분출 방지기 감시 시스템 및 그 사용 방법

분출 방지기 감시 시스템 및 그 사용 방법{BLOWOUT PREVENTER MONITORING SYSTEM AND METHOD OF USING SAME}

관련출원에 대한 교차 -참조

본 출원은 2013년 2월 21일자로 출원된 미국 임시 출원 제61/767,685호에 대한 우선권을 향유하고, 그 전체 내용은 여기에 참조로 합체되어 있다.

기술 분야

본 발명은 일반적으로 유정 작업을 수행하는 기술에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 예컨대 분출 방지기를 감시하는 것을 포함하는 분출을 방지하는 기술에 관한 것이다.

유전 작업은 유용한 다운홀 유체(downhole fluid)를 탐지 및 수집하도록 수행될 수 있다. 오일 리그(oil rig)가 유정에 위치되고, 시추 툴(drilling tool) 등의 다운홀 툴이 지하 매장지에 도달되도록 지중으로 전개된다. 다운홀 툴이 요구된 매장지에 도달되는 웰보어(wellbore)를 형성하면, 케이싱이 웰보어 내의 제자리로 부착될 수 있고, 웰보어는 매장지로부터의 유체의 생산을 개시하도록 완성된다. '튜브(tubular)' 또는 '튜브형 스트링(tubular string)'으로서 불리는, 파이프, 일부의 다운홀 툴, 케이싱, 시추 파이프, 라이너, 코일형 튜브, 생산 튜브, 와이어라인(wireline), 슬리크 라인(slickline) 또는 웰보어 내에 위치되는 다른 튜브형 부재 등의 다운홀 튜브형 장치 그리고 드릴 칼라(drill collar), 툴 조인트, 드릴 비트, 로깅 툴(logging tool), 패커(packer) 등의 관련된 구성 요소가 표면으로의 지하 유체의 이동을 가능케 하도록 웰보어 내에 위치될 수 있다.

지하 유체의 누출은 지하 유체가 웰보어로부터 방출되면 환경적인 위협을 제기할 수 있다. 웰보어 내의 튜브 주위에 밀봉부를 형성하여 유체가 표면으로 이동될 때에 그 누출을 방지하는 분출 방지기(BOP: blow out preventer) 등의 장비가 그 주위에 위치될 수 있다. BOP는 웰보어 내의 튜브를 밀봉 및/또는 절단하도록 작동될 수 있는 파이프 램(pipe ram) 또는 전단 램(shear ram) 등의 선택적으로 작동 가능한 램 또는 램 보닛(ram or ram bonnet)을 가질 수 있다. 튜브를 절단하는 BOP의 일부 예가 미국 특허/출원 제20110000670호; 제7,814,979호; 및 제7,367,396호에서 제공된다. 일부 경우에, 예컨대 BOP가 요구에 따라 수행되지 않을 때에 또는 부품이 BOP 상에서 고장날 때에 BOP를 정비할 것이 필요할 수 있다.

적어도 1개의 태양에서, 본 발명은 유정에서 분출 방지기를 감시하는 분출 방지기 유닛에 관한 것이다. 분출 방지기는 지하 조성물로부터 생산되는 유체의 누출을 방지하는 밀봉부를 형성하도록 작동 가능하다. 분출 방지기 유닛은 유정으로부터 유정 데이터를 수용하도록 그에 동작 가능하게 연결 가능하고 이들 사이에 통신 링크를 갖는 복수개의 유정 데이터베이스, 통신 링크를 통해 복수개의 유정 데이터베이스 사이에서 유정 데이터를 선택적으로 방향 전환하도록 이들에 동작 가능하게 연결 가능하고 방향 전환된 유정 데이터로부터 분출 방지기 파라미터를 결정하는 프로세서를 포함하는 적어도 1개의 제어 유닛 그리고 복수개의 유정 데이터베이스에 동작 가능하게 결합되는 분출 방지기 출력부를 포함한다. 분출 방지기 출력부는 사용자에 의해 접근 가능하고, 분출 방지기 파라미터를 선택적으로 표시하고 그에 의해 분출 방지기 상태가 사용자에 의해 관찰 가능하게 하는 분출 방지기 계기판을 포함한다.

유정 데이터는 램 블록 데이터를 포함할 수 있고, 분출 방지기 파라미터는 램 블록 파라미터를 포함하고, 이 때에 분출 방지기 계기판은 램 블록 파라미터를 표시한다. 램 블록 파라미터는 힘 변위, 램 사이클, 압력, 온도, 위치, 유체 유동, 장비, 고무 및/또는 이력 데이터를 포함할 수 있다. 유정 데이터베이스는 분출 방지기 데이터베이스 및 복수개의 서브데이터베이스를 포함할 수 있다. 유정 데이터베이스는 통신 링크에 의해 복수개의 서브데이터베이스에 동작 가능하게 연결되는 분출 방지기 데이터베이스를 포함할 수 있다. 서브데이터베이스는 계기판 데이터베이스, 힘 변위 데이터베이스, 사이클 데이터베이스, 장비 데이터베이스 및/또는 보고서 데이터베이스를 포함할 수 있다.

계기판은 계기판 데이터베이스, 힘 변위 데이터베이스 및 사이클 데이터베이스에 통신 링크에 의해 동작 가능하게 연결될 수 있다. 분출 방지기 출력부는 장비 출력부를 포함할 수 있다. 장비 출력부는 계기판 데이터베이스, 힘 변위 데이터베이스, 사이클 데이터베이스 및 장비 데이터베이스에 통신 링크에 의해 동작 가능하게 연결될 수 있다. 분출 방지기 출력부는 보고서 관리자를 포함할 수 있고, 보고서 관리자는 보고서 데이터베이스에 통신 링크에 의해 동작 가능하게 연결된다. 사용자는 유정 데이터베이스에 입력을 제공할 수 있다. 계기판은 고수준 건강 상태 및 통신 툴을 포함할 수 있다. 분출 방지기 출력부는 장비 출력부 및 보고서 출력부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 계기판은 압력, 온도, 힘 변위 및 고무 변위를 포함하는 표시자(indicator)를 표시할 수 있다. 계기판은 표면 장비, 하부 마린 라이저 패키지(low marine riser package), 스택(stack), 리드백(readback), 플렉스조인트(flexjoint), 일반항목(common), 힘 변위 및 유동 중 적어도 하나의 디스플레이를 포함한다.

또 다른 태양에서, 본 발명은 유정을 위한 감시 시스템에 관한 것이다. 유정은 지하 조성물로부터 유체를 생산한다. 감시 시스템은 유체의 누출을 방지하는 밀봉부를 형성하도록 작동 가능한 분출 방지기 그리고 분출 방지기에 동작 가능하게 연결 가능한 분출 방지기 유닛을 포함한다. 분출 방지기는 지하 조성물로부터 생성된 유체의 누설을 방지하도록 밀봉부를 형성하게 작동할 수 있다. 분출 방지기 유닛은 유정으로부터 유정 데이터를 수용하도록 그에 동작 가능하게 연결 가능하고 이들 사이에 통신 링크를 갖는 복수개의 유정 데이터베이스, 통신 링크를 통해 복수개의 유정 데이터베이스 사이에서 유정 데이터를 선택적으로 방향 전환하도록 이들에 동작 가능하게 연결 가능하고 방향 전환된 유정 데이터로부터 분출 방지기 파라미터를 결정하는 프로세서를 포함하는 적어도 1개의 제어 유닛 그리고 복수개의 유정 데이터베이스에 동작 가능하게 결합되는 분출 방지기 출력부를 포함한다. 분출 방지기 출력부는 사용자에 의해 접근 가능하고, 분출 방지기 파라미터를 선택적으로 표시하고 그에 의해 분출 방지기 상태가 사용자에 의해 관찰 가능하게 하는 분출 방지기 계기판을 포함한다.

감시 시스템은 분출 방지기 유닛에 사용자를 동작 가능하게 연결하는 인터페이스를 또한 포함할 수 있다. 인터페이스는 사용자에게 계기판을 표시하고 사용자로부터 입력을 수용하는 컴퓨터를 포함할 수 있다. 감시 시스템은 분출 방지기 유닛과 분출 방지기 사이의 통신 링크, 유정에서의 표면 유닛 및/또는 분출 방지기로부터 데이터를 수집하도록 그에 동작 가능하게 연결되는 유정 센서를 또한 포함할 수 있다. 유정 센서는 복수개의 데이터베이스 사이에서 데이터를 교환하도록 이들에 동작 가능하게 연결될 수 있다.

