NO851259L - System for multikanal-behandling av rekundant broennbore-sensor-data. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår bruk av redundante sensorer for å måle brønnboredata under borinqen og nærmere bestemt behandling av data tilveiebragt fra redundante brønnbore-sensorer for å øke påliteligheten ved målte parametere.

Ved boring og produksjon av petroleumprodukter fra j ordformas joner,

er loggingen av borehull og nøyaktigheten .ved hvilke borehullet blir logget kritisk for å bestemme tilstedeværelsen og stedet for petroleumprodukter innenfor formasjonen langs borehullet. Brønnloggingen har generelt blitt foretatt i den senere tid ved å senke ned et måleinstrument festet til en ledende kabel i det åpne borehullet, og måling av forskjellige parametere bundet med karakteristikkene til formasjonene og instrumentet blir beve<g>et langs borehullet. Siden loggeverktøyene ofte innbefatter flere sensorer for samtidig måling av forskjellige parametere forbundet med jordformasjonene lanqs borehullet er det generelt kun en sensor for måling av hver parameter.

I den senere tid har det blitt mulig å måle borehullspara-metrene mens boreoperasjonen fremskrider. Muligheten for å måle i løpet av boringen har i høy grad øket virkningsgraden ved boreoperasjonen ved at den nye boreoperatøren direkte savnet informasjon i forhold til retning og vinkel på borehullet, trynn nede i hullet og temperatur og vekt på bakgrunnen, såvel som forskjellige parametere direkte forbundet med karakteristikkene til jordformasjonen gjennom hvilke borehullet passerer. Målin<q>en i løpet av boringen har også i høy grad øket virkningsgraden ved boreoperasjonen ved å eliminere behovet for å stoppe boreoperasjonen og fjerne borestrengen for å utføre borehullsmålinger. I tillegg til at målina i løpet av boringen har dramatisk øket sikkerheten ved boreoperasjonen ved å tilveiebringe samtids-indikasjonen med hensyn til betingelsene nede i borehullet er det blitt mulig å foreta korreksjonstrinn ved umiddelbar forekomst av nødsituasjoner i løpet av boreoperasjonen.

Ved måling i løpet av boreoperasjonen er det også mulig å anordne kun en sensor for å måle hver av parametrene nede i borehullet som skal bli overvåket. En enkel sensor ville således for eksempel kunne bli anvendt for å måle hver av parametrene angående naturlia gammastråling, borehullets retning, azimut til borehullet, borekronehastighet, og dosjonsmoment, vekt på borekronen, borefluidums trykk, temperatur og resitivitet og mange andre parametre som frembringer nyttig informasjon for boreoperatøren. Bruken av en enkelt sensor for hver av disse parametere betyr at tilfelle av at en sensor faller ut eller det oppstår en feil blir operatøren forsynt med feilaktig data eller ingen data i forhold til den bestemte parameter. Dersom denne parameteren er kritisk for boreoperasjonen kan det være nødvendig å avbryte boreoperasjonen for å erstatte den ødelagte eller feilfunksjonerende sensoren eller mest sannsynlig vil boreoperasjonen fortsette og sensoren med feil vil ikke bli oppdaget før loggedataen har blitt analysert og det er for sent å tilveiebringe riktig data av denne strekning i borehullet. Feilen ved en sensor nede i hullet kommer spesielt ved måling ivløpet av boreringen, kan ikke bare bli kostbar på grunn av tap av kritisk data, men kan med-føre en øket risiko for både mennesker og materialer på grunn av at feilen ikke gjør at boreoperatøren er oppmerksom på nødsituasjonen og idet han stoler på dataen som han får.

Av denne grunn ville det være svært nyttig å anbringe redundante boreparameter-sensorer nede i hullet. Tilfellet av en feil ved en enkelt sensor i tilfelle av feilfunksjon ved den sensoren og produksjonen av feilaktig data blir en "backup" tilveiebragt som vesentlig øker påliteligheten ved den totale mengden av dat tilveiebragt ved loggoperasjonen.

