Система управления буровой установкой

Система управления буровой установкой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет на основании предварительной заявки на патент США № 62/143442, поданной 6 апреля 2015 г., и обычной заявки на патент США № 14/788124, поданной 30 июня 2015 г., обе которые включены в данный документ в полном объеме посредством ссылки.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Системы управления буровыми установками могут быть созданы изготовителями систем управления буровыми установками, которые в первую очередь обеспокоены безопасной эксплуатацией оборудования буровой установки. Эти системы управления установкой устанавливаются на буровых установках, которые обычно эксплуатируются подрядчиками буровых установок. Во время буровых работ несколько поставщиков буровых услуг могут прибыть на буровую установку для выполнения различных буровых работ, таких как направленное бурение, измерения и геофизические исследования скважин и/или оптимизация буровых работ. Эти поставщики услуг обычно привозят свои собственные системы сбора данных и/или системы управления, как часть своих вычислительных ресурсов. Для того чтобы повысить эффективность и/или безопасность буровых работ, вычислительные ресурсы поставщиков буровых услуг могут взаимодействовать с системой управления буровой установкой.

[0003] Связь между вычислительными ресурсами поставщиков услуг и системой управления буровой установкой может основываться на недетерминированном межплатформенном программном обеспечении, работающем с большой задержкой. Кроме того, данные, полученные различными системами от разных поставщиков услуг, могут не соответствовать должным образом по времени или степени охвата. Это может ограничить возможность применения дополнительных алгоритмов управления в существующей системе управления. Кроме того, данные датчиков, полученные в системе управления буровой установкой, могут не быть доступными вычислительным ресурсам этих сторонних поставщиков услуг, создавая аппаратную избыточность и/или конфликтующие результаты измерений в процессе работы.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0004] Варианты реализации изобретения могут обеспечить систему управления буровой установкой. Система содержит первый уровень, содержащий множество контроллеров подсистем, соединенных с множеством подсистем буровой установки, множество контроллеров подсистем выполнены с возможностью управления рабочими параметрами множества подсистем буровой установки. Система также содержит второй уровень, выполненный с возможностью получения информации из первого уровня на основании функционирования множества подсистем буровой установки, и обеспечения управления множеством подсистем буровой установки. Система дополнительно содержит третий уровень, выполненный с возможностью выполнения одного или нескольких технологических приложений и предоставления основанной на описании задач команды на второй уровень.

[0005] Варианты реализации изобретения могут также обеспечить систему управления буровой установкой. Система содержит множество первых контроллеров, каждый из которых выполнен с возможностью управления рабочим параметром соответствующей подсистемы буровой установки из множества подсистем буровой установки и для получения от нее данных датчика, при этом множество первых контроллеров выполнено с возможностью обеспечения контура управления с обратной связью для выполнения команды, связанной с рабочим параметром. Система дополнительно содержит второй контроллер, выполненный с возможностью получения данных датчика от множества первых контроллеров и координации управления множеством подсистем буровой установки.

[0006] Варианты реализации изобретения могут дополнительно обеспечить способ управления буровой установкой. Способ включает управление рабочими параметрами множества подсистем буровой установки с использованием множества контроллеров подсистем в первом уровне. Каждый из множества контроллеров подсистем управляет одной из множества подсистем буровой установки независимо от других из множества контроллеров подсистем. Способ также включает формирование информации обратной связи с использованием первого уровня, на основании функционирования множества подсистем буровой установки, и получение информации обратной связи из первого уровня на втором уровне. Способ дополнительно включает координацию работы множества подсистем буровой установки с использованием второго уровня.

[0007] Вышеприведенная сущность изобретения представлена для определения подмножества признаков, описанных ниже более подробно. Таким образом, данная сущность не должна рассматриваться как исчерпывающая или ограничивающая раскрытые варианты реализации изобретения или прилагаемую формулу изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

[0008] Сопроводительные 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. На фигурах:

[0009] На Фиг. 1 показан схематический вид буровой установки и системы управления в соответствии с вариантом реализации изобретения.

[0010] На Фиг. 2 показан схематический вид буровой установки и удаленной среды вычислительных ресурсов в соответствии с вариантом реализации изобретения.

[0011] На Фиг. 3A, 3B, и 4 показаны концептуальные, схематические изображения системы управления буровой установкой в соответствии с вариантом реализации изобретения.