마지막으로, 또 다른 태양에서, 본 발명은 유정에서 분출 방지기를 감시하는 방법에 관한 것이다. 분출 방지기는 지하 조성물로부터 생산되는 유체의 누출을 방지하는 밀봉부를 형성하도록 작동 가능하다. 상기 방법은, 유정에서 분출 방지기에 분출 방지기 유닛을 동작 가능하게 연결하는 단계와(분출 방지기 유닛은 복수개의 유정 데이터베이스, 적어도 1개의 제어 유닛 그리고 분출 방지기 출력부를 포함함); 통신 링크를 통해 유정과 복수개의 유정 데이터베이스 중 하나 이상 사이에서 유정 데이터를 선택적으로 교환하는 단계와; 복수개의 유정 데이터베이스 중 하나 이상에 의해 수용되는 유정 데이터로부터 분출 방지기 파라미터를 결정하는 단계와; 사용자에게 분출 방지기 출력부를 제공하는 단계로서, 분출 방지기 출력부는 결정된 분출 방지기 파라미터를 표시하는 분출 방지기 계기판을 포함하는, 단계를 포함한다.

분출 방지기 파라미터는 램 블록 파라미터일 수 있고, 제공하는 단계는 램 블록 동작의 변화가 결정될 수 있도록 시간에 따라 사용자에게 램 블록 파라미터를 표시하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은, 유정으로부터 유정 데이터를 수집하는 단계로서, 유정 데이터는 분출 방지기 데이터를 포함하는, 단계; 분출 방지기 파라미터를 기초로 하여 정비 스케줄을 결정하는 단계; 유정 데이터를 기초로 하여 보고서를 발생시키는 단계; 분출 방지기 파라미터가 범위 이탈 상태일 때에 사용자에게 경고하는 단계; 사용자로부터 입력을 수용하고 입력을 기초로 하여 유정 작업을 실시하는 단계; 유정 데이터를 분석하는 단계; 분석된 데이터를 기초로 하여 분출 방지기 출력부를 발생시키는 단계; 실시간으로 복수개의 위치에서 사용자에게 분출 방지기 출력부를 전달하는 단계; 복수개의 위치로부터의 유정 데이터를 통합하는 단계와; 통합된 데이터를 기초로 하여 분출 방지기 출력부를 업데이트하는 단계; 및/또는 업데이트된 분출 방지기 출력부를 기초로 하여 실시간으로 유정에서의 분출 방지기 동작을 조정하는 단계를 또한 포함할 수 있다. 결정하는 단계는 유정 데이터를 수집 및 분류하는 단계를 포함할 수 있다.

위에서 간략하게 요약된 본 발명의 더 구체적인 설명이 첨부 도면에 도시되어 있는 그 실시예를 참조하여 수행될 수 있다. 그러나, 첨부 도면은 예시 실시예를 도시하고 그에 따라 그 범주를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다는 것이 주목되어야 한다. 도면은 반드시 일정한 비율로 작도될 필요는 없고, 일부의 특징부 그리고 도면들 중 일부의 도면이 비율 면에서 과장된 상태로 또는 명료화 및 간결화를 위해 개략적으로 도시될 수 있다.
도 1은 분출 방지기(BOP) 및 BOP 감시 시스템을 갖는 해상 유정의 개략도를 도시하고 있다.
도 2는 BOP의 수직 단면도이다.
도 3은 BOP의 힘 변위 곡선을 도시하는 그래프이다.
도 4는 BOP 통신 시스템의 개략도이다.
도 5a는 BOP 감시 시스템의 개략도이다. 도 5b는 도 5a의 BOP 감시 시스템의 일부의 개략도이다.
도 6a 및 6b는 BOP 계기판을 도시하는 개략도이다.
도 7a-7d, 7da-7db, 7e-7f, 7fa-7fd, 7ga-7gb 및 7h는 다양한 세부 BOP 계기판을 도시하는 개략도이다.
도 8a-8c는 BOP를 감시하는 방법을 도시하는 흐름도이다.

후속되는 설명은 예시의 장치, 방법, 기술 및/또는 본 발명의 기술을 실시하는 예시의 장치, 방법, 기술 및/또는 명령 시퀀스를 포함한다. 그러나, 설명된 실시예는 이들 특정한 세부 사항 없이 실시될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

분출 방지기(BOP)는 예컨대 분출 중에 유정 주위에 밀봉부를 제공하도록 그 주위에 위치된다. 고장을 검출 및/또는 방지하기 위해, 유정 및/또는 BOP의 다양한 부분을 감시하는 것이 바람직할 수 있다. BOP 감시 시스템이 다양한 BOP 파라미터를 측정하여 BOP의 동작에서 문제점을 표시할 수 있는 잠재적인 BOP 이상을 검출하도록 제공된다. 예컨대, BOP가 적절하게 수행 중인지를 결정하는 램 내의 고무의 양, 압력, 힘, 시간 등의 BOP 파라미터가 측정 및 분석될 수 있다.

BOP 감시 시스템은 BOP 및/또는 유정에 대해 측정, 분석, 보고, 조정 및/또는 그렇지 않으면 상호 작용하도록 센서, 프로세서, 제어기 및 다른 장치를 포함하거나 이들에 결합될 수 있다. BOP 감시 시스템은 또한 1개 이상의 현장 또는 원격 위치와 통신할 수 있다. 연속 피드백이 BOP 및/또는 다른 동작을 제어하게 하는 실시간 감시가 제공될 수 있다.

도 1은 BOP 감시 시스템(101)을 갖는 해양 유정(100)을 도시하고 있다. 해양 유정이 도시되어 있지만, 유정은 육상 기반형일 수 있다. 유정(100)은 표면 시스템(102) 및 해저 시스템(104)을 갖는다. 표면 시스템(102)은 리그(106), 플랫폼(108)(또는 선박) 및 표면 유닛(110)을 포함할 수 있다. 표면 유닛(110)은 플랫폼(108)에, 별개의 선박 상에 및/또는 유정(100)에 대해 근접 또는 원격 위치에 위치되는 1개 이상의 유닛, 툴, 제어기, 프로세서, 데이터베이스 등을 포함할 수 있다.

해저 시스템(104)은 플랫폼(108)으로부터 해저부(114)까지 연장되는 도관(112)을 포함한다. 해저 시스템(104)은 웰보어(120) 내로 연장되는 튜브(118)를 갖는 웰헤드(wellhead)(116), BOP(122) 그리고 해저 유닛(124)을 추가로 포함한다. BOP(122)는 웰보어(120)를 밀봉하기 위해 전단 및/또는 밀봉을 위한 램 조립체(126)를 갖는다.

표면 시스템(102) 및 해저 시스템(104)에는 표면 시스템(102) 및/또는 해저 시스템(104)을 제어하도록 다양한 위치에 위치되는 표면 유닛(110) 및/또는 해저 유닛(124) 등의 1개 이상의 제어 유닛이 제공될 수 있다. 통신 링크(128)가 유닛과 유정(100)의 다양한 부분 사이의 통신을 위해 제공될 수 있다.

BOP(122)는 BOP 동작을 감시하도록 BOP 감시 시스템(101)에 결합될 수 있다. BOP 감시 시스템(101)은 여기에서 더 충분하게 설명되는 것과 같이 데이터를 수집하고 다양한 위치와 통신하고 파라미터를 측정하고 결과를 분석하고 보고서를 발생시키고 및/또는 동작을 조정하도록 BOP(122) 및/또는 유정(100)의 다른 부분 및/또는 해양 위치에 결합될 수 있다. BOP 감시 시스템(101)은 예컨대 유닛(110, 124) 및/또는 통신 링크(128)를 통해 BOP(122)와 통신할 수 있다. BOP 감시 시스템(101)은 유정(100)에 대해 현장 또는 원격 위치에 위치될 수 있다. BOP 감시 시스템(101)이 통신 링크(128)를 통해 BOP(122)에 결합되는 것으로서 도시되어 있지만, BOP 감시 시스템(101)은 제어 유닛(110, 124), 표면 시스템(102), 다운홀 시스템(104) 및/또는 다른 위치들 중 하나 이상 내로 합체될 수 있다. 센서가 선택 사항으로 BOP 감시 시스템(101)의 일부로서 제공될 수 있거나 정보를 제공하도록 그에 결합될 수 있다.

