Способ контроля глубины спуска бурильной колонны

Способ контроля глубины спуска бурильной колонны

Иллюстрации

Показать все

Реферат

СИСТЕМЫ И СПОСОБЫ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ БУРЕНИЯ

[01] Настоящая заявка заявляет приоритет по предварительной заявке на патент США № 62/140705, которая была подана 31 марта 2015 года, и по предварительной заявке на патент США № 62/094502, которая была подана 19 декабря 2014 года. Содержимое обеих этих приоритетных заявок включено в данный документ в полном объеме посредством ссылки.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[02] При осуществлении операций бурения контроль и обновление данных, относящихся к длине бурильной колонны, может производиться различными инструментами. Обеспечение наличия точных и в целом актуальных данных о длине бурильной колонны может иметь различные применения. Например, наличие данных о длине бурильной колонны может способствовать обеспечению безопасности при эксплуатации оборудования. При отсутствии надлежащего контроля над глубиной бурения действия бурильщика, который не имеет точных сведений о текущей глубине бурения, могут привести к столкновению бурильной колонны с горной породой на полной скорости, что потенциально может привести к серьезному повреждению оборудования и эксплуатационным проблемам.

[03] Другое применение относится к корреляции данных о глубине бурения. Например, конкретная цель (например, резервуар) может находиться на определенной глубине, или точка зарезки отклоненного участка скважины может быть указана на основании данных о глубине бурения. Информация о длине бурильной колонны может быть использована как приблизительный показатель глубины бурения и, следовательно, оператор буровой установки может предположить, что определенное событие произошло (или произойдет) при достижении определенной длины колонны. Кроме того, зарегистрированные данные о возникновении событий, данные каротажа и прочие данные могут быть соотнесены с глубиной бурения посредством учета длины бурильной колонны, обеспечивая представление о свойствах подземного пласта.

[04] В общем, длину бурильной колонны измеряют с использованием устройства кодирования на буровой лебедке буровой установки. На многих буровых установках буровая лебедка представляет собой лебедку, осуществляющую подъем и спуск талевого блока, что в свою очередь регулирует высоту верхнего привода и бурильной колонны, соединенной с ним. Устройство кодирования регистрирует обороты или, иными словами, угловое положение лебедки, что в свою очередь позволяет определить расстояние, на которое был опущен талевый блок. При полном развертывании свечи блок может быть снова поднят с использованием буровой лебедки, и процесс может быть выполнен повторно.

[05] Однако данные измерений устройства кодирования буровой лебедки могут содержать собственную погрешность, обусловленную влиянием радиуса слоя бурового каната относительно центра буровой лебедки, растяжением бурового каната под воздействием нагрузки на крюк (которая также может изменяться, например, вследствие изменения давления в стволе скважины и т.д.) и другими аналогичными причинами. Соответственно, для калибровки устройства кодирования буровой лебедки иногда используют кабель измерителя скорости углубления ствола. Кабель измерителя скорости углубления ствола представляет собой кабель, присоединенный непосредственно к верхнему приводу или блоку. Для кабеля предусмотрена система извлечения кабеля с кодовым датчиком, причем оба компонента присоединены к фиксированной точке на полу буровой установки или рядом с ним. Затем кабель измерителя скорости углубления ствола перемещается вверх и вниз относительно буровой вышки с верхним приводом, и при этом кодовый датчик измеряет длину смотанного или извлеченного кабеля.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[06] Варианты реализации изобретения могут предоставлять способ контроля глубины спуска бурильной колонны. Предложенный способ включает определение разности измеренных значений высотных отметок между первым положением датчика и вторым положением датчика на основании данных измерений, выполненных при помощи устройства измерения высотных отметок, определение разности калибровочных значений высотных отметок между указанными первым и вторым положениями на основании данных измерений, выполненных датчиком с использованием маркеров, размещенных на заданных высотных отметках, и калибровку устройства измерения высотных отметок на основании по меньшей мере частично соотношения между разностью измеренных значений высотных отметок и разностью калибровочных значений высотных отметок.

