NO20130061A1 - System og fremgangsmate for estimering av gjenvaerende levetid for et nedihullsverktoy - Google Patents
System og fremgangsmate for estimering av gjenvaerende levetid for et nedihullsverktoyInfo
- Publication number
- NO20130061A1 NO20130061A1 NO20130061A NO20130061A NO20130061A1 NO 20130061 A1 NO20130061 A1 NO 20130061A1 NO 20130061 A NO20130061 A NO 20130061A NO 20130061 A NO20130061 A NO 20130061A NO 20130061 A1 NO20130061 A1 NO 20130061A1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- tool
- current
- parameters
- life
- run
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 24
- 230000006870 function Effects 0.000 claims abstract description 25
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 9
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 claims description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 15
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 15
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 13
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 230000005251 gamma ray Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000012417 linear regression Methods 0.000 description 1
- 238000010801 machine learning Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
Landscapes
- Geology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- General Factory Administration (AREA)
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
Abstract
Et system for bestemmelse av mengden oppbrukt levetid for et verktøy innbefatter minst en føler tilknyttet verktøyet for å generere observasjonsdata, et minne i operativ kommunikasjon med den minst ene føleren, der minnet inkluderer en database for å lagre observasjonsdataene generert av føleren, og en prosessor i operativ kommunikasjon med minnet. Prosessoren innbefatter en modellgenerator som genererer en gjeldende modell for en aktuell kjøring av verktøyet. Den gjeldende modellen inkluderer parametere i en funksjonsapproksimasjon av observasjonsdataene. Prosessoren innbefatter også en klassifiserer som klassifiserer den gjeldende modellen og en aktuell kjøring-estimator som bestemmer mengden oppbrukt levetid basert på klassifiseringen av den gjeldende modellen og en brukstid for den aktuelle kjøringen.
Description
KRYSSREFERANSE TIL BESLEKTET SØKNAD
Denne søknaden er en "non-provisional" søknad som tar prioritet fra US-søknaden 61/364,062, innlevert 14. juli 2010, som inntas her som referanse i sin helhet.
BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN
[0001] En rekke forskjellige verktøy blir anvendt ved leting etter og produksjon av hydrokarbon for å måle egenskaper ved geologiske formasjoner under eller kort etter boring av et borehull. Egenskapene blir målt av formasjonsevaluerings-(FE)-verktøy og andre passende anordninger, som typisk er integrert i en bunnhullsenhet. Følere blir anvendt i FE-verktøyene for å overvåke forskjellige nedihulls-forhold og formasjonstrekk.
[0002] Miljøer hvor FE-verktøy, boreutstyr og andre borestrengkomponenter blir anvendt er veldig tøffe, og inkluderer forhold som høye nedihullstemperaturer (f.eks. over 200°C) og kraftige vibrasjoner. I tillegg anvender riggoperatører i dag verktøyene for å utføre oppgaver som tidligere var umulig, og øker med det belastningen på verktøyene. Samtidig krever kunder høy pålitelighet som bidrar til å hindre kostnadskrevende problemer nedihulls.
[0003] Frem til i dag har regelmessig vedlikehold vært den mest utbredte måten å opprettholde verktøyenes pålitelighet. I den senere tid har det vært en dreining mot tilstandsbasert vedlikehold, som, i dag, anvender design-retningslinjer og omtrentlige terskler for nominell driftstid for å vurdere tilstanden til enkeltverktøy. Dagens teknikk er imidlertid mangelfull ved at en stor mengde telemetridata samlet inn under drift fremdeles ikke blir utnyttet på en effektiv måte.
KORT BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN
[0004] Det beskrives et system for å bestemme mengden oppbrukt levetid for et verktøy som innbefatter minst én føler eller sensor tilknyttet verktøyet for å generere observasjonsdata og et minne i operativ kommunikasjon med den minst ene føleren og innbefattende en database for lagring av observasjonsdataene generert av føleren. Systemet innbefatter også en prosessor i operativ kommunikasjon med minnet. Prosessoren innbefatter en modellgenerator som genererer en gjeldende modell for en aktuell kjøring av verktøyet, der den gjeldende modellen omfatter parametere i en funksjonsapproksimasjon av observasjonsdataene. Prosessoren innbefatter også en klassifiserer som klassifiserer den gjeldende modellen og en aktuell kjøring-estimator som bestemmer mengden oppbrukt levetid basert på klassifiseringen av den gjeldende modellen og en brukstid for den aktuelle kjøringen.
[0005] Det beskrives også en fremgangsmåte for å estimere gjenværende levetid for et verktøy som anvendes ved dannelse av et borehull som gjennomskjærer jordgrunnen. Fremgangsmåten omfatter å danne funksjonsapproksimasjoner av kjøringer av flere eksempelverktøy som omfatter en svikttid; lagre parametrene i funksjonsapproksimasjonene for hvert eksempelverktøy og svikttidene som en vektor av modeller; danne gjeldende parametere i en funksjonsapproksimasjon av en aktuell kjøring av verktøyet; lagre de gjeldende parametrene og en brukstid for den aktuelle kjøringen; sammenlikne de gjeldende parametrene med parametrene for å velge de parametrene som sammenfaller best med de gjeldende parametrene; og sammenlikne svikttiden for de valgte parametrene med brukstiden til den aktuelle kjøringen for å bestemme hvor mye levetid som er oppbrukt av den aktuelle kjøringen.
KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE
[0006] Den følgende beskrivelsen er ikke å anse som begrensende på noen som helst måte. Det vil bli henvist til de vedlagte tegningene, hvor like elementer er gitt like henvisningstall og hvor:
[0007] Figur 1 viser en utførelsesform av et brønnloggingssystem;
[0008] Figur 2 viser en utførelsesform av et system for å bestemme oppbrukt levetid for et nedihullsverktøy;
[0009] Figur 3 viser et dataflytdiagram for et system ifølge en utførelsesform;
[0010] Figur 4 illustrerer et flertall forringelsesbaner og modeller dannet fra disse; og
[0011] Figur 5 viser en fremgangsmåte ifølge en utførelsesform.
DETALJERT BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN
[0012] Utførelsesformer av foreliggende oppfinnelse er rettet mot systemer og fremgangsmåter for å vurdere den gjenværende nyttbare levetiden til et nedihulls- verktøy eller en annen mekanisme. Systemene og fremgangsmåtene sammenlikner hvor lenge et verktøy eksponeres for bestemte belastningsfaktorer for å bestemme hvor mye av den nyttbare levetiden som er oppbrukt som følge av eksponeringen. Hver gang verktøyet eksponeres for belastningsfaktorer blir prosessen gjentatt for å opprettholde en løpende total mengde oppbrukt levetid. I en utførelsesform er den løpende totalmengden rett og slett den samlede mengden levetid som er oppbrukt av alle eksponeringene.
[0013] Med henvisning til figur 1 omfatter et eksempel på utførelse av et brønn-loggingssystem 10 en borestreng 11 som er vist anordnet i et borehull 12 som gjennomtrenger eller penetrerer minst én grunnformasjon 14 for å gjøre målinger av egenskaper ved formasjonen 14 og/eller borehullet 12 nediulls. Borefluid, eller boreslam 16 kan bli pumpet gjennom borehullet 12. Med "formasjoner" menes her de forskjellige trekk og materialer som kan møtes i et undergrunnsmiljø. Det må således forstås at mens betegnelsen "formasjon" i alminnelighet henviser til geologiske formasjoner av interesse, betegnelsen "formasjoner", som den anvendes her, i noen tilfeller kan omfatte eventuelle geologiske punkter eller volumer av interesse (så som et undersøkelsesområde). Videre skal det bemerkes at betegnelsen "borestreng" her henviser til en hvilken som helst struktur egnet til å senke et verktøy gjennom et borehull eller til å koble et bor til overflaten, og ikke er begrenset til strukturen og utformingen beskrevet her.
[0014] I en utførelsesform er en bunnhullsenhet (BHA - Bore Hole Assembly) 18 innlemmet i brønnloggingssystemet 10 ved eller nær den nedre andelen av borestrengen 11. Borehullsenheten 18 kan innbefatte et hvilket som helst antall nedihulls formasjonsevaluerings-(FE)-verktøy 20 for å måle som funksjon av dyp og/eller tid én eller flere fysiske størrelser i eller rundt et borehull. Innhentingen av disse målingene omtales som "logging", og en journal av slike målinger omtales som en "logg". Mange typer målinger blir gjort for å frembringe informasjon om de geologiske formasjonene. Noen eksempler på målinger omfatter gammastråle-logger, kjernemagnetisk resonanslogger, nøytronlogger, resistivitetslogger og soniske eller akustiske logger.
[0015] Eksempler på loggeprosesser som kan bli utført av systemet 10 omfatter måling-under-boring-(MWD)-prosesser og logging-under-boring-(LWD)-prosesser, der målinger av egenskaper ved formasjonene og/eller borehullet 12 blir innhentet nedihulls under eller kort etter boring. Dataene som innhentes under disse prosessene kan bli sendt til overflaten, men kan også bli lagret med nedihulls-verktøyet for senere uthenting. Andre eksempler omfatter loggemålinger etter boring, kabellogging og "drop shot"-logging.
[0016] Nedihullsverktøyet 20, i en utførelsesform, omfatter én eller flere følere / sensorer eller mottakere 22 for å måle forskjellige egenskaper ved formasjonen 14 etter hvert som verktøyet 20 blir senket ned borehullet 12. Slike følere eller sensorer 22 omfatter for eksempel kjernemagnetisk resonans-(NMR)-følere eller -sensorer, resistivitetsfølere eller -sensorer, porøsitetsfølere eller -sensorer, gammastrålefølere eller -sensorer, seismiske mottakere, og annet.