도 2는 도 1의 BOP(122)로서 사용 가능한 예시의 BOP(222)를 도시하고 있다. BOP(222)는 다수개의 램(232)을 갖는 하우징(230)을 포함하고, 램(232)은 작동기(234)에 의해 그 내에서 이동 가능하게 위치 가능하다. 작동기(234)는 램(232)을 선택적으로 연장 및 후퇴시키는 램 로드(233) 및 실린더(235)를 포함할 수 있다. 파이프(118)는 하우징(230)을 통해 연장된다. 램(232)은 하우징의 통로(236) 내에 위치 가능하고, 파이프(118)를 밀봉 및/또는 절단하도록 파이프(118)와 결합 상태로 선택적으로 이동 가능하다. 작동기(234)는 유닛(예컨대, 도 1의 110, 124)에 의해 선택적으로 작동될 수 있다. 일부 경우에, 램(232)은 BOP(222)에 연결되는 웰헤드 주위에 밀봉부를 형성하도록 파이프(118)와 접촉되지 않는 상태로 BOP(222) 내로의 결합을 위해 연장될 수 있다.

램(232)은 밀봉부를 형성하도록 그 내에 밀봉부(238)를 갖는다. 밀봉부(238)는 램(232)이 파이프(118)에 대해 이동됨에 따라 이동 가능한 고무 및/또는 탄성중합체 재료로 제조될 수 있다. 밀봉부 센서(240a) 및 작동기 센서(240b) 등의 센서가 압력, 온도, 위치, 힘 변위, 램 사이클, 밸브 압력, 유체 유동, 장비, 고무, 이력 데이터 및/또는 다른 파라미터 등의 BOP 파라미터를 측정하도록 BOP(222) 주위에 위치될 수 있다. 이들 측정된 파라미터는 BOP(222)가 적절하게 기능 중인지 및/또는 밀봉부가 파이프(118) 주위에 적절하게 수립될 수 있는지 등의 BOP(222)의 동작에 대한 정보를 제공할 수 있다. [도 1의 BOP 감시 시스템(101)과 동일할 수 있는] BOP 감시 시스템(201)이 BOP(222)로부터 예컨대 센서(240a, b)로부터 데이터를 수용하도록 그에 결합된다.

센서(240a)는 BOP 밀봉부(238)의 성능을 감시하도록 BOP 램(232) 주위에 위치될 수 있다. 예컨대, BOP 밀봉부(238)의 고무가 마모됨에 따라, BOP 밀봉부(238) 내의 고무의 양이 변화될 수 있다. 고무의 양의 변화는 예컨대 시스템에 문제가 있는지를 결정하도록 다양한 간격으로 센서(240a)에 의해 검출되어 BOP 감시 시스템(201)에 의해 감시될 수 있다. BOP 밀봉부(238) 내의 고무는 검출 가능한 양으로 BOP 램(232)으로부터 배출될 수 있다.

센서(240b)가 또한 BOP 램(232) 및 작동기(234)의 성능을 감시하도록 BOP 램(232) 주위에 제공될 수 있다. 예컨대, 사이클 또는 결합의 횟수 그리고 작동기의 로드(rod)(233) 및 실린더(235)로써 램(232)을 구동하는 데 필요한 힘 및/또는 시간의 크기는 그 잠재적인 고장을 표시하도록 센서(240b)에 의해 측정되어 BOP 감시 시스템(201)에 의해 분석될 수 있다. 힘 곡선이 파이프(118) 주위의 제자리로 램(232)을 작동시키는 데 사용되는 힘을 도시하도록 작도될 수 있다. 마모 또는 고장이 발생될 수 있는지를 결정하는 힘 곡선에 대한 변화가 검사될 수 있다.

도 3은 도 2의 BOP(222) 등의 BOP의 힘 곡선을 도시하는 예시의 그래프(300)를 도시하고 있다. 그래프(300)는 BOP의 램에 대해 힘 F(y-축) 대 변위 δ(x-축)를 표시하고 있다. 시간에 따른 다수개의 측정치가 발생되고, 선(333a-g)으로서 각각 도시되어 있다. 선(333a-g)은 x-축을 따라 변위의 점차적인 시프트를 보여준다. 이러한 시프트는 BOP에 대한 마모를 표시할 수 있는 시간에 따른 압력 및 지연의 증가를 표시할 수 있다. 이러한 정보는 예컨대 정비 또는 동작 조정이 요구될 수 있는지를 결정하는 데 사용될 수 있다. 이러한 정보는 BOP 감시 시스템(201) 및/또는 제어 유닛(예컨대, 도 1의 110, 124)을 통해 BOP(222)에 대해 수집, 분석 및/또는 피드백될 수 있다. 이러한 정보는 결정을 수행하도록 조작자 또는 기술 팀에 의해 사용될 수 있다. 일부 경우에, 정보는 실시간으로 또는 필요에 따라 조정을 수행하도록 제어 유닛으로 자동으로 피드백될 수 있다.

도 4는 다양한 위치들 사이에서 BOP 정보를 통신하는 예시의 통신 시스템(또는 네트워크)(442)을 도시하고 있다. 도 4에 도시된 것과 같이, BOP(422)가 통신 시스템(442)을 통해 1개 이상의 현장 또는 원격 위치에 통신 가능하게 결합될 수 있다. BOP(422)는 예컨대 통신 링크(428)를 사용하여 해상 선박(444)에 결합된다. 이러한 통신 링크는 도 1의 BOP(122)와 표면 유닛(110) 사이의 통신 링크(128)와 유사할 수 있다. 통신 링크(428)는 다양한 통신 장치를 통해 이들 사이에서 신호를 교환하도록 유선 또는 무선 연결될 수 있다. 예컨대, 해상 선박(444)은 위성(448)을 통해 원격 위치(446)에 결합되는 것으로서 도시되어 있다. 이러한 예는 BOP(422)와 현장 선박(444) 및 원격 위치(446) 사이의 통신 네트워크(442)를 보여준다. 1개 이상의 통신 링크가 BOP(422)와 현장, 원격 및 다른 위치 등의 1개 이상의 위치 사이에 제공될 수 있다. 통신 링크는 1개 이상의 위치에서의 1인 이상의 개인이 BOP(422)에 관하여 통신하게 하도록 제공될 수 있다.

도 5a는 유정(500)의 BOP 감시 시스템(501)을 도시하고 있다. 유정(500)은 플랫폼(508) 아래에 배치되는 BOP(522)를 포함한다. BOP(522)는 도 1의 BOP(122) 및/또는 도 2의 BOP(222)와 유사할 수 있다. 유정(500)은 BOP(522)에 결합되는 센서(540a, b)를 가질 수 있다. 유정(500)은 유정 데이터를 수집하는 데이터베이스(511a-c)를 보유한 표면 유닛(510)을 또한 갖는다.

데이터가 BOP 감시 시스템(501)으로부터 수집되어 유정에 있는 이력기 상에 저장된다. 데이터베이스(511a-c)는 각각 예컨대 리그측, 장비(예컨대, RIGMS ^TM ) 및 블랙박스 데이터베이스[예컨대, 블랙박스(BLACKBOX) SR ^TM ]일 수 있다. 블랙박스 데이터베이스는 사후 재난 분석을 위해 BOP 감시 시스템(501) 및/또는 유정(500)으로부터의 데이터를 저장하도록 리그 상에 있는 강화 메모리 모듈일 수 있다. RIGMS ^TM 및 블랙박스 SR ^TM 은 내셔널 오일웰 바르코(NATIONAL OILWELL VARCO) ^TM (www.nov.co 참조)로부터 상업적으로 이용 가능하다. 1개 이상의 센서, 제어 유닛, 데이터베이스, 프로세서, 컴퓨터 및 다른 장치가 유정에 관한 데이터를 수집하도록 유정에 제공될 수 있다. 다양한 제어기, 송수신기 또는 다른 장치가 데이터를 전달하고 및/또는 유정 작업을 제어하도록 유정 주위에 제공될 수 있다.

