают ограничений на изобретение и не являются основанием для выводов о такого рода ограничениях. Специалисту в данной области после ознакомления с данным раскрытием должно быть очевидно, что раскрытый предмет изобретения может быть значительно изменен, переделан, и могут быть использованы эквиваленты по форме и функции. Проиллюстрированные и описанные варианты осуществления изобретения приведены исключительно в качестве примеров и никоим образом не ограничивают объем изобретения.

Осуществление изобретения

Для целей данного раскрытия система обработки информации может содержать любые средства или совокупность средств, предназначенных для вычисления, распределения, обработки, передачи, приема, получения, восстановления, переключения, сохранения, отображения, декларирования, обнаружения, записи, воспроизведения, переработки или использования информации, сведений или данных в любой форме для коммерческих, научных, управленческих и прочих целей. Например, система обработки информации может представлять собой персональный компьютер, сетевое устройство хранения данных или любое иное подходящее устройство и может иметь различные размеры, форму, эксплуатационные характеристики, функциональность и цену. Система обработки информации может содержать оперативное запоминающее устройство ОЗУ (RAM, random access memory), одно или более средств обработки, например центральный процессор (CPU) или аппаратная или программная логика, постоянное запоминающее устройство ПЗУ (ROM, read-only memory) и/или другие виды энергонезависимой памяти. Система обработки информации дополнительно может содержать один или более дисковых накопителей, один или более сетевых портов для связи с внешними устройствами, а также различные устройства ввода-вывода (I/O), такие как клавиатура, мышь и видеодисплей. Система обработки информации также может содержать одну или более шин, предназначенных для обеспечения связи между различными аппаратными компонентами.

Для достижения целей настоящего раскрытия машиночитаемые носители информации могут содержать средства или совокупности средств, которые могут хранить данные и/или команды в течение некоторого периода времени. Машиночитаемые носители информации могут содержать (но не ограничиваются таковыми), например, носители информации, такие как запоминающее устройство с прямым доступом (например, жесткий диск или гибкий диск), запоминающее устройство с последовательным доступом (например, ленточный накопитель), компакт-диск, постоянное запоминающее устройство на компакт-дисках (CD-ROM), диск DVD, ОЗУ (RAM), ПЗУ (ROM), электрически стираемое перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство ЭСППЗУ (EEPROMelectrically erasable programmable read-only memory) и/или флэш-память; а также средства связи, такие как провода, оптическое волокно, микроволны, радиоволны и прочие электромагнитные и/или оптические носители; и/или вышеперечисленные средства в любом их сочетании.

Ниже дано подробное описание приведенных для примера вариантов осуществления изобретения. Для большей ясности в данном описании могут быть приведены не все признаки для фактического применения. Безусловно, должно быть понятно, что при разработке любого такого варианта осуществления изобретения на практике для достижения целей изобретения может быть принято множество разнообразных технических решений, обусловленных конкретным способом реализации того или иного варианта осуществления изобретения. Кроме того, понятно, что такая проектно-конструкторская работа может быть сложной и может занимать много времени, однако при этом для специалистов в данной области, ознакомившихся с настоящим раскрытием, она все равно не выходит за рамки обычной практики.

Нижеописанные примеры конкретных вариантов осуществления изобретения приведены для лучшего понимания сути изобретения. Эти примеры никоим образом не ограничивают и не определяют объем изобретения. Варианты осуществления изобретения можно применять в скважинах, расположенных в любых подземных формациях и имеющих горизонтальные, вертикальные, наклонно-направленные стволы и стволы любой другой нелинейной конфигурации. Варианты осуществления изобретения можно применять в нагнетательных скважинах, а также в добывающих скважинах, в том числе в скважинах по добыче углеводородов. Варианты осуществления изобретения можно применять с использованием инструмента, подходящего для проведения исследований участков формации, а также извлечения кернов из ствола скважина и взятия проб из участков формации. Варианты осуществления изобретения можно применять с использованием приборов, которые, например, можно спускать через проточный канал трубчатой колонны или при помощи каротажного кабеля, талевого каната, гибких труб, внутрискважинного роботизированного инструмента и т.п. Устройства и способы в соответствии с конкретным вариантом осуществления изобретения можно применять в работах, выполняемых в скважинах на каротажных кабелях, работах с использованием средств инклинометрии в процессе бурения (MWD, measuring-while-drilling) и средств каротажа в процессе бурения (LWD, logging-while-drilling). Средства инклинометрии в процессе бурения (MWD) используют для измерения параметров, относящихся к перемещению и местоположению бурильной компоновки, внутри скважины в процессе бурения. В средствах каротажа в процессе бурения (LWD) применяют схожие технологии, направленные, в основном, на измерение параметров формации.

