СИСТЕМА ПОДДЕРЖКИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ТРУБ Российский патент 2018 года по МПК G01N17/00 

Область техники

[0001] Настоящее изобретение относится к способу обработки данных о металлических трубах с помощью компьютера и к способу поддержки использования металлических труб.

Уровень техники

[0002] Для предоставления информации о качестве были предложены различные способы, в которых информация о качестве, получаемая в процессе изготовления стальных изделий, совместно используется производителем и потребителем. Например, патент JP 2003-84822 A раскрывает способ предоставления, в котором информация о качестве, получаемая в процессе изготовления стальных изделий, заносится в базу данных производителем этих стальных изделий, а потребитель может считывать данную информацию в режиме онлайн.

[0003] Кроме того, были предложены различные виды заносимой в базу данных информации о качестве стальных труб. Например, патент JP 2010-139394 A раскрывает способ анализа для предоставления по меньшей мере одного из следующих видов информации об изготовленном стальном изделии: информации о составе осадков или тому подобном; информации о размерах осадков или тому подобном; а также информации о количестве твердого раствора интересующего элемента. Полученная в результате анализа информация об осадках и твердом растворе заносится в предоставляемую базу данных.

[0004] Способ нанесения идентификатора на стальную трубу в процессе изготовления описан, например, в WO 2008/015871 A, где трубу обрабатывают таким образом, что идентификатор формируется в месте нарезки резьбы. Патент JP 2008-250714 A раскрывает нанесение RFID-метки на тело бесшовной стальной трубы или на предохранительный конец трубы.

Раскрытие изобретения

[0005] Вышеприведенные традиционные способы позволяют сделать техническую информацию о каждой металлической трубе доступной для потребителя металлических труб. Однако не существует никакого способа предоставления информации, который бы выступал в качестве руководства для выбора произведенных металлических труб с немного отличающимися свойствами и для размещения их в конкретных условиях использования. Например, в нефтяной скважине используется множество металлических труб, которые удовлетворяют заранее определенным техническим требованиям, но при этом удовлетворяющие этим техническим требованиям металлические трубы могут иметь немного отличающиеся свойства, такие как разные размеры или разные значения баростойкости. Если дело обстоит именно так, то даже при наличии информации о свойствах каждой металлической трубы для кого-то может оказаться затруднительным принять решение о надлежащем размещении металлических труб на рабочей площадке с учетом окружающей среды в стволе нефтяной скважины и свойств каждой металлической трубы.

[0006] В связи с этим настоящая заявка раскрывает вычислительную систему, которая предоставляет информацию для надлежащего использования металлических труб, обладающих подходящими свойствами для условий, при которых необходимо использовать металлические трубы.

[0007] Система поддержки использования металлических труб в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения включает в себя: блок приема информации о металлических трубах, выполненный с возможностью приема идентификационных данных для каждой из множества металлических труб; блок приема условий использования, выполненный с возможностью приема данных об условиях использования об условии, при котором необходимо использовать металлическую трубу; блок сбора специфических данных труб, выполненный с возможностью доступа к блоку записи данных, в котором специфические данные труб, указывающие свойства каждой металлической трубы, и соответствующие идентификационные данные хранятся связанным образом, и с возможностью получения специфических данных труб, связанных с идентификационными данными, которые были получены блоком приема информации о металлических трубах; блок определения труб, выполненный с возможностью определения металлической трубы, которую надлежит использовать, из множества металлических труб на основе специфических данных труб, полученных блоком сбора специфических данных труб, и данных об условиях использования; и блок вывода, выполненный с возможностью вывода информации, относящейся к металлической трубе, которая была определена блоком определения труб.

[0008] Изобретение согласно настоящей заявке реализует вычислительную систему, которая предоставляет информацию для надлежащего использования металлических труб, обладающих подходящими свойствами для условий при которых необходимо использовать металлические трубы и.

Краткое описание чертежей

[0009] [Фиг.1] Фиг.1 иллюстрирует конфигурацию системы, включающей в себя систему поддержки использования металлических труб в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.

[Фиг.2] На фиг.2 представлена блок-схема конфигурации, в которой система 10a поддержки использования металлических труб создана на сервере 1, показанном на фиг.1.

[Фиг.3] На фиг.3 представлена блок-схема, иллюстрирующая работу системы 10a поддержки использования металлических труб, которая показана на фиг.2.

[Фиг.4] На фиг.4 представлена блок-схема конфигурации, в которой система 10b поддержки использования металлических труб реализуется пользовательским терминалом 3, показанным на фиг.1.

[Фиг.5] На фиг.5 представлена блок-схема, иллюстрирующая работу системы 10b поддержки использования металлических труб, которая показана на фиг.4.

[Фиг.6] На фиг.6 показан пример таблицы, содержащей специфические данные труб.

[Фиг.7] На фиг.7 представлена блок-схема, иллюстрирующая процесс принятия решения о порядке соединения металлических труб.

[Фиг.8] На фиг.8 представлена блок-схема, иллюстрирующая процесс принятия решения о порядке соединения металлических труб.

[Фиг.9] На фиг.9 представлена блок-схема, иллюстрирующая процесс принятия решения о порядке соединения металлических труб.

[Фиг.10] На фиг.10 представлена блок-схема, иллюстрирующая процесс определения металлических труб, которые надлежит использовать.

[Фиг.11] На фиг.11 представлена блок-схема, иллюстрирующая процесс определения металлических труб, которые надлежит использовать.

[Фиг.12] На фиг.12 представлена блок-схема, иллюстрирующая процесс принятия решения о порядке соединения металлических труб.

[Фиг.13] На фиг.13 представлена блок-схема, иллюстрирующая процесс принятия решения о порядке соединения металлических труб.

[Фиг.14] На фиг.14 представлена блок-схема, иллюстрирующая процесс принятия решения о порядке соединения металлических труб.

[Фиг.15] На фиг.15 представлена блок-схема, иллюстрирующая комбинацию процессов вариантов осуществления 2, 3 и 4.

Варианты осуществления настоящего изобретения

[0010] Система поддержки использования металлических труб в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения включает в себя: блок приема информации о металлических трубах, выполненный с возможностью приема идентификационных данных для каждой из множества металлических труб; блок приема условий использования, выполненный с возможностью приема данных об условиях использования, указывающих на условие, при котором необходимо использовать металлические трубы; блок сбора специфических данных труб, выполненный с возможностью доступа к блоку записи данных, в котором специфические данные труб, указывающие свойства каждой металлической трубы, и соответствующие идентификационные данные хранятся связанным образом, и с возможностью получения специфических данных труб, связанных с идентификационными данными, которые были получены блоком приема информации о металлических трубах; блок определения труб, выполненный с возможностью определения металлической трубы, которую надлежит использовать, из множества металлических труб на основе специфических данных труб, полученных блоком сбора специфических данных труб, и данных об условиях использования; и блок вывода, выполненный с возможностью вывода информации, относящейся к металлической трубе, которая была определена блоком определения труб.

[0011] В вышеописанной конфигурации блок приема информации о металлических трубах и блок сбора специфических данных труб предоставляют специфические данные труб, указывающие свойства каждой из множества металлических труб. Блок определения труб определяет металлическую трубу, которую надлежит использовать, из множества металлических труб на основе специфических данных труб и данных об условиях использования, относящихся к условиям, при которых необходимо использовать металлические трубы. Тем самым металлическая труба, обладающая свойствами, подходящими для условий, при которых необходимо использовать металлические трубы, определяется в качестве металлической трубы, которую надлежит использовать. Блок вывода выводит информацию о металлической трубе, которая была определена. Тем самым предоставляется информация для надлежащего использования металлических труб в зависимости от условий и свойств металлических труб.

[0012] Блок определения труб может принимать решение о соотношении соединения между множеством металлических труб, определенных в качестве металлических труб, которые надлежит использовать. В результате чего предоставляется информация, которая позволяет осуществлять надлежащее соединение множества металлических труб в зависимости от условий использования металлических труб. Например, может предоставляться такая информация, которая позволяет осуществлять надлежащее размещение множества металлических труб, подходящих для окружающей среды, в которой необходимо разместить металлические трубы.

[0013] Специфические данные труб, получаемые блоком сбора специфических данных труб, могут включать в себя измеренное значение свойства каждой из множества металлических труб или значение, вычисленное на основе этого измеренного значения. Использование специфических данных труб, которые основаны на измеренных значениях, позволяет осуществлять определение металлической трубы, подходящей для условий использования, принимая во внимание фактические свойства металлических труб.

[0014] Данные об условиях использования могут включать в себя данные, указывающие подземную среду, в которой необходимо разместить металлические трубы, а специфические данные труб, получаемые блоком сбора специфических данных труб, могут включать в себя данные, указывающие баростойкость каждой из множества металлических труб. В этом случае, основываясь на подземной среде, указанной данными об условиях использования, и на указанной специфическими данными труб баростойкости каждой из множества металлических труб, блок определения труб может принимать решение о размещении металлической трубы, обладающей подходящей для данной подземной среды баростойкостью, чтобы принимать решение о соотношении соединения между по меньшей мере двумя трубами из множества металлических труб. В результате чего предоставляется информация, которая может быть использована для надлежащего размещения металлических труб, обладающих подходящей баростойкостью для подземной среды, в которой необходимо разместить металлические трубы.

