GUI促成的集中化方法和系统 |
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| 申请号 | CN201480024019.8 | 申请日 | 2014-01-27 | 公开(公告)号 | CN105164369A | 公开(公告)日 | 2015-12-16 |
| 申请人 | 兰德马克绘图国际公司; | 发明人 | P·戈斯林; G·A·乌尔达尼塔; A·J·沃利; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开一种图形用户 接口 (GUI)促成的集中化方法和系统，包括一种下述的方法，所述方法包括：显示钻孔内的管状柱的图形演示；接受沿所述钻孔的范围的起始 位置 的交互图形选择；以及接受沿所述钻孔的所述范围的结束位置的交互图形选择。所述方法还包括：确定提供所述范围内的集中化的管柱支座设备位置；以及将所述位置提供给现场人员，以便将所述管状柱组装并放置在所述钻孔中。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种图形用户接口(GUI)促成的集中化方法，所述方法包括： |
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| 说明书全文 | GUI促成的集中化方法和系统[0001] 相关申请的交叉引用 [0002] 本申请要求于2013年5月27日由安德鲁·J·惠利(Andrew J.Whalley)、古斯塔夫·A·乌达内塔(Gustavo A.Urdaneta)以及彼得·高斯林(Peter Gosling)提交的名称为“用于限定待集中化的工作管柱的区间的方法和系统(Methods and Systems for Defining Intervals of a Workstring to be Centralized)”的临时美国申请序列号61/827,727的优先权，所述申请以引用方式并入本文。 背景技术[0003] 由于对油气的需求日益增加，油田操作人员不断开发用于提高生产效率的技术。定向钻探就是这样一种技术，它已使得油田操作人员能够钻出延伸并维持于储油层的生产区内的更深处的钻孔。多个钻孔可在非竖直方向上从单个共同钻孔辐射出的图案进行钻探，或钻探为非竖直密集群聚的钻孔的数个群组。此类钻孔配置允许在单个位置处通过更少井口收集更大量的生产产品。 [0004] 然而，由于钻孔偏离完全竖直取向，所以重力往往会使管道管柱(pipe string)散开，从而致使它们朝向钻孔壁的下侧倾斜并最终接触钻孔壁的下侧。这些管道管柱是依赖于在钻孔内被集中化，才可正确操作。如果不使管道管柱保持与钻孔壁远离和不接触钻孔壁，则管道管柱可能卡住或甚至是屈曲。可以通过使用支座设备来缓解此类问题，所述支座设备是安装在从管道管柱向外延伸的管道管柱段上的机械设备。支座设备与钻孔壁接触，并将管道管柱位置维持在钻孔中心的附近。对于套管管柱来说，例如，此类支座设备通过确保胶接剂具有所需厚度并均衡铺设在套管管柱管道周围来改进对套管的胶接。然而，为使支座设备是有效的，考虑到在管道管柱的给定区域内存在力和应力，仔细标识出每个支座设备的位置是重要的。附图说明 [0005] 当结合附图考虑以下具体实施方式时，可以获得对各种所公开的实施例的更好理解，在附图中： [0006] 图1示出说明性钻探或修井环境。 [0007] 图2示出说明性管道管柱集中化规划显示。 [0008] 图3示出说明性范围(range)限定显示。 [0009] 图4示出说明性区间(interval)呈现显示。 [0010] 图5示出适于实施所公开的方法的说明性计算机系统。 [0011] 图6示出用于执行所公开的管道管柱区间限定的说明性方法。 