Tilveiebringelsen av redundante sensorer for måling av borehull parametere ment å tilveiebringe øket sikkerhet i forhold til data påliteligheten, tilveiebringer også behovet for både øket lagring og/eller opptegningskapasiteten nede i hullet eller økning av behovet for telemetri av en større mengde med data til brønnhodet for overflatebehandling. Frembringelse av ytterliger lager, opptegning og/eller telmetrikapasitet kan bli ekstremt dyrt og vanskelig å utføre på grunn av omgivelsene hvor utstyret må bli anbragt. Det er således ønskelig å anordne signalbehandlingsinnretninger nede i hullet hvor informasjonen tilveiebragt fra de redundante sensorene til en enkel parameter kan bli behandlet og i tilfelle av at begge sensorene virker på riktig måte kombineres de to utaangssignalene i en enkelt enhet med data. Signalbehandlingskapasiteten er dessuten ønskelig å detere når en av de redundante sensorene feiler eller overhodet ikke funksjonerer eller frembringer feilaktig data slik at data fra riktig funksjonerende sentre kan bli stolt på fullt og helt ved det tidsøyeblikket og at en indikasjon frembringes som indikerer feilen eller feilfunksjonen ved den andre sensoren.

Forskjellige tester og vurderingsskjemare kan bli anvendt

ved metoden for å vurdere om eller ikke en sensor er frem-bringende pålitelia data som skulle enten bli opptegnet eller tellemetrert til overflaten oa stolt på av "boreopera-tøren. Algorithme kan for eksempel bli konstruert som anvender:

a) kjente fysikalsk/statiske egenskaper til den målte variable, b) de kjente emperisk bestemte grensene til målingen og dens hastighetsendrings oppførsel, og c) graden av korrelasjon av de redundantedata kanalene som måler samme parametere.

Tidligere kjent teknikk for anbringelse av redundant instru-mentering har blitt anvendt, men generelt ved fagområder som datamaskinstyring av rakettsystemer og bemannede romfart-systemer. Redundans er også fortrinnsvis anvendt ved systemer ved hvilke menneskelig liv avhenaer ved ekstremt fientlige omgivelser. Ved slike systemer er samtidig behov for å behandle redundante data for konservering av databehandlings-

kapasiteten er generelt ikke tilstede.

Behandlingen av flere kanaler med data angående borehull logginc har generelt vært den type hvor et par med logger tilveiebragt forskjellige borehull i bestemte områder blir sammen-ligned og korrelert med hverandre for å forsøke å trekke noen konklusjoner ut fra forhold mellom de to loggene. Dette kan bli gjort for eksempel ved å bygge en statistisk modell for et helt felt ved korrolering av logger fra separate brønner innenfor samme område. Et slikt system er vist i US-patent nr.4.310.887. Et sett med brønnlogge data fra sensorer nede i hullet kan likeledes bli både lagret ved et sted nede i hullet og sendt til overflaten for umiddel-

bar bruk. Ved et senere tidspunkt blir den lagrede og sendte data sammenlignet for å vurdere påliteligheten til trans-misjonssystemet. Dette tilveiebringer en "backup" i forhold til verdifull dat som er blitt tapt og gjenvinnbar dersom prosessen med transmissjon feiler. Et slikt system er vist i U.S. patent nr. 4.216.536. Ved disse anvendelsene er det imidlertid ikke noen redundant av individuelle sensorer for samme parametere for å tilveiebringe pålitelighet for målingene heller ikke er der en behandling av data fra to sensorer av samme parameter for å vurdere muligheten for unøyaktighet eller feil ved en av de to sensorene og for å tilveiebringe en øket pålitelighet til det ene sett med data tilveiebragt fra de to sensorene som i virkeligheten er opptegnet eller sendt til overflaten.