[07] Варианты реализации изобретения могут также предоставлять способ измерения глубины бурения. Указанный способ включает перемещение бурильного устройства из первого положения во второе положение в результате наматывания бурового каната на барабан буровой лебедки или сматывания бурового каната с указанного барабана, определение измеренного значения высотной отметки бурильного устройства во втором положении с использованием основного устройства измерения высотных отметок, выполненного с возможностью измерения высотных отметок бурильного устройства, на основании наматывания бурового каната на барабан буровой лебедки или сматывания бурового каната с указанного барабана, определение зарегистрированного значения высотной отметки бурильного устройства во втором положении с использованием датчика, который перемещается совместно с бурильным устройством, определение показателя деформации, выбранного из группы, содержащей растяжение, относительное удлинение и напряжение в буровом канате, на основании разности между измеренным значением высотной отметки и зарегистрированным значением высотной отметки, и корректировку показаний основного устройства измерения высотных отметок на основании показателя деформации.

[08] Варианты реализации изобретения могут также предоставлять способ контроля глубины спуска бурильной колонны. Указанный способ включает соединение датчика с бурильным устройством, причем бурильное устройство выполнено с возможностью вертикального перемещения относительно пола буровой установки и приведения бурильной колонны во вращение, регистрацию первого маркера, который является неподвижным относительно пола буровой установки, при помощи датчика, измерение расстояния между первым маркером и датчиком или угла, под которым размещен датчик во время регистрации первого маркера, либо обоих параметров, и определение высотной отметки бурильного устройства над полом буровой установки на основании указанного расстояния или указанного угла или обоих указанных параметров.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[09] Графические материалы, включенные в настоящий документ и составляющие его часть, иллюстрируют варианты реализации настоящего изобретения и вместе с описанием служат для пояснения принципов настоящего изобретения. Далее представлено описание графических материалов.

[010] Фиг. 1 иллюстрирует схематический вид буровой установки и системы управления в соответствии с вариантом реализации изобретения.

[011] Фиг. 2 иллюстрирует схематический вид буровой установки и удаленной среды вычислительных ресурсов в соответствии с вариантом реализации изобретения.

[012] Фиг. 3A, 3B и 3C иллюстрируют концептуальные схематические виды сбоку трех вариантов реализации автоматической системы калибровки.

[013] Фиг. 4A иллюстрирует блок-схему способа автоматической калибровки измерения глубины бурения в соответствии с вариантом реализации изобретения.

[014] Фиг. 4B иллюстрирует график соотношения действительной и измеренной глубины в калиброванной системе и в некалиброванной системе в соответствии с вариантом реализации изобретения.

[015] Фиг. 5 и 6 иллюстрируют схематические виды автоматической системы калибровки в соответствии с вариантом реализации изобретения.

[016] Фиг. 7 иллюстрирует схематический вид системы контроля перемещения труб в соответствии с вариантом реализации изобретения.

[017] Фиг. 8 иллюстрирует блок-схему способа измерения длины трубчатого элемента в соответствии с вариантом реализации изобретения.

[018] Фиг. 9 и 10 иллюстрируют схематические виды сбоку буровой установки на различных этапах осуществления способа, проиллюстрированного на фиг. 8, в соответствии с вариантом реализации изобретения.

[019] Фиг. 11 иллюстрирует блок-схему способа бурения в соответствии с вариантом реализации изобретения.

[020] Фиг. 12 иллюстрирует схематический вид сбоку буровой установки, содержащей бурильную колонну, размещенную в стволе скважины, в соответствии с вариантом реализации изобретения.