[0017] Hver av følerne 22 kan være en enkeltstående føler / sensor eller flere følere / sensorer plassert på samme sted. I en utførelsesform omfatter én eller flere av følerne flere følere eller sensorer anordnet nær ved hverandre og tildelt et spesifikt sted på borestrengen 11.1 andre utførelsesformer kan hver føler 22 også innbefatte ytterligere komponenter, så som klokker, minneprosessorer, osv.
[0018] I en utførelsesform er verktøyet 20 utstyrt med overføringsutstyr for å kommunisere, eventuelt via mellomledd, til en prosesseringsenhet 24 på overflaten. Dette overføringsutstyret kan være av en hvilken som helst type, og forskjellige overføringsmedier og -metoder kan bli anvendt. Eksempler på forbindelser omfatter kabelbaserte, fiberoptiske, trådløse forbindelser eller slam-pulstelemetri.
[0019] I en utførelsesform innbefatter overflateprosesseringsenheten 24 og/eller verktøyet 20 komponenter som nødvendig for å muliggjøre lagring og/eller prosessering av data innhentet fra verktøyet 20. Eksempler på komponenter omfatter, uten begrensning, minst én prosessor, lager, minne, innmatingsanordninger, utmatingsanordninger og liknende. Overflateprosesseringsenheten 24 kan eventuelt være innrettet for å styre verktøyet 20.
[0020] I en utførelsesform innbefatter verktøyet 20 også en nedihullsklokke 26 eller annen tidsmåleranordning for å angi tidspunktet hver måling ble gjort av føleren 20. Føleren 20 og nedihullsklokken 26 kan være innlemmet i et felles hus 28. Med hensyn til idéene her kan huset 28 representere en hvilken som helst struktur anvendt for å støtte minst én av føleren 20, nedihullsklokken 26 og andre komponenter.
[0021] Med henvisning til figur 2 tilveiebringes et system 30 for å vurdere tilstanden til nedihullsverktøyet 20 eller en annen anordning som anvendes i forbindelse med BHA 18 og/eller borestrengen 11. Systemet 30 kan være innlemmet i en datamaskin eller annen prosesseringsenhet i stand til å motta data fra verktøyet 20. Prosesseringsenheten kan være innlemmet i verktøyet 20 eller innlemmet som en del av overflateprosesseringsenheten 24.
[0022] I en utførelsesform innbefatter systemet 30 en datamaskin 31 koblet til verktøyet 20. Eksempler på komponenter omfatter, uten begrensning, minst én prosessor, lager, minne, innmatingsanordninger, utmatingsanordninger og liknende. Ettersom disse komponentene er kjent for fagmannen er de ikke vist i detalj her. Datamaskinen 31 kan befinne seg i minst én av overflateprosesseringsenheten 24 og verktøyet 20.
[0023] Generelt reduserer noen av idéene her seg til en algoritme som er lagret på maskinlesbare medier. Algoritmen blir utført av datamaskinen 31 og gir operatører ønsket utmating.
[0024] Verktøyet 20 genererer måledata, som blir lagret i et minne tilknyttet verktøyet 20 og/eller overflateprosesseringsenheten 24. Datamaskinen 31 mottar data fra verktøyet 20 og/eller overflateprosesseringsenheten 24 for å avgjøre hvor mye av levetiden til verktøyet 20 som er oppbrukt. I en utførelsesform kan dataene omfatte hvilke som helst typer data vedrørende målte trekk ved formasjonen 14 og/eller borehullet 12, i tillegg til data vedrørende driften av verktøyet 20. I ett eksempel omfatter dataene trykk, elektrisk strøm, motorturtall, borerotasjons-hastighet, vibrasjon og temperaturmålinger.
[0025] Selv om datamaskinen 31 i figur 2 er beskrevet her som atskilt fra verktøyet 20 og overflateprosesseringsenheten 24 i figur 1, kan datamaskinen 31 være en komponent i enten verktøyet 20 eller overflateprosesseringsenheten 24, og enten verktøyet 20 eller overflateprosesseringsenheten 24 kan således tjene som en anordning for å estimere den gjenværende levetiden til et verktøy 20.
[0026] Figur 3 viser et dataflytdiagram for et system 30 ifølge en utførelsesform. Systemet 30 i denne utførelsesformen innbefatter et minne 32 der informasjon fra et verktøy 33 blir lagret. Minnet 32 kan befinne seg i én enkelt anordning eller kan være fordelt over flere anordninger.
[0027] I den illustrerte utførelsesformen omfatter minnet 32 en snapshot-database 34. Snapshot-databasen 34 inneholder øyeblikksdata. Øyeblikksdataene i snapshot-databasen 34 kan for eksempel inkludere / omfatte sensor- eller føler-avlesninger vedrørende avfølte fysiske størrelser i og/eller rundt borehullet 12, så som temperatur, trykk og vibrasjon. I en utførelsesform har hvert verktøy 33 i en gruppe tilhørende øyeblikksdata.
[0028] I en utførelsesform kan snapshot-databasen 34 inneholde hvor lang tid 35 et bestemt verktøy 33 har vært eksponert for bestemte forhold. For eksempel kan verktøyet 33 akkurat ha utført en gitt kjøring som varte en gitt tid 35 og denne tiden knyttes til øyeblikksdataene lagret i snapshot-databasen 34. I en utførelses-form kan hver kjøring av verktøyet 33 ha en egen journal.