[0015] Данные об условиях использования могут включать в себя данные, указывающие подземную среду, в которой необходимо разместить металлические трубы, а специфические данные труб могут включать в себя данные, указывающие коррозионную стойкость каждой из множества металлических труб. В этом случае, основываясь на подземной среде, указанной данными об условиях использования, и на указанной специфическими данными коррозионной стойкости каждой из множества металлических труб, блок определения труб может принимать решение о размещении металлической трубы, обладающей подходящей для данной подземной среды коррозионной стойкостью, чтобы принимать решение о соотношении соединения между по меньшей мере двумя трубами из множества металлических труб. В результате чего предоставляется информация, которая может быть использована для надлежащего размещения металлических труб, обладающих подходящей коррозионной стойкостью для подземной среды, в которой необходимо разместить металлические трубы.

[0016] Специфические данные труб, получаемые блоком сбора специфических данных труб, могут включать в себя данные, указывающие размеры и форму каждой из множества металлических труб. В этом случае, основываясь на размерах и формах, указанных специфическими данными труб, блок определения труб может принимать решение о соотношении соединения между по меньшей мере двумя трубами из множества металлических труб. В результате чего предоставляется информация, которая может быть использована для соединения металлических труб с подходящими друг к другу размерами и формами.

[0017] Данные об условиях использования могут включать в себя данные, указывающие требуемую характеристику конечного изделия, изготавливаемого из металлической трубы. В этом случае блок определения труб может определять из множества металлических труб по меньшей мере одну металлическую трубу, обладающую надлежащими свойствами для удовлетворения требуемой характеристики конечного изделия, которые были указаны данными об условиях использования. В результате чего предоставляется информация, которая может быть использована для выбора металлической трубы, подходящей для изготовления из нее конечного продукта.

[0018] Данные об условиях использования могут включать в себя верхний предел длины металлических труб, а специфические данные труб, получаемые блоком сбора специфических данных труб, могут включать в себя измеренную длину каждой из множества металлических труб. Блок определения труб может определять из множества металлических труб по меньшей мере одну металлическую трубу, измеренная длина которой не превосходит указанный верхний предел. В результате чего предоставляется информация о всех металлических трубах, длины которых не превышают верхний предел.

[0019] Данные об условиях использования могут включать в себя данные, указывающие степень риска того, что резьбовое соединение металлических труб, затянутое на этапе производства, может ослабнуть в окружающей среде, в которой необходимо разместить металлические трубы, а специфические данные труб, получаемые блоком сбора специфических данных труб, могут включать в себя данные, указывающие момент затяжки резьбового соединения для множества металлических труб. В этом случае для принятия решения о соотношении соединения между по меньшей мере двумя трубами из множества металлических труб блок определения труб принимает решение о размещении металлической трубы, обладающей подходящим моментом затяжки для той степени риска, которая указана данными об условиях использования. В результате чего предоставляется информация, которая может быть использована для размещения металлических труб, обладающих надлежащим моментом затяжки в соответствии с той степенью риска ослабления резьбового соединения, которая имеется в условиях, при которых необходимо размещать металлические трубы.

[0020] Данные об условиях использования могут включать в себя данные, указывающие степень риска разрушения или вызванного коррозией утонения стенки металлической трубы в окружающей среде, в которой необходимо размещать металлическую трубу, и специфические данные труб, получаемые блоком сбора специфических данных труб, могут включать в себя данные, указывающие повреждения каждой из множества металлических труб. В этом случае для принятия решения о соотношении соединения между по меньшей мере двумя трубами из множества металлических труб блок определения труб принимает решение о размещении металлической трубы, обладающей допустимыми повреждениями для той степени риска разрушения или вызванного коррозией утонения стенки, которая указана данными об условиях использования. В результате чего предоставляется информация, которая позволяет осуществлять надлежащее размещение металлических труб на основе риска разрушения или коррозии в окружающей среде, в которой необходимо разместить металлические трубы и на основе степени повреждений металлических труб.

[0021] Специфические данные труб могут включать в себя данные, указывающие длину и вес каждой из множества металлических труб. В этом случае при соединении заданного количества металлических труб в один набор и при обеспечении множества таких наборов блок определения труб может определять для получения каждого набора такую комбинацию заранее определенного количества металлических труб, чтобы получаемые наборы металлических труб обладали примерно одинаковыми длиной и весом. В результате чего предоставляется информация, которая может быть использована для обеспечения множества таких наборов соединенных металлических труб, которые обладают одинаковыми длиной набора и весом набора.

[0022] Варианты осуществления настоящего изобретения также включают в себя способ работы вышеописанной системы поддержки использования металлических труб. Кроме того, варианты осуществления настоящего изобретения включают в себя программу поддержки использования металлических труб, которая позволяет реализовывать блоки вышеописанной системы поддержки использования металлических труб с помощью компьютера, и энергонезависимый носитель, хранящий такую программу поддержки использования металлических труб.

[0023] Далее варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи. Одинаковые или соответствующие компоненты на чертежах обозначены одинаковыми символами, и их описание повторяться не будет.

[0024] (Вариант осуществления 1)

<Конфигурация системы>

На фиг.1 показана конфигурация системы, включающей в себя систему поддержки использования металлических труб в соответствии с настоящим вариантом осуществления. В реализации, показанной на фиг.1, сервер 1 и пользовательские терминалы 3 могут взаимодействовать посредством сети. Сервер 1 имеет возможность доступа к блоку 2 записи данных. Блок 2 записи данных также доступен для терминала 4 производителя. Каждый пользовательский терминал 3 имеет возможность считывать идентификационную метку 7, нанесенную на каждую металлическую трубу 5. Система поддержки использования металлических труб может быть реализована сервером 1 или, например, каждым пользовательским терминалом 3.

[0025] Блок 2 записи данных хранит специфические данные труб, указывающие свойства каждой металлической трубы, и соответствующие идентификационные данные связанным образом. Блок 2 записи данных может быть реализован, например, с помощью записывающего устройства (т.е. запоминающего устройства), доступного серверу 1. Специфические данные труб могут включать в себя, например, измеренные размеры металлических труб, измеренные значения результатов различных проверок и тестов, а также значения, полученные на основе измеренных значений. Значения, полученные на основе измеренных значений, могут быть, например, значениями, отражающими характеристику металлической трубы, вычисленную на основе измеренных значений. Специфические данные труб могут храниться в блоке 2 записи данных, например, в формате таблицы реляционной базы данных. Специфические данные труб не ограничены конкретным форматом данных. Специфические данные труб могут поставляться, например, через терминал 4 производителя.

[0026] <Система поддержки использования металлических труб, реализованная на сервере>

На фиг.2 представлена блок-схема конфигурации для системы 10a поддержки использования металлических труб, построенной на сервере 1. В реализации, показанной на фиг.2, система 10a поддержки использования металлических труб, построенная на сервере 1, включает в себя блок 11a приема информации о металлических трубах, блок 12a приема условий использования, блок 13a сбора специфических данных труб, блок 14a определения труб и блок 15a вывода. Пользовательский терминал 3 включает в себя блок 31 считывания для считывания идентификационных меток на металлических трубах 5 и пользовательский интерфейс 32 для обеспечения дисплея и приема данных от потребителя.

[0027] Блок 11a приема информации о металлических трубах принимает от пользовательского терминала 3 считанные идентификационные данные каждой из множества металлических труб. Переданные пользовательским терминалом 3 идентификационные данные каждой из множества металлических труб заносятся блоком 11a приема информации о металлических трубах, например, в память сервера 1, благодаря чему эти данные могут быть доступны блоку 13a сбора специфических данных труб и блоку 14a определения труб. Блок 13a сбора специфических данных труб осуществляет доступ к блоку 2 записи данных для получения специфических данных труб, связанных с теми идентификационными данными, которые были получены блоком 11a приема информации о металлических трубах.

[0028] Для получения специфических данных труб блок 13a сбора специфических данных труб считывает из блока 2 записи данных хранящиеся специфические данные труб, связанные с теми идентификационными данными, которые были получены блоком 11a приема информации о металлических трубах.

[0029] Блок 12a приема условий использования принимает от пользовательского терминала 3 данные об условиях использования, относящиеся к условиям_ при которых необходимо использовать металлические трубы. Данные об условиях использования, переданные пользовательским терминалом 3, могут заноситься блоком 12a приема условий использования в память сервера 1. Данные об условиях использования могут быть данными, указывающими, например, условия, при которых необходимо использовать металлические трубы, или окружающей среду, в которой необходимо разместить металлические трубы. Данные об условиях использования вводятся потребителем через пользовательский терминал 3.

[0030] Основываясь на специфических данных труб, полученных блоком 13a сбора специфических данных труб, и на данных об условиях использования, полученных блоком 12a приема условий использования, блок 14а определения труб определяет металлические трубы, которые надлежит использовать, из множества металлических труб, указанных идентификационными данными, которые были получены блоком 11a приема информации о металлических трубах. Кроме того, блок 14a определения труб может принимать решение о соотношении соединения между металлическими трубами, определенных в качестве металлических труб, которые надлежит использовать. Например, чтобы определять металлические трубы со свойствами, подходящими для условий, указанных данными об условиях использования, или чтобы принимать решение о порядке соединения металлических труб, блок 14a определения труб может сравнивать данные об условиях использования со специфическими данными труб для соответствующих металлических труб. Кроме того, блок 14a определения труб может определять надлежащие металлические трубы или надлежащий порядок соединения металлических труб, например, на основе сравнения между условиями, указанными данными об условиях использования, и свойствами каждой металлической трубы, указанными специфическими данными труб, или свойствами группы соединенных металлических труб.