이러한 도면에 도시된 것과 같이, BOP 감시 시스템(501)은 위성(548) 등의 통신 링크 그리고 BOP 유닛(550)을 포함한다. 위성(548)은 유정(500)과 BOP 유닛(550) 사이의 통신을 제공한다. 위성(548)은 센서(540a, b) 및/또는 표면 유닛(510)에 의해 수집되는 데이터 등의 유정으로부터의 데이터를 수용하는 데 사용될 수 있다. BOP 유닛(550)은 원격 위치에 있는 것으로 도시되어 있지만, 선택 사항으로 부분적으로 또는 전체적으로 현장 또는 원격 위치에 있을 수 있다. BOP 유닛(550)은 또한 위성(548)에 의해 유정(500)에 링크되는 것으로서 도시되어 있지만, 1개 이상의 통신 링크가 사용될 수 있다.

BOP 유닛(550)은 BOP 데이터베이스(554), BOP 서브데이터베이스(556a-e) 및 BOP 출력부(558a-c)를 포함한다. BOP 데이터베이스(554)는 BOP(522) 및/또는 유정(500)에 관한 데이터를 수용한다. BOP 데이터베이스(554)는 센서(540a, b)로부터의 측정된 데이터, 이력 데이터, 데이터 엔트리 또는 다른 데이터를 수용할 수 있다. 데이터베이스(554) 내의 데이터의 일부 또는 모두가 BOP 서브데이터베이스(556a-e) 중 하나 이상으로 방향 전환될 수 있다. BOP 서브데이터베이스(556a-e)는 계기판 데이터베이스(556a), 힘 변위 데이터베이스(556b), 사이클 데이터베이스(556c), 장비(또는 RIGMS ^TM ) 데이터베이스(556d) 및 보고서 데이터베이스(556e)를 포함한다. BOP(522)에 관한 데이터를 수용하여 변화 또는 미리 결정된 상태가 존재하는지를 결정하는 하나 이상의 데이터베이스 및 출력부가 다양한 태양의 BOP(522)에 연결될 수 있다.

데이터가 BOP 서브데이터베이스(556a-e)와 BOP 출력부(558a-c) 사이에서 선택적으로 방향 전환된다. BOP 출력부(558a-c)는 계기판 출력부(558a), 장비 출력부(558b) 및 보고서 출력부(558c)를 포함한다. BOP 서브데이터베이스(556a-e)는 데이터를 수용 및 조작하여 BOP 출력부(558a-c)의 각각으로 데이터를 보낸다. 데이터베이스는 데이터를 조작하도록 일부의 데이터베이스 및/또는 출력부로 데이터를 선택적으로 방향 전환할 수 있다. 예컨대, 데이터는 조합 및 분석을 위해 분류될 수 있다. 데이터가 화살표에 의해 표시된 것과 같이 BOP 감시 시스템(501)의 다양한 부분들 사이에서 교환될 수 있다.

데이터베이스는 다양한 프로세서, 제어기, 통신 장치 또는 계산, 분석, 전달 및 다른 데이터 조작 등의 다양한 기능을 수행하는 다른 장치를 또한 가질 수 있다. 예컨대, BOP 서브데이터베이스(556a-e)의 각각은 BOP 제어 유닛(557a-e)을 가질 수 있고 및/또는 BOP 서브데이터베이스(556a-e) 중 하나 이상으로 방향 전환되는 데이터를 선택적으로 방향 전환, 제어, 분석, 조합 및/또는 그렇지 않으면 조작하도록 1개 이상의 BOP 제어 유닛(557f)에 동작 가능하게 연결 가능할 수 있다. BOP 제어 유닛(557a-f) 중 하나 이상이 BOP 서브데이터베이스(556a-e) 및/또는 출력부(558a-c) 사이에서 데이터를 선택적으로 교환하는 데 사용될 수 있다. BOP 제어 유닛(557a-f)은 또한 사용자(551)에 의한 사용 및/또는 접근을 위해 요구에 따라 계기판(558a-c) 상에 데이터를 선택적으로 표시하는 데 사용될 수 있다.

BOP 서브데이터베이스(556a-e) 및/또는 BOP 제어 유닛(557a-f)은 정보를 발생시켜 사용자에게 공차 이탈 상태를 경고하는 다양한 경보를 제공하는 데 사용될 수 있다. 경보는 논리 영역 단위로 결속될 수 있고, 임의의 개별 구성 요소 경보의 중요한 성격을 빠르게 식별하는 것을 돕도록 계기판(558a) 등의 다양한 출력부(558a-c)를 통해 사용자(551)에게 제시될 수 있다. 이들 상호 작용 데이터베이스 및 스크린은 사용자가 전체적인 BOP 건강 상태를 결정하기 위한 노력으로 경보와 이벤트 사이의 관계를 관찰하게 한다.

계기판 데이터베이스(556a)는 적절한 아날로그 데이터, 위치 데이터, 위치 이력, 경보 및 이벤트 보고서 그리고 건강 상태 스트랩(health strap) 등의 BOP 시스템의 건강 상태의 고수준 개관에 대한 정보를 수집하는 데 사용될 수 있다.

힘 변위 서브데이터베이스(556b)가 BOP 램의 이동에 관한 데이터를 수집한다. 이러한 데이터는 예컨대 유동 계산기(flow totalizer) 및 압력 전송기 데이터를 포함할 수 있다. 압력, 온도, 위치, 힘 변위, 램 사이클, 밸브 압력, 유체 유동, 장비, 고무, 이력 데이터 및/또는 다른 유정 데이터 등의 다른 BOP 데이터가 또한 포함될 수 있다. 이러한 데이터는 장비(예컨대, 램 피스톤) 이동의 거리 등의 BOP(522)의 동작을 평가하는 데 사용될 수 있다. 이러한 정보는 주어진 사이클의 지속 시간을 결정하고 미국 석유 연구소(API: American Petroleum Institute) 가이드라인이 (예컨대, 성능에 대한 감사를 가능케 하도록) 준수될 수 있는 것을 확인하기 위해 계산을 통해 진행될 수 있다. 환형 요소 및 램 블록 밀봉부 등의 고무 제품 내에 저장된 에너지가 또한 결정될 수 있다. 힘 곡선이 제공된 데이터로부터 발생될 수 있다. 각각의 힘 곡선에 대한 경사의 델타를 측정함으로써, 예측이 잠재적인 구성 요소 고장에 관해 (자동으로 또는 수동으로) 수행될 수 있다.

사이클 서브데이터베이스(556c)가 BOP 시스템 내의 각각의 밸브로부터의 사이클 카운트를 관리한다. 사이클 중의 유동 그리고 사이클 중의 압력이 또한 기록될 수 있다. 이러한 사이클 데이터 세트는 각각의 개별 사이클과 관련하여 저장될 수 있다. 사이클 서브데이터베이스(556c)는 또한 장비 서브데이터베이스(556d)를 위한 데이터를 위한 보유 영역으로서 작용할 수 있다.

장비 서브데이터베이스(556d)가 자산 사용 등의 장비 파라미터를 추적한다. 작업 명령이 이들이 구성되는 방법을 기초로 하여 자동으로 또는 수동으로 발생될 수 있다. 예컨대, 서브데이터베이스(556a, b, c)가 이력, 사용 및 경보 데이터로써 장비 서브데이터베이스(556d) 내로 데이터를 반영할 수 있다. 장비 서브데이터베이스(556d)가 작업 명령이 발생되게 하고 정비가 수행되게 하는 미리 결정된 설정점 및/또는 한계를 가질 수 있다. 재고품 위치 및 저장 한계가 또한 이들이 작업 명령과 상호 작용함에 따라 추적될 수 있다.

보고서 서브데이터베이스(556e)는 최종 사용자가 서브데이터베이스(556a-d)로부터 데이터에 접근하게 한다. 접근된 데이터는 특정한 시점을 수집하고, 경보 및 이벤트를 기초로 하여 일간 및 즉석 보고서를 발생시킨다. 보고서는 내부 및/또는 외부 사용자에게 경보를 제공하는 데 사용될 수 있다. 이러한 보고서 및/또는 경보는 활동이 발생되었거나 발생되어야 하는 것을 표시할 수 있다. 즉석 보고서가 또한 제공될 수 있다.