Использованное здесь слово «соединен» со всеми его грамматическими формами обозначает опосредованное или прямое соединение. Таким образом, если первое устройство соединено со вторым устройством, это соединение может быть прямым или опосредованным, то есть соединением через другие устройства и соединительные узлы. Аналогично словосочетание «соединен с возможностью осуществления связи» обозначает прямое или опосредованное соединение устройств с возможностью осуществления связи между ними. Такое соединение может быть проводным или беспроводным, например соединением стандарта Ethernet или соединением по локальной вычислительной сети (LAN, local area network). Такие проводные и беспроводные соединения хорошо известны специалистам в данной области, поэтому их подробное описание здесь не приводится. Таким образом, если первое устройство соединено со вторым устройством с возможностью осуществления связи между ними, это соединение может быть прямым или опосредованным, то есть соединением с возможностью осуществления связи через другие устройства и соединительные узлы.

Целью изобретения является увеличение эффективности подземных работ и, в частности, изобретение направлено на создание систем и способов интеграции действий различных подсистем при управлении подземными работами.

На фиг. 1 показана система 100 управления подземными работами СУПР (SOMS, subterranean operation management system) в соответствии с приведенным для примера вариантом осуществления изобретения. СУПР 100 может содержать интегрированную систему 102 управления ИСУ (ICS, integrated control system). ИСУ 102 может содержать централизованный функциональный блок ЦФБ (CFU, centralized functional unit), предназначенный для приема данных от различных датчиков и компонентов СУПР 100 и отслеживания функционирования различных подсистем, участвующих в подземной работе.

На фиг. 2 показан приведенный для примера вариант осуществления централизованной системы отслеживания с использованием ЦФБ. Эта система может содержать один или более функциональных блоков, расположенных на буровой площадке, которые нужно отслеживать. Функциональные блоки могут содержать один или более компонентов из следующих: кабельная лебедка 202, блок 204 бурения на депрессии/бурения с регулируемым давлением, комплекты 206 контрольно-измерительных приборов с самодиагностикой, узел 208 подачи жидких присадок, в том числе смесительное и насосное оборудование, и комплект 210 средств инклинометрии в процессе бурения. Указанные функциональные блоки также могут содержать функциональные блоки 212 сторонних поставщиков.

Каждый функциональный блок может быть соединен с ЦФБ 214 с возможностью осуществления связи. В одном варианте осуществления изобретения ЦФБ 214 может являться центральной системой сбора данных. В определенных вариантах осуществления изобретения указанное соединение может представлять собой соединение стандарта Ethernet с использованием сетевого кабеля Ethernet. Специалисту в данной области, ознакомившемуся с настоящим раскрытием, будет понятно, что функциональные блоки могут быть соединены с ЦФБ 214 с возможностью осуществления связи посредством других подходящих соединений, таких как, например беспроводная, радио, микроволновая или спутниковая связь. Такие соединения хорошо известны специалистам в данной области, поэтому их подробное описание здесь не приводится. В одном приведенном для примера варианте осуществления изобретения функциональные блоки могут осуществлять связь с ЦФБ 214 в двух направлениях. В другом варианте осуществления изобретения функциональные блоки могут осуществлять связь напрямую с другими функциональными блоками, задействованными на буровой площадке.

В одном приведенном для примера варианте осуществления изобретения связь между функциональными блоками может осуществляться посредством обычного протокола связи, например посредством протокола Ethernet. Для связи с функциональными блоками, не поддерживающими обычный протокол связи, может быть использован преобразователь (конвертер), преобразующий данный протокол в обычный протокол, применяемый для связи между функциональными блоками. При наличии преобразующего блока третья сторона, такая как буровой подрядчик 218, может иметь собственную закрытую систему, осуществляющую связь с ЦФБ 214.

В одном варианте осуществления изобретения функциональные блоки могут записывать данные таким образом, чтобы ЦФБ 214, использующий программное обеспечение, мог следить и отслеживать все функциональные блоки. Данные будут храниться в базе данных, имеющей обычную архитектуру, например в базе данных Oracle, SQL или в базе данных, имеющей иную обычную архитектуру.

Выполнение работ в реальном времени требует обеспечения сбора данных, поступающих от различных функциональных блоков. В одном варианте осуществления централизованного сбора данных эти данные принудительно получают в реальном времени или почти в реальном времени, обеспечивая возможность осуществления связи, отслеживания и сообщения в реальном времени. Это позволяет одновременно со сбором данных использовать собранные данные в налаженном технологическом процессе в формате реального времени другими системами и операторами.

Как показано на фиг. 2, в одном варианте осуществления изобретения ЦФБ 214 может быть соединен с возможностью осуществления связи с интерфейсом 216 связи с внешними устройствами. Интерфейс 216 связи с внешними устройствами обеспечивает возможность удаленного доступа к данным, поступающим от ЦФБ 214, для любой удаленной системы 240 обработки информации, например, через соединения спутниковой, модемной или беспроводной связи. В одном варианте осуществления изобретения интерфейс 216 связи с внешними устройствами может включать маршрутизатор.