[021] Фиг. 13 иллюстрирует схематический вид вычислительной системы в соответствии с вариантом реализации изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[022] Далее приведено подробное раскрытие конкретных вариантов реализации изобретения, проиллюстрированных на сопровождающих графических материалах. Для обеспечения полного понимания настоящего изобретения в нижеследующем подробном описании изложены многочисленные конкретные детали. Однако для специалиста в данной области техники очевидно, что изобретение может быть применено на практике и без этих конкретных деталей. В других примерах подробные данные известных способов, процедур, компонентов, схем и сетей не описываются, чтобы чрезмерно не затруднять понимание аспектов вариантов реализации изобретения.

[023] Также следует понимать, что, несмотря на то, что числительные «первый», «второй» и т.д. используются в настоящем документе для описания различных элементов, указанные элементы не ограничены этими числительными. Эти числительные использованы исключительно для того, чтобы отличить один элемент от другого. Например, первый объект может быть назван вторым объектом или этапом, и, аналогично, второй объект может быть назван первым объектом или этапом, без выхода за пределы объема настоящего изобретения.

[024] Терминология, используемая при описании изобретения в данном документе, предназначена для представления определенных вариантов реализации изобретения и не имеет ограничивающего характера. В описании изобретения и прилагаемой формуле изобретения формы единственного числа включают также формы множественного числа, если из контекста явно не следует иное. Также следует понимать, что используемое в настоящем документе сочетание «и/или» означает и охватывает любые и все возможные комбинации одного или более из соответствующих упомянутых элементов. Также следует понимать, что выражения «включает в себя», «включающий в себя», «содержит» и/или «содержащий» при их применении в данном описании указывают на наличие определенных признаков, целых чисел, этапов, операций, элементов и/или компонентов, но не исключают наличие либо добавление одного или более других признаков, целых чисел, этапов, операций, элементов, компонентов и/или их групп. Кроме того, используемый в настоящем документе союз «если» может означать «когда» или «в случае», или «в случае определения», или «в случае обнаружения» в зависимости от контекста.

[025] Фиг. 1 иллюстрирует концептуальный схематический вид системы 100 управления, предназначенной для буровой установки 102, в соответствии с вариантом реализации изобретения. Система 100 управления может содержать среду 105 вычислительных ресурсов буровой установки, которая может быть расположена на площадке рядом с буровой установкой 102, и в некоторых вариантах реализации изобретения может содержать устройство 104 координированного управления. Система 100 управления может также содержать систему 107 диспетчерского управления. В некоторых вариантах реализации изобретения система 100 управления может содержать удаленную среду 106 вычислительных ресурсов, которая может быть расположена за пределами буровой установки 102.

[026] Удаленная среда 106 вычислительных ресурсов может содержать вычислительные ресурсы, расположенные за пределами буровой установки 102, доступ к которым осуществляется по сети. Одним из примеров удаленного вычислительного ресурса является «облачная» вычислительная среда. Облачная вычислительная среда может обмениваться данными со средой 105 вычислительных ресурсов буровой установки посредством использования сетевого соединения (например, соединения с глобальной вычислительной сетью (ГВС) или локальной вычислительной сетью (ЛВС)).

[027] Далее, буровая установка 102 может содержать различные системы с разнообразными датчиками и оборудованием для выполнения операций буровой установки 102, а контроль и управление буровой установкой может осуществляться при помощи системы 100 управления, например, средой 105 вычислительных ресурсов буровой установки. Кроме того, среда 105 вычислительных ресурсов буровой установки может обеспечивать возможность защищенного доступа к данным буровой установки для осуществления контроля буровой установки пользовательскими устройствами, расположенными на площадке и за ее пределами, передачи данных процессов управления на буровую установку и выполнения аналогичных операций.