具体实施方式[0013] 当在说明性使用背景中描述时，所公开的系统得到最佳的理解。因此，图1示出说明性钻探或修井环境。钻探平台2支撑井架4，所述井架具有用于使管道管柱8、钻柱或其它形式的管状柱升高和降低的游车(traveling block)6。。随着管道管柱8降低穿过井口12，顶驱动器10支撑并任选地旋转所述管道管柱。泵20任选地使钻探流体循环穿过供给管道22到达顶驱动器10、井下穿过管道管柱8的内部、穿过工具14中的孔口、经由钻柱8周围的环带而返回至地表、并进入保留凹坑24中。钻探流体帮助维持钻孔的完整性。工具 14可仅仅为一件底孔组件，其包括一个或多个套环(后壁钢管)以提供重量和刚性。底孔组件可包含记录器械26，用以收集对各种环境和地层参数(诸如，位置、取向、钻孔直径、胶接剂结合、压力、温度、抵抗力等)的测量值。 [0014] 底孔组件还包括测距工具26，用以在附近导体(诸如，管道、套管管柱以及导电地层)中感生电流并且收集所得场的测量值以确定距离和方向。可包含联接至井底工具(包含测距工具26)的遥测短节(telemetry sub)28以将测量数据传输至地表接收器30并从地表接收命令。在一些实施例中，遥测短节28不与地表通信，而是存储记录数据以供稍后在恢复记录组件时在底表处进行检索。现有的各种形式的遥测术可包含泥浆脉冲遥测术、声波遥测术、电磁遥测术、或经由有线管道节段的遥测术。 [0015] 遥测信号经由通信链路36来供应给计算机38或某种其它形式的数据处理设备。计算机38根据软件(其可存储在信息存储媒体40上)和经由输入设备42的用户输入来操作以处理并解码所接收的信号。所得遥测数据可由计算机38来进一步分析和处理以在计算机监视器44或某种其它形式的显示设备上产生有用信息的显示。例如，操作人员可采用这个系统来获得并监视管道管柱和底孔组件位置及取向参数，并发布用于控制管道管柱操作的命令。 [0016] 继续参考图1，管道管柱8通过沿管道管柱长度定位的一系列支座设备50实现集中化。使用钻孔几何数据(例如，来自记录工具26、来自测井缆线记录工具、或来自用户提供的数据)，钻孔以及钻孔内的管道管柱的图形演示使用类似于图1的计算机38的计算机系统来呈现给用户。在图2中，此类图形演示的说明性实例被示为管道管柱集中化规划显示200。用户可以与图形演示200交互(例如，使用联接至将演示呈现在显示设备上的计算机系统的键盘和鼠标)，使得用户能够沿钻孔206来选择感兴趣的位置。计算机系统可响应地针对所选位置来呈现钻孔信息，如图2所示出。此类信息可以包含例如：管道管柱202的外径、套管204的内径、钻孔206的内径、底孔组件208的外径以及沿钻孔206长度的深度。在至少一些说明性实施例中，用户还可以沿钻孔206来标记管道管柱202很有可能卡住或屈曲的位置。 [0017] 除了在图形演示200内选择位置以便获得相关联的记录数据或用户提供的数据之外，用户还可限定沿钻孔的深度范围，在所述深度范围内，管道管柱可能需要集中化。所述范围表示在管道管柱插入井中时将设有一个或多个支座设备的区域(例如，至少一个支座设备位于限定所述范围的起始位置与结束位置之间)。图3示出范围限定显示300的实例。在至少一些说明性实施例中，用户选择菜单选项或按钮来进入范围限定模式。当在这种模式中时，用户使用鼠标点击沿管道管柱302的期望位置来标记出范围316的起始位置312，并且随后将结束位置314拖动至期望深度。当结束位置是在期望位置处时，用户可以再次点击鼠标以停止拖动动作。在其它说明性实施例中，用户按住鼠标按钮以标记出起始位置312，按住鼠标按钮、同时拖动范围316的结束位置314，并且在结束位置314的期望位置处释放鼠标按钮。范围通常以图形的方式被突出显示为阴影区域(用阴影线示出)，但是预期显示所述范围的任何其它手段(例如，颜色或轮廓)并且这些手段在本发明的范围内。 