[0029] Systemet 30 illustrert i figur 3 innbefatter også en modellgenerator 36. Modellgeneratoren 36 genererer en gjeldende modell 37 fra øyeblikksdataene for en gitt kjøring av et bestemt verktøy 33 i snapshot-databasen 34. For eksempel kan et verktøy 33 bli anvendt i en kjøring og den gjeldende modellen 37 bli dannet basert på forholdene opplevet av verktøyet 33 i denne kjøringen. Den gjeldende modellen 37 blir dannet som beskrevet nedenfor.
[0030] Modellgeneratoren 36 kan også bli anvendt for å skape eksempelmodeller 38. Eksempelmodellene 38 representerer de akkumulerte belastingene på andre verktøy fra første bruk og frem til svikt eller til en forhåndsdefinert terskel. Eksempelmodellene 38 blir brukt som sammenlikningsgrunnlag for den gjeldende modellen 37.
[0031] Eksempelmodellene 38 kan bli dannet på mange forskjellige måter. Ett eksempel er vist i US-patentsøknaden 12/428,654, innlevert 23. april 2009 med tittelen SYSTEM AND METHOD FOR HEALTH ASSESSMENT OF DOWNHOLE TOOLS, og som med dette inntas som referanse her i sin helhet. Normalt er eksempelmodellene 38 basert på belastningshistorier for forskjellige verktøy fra første bruk (f.eks. første kjøring eller første kjøring etter vedlikehold) til svikt.
[0032] Figur 4 viser eksempler på forringelsessignaler (belastningshistorier) 41, 42, 43 og 44 representert som "Uj(t)", og deres respektive svikttider er vist som Ti, T2, T3og T4. I en utførelsesform er eksempelmodellsignalene 51, 52, 53 og 54 dannet ved å tilpasse en vilkårlig funksjon, omtalt som "fi(t,9i)", til de respektive belastningshistoriene 41, 42, 43 og 44 gjennom regresjon, maskinlæring eller andre kurvetilpasningsteknikker.
[0033] I søknaden referert til over blir to informasjonselementer trukket ut fra forringelsesbanene, nærmere bestemt svikttidene og forringelsens "form" som er beskrevet av funksjonsapproksimasjonen fj(t,Øj).
[0034] Disse informasjonselementene kan bli anvendt for å konstruere en vektor av svikttidseksempler og funksjonsapproksimasjoner som følger:
hvor T og fi(t,Øj) er svikttiden og funksjonsapproksimasjonen for i-te eksempel på forringelsessignalbane og 0, er parametrene i den i-te funksjonsapproksimasjonen av i-te eksempel på forringelsessignalbane.
[0035] I patentsøknaden referert til over ble en gjenværende nyttbar levetid for verktøyet 33 estimert ved å utføre en tretrinns prosess: 1) estimere de forventede akkumulerte belastningene og gjenværende levetidene, 2) klassifisere den gjeldende belastningsbanen i henhold til dens gjeldende akkumulerte belastning, og 3) estimere den gjenværende nyttbare levetiden ved å kombinere klassifise-ringsresultatene med de forventede gjenværende levetidene.
[0036] I noen tilfeller kan det være vanskelig å konstruere en komplett belastnings-historie for et verktøy 33 for å estimere den gjenværende levetiden til verktøyet 33. Utførelsesformer som beskrives her forsøker derfor ikke å bestemme den gjenværende nyttbare levetiden. I stedet forsøker utførelsesformer her å bestemme hvor mye av den nyttbare levetiden som brukes opp av en gitt kjøring og så summere alle kjøringer for å bestemme den totalt forbrukte levetiden for alle kjøringene.
[0037] Med henvisning tilbake til figur 3 oppretter modellgeneratoren 36 en gjeldende modell 37 for den aktuelle verktøykjøringen. I en utførelsesform, og til forskjell fra kjent teknikk, i stedet for å lagre funksjonsapproksimasjonene (fi(t,8i)), innlemmer den gjeldende modellen 37 (og eksempelmodellene 38) parametrene i funksjonsapproksimasjonene (8) og svikttiden Ti som vist nedenfor:
[0038] I en utførelsesform omfatter eksempelmodellene 38 vektoren 0 for hvert eksempelverktøy 33. Vektoren 0 for den aktuelle kjøringen (ved hjelp av den gjeldende modellen 37) blir forsynt til en klassifiserer 39. Klassifisereren 39 sammenlikner den gjeldende modellen 37 med eksempelmodellene 38 for å danne en typeangivelse 40. Det må forstås at eksempelmodellene 38 omfatter en vektor 0 for hvert verktøy i sitt datasett.
[0039] Typeangivelsen 40 identifiserer hvilken av eksempelmodellene 38 den gjeldende modellen 37 likner mest på. Typeangivelsen 40 kan bli bestemt på en kjent måte. For eksempel kan euklidske avstandsberegninger bli anvendt.