[0031] Блок 15a вывода передает пользовательскому терминалу 3 информацию о тех металлических трубах, которые были определены блоком 14a определения труб. Блок 15a вывода может передавать пользовательскому терминалу 3, например, идентификационные данные тех металлических труб, которые были определены блоком 14a определения труб, или данные, указывающие порядок соединения этих металлических труб.

[0032] <Порядок работы>

На фиг.3 представлена блок-схема, иллюстрирующая работу системы 10a поддержки использования металлических труб, которая показана на фиг.2. В реализации, показанной на фиг.3, идентификационные данные металлических труб считываются пользовательским терминалом 3 путем считывания идентификационных меток 7, таких как двумерный код (2D-код), на металлических трубах 5 блоком считывания 31 пользовательского терминала 3 (оп.1). Пользовательский терминал 3 передает идентификационные данные серверу 1 (оп.2). Блок 11a приема информации о металлических трубах сервера 1 принимает идентификационные данные от пользовательского терминала 3 (этап 1). Блок 11a приема информации о металлических трубах может давать команду пользовательскому терминалу 3 на считывание идентификационных данных множества металлических труб и передачу идентификационных данных серверу 1. В качестве альтернативы пользовательский терминал 3 может передавать серверу 1 запрос о металлических трубах, которые надлежит использовать, вместе с идентификационными данными для множества металлических труб и данными об условиях использования, не дожидаясь команды от системы 10a поддержки использования металлических труб.

[0033] Блок 13a сбора специфических данных труб использует идентификационные данные, полученные на этапе 1, в качестве поискового ключа для поиска по базе данных в блоке 2 записи данных (этап 2). Блок 13a сбора специфических данных труб получает результаты поиска, т.е. специфические данные труб, связанные с идентификационными данными, которые были получены на этапе 1.

[0034] Данные об условиях использования или данные, предназначенные для обеспечения данных об условиях использования, вводятся потребителем в пользовательский терминал 3 через пользовательский интерфейс 32 (оп.3). Вводимые данные об условиях использования могут указывать, например, условия применения металлических труб, такие как условия скважин, в которых эти металлические трубы предполагается размещать. Пользовательский терминал 3 передает данные об условиях использования серверу 1 (оп.4). Данные об условиях использования, переданные пользовательским терминалом 3, принимаются блоком 12a приема условий использования (этап 3). Этап приема данных об условиях использования может предшествовать этапам 1 и 2. Блок 12a приема условий использования может запрашивать данные об условиях использования у пользовательского терминала 3. Например, блок 12a приема условий использования может передавать пользовательскому терминалу 3 данные, предназначенные для обеспечения интерфейса, в который потребитель может вводить данные об условиях использования, и запрашивать тем самым пользовательский терминал 3 об отображении этого интерфейса.

[0035] В качестве примера будет описана реализация, в которой данные об условиях использования, получаемые на этапе 3, представляют собой данные, относящиеся к окружающей среде, в которой необходимо разместить металлические трубы. Данные, относящиеся к окружающей среде, в которой необходимо разместить металлические трубы, могут указывать, например, давление в месте размещения каждой металлической трубы, глубину погружения, геологические особенности, количество определенного компонента в газах, которые будут проходить через трубы, степень риска ослабления резьбового соединения или степень риска разрушения.

[0036] Основываясь на специфических данных труб, полученных на этапе 2, и на данных об условиях использования, полученных на этапе 3, блок 14a определения труб определяет металлическую трубу, которую надлежит использовать, из множества металлических труб, указанных идентификационными данными, которые были получены на этапе 1 (этап 4). Например, если полученные данные об условиях использования представляют собой данные, указывающие распределение значения характеристики (например, давления) окружающей среды пространства, в котором необходимо разместить металлические трубы, то блок 14a определения труб может принимать решение о размещении металлических труб на основе значений характеристики (например, баростойкости), определяющих характеристику металлических труб, указанную специфическими данными труб, и на основе значений окружающей среды, указанных данными об условиях использования.

[0037] Например, для принятия решения о размещении блок 14a определения труб может назначать каждому из местоположений в пространстве, в котором необходимо разместить металлические трубы, металлическую трубу, значение характеристики которой является подходящей для значения окружающей среды этого местоположения. Говоря более конкретно, блок 14a определения труб может сортировать множество металлических труб на основе значения характеристики в специфических данных труб, и последовательно назначать отсортированные металлические трубы местоположениям в пространстве размещения в зависимости от значения окружающей среды. В качестве альтернативы блок 14a определения труб может определять порядок соединения металлических труб, который будет сводить к минимуму степень несоответствия значения характеристики каждой из размещенных металлических труб по отношению к соответствующему значению окружающей среды.

[0038] Блок 15a вывода передает пользовательскому терминалу 3 информацию о металлических трубах, которые надлежит использовать в соответствии с определением этапа 4, или порядок соединения металлических труб, которые надлежит использовать (этап 5). Блок 15a вывода может запрашивать пользовательский терминал 3 об отображении информации, относящейся к металлическим трубам, которые надлежит использовать в соответствии с определением этапа 4 (оп.5).

[0039] <Система поддержки использования поддержки использования металлических труб, реализованная на пользовательском терминале>

На фиг.4 представлена блок-схема конфигурации для системы 10b поддержки использования металлических труб, реализованной пользовательским терминалом 3. В реализации, показанной на фиг.4, система 10b поддержки использования металлических труб, построенная на пользовательском терминале 3, включает в себя блок 11b приема информации о металлических трубах, блок 12b приема условий использования, блок 13b сбора специфических данных труб, блок 14b определения труб и блок 15b вывода. Пользовательский терминал 3 включает в себя блок 31 считывания для считывания идентификационных меток 7 на металлических трубах 5 и пользовательский интерфейс 32 для обеспечения дисплея и приема данных от потребителя (называемый далее UI-блоком 32).

[0040] Блок 11b приема информации о металлических трубах работает совместно с UI-блоком 32 и блоком 31 считывания для получения идентификационных данных каждой из множества металлических труб, считываемых блоком 31 считывания. Например, блок 11b приема информации о металлических трубах может использовать UI-блок 32, чтобы запрашивать потребителя о проведении операции считывания идентификационной метки 7 на каждой металлической трубе 5. Кроме того, блок 11b приема информации о металлических трубах управляет блоком 31 считывания на основе команд считывания, вводимых потребителем через UI-блок 32, для считывания идентификационной метки 7 на каждой металлической трубе 5. Идентификационные данные, считанные блоком 31 считывания, заносятся в память пользовательского терминала 3, благодаря чему эти данные доступны блоку 13b сбора специфических данных труб и блоку 14b определения труб.

[0041] Блок 13b сбора специфических данных труб осуществляет доступ к блоку 2 записи данных через сервер 1 для получения специфических данных труб, связанных с теми идентификационными данными, которые были получены блоком 11b приема информации о металлических трубах. Блок 13b сбора специфических данных труб может передавать серверу 1 идентификационные данные и запрос на специфические данные труб. После приема от блока 13b сбора специфических данных труб этого запроса сервер 1 обращается к блоку 2 записи данных для получения специфических данных труб, связанных с переданными идентификационными данными. Блок 13b сбора специфических данных труб может принять от сервера 1 специфические данные труб, полученные от блока 2 записи данных, и сохранить их в памяти. В качестве альтернативы, блок 13b сбора специфических данных труб может гарантировать, что специфические данные труб, полученные сервером 1, могут быть доступны блоку 13b сбора специфических данных труб или блоку 14b определения труб. В таких вариантах реализации необходимость сохранять специфические данные труб в памяти пользовательского терминала 3 отсутствует.

[0042] Блок 12b приема условий использования принимает от потребителя через UI-блок 32 ввод данных об условиях использования, относящихся к предполагаемым условиям использования металлических труб. Например, блок 12b приема условий использования может запрашивать UI-блок 32 об отображении интерфейса, в который потребитель может вводить информацию, обрабатываемую затем для предоставления данных об условиях использования.

[0043] Основываясь на специфических данных труб, полученных блоком 13b сбора специфических данных труб, и на данных об условиях использования, полученных блоком 12b приема условий использования, блок 14b определения труб определяет металлические трубы, которые надлежит использовать, из множества металлических труб, указанных идентификационными данными, которые были получены блоком 11b приема информации о металлических трубах. Блок 14b определения труб может иметь такую же конфигурацию, что и блок 14a определения труб.

[0044] Блок 15b вывода выводит для потребителя информацию, относящуюся к металлическим трубам, которые были определены блоком определения 14b труб, через UI-блок 32. Например, блок 15b вывода может отображать информацию о металлических трубах, которые надлежит использовать, на дисплее (не показан), включенном в пользовательский терминал 3.

[0045] <Порядок работы>

На фиг.5 представлена блок-схема, иллюстрирующая работу системы 10b поддержки использования металлических труб, которая показана на фиг.4. В реализации, показанной на фиг.5, блок 11b приема информации о металлических трубах получает идентификационные данные множества металлических труб, считанных блоком считывания 31 пользовательского терминала 3 (этап 1b). Блок 11b приема информации о металлических трубах управляет блоком 31 считывания и UI-блоком 32 для поддержки потребителя в осуществлении операции считывания идентификационной метки на каждой металлической трубе.