[028] Различные приведенные в качестве примера системы буровой установки 102 проиллюстрированы на Фиг. 1. Например, буровая установка 102 может содержать скважинную систему 110, флюидосистему 112 и центральную систему 114. В некоторых вариантах реализации изобретения буровая установка 102 может содержать информационно-вычислительную (ИТ) систему 116. Скважинная система 110 может содержать, например, компоновку низа бурильной колонны (КНБК), забойные двигатели, датчики и прочие компоненты, размещенные в бурильной колонне, и/или другое бурильное оборудование, выполненное с возможностью размещения в стволе скважины. Соответственно, скважинная система 110 может охватывать приспособления, расположенные в стволе скважины, например, представляющие собой часть бурильной колонны, используемой для бурения скважины.

[029] Флюидосистема 112 может содержать, например, буровой раствор, насосы, клапаны, цемент, оборудование для подачи бурового раствора, оборудование для контроля параметров бурового раствора, оборудование для регулирования давления, сепараторы и другое оборудование для флюидов. Соответственно, флюидосистема 112 может осуществлять операции буровой установки 102, связанные с флюидами.

[030] Центральная система 114 может содержать подъемную и поворотную платформу, верхние приводы, роторные столы, ведущие квадратные трубы, буровую лебедку, насосы, генераторы, оборудование подачи и укладки труб, буровые вышки, буровые мачты, фундаментные рамы и другое подходящее оборудование. Соответственно, центральная система 114 может осуществлять генерирование электроэнергии, спуско-подъемные операции и вращение компонентов буровой установки 102, выполнять функцию опорной платформы для бурильного оборудования и площадки для осуществления работ на буровой установке, таких как выполнение соединений и других операций. Информационно-вычислительная система 116 может содержать программное обеспечение, компьютеры и другое информационно-вычислительное оборудование для осуществления информационно-вычислительных операций на буровой установке 102.

[031] Система 100 управления, например, с использованием устройства 104 координированного управления среды 105 вычислительных ресурсов буровой установки может осуществлять управление датчиками различных систем буровой установки 102 и подавать команды управления на различные системы буровой установки 102 таким образом, что данные датчиков различных систем могут использоваться для подачи команд управления на различные системы буровой установки 102. Например, система 100 может выполнять сбор согласованных по времени и глубине данных наземного оборудования и скважинных данных, полученных от буровой установки 102, и хранить собранные данные для обеспечения доступа на площадке в месте размещения буровой установки 102 или за пределами площадки с использованием среды 105 вычислительных ресурсов буровой установки. Таким образом, система 100 может предоставлять возможность контроля. Дополнительно, система 100 управления может содержать диспетчерское управление посредством системы 107 диспетчерского управления.

[032] В некоторых вариантах реализации изобретения одна или более из скважинной системы 110, флюидосистемы 112 и/или центральной системы 114 может быть изготовлена и/или эксплуатироваться различными поставщиками. В таком варианте реализации изобретения определенные системы могут не иметь возможности унифицированного управления (например, вследствие использования различных протоколов, ограничений, касающихся разрешения на управление и т.д.). Однако вариант реализации унифицированной системы 100 управления может обеспечивать управление буровой установкой 102 и связанными с ней системами (например, скважинной системой 110, флюидосистемой 112 и/или центральной системой 114).

[033] Фиг. 2 иллюстрирует концептуальный схематический вид системы 100 управления в соответствии с вариантом реализации изобретения. Среда 105 вычислительных ресурсов буровой установки может осуществлять обмен данными с размещенными за пределами буровой площадки устройствами и системами с использованием сети 108 (например, глобальной вычислительной сети (ГВС), такой как Интернет). Кроме того, среда 105 вычислительных ресурсов буровой установки может обмениваться данными с удаленной средой 106 вычислительных ресурсов через сеть 108. Фиг. 2 иллюстрирует также вышеуказанные приведенные в качестве примера системы буровой установки 102, такие как скважинная система 110, флюидосистема 112, центральная система 114 и информационно-вычислительная система 116. В некоторых вариантах реализации изобретения одно или более пользовательских устройств 118, расположенных на площадке, могут также содержаться в оборудовании буровой установки 102. Пользовательские устройства 118, расположенные на площадке, могут взаимодействовать с информационно-вычислительной системой 116. Пользовательские устройства 118, расположенные на площадке, могут содержать любое количество пользовательских устройств, например, стационарных пользовательских устройств, предназначенных для размещения на буровой установке 102, и/или портативных пользовательских устройств. В некоторых вариантах реализации изобретения пользовательские устройства 118, расположенные на площадке, могут содержать настольный компьютер, ноутбук, смартфон, карманный персональный компьютер (КПК), планшетный компьютер, носимый компьютер или другие подходящие устройства. В некоторых вариантах реализации изобретения пользовательские устройства 118, расположенные на площадке, могут осуществлять обмен данными со средой 105 вычислительных ресурсов буровой установки 102, удаленной средой 106 вычислительных ресурсов или с обеими средами.