[0040] Som angitt over kan snapshot-databasen inneholde en brukstid 35 for hver kjøring. Brukstiden 35 blir sendt til en oppbrukt levetid-kalkulator41. Oppbrukt levetid-kalkulatoren 41 er koblet til eksempellevetider 42. Eksempellevetidene 42 inneholder svikttidene (vektoren T over) for hvert av verktøyene i eksempelmodellene 38. Nærmere bestemt blir det for hvert verktøy i eksempelmodellene 38 lagret en svikttid T i eksempellevetidene 42.
[0041] Basert på brukstiden 35 og eksempellevetidene 42 beregner oppbrukt levetid-kalkulatoren 41 hvor mye av hver av de mulige levetidene den aktuelle kjøringen har brukt opp og mater ut resultatene som levetidseksempler 43. For eksempel, gitt fire verktøy med fire svikttider Ti, T2, T3og T4, kan levetidseksemplene kan være representert som (brukstid)/Tifor hvert verktøy.
[0042] En aktuell kjøring-estimator mottar typeangivelsen 40 og levetidseksemplene 43. Basert på typeangivelsen 40 velger aktuell kjøring-estimatoren 44 ett av levetidseksemplene 43. Det valgte levetidseksempelet 43 blir vist som oppbrukt levetid 45 i figur 3. Den oppbrukte levetiden 45 representerer hvor mye av levetiden til verktøyet 33 den aktuelle kjøringen har brukt opp.
[0043] Som en oppsummering, for en gitt kjøring, blir funksjonsparametrene for kjøringen bestemt av modellgeneratoren 36 og sammenliknet med andre modeller av klassifisereren 39. Klassifisereren 39 avgjør hvilken av modellene den gitte kjøringen likner mest. Varigheten til den gitte kjøringen blir dividert med svikttiden til den modellen den gitte kjøringen likner mest. Dette bestemmer hvor mye av den nyttbare levetiden til et verktøy 33 en bestemt kjøring har brukt opp.
[0044] Systemet 30 kan eventuelt også innbefatte ytterligere komponenter 46 og 47. Nærmere bestemt kan systemet 30 innbefatte en total levetid-kalkulator 46. Total levetid-kalkulatoren 46 adderer levetiden oppbrukt 45 av den aktuelle kjøringen til en løpende totalt oppbrukt levetid lagret i et brukslager 47. Summen av disse verdiene er den totalt oppbrukte levetiden 48 for verktøyet 33. Denne verdien kan bli lagret i brukslageret 47 for å sikre at brukslageret 47 omfatter den siste bruken for hvert verktøy 33.
[0045] Figur 5 illustrerer en fremgangsmåte ifølge en utførelsesform. Dette eksempelet antar at for en gitt kjøring av interesse (den aktuelle kjøringen), den akkumulerte belastningen kan representeres av { u^), u(t2), u(t3), ... , u(t<*>)}.
[0046] I et trinn 50 blir parametrene i funksjonsapproksimasjonene for flere verktøy lagret. Disse verdiene kan være bestemt som beskrevet over. Kort beskrevet kan systemet 30 (figur 3), for hver av modellene, lagre parametre i funksjonsapproksimasjonene og svikttidene som angitt i følgende likninger:
[0047] I et trinn 52 blir parametrene i funksjonsapproksimasjonene for den aktuelle kjøringen lagret. For eksempel kan "formen" til plottet av den aktuelle kjøringen bli bestemt ved hjelp av kjente metoder. Dette resulterer i dannelse av en vektor ØV
[0048] I et trinn 54 blir den forventede levetiden oppbrukt ved sluttiden t<*>estimert. Estimeringen kan representeres som:
hvor l_c er oppbrukt levetid. I en utførelsesform representerer Lclevetidseksemplene 43 i figur 3.
[0049] I et trinn 56 blir én av verdiene T/t<*>valgt basert på hvilken av verdiene i vektoren 8 som er mest lik 8'. Den valgte verdien er lik mengden nyttbar levetid som er oppbrukt for verktøyet i den gitte kjøringen.
[0050] I en utførelsesform kan en hvilken som helst av et uendelig antall kombina-sjoner av approksimeringsfunksjoner og avbildningsalgoritmer bli anvendt i trinnene 50, 52 og 56. For eksempel kan lineær regresjon bli anvendt for å parametrisere akkumulerte belastningsbaner, stigningstallene til banene kan bli brukt som funksjonsparametre og et Neuro-Fuzzy-inferenssystem kan bli anvendt for å avbilde det estimerte stigningstallet for oppbrukt levetid 45.
[0051] Én fordel med denne metoden er at oppbrukt levetid kan aggregeres uten behov for hele brukshistorien til et verktøy. Dersom for eksempel et verktøy har vært anvendt m ganger og derfor tre estimater av oppbrukt levetid er dannet, kan den totalt oppbrukte levetiden enkelt beregnes ved å addere den oppbrukte levetiden for hver kjøring.