도시된 것과 같이, 계기판 서브데이터베이스(556a), 힘 변위 서브데이터베이스(556b), 사이클 서브데이터베이스(556c) 및 장비 서브데이터베이스(556d)의 각각은 고수준 건강 상태 및 통신 툴 계기판(558a) 및 장비 정비 추적부(558b)를 통해 사용자(551)와 정보를 교환한다. 보고서 관리자(558c)는 보고서 서브데이터베이스(556e)를 통해 BOP 서브데이터베이스(554)와 데이터를 교환한다. 데이터 및 입력은 BOP 유닛(550)에 의해 선택적으로 분류, 제시, 분석 및/또는 처리될 수 있다. 데이터는 미리 결정된 분류 및/또는 기준을 기초로 하여 방향 전환될 수 있다. 데이터는 분석 및/또는 제시를 위한 미리 결정된 설정을 사용하여 선택적으로 조합될 수 있다.

BOP 출력부(558a-c)는 계기판 출력부(558a)로부터의 디스플레이를 발생시킬 수 있다. 출력부(558a-c)는 소프트웨어 및/또는 사용자(551)에 의해 사용 가능한 모니터, 입력부(예컨대, 키보드, 마우스, 마이크 등), 프로세서, 컴퓨터, 통신 링크[예컨대, 이더넷(Ethernet), 무선, 케이블, 유선 등] 등의 하드웨어를 포함할 수 있다. BOP 툴들 중 하나 이상이 계기판(558)을 발생시키는 데 사용될 수 있다. 계기판 출력부(558a)는 고수준 건강 상태 및 통신 툴을 포함할 수 있다. 계기판 출력부(558a)는 사용자를 위한 디스플레이를 발생시키는 데 사용될 수 있다. 계기판(558)은 텍스트 및/또는 그래픽 형태로 다양한 파라미터를 표시하는 데 사용될 수 있다. 디스플레이는 사용자 관찰을 위해 필요에 따라 선택적으로 조정될 수 있다.

BOP 감시 시스템(501)은 1개 이상의 위치에서의 사용자(551) 중 1인 이상에 의한 수용을 위한 출력부(558a-c)를 제공한다. 이러한 정보는 현장 및 원격 위치에서의 다양한 사용자가 수용되는 정보에 대해 협력하게 하는 데 사용될 수 있다. 다양한 사용자(551)가 지원, 데이터 해석, 분석 및 의사 결정을 제공하도록 접근될 수 있다. 사용자(551)로부터의 입력이 분석 및 출력부를 더욱 개선하도록 데이터베이스 및/또는 출력부에 반영될 수 있다.

도 5b에 도시된 것과 같이, 사용자(551)는 인터페이스(555)를 통해 출력부(558) 및 BOP 서브데이터베이스와 접속할 수 있다. 인터페이스(555)는 예컨대 스크린 또는 모니터(551), 키보드(557a), 마우스(557b) 및 프로세서(561)를 갖는 컴퓨터의 형태로 되어 있을 수 있다. 사용자(551)는 화살표 553에 의해 표시된 것과 같이 BOP 유닛(550)으로부터의 데이터로부터 정보를 수용한다. 사용자(551)는 또한 화살표 559에 의해 표시된 것과 같이 BOP 유닛(550)으로 정보를 입력할 수 있다. 이러한 사용자 정보는 서브데이터베이스(556a-e) 중 하나 이상 내로 합체될 수 있는 사용자 데이터를 포함할 수 있다.

도 5a 및 5b를 참조하면, [예컨대, 유정(500)으로부터의] 데이터가 데이터 수집을 위해 육상 데이터베이스 등의 1개 이상의 위치로 보내질 수 있다. 데이터가 RIGMS ^TM 등의 장비 관리 시스템 내로 접속되어 보내질 수 있다. 실시간 힘 변위 계산이 BOP 시스템을 구성하는 구성 요소의 건강 상태를 감시하는 것을 돕도록 수행될 수 있다. 이러한 데이터는 예컨대 램/환형 사이클 지속 시간, 램/환형 고무 제품 건강 상태, 램/환형 피스톤 건강 상태, 각각의 사이클 중에 밸브 상에 인가되는 힘, 사이클 카운트 등을 결정하도록 수집될 수 있다.

출력부(558a-c)는 사용자(551) 중 1인 이상에 의해 분석될 수 있다. 사용자(551)는 정보를 수용, 분석 및 조정하는 개인 엔지니어 또는 엔지니어링 팀일 수 있다. 예컨대, 사용자는 추가의 검토를 위해 상당히 적절한 것 또는 잘못되어 삭제될 것으로서 데이터의 부분을 선택할 수 있다. 사용자(551)는 또한 BOP 유닛(550) 내로 피드백되도록 추가의 데이터 또는 개선된 버전의 데이터를 입력할 수 있다. 이러한 방식으로, BOP 유닛(550)은 새로운 정보 및 분석이 수용됨에 따라 계속하여 업데이트될 수 있다. 이러한 피드백은 다양한 관점 및 정보를 기초로 하여 다중 위치로부터 지식 및/또는 데이터를 합체할 수 있다.

사용자(551) 및/또는 BOP 유닛(550)의 다른 부분이 또한 프로세서, 제어기, 메모리, 컴퓨터 및/또는 어떤 목적을 위해 또는 특정한 BOP 특성을 결정하기 위해 데이터를 수용, 처리, 조작, 출력 또는 그렇지 않으면 사용할 수 있는 다른 특징부의 형태로 되어 있을 수 있다. 출력부(558a-c)는 단독으로 또는 조합으로 작용될 수 있다. 예컨대, 힘 변위가 BOP 감시 시스템에 의해 계산될 수 있다. 내셔널 오일웰 바르코 ^TM (www.nov.co 참조)로부터 상업적으로 이용 가능한 이호크(eHawk) ^TM 등의 소프트웨어가 요구된 계산들 중 적어도 일부를 발생시키는 데 사용될 수 있다. 열화 모델 등의 곡선 특성이 BOP의 동작의 변화를 표시할 수 있는 패턴을 검출하도록 시간에 따라 감시될 수 있다. 추가의 프로세서 및/또는 다른 장치가 BOP 유닛(550) 주위에 제공될 수 있다.

도 6a 및 6b는 도 5의 BOP 감시 시스템(501)으로부터 발생되는 예시의 계기판(658a)을 도시하고 있다. 도 6a는 계기판(658a)을 도시하고 있고, 도 6b는 BOP의 램의 위치 이력에 관하여 표시되는 데이터의 일부를 도시하고 있다. 계기판(658a)은 그 상에 다양한 표시자(676)를 갖는 BOP(522)의 그래픽 표현을 제공한다. 표시자(676)는 압력, 온도, 힘 변위, 고무 변위 등의 다양한 수치 및/또는 예컨대 센서(540a, b)로부터 발생되는 다른 BOP 파라미터 및/또는 데이터베이스(554, 556a-c)에 의해 수집되는 다른 데이터를 표시할 수 있다. 위치 이력 그리고 BOP(522)의 다양한 구성 요소 등의 다른 항목이 또한 표시된다. 다양한 표시자는 예컨대 범위 이탈 상태를 경고하도록 선택적으로 밝기 또는 색상이 변화될 수 있다. 미리 결정된 파라미터가 경보를 위한 기준으로 제시될 수 있다. 이러한 도면은 BOP(522)의 전체적인 동작 상태의 통합형 화면을 제공한다. 선택 사항으로, 계기판은 사용자의 필요에 따라 조정될 수 있다.