[0046] Блок 13b сбора специфических данных труб передает серверу 1 идентификационные данные, полученные на этапе 1b, чтобы запросить сервер 1 о поиске специфических данных труб (этап 2b-1). Сервер 1 осуществляет поиск по базе данных в блоке 2 записи данных, в котором идентификационные данные и специфические данные труб хранятся связанным образом (оп.6). Блок 13b сбора специфических данных труб получает от сервера 1 результаты поиска, т. е. специфические данные труб, связанные с идентификационными данными, которые были получены на этапе 1b (этап 2b-2). Таким путем блок 13b сбора специфических данных труб может осуществлять доступ к блоку 2 записи данных через сервер 1. В качестве альтернативы, вместо специфических данных труб блок 13b сбора специфических данных труб может получать данные, которые позволяют этому блоку осуществлять доступ к специфическим данным труб.

[0047] Блок 12b приема условий использования принимает от потребителя ввод данных об условиях использования (этап 3b). Этап 3b приема данных об условиях использования может предшествовать этапам 2b-1, 2b-2 или 1b. Например, блок 12b приема условий использования может запрашивать UI-блок 32 об отображении интерфейса, в который потребитель может вводить данные об условиях использования.

[0048] Данные об условиях использования, получаемые на этапе 3b, могут представлять собой данные, относящиеся, например, к окружающей среде, в которой необходимо разместить металлические трубы, как в случае этапа 3 на фиг.3. Но здесь будет описана другая реализация, в которой данные об условиях использования, вводимые на этапе 36, представляют собой данные, указывающие предполагаемые условия использования металлических труб. Данные, указывающие условие, при котором необходимо использовать металлические трубы, могут являться, например, количеством металлических труб, подлежащих использованию, количеством металлических труб, подлежащих соединению, верхним пределом длины металлических труб, требуемым значением характеристики, если металлические трубы подлежат обработке, или количеством металлических труб, соединяемых с целью образования набора для использования.

[0049] Основываясь на специфических данных труб, полученных на этапе 2b-2, и на данных об условиях использования, полученных на этапе 3b, блок 14b определения труб определяет металлическую трубу, которую надлежит использовать, из множества металлических труб, указанных идентификационными данными, которые были получены на этапе 1b (этап 4b). Например, если полученные данные об условиях использования представляют собой данные, указывающие предполагаемое условие, при котором необходимо использовать металлические трубы (например, количество металлических труб, которое необходимо использовать), то блок 14b определения труб может определять такую металлическую трубу или такой порядок соединения металлических труб, которые удовлетворяют этому условию использования, или такую металлическую трубу или такой порядок соединения металлических труб, которые удовлетворяют этому условию использования и обладают хорошими свойствами.

[0050] Блок 15b вывода посредством UI-блока 32 отображает на дисплее пользовательского терминала 3 металлическую трубу, которую надлежит использовать, или порядок соединения металлических труб, которые надлежит использовать в соответствии с определением этапа 4b (этап 5b).

[0051] Конфигурации, показанные на фиг.2 и 4, и порядки работы, показанные на фиг.3 и 5, позволяют представить на пользовательском терминале такие металлические трубы или такой порядок их соединения, которые удовлетворяют требуемым условиям использования этих металлических труб. Тем самым потребителю предоставляется возможность надлежащим образом использовать металлические трубы, обладающие подходящими свойствами для соответствующих условий использования.

[0052] Например, поставляемые потребителю металлические трубы удовлетворяют заранее определенным техническим требованиям. В соединении множества металлических труб, удовлетворяющих техническим требованиям, измеренные значения размеров, результаты неразрушающего контроля, измеренные значения механических свойств, доли компонентов и другие значения часто отличаются друг от друга, хотя и находятся в пределах допуска технических требований. Данные, указывающие такие свойства, которые являются специфическими для отдельных металлических труб, могут быть использованы в качестве специфических данных труб. В этом случае потребитель, находящийся на площадке выбора металлических труб для использования, может дать системе поддержки использования металлических труб команду на обработку идентификационных данных металлических труб, считанных пользовательским терминалом 3, чтобы узнать, какие металлические трубы или какой порядок их соединения являются подходящими для соответствующих условий использования на рабочей площадке и для соответствующих свойств металлических труб, находящихся на рабочей площадке.

[0053] Конфигурация и работа системы поддержки использования металлических труб не ограничиваются проиллюстрированными выше реализациями. Например, различные блоки системы 10b поддержки использования металлических труб и блок 2 записи данных могут быть включены в один пользовательский терминал 3. Другими словами, система поддержки использования металлических труб может работать как автономная система. В качестве альтернативы различные блоки системы 10b поддержки использования металлических труб могут быть распределены между множеством компьютеров. Например, система 10b поддержки использования металлических труб может быть реализована пользовательским терминалом 3 и сервером 1.

[0054] Блоки (11a, 11b) приема информации о металлических трубах, блоки (12a, 12b) приема условий использования, блоки (13a, 13b) сбора специфических данных труб, блоки (14a, 14b) определения труб и блоки (15a, 15b) вывода систем (10a, 10b) поддержки использования металлических труб могут быть реализованы компьютером сервера 1 или компьютером пользовательского терминала 3. То есть один или несколько процессоров могут считывать заданную программу из памяти, например из ПЗУ или ОЗУ, и выполнять эту программу для реализации вышеописанных блоков. Прикладная программа, установленная на сервере 1 или на пользовательском терминале 3, для выполнения операций различных блоков, описанных выше, также включена в варианты осуществления настоящего изобретения.

[0055] <Конфигурация идентификационной метки на металлической трубе>

Далее будет описан пример идентификационной метки 7 на металлической трубе 5, считываемой пользовательским терминалом 3 системы (10a или 10b) поддержки использования металлических труб. Идентификационная метка 7 на металлической трубе 5 не ограничивается определенным форматом и может представлять собой, например, RFID-метку или двумерный код. Двумерный код может быть сформирован на поверхности металлической трубы 5, например, посредством струйной печати, клеймения, лазерной печати или рельефной печати. Струйная печать позволяет нанести двумерный код высокой читабельности (видимости), она не оказывает существенного влияния на характеристики металлической трубы и обеспечивает хорошую износостойкость. Кроме того, струйная печать является более предпочтительной по сравнению с другими способами с точки зрения рабочей среды и скорости печати. Лазерная печать позволяет нанести двумерный код хорошей износостойкости.

[0056] Идентификационная метка 7 может быть расположена в любом месте; несколько идентификационных меток 7 могут располагаться в различных местах на наружной поверхности металлической трубы с целью исключения зависимости от положения при считывании. Например, несколько идентификационных меток могут быть обеспечены в различных местах, распределенных в тангенциальном и осевом направлениях цилиндрической металлической трубы.

[0057]<Пример данных, хранящихся в блоке 2 записи данных>

На фиг.6 показан пример таблицы, содержащей специфические данные труб. В примере, показанном на фиг.6, идентификационные данные труб, нормативные данные труб и специфические данные труб хранятся связанным образом. Одна строка включает в себя идентификационные данные трубы, нормативные данные трубы и специфические данные трубы, указанной этими идентификационными данными, при этом все эти данные составляют один элемент данных.

[0058] В примере, показанном на фиг.6, идентификатор трубы включает в себя индивидуальный идентификатор трубы, который выступает в роли идентификационных данных, указывающих конкретную металлическую трубу, а также идентификаторы, указывающие канал распространения и процесс изготовления металлической трубы, например, идентификатор заказа или идентификатор отливки. Нормативные данные трубы включают в себя данные, указывающие технические требования, предъявляемые к этой металлической трубе. Специфические данные трубы включают в себя данные, указывающие свойства, специфические для этой металлической трубы. В настоящем примере специфические данные, указывающие свойства конкретной трубы, которые могут отличаться от свойств других труб, но при этом оставаться в пределах допуска технических требований, рассматриваются отдельно от нормативных данных, указывающих технические требования металлической трубы. В соответствии с этим примером специфические данные трубы включают в себя измеренные значения размеров и формы металлической трубы, измеренные значения, полученные в ходе различных измерений, тестов и проверок, а также значения, полученные на основе этих измеренных значений. Например, вычисленное значение (19) прочности на раздавливание на фиг.6 могло быть вычислено на основе измеренного наружного диаметра (10) трубы, измеренной толщины (11) стенки трубы, измеренной эллиптичности (13) трубы и предела (15) прочности на разрыв. Вычисленное значение (20) коэффициента коррозионной стойкости могло быть вычислено на основе измеренной доли (9) компонента и твердости (16) по шкале C Роквелла. В качестве альтернативы нормативные данные и данные, основанные на измеренных значениях, могут рассматриваться как специфические данные.

[0059] В вариантах осуществления, представленных ниже, рассматриваются конкретные примеры процессов систем (10a, 10b) поддержки использования металлических труб, которые анализируют специфические данные труб, показанные на фиг.6, для определения металлических труб, которые надлежит использовать, или порядка их соединения. В последующем описании при отсутствии необходимости в различении системы 10a поддержки использования металлических труб и системы 10b поддержки использования металлических труб, эти системы будут упоминаться просто в качестве системы 10 поддержки использования металлических труб без указания букв a и b. По этой же причине буквы a и b будут опущены и у ссылочных позиций для блоков системы 10 поддержки использования металлических труб.

