[发明专利]使用目标函数的钻井咨询系统和方法

权利要求书

1.一种钻井筒的方法，所述方法包括：

接收关于表征正在进行的井筒钻井作业的钻井参数的数据；其中至少一种所述钻井参数是可控的；

使用统计模型确定与并入两个或更多个钻井特性测量值的目标函数显著相关的至少一种可控钻井参数；

为至少一种可控钻井参数产生作业建议；其中选择所述作业建议以优化所述目标函数；

至少部分基于所产生的作业建议，对至少一种可控钻井参数决定作业更新；和

在所述正在进行的钻井作业中执行所决定的作业更新的至少一种。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述统计模型是相关性模型。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述目标函数基于下列的一种或多种：钻进速率、机械比能和它们的数学组合。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述统计模型是窗口主成分分析模型，其适合在所述正在进行的钻井作业期间至少周期性地更新显著相关参数的确定。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所产生的作业建议提供至少一种可控钻井参数的作业改变的定量建议。

6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在所述井筒中进行至少一种烃生产相关的作业；其中所述至少一种烃生产相关的作业选自：注水作业、处理作业和生产作业。

7.根据权利要求1所述的方法，其中基于计算机的系统用于使用所述统计模型并产生作业建议，并且其中所述产生的作业建议被提供给使用者进行考虑。

8.根据权利要求7所述的方法，其中至少一种所述决定的作业更新至少基本上自动地在所述正在进行的钻井作业中执行。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述目标函数基于下面的一种或多种：钻进速率、机械比能、钻压、钻柱旋转速率、钻头旋转速率、施加到钻柱的扭矩、施加到钻头的扭矩、振动测量值、水马力和它们的数学组合。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所接收的数据临时积聚在移动分析窗口中，并且其中所述统计模型使用至少所述移动分析窗口中的数据。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述分析窗口基于时间和深度的至少一种为时间和/或深度的长度积聚数据；并且其中选择所述分析窗口的长度以提供稳定的统计模型并使得能够确定岩性变化。

12.根据权利要求10所述的方法，其中所接收的数据临时积聚在模式探测窗口中，然后通过所述分析窗口；并且进一步包括：

至少部分基于所述分析窗口中的数据和所述统计模型开发参数空间；

至少部分基于在所述模式探测窗口中所接收的数据，在所述正在进行的钻井作业期间至少基本上实时开发一个或多个主向量，其中所述一个或多个主向量表征在所述模式探测窗口中所接收的数据；

至少部分基于所述一个或多个主向量和所述参数空间计算一个或多个残差向量；和

比较所述一个或多个残差向量与阈值以决定所述一个或多个主向量是否异常。

13.根据权利要求12所述的方法，其中两个或更多个异常主向量被聚类以确定在所述钻井作业期间异常事件的出现。

14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括与确定异常事件结合使用所述统计模型更新与所述目标函数显著相关的至少一种钻井参数的确定。

15.根据权利要求14所述的方法，其中使用所述统计模型更新所确定的钻井参数包括：1)当确定异常事件后清空所述分析窗口的数据，2)随着时间用接收的数据充填所述分析窗口，3)确定与并入两个或更多个钻井特性测量值的目标函数显著相关的至少一种可控钻井参数，和4)在所述正在进行的钻井作业期间重复所述产生、决定和执行步骤；和其中当所述分析窗口用接收的数据充填时，为至少一种可控钻井参数产生作业建议至少部分基于历史数据。

16.根据权利要求13所述的方法，其中所聚类的异常主向量具有签名，并且其中来自所聚类的主向量的签名与基准签名相比较，以确定在所述钻井作业期间发生的事件的类型。

17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括至少部分基于在所述钻井作业期间发生的事件的类型，修改所述正在进行的钻井作业的至少一个方面。