요구에 따라, 디스플레이(658)의 다양한 부분이 상호 작용형일 수 있고, 그에 의해 1인 이상의 사용자에게 BOP 데이터와의 상호 작용, 분석 그리고 BOP 계기판(658a)의 다른 특징을 제공한다. BOP 계기판은 BOP(522) 및 그 제어 시스템의 통합형 화면을 제공한다. 표시자(676)(또는 건강 상태 램프)가 즉시 BOP(522)를 표시하도록 논리 영역 단위로 BOP(522)의 화상을 따라 결속될 수 있다. 마지막 24 시간 동안의 경보의 이력이 제공된다. 경보 하에서 개별 영역을 클릭하는 것은 사용자에게 그 시간 중에 존재하는 모든 경보의 보고서를 가져온다. 또한, 경보가 이들 영역 중 하나 내에서 활성화되면, 램프가 경보를 발생시키도록 녹색 원으로부터 황색 삼각형으로 변화된다. 사용자는 어느 고장이 존재하는지를 정확하게 알기 위해 그 삼각형을 주시할 수 있다.

시스템(501)은 예컨대 명령, 압력 및 유량계를 계속적으로 감시하는 데 사용될 수 있다. 이벤트가 발생될 때에, 상기 시스템은 다른 이벤트가 진행 중이지 않거나 이제 막 발생되지 않았다는 것을 보증하도록 그 회로에 대한 압력 데이터의 마지막 간격(예컨대, 약 5 분)을 검토할 수 있다. 일단 충족되면, 상기 시스템은 이벤트 직전에 마지막 60 초의 데이터에 대해 평균을 진행할 수 있고, 그로부터 평균된 수치를 포착한다. 평균된 수치는 차후에 사이클의 종료를 결정하는 것을 돕기 위해 계산에서 사용될 수 있다. 이벤트가 발생된 후에, 회로 내의 압력이 즉시 하강되고, 이러한 하강은 도관의 직경 및 길이와 직접적인 관계를 가질 수 있다. 기계적인 한계가 단부 구성 요소에 대해 시작되면, 회로 내의 압력이 재차 상승되기 시작할 수 있다. 동시에, 회로 내의 유동 계산기는 사이클이 시작되는 순간으로부터 갤런(gallon)을 계산하기 시작할 수 있다. 마지막 압력 스파이크 직후의 순간은 계산기에 의해 계산하면서 위에서 언급된 평균된 샘플과 비교될 수 있다. 2개의 수치가 일치될 때에, 사이클이 완료된다.

BOP 계기판(658a)은 또한 사용자가 관찰을 위한 1개 이상의 추가의 스크린을 선택하게 할 수 있다. 사용자는 BOP(522)의 다양한 부분의 특징을 세부적으로 표시하는 다양한 디스플레이를 선택할 수 있다. 예컨대, 도 7a-7h에 도시된 것과 같이, 1개 이상의 디스플레이(758a-h)에는 추가의 세부 사항이 제공될 수 있다. 예컨대, 도 7a는 표면 장비(758a)를 도시하고 있고, 도 7b는 하부 마린 라이저 패키지(LMRP)(758b)를 도시하고 있고, 도 7c는 스택(758c)을 도시하고 있고, 도 7d, 7da 및 7db는 리드백(758d)을 도시하고 있고, 도 7e는 플렉스조인트(758e)를 도시하고 있고, 도 7f 및 7fa-fd는 일반항목(758f)을 도시하고 있고, 도 7ga 및 7gb는 힘 변위(758g)를 도시하고 있고, 도 7h는 유동(758h)을 도시하고 있다. 표시자(776a-h)가 디스플레이(758a-h)의 각각 상에 제공된다. 다양한 표시자를 갖는 추가의 디스플레이가 요구에 따라 제공될 수 있다.

표면 장비(758a)는 표면 장비와 관련되는 기능을 위한 기준을 제공한다. LMRP(758b)는 LMRP와 관련되는 기능을 위한 기준을 제공한다. 스택(758c)은 스택과 관련되는 기능을 위한 기준을 제공한다. 리드백(758d)은 감시될 임계 압력의 통합형 목록을 제공한다. 이러한 스크린은 예컨대 유압 회로를 문제 해결하도록 기본 사항과 연계하여 사용될 수 있다. 플렉스조인트(758e)는 리그와 관련된 스택/라이저 위치의 기준을 제공한다. 일반항목(758f)은 고장 상태의 특정한 모듈 또는 영역을 적색으로 변경함으로써 그 표시를 갖는 토폴로지(topology)를 제공한다. 이것은 사용자가 문제점을 겪을 수 있는 시스템 내의 특정한 영역을 식별하게 함으로써 문제 해결하는 데 사용될 수 있다. 힘 변위(758f)는 램 블록의 동작과 관련되는 힘 변위 기능을 위한 기준을 제공한다. 유동(758h)은 램 동작에 관한 사이클 정보를 표시한다. 유동(758)에 도시된 것과 같이, 그래프(761a, b)가 BOP 램[예컨대, 도 2의 램(232)]의 압력(761a) 및 행정 변위(761b) 등의 동작 파라미터를 표시하도록 제공될 수 있다.

도 3, 7g 및 7h에 도시된 것과 같은 힘 변위를 사용하는 예에서, 램 블록(232)의 동작에 관한 BOP 데이터가 센서(240a, b)(도 2 및 5)로부터 수집되어 BOP 유닛(550)(도 5)로 보내진다. BOP 데이터는 다양한 데이터베이스(554, 556a-e)로 보내진다. BOP 제어 유닛(557a-f)은 도 3, 7a-7h에 도시된 것들 등의 다양한 유정 파라미터에 관한 데이터를 조합함으로써 유정 파라미터를 결정한다. 사용자가 도 5b에 도시된 것과 같이 출력부(558a-c)를 화살표 553에 의해 표시된 것과 같이 수용하고, 화살표 559에 의해 표시된 것과 같이 입력을 제공할 수 있다. 출력부(558a-c)는 도 6a 및 6b에 도시된 것과 같이 특정 표시자에 관한 유정 데이터의 일부 및/또는 BOP의 일부를 선택적으로 표시할 수 있다. 장비 출력부(558b)는 정비 스케줄, 보고서 및/또는 램에 대한 수리 필요성을 식별하는 경보에 관하여 사용자에게 정보를 보낼 수 있다. 보고서 관리자(558c)는 시간에 따른 램 블록 및 그 동작에 관한 보고서를 보내는 데 사용될 수 있다.

도 3, 7g 및 7h에 도시된 것과 같이, 램 블록의 힘 변위가 시간에 따라 감시될 수 있다. BOP 유닛(550)은 실시간으로 자동화된 힘 변위 계산을 수행할 수 있다. 환형부가 폐쇄될 때마다, 계산이 BOP 제어 유닛(557a-g) 중 하나 이상 그리고 계기판(558a) 상에 발생되는 플롯을 사용하여 진행될 수 있다. 예컨대, (www.nov.com에서 상업적으로 이용 가능한) 샤퍼(SHAFFER) ^TM 18-10M 구상 BOP는 1781 제곱 인치(4523.74 sq cm)의 피스톤 폐쇄 면적을 갖는다. 폐쇄 챔버 내로 진입되는 유체의 체적이 측정될 수 있고, 피스톤의 행정의 인치(cm) 단위로 결정될 수 있다. 힘 계산은 피스톤 면적 x 폐쇄 압력에 의해 결정될 수 있다.

새로운 패킹 요소(packing element)가 최초로 폐쇄될 때에, 최대 힘이 사이클에서 매우 이른 시기에 성취될 수 있다. 패킹 요소의 내경 상의 희생 영역이 마모로 인해 제거됨에 따라 그 플롯의 특성이 변화되기 시작한다. 최대 힘은 다음의 사이클에서 점점 더 늦게 성취될 수 있다. 패킹 요소가 추천된 의무 수명(duty life)을 넘어 사용되면, 플롯은 결국 힘이 마지막 사이클에 대해 성취되지 않는 것을 보여줄 수 있다. 이것은 완전한 차단 시에 또는 파이프 상에 효과적인 밀봉부가 없다는 것을 표시할 수 있다.

도 7h에 도시된 것과 같이, BOP 램의 사이클 동작이 BOP 해저 패키지 내의 밸브의 각각에 대해 자동으로 포착하여 원격에서 표시될 수 있다. 도시된 것과 같이, 디스플레이는 사이클이 발생되는 날짜/시간, 사이클 중에 밸브 상에 존재하는 압력 그리고 사이클 중에 밸브를 통해 이동되는 유체의 갤런을 갖는 각각의 데이터 세트를 도시할 수 있다. 이러한 정보는 자동 검침으로서 장비 출력부(558b)로 보내질 수 있다. 보고서 관리자(558c)는 이들 사이클을 기초로 하여 정비 보고서를 발생시키는 데 RIGMS ^TM 을 사용할 수 있다. 사용자는 정비를 위한 기준을 구성할 수 있다.