В соответствии с приведенным для примера вариантом осуществления изобретения после получения входных данных от одного или более функциональных блоков эти входные данные могут быть объединены и использованы для отслеживания системы и/или для определения различных показателей. Например, при наличии данных, отклоняющихся от нормальных ожидаемых значений на буровой площадке, объединенная система может выдавать другие данные, полученные от другого функционального блока, которые могут способствовать определению типа отклонения. Например, в ситуации, когда показания инклинометрического датчика отклоняются от ожидаемых, но при этом показания другого датчика указывают на то, что вблизи датчика нагнетается флюид, может быть обеспечен контроль качества и может быть дано объяснение этому отклонению. Специалисту в данной области, ознакомившимся с настоящим раскрытием, будет понятно, что для обеспечения проверки качества на множестве буровых площадок ЦФБ 214 также может собирать данные от множества буровых площадок и скважин.

На фиг. 3 показан ЦФБ 214 в соответствии с приведенным для примера вариантом осуществления изобретения. ЦФБ 214 может собирать данные, поступающие от множества функциональных блоков, как описано выше со ссылкой на фиг. 2, а также хранить и сообщать эти данные. В одном варианте осуществления изобретения ЦФБ 214 может содержать базу 302 данных, в которой, например, могут храниться данные, собранные из одного или более функциональных блоков. Специалисту в данной области, ознакомившимся с настоящим раскрытием, будет понятно, что база 302 данных может включать машиночитаемые носители информации. В одном варианте осуществления изобретения ЦФБ 214 также может содержать программное обеспечение 304 для сбора данных, выполняющее, например, функции сбора данных и их сообщения. В одном приведенном для примера варианте осуществления изобретения программное обеспечение 304 для сбора данных может обеспечивать визуализацию различных датчиков и приборов динамически и/или в реальном времени. Пользователи системы, как то специалисты в предметной области, могут при этом получить удаленный доступ к информации, предоставленной программным обеспечением 304 для сбора данных, и использовать ее для анализа эксплуатационных характеристик системы и принятия оперативных решений.

В одном приведенном для примера варианте осуществления изобретения ЦФБ 214 дополнительно может содержать компонент 306 управления данными. В одном варианте осуществления изобретения компонент 306 управления данными также может содержать программное обеспечение системы безопасности. Специалисту в данной области, ознакомившемуся с настоящим раскрытием, будет понятно, что программное обеспечение системы безопасности может контролировать доступ к системной информации путем использования учетных записей пользователей, административных учетных записей и прочих средств, которые могут применяться для управления данными. Кроме того, компонент 306 управления данными может содержать централизованную систему ведения контрольного журнала, которая может иметь типовую структуру и систему сообщения. В одном варианте осуществления изобретения компонент 306 управления данными дополнительно может обеспечивать сообщение о поставках и стандартизацию поставок.

Специалисту в данной области, ознакомившемуся с настоящим раскрытием, будет понятно, что ЦФБ 214 может быть реализован на системе обработки информации практически любого типа независимо от используемой платформы. Кроме того, один или более элементов системы обработки информации могут располагаться в удаленном местоположении и соединяться с остальными элементами по сети. В другом варианте осуществления изобретения система обработки информации может быть реализована в распределенной системе, имеющей множество узлов. Такие распределенные компьютерные системы известны специалистам, поэтому их подробное описание здесь не приводится.

Как показано на фиг. 3, ЦФБ 214 дополнительно может содержать компонент 308 контроля качества данных, предназначенный для отслеживания качества данных, получаемых от различных функциональных блоков. В одном приведенном для примера варианте осуществления изобретения компонент 308 контроля качества данных может уведомлять оператора о том, что от конкретного датчика не поступают данные, соответствующие заданным стандартам качества.

На фиг. 4 показан приведенный для примера вариант осуществления процесса выполнения проверки качества при помощи компонента 308 контроля качества. На этапе 402 принимают первый поток данных от функционального блока. В зависимости от состояния 404 флага на этапе 406 выполняют проверку качества этих данных. Затем на этапе 408 эти данные сохраняют на основании заданного параметра 410. Далее, на этапе 412 принимают второй поток данных от функционального блока. На этапе 414 выполняют проверку качества второго потока данных с учетом состояния флага 404 и заданного параметра 410. На заключительном этапе 412 может быть выдан результат, например, в виде визуализированного указания на действие или автоматизированное действие, выполняемое устройством. Информацию, полученную от буровой площадки, также могут использовать в качестве результатов измерения при контроле качества в будущих проектных работах на буровых площадках.

На фиг. 3 показано, что устройство 310 управления ЦФБ может быть соединено возможностью осуществления связи с одним или более функциональными блоками через интерфейс 312 подключения к данным. Как проиллюстрировано на фиг. 3, устройство 310 управления ЦФБ может управлять действиями различных компонентов ЦФБ 214 и/или координировать эти действия. Кроме того, устройство 310 управления ЦФБ может осуществлять связь с интерфейсом 216 связи с внешними устройствами через порт 314 связи с внешними устройствами.

Централизованный процесс сбора и сохранения данных также может быть осуществлен для проверки качества интегрированных данных при выполнении других задач. Может быть применено дополнительное программное обеспечение для распознавания шаблонов и основанных на прецедентах выводов на основании моделей, разработанных на базе централизованного сбора данных. В частности, сбор данных в течение заданного интервала времени может быть использован для прогнозирования последующих требований и эксплуатационных характеристик системы.