[0060] (Вариант осуществления 2)

<Процесс определения размещения металлических труб с подходящей для подземной среды баростойкостью>

На фиг.7 представлена блок-схема, иллюстрирующая пример процесса для принятия решения о порядке соединения металлических труб. В примере, показанном на фиг.7, в качестве данных об условиях использования блок 12 приема условий использования получает данные окружающей среды, характеризующие окружающую среду, в которой необходимо разместить металлические трубы (этап 11). Получаемые данные среды могут быть данными, указывающими, например, глубину нефтяной скважины, в которой соответствующие металлические трубы предполагается размещать, угол отклонения ствола этой скважины, распределение давления, связь между давлением и глубиной и геологические особенности.

[0061] В качестве специфических данных труб блок 13 сбора специфических данных труб получает данные о баростойкости, указывающие баростойкость каждой из множества металлических труб (этап 12). Получаемые данные о баростойкости могут указывать, например, прочность на разрушение, определяющую сопротивление разрушению внешним давлением, прочность на разрыв или твердость по шкале C Роквелла.

[0062] Блок 14 определения труб переупорядочивает (или сортирует) металлические трубы, указанные идентификационными данными, которые были получены блоком 11 приема информации о металлических трубах, в соответствии с их значениями баростойкости (этап 13). Основываясь на полученном порядке переупорядоченных металлических труб и данных окружающей среды, блок 14 определения труб определяет металлические трубы, которые надлежит использовать, и порядок соединения этих металлических труб (этап 14).

[0063] Например, основываясь на данных окружающей среды, полученных в качестве данных об условиях использования, блок 14 определения труб определяет давление в местоположении, в котором необходимо разместить металлическую трубу под землей или требуемое для этой металлической трубы баростойкость. Затем блок 14 определения труб может определять такой порядок соединения металлических труб, который гарантирует, что металлическая труба с более высокой баростойкостью по сравнению с другими металлическими трубами будет размещена под землей в таком местоположении, в котором давление или требуемая баростойкость являются более высокими по сравнению с этими характеристиками в других местоположениях. Говоря более конкретно, блок 14 определения труб может разделить пространство, в котором необходимо разместить соответствующие металлические трубы, на множество участков с различными значениями давления или требуемой баростойкости и назначать металлические трубы, упорядоченные на этапе 13, на соответствующие участки, начиная с участков с более высоким давлением или с более высокой требуемой баростойкостью и переходя к участкам с более низким давлением или с более низкой требуемой баростойкостью.

[0064] В качестве альтернативы блок 14 определения труб может сравнивать значения баростойкости металлических труб, соединяемых и размещаемых под землей, с давлениями или значениями требуемой баростойкости в этих местоположениях, выполнять на основе результата этого сравнения процесс вычисления степени соответствия давлению каждой из множества конфигураций соединения и определять конфигурацию соединения с самой высокой степенью соответствия. Блок 14 определения труб может выполнять этот процесс с помощью алгоритма оптимизации комбинации.

[0065] Блок 15 вывода выводит данные, указывающие металлические трубы и порядок их соединения в соответствии с определением блока 14 определения труб, чтобы указать металлические трубы, которые надлежит размещать, и порядок их размещения (этап 15).

[0066] В процессе, показанном на фиг.7, блок 14 определения труб может определять размещение металлических труб, обладающих подходящими для соответствующей подземной среды значениями баростойкости, на основе подземной среды, указанной данными об условиях использования, и в соответствии со значениями баростойкости этих металлических труб, указанными специфическими данными труб. Например, в стволе нефтяной скважины, в котором соответствующие металлические трубы предполагается размещать, требуемая прочность на раздавливание варьируется в зависимости от глубины и стратиграфического положения. В качестве данных об условиях использования потребитель может ввести данные о глубине нефтяной скважины и стратиграфическом положении, чтобы узнать, какие металлические трубы и какой порядок их размещения являются подходящими для окружающей среды под давлением внутри соответствующей нефтяной скважины.

[0067] (Вариант осуществления 3)

<Процесс определения размещения металлических труб с подходящей для подземной среды коррозионной стойкостью>

На фиг.8 представлена блок-схема, иллюстрирующая пример процесса для принятия решения о порядке соединения металлических труб. В примере, показанном на фиг.8, в качестве данных об условиях использования блок 12 приема условий использования получает данные окружающей среды, указывающие окружающей среду, в которой необходимо разместить металлические трубы (этап 21). Получаемые данные окружающей среды могут быть данными, указывающими, например, давление, температуру, геологические особенности или количество определенного вещества, содержащегося в газе или илистой воде по всей длине нефтяной скважины, в которой соответствующие металлические трубы предполагается размещать.

[0068] В качестве специфических данных труб блок 13 сбора специфических данных труб получает данные о коррозионной стойкости, указывающие коррозионную стойкость каждой из множества металлических труб (этап 22). Получаемые данные о коррозионной стойкости могут указывать, например, коэффициент коррозионной стойкости, измеренную толщину стенок или другие параметры.

[0069] Основываясь на значениях баростойкости соединяемых металлических труб и на данных окружающей среды, блок 14 определения труб вычисляет срок службы каждой из металлических труб (этап 23). Например, срок службы металлической трубы может быть рассчитан на основе скорости коррозии, вычисленной по коэффициенту коррозионной стойкости металлической трубы, указанному специфическими данными трубы, на основе измеренной толщины стенки трубы и на основе коррозионной среды в местоположении, в котором необходимо разместить металлическую трубу (указывается данными о среде). Блок 14 определения труб оценивает срок службы, вычисленный на этапе 23 (этап 24). На основе результата этой оценки определяется, выполняются ли условия для завершения процесса (этап 25), и в случае их невыполнения порядок соединения металлических труб меняется (этап 26) и процесс, включающий в себя этапы 23-25, повторяется. Так, например, блок 14 определения труб может определять порядок соединения металлических труб, обладающих наибольшим сроком службы (или сроками службы, близкими к наибольшему).

[0070] Блок 15 вывода выводит данные, указывающие металлические трубы и порядок их соединения в соответствии с определением блока 14 определения труб, чтобы указать металлические трубы, которые надлежит размещать, и порядок их размещения (этап 27).

[0071] В процессе, показанном на фиг.8, блок 14 определения труб может определять размещение металлических труб, обладающих подходящими для соответствующей подземной среды значениями коррозионной стойкости, на основе подземной среды, указанной данными об условиях использования, и в соответствии со значениями коррозионной стойкости этих металлических труб, указанными специфическими данными труб. Например, в стволе нефтяной скважины, в котором соответствующие металлические трубы предполагается размещать, требуемая коррозионная стойкость варьируется в зависимости от глубины и стратиграфического положения. В качестве данных об условиях использования потребитель может ввести данные о глубине нефтяной скважины и стратиграфическом положении, чтобы узнать, какие металлические трубы и какой порядок их размещения являются подходящими для указанной окружающей среды под давлением внутри соответствующей нефтяной скважины.

[0072] (Вариант осуществления 4)

<Процесс определения надлежащего отношения соединения между металлическими трубами>

На фиг.9 представлена блок-схема, иллюстрирующая пример процесса для принятия решения о порядке соединения металлических труб. В примере, показанном на фиг.9, в качестве данных об условиях использования блок 12 приема условий использования получает условие соединения металлических труб (этап 31). Получаемое условие соединения может представлять собой данные, указывающие, например, количество металлических труб, которые необходимо соединить.

[0073] Например, в качестве специфических данных труб блок 13 сбора специфических данных труб получает измеренные значения размеров и формы каждой из множества металлических труб, указанных идентификационными данными, которые были получены блоком 11 приема информации о металлических трубах (этап 32). Получаемые специфические данные труб могут указывать, например, измеренный наружный диаметр труб, измеренную толщину стенок труб и измеренную эллиптичность труб.

[0074] Блок 14 определения труб группирует металлические трубы так, чтобы трубы каждой группы имели бы примерно одинаковые размеры и формы (этап 33), и на основе такой группировки определяет металлические трубы, которые надлежит соединить, и порядок соединения этих металлических труб (этап 34). В данной реализации он определяет металлические трубы, которые надлежит соединить, и порядок соединения этих металлических труб в соответствии с условием соединения, введенным на этапе 31.

[0075] Например, блок 14 определения труб может выбирать требуемое по условию соединения количество металлических труб и группировать их на этапе 33. После чего блок 14 определения труб может принимать решение о порядке соединения металлических труб в каждой из групп, полученных на этапе 33, и затем принимать решение о порядке соединения групп. В ходе принятия решения о порядке соединения в каждой группе этот блок может вычислять, например, разность между наружными диаметрами металлических труб, подлежащих соединению, разность между толщинами их стенок и разность между их эллиптичностями, чтобы определять такие металлические трубы и такую схему их соединения, которые в целом сводят эти разности к минимуму. Аналогичным образом в ходе принятия решения о порядке соединения групп этот блок может вычислять и оценивать разность между наружными диаметрами металлических труб, подлежащих соединению, из разных групп, разность между толщинами их стенок и разность между их эллиптичностями. Для определения такого порядка соединения металлических труб, который гарантирует, что разность между внешними диаметрами металлических труб, подлежащих соединению, разность между толщинами их стенок и разность между их эллиптичностями в целом будут сведены к минимуму или близки к минимуму, может использоваться, например, алгоритм оптимизации комбинации.

[0076] Блок 15 вывода выводит данные, указывающие металлические трубы и порядок их соединения в соответствии с определением блока 14 определения труб (этап 35).