도 5를 재차 참조하면, 장비 출력부(558b)는 정비 및 추적을 위한 자산 관리 시스템(예컨대, RIGMS ^TM )을 포함한다. 정비 및 추적은 자산 관리 추적 시스템 내로 결속됨으로써 사용될 수 있다. 사용자(예컨대, 고객, 주문자 상표 부착 방식 제조업자 등)가 특정한 부품에 따라 시간 및 사이클을 진행할 수 있고 및/또는 부품 수명 주기를 위한 기준을 구축할 수 있다. 자산 관리 시스템은 시추 계약자 사업을 위한 목적 태그/장비/소프트웨어에 적합할 수 있다. 정보에 대한 접근은 실시간 웹-기반 애플리케이션을 위한 자산 위치 및 상태; 자산 문서화(예컨대, 매뉴얼, 정비 절차 등)를 위한 문서 관리; 판매자로의 전달을 포함하는 재료 전달을 추적하고 이동된 자산을 탐색하는 추적; 장비 요건에 따라 각각의 자산에 대해 적절한 정비 스케줄 및 절차를 설정하는 품질; 정비가 제시간에 수행되는 것을 보증하도록 계획된 정비가 요구될 때를 현장 인원에게 경고하는 규정 준수; 보고서 내의 비계획 수리 및 정비 이벤트를 기록 및 포착하는 비계획 이벤트; (예컨대, RIGMS ^TM 작업 명령 플래너를 사용하여) 일간 정비 계획에 의해 생산성을 관리하는 생산성; 개별 자산, 제조 또는 분류에 의해 부품 비용 및 사용을 추적하는 비용 제어; 및/또는 작업 명령 트렌드를 추적하고 연속 개선 목표를 지원하는 분석을 제공하는 데 사용된다.

장비 출력부(558b)는 데이터베이스(554, 556a-d)로부터 수집된 데이터로부터 장비 고장이 발생되었는지를 결정하는 데 사용될 수 있다. 예컨대, 도 3에서의 곡선 등의 힘 변위 곡선은 BOP 램을 작동시키는 데 요구되는 힘 및/또는 시간의 변화가 발생되었는지를 결정하도록 발생 및 비교될 수 있다. 또 다른 예에서, BOP 램으로부터 배출된 고무의 양은 BOP 밀봉부가 마모되었는지를 결정하도록 시간에 따라 측정, 감시 및 추적될 수 있다. 이러한 잠재적인 고장이 결정되면, 경보, 작업 명령, 정비 요청 및/또는 다른 조치가 장비 출력부(558b)에 의해 발생될 수 있다. 기록이 또한 필요에 따라 유지될 수 있다.

장비 출력부(558b)는 내셔널 오일웰 바르코 ^TM (www.nov.co 참조)로부터 상업적으로 이용 가능한 RIGMS ^TM 등의 자산 관리 시스템을 사용하여 동작을 분석할 수 있다. 이러한 시스템은 리그의 자산에 관한 모든 정보를 수납하는 데 사용될 수 있다. 상기 정보는 동작 중의 접근을 위해 실시간으로 제공될 수 있다. 상기 시스템은 인터넷으로부터 거의 실시간으로 이러한 정보를 접근할 수 있는 능력을 고객에게 제공하는 데 사용될 수 있다. 이것은 또한 사이클이 각각의 밸브에 대해 추적되는 방식을 표시하는 데 사용될 수 있다. 측정치가 실시간으로 수집 및 분석될 수 있다. 측정치는 통신 시스템을 통해 육상 서버 등의 다양한 위치로 전송될 수 있다. 보고서가 요구에 따라 자동으로 보내질 수 있다.

예컨대, 고객은 224개의 밸브를 보유한 시스템을 가질 수 있다. 이러한 고객은 분기마다 밸브들 중 25%를 교체할 수 있다. 고객은 결국 분기당 25%로부터 연간 25%로 이행하는 목표를 설정할 수 있다. 이것은 이러한 시스템을 사용하여 밸브 사용 이력을 구축함으로써 수행될 수 있다. 리그가 스택을 견인하도록 계획할 때에, 이들은 그 날짜로 RIGMS ^TM 를 표시한다. 그 날짜에, RIGMS ^TM 은 계획된 작업 명령을 발생시킨다. 그 작업 명령은 가장 많이 사용된 밸브들 중 25%를 나열한다. 기술자는 이제 이들 밸브를 먼저 교체할 수 있다. 기술자는 그 다음에 상기 시스템 내로 새로운 일련 번호를 입력할 수 있다. 이것은 정비 이력에 따라 교체 시기를 조절함으로써 비용 절감을 발생시키는 데 사용될 수 있다. 예컨대: 시간의 80% 동안 리그가 $320의 키트로써 그리고 시간의 20% 동안 $5000의 새로운 밸브로써 밸브를 수리하면, 비용은 이들 밸브 및 키트에 대해 리그당 연간 대략 $285,622일 것이다. 연간 요청된 25% 교체로의 이행을 용이하게 하기 위해, 부품 면에서 약 $210,000의 절감이 제공될 수 있다.

도 5에 또한 도시된 것과 같이, 보고서 관리자(558c)는 예컨대 재료 확인서(COC: Certificate of Compliance) 시험, 기능 시험, 압력 시험, 장비 이용성, 현장 데이터 보고서, 리무브먼트(removement), 유정의 종료(end of well), 일간 상태를 포함할 수 있다. 보고서 발생기(558c)는 보고서 및 경보를 보내는 추가의 디스플레이를 제공할 수 있다. 통신이 요구에 따라 선택되고 및/또는 보내질 수 있다. 현장 또는 원격 위치 보고서가 주문 제작 및/또는 발생될 수 있다. 예컨대, 육상 엔지니어가 마지막 24 시간 동안의 웰보어 압력에 대한 보고를 진행할 수 있다. 사전 보고서가 또한 수집된 정보의 결과로서 발생될 수 있다. 이들은 보고서 관리자에 의해 구성되어 보고서 관리자로 보내진다.

경보, 보고 및 표시 등의 다양한 출력부가 필요에 따라 요구된 출력부를 발생시키도록 상호 작용할 수 있다. 이메일(Email)이 정보를 위해 및/또는 BOP 상태에 대한 경보로서 선택된 수취인에게 요구에 따라(예컨대, 일반 또는 특수 이메일) 보내질 수 있다. 예컨대, 데이터가 계기판 상에 표시될 수 있고, 범위 이탈 상태에 대한 경보가 보내질 수 있고, 장비 및 다른 상태에 관한 보고가 보내질 수 있다. 장비 관리 시스템은 정비 보고서를 발생시킬 수 있다. 출력부는 또한 시간에 따라 BOP의 건강 상태(예컨대, 램 및 환형부 상의 고무 제품)를 감시하도록 상호 작용할 수 있다. 부품이 수명의 종료 또는 고장 근처에 있다는 것을 표시하는 자동 경보가 발생될 수 있다. 이것은 압력, 유체 온도 및 유동 계산기를 사용함으로써 수행될 수 있다. 특정한 패턴을 관찰하여 보고서를 발생시키는 데 사용되는 인공 지능 소프트웨어 등의 진보된 분석이 또한 수행될 수 있다.

다중 소스가 데이터 및/또는 보고서를 수용 및 처리할 수 있다. 일단 전달되면, 보고서 및 다른 정보는 시추, 생산 및 다른 작업 등의 유정 작업을 최적화하는 데 사용될 수 있다. 1개 이상의 위치가 데이터를 수집 및/또는 분석하도록 직접적으로 또는 간접적으로 협력할 수 있고, 그에 의해 전체적인 최적화된 작업을 발생시키도록 사용자(551) 등의 다중 소스들 사이에서 상승적인 상호 작용을 제공한다. 이러한 상호 작용은 사용자가 다른 사용자의 조치를 관찰하게 할 수 있거나, BOP 유닛(550)을 사용하여 간접적으로 수행될 수 있다. 소스로부터의 입력이 정보를 업데이트하도록 데이터베이스 중 하나 이상 내로 반영될 수 있다. 처리는 새로운 정보가 이용 가능해질 때에 반복될 수 있다. 통신은 작업이 수행될 때에 의사 결정을 제공하도록 실시간으로 수행될 수 있다. 피드백이 유정 작업의 자동 및/또는 수동 제어를 가능케 하도록 실시간으로 유정에 보내질 수 있다.