Fremgangsmåten og systemet ifølae foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en øket grad av pålitelighet ved data målt ved en logg i løpet av boreoperasjonen mens samtidig mini-maliserés'datalager opptegningene og/eller transmissjons-instrumentene nødvendig for å behandlé redundant data. Denne metoden og systemet kombinerer lik pålitelig data fra de redundante sensorer inntil en enkelt kanal eller velger de mest pålitelige og tilveiebringer indikasjon om sensorfeil eller upålitelig data fra en eller annen av sensorene. Oppfinnelsen angår tilveiebringelsen av redundant sensorer for å øke påliteligheten ved data nede i hullet og databehandlings-teknikker for å analysere redundant data for å minimalisere signallagre og databehandlingskapasiteten. Nærmere bestemt er -et trekk ved oppfinnelsen rettet mot en fremgangsmåtean-ordning for bruk av flerkanalssensor databehandling for øking av påliteligheten av data nede i hullet, spesielt data tilveiebragt ved en måling i løpet av boringen. Systemet anvender redundante målesensorer sammen med analyse nede i hullet av sensordata for å detere dårlig datapunkter og fastholde kun riktig data for å forbedre påliteligheten ved informasjon nede i hullet uten å kreve øket datalagring og telemétrikapasitet.

Et annet trekk ved oppfinnelsen innbefatter en fremgangsmåte og system for tilveiebringe øket pålitelighet ved målingen av parametere nede i hullet innenfor et borehull som innbefatter et par med detektorer for å avføle hver parameter nede i hullet som skal bli målt og generere strømmer med datapunkter representative derfor. Hver strøm med datapunkter blir analysert relativt i forhold til ventet statistiske normer for datapunktene og kjente fysikalske parametere for å bli forbundet med karakteristikkene til detektorene for å bestemme om datapunktene er innenfor de ventede områdene og parameterene. Et flagg blir generert for datapunktene funnet å være utenfor de -ventede områdene og parametere. Strømmen med datapunkter funner å være innenfor de akseptable områdene og parametere blir så kombinert for opptegning med flaggene for ethvert datapunkt funnet utenfor områdene og parametrene.

Et ytterligere trekk ved oppfinnelsen er hvor analysen av hver strøm til datapunktene inbefatter analyse av hver strøm med data fra par med sensorer for å bestemme gode datapunkter og for å isolere dårlig datapunkter som er utenfor området for statiske normer som kan bli ventet basert på tidligere målinger av samme strøm med data. De dårlige datapunktene i en individuell strøm blir så erstattet med enten de''gode datapunkt fra den andre strømmen eller et tidligere datapunkt for samme strøm. I tillegg blir datapunktene sammenlignet for korrelasjon og bestemmelse av en graderingsfaktor ved hjelp av hvilken de to blir relatert. Strømmene med data blir så analysert i lys av graderingsfaktoren og et flagg blir generert i tilfelle av at variasjonen i graderingsfaktoren ved hjelp av hvilken de to strømmene blir korrelert er utenfor den ventede norm. En ny graderingsfaktor da i forhold til graden av korrelasjon mellom strømmen med atapunkter blir også generert.

Ved et;-ytterligere trekk av oppfinnelsen er beskrevet en fremgangsmåte og system for behandling av flere kanaler med målte datapunkter av verdisignaler tilveiebragt fra flere redundante sensorer av samme brønnboreparametere, som innbefatter lagring av en tidsrekke med korreponderende deler av hver av kanalene og analysering av hvert datapunkt ved tidsreaksjonen. Analysen er en bestemmelse av om punktverdiene faller innenfor et på forhånd beskrevet standardområde av historiske verdier og om avviket til punktverdiene fra standard er innenfor normen av historiske avvik. Analysen innbefatter også om punktverdien er innenfor et forutbestemt område basert på fysiske og statiske normer per parameter som blir målt. Hvert datapunkt blir så sammenlignet med dens tid forbundet med tilsvarende punkter i hver av de andre kanalene. En araderingsfaktor blir generert som"en reaksjon på sammenligningen som relaterer hvert datapunkt med korresponderende datapunkt i hver av de andre kanalene. Hver graderingsfaktor blir analysert ved tidsreaksjonen for å bestemme om reaksjonen i graderingsfaktorverdien med tiden og hvert par kanal faller innenfor et på forhånd valgt område. Hvert datapunkt dømt for å være dårlig for å ikke tilfredsstille kriterier med ethvert analysetrinn blir så erstattet med korresponderende god datapunkt fra en annen kanal etter multiplikasjon av den gode punktverdien med graderingsfaktoren som relaterer de to kanalene. Et flagg blir så generert som en indikasjon på ethvert dårlig datapunkt og hvilke kanal den forekom i. Hvert godt eller erstattet datapunkt fra hver kanal blir kombinert i en enkel strøm av god data som blir opptegnet med flagg-indikasjon av dårlige datapunkter og kanalen tilknyttet derved.