[0077] В процессе, показанном на фиг.9, блок 14 определения труб может принимать решение о соотношении соединения между множеством металлических труб, которые надлежит использовать, на основе размеров и форм, указанных специфическими данными труб. Например, в металлических трубах, которые должны быть сварены друг с другом, например в магистральном трубопроводе, небольшая разница в наружном диаметре, толщине стенок, эллиптичности или в других параметрах может повлиять на качество сварных труб. Система поддержки использования металлических труб позволяет узнать, какой порядок соединения является оптимальным при сваривании труб друг с другом для образования, например, магистрального трубопровода.

[0078] (Вариант осуществления 5)

<Процесс определения надлежащих металлических труб для обработки>

На фиг.10 представлена блок-схема, иллюстрирующая пример процесса для принятия решения о металлических трубах, которые надлежит использовать. В примере, показанном на фиг.10, в качестве данных об условиях использования блок 12 приема условий использования получает данные об условиях, указывающие требуемые условия конечного изделия, изготавливаемого из металлической трубы (этап 41). Получаемые требуемые данные об условиях могут быть данными, указывающими, например, размер или свойства, которые требуются от конечного изделия, изготавливаемого из металлической трубы. Блок 12 приема условий использования может представлять потребителю элементы данных о размере или свойствах, значения которых могут быть выбраны в качестве данных об условиях использования. Например, потребителю могут быть представлены элементы специфических данных труб, хранящиеся в блоке 2 записи данных.

[0079] Например, в качестве специфических данных труб блок 13 сбора специфических данных труб может получать измеренные значения размеров и механических свойств каждой из множества металлических труб, указанных идентификационными данными, которые были получены блоком 11 приема информации о металлических трубах (этап 42). Блок 13 сбора специфических данных труб может получать, например, специфические данные труб для элементов данных, соответствующих размеру или свойствам, которые указаны данными об условиях, полученных на этапе 41.

[0080] Блок 14 определения труб сравнивает измеренные значения размера и механических свойств металлических труб, полученные на этапе 42, с данными , введенными на этапе 41 (этап 43), и на основе результата этого сравнения определяет металлические трубы, которые надлежит использовать, из множества металлических труб (этап 44). Блок 15 вывода выводит данные, указывающие металлические трубы и порядок их соединения в соответствии с определением блока 14 определения труб (этап 45).

[0081] В процессе, показанном на фиг.10, блок 14 определения труб может определять из множества металлических труб по меньшей мере одну металлическую трубу, обладающую подходящими свойствами для требуемой характеристики конечного изделия, указанной данными об условиях использования. Например, потребитель может использовать поставляемые металлические трубы в качестве материала для производства других изделий. В этом случае потребитель может ввести свойства металлических труб, требуемые для соответствующих изделий, и мгновенно узнать, какие металлические трубы имеют наиболее подходящие размеры или механические свойства для материалов соответствующих изделий.

[0082] (Вариант осуществления 6)

<Процесс определения металлических труб, не превышающих верхнего предела длины>

На фиг.11 представлена блок-схема, иллюстрирующая пример процесса для определения металлических труб, которые надлежит использовать. В примере, показанном на фиг.11, в качестве данных об условиях использования блок 12 приема условий использования получает верхний предел длины металлических труб (этап 51). В качестве специфических данных труб блок 13 сбора специфических данных труб получает измеренные длины множества металлических труб, указанных идентификационными данными, которые были получены блоком 11 приема информации о металлических трубах (этап 52). Блок 14 определения труб выбирает металлические трубы с такими измеренными длинами, которые не превышают верхний предел, полученный на этапе 51 (этап 53). Блок 15 вывода выводит данные, указывающие металлические трубы, выбранные на этапе 53 (этап 54).

[0083] В процессе, показанном на фиг.11, блок 14 определения труб может определять из множества металлических труб по меньшей мере одну металлическую трубу, измеренная длина которой не превышает верхний предел. Например, для транспортировки из приобретенных металлических труб к месту назначения потребитель может использовать контейнер. В таких случаях потребитель может ввести верхний предел длины металлических труб, которые могут храниться в контейнере, в систему поддержки использования металлических труб и узнать, какие металлические трубы могут быть транспортированы.

[0084] (Вариант осуществления 7)

<Процесс определения размещения металлических труб с надлежащим моментом затяжки для риска ослабления резьбового соединения>

На фиг.12 представлена блок-схема, иллюстрирующая пример процесса для принятия решения о порядке соединения металлических труб. В примере, показанном на фиг.12, в качестве данных об условиях использования блок 12 приема условий использования получает данные о риске, указывающие степень риска того, что резьбовое соединение металлических труб, затянутое на этапе производства, может ослабнуть в окружающей среде, в которой необходимо разместить металлические трубы (этап 61). Получаемые данные о риске могут быть данными, указывающими, например, конфигурацию скважины, в которой соответствующие металлические трубы предполагается размещать, или, например, уровень риска ослабления резьбового соединения в окружающей среде, в которой необходимо разместить металлические трубы.

[0085] В качестве специфических данных труб блок 13 сбора специфических данных труб получает данные о моменте затяжки, указывающие значения момента затяжки резьбового соединения для множества металлических труб (этап 62). Например, получаемые данные о моменте затяжки могут указывать значение момента затяжки.

[0086] Основываясь на значении момента затяжки, блок 14 определения труб переупорядочивает (сортирует) металлические трубы, указанные идентификационными данными, которые были получены блоком 11 приема информации о металлических трубах (этап 63). Основываясь на полученном порядке переупорядоченных металлических труб и данных о риске, блок 14 определения труб определяет металлические трубы, которые надлежит использовать, и порядок соединения этих металлических труб (этап 64).

[0087] Например, основываясь на данных о риске, полученных в качестве данных об условиях использования, блок 14 определения труб определяет степень риска в каждом из местоположений в пространстве размещения металлических труб. Затем блок 14 определения труб может определять такой порядок соединения множества металлических труб, который гарантирует, что металлическая труба, обладающая большим моментом затяжки по сравнению с другими металлическими трубами, будет размещена в соответствующем пространстве в таком местоположении, в котором указанный риск выше по сравнению с другими местоположениями. Говоря более конкретно, блок 14 определения труб может разделить пространство, в котором необходимо разместить соответствующие металлические трубы, на множество участков с различными уровнями риска и назначать металлические трубы, отсортированные на этапе 63, на соответствующие участки, начиная с участков с более высокими уровнями риска и переходя к участкам с более низкими уровнями риска.

[0088] В качестве альтернативы блок 14 определения труб может сравнивать значения момента затяжки множества размещаемых и соединяемых металлических труб со степенями риска в соответствующих местоположениях, выполнять на основе результата этого сравнения процесс вычисления степени соответствия риску каждой из множества конфигураций соединения и определять конфигурацию соединения с самой высокой степенью соответствия. Блок 14 определения труб может выполнять этот процесс с помощью алгоритма оптимизации комбинации.

[0089] Блок 15 вывода выводит данные, указывающие металлические трубы и порядок их соединения в соответствии с определением блока 14 определения труб, чтобы указать металлические трубы, которые надлежит размещать, и порядок их размещения (этап 65).

[0090] В процессе, показанном на фиг.12, блок 14 определения труб может определять размещение металлических труб, обладающих подходящими моментами затяжки для той степени риска ослабления резьбового соединения, которая указана данными об условиях использования. Например, металлическая труба для нефтяной скважины может быть снабжена на обоих концах наружной резьбой, которая ввинчивается во внутреннюю резьбу на конце другой металлической трубы, образуя резьбовое соединение для транспортировки. Кроме того, структуры нефтяных скважин, в которых соответствующие металлические трубы предполагается размещать, таковы, что риск ослабления резьбового соединения в них может быть относительно большим в местах. Например, перед размещением металлических труб в нефтяной скважине потребитель может ввести структуру данной нефтяной скважины в систему поддержки использования металлических труб, чтобы получить информацию, указывающую размещение металлических труб с надлежащими моментами затяжки резьбовых соединений для соответствующих рисков. Это позволяет назначать металлической трубу, обладающую большим моментом затяжки по сравнению с другими металлическими трубами, с преимуществом на то местоположение, в котором риск ослабления резьбового соединения выше по сравнению с другими местоположениями. А это, в свою очередь, снижает риск ослабления участков, затянутых на этапе производства.

[0091] (Вариант осуществления 8)

<Процесс определения размещения металлических труб, подходящих для имеющегося риска разрушения или вызванного коррозией утонения стенок>

На фиг.13 представлена блок-схема, иллюстрирующая пример процесса для принятия решения о порядке соединения металлических труб. В примере, показанном на фиг.13, в качестве данных об условиях использования блок 12 приема условий использования получает данные о риске, указывающие степень риска разрушения металлической трубы или вызванного коррозией утонения стенок в предполагаемой окружающей среде размещения металлических труб (этап 71). Получаемые данные о риске могут быть данными, указывающими, например, структуру о пространства, в котором необходимо разместить металлические трубы, распределение давления в этом пространстве или уровень коррозионных условий в каждом из различных местоположений в этом пространстве.

[0092] В качестве специфических данных труб блок 13 сбора специфических данных труб получает данные приемочного контроля, указывающие степень повреждений каждой из множества металлических труб (этап 72). Повреждения, охватываемые специфическими данными труб, могут представлять собой, например, разрывы поверхности, такие как непреднамеренные трещины или язвины, образующиеся в процессе изготовления или использования металлических труб. В качестве альтернативы охватываемые повреждения могут быть теми непреднамеренными разрывами, которые были определены как превышающие заранее определенные стандарты или которые были определены как дефекты. Охватываемые повреждения не ограничиваются определенной формой и могут представлять собой повреждения различных форм, такие как открытые повреждения поверхности или полости, образованные внутри. Степень повреждения может быть выражена значением, указывающим степень обнаруживаемого повреждения, например, его глубину, размер или форму. Например, в качестве данных приемочного контроля могут быть получены значения приемочного контроля, такие как максимальная глубина дефектов или максимальная глубина повреждений.