[0012] На Фиг. 5 показана схема последовательности операций способа управления подсистемами буровой установки в соответствии с вариантом реализации изобретения.

[0013] На Фиг. 6 показан схематический вид системы для отображения данных датчика в технологическом приложении в соответствии с вариантом реализации изобретения.

[0014] На Фиг. 7 показана схема последовательности операций способа для отображения данных датчика в технологическом приложении в соответствии с вариантом реализации изобретения.

[0015] На Фиг. 8 показан схематический вид системы для преобразования одного или нескольких рабочих параметров подсистемы в соответствии с вариантом реализации изобретения.

[0016] На Фиг. 9 показана схема последовательности операций способа для преобразования одного или нескольких рабочих параметров подсистемы в соответствии с вариантом реализации изобретения.

[0017] На Фиг. 10 показан схематический вид системы управления буровой установкой с координированным управлением в соответствии с вариантом реализации изобретения.

[0018] На Фиг. 11 показана схема последовательности операций способа для координированного управления системой буровой установки в соответствии с вариантом реализации изобретения.

[0019] На Фиг. 12 показан схематический вид системы управления буровой установкой с аппаратно-программным средством сетевой защиты между подсистемами и системой управления буровой установкой в соответствии с вариантом реализации изобретения.

[0020] На Фиг. 13 показана схема последовательности операций способа для выборочного разрешения передачи информации от подсистем в систему управления буровой установкой в соответствии с вариантом реализации изобретения.

[0021] На Фиг. 14 показан схематический вид вычислительной системы в соответствии с вариантом реализации изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0022] Далее приведено подробное раскрытие конкретных вариантов реализации изобретения, проиллюстрированных на сопроводительных графических материалах и фигурах. Для обеспечения полного понимания настоящего изобретения в нижеследующем подробном описании изложены многочисленные конкретные детали. Однако для специалиста в данной области техники будет очевидно, что варианты реализации изобретения могут применяться на практике и без указанных 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.

[0023] 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.

[0024] Терминология, используемая в описании изобретения в данном документе, предназначена лишь для описания конкретных вариантов реализации изобретения и не имеет ограничительного 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», «включающий», «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 иных 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.

[0025] На Фиг. 1 показан концептуальный схематический вид системы 100 управления, предназначенной для буровой установки 102 в соответствии с вариантом реализации изобретения. Система 100 управления может включать в себя среду 105 вычислительных ресурсов буровой установки, которая может быть расположена на площадке на буровой установке 102, и в некоторых вариантах реализации изобретения может содержать устройство 104 координированного управления. Система 100 управления также может обеспечивать систему 107 диспетчерского управления. В некоторых вариантах реализации изобретения система 100 управления может содержать удаленную среду 106 вычислительных ресурсов, которая может располагаться за пределами буровой установки 102.

[0026] Удаленная среда 106 вычислительных ресурсов может содержать вычислительные ресурсы, расположенные за пределами буровой установки 102 и доступные 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 сетевого соединения (например, соединения по глобальной вычислительной сети (WAN) или локальной вычислительной сети (LAN)). В некоторых вариантах реализации изобретения удаленная среда 106 вычислительных ресурсов может по меньшей мере частично располагаться на площадке, например, позволяя управлять различными аспектами буровой установки 102 на площадке посредством удаленной среды 106 вычислительных ресурсов (например, посредством мобильных устройств). Соответственно, «удаленный» не должен ограничиваться каким-либо конкретным удалением от буровой установки 102.

[0027] Кроме того, 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. Дополнительно, среда 105 вычислительных ресурсов буровой установки может обеспечивать возможность защищенного доступа к данным буровой установки для осуществления контроля буровой установки устройствами пользователя, расположенными на площадке и за ее пределами, передачи данных процессов управления на буровую установку и выполнения аналогичных операций.

[0028] Различные приведенные в качестве примера системы буровой установки 102 показаны на Фиг. 1. Например, буровая установка 102 может содержать скважинную систему 110, систему 112 флюида и центральную систему 114. Указанные системы 110, 112, 114 могут также представлять собой примеры «подсистем» буровой установки 102, как описано в данном документе. В некоторых вариантах реализации изобретения буровая установка 102 может содержать информационно-технологическую (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.

[0029] Система 112 флюида 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, система 112 флюида может осуществлять операции буровой установки 102, связанные с флюидом.

[0030] Центральная система 114 может содержать спуско-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 выработку 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. ИТ система 116 может содержать программное обеспечение, компьютеры и другое ИТ оборудование для осуществления ИТ операций на буровой установке 102.