[034] Система 100 может также содержать одно или более внеплощадочных пользовательских устройств 120. Внеплощадочные пользовательские устройства 120 могут содержать настольный компьютер, ноутбук, смартфон, карманный персональный компьютер (КПК), планшетный компьютер, носимый компьютер или другие подходящие устройства. Внеплощадочные пользовательские устройства 120 могут быть выполнены с возможностью приема и/или передачи информации (например, данных контроля функционирования) от буровой установки 102 и/или к буровой установке посредством обмена данными со средой 105 вычислительных ресурсов буровой установки. В некоторых вариантах реализации изобретения внеплощадочные пользовательские устройства 120 могут предоставлять управляющие процессы для управления работой различных систем буровой установки 102. В некоторых вариантах реализации изобретения внеплощадочные пользовательские устройства 120 могут осуществлять обмен данными с удаленной средой 106 вычислительных ресурсов через сеть 108.

[035] Системы буровой установки 102 могут содержать различные датчики, исполнительные механизмы и контроллеры (например, программируемые логические контроллеры (ПЛК)). Например, скважинная система 110 может содержать датчики 122, исполнительные механизмы 124 и контроллеры 126. Флюидосистема 112 может содержать датчики 128, исполнительные механизмы 130 и контроллеры 132. Дополнительно, центральная система 114 может содержать датчики 134, исполнительные механизмы 136 и контроллеры 138. Датчики 122, 128 и 134 могут содержать любые подходящие датчики для работы буровой установки 102. В некоторых вариантах реализации изобретения датчики 122, 128 и 134 могут содержать камеру, датчик давления, датчик температуры, датчик расхода, датчик вибрации, датчик тока, датчик напряжения, датчик сопротивления, датчик или устройство распознавания жестов, устройство или датчик, приводимые в действие голосом или выполненные с возможностью распознавания речи, или другие подходящие датчики.

[036] Описанные ранее датчики могут передавать данные датчиков среде 105 вычислительных ресурсов буровой установки (например, устройству 104 координированного управления). Например, датчики 122 скважинной системы могут предоставлять данные 140 датчиков, датчики 128 флюидосистемы могут предоставлять данные 142 датчиков, а датчики 134 центральной системы могут предоставлять данные 144 датчиков. Данные 140, 142 и 144 датчиков могут содержать, например, данные рабочего состояния оборудования (например, «включено» или «выключено», находится вверху или внизу, приведено в рабочее или нерабочее состояние и т.д.), параметры бурения (например, глубина, нагрузка на крюк, крутящий момент и т.д.), вспомогательные параметры (например, данные о вибрации насоса) и другие подходящие данные. В некоторых вариантах реализации изобретения полученные данные датчиков могут содержать отметку времени (например, дату, время или и то и другое), указывающую, когда были получены данные датчиков, или могут быть связаны с ней. Кроме того, данные датчиков могут быть поставлены в соответствие с глубиной или другим параметром бурения.