For nærmere beskrivelse av foreliggende oppfinnelse skal det henvises til tegningene hvor:

Fig. 1 viser et diagrm med sideriss av en boreoperasjon,

som viser målingen av borehullsparametere sånn som et system ifølge foreliagende oppfinnelse.

Fig. 2 viser et blokkdiagram over systemet ifølge oppfinnelsen Fig. 3 viser et blokkdiagram og et flytskjema over operasjonen i systemet ifølge oppfinnelsen. Fig. 4 viser et blokkdiagram som skjematisk antyder prinsippem ifølge foreliggende oppfinnelse.

På fig. 1 er vist en borerigg 11 anbragt ved et borehull 12. En første utførelsesform av system 10 for behandling av flerkanal redundant brønnboresensordata blir utført av en underenhet 14 innbefattende en del av en borekrave 15 anbragt inne i borehull 12. En borekrone 22 er anbragt ved den nedre enden av borestrengen 18 og skjærer ut borehull 12 av jordformasjonen 24 mens boreslam 26 blir pumpet til brønnhodet 28. Metalloverflatehuset 29 er vist anbragt i borehullet 12 ved dens topp for å opprettholde borehullets 12 helhet nær over-glaten. Ringrommet 16 mellom borestrengen 18 og borehull-veggen 20 danner en teoretisk lukket retur og strømnings-bane. Slam blir pumpet fra brønnhodet 28 ved hjelp av et pumpesystem 30 gjennom slamtilførselslir<i>jen 31 forbundet med borestrengen 18. Boreslammet blir på denne måten tvunget ned den sentrale aksiale passasjen til borestrengen 18 og går ut ved borekronen 22 for å føre borekoksen innbefattet borede deler av jord, stein og lignende masser oppover fra borekronen til overflaten. En rørledning 32 blir tilsluttet brønnhodet for kanalisering av slammet fra borehullet 18

til en slamgrop 34. Boreslam blir typisk håndtert og behandlet av forskjellige anordninger (ikke vist) slik som utgassingsenheter og sirkulasjonstanker for å opprettholde valgt viskositet og konsistensitet ved slammet.

Underenheten 14 er vist inneholdende flere redundante sensorer og andre instrumenteringer for måling av forskjellige parametere nede i hullet, idet et par sensorer kunne være produsert for hver måling. For eksempel som parameterene vekt på borekronen, naturlig gamma-stråling, borehulls helling borehulls azimuth, slamresistivitet, temperatur og trykk. Underenheten 14 ville også inneholde flerkanal databehandlings-utstyr som er en del av foreliggende oppfinnelse såvel som dataopptegning og borehulls telemetriutstyr.

Som videre vist på fig. 2 innbefatter systemet ifølge foreliggende oppfinnelse anbringelse av et par med sensorer,

slik som sensor A 31 og sensor B 32 for måling av samme borehulls parameter. Sensorene 31 og 32 kunne f.eks. inn-befatte et par gamme-stråle detektorer anbragt i underenheten 15. Paret med sensorer 31 og 32 har deres utaanger forbundet henholdsvis via en datakanal A 3 3 og en datakanal B 34 i et behandlingssystem 35 for vurdering av utgangssignalet i de to sensorene. Etter behandlingen i samsvar med systemet ifølge foreliggende oppfinnelse blir data tilsatt via en enkel utgangskanal utgang 36 til en opptegner 37. Data opptegnet enhet 37 krever hovedsakelig ikke noe mere rom enn dersom en sensor hadde blitt anvendt, men dataen utgjør et betydelig høyere nivå med pålitelighet og nøyaktighet ved at den er utledet fra utgangen til et par med redundante sensorer 31 og 32.

