[发明专利]用于自动井规划、钻井和引导系统的钻井参数优化

权利要求书

1.一种用于钻机的自动化系统，所述自动化系统包括：

处理器，被配置为接收至少一个操作参数，所述至少一个操作参数包括以下中的至少一个：a)来自当前的井或现有的偏移井的由至少一个钻具传感器生成的至少一个表面操作参数和b)由设置在当前的井或现有的偏移井的井眼中的至少一个工具生成的至少一个井下操作参数；

至少一个输入装置，其与所述处理器通信且被配置为接收用户输入；

至少一个输出装置，其与所述处理器通信；和

计算机存储器，其与所述处理器通信并且存储计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在由所述处理器执行时使所述处理器执行功能，所述功能包括：

接收作为时间或深度的函数的所述至少一个操作参数；

对所述至少一个操作参数进行滤波和平滑中的至少一个，以生成经处理的数据；

从所述经处理的数据生成钻井能量的测量值；

将所述经处理的数据的至少一部分识别为学习间隔；

根据所述经处理的数据从每个学习间隔计算所述钻井能量的测量值的分布；

从每个所述分布确定所述钻井能量的测量值的最小值；

从所述最小值中的至少一个导出所述至少一个操作参数的目标值；

计算钻头的第一工具面；

将所述第一工具面与目标工具面进行比较；

在进行以下项中的至少一个之后计算所述钻头的第二工具面：

a)使设置在所述井眼中的钻柱旋转、b)改变压差、以及c)改变表面钻压和井下钻压中的至少一个；以及

导出所述经处理的数据与第二工具面之间的关系。

2.根据权利要求1所述的自动化系统，其中，所述功能还包括在输出装置上显示所述目标值。

3.根据权利要求1所述的自动化系统，其中，所述功能还包括将所述目标值发送到通信地耦合到所述自动化系统的控制系统。

4.根据权利要求1所述的自动化系统，其中，所述功能还包括将所述目标值、所述钻井能量的测量值、所述至少一个表面操作参数和所述至少一个井下操作参数中的至少一个发送到其他互联网连接装置。

5.根据权利要求1所述的自动化系统，其中，设置在所述井眼内的所述至少一个工具是随钻测量工具和随钻测井工具中的之一。

6.根据权利要求1所述的自动化系统，其中，所述至少一个学习间隔是以下中的至少一个的函数：a)所述经处理的数据、b)设置在所述井眼内的钻柱从所述井眼的底部离开到所述井眼的底部上的过渡、以及c)大于或等于先前时间的所述至少一个操作参数的1％的所述至少一个操作参数的变化。

7.根据权利要求1所述的自动化系统，其中，所述根据所述经处理的数据计算所述钻井能量的测量值的分布还包括相对于所述经处理的数据绘制所述钻井能量的测量值的曲线图。

8.根据权利要求1所述的自动化系统，其中，所述功能还包括：

根据所述经处理的数据与第二工具面之间的关系计算工具面调节因子，其中，所述工具面调节因子是将被应用于所述钻柱以便将所述钻头的第三工具面保持在所述目标工具面处的建议调节；

将所述工具面调节因子应用于所述钻柱；

在将所述工具面调节因子应用于所述钻柱之后计算第三工具面；

将第三工具面与所述目标工具面进行比较；以及

如下之一：a)如果第三工具面与所述目标工具面不是基本相等，则重新计算所述工具面调节因子，以及b)如果第三工具面与所述目标工具面基本相等，则保持第三工具面和滑动钻井。

9.根据权利要求8所述的自动化系统，其中，所述工具面调节因子包括将被应用于所述钻柱的钻柱旋转数、目标压差、目标表面钻压和目标井下钻压中的至少一个。