[037] Получение данных датчиков устройством 104 координированного управления может способствовать измерению одинаковых физических характеристик на различных участках буровой установки 102. В некоторых вариантах реализации изобретения измерение одинаковых физических характеристик может быть использовано для достижения избыточности данных измерений с целью обеспечения возможности непрерывной работы скважины. В еще одном варианте реализации изобретения измерение одинаковых физических характеристик на различных участках может быть использовано для определения состояния оборудования, размещенного на различных участках. Изменение данных измерений на различных участках во времени может использоваться для определения эксплуатационных характеристик оборудования, эксплуатационных характеристик систем, сроков выполнения запланированного технического обслуживания и аналогичных целей. Например, данные состояния плашек (например, зажаты или отведены) могут быть получены от датчиков и переданы в среду 105 вычислительных ресурсов буровой установки. В другом примере получение образцов флюида может быть определено датчиком и сопоставлено с глубиной долота и временем, измеренными другими датчиками. Получение данных от датчика с камерой может способствовать определению поступления и/или монтажа компонентов или оборудования в буровой установке 102. Время поступления и/или монтажа компонентов или оборудования может быть использовано для оценки степени ухудшения характеристик материала, сроков запланированного технического обслуживания оборудования и выполнения других оценок.

[038] Устройство 104 координированного управления может способствовать осуществлению управления отдельными системами (например, центральной системой 114, скважинной системой или флюидосистемой 112 и т.д.) на уровне каждой отдельной системы. Например, в флюидосистеме 112 данные 128 датчиков могут быть поданы на контроллер 132, который может использовать эти данные для управления исполнительными механизмами 130. Однако в случае управления операциями, в которых задействованы несколько систем, может осуществляться координация управления при помощи устройства 104 координированного управления. Примеры таких операций с координированным управлением охватывают регулирование скважинного давления во время спуско-подъемных операций. Скважинное давление может быть подвержено воздействию флюидосистемы 112 (например, расход насоса и положение штуцера) и центральной системы 114 (например, скорость выполнения спуско-подъемных операций). При необходимости поддержания определенного скважинного давления во время выполнения спуско-подъемных операций, устройство 104 координированного управления может быть использовано для подачи соответствующих управляющих команд.

[039] В некоторых вариантах реализации изобретения управление различными системами буровой установки 102 может быть осуществлено посредством трехуровневой системы управления, которая содержит первый уровень контроллеров 126, 132 и 138, второй уровень устройства 104 координированного управления и третий уровень системы 107 диспетчерского управления. В других вариантах реализации изобретения координированное управление может быть обеспечено одним или более контроллерами одной или более систем 110, 112 и 114 буровой установки без использования устройства 104 координированного управления. В таких вариантах реализации изобретения среда 105 вычислительных ресурсов буровой установки может предоставлять управляющие процессы непосредственно этим контроллерам для координированного управления. Например, в некоторых вариантах реализации изобретения контроллеры 126 и контроллеры 132 могут быть использованы для координированного управления несколькими системами буровой установки 102.

[040] Данные 140, 142 и 144 датчиков могут быть получены устройством 104 координированного управления и использованы для управления буровой установкой 102 и системами 110, 112 и 114 буровой установки. В некоторых вариантах реализации изобретения данные 140, 142 и 144 датчиков могут быть зашифрованы для предоставления зашифрованных данных 146 датчиков. Например, в некоторых вариантах реализации изобретения среда 105 вычислительных ресурсов буровой установки может зашифровывать данные датчиков от различных типов датчиков и систем для предоставления набора зашифрованных данных 146 датчиков. Таким образом, зашифрованные данные 146 датчиков будут недоступными для просмотра неавторизованными пользовательскими устройствами (пользовательскими устройствами, расположенными как за пределами площадки, так и на площадке), если эти устройства получают доступ к одной или более сетям буровой установки 102. Зашифрованные данные 146 датчиков могут содержать отметку времени и соответствующий по времени параметр бурения (например, глубину), как описано ранее. Зашифрованные данные 146 датчиков могут быть отправлены в удаленную среду 106 вычислительных ресурсов через сеть 108 и храниться, как зашифрованные данные 148 датчиков.