Et system ifølge foreliggende oppfinnelse blir sensor redun-dannelsen anvendt for å øke den totale påliteligheten til en individuell sensormodul kun dersom feilfunksjon til en sensormodul blir detetert. Dersom hver sensor har en sann-synlighet på riktig drift lik P hvor P er mindr enn-1,0,

så er sannsynligheten for at beage sensorene f.eks. opererer tilfredsstillende P 2. Sannsynligheten for at i det minste en av sensorene virker tilfredsstillende er 2P-P 2. Det gjelder således følgende 2P-P 2 >P>P 2. Dersom behandlingssystem algoritmene og metoden alltid kan detektere tilstedeværelsen av en uriktig funksjonerende sensor og kan identifisere hvilken sensor som ikke virker riktig, er systempåliteligheten 2P-P 2. Dersom systemet imidlertid kun kandetektere en feil, men ikke identifisere den bestemte sensoren som er feilaktig, er påliteligheten lik P. Og hvor ingen skjerming av dårlige sensorer er påliteli<g>heten P 2. Algoritmen ved systemet ifølge foreliggende oppfinnelse gir en sensormodul pålitelighetsverdi mellom 2P-P 2 og P

en vesentlig økning i forhold til pålitelighetsverdien tilveiebragt dersom to redundant-kanaler blir tillagt nede i hullet uten avsøkning i samsvar med teknikken ifølge foreliggende oppfinnelse, dvs. P 2.

Ifølge teknikken ifølge foreliggende oppfinnelse blir tids-data målt via to separate kanaler, som skulle, når begge sensorene fungerer riktig, representere samme reproduserbare fysiske måling. Systemet ifølge foreliggende oppfinnelse behandler disse redundante kanalene med data for å :

(1) detektere dårlige datapunkter,

(2) detektere en dårlig kanal eller dårlige kanaler, og

(3) opptegning av god data i en kanal og kombinere kanalene når de begge er ansett for å være pålitelige.

For å tilveiebringe disse målene krever systemet følgende: (1) den kjente statistkken og/eller fysiske egenskaper til den målte variable, (2) kjente grenser for målingen og dens hastighetsendrings oppførsel av hvilke begge må bli bestemt emperisk, (3) graden av korrelasjon for to redundente datakanaler siden

de begge måler samme parameter.

Det første kravet med vurdering og detektering av dårlige

datapunkter blir bestemt via bruk av et Kalman-filter.

5I samsvar med velkjent teknikk, blir historiske bestemte parametere anvendt for å flag og avviser dårlige data. Et Kalman-filter blir brukt for emperisk å bestemmeden gjennomsnitlige størrelsen og variasjonen til trinn diskontinui-teten ved dataen og variasjonen i data om dens gjennomsnitt 10 innenfor hvert trinn. Unormale datapunkter blir således identifisert ved å anvende følgende kriterier: (a) dersom forskjellen mellom den angjeldende verdien og gjennomsnittsverdien for størrelsen til den verdien

overskrider i høy grad gjennomsnitts trinnstørrelsen,

15så er punktet dårlig, eller

(b) dersom forskjellen er i størrelsesorden av gjennom-snittsstørrelsen eller større, men punktet er isolert, dvs. gjennomsnittsverdien på begge sider er den samme,

så er datapunktet dårlig.

20

På grunn av at informasjonen er ønsket ved påfølgende så

vel som foregående verdier som omgir et individuelt datapunkt som skal bli vurdert, krever felles filtrering et "fremoversyn" ved å forsinke vurderingen av data for å danne et 25imønster om datapunkt som skal bli vurdert. Foreliggende system angår et lager for å lagre tidsserier med korresponderende deler av dataen fra hver kanal. Ved en utførelses-form er imidlertid et punkt fremoversyn adekvat for å

bestemme isolasjonen og Kalmanfiltreringen er anvendt for å

30tilveiebringe estimater av ventede variasjoner i forskjellen mellom målt verdi og forutsagt verdi.