[0031] Система 100 управления, например, с использованием устройства 104 координированного управления среды 105 вычислительных ресурсов буровой установки может осуществлять контроль датчиков различных систем буровой установки 102 и подавать управляющие команды на различные системы буровой установки 102 таким образом, что данные датчиков различных систем могут использоваться для подачи управляющих команд на различные системы буровой установки 102. Например, система 100 может выполнять сбор согласованных по времени и степени охвата 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 обеспечивать возможность текущего контроля. Кроме того, система 100 управления может содержать диспетчерское управление посредством системы 107 диспетчерского управления.

[0032] В некоторых вариантах реализации изобретения одна или несколько из скважинной системы 110, системы 112 флюида и/или центральной системы 114, может быть изготовлена и/или находиться под управлением различных поставщиков. В таком варианте реализации изобретения определенные системы могут не иметь возможности единого управления (например, вследствие использования различных протоколов, ограничений, касающихся разрешения на управление, проблем безопасности для разных систем управления и т.д.). Однако вариант реализации системы 100 управления, которая является единой, может обеспечивать управление буровой установкой 102 и связанных с ней систем (например, скважинной системой 110, системой 112 флюида и/или центральной системой 114). Кроме того, скважинная система 110 может содержать одну или множество скважинных систем. Аналогично, система 112 флюида и центральная система 114 могут содержать одну или множество систем флюида и центральных систем, соответственно.

[0033] В дополнение к этому, устройство 104 координированного управления может взаимодействовать с устройством (устройствами) пользователя (например, человеко-машинным интерфейсом (интерфейсами)) 118, 120. Например, устройство 104 координированного управления может получать команды от устройств пользователя 118, 120 и может выполнять команды с использованием двух или более систем 110, 112, 114 буровой установки, например, таким образом, что в буровых системах 110, 112, 114 можно избежать работы двух или более систем 110, 112, 114 буровых установок в условиях согласованности и/или во внештатных условиях.

[0034] На Фиг. 2 показан концептуальный схематический вид системы 100 управления в соответствии с вариантом реализации изобретения. Среда 105 вычислительных ресурсов буровой установки может осуществлять обмен данными с внеплощадочными устройствами и системами с использованием сети 108 (например, глобальной вычислительной сети (WAN), такой как Интернет). Кроме того, среда 105 вычислительных ресурсов буровой установки может обмениваться данными с удаленной средой 106 вычислительных ресурсов через сеть 108. На Фиг. 2 также показаны вышеуказанные типовые системы буровой установки 102, такие как скважинная система 110, система 112 флюида, центральная система 114 и ИТ система 116. В некоторых вариантах реализации изобретения одно или несколько устройств 118 пользователя, расположенных на площадке, также могут содержаться в оборудовании буровой установки 102. Устройства 118 пользователя, расположенные на площадке, могут взаимодействовать с ИТ системой 116. Устройства 118 пользователя, расположенные на площадке, могут содержать любое количество устройств пользователя, например, стационарных устройств пользователя, предназначенных для размещения на буровой установке 102, и/или портативных устройств пользователя. В некоторых вариантах реализации изобретения, устройства 118 пользователя, расположенные на площадке, могут содержать настольный компьютер, ноутбук, смартфон, карманный персональный компьютер (КПК), планшетный элемент, переносимый компьютер или другие подходящие устройства. В некоторых вариантах реализации изобретения, устройства 118 пользователя, расположенные на площадке, могут обмениваться данными со средой 105 вычислительных ресурсов буровой установки 102, удаленной средой 106 вычислительных ресурсов или с ними обеими.

[0035] Одно или более внеплощадочных устройств 120 пользователя также могут содержаться в системе 100. Внеплощадочные устройства 120 пользователя могут содержать настольный компьютер, ноутбук, смартфон, карманный персональный компьютер (КПК), планшетный элемент, носимый компьютер или другие подходящие устройства. Внеплощадочные устройства 120 пользователя могут быть выполнены с возможностью приема и/или передачи информации (например, данных контроля функциональности) от буровой установки 102 и/или к ней посредством обмена данными со средой 105 вычислительных ресурсов буровой установки. В некоторых вариантах реализации изобретения внеплощадочные устройства 120 пользователя могут обеспечивать процессы управления для управления работой различных систем буровой установки 102. В некоторых вариантах реализации изобретения внеплощадочные устройства 120 пользователя могут осуществлять обмен данными с удаленной средой 106 вычислительных ресурсов через сеть 108.