[041] Среда 105 вычислительных ресурсов буровой установки может предоставлять зашифрованные данные 148 датчиков, доступные для внеплощадочного просмотра и обработки, например, через внеплощадочные пользовательские устройства 120. Доступ к зашифрованным данным 148 датчиков может быть ограничен посредством управления доступом, реализованного в среде 105 вычислительных ресурсов буровой установки. В некоторых вариантах реализации изобретения зашифрованные данные 148 датчиков могут быть предоставлены в режиме реального времени внеплощадочным пользовательским устройствам 120 таким образом, что персонал за пределами площадки может просматривать данные состояния буровой установки 102 в реальном времени и реагировать с учетом данных датчиков в реальном времени. Например, различные сегменты зашифрованных данных 146 датчиков могут быть отправлены внеплощадочным пользовательским устройствам 120. В некоторых вариантах реализации изобретения зашифрованные данные датчиков могут быть декодированы средой 105 вычислительных ресурсов буровой установки перед передачей, или декодированы на внеплощадочном пользовательском устройстве после получения зашифрованных данных датчиков.

[042] Внеплощадочное пользовательское устройство 120 может включать в себя тонкий клиент, выполненный с возможностью отображения данных, полученных от среды 105 вычислительных ресурсов буровой установки и/или удаленной среды 106 вычислительных ресурсов. Например, для выполнения определенных функций или для просмотра различных данных датчиков могут быть использованы несколько типов тонких клиентов (например, устройства с возможностью отображения и минимальной возможностью обработки).

[043] Среда 105 вычислительных ресурсов буровой установки может содержать различные вычислительные ресурсы, используемые для контроля и управления операциями, такие как один или более компьютеров, содержащих процессор и запоминающее устройство. Например, устройство 104 координированного управления может содержать компьютер, содержащий процессор и запоминающее устройство для обработки данных датчиков, хранения данных датчиков и генерации управляющих команд в ответ на данные датчиков. Как указано ранее, устройство 104 координированного управления может управлять различными операциями различных систем буровой установки 102 посредством анализа данных датчиков от одной или более систем буровой установки (например, систем 110, 112, 114) для обеспечения возможности координированного управления каждой системы буровой установки 102. Устройство 104 координированного управления может выполнять управляющие команды 150 для управления различными системами буровой установки 102 (например, системами 110, 112, 114 буровой установки). Устройство 104 координированного управления может передавать управляющие данные, определенные в результате выполнения управляющих команд 150, на одну или более систем буровой установки 102. Например, управляющие данные 152 могут быть переданы на скважинную систему 110, управляющие данные 154 могут быть переданы флюидосистеме 112, а управляющие данные 154 могут быть переданы центральной системе 114. Управляющие данные могут содержать, например, команды оператора (например, включение или отключение насоса, включение или отключение клапана, обновление заданного значения физической характеристики и т.д.). В некоторых вариантах реализации изобретения устройство 104 координированного управления может содержать быстродействующий управляющий контур, который непосредственно получает данные 140, 142 и 144 датчиков и выполняет, например, алгоритм управления. В некоторых вариантах реализации изобретения устройство 104 координированного управления может содержать медленнодействующий контур управления, который получает данные через среду 105 вычислительных ресурсов буровой установки для генерации управляющих команд.