[0093] Основываясь на значении, указывающем степень повреждений, блок 14 определения труб переупорядочивает (сортирует) металлические трубы, указанные идентификационными данными, которые были получены блоком 11 приема информации о металлических трубах (этап 73). Основываясь на полученном порядке переупорядоченных металлических труб и данных о риске, блок 14 определения труб определяет металлические трубы, которые надлежит использовать, и порядок соединения этих металлических труб (этап 74).

[0094] Например, основываясь на данных о риске, полученных в качестве данных об условиях использования, блок 14 определения труб определяет степень риска разрушения или вызванного коррозией утонения стенок в каждом из различных местоположений в пространстве, в котором необходимо разместить металлические трубы. Затем блок 14 определения труб может определять такой порядок соединения множества металлических труб, который гарантирует, что металлическая труба с меньшей степенью повреждений по сравнению с другими металлическими трубами, будет размещена в соответствующем пространстве в таком местоположении, в котором риск разрушения или вызванного коррозией утонения стенок выше по сравнению с другими местоположениями. Говоря более конкретно, блок 14 определения труб может разделить предполагаемое пространство размещения соответствующих металлических труб на множество участков с различными уровнями риска разрушения или вызванного коррозией утонения стенок и назначать металлические трубы, отсортированные на этапе 73, на соответствующие участки, начиная с участков с более высокими уровнями риска и переходя к участкам с более низкими уровнями риска.

[0095] В качестве альтернативы блок 14 определения труб может сравнивать степень повреждений каждой из множества размещаемых и соединяемых металлических труб со степенями риска разрушения или вызванного коррозией утонения стенок в каждом из соответствующих местоположений, выполнять на основе результата этого сравнения процесс вычисления степени соответствия риску каждой из множества конфигураций соединения и определять конфигурацию соединения с самой высокой степенью соответствия. Блок 14 определения труб может выполнять этот процесс с помощью алгоритма оптимизации комбинации.

[0096] Блок 15 вывода выводит данные, указывающие металлические трубы и порядок их соединения в соответствии с определением блока 14 определения труб, чтобы указать металлические трубы, которые надлежит размещать, и порядок их размещения (этап 75).

[0097] В процессе, показанном на фиг.13, блок 14 определения труб может определять размещение металлических труб, обладающих допустимыми повреждениями для той степени риска разрушения или вызванного коррозией утонения стенки, которая указана данными об условиях использования. Например, неразрушающий контроль (NDI) металлической трубы может обнаружить наличие дефекта с глубиной, лежащей в пределах допустимого диапазона. Вышеуказанная реализация использует данные обнаруженных таким образом дефектов для уменьшения риска разрушения или вызванного коррозией утонения стенки при фактическом использовании металлической трубы. Например, перед размещением металлических труб в нефтяной скважине потребитель может ввести условия нефтяной скважины в систему поддержки использования металлических труб, чтобы получить информацию, указывающую надлежащее размещение металлических труб для соответствующих рисков разрушения или вызванного коррозией утонения стенки. Это позволяет потребителю избежать размещения металлической трубы с глубоким повреждением в таком местоположении, в котором риск разрушения или вызванного коррозией утонения стенки является более высоким, чем, например, в других местоположениях.

[0098] (Вариант осуществления 9)

<Процесс принятия решения о комбинациях соединений металлических труб в наборах>

На фиг.14 представлена блок-схема, иллюстрирующая пример процесса для принятия решения о порядке соединения металлических труб. В примере, показанном на фиг.14, в качестве данных об условиях использования блок 12 приема условий использования получает число N (N представляет собой натуральное число, большее 1) металлических труб, соединяемых друг с другом для образования набора (этап 81).

[0099] В качестве специфических данных труб блок 13 сбора специфических данных труб получает данные, указывающие длину и вес каждой из множества металлических труб (этап 82). Для примера будет описана реализация, в которой в роли получаемых специфических данных выступают измеренные длины труб.

[0100] Блок 14 определения труб принимает идентификационные данные, полученные блоком 11 приема информации о металлических трубах, который указывает множество металлических труб, и вычисляет полную длину N металлических труб, соединяемых друг с другом для образования набора, при этом данное вычисление проводится для каждого из множества наборов (этап 83). Блок 14 определения труб вычисляет и оценивает степень разброса длин наборов металлических труб (этап 84). На основе результата этого вычисления определяется, выполняются ли условия для завершения процесса (этап 85), и в случае их невыполнения порядок соединения металлических труб меняется (этап 86) и процесс, включающий в себя этапы 83-85, повторяется. Так, например, блок 14 определения труб может определять такие комбинации металлических труб во множестве наборов, которые будут приводить к одинаковой длине наборов, содержащих по N металлических труб.

[0101] Блок 15 вывода выводит данные, указывающие комбинацию металлических труб в каждом из наборов в соответствии с определением блока 14 определения труб (этап 87). Проиллюстрированная выше реализация получает в качестве специфических данных труб длины металлических труб; в качестве альтернативы или дополнительно, в роли получаемых специфических данных труб могут выступать веса металлических труб. В таких реализациях блок 14 определения труб может определять такие комбинации металлических труб во множестве наборов, которые будут приводить к примерно одинаковому весу или к примерно одинаковым длине и весу наборов.

[0102] В процессе, показанном на фиг.14, блок 14 определения труб определяет такую комбинацию соединяемых металлических труб в каждом из множества наборов, которая будет приводить к примерно одинаковым длине или весу наборов соединенных металлических труб, каждый из которых содержит заданное число металлических труб. Например, можно заранее соединить N (например, 3) металлических труб с образованием набора до погружения их в ствол нефтяной скважины. Например, потребитель может ввести число N труб в систему поддержки использования металлических труб, чтобы получить информацию, указывающую такие комбинации металлических труб в наборах, которые приведут к одинаковым длине или весу наборов соединенных металлических труб, каждый из которых содержит по N труб. Одинаковая длина и/или вес множества наборов соединенных металлических труб позволяет повысить эффективность погружения и снизить нагрузки на погружающее оборудование.

[0103] (Вариант осуществления 10)

<Процесс определения надлежащего порядка соединения металлических труб в зависимости от совокупности условий>

По меньшей мере два процесса из тех, что были проиллюстрированы в вариантах осуществления 2-9, могут быть объединены. На фиг.15 представлена блок-схема, иллюстрирующая процесс с комбинацией вариантов осуществления 2, 3 и 4. В примере, показанном на фиг.15, в качестве данных об условиях использования блок 12 приема условий использования получает данные окружающей среды, указывающие окружающую среду, в которой необходимо разместить металлические трубы (этап 91). Получаемые данные среды могут быть данными, указывающими, например, глубину нефтяной скважины, в которой соответствующие металлические трубы предполагается размещать, распределение давления, связь между давлением и глубиной, геологические особенности или количество определенного вещества, содержащегося в газе или илистой воде.

[0104] Основываясь на полученных данных окружающей среды, блок 12 приема условий использования определяет условия давления и коррозионные условия в каждом из различных местоположений пространства размещения металлических труб (этап 92). Например, предполагаемое пространство размещения металлических труб разделяется на множество участков, и в каждом участке определяются значения давления или требуемой баростойкости, а также значения, характеризующие коррозионную среду. Данное определение может быть выполнено блоком 14 определения труб.

[0105] В качестве специфических данных труб блок 13 сбора специфических данных труб получает данные о баростойкости, коррозионной стойкости, а также о размерах и формах каждой из множества металлических труб (этап 93). Получаемые специфические данные труб могут указывать, например, прочность на раздавливание, коэффициент коррозионной стойкости, измеренную толщину стенок, измеренный наружный диаметр труб и измеренную эллиптичность труб.

[0106] Блок 14 определения труб сравнивает баростойкость каждой из множества металлических труб, размещаемых и соединяемых в определенном порядке, с условиями давления в местоположении, в котором необходимо разместить металлическую трубу, чтобы вычислять степень соответствия баростойкости каждой металлической трубы (т. е. значение соответствия баростойкости) (этап 94). Кроме того, блок 14 определения труб сравнивает коррозионную стойкость каждой из множества металлических труб, размещаемых и соединяемых в определенном порядке, с коррозионными условиями в предполагаемом местоположении этой металлической трубы, чтобы вычислять степень соответствия каждой металлической трубы с точки зрения коррозионной стойкости (т. е. значение соответствия коррозионной стойкости) (этап 95). Кроме того, блок 14 определения труб вычисляет разность между размерами и формами труб в каждой паре соединяемых металлических труб для вычисления степени соответствия в соединении этих металлических труб (т. е. значение соответствия соединения) (этап 96).

[0107] Блок 14 определения труб оценивает значение соответствия баростойкости, вычисленное на этапе 94, значение соответствия коррозионной стойкости, вычисленное на этапе 95 и значение соответствия соединения, вычисленное на этапе 96 (этап 97). На основе результата этой оценки определяется, выполняются ли условия для завершения процесса (этап 98), и в случае их невыполнения порядок соединения металлических труб меняется (этап 99) и процесс, включающий в себя этапы 23-25, повторяется. Так, например, блок 14 определения труб может определить оптимальный (или почти оптимальный) порядок соединения металлических труб с точки зрения баростойкости, коррозионной стойкости и соотношения соединения .