Как показано на фиг. 1, после поступления в ИСУ 102 данных, относящихся к работам в месте расположения скважины, ИСУ 102 может оптимизировать работы в месте расположения скважины посредством управления различными задействованными подсистемами. ИСУ 102 может быть соединена с возможностью осуществления связи с различными подсистемами посредством проводных или беспроводных систем связи. Как сказано выше, такие системы известны специалистам в данной области, поэтому их подробное описание здесь не приводится.

В одном варианте осуществления изобретения ИСУ 102 может быть соединена с подсистемой 104 снабжения с возможностью осуществления связи. Как сказано выше со ссылками на фиг. 2-4, ИСУ 102 может получать данные от различных функциональных блоков, находящихся в месте расположения скважины, через ЦФБ. На основе этих данных ИСУ 102 может определить необходимость в дополнительных материалах или спрогнозировать будущую потребность компонента системы в конкретном материале в месте расположения скважины. В одном варианте осуществления изобретения ИСУ 102 может принимать информацию, например, о материалах, которые нужны для конкретного функционального блока, о времени, когда эти материалы понадобятся, и о количестве требуемых конкретных материалов, от функциональных блоков. В другом приведенном для примера варианте осуществления изобретения ИСУ 102 может определять конкретную работу, производимую в месте расположения скважины (например, бурение), и использовать эту информацию совместно с данными, ранее переданными в ИСУ 102 оператором, для определения типа и количества материалов, требуемых для выполнения этой работы.

В другом приведенном для примера варианте осуществления изобретения ИСУ 102 может использовать данные, полученные от функциональных блоков, для определения процессов, выполняемых в текущий момент на конкретном веб-сайте. С помощью этой информации совместно с информацией о порядке выполнения подземных работ, ранее переданной в ИСУ 102 оператором, ИСУ 102 может использовать данные, полученные от функциональных блоков, для определения предстоящих работ. После определения следующей работы, которая должна быть выполнена, ИСУ 102 может определить тип и количество различных материалов, требуемых для выполнения конкретной задачи.

В другом приведенном для примера варианте осуществления изобретения ИСУ 102 может периодически опрашивать подсистему 104 снабжения на предмет определения оставшегося количества доступного материала в запасах. Эта функция особенно полезна в отношении материалов, используемых в нескольких разных подземных работах и/или систематически требующихся в месте расположения скважины.

После определения в ИСУ 102 информации, например, касающейся типа и количества требуемых материалов, ИСУ (ICS) 102 может передать эту информацию в подсистему 104 снабжения. При приеме подсистемой 104 снабжения запроса от ИСУ 102 о конкретном материале данная подсистема может проверить запасы на предмет наличия достаточного количества необходимого материала для выполнения требуемой задачи.

В отношении каждого из вышеупомянутых приведенных для примера вариантах осуществления изобретения при выявлении факта наличия количества требуемого материала, недостаточного для удовлетворения требований к подземным работам, ИСУ 102 может установить флаг запасов для этого материала. В одном варианте осуществления изобретения может быть определено и использовано пороговое значение количества материала для определения «достатка» этого материала. Это пороговое значение (или значения) может поступать на вход ИСУ 102. В этом варианте осуществления изобретения ИСУ 102 может отслеживать систему для обеспечения поддержания количества конкретного материала выше заданного порогового значения. Соответственно, при определении того, что количество материала уменьшилось до значения, которое ниже заданного порогового значения, ИСУ 102 может установить флаг запасов.

Уведомление об установке флага запасов может быть передано в подсистему 104 снабжения. В одном варианте осуществления изобретения ИСУ 102 также может уведомлять подсистему 104 снабжения о количестве конкретного требуемого материала. В ответ подсистема 104 снабжения может заказать требуемое количество этого материала у поставщика или со склада. В одном варианте осуществления изобретения ИСУ 102 дополнительно может использовать данные, полученные от функциональных блоков, для выявления того, где в месте расположения скважины имеется потребность в конкретном материале. Эта информация затем может быть передана далее подсистемой 104 снабжения для обеспечения поступления требуемого материала в необходимом количестве в соответствующее местоположение в месте расположения скважины. В одном приведенном для примера варианте осуществления изобретения ИСУ 102 также может передавать данные о предельном сроке доставки конкретных материалов в подсистему 104 снабжения, которая может далее использовать эту информацию при размещении заказа на поставку или при запросе доставки со склада. В подсистему 104 снабжения в дальнейшем, после поступления требуемого количества конкретного материала, может быть передано соответствующее уведомление. Подсистема 104 снабжения затем может уведомить об этом ИСУ 102, в результате чего флаг запасов, относящийся к поступившему материалу, может быть снят, указывая на завершение пополнения запасов этого материала.

В одном варианте осуществления изобретения подсистема 104 снабжения может информировать ИСУ 102 о размещении заказа, а ИСУ 102 может сохранять эту информацию и/или передавать эту информацию оператору через интерфейс пользователя.