통신은 유정 작업이 발생됨에 따라 1개 이상의 위치에서의 다중 소스가 이들 유정 작업을 협력하게 하도록 인터넷을 통해 수행될 수 있다. 분석된 데이터가 이들 소스에 제공될 수 있고, 소스는 소스(들)의 지식을 기초로 하여 정보를 조정할 수 있다. 정보 접근이 인터넷을 통해 항상 이용 가능하게 수행될 수 있다. 데이터는 소스에서의 작업 팀이 통지된 결정을 수행하게 하도록 논리적인 방식으로 제시될 수 있다. 유정 및 사용자로부터의 새로운 정보의 계속적인 피드백은 필요에 따라 변화를 위해 업데이트를 제공하고 유정에 명령을 보내는 데 사용될 수 있다. 조치는 예컨대 정비를 수행함으로써 및/또는 작업 설정 및/또는 장비를 조정함으로써 작업을 조정하도록 유정에서 취해질 수 있다.

BOP 감시 시스템은 현장 및 원격 위치로부터 다중 유정의 관리 및 관찰을 제공할 수 있다. BOP 감시 시스템은 기술자가 원격에서 그리고 실시간으로 BOP 동작을 돕게 하도록 제공될 수 있는 집중 관리 센터를 제공할 수 있다. 이것은 유정 작업을 원격에서 관찰하고 통신 장벽을 붕괴시킬 수 있는 능력을 제공하는 데 사용될 수 있다.

도 8a는 여기에서 제공되는 BOP 등의 BOP를 감시하는 방법(800a)을 도시하고 있다. 상기 방법은 (예컨대, 데이터베이스 내에) BOP로부터의 데이터를 수집하는 단계(860), 데이터를 분석하는 단계(862), 분석된 데이터를 기초로 하여 출력부(예컨대, 계기판, 장비, 보고서 등)를 발생시키는 단계(864), (예컨대, 위성을 통해) 실시간으로 다중 위치로 출력부를 전달하는 단계(866), 다중 위치로부터의 데이터(예컨대, 고위 사용자로부터의 피드백)를 기초로 하여 입력을 수용하는 단계(868), 다중 위치로부터의 데이터를 통합하는 단계(869), 통합된 데이터를 기초로 하여 출력부를 업데이트하는 단계(870) 그리고 업데이트된 출력부를 기초로 하여 실시간으로 BOP 동작을 조정하는 단계(예컨대, 정비를 수행하고 및/또는 작업을 조정하도록 표면 및/또는 다운홀 유닛을 사용하는 단계)(872)를 포함한다.

도 8b는 BOP를 감시하는 또 다른 방법(800b)을 도시하고 있다. 이러한 버전에서, 상기 방법은 유정으로부터의 데이터(예컨대, 램 사이클 지속 시간, 고무 제품 건강 상태, 피스톤 건강 상태, 각각의 사이클의 지속 시간 중에 밸브 상에 인가되는 힘, 각각의 밸브에 대한 사이클 카운트 등)를 수집하는 단계(874), 데이터를 수집 및 분류하는 단계(876), 데이터(예컨대, 실시간 힘 변위 계산)를 분석하는 단계(878), 다중 위치에서 접근 가능한 계기판 상에 데이터를 표시하는 단계(880), 다중 위치로 데이터를 기초로 하는 보고서(예컨대, 사전, 자동 등)를 보내는 단계(882), 데이터를 기초로 하여 다중 위치로부터 사용자 입력을 수용하는 단계(884), 사용자 입력을 기초로 하여 계기판을 업데이트하고 처리된 보고서(예컨대, 경보, 이벤트, 건강 상태 등)를 제공하는 단계(888) 그리고 보고서를 기초로 하여 BOP 동작(들)을 조정하는 단 계(890)를 포함한다.

도 8c는 유정에서 분출을 감시하는 또 다른 방법(800c)을 도시하고 있다. 상기 방법(800b)은 유정에서 분출 방지기에 분출 방지기 유닛을 동작 가능하게 연결하는 단계(892)를 포함한다. 분출 방지기 유닛은 복수개의 유정 데이터베이스, 적어도 1개의 제어 유닛 그리고 분출 방지기 출력부를 포함한다. 상기 방법(800c)은 통신 링크를 통해 유정과 복수개의 유정 데이터베이스 중 하나 이상 사이에서 유정 데이터를 선택적으로 교환하는 단계(893), 복수개의 유정 데이터베이스 중 하나 이상에 의해 수용된 유정 데이터로부터 분출 방지기 파라미터를 결정하는 단계(894) 그리고 사용자에게 결정된 분출 방지기 파라미터를 표시하는 분출 방지기 계기판을 포함하는 분출 방지기 출력부를 제공하는 단계(895)를 또한 포함한다.

상기 방법은 임의의 순서로 수행될 수 있거나, 요구에 따라 반복될 수 있다. 상기 방법들의 다양한 조합이 또한 제공될 수 있다.

여기에서 개시된 기술은 요구된 기능을 수행하도록 알고리즘으로써 구성되는 소프트웨어를 통해 자동화된/자율적인 애플리케이션에 대해 실시될 수 있다는 것이 통상의 기술자에 의해 이해될 것이다. 이들 태양은 적절한 하드웨어를 갖는 1개 이상의 적절한 범용 컴퓨터를 프로그래밍함으로써 실시될 수 있다. 프로그래밍은 여기에서 설명된 작업을 수행하도록 프로세서(들)에 의해 읽을 수 있고 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령의 1개 이상의 프로그램을 인코딩한 1개 이상의 프로그램 저장 장치의 사용을 통해 성취될 수 있다. 프로그램 저장 장치는 예컨대 1개 이상의 플로피 디스크; CD ROM 또는 다른 광학 디스크; 판독-전용 메모리 칩(ROM: read-only memory chip)의 형태; 그리고 관련 기술 분야에서 주지되거나 후속적으로 개발될 것과 같은 다른 형태를 취할 수 있다. 명령들의 프로그램은 컴퓨터에 의해 다소 직접적으로 실행 가능한 이진 형태의 "오브젝트 코드(object code)"; 실행 전에 컴파일 또는 해석을 요구하는 "소스 코드(source code)"; 또는 부분적으로 컴파일된 코드 등의 약간 중간 형태로 되어 있을 수 있다. 프로그램 저장 장치 그리고 명령들의 인코딩의 정확한 형태는 여기에서 중요하지 않다. 본 발명의 태양은 또한 현장에서만 (적절한 하드웨어/소프트웨어를 통해) 및/또는 확장된 통신(예컨대, 무선, 인터넷, 위성 등) 네트워크를 통해 원격에서 제어되는 설명된 기능을 수행하도록 구성될 수 있다.

이들 실시예는 다양한 실시예 및 이용예를 참조하여 설명되어 있지만, 이들 실시예는 예시이고 본 발명의 주제의 범주는 이들에 제한되지 않는다는 것이 이해될 것이다. 많은 변화, 변형, 추가 및 개선이 가능하다. 예컨대, 1개 이상의 데이터베이스가 데이터의 선택적인 조작 및/또는 유정에서의 BOP 동작의 제어를 위해 1인 이상의 사용자에게 1개 이상의 출력을 발생시키도록 제공될 수 있다.

복수개의 경우가 단일의 경우로서 여기에서 구성 요소, 작업 또는 구조에 대해 제공될 수 있다. 일반적으로, 예시의 구성에서 별개의 구성 요소로서 제시되는 구조 및 기능이 결합된 구조 또는 구성 요소로서 실시될 수 있다. 마찬가지로, 단일의 구성 요소로서 제시되는 구조 및 기능이 별개의 구성 요소로서 실시될 수 있다. 이들 및 다른 변화, 변형, 추가 및 개선이 본 발명의 주제의 범주 내에 속할 수 있다.