当在范围限定模式中时，用户还具有选择并调整起始位置和结束位置两者的选项。当用户移动任一位置时，无论是最初还是在初始限定之后，都会更新针对每个位置所显示的深度值。 [0018] 如图3中所示出，在至少一些说明性实施例中，一旦产生范围314，就会显示“转换到区间”图标318。在用户对限定范围316感到满意之后，用户点击图标318以将限定范围保存为区间，所述区间显示在图4中所示出的区间呈现显示400内。范围和/或区间将用于后续确定支座设备沿管道管柱的放置。通常，每个范围将使多个支座设备沿管道管柱而放置成为必要，使得当一个支座设备在管道管柱插入过程中离开所述范围时，另一支座设备进入所述范围。 [0019] 在所示出的说明性实施例中，紧挨着区间示出了沿管道管柱402的起始深度和结束深度。就范围来说，区间以图形方式指示为阴影区域(用阴影线示出)，并且还可以使用任何替代突出显示方式示出。还可以与所述范围相同的方式通过使用鼠标选择并移动期望位置以移动区间的起始位置或结束位置来调整区间。区间呈现显示还紧挨着每个区间示出了回收站图标404，当选择这个图标时，其起始相关联区间的删除。而且，在至少一些说明性实施例中，区间之间的任何重叠以不同于区间突出显示的方式来突出显示(例如，不同阴影、阴影线或颜色)，以指示出错误。 [0020] 通过允许用户以交互的方式在钻井孔和管道管柱的图形演示上限定钻孔范围和管道管柱区间，用户就可看到钻井孔的各种元件相对于正限定的区间被定位的位置。用户直接与图形演示进行交互，而不必将注意力切换至例如对话框以手动输入区间的起始位置和结束位置的深度值。而且，在至少一些说明性实施例中，模拟管道管柱行为，并且示出管道管柱行为以显露管道管柱屈曲并接触钻孔壁的那些钻孔位置。用户随后可使用标识出的屈曲/接触位置来作为确定要定位一个或多个支座设备的位置的基础。在其它说明性实施例中，执行软件，以便使屈曲和接触位置成为自动确定一个或多个支座设备位置的因素。可在每个支座设备放置之后执行模拟以确定将支座设备放置在所确定的位置处的效果。在必要时，可执行额外的模拟迭代，以便微调支座设备位置，并且先前模拟结果和/或支座设备位置可提供为后续模拟的输入。一旦确定并任选地微调，就可将支座设备位置提供给现场人员，现场人员例如在套管插入钻孔时将支座设备定位在沿套管的所述位置处。 [0021] 应注意，虽然图中所描述和说明的实施例仅示出了单个区间，但是也可使用所公开的方法和系统来限定多个区间。当限定多个区间时，区间之间的关系还可用作确定所需支座设备的数目和位置的基础。另外，在至少一些说明性实施例中，可由用户提供额外信息，例如所使用的支座设备的类型以及支座设备之间的间距。 [0022] 在至少一些说明性实施例中，在软件中实施用于限定钻孔的范围和待集中化的管道管柱的区间的上述图形方法，所述软件是在计算机系统(诸如，图5的计算机系统500)上执行，所述计算机系统类似于图1中所示出的计算机系统。计算机系统500的硬件和软件组件两者都被示出，在至少一些说明性实施例中，硬件和软件组件两者实施如图6中的方法600(以下更详细地描述)中所示出的管道管柱区间限定规划的至少一部分。用户可经由键盘534、指向设备535(例如，鼠标)以及显示器536来与计算机系统500交互，从而配置、控制和监视对管道管柱区间限定规划系统的执行。 [0023] 定位在计算机系统500的处理子系统530内的是显示接口552、处理器556、外围接口558、信息存储设备560、网络接口562以及存储器570。总线564使这些元件中的每一者彼此联接并传输其所进行的通信。网络接口562实现与其它系统的通信(例如，经由互联网与收容有井记录数据的中心数据库服务器通信)。根据经由外围接口558接收到的用户输入以及来自于存储器570和/或信息存储设备560的程序指令，处理器556处理来自于用户的输入，并将输入应用于井记录数据，以便执行所公开的方法并向用户呈现结果。