В одном приведенном для примера варианте осуществления изобретения подсистема 104 снабжения может быть соединена с возможностью осуществления связи с подсистемой 106 административно-хозяйственного обеспечения АХО (F&A, facilities and administrative). В одном приведенном для примера варианте осуществления изобретения информация, передаваемая подсистемой 104 снабжения в подсистему 106 АХО, может включать, например, заказываемый материал, количество заказываемого материала и/или идентификационные сведения о поставщике материала. В одном приведенном для примера варианте осуществления изобретения в подсистему 106 АХО может передаваться информация о поставщике, например идентификационные сведения о поставщике, о цене на различные материалы, предлагаемые различными поставщиками, об условиях оплаты, согласованных с различными поставщиками, и/или о согласованном способе оплаты товаров различных поставщиков. Соответственно, подсистема 106 АХО может использовать информацию, принятую от подсистемы 104 снабжения, для обработки платежей за заказ(ы), размещенный(ые) подсистемой 104 снабжения.

В одном приведенном для примера варианте осуществления изобретения подсистема 106 АХО может информировать ИСУ 102 о завершении оплаты конкретного материала. ИСУ 102 затем может хранить и использовать эту информацию и/или передавать ее оператору через интерфейс пользователя, тем самым обеспечивая анализ расходов, понесенных на выполнение всей конкретной подземной работы или ее части, в реальном времени. В другом приведенном для примера варианте осуществления изобретения ИСУ 102 может периодически опрашивать подсистему АХО на предмет обработанных платежей и сохранять эту информацию на машиночитаемом носителе информации или отображать ее в интерфейсе пользователя в реальном времени. Аналогично, ИСУ 102 может периодически опрашивать подсистему 104 снабжения на предмет размещенных платежей и сохранять или отображать эту информацию в реальном времени.

В одном приведенном для примера варианте осуществления изобретения данные, полученные от функциональных блоков в ЦФБ 214 интегрированной системы 102 управления (ИСУ), могут быть использованы для определения конкретной работы, выполняемой в месте расположения скважины, в реальном времени. Как сказано выше, после того, как ИСУ 102 определит, какая работа осуществляется, она может использовать эту информацию для прогнозирования предстоящих работ. Кроме того, в одном варианте осуществления изобретения ИСУ 102 также может определять, в какой момент времени может начаться выполнение каждой из предстоящих работ. ИСУ 102 может использовать эту информацию по-разному.

В одном приведенном для примера варианте осуществления изобретения ИСУ 102 может быть соединена с возможностью осуществления связи с подсистемой 108 технической поддержки работ, ТПР (OPS support) с возможностью передачи данных. Подсистема ТПР может координировать обеспечение доступности персонала для выполнения подземных работ. После определения предстоящих работ ИСУ 102 может осуществлять связь с подсистемой 108 ТПР. Подсистема 108 ТПР может использовать эту информацию для уведомления персонала о следующем этапе работ.

В одном приведенном для примера варианте осуществления изобретения после того, как ИСУ 102 определит предстоящую работу (работы), она определяет, требуется ли проведение какого-либо конкретного обучения персонала для выполнения предстоящей работы (работ). Например, в одном приведенном для примера варианте осуществления изобретения база 302 данных интегрированной системы 102 управления (ИСУ) может содержать перечень имен и профессиональных навыков персонала, задействованного в месте расположения скважины. ИСУ 102 может тогда использовать эту информацию для определения того, имеет ли находящийся в распоряжении персонал необходимые профессиональные навыки, требуемые для выполнения предстоящих работ. Если ИСУ 102 определяет, что имеющийся в распоряжении персонал не обладает профессиональными навыками, необходимыми для выполнения предстоящих работ, или ему требуется пройти курс обучения, она может уведомить об этом подсистему 108 ТПР. Подсистема 108 ТПР может далее передать эту информацию в подсистему 110 обучения.

В одном приведенном для примера варианте осуществления изобретения уведомление, сформированное ИСУ 102 для подсистемы 108 ТПР и подсистемы 110 обучения, может содержать такую информацию как, например идентификационные сведения о предстоящей работе, требующей обучения, требуемое обучение, момент начала предстоящей работы и численность эксплуатационного персонала, которому необходимо пройти курс обучения. Подсистема 108 ТПР может использовать эту информацию для определения необходимого обучения, которое должно быть обеспечено в установленные временные рамки.

Специалисту в данной области, ознакомившемуся с настоящим раскрытием, будет понятно, что необходимое обучение персонала может быть проведено дистанционно или в месте расположения скважины с привлечением инструктора. Подсистема 110 обучения может координировать это обучение. При необходимости проведения дистанционного курса обучения подсистема 110 может координировать этот курс, а подсистема 108 ТПР может передавать сведения об этом курсе в ИСУ 102. ИСУ 102 может тогда определять персонал, которому необходимо пройти курс обучения, и передать этому персоналу сведения о данном курсе обучения. Если планируется провести обучение с привлечением инструктора в месте расположения скважины, подсистема 108 ТПР может передавать в подсистему 112 логистики сведения о курсе обучения, такие как дата и место проведения курса, имя инструктора. Ниже приведено подробное описание функционирования указанной подсистемы логистики. Кроме того, если проведение курса обучения или прочих мероприятий по подготовке к выполнению предстоящих работ требует участия сторонних поставщиков или подрядчиков, подсистема 108 ТПР может передавать эту информацию в подсистему 106 административно-хозяйственного обеспечения (АХО) для выполнения необходимых бухгалтерских операций.