[0052] I støtte for idéene her kan forskjellige analyser og/eller analyse-komponenter bli anvendt, herunder digitale og/eller analoge systemer. Systemet kan ha komponenter så som en prosessor, lagringsmedier, minne, innmating, utmating, kommunikasjonsforbindelser (kabelbaserte, trådløse, pulset slam, optiske eller annet), brukergrensesnitt, dataprogrammer, signalprosessorer (digitale eller analoge) og andre slike komponenter (så som resistorer, kondensatorer, induktorer og annet) for å muliggjøre bruk av og analyse med anordningene og fremgangsmåtene vist her på en hvilken som helst av flere mulige måter velkjent for fagmannen. Det anses at disse idéene kan, men ikke trenger å bli realisert i forbindelse med et sett av datamaskineksekverbare instruksjoner lagret på et datamaskinlesbart medium, herunder minne (ROM, RAM), optiske (CD-ROM), eller magnetiske (platelagre, harddisker), eller en hvilken som helst annen type som når de blir eksekvert, bevirker en datamaskin til å utføre fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse. Disse instruksjonene kan sørge for aktivering av utstyr, styring, innsamling og analyse av data og andre funksjoner anses som relevant av en utvikler, eier eller bruker av systemet og annet slikt personell, i tillegg til funksjonene beskrevet i denne beskrivelsen.
[0053] Videre kan forskjellige andre komponenter innlemmes og bli anvendt for å muliggjøre aspekter ved idéene her. For eksempel kan en prøvetakingslinje, prøvelager, prøvekammer, prøveutmating, pumpe, stempel, kraftforsyning (f.eks. minst én av en generator, en fjernforsyning og et batteri), vakuumforsyning, trykkforsyning, kjøleenhet eller -forsyning, oppvarmingskomponent, drivkraft (så som en translatorisk kraft, fremdriftskraft eller en rotasjonskraft), magnet, elektro-magnet, føler / sensor, elektrode, sender, mottaker, sender/mottaker-enhet, styringsenhet, optisk enhet, elektrisk enhet eller elektromekanisk enhet innlemmes i støtte for de forskjellige aspekter omtalt her eller i støtte for andre funksjoner utover denne beskrivelsen.
[0054] Fagmannen vil se at de forskjellige komponenter eller teknologier kan tilveiebringe bestemte nødvendige eller nyttige funksjoner eller trekk. Følgelig skal disse funksjonene og trekkene, som kan være nødvendige i støtte for de vedføyde kravene og variasjoner av disse, forstås som naturlig innlemmet som en del av idéene her og en del av den viste oppfinnelsen.
[0055] Mens oppfinnelsen har blitt beskrevet med støtte i eksempler på utførelser, vil det forstås av fagmannen at forskjellige endringer kan gjøres og at ekvivalenter kan bli anvendt i stedet for elementer i disse uten å fjerne seg fra oppfinnelsens ramme. I tillegg vil mange modifikasjoner sees av fagmannen for å tilpasse et gitt instrument, scenario eller materiale til idéene i oppfinnelsen uten å fjerne seg fra dennes ramme. Det er derfor meningen at oppfinnelsen ikke skal begrenses til den konkrete utførelsesformen omtalt som den forventet beste måte å realisere denne oppfinnelsen, men at oppfinnelsen skal omfatte alle utførelsesformer som faller innenfor rammen til de vedføyde kravene.
Claims (12)
1. System for bestemmelse av mengden oppbrukt levetid for et verktøy, der systemet omfatter: minst én føler eller sensor tilknyttet verktøyet for generering av observasjonsdata; et minne i operativ kommunikasjon med den minst ene føleren, der minnet innbefatter en database for å lagre observasjonsdataene generert av føleren; og en prosessor i operativ kommunikasjon med minnet, der prosessoren innbefatter: en modellgenerator som genererer en gjeldende modell for en aktuell kjøring av verktøyet, der den gjeldende modellen omfatter parametre i en funksjonsapproksimasjon av observasjonsdataene; en klassifiserer som klassifiserer den gjeldende modellen; en aktuell kjøring-estimator som bestemmer mengden oppbrukt levetid basert på klassifiseringen av den gjeldende modellen og en brukstid for den aktuelle kjøringen.
2. System ifølge krav 1, der observasjonsdataene omfatter hvor lang tid verktøyet ble eksponert for et gitt forhold.
3. System ifølge krav 2, der det gitte forholdet er opplevet i et borehull som gjennomskjærer eller penetrerer jordgrunnen.
4. System ifølge krav 1, der funksjonsapproksimasjonen av observasjonsdataene er en funksjon som definerer en forringelseskurve for den aktuelle kjøringen og er basert på parametrene.
5. System ifølge krav 4, der den gjeldende modellen omfatter hvor lang tid verktøyet ble betjent eller kjørt.
6. System ifølge krav 1, videre omfattende: en total levetid-kalkulator som adderer mengden levetid oppbrukt av den aktuelle kjøringen til en løpende totalt oppbrukt levetid etter tidligere kjøringer av verktøyet.