[044] В некоторых вариантах реализации изобретения устройство 104 координированного управления может находиться между системой 107 диспетчерского управления и контроллерами 126, 132 и 138 систем 110, 112 и 114. Например, в таких вариантах реализации изобретения система 107 диспетчерского управления может быть использована для управления системами буровой установки 102. Система 107 диспетчерского управления может содержать, например, устройства для ввода управляющих команд с целью осуществления операций системами буровой установки 102. В некоторых вариантах реализации изобретения устройство 104 координированного управления может принимать команды от системы 107 диспетчерского управления, обрабатывать команды в соответствии с определенным правилом (например, алгоритмом, основанным на законах физики для операций бурения), и/или принимать данные управляющих процессов, полученные от среды 105 вычислительных ресурсов буровой установки, и предоставлять управляющие данные одной или более системам буровой установки 102. В некоторых вариантах реализации изобретения система 107 диспетчерского управления может быть предоставлена и/или может контролироваться сторонней организацией. В таких вариантах реализации изобретения устройство 104 координированного управления может координировать функции управления между системами дискретного диспетчерского управления и системами 110, 112 и 114, используя управляющие команды, которые могут быть оптимизированы с учетом данных датчиков, полученных от систем 110, 112 и 114, и подвергнуты анализу с использованием среды 105 вычислительных ресурсов буровой установки.

[045] Среда 105 вычислительных ресурсов буровой установки может содержать процесс 141 контроля, который может использовать данные датчиков для получения информации о буровой установке 102. Например, в некоторых вариантах реализации изобретения процесс 141 контроля может определять состояние процесса бурения, исправность оборудования, исправность систем, график технического обслуживания или любое их сочетание. В некоторых вариантах реализации изобретения среда 105 вычислительных ресурсов буровой установки может содержать управляющие процессы 143, которые могут использовать данные 146 датчиков для оптимизации бурильных операций, например, управления бурильным оборудованием для повышения эффективности бурения, надежности оборудования и аналогичных целей. Например, в некоторых вариантах реализации изобретения полученные данные датчиков могут быть использованы для определения схемы подавления помех с целью улучшения обработки сигналов электромагнитной и гидроимпульсной телеметрии. Управляющие процессы 143 могут быть осуществлены с использованием, например, алгоритма управления, компьютерной программы, предустановленного программного обеспечения или другого подходящего аппаратного обеспечения и/или программного обеспечения. В некоторых вариантах реализации изобретения удаленная среда 106 вычислительных ресурсов может содержать управляющий процесс 145, который может быть предоставлен среде 105 вычислительных ресурсов буровой установки.

[046] Среда 105 вычислительных ресурсов буровой установки может содержать различные вычислительные ресурсы, такие как, например, один компьютер или несколько компьютеров. В некоторых вариантах реализации изобретения среда 105 вычислительных ресурсов буровой установки может содержать виртуальную компьютерную систему и виртуальную базу данных или другую виртуальную структуру для полученных данных. Виртуальная компьютерная система и виртуальная база данных могут содержать один или более интерфейсов ресурса (например, веб-интерфейсов), которые обеспечивают возможность осуществления вызовов через интерфейс прикладного программирования (API) к различным ресурсам посредством запроса. Дополнительно, каждый из ресурсов может содержать один или более интерфейсов ресурса, которые обеспечивают возможность доступа ресурсов друг к другу (например, для обеспечения возможности хранения данных виртуальной компьютерной системой среды вычислительных ресурсов в базе данных или другой структуре для полученных данных, или извлечения данных из них).

[047] Виртуальная компьютерная система может содержать совокупность вычислительных ресурсов, выполненных с возможностью создания экземпляров виртуальных машин. Пользователь может взаимодействовать с виртуальной компьютерной системой посредством использования внеплощадочного пользовательского устройства или, в некоторых вариантах реализации изобретения, пользовательского устройства, расположенного на площадке. В некоторых вариантах реализации изобретения в среде 105 вычислительных ресурсов буровой установки могут быть использованы другие компьютерные системы или службы компьютерной системы, такие как компьютерная система или служба компьютерной системы, предоставляющая вычислительные ресурсы на выделенных или совместно используемых компьютерах/серверах и/или других физических устройствах. В некоторых вариантах реализации изобретения среда 105 вычислительных ресурсов б