[0108] Условия для завершения процесса на этапе 98 могут включать в себя, помимо результатов оценки, описанных выше, количество повторений процесса изменения порядка соединения на этапе 99 или степень изменения результатов оценки. Кроме того, процесс изменения порядка соединения металлических труб на этапе 99 может включать в себя определение того, должен ли порядок соединения быть изменен на основе результата оценки этапа 97 или на основе определенной вероятности.

[0109] Если на этапе 97 определяется, что условия для завершения процесса выполнены, то блок 15 вывода выводит данные, указывающие порядок соединения металлических труб в соответствии с определением блока 14 определения труб на этапе 99 (этап 100).

[0110] В процессе, показанном на фиг.15, блок 14 определения труб, основываясь на окружающей среде, указанной данными об условиях использования, и на указанной специфическими данными труб баростойкости, коррозионной стойкости, размерах и формах каждой из металлических труб, может определять такой порядок соединения металлических труб, который гарантирует, что металлические трубы будут соответствовать той окружающей среде, в которой их предполагается использовать, и что соединяемые металлические трубы будут соответствовать друг другу по размерам и формам.

[0111] Несмотря на то, что были описаны лишь определенные варианты осуществления настоящего изобретения, настоящее изобретение не ограничивается этими вышеописанными вариантами осуществления. Металлическая труба, упоминаемая в настоящем изобретении, может представлять собой стальную трубу, в основном состоящую из железа и никеля, а также металлическую трубу любого материала. Кроме того, объем применений металлической трубы не ограничивается применениями, связанными с трубами нефтяной скважины и трубопроводами.

[0112] Данные, хранящиеся в блоке 2 записи данных, не ограничиваются теми данными, которые были описаны выше. Например, данные, указывающие канал распространения или упаковочные ведомости металлических труб, могут связанным образом храниться с идентификационными данными металлических труб. Например, блок 2 записи данных может хранить данные, указывающие идентификационные данные множества металлических труб, упакованных вместе в одну связку. В таких реализациях блок 11 приема информации о металлических трубах может определять идентификационные данные множества металлических труб в связке уже по полученным идентификационным данным по меньшей мере одной из металлических труб в этой связке, считанной пользовательским терминалом 3. Даже если металлические трубы находятся в связке, потребитель может идентифицировать связанные вместе металлические трубы путем считывания идентификационной метки на одной из металлических труб, расположенных на краю связки.

Система (10a) поддержки использования металлических труб включает в себя: блок (11a) приема информации о металлических трубах для приема идентификационных данных каждой из множества металлических труб; блок (12a) приема условий использования для приема данных об условиях использования, указывающих на условие, при котором необходимо использовать металлические трубы; блок (13a) сбора специфических данных труб для доступа к блоку (2) записи данных, в котором связанным образом хранятся специфические данные труб, указывающие свойство каждой металлической трубы, и соответствующие идентификационные данные, и для получения специфических данных труб, связанных с полученными идентификационными данными; блок (14a) определения труб для определения металлической трубы, которую надлежит использовать, из множества металлических труб на основе специфических данных труб и данных об условиях использования; и блок (15a) вывода для вывода информации, относящейся к определенной металлической трубе. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 15 ил.

1. Система поддержки использования металлических труб, содержащая:

блок приема информации о металлических трубах, выполненный с возможностью приема идентификационных данных для каждой из множества металлических труб;

блок приема условий использования, выполненный с возможностью приема данных об условиях использования, указывающих на условие, при котором необходимо использовать металлические трубы;

блок сбора специфических данных труб, выполненный с возможностью доступа к блоку записи данных, в котором связанным образом хранятся специфические данные труб, указывающие свойство каждой металлической трубы, и соответствующие идентификационные данные, и с возможностью получения специфических данных труб, связанных с идентификационными данными, полученными посредством блока приема информации о металлических трубах;

блок определения труб, выполненный с возможностью определения металлической трубы, которую надлежит использовать из множества металлических труб на основе специфических данных труб, полученных посредством блока сбора специфических данных труб, и данных об условиях использования; и

блок вывода, выполненный с возможностью вывода информации, относящейся к металлической трубе, которая была определена блоком определения труб.

2. Система поддержки использования металлических труб по п.1, в которой блок определения труб принимает решение о соотношении соединения между множеством металлических труб, определенных в качестве металлических труб, которые надлежит использовать.

3. Система поддержки использования металлических труб по п.1 или 2, в которой специфические данные труб, получаемые посредством блока сбора специфических данных труб, включают в себя измеренное значение свойства каждой из множества металлических труб или значение, вычисленное на основе измеренного значения.

4. Система поддержки использования металлических труб по любому из пп.1-3, в которой данные об условиях использования включают в себя данные, указывающие подземную среду, в которой необходимо разместить металлические трубы, и

специфические данные труб, получаемые посредством блока сбора специфических данных труб, включают в себя данные, указывающие баростойкость каждой из множества металлических труб,

при этом, основываясь на подземной среде, указанной данными об условиях использования, и на баростойкости каждой из множества металлических труб, указанной специфическими данными, блок определения труб принимает решение о размещении металлической трубы, обладающей подходящим для данной подземной среды баростойкостью, чтобы принимать решение о соотношении соединения между по меньшей мере двумя трубами из множества металлических труб.

5. Система поддержки использования металлических труб по любому из пп.1-4, в которой данные об условиях использования включают в себя данные, указывающие подземную среду, в которой необходимо разместить металлические трубы, и

специфические данные труб включают в себя данные, указывающие коррозионную стойкость каждой из множества металлических труб;

при этом, основываясь на подземной среде, указанной данными об условиях использования, и на указанной специфическими данными коррозионной стойкости каждой из множества металлических труб, блок определения труб принимает решение о размещении металлической трубы, обладающей подходящей для данной подземной среды коррозионной стойкостью, чтобы принимать решение о соотношении соединения между по меньшей мере двумя трубами из множества металлических труб.

6. Система поддержки использования металлических труб по любому из пп.1-5, в которой специфические данные труб, получаемые блоком сбора специфических данных труб, включают в себя данные, указывающие размеры и форму каждой из множества металлических труб,

при этом, основываясь на размере и форме, указанных специфическими данными труб, блок определения труб принимает решение о соотношении соединения между по меньшей мере двумя трубами из множества металлических труб.

7. Система поддержки использования металлических труб по любому из пп.1-6, в которой данные об условиях использования включают в себя данные, указывающие требуемую характеристику конечного изделия, изготавливаемого из металлической трубы,

при этом блок определения труб определяет из множества металлических труб по меньшей мере одну металлическую трубу, обладающую надлежащим свойством, отвечающим требуемой характеристике конечного изделия, указанной данными об условиях использования.

8. Система поддержки использования металлических труб по любому из пп.1-7, в которой данные об условиях использования включают в себя верхний предел длины металлических труб, и

специфические данные труб, получаемые блоком сбора специфических данных труб, включают в себя измеренную длину каждой из множества металлических труб,

при этом блок определения труб определяет из множества металлических труб по меньшей мере одну металлическую трубу, измеренная длина которой не превосходит указанный верхний предел.

9. Система поддержки использования металлических труб по любому из пп.1-8, в которой данные об условиях использования включают в себя данные, указывающие степень риска того, что резьбовое соединение металлических труб, затянутое на этапе производства, может ослабнуть в окружающей среде, в которой размещены металлические трубы, и

специфические данные труб, получаемые блоком сбора специфических данных труб, включают в себя данные, указывающие момент затяжки резьбового соединения для множества металлических труб,

при этом для принятия решения о соотношении соединения между по меньшей мере двумя трубами из множества металлических труб блок определения труб принимает решение о размещении металлической трубы, обладающей подходящим моментом затяжки для той степени риска, которая указана данными об условиях использования.

10. Система поддержки использования металлических труб по любому из пп.1-9, в которой данные об условиях использования включают в себя данные, указывающие степень риска разрушения или вызванного коррозией утонения стенки металлической трубы в окружающей среде, в которой необходимо разместить металлическую трубу, и

специфические данные труб, получаемые блоком сбора специфических данных труб, включают в себя данные, указывающие повреждения каждой из множества металлических труб,

при этом для принятия решения о соотношении соединения между по меньшей мере двумя трубами из множества металлических труб блок определения труб принимает решение о размещении металлической трубы, обладающей повреждениями, допустимыми для той степени риска разрушения, или вызванным коррозией утонением стенки, которая указана данными об условиях использования.

11. Система поддержки использования металлических труб по любому из пп.1-10, в которой специфические данные труб включают в себя данные, указывающие длину и вес каждой из множества металлических труб,

причем если заданное количество металлических труб соединено с образованием набора, и при обеспечении множества таких наборов, блок определения труб определяет для получения каждого набора такую комбинацию заданного количества металлических труб в каждом наборе, чтобы получаемые наборы металлических труб обладали примерно одинаковыми длиной или весом.

12. Способ обработки данных для реализации системы поддержки использования металлических труб по любому из пп.1-11.

13. Энергонезависимый носитель, на котором сохранена программа поддержки использования металлических труб, обуславливающая реализацию посредством компьютера блоков системы поддержки использования металлических труб по любому из пп.1-11.