7. System ifølge krav 6, videre omfattende: et brukslager som lagrer den løpende totalt oppbrukte levetiden.
8. System ifølge krav 1, der verktøyet er et boreverktøy.
9. System ifølge krav 1, der føleren er del av en bunnhullsenhet.
10. Fremgangsmåte for å estimere gjenværende levetid for et verktøy som anvendes for å danne et borehull som gjennomskjærer eller penetrerer jordgrunnen, der fremgangsmåten omfatter trinnene med å: danne funksjonsapproksimasjoner av kjøringer av flere eksempelverktøy som omfatter en svikttid; lagre parametrene i funksjonsapproksimasjonene for hvert eksempelverktøy og svikttidene som en vektor av modeller; danne gjeldende parametre for en funksjonsapproksimasjon av en aktuell kjøring av verktøyet; lagre de gjeldende parametrene og en brukstid for den aktuelle kjøringen; sammenlikne de gjeldende parametrene med parametrene for å velge de parametrene som sammenfaller best med de gjeldende parametrene; og sammenlikne svikttiden for de valgte parametrene med brukstiden for den aktuelle kjøringen for å bestemme mengden levetid oppbrukt av den aktuelle kjøringen.
11. Fremgangsmåte ifølge krav 10, der den aktuelle kjøringen omfatter flere deler, og hver del omfatter en egen funksjonsapproksimasjon, og der de gjeldende parametrene lagres som en vektor av gjeldende parametre som svarer til hver del og hver har en tilhørende brukstid.
12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, der mengden oppbrukt levetid er en sum av mengden levetid oppbrukt i hver del.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US36406210P | 2010-07-14 | 2010-07-14 | |
| PCT/US2011/044030 WO2012009549A1 (en) | 2010-07-14 | 2011-07-14 | System and method for estimating remaining useful life of a downhole tool |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20130061A1 true NO20130061A1 (no) | 2013-01-31 |
Family
ID=45469803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20130061A NO20130061A1 (no) | 2010-07-14 | 2013-01-11 | System og fremgangsmate for estimering av gjenvaerende levetid for et nedihullsverktoy |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8825414B2 (no) |
| BR (1) | BR112013000950A2 (no) |
| GB (1) | GB2498105A (no) |
| NO (1) | NO20130061A1 (no) |
| WO (1) | WO2012009549A1 (no) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9194892B2 (en) * | 2012-08-31 | 2015-11-24 | Verlitics Llc | Matching positive transitions in a time trace disaggregation process |
| US10385857B2 (en) | 2014-12-09 | 2019-08-20 | Schlumberger Technology Corporation | Electric submersible pump event detection |
| CA2981796C (en) * | 2015-05-18 | 2019-08-27 | Halliburton Energy Services Inc. | Condition based maintenance program based on life-stress acceleration model and cumulative damage model |
| US20180080305A1 (en) * | 2015-05-18 | 2018-03-22 | Halliburton Energy Services, Inc. | Condition based maintenance program based on life-stress acceleration model and time-varying stress model |
| CA3018738A1 (en) * | 2016-03-22 | 2017-09-28 | Testers, Inc. | Method and apparatus for determining equipment usage |
| NO345632B1 (en) * | 2016-03-30 | 2021-05-18 | Mhwirth As | Drilling system and method of operation |
| TWI610738B (zh) * | 2016-08-19 | 2018-01-11 | 財團法人工業技術研究院 | 工具機刀具管理系統與方法 |
| US10794150B2 (en) | 2017-06-16 | 2020-10-06 | Forum Us, Inc. | Predicting and optimizing drilling equipment operating life using condition based maintenance |
| US10591908B2 (en) | 2017-06-16 | 2020-03-17 | Forum Us, Inc. | Rig or wellsite safety intervention |
| US10208589B2 (en) | 2017-06-16 | 2019-02-19 | Forum Us, Inc. | Methods and systems for tracking drilling equipment |
| US11232650B2 (en) | 2018-09-14 | 2022-01-25 | Conduent Business Services, Llc | Modelling operational conditions to predict life expectancy and faults of vehicle components in a fleet |
| CN110955951B (zh) * | 2018-09-26 | 2023-12-29 | 中车株洲电力机车研究所有限公司 | 一种基于路径分类与估计的产品寿命预测方法及装置 |
| CN110952973A (zh) * | 2018-09-26 | 2020-04-03 | 北京国双科技有限公司 | 油气开采监测方法、寿命确定模型获得方法及相关设备 |
| WO2020167350A1 (en) | 2019-02-12 | 2020-08-20 | Halliburton Energy Services, Inc. | Bias correction for a gas extractor and fluid sampling system |
| US12524719B2 (en) | 2021-06-08 | 2026-01-13 | Schlumberger Technology Corporation | Systems and methods for predicting and managing tool assets |
| US12050124B2 (en) * | 2021-10-01 | 2024-07-30 | Halliburton Energy Services, Inc. | Use of vibration indexes as classifiers for tool performance assessment and failure detection |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3752966A (en) * | 1971-05-28 | 1973-08-14 | Santa Fe Int Corp | Drill bit utilization optimizer |