В одном варианте осуществления изобретения подсистема 108 ТПР может использовать информацию, полученную в ЦФБ 214 интегрированной системы 102 управления (ИСУ), для осуществления контроля качества с целью обеспечения соответствия различных выполняемых процессов и используемых материалов стандартам, заданным оператором. В одном варианте осуществления изобретения определение подсистемой 108 ТПР факта того, что процесс и/или материал не соответствует заданным стандартам, может стать причиной передачи подсистемой 108 ТПР уведомления в ИСУ 102. ИСУ 102 тогда может сохранить и/или отобразить эту информацию в реальном времени для оператора, который сможет своевременно принять соответствующее решение по данному факту.

В одном приведенном для примера варианте осуществления изобретения подсистема 108 ТПР может быть соединена с возможностью осуществления связи с подсистемой 114 охраны здоровья, техники безопасности и охраны окружающей среды ОЗ, ТБ и ООС (HSE, health, safety and environment). Подсистема 114 ОЗ, ТБ и ООС обеспечивает отслеживание воздействия подземных работ на окружающую среду и/или анализ этого воздействия. Подсистема 114 ОЗ, ТБ и ООС может включать информацию о различных стандартах техники безопасности и охраны окружающей среды, которыми регламентируются работы, выполняемые в месте расположения скважины. ИСУ 102 может передавать информацию, полученную от различных функциональных блоков, в подсистему 114 ОЗ, ТБ и ООС через ЦФБ 214. Подсистема 114 ОЗ, ТБ и ООС может обрабатывать эту информацию и определять, удовлетворяют ли работы требованиям установленных стандартов охраны здоровья и техники безопасности. В одном приведенном для примера варианте осуществления изобретения подсистема 114 ОЗ, ТБ и ООС может передавать информацию о несоответствии стандартам охраны здоровья и техники безопасности в ИСУ, которая может сохранять и/или отображать эту информацию. Уведомления, передаваемые ИСУ, могут быть использованы для изменения или остановки выполняемых работ с целью приведения их в соответствие стандартам. В другом приведенном для примера варианте осуществления изобретения подсистема 114 ОЗ, ТБ и ООС может напрямую уведомлять оператора о несоответствии стандартам охраны здоровья и техники безопасности.

В одном приведенном для примера варианте осуществления изобретения подсистема 114 ОЗ, ТБ и ООС также может способствовать оптимизации предстоящих подземных работ посредством информирования персонала о стандартах охраны здоровья и техники безопасности, которые необходимо соблюдать при выполнении конкретной работы. Кроме того, подсистема 114 ОЗ, ТБ и ООС может координировать работу основных средств (РР&Е, property, plant and equipment) для обеспечения соответствия стандартам охраны здоровья, техники безопасности и охраны окружающей среды.

В одном варианте осуществления изобретения подсистема 108 ТПР может быть соединена с возможностью осуществления связи с подсистемой 116 коммерческого развития КР. В одном варианте осуществления изобретения подсистема КР может предоставлять заказчикам интерфейс для отслеживания работ, выполняемых в месте расположения скважины, расходов на эти работы, задействованного персонала и используемых материалов, а также предстоящих работ и расходов. Как подробно описано выше, эта информация доступна через ИСУ 102. В другом варианте осуществления изобретения подсистема 116 КР может планировать следующую работу, когда текущая подходит к завершению. В частности, подсистема КР может взаимодействовать с заказчиками и информировать их о состоянии работ и/или характере предстоящих работ. Эта информация может быть использована для упрощения координирования взаимодействия между оператором, выполняющим подземные работы, и владельцем участка, на котором расположена скважина.

В другом приведенном для примера варианте осуществления изобретения после того, как ИСУ 102 спрогнозирует тип предстоящих подземных работ, которые будут выполняться в месте расположения скважины, она может определять требуемый персонал. В одном варианте осуществления изобретения база 302 данных интегрированной системы 102 управления (ИСУ) может содержать информацию о персонале в месте расположения скважины и/или об имеющихся в распоряжении подрядчиках и их квалификации и профессиональных навыках. Эту информацию ИСУ 102 может использовать для определения персонала, наиболее подходящего для выполнения подземной работы в месте расположения скважины. После того, как ИСУ 102 определит персонал и/или подрядчиков, требуемых для выполнения конкретной предстоящей работы, она может передать эту информацию в подсистему 112 логистики. В одном варианте осуществления изобретения ИСУ 102 может передавать информацию о дате и месте, в котором требуется участие конкретного персонала и/или конкретных подрядчиков в подземной работе в месте расположения скважины.