[0036] Устройства 118 и/или 120 пользователя могут быть примерами человеко-машинного интерфейса. Такие устройства 118, 120 могут отображать обратную связь от различных подсистем буровой установки и разрешать пользователю вводить команды. В различных вариантах реализации изобретения такие человеко-машинные интерфейсы могут располагаться на площадке или за ее пределами, или и там и там.

[0037] Системы буровой установки 102 могут содержать различные датчики, исполнительные механизмы и контроллеры (например, программируемые логические контроллеры (ПЛК)), которые могут обеспечивать обратную связь для использования в среде 105 вычислительных ресурсов буровой установки. Например, скважинная система 110 может содержать датчики 122, исполнительные механизмы 124 и контроллеры 126. Система 112 флюида 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 включать 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.

[0038] Описанные выше датчики могут обеспечивать обратную передачу данных датчиков среде 105 вычислительных ресурсов буровой установки (например, устройству 104 координированного управления). Например, датчики 122 скважинной системы могут передавать данные 140 датчиков, датчики 128 системы флюида могут передавать данные 142 датчиков, а датчики 134 центральной системы могут передавать 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. Дополнительно, данные датчиков могут быть согласованы с глубиной или другим параметром бурения.

[0039] Сбор 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 использоваться для достижения избыточности данных измерений с целью обеспечения возможности непрерывной работы скважины. В еще одном варианте реализации изобретения, измерения одинаковых физических характеристик на различных участках могут использоваться для выявления состояния оборудования на различных физических участках. В еще одном варианте реализации изобретения, измерения одинаковых физических характеристик с использованием разных датчиков могут предоставлять информацию об относительном качестве каждого измерения, что приводит к «более высокому» качеству измерения, используемого для управления буровой установкой, а также для технологических применений. Изменение в измерениях на различных участках в зависимости от времени может использоваться для определения производительности оборудования, производительности системы, сроков выполнения планового технического обслуживания и т.п. Более того, накопление данных датчиков от каждой подсистемы в централизованную среду может улучшить процесс и эффективность бурения. Например, данные состояния плашек (например, зажаты или отведены) могут быть получены от датчиков и переданы в среду 105 вычислительных ресурсов буровой установки, которая может использоваться, чтобы определять состояние буровой установки для автоматического управления. 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 материалов или оборудования в буровой установке 102. Время поступления и/или монтажа материалов или оборудования может использоваться для оценки степени ухудшения характеристик материала, сроков планового технического обслуживания оборудования и выполнения других оценок.

[0040] Устройство 104 координированного управления может облегчать управление отдельными системами (например, центральной системой 114, скважинной системой или системой 112 флюида и т.д.) на уровне каждой отдельной системы. Например, в системе 112 флюида данные 128 датчиков могут подаваться на контроллер 132, который может использовать эти данные для управления исполнительными механизмами 130. Однако в случае управления операциями, в которых задействовано множество систем, координация управления может осуществляться при помощи устройства 104 координированного управления. Примеры таких операций с координированным управлением включают регулирование давления в скважине во время спуско-подъемных операций. На давление в скважине может влиять как система 112 флюида (например, расход насоса и положение штуцера), так и центральная система 114 (например, скорость спуско-подъемных операций). При необходимости поддержания определенного давления в скважине во время спуско-подъемных операций, устройство 104 координированного управления может использоваться для направления подходящих управляющих команд. Кроме того, в случае наличия контроллеров на основе моделей, которые используют сложные вычисления для достижения управляющего заданного значения, и которые обычно не реализованы в ПЛК-контроллерах подсистемы из-за сложности и высоких требований к вычислительной мощности, устройство 104 координированного управления может обеспечить подходящую вычислительную среду для реализации таких контроллеров.

[0041] В некоторых вариантах реализации изобретения управление различными системами буровой установки 102 может выполняться посредством многоуровневой (например, 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. Первый уровень контроллеров может отвечать за критически важные для безопасности операции управления или за обратную связью с быстродействующим контуром управления. Второй уровень контроллеров может отвечать за координированное управление множественным оборудованием или подсистемами и/или отвечать за контроллеры на основе сложных моделей. Третий уровень контроллеров может отвечать за планирование задач высокого уровня, например, управляющих системой буровой установки таким образом, чтобы она поддерживала определенное давление в скважине. В других вариантах реализации изобретения координированное управление может обеспечиваться одним или более контроллерами одной или нескольких 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 процессы управления непосредственно этим контроллерам для координированного управления. Например, в некоторых вариантах реализации изобретения контроллеры 126 и контроллеры 132 могут использоваться для координированного управления несколькими системами буровой установки 102.

