[發明專利]穿透率的優化

在審

• 申請號: 201980015792.0
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN111971451A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 阿倫·卡爾提·蘇布拉曼尼亞;趙海明;伊姆蘭·尤努斯;舒莉亞·奧塔;法比奧·諾納托德寶拉;馬哈德萬·巴拉蘇布拉馬尼亞姆
• 申請（專利權）人: 通用電氣檢查技術有限合伙人公司
• 主分類號: E21B41/00
• 分類號: E21B41/00;E21B44/00;G06F17/40
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 楊貝貝;臧建明

一種方法包括：接收表征經歷鉆進的第一地層的一個或多個特性的傳感器數據；基于所接收的傳感器數據和多個集群歷史數據確定第一地層的標識；基于第一地層的標識和目標穿透率中的一個或多個確定被配置為穿透第一地層的鉆的目標操作參數，目標操作參數被配置為實現鉆的穿過第一地層的目標穿透率；以及基于目標操作參數改變鉆的操作。還描述了相關設備、系統、制品和技術。

相關申請

本申請根據35U.S.C.119(e)要求于2018年1月26日提交的美國臨時專利申請號62/622,733優先權，其全部內容據此通過引用明確地并入本文。

背景技術

鉆穿透地面的速度稱為穿透率(ROP)。ROP可取決于鉆的操作參數，諸如施加在鉆頭上的向下力(“鉆頭重量”)和鉆頭的角轉速。ROP也可能取決于鉆進過程期間遇到的巖層。例如，對于給定的一組操作參數，ROP可在快速鉆進地層(例如，砂巖)中增加，并且可在慢速鉆進地層(例如，頁巖)中減小。

巖層的期望ROP可取決于例如巖層的密度、巖層的孔隙率等。因此，當鉆進入巖層時，可能需要改變其操作參數(例如，鉆頭重量、旋轉速度等)，以獲得巖層的期望ROP。當前，鉆進的操作參數(以及產生的ROP)可由操作者基于他們的經驗來確定。

發明內容

總體上，提供了用于優化穿透率的設備、系統、方法和制品。

在一方面，一種方法包括：接收表征經歷鉆進的第一地層的一個或多個特性的傳感器數據；基于所接收的傳感器數據和多個集群歷史數據確定所述第一地層的標識；基于所述第一地層的所述標識和目標穿透率中的一個或多個確定被配置為穿透所述第一地層的鉆的目標操作參數，所述目標操作參數被配置為實現所述鉆的穿過所述第一地層的所述目標穿透率；以及基于所述目標操作參數改變所述鉆的所述操作。

以下特征中的一個或多個可包括在任何可行的組合中。例如，所述方法可包括生成集群歷史數據。所述生成可包括：接收指示包括所述第一地層的多個地層的檢測特性的歷史傳感器數據；將所述歷史傳感器數據編碼為編碼數據；將所述編碼數據聚類為指示所述多個地層的多個集群編碼數據；以及基于所述多個集群編碼數據將所述歷史傳感器數據聚類為多個集群歷史數據。所述多個集群歷史數據可指示所述多個地層。將所述編碼數據聚類為所述多個集群編碼數據可包括對所述編碼數據應用無監督聚類算法。所述無監督聚類算法可被配置為：識別所述編碼數據中的第一地層特性；以及基于所述第一地層特性對所述編碼數據進行聚類。確定所述第一地層的所述標識可包括：識別代表所接收的傳感器數據的所述多個集群歷史數據中的第一集群歷史數據；以及將所述第一地層的所述標識設置為與所述第一集群歷史數據相關聯的地層。所述方法可包括至少基于所述第一集群歷史數據生成用于所述第一地層的預測模型。所述預測模型可被配置為基于所述第一地層的所述標識和所述目標穿透率來確定所述目標操作參數。生成所述預測模型可包括：確定特性方程的一個或多個系數，所述特性方程被配置為接收代表所述第一地層和所述目標穿透率的值作為輸入并生成所述目標操作參數作為輸出。所述預測模型可包括貝葉斯混合模型和基于高斯過程的模型中的一個模型。所述預測模型可由全局進化算法生成。

還描述了存儲指令的非暫態計算機程序產品(即，物理地體現的計算機程序產品)，該指令當由一個或多個計算系統的一個或多個數據處理器執行時，使得至少一個數據處理器執行本文的操作。類似地，還描述了可包括一個或多個數據處理器和耦接到該一個或多個數據處理器的存儲器的計算機系統。該存儲器可暫時或永久地存儲使得至少一個處理器執行本文所述的操作中的一個或多個操作的指令。此外，方法可由單個計算系統內的或分布在兩個或更多個計算系統中的一個或多個數據處理器來實現。此類計算系統可經由一個或多個連接、包括網絡(例如，互聯網、無線廣域網、局域網、廣域網、有線網絡等)上的連接、經由多個計算系統中的一個或多個計算系統之間的直接連接等來連接并且可交換數據和/或命令或其他指令等。

附圖說明

根據以下結合附圖的詳細描述，將更容易理解這些和其他特征，其中：