В одном варианте осуществления изобретения подсистема 112 логистики может быть использована для привлечения/роспуска ресурсов и персонала. Например, подсистема 112 логистики может принимать информацию от ИСУ 102, подсистемы 108 ТПР и/или подсистемы 110 обучения о лицах, присутствие которых необходимо в месте расположения скважины, например могут требоваться инструкторы, персонал и/или подрядчики. Подсистема 112 логистики затем может выполнять одно или более действий по координированию предстоящих работ. В одном варианте осуществления изобретения подсистема 112 логистики может информировать персонал, инструктора(ов) и/или подрядчика(ов) о времени/месте прибытия. В другом приведенном для примера варианте осуществления изобретения подсистема 112 логистики может выполнять мероприятия по подготовке к поездке для обеспечения своевременного прибытия необходимых лиц в место расположения скважины. Например, подсистема 112 логистики может производить бронирование гостиниц, бронирование авиабилетов и/или аренду автомобилей для лиц, планируемых к прибытию в место расположения скважины. В одном приведенном для примера варианте осуществления изобретения подсистема 112 логистики может информировать ИСУ 102 о завершении подготовительных мероприятий, а ИСУ 102 может сохранять и/или отображать эту информацию. В одном приведенном для примера варианте осуществления изобретения подсистема 112 логистики также может уведомлять персонал, инструктора(ов) и/или подрядчика(ов) о мероприятиях по подготовке поездки. В другом приведенном для примера варианте осуществления изобретения подсистема 112 логистики может передавать информацию в подсистему 106 АХО для ведения необходимых бухгалтерских операций для выполнения функций логистики.

В одном приведенном для примера варианте осуществления изобретения подсистема логистики может быть соединена с возможностью осуществления связи с подсистемой 104 снабжения для управления доставкой материалов в место расположения скважины.

Специалисту в данной области, ознакомившемуся с данным раскрытием, будет понятно, что хотя некоторые компоненты показаны как часть СУПР, эти компоненты представлены таким образом в описательных целях. Соответственно, в раскрытых здесь системе и способе могут использоваться дополнительные компоненты. Кроме того, одна или несколько подсистем могут быть исключены без отклонения от объема изобретения.

Специалисту в данной области, ознакомившемуся с данным раскрытием, будет понятно, что раскрытые здесь способ и система могут применять в отношении скважин для добычи нефти, скважин для добычи природного газа, скважин для добычи углеводородов, а также в отношении работ по добыче минеральных полезных ископаемых вообще. Кроме того, такие скважины могут быть использованы для добычи, наблюдений или нагнетания флюидов в связи с извлечением углеводородов или других веществ из-под земли.

Специалисту в данной области, ознакомившемуся с данным раскрытием, будет понятно, что одна или более описанных здесь подсистем могут быть объединены для обеспечения дальнейшей интеграции системы. Например, в одном приведенном для примера варианте осуществления изобретения подсистема 106 АХО может быть объединена с подсистемой 104 снабжения. Кроме того, специалисту в данной области, ознакомившемуся с данным раскрытием, будет понятно, что в процессе выполнения подземных работ различные подсистемы могут в любой момент передавать данные в ИСУ 102 о состоянии различных работ. Например, в одном варианте осуществления изобретения подсистема 110 обучения может передавать в ИСУ 102 данные о том, что обнаружен конкретный инструктор и информация о нем передана в подсистему 112 логистики.

Таким образом, изобретение позволяет реализовать изобретение и достичь поставленных целей, упомянутых выше, а также присущих изобретению. Изобретение проиллюстрировано, описано и определено со ссылками на приведенные для примера варианты его осуществления, однако эти ссылки не накладывают ограничений на изобретение и не являются основанием для выводов о такого рода ограничениях. Специалисту в данной области, ознакомившемуся с данным раскрытием, будет понятно, что изобретение может быть значительно изменено, переделано, и могут быть использованы эквиваленты по форме и функции. Проиллюстрированные и описанные варианты осуществления изобретения не ограничивают объем изобретения. Следовательно, изобретение ограничено только сутью и объемом прилагаемой формулы изобретения с полным признанием всех эквивалентов во всех отношениях.