[0042] Данные 140, 142 и 144 датчиков могут приниматься устройством 104 координированного управления и использоваться 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 шифроваться для создания зашифрованных данных 146 датчиков. Например, в некоторых вариантах реализации изобретения среда 105 вычислительных ресурсов буровой установки может шифровать данные датчиков от различных типов датчиков и систем для создания набора зашифрованных данных 146 датчиков. Таким образом, зашифрованные данные 146 датчиков будут недоступными для просмотра неавторизованными устройствами пользователя (устройствами пользователя, расположенными как вне площадки, так и на площадке), если такие устройства получают доступ к одной или более сетям буровой установки 102. Как было описано выше, зашифрованные данные 146, 142, 144 датчиков могут содержать отметку времени и соответствующий по времени параметр бурения (например, глубину). Зашифрованные данные 146 датчиков могут быть отправлены в удаленную среду 106 вычислительных ресурсов через сеть 108 и храниться в виде зашифрованных данных 148 датчиков.

[0043] Среда 105 вычислительных ресурсов буровой установки может предоставлять зашифрованные данные 148 датчиков, доступные для внеплощадочного просмотра и обработки, например, через внеплощадочные устройства 120 пользователя. 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 предоставляться в режиме реального времени внеплощадочным устройствам 120 пользователя таким образом, что персонал за пределами площадки может просматривать данные о состоянии буровой установки 102 в реальном времени и реагировать с учетом данных датчиков в реальном времени. Например, различные сегменты зашифрованных данных 146 датчиков могут отправляться внеплощадочным устройствам 120 пользователя. В некоторых вариантах реализации изобретения зашифрованные данные датчиков могут расшифровываться средой 105 вычислительных ресурсов буровой установки перед передачей, или расшифровываться на внеплощадочном устройстве пользователя после получения зашифрованных данных датчиков.

[0044] Внеплощадочное устройство 120 пользователя может включать в себя клиентское устройство (например, тонкий клиент), выполненное 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 использоваться несколько типов тонких клиентов (например, устройства с возможностью отображения и минимальной возможностью обработки).

[0045] 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 выше, 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), чтобы обеспечить координированное управление между каждой системой 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 направлять данные управления, определенные выполнением управляющих команд 150, одной или нескольким системам буровой установки 102. Например, данные 152 управления могут передаваться на скважинную систему 110, данные 154 управления могут передаваться на систему 112 флюида, а данные 154 управления могут передаваться на центральную систему 114. Данные управления могут содержать, например, команды оператора (например, включить или отключить насос, открыть или закрыть клапан, обновить заданное значение физической характеристики и т.д.). В некоторых вариантах реализации изобретения устройство 104 координированного управления может содержать быстродействующий контур управления, 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.

[0046] 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 использоваться 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 процессов управления, полученные от среды 105 вычислительных ресурсов буровой установки, и предоставлять данные управления одной или более системам буровой установки 102. В некоторых вариантах реализации изобретения система 107 диспетчерского управления может предоставляться и/или может управляться 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 оптимизироваться с учетом данных датчиков, полученных от систем 110, 112 и 114, и анализироваться с использованием среды 105 вычислительных ресурсов буровой установки.

[0047] 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. Кроме того, процесс 141 контроля может отслеживать данные датчиков и определять качество одних или множества данных датчиков. В некоторых вариантах реализации изобретения среда 105 вычислительных ресурсов буровой установки может содержать процессы 143 управления, 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 использоваться для определения схемы подавления помех с целью улучшения обработки сигналов электромагнитной и гидроимпульсной телеметрии. Процессы 143 управления могут быть реализованы с использованием, например, алгоритма управления, компьютерной программы, встроенного программного обеспечения или другого подходящего аппаратного обеспечения и/или программного обеспечения. В некоторых вариантах реализации изобретения удаленная среда 106 вычислительных ресурсов может содержать процесс 145 управления, который может быть предоставлен среде 105 вычислительных ресурсов буровой установки.

[0048] Среда 105 вычислительных ресурсов буровой у