| US6206108B1 (en) | 1995-01-12 | 2001-03-27 | Baker Hughes Incorporated | Drilling system with integrated bottom hole assembly |
| JPH09195795A (ja) * | 1996-01-16 | 1997-07-29 | Hitachi Ltd | ガスタービン静翼の余寿命評価方法およびその装置 |
| JPH10160646A (ja) * | 1996-12-03 | 1998-06-19 | Toshiba Corp | 構造部材の疲労寿命予測方法 |
| US6411908B1 (en) * | 2000-04-27 | 2002-06-25 | Machinery Prognosis, Inc. | Condition-based prognosis for machinery |
| US7299162B2 (en) * | 2000-12-14 | 2007-11-20 | Siemens Corporate Research, Inc. | Method and apparatus for providing a polynomial based virtual age estimation for remaining lifetime prediction of a system |
| US6659174B2 (en) | 2001-03-14 | 2003-12-09 | Schlumberger Technology Corp. | System and method of tracking use time for electric motors and other components used in a subterranean environment |
| US7962319B2 (en) * | 2004-03-04 | 2011-06-14 | Halliburton Energy Services, Inc. | Method and system for updating reliability prediction models for downhole devices |
| US8100196B2 (en) | 2005-06-07 | 2012-01-24 | Baker Hughes Incorporated | Method and apparatus for collecting drill bit performance data |
| US20080183404A1 (en) * | 2007-01-13 | 2008-07-31 | Arsalan Alan Emami | Monitoring heater condition to predict or detect failure of a heating element |
| JP4202400B1 (ja) * | 2007-07-27 | 2008-12-24 | 三菱重工業株式会社 | き裂進展予測方法及びプログラム |
| US7860662B2 (en) * | 2008-12-17 | 2010-12-28 | Scott Technologies, Inc. | Systems and methods for determining filter service lives |
-
2011
- 2011-07-12 US US13/180,959 patent/US8825414B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2011-07-14 BR BR112013000950A patent/BR112013000950A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2011-07-14 WO PCT/US2011/044030 patent/WO2012009549A1/en not_active Ceased
- 2011-07-14 GB GB1300795.0A patent/GB2498105A/en not_active Withdrawn
-
2013
- 2013-01-11 NO NO20130061A patent/NO20130061A1/no not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2012009549A1 (en) | 2012-01-19 |
| GB2498105A (en) | 2013-07-03 |
| BR112013000950A2 (pt) | 2017-10-31 |
| GB201300795D0 (en) | 2013-02-27 |
| US20120089336A1 (en) | 2012-04-12 |
| US8825414B2 (en) | 2014-09-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO20130061A1 (no) | System og fremgangsmate for estimering av gjenvaerende levetid for et nedihullsverktoy | |
| NO20110188A1 (no) | System og fremgangsmate for evaluering av strukturbaret lyd i et borehull | |
| US8204697B2 (en) | System and method for health assessment of downhole tools | |
| US8447523B2 (en) | High speed data transfer for measuring lithology and monitoring drilling operations | |
| US11598195B2 (en) | Statistical approach to incorporate uncertainties of parameters in simulation results and stability analysis for earth drilling | |
| NO20121043A1 (no) | Fremgangsmate og anordning for synkronisering av klokker | |
| US8204691B2 (en) | Method and apparatus for recording and using down hole sensor and diagnostic events in measurement while drilling | |
| NO344424B1 (no) | Risikovurdering for et verktøy for boring av et brønnhull | |
| US20100042327A1 (en) | Bottom hole assembly configuration management | |
| NO20101280L (no) | Styringsenhet med fordelte sensorer for aktiv vibrasjonsdemping fra overflaten | |
| CN105041293A (zh) | 用于监测钻井系统的系统及方法 | |
| NO20121210A1 (no) | Fremgangsmate for a predikere termisk kildebergartmodenhet fra loggresponser | |
| NO20140014A1 (no) | Sanntidsprediksjon av baneendring | |
| NO20130619A1 (no) | Estimering av en tid til svikt av en kretskortenhet for måling-under-boring | |
| NO20130919A1 (no) | Syntetiske formasjonevalueringslogger pa grunnlag av borevibrasjoner | |
| CA3080372C (en) | Optimizing sensor selection and operation for well monitoring and control | |
| NO342781B1 (no) | Slamkanalkarakterisering over dybde | |
| NO342563B1 (no) | Distribuerte sensorer for dynamisk modellering | |
| NO20141369A1 (no) | System og fremgangsmåte for overvåking av mikroseismiske hendelser i en undergrunnstruktur | |
| EP3149274A1 (en) | Active dampening for a wellbore logging tool using iterative learning techniques | |
| US11474010B2 (en) | System and method to determine fatigue life of drilling components | |
| WO2018156121A1 (en) | Incremental time lapse detection of corrosion in well casings |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FC2A | Withdrawal, rejection or dismissal of laid open patent application |