Изобретение относится к способу и системе для интеграции процесса функционирования различных подсистем при управлении подземными работами. Технический результат - автоматизация управления подземными работами. Данные, относящиеся к подземной работе, получают от одного или нескольких функциональных блоков в централизованном функциональном блоке. Эти полученные данные используются в указанном централизованном функциональном блоке по-разному, в том числе для передачи данных в подсистему снабжения для координирования действий по обеспечению доступности материалов для предстоящей работы; передачи данных в подсистему технической поддержки работ для выполнения по меньшей мере одной из следующих функций: координирования действий по обеспечению доступности персонала для выполнения одной или нескольких подземных работ и проверки качества касательно одной или нескольких подземных работ; и передачи данных в подсистему логистики для управления мобилизацией персонала для выполнения одной или нескольких подземных работ. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Система комплексного осуществления подземных работ, содержащая
интегрированную систему управления, причем интегрированная система управления осуществляет отслеживание одной или более подземных работ, причем интегрированная система управления содержит централизованный функциональный блок, соединенный с одним или более функциональными блоками с возможностью осуществления связи, причем централизованный функциональный блок содержит систему обработки информации;
подсистему снабжения, соединенную с системой обработки информации с возможностью осуществления связи, причем подсистема снабжения и система обработки информации осуществляют связь для обеспечения доступности требуемых материалов для одного или более функциональных блоков, и подсистема снабжения обеспечивает снабжение материалами, требуемыми для одного или более функциональных блоков;
подсистему технической поддержки работ, соединенную с системой обработки информации с возможностью осуществления связи, причем подсистема технической поддержки работ выполняет по меньшей мере одно из следующих действий: координирование действий по обеспечению доступности персонала для выполнения подземных работ и осуществление контроля качества при выполнении подземных работ;
подсистему логистики, соединенную с возможностью осуществления связи с системой обработки информации и подсистемой технической поддержки работ, причем подсистема логистики управляет привлечением персонала для выполнения одной или более подземных работ.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что один или более функциональных блоков выбраны из следующей группы: кабельная лебедка, блок бурения на депрессии/бурения с регулируемым давлением, комплекты контрольно-измерительных приборов с самодиагностикой, узел подачи жидких присадок и комплект средств инклинометрии в процессе бурения.

3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что один или более функциональных блоков осуществляют связь с системой обработки информации посредством обычного протокола связи.

4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что централизованный функциональный блок соединен с возможностью осуществления связи с удаленной системой обработки информации.

5. Система по п. 1, отличающаяся тем, что система обработки информации обрабатывает информацию, принятую от одного или более функциональных блоков, и использует обработанную информацию для отслеживания подземных работ.

6. Система по п. 1, отличающаяся тем, что система обработки информации выполняет по меньшей мере одно из следующих действий: сбор данных, принятых из одного или более функциональных блоков, хранение указанных данных, сообщение указанных данных.

7. Система по п. 1, отличающаяся тем, что централизованный функциональный блок содержит по меньшей мере один из следующих компонентов: компонент управления данными, интерфейс подключения к данным, компонент контроля качества данных и база данных.

8. Система по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит подсистему административно-хозяйственного обеспечения, соединенную с возможностью осуществления связи с подсистемой снабжения и/или интегрированной системой управления, причем подсистема административно-хозяйственного обеспечения обрабатывает платежи по заказам, размещенным подсистемой снабжения.

9. Система по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит подсистему обучения, соединенную с возможностью осуществления связи с интегрированной системой управления и/или подсистемой технической поддержки работ, причем подсистема обучения координирует обучение персонала для выполнения подземных работ.

10. Способ интеграции подземных работ, включающий:
прием данных, относящихся к подземной работе, от одного или более функциональных блоков в централизованном функциональном блоке, содержащем систему обработки информации;
использование данных, принятых системой обработки информации, для выполнения следующих действий:
осуществление связи с подсистемой снабжения для координирования действий по обеспечению доступности материалов для предстоящей подземной работы и обеспечения снабжения материалами, требуемыми для одного или более функциональных блоков, подсистемой снабжения;
осуществление связи с подсистемой технической поддержки работ для выполнения по меньшей мере одного из следующих действий: координирование действий по обеспечению доступности персонала для выполнения одной или более подземных работ и осуществление контроля качества при выполнении одной или более подземных работ; и
осуществление связи с подсистемой логистики для управления привлечением персонала для выполнения одной или более подземных работ.

11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что централизованный функциональный блок содержит по меньшей мере один из следующих компонентов: компонент управления данными, интерфейс подключения к данным, компонент контроля качества данных и база данных.

12. Способ по п. 10, отличающийся тем, что один или более функциональных блоков выбраны из следующей группы: кабельная лебедка, блок бурения на депрессии/бурения с регулируемым давлением, комплекты контрольно-измерительных приборов с самодиагностикой, узел подачи жидких присадок и комплект средств инклинометрии в процессе бурения.

13. Способ по п. 10, отличающийся тем, что дополнительно включает соединение с возможностью осуществления связи централизованного функционального блока с удаленной системой обработки информации.

14. Способ по п. 10, отличающийся тем, что дополнительно включает обработку данных, принятых от одного или более функциональных блоков, в системе обработки информации и использование обработанных данных для отслеживания подземных работ.

15. Способ по п. 10, отличающийся тем, что координирование действий по обеспечению доступности материалов для предстоящей подземной работы включает соединение с возможностью осуществления связи системы обработки информации и/или подсистемы снабжения с подсистемой административно-хозяйственного обеспечения, причем подсистема административно-хозяйственного обеспечения обрабатывает платежи по заказам, размещенным подсистемой снабжения.

16. Способ по п. 10, отличающийся тем, что дополнительно включает соединение с возможностью осуществления связи системы обработки информации и/или подсистемы технической поддержки работ с подсистемой обучения, причем подсистема обучения координирует обучение персонала для выполнения подземных работ.