存储设备560可使用任何数目的已知非暂态信息存储媒体(包含但不限于磁盘、固态存储设备以及存储光盘)来实施。 [0024] 各种软件模块被示出为装载到图5的存储器570中，其中这些软件模块各自由处理器556访问以供执行。这些模块包含：用户接口模块572，所述用户接口模块与用户利用的输入/输出设备交互，以与处理系统530交互；范围限定模块574，所述范围限定模块从用户提供的初始范围起始位置和结束位置选择值来产生范围并接受对那些选择值的调整；区间限定模块576，所述区间限定模块将钻孔范围转换成管道管柱区间，并进一步接受对区间的起始位置和结束位置的调整；管状柱模拟器578，所述管柱模拟器模拟在经受井下预期力时管道管柱的行为；呈现模块580，所述呈现模块将范围、区间和模拟器结果的图形演示呈现给用户；以及定位模块582，所述定位模块基于所选择的区间并任选地进一步基于模拟器结果来计算支座设备的位置。 [0025] 图6示出实施用于限定待集中化的管道管柱范围和区间的上述图形方法的说明性方法，所述方法的至少一部分可由计算机系统500上执行的软件来实施。应注意，虽然图5的实施例示出计算机系统500上执行的各种软件模块，但是在其它说明性实施例中，所述模块中的一些或全部可在联网式和/或分布式系统内的两个或更多个计算机上执行。参考图5和图6两者，钻孔内的管道管柱作为图形演示来显示给用户(方框602；用户I/F模块 572)。在至少一些说明性实施例中，用户可以执行产生对管道管柱的显示的模拟，其示出在无支座设备的情况下发生屈曲以及钻孔壁接触的位置(管状柱模拟器578)。一旦显示管道管柱，用户就会进入范围选择模式，并且使用指向设备535(例如，鼠标)针对期望范围的起始位置和结束位置两者沿钻孔来选择位置(方框604；范围限定模块574)。 [0026] 所限定的范围被呈现为管道管柱和钻孔的图形演示上的重叠部分(方框606；用户I/F模块572)。可任选地由用户使用鼠标来选择和移动位置，以调整范围起始位置和结束位置(方框608；范围限定模块574)，这产生了对范围显示的对应任选更新(方框610；用户I/F模块572)。一旦限定和/或根据需要调整了范围，用户就会起始范围至区间的转换(方框612；区间限定模块576)，并且新限定的模块作为管道管柱和钻孔的图形演示上的重叠部分来呈现给用户(方框614；呈现模块580)，从而替代先前所显示的范围重叠部分。 可任选地由用户使用鼠标来选择和移动位置，以调整区间起始位置和结束位置(方框616； 区间限定模块576)，这产生了对范围显示的对应任选更新(方框618；呈现模块580)。一旦已限定和调整了区间，就会针对区间限定一个或多个支座设备位置(方框620；定位模块 582)。支座设备位置可由用户基于呈现给用户的区间和模拟数据来手动限定，或可替代地由定位模块582确定，并且作为管道管柱和钻孔的图形演示上的另一重叠部分来呈现给用户(呈现模块580)。所得支座设备位置随后被提供给现场人员，现场人员在将管道管柱引入钻孔中之前将支座设备定位在沿管道管柱的所述位置处(方框622)，然后结束方法(方框624)。 [0027] 一旦完全了解以上公开内容，许多其它修改、等效型式以及替代型式就将变得为本领域的技术人员所显而易见。例如，虽然在钻探和胶接操作的背景中描述了说明性实施例，但是所描述的实施例也适合用于其它井下环境中，诸如完成的井(例如，用于闭合井或修理井的管道管柱)，并且所有此类环境都是在本发明的范围内。另外，虽然是在管道管柱的背景内进行描述，但是所描述的方法和系统的其它说明性实施例也可适用于各种管状柱，包含生产油管以及钻柱。意欲所附权利要求书被解释为在适用时涵盖所有此类修改、等效型式及替代型式。 |
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