En andre måten ved hvilken data fra et par redundante sensorer

er vurdert er i samsvar med kjent og statisk og fysisk

35forhold til parametrene innenfor hvilke variasjoner kan forekomme på et gitt sett med parametere som blir målt. Dersom naturlig gamma-stråling f.eks. er blitt avfølt vet vi at dersom antall telleverdier for sensoren er i størrelses-orden 100, så kommer i samsvar med det fysiske strålings-prinsipp, ville avfølingen av ventete variasjoner være 100 eller 10 slik at den ventede telleverdien for over ett annet interval skulle være i området fra 90 til 110. I tilfelle av at telleverdien plutselig varierer mellom 80

og 120, dvs. en 20% variasjon, er det imidlertid klart at noe er galt med sensoren på grunn av den fysiske gamma-strålingen er slik at sikkerheten med telleverdien ikke skulle være så høy som 20%. Det ville være sannsynlig at enten sensoren er dårlig eller noe er galt med elektro-nikken .

Det er dessuten visse individuelle statiske og fysiske områder og variasjoner innenfor hvilke målingen til hver fysisk parameter varierer. En informasjon blir anvendt for å tilveiebringe en statisk/fysisk test for hver av de to datakanaler for å bestemme om eller ikke den faller innenfor de akseptable områdene.

Multikanaldataen fra de redundante sensorene blir dessuten videre behandlet i samsvar med teknikken ifølge foreliggende oppfinnelse ved å korrelere data tilveiebragt fra hver av de to redundante sensorer. Det vil si med individuelle sensorer er det alltid noe variasjon mellom relativ virk-ningsgrad for sensorene og utgangsidentikasjonen til en gitt parametertilstand, kan følgelig være litt forskjellig.

I tilfelle av gamma-stråle detektering, kan sensorene endre med tiden slik at utgangsvirkningsgraden kan variere uten å bryte eller uten å gi klart uriktig data. I stedet for at en sensor gir en utgangsavlesning på 30 hele tiden og andre sensoren avlesning på 35, kan for eksempel den som hadde avlesning på 35 bli endret til 40 på grunn av temperatur-virkninger. Ved korrelasjon blir således de to sensorene relaterte i forhold til hverandre ved hjelp av en graderingsfaktor generelt i størrelsesorden av en, men ved en faktor ved hvilken er tatt med i beregningen individuelle overfølsom- hetene til hver sensor oa er på en måte ved hvilken avlesningen til en sensor kan bli relatert i forhold til avlesningen av den andre sensor.

Ved henvisning til fig. 3 er det nu vist et blokkdiagram

og et flytskjema som viser driften av systemet ifølge foreliggende oppfinnelse. Som vist er det utgangen til et par med redundante sensorer beteanet med henholdsvis kanal A og kanal B og her blir tilført signal over bane 33a og 34a til Kalman-filterene 41 og 42. Utgangene til Kalman-filtrene er forbundet med respektive datainnføringskretser 43 og 44 som muligajør erstatning av dårlige datapunkter som er detektert. Rådataen fra både kanalen A og B blir direkte tilført data innsetningskretsene 43 og 44 over banen 33b og 34b, som forbifører Kalman-filter. Ved Kalman-filtere 41 oa 42 blir hver kanal med data

vurdert i samsvar med standard og og godtatte algoritmer for å bestemme om eller ikke datapunktene faller innenfor de foreskrevne områdene og om eller ikke avviker til ethvert punkt fra standardområdet er innenfor normene med avvik basert på historiske parametere. Ved det tilfelle at et bestemt datapunkt varierer betydelia fra datapunktet som skulle bli ventet basert på foregående og påfølgende punkter så vil konklusjonen bli tatt at punktet er dårlig. Ved det tilfelle blir et "Flag (1)" hevet for å identifisere det faktum at et datapunkt er funnet å være dårlig og hvilke punkt på kanalen dette forekom. Den egnede data insetningskrets 43 og 44 blir så aktivert for å erstatte det dårlige datapunktet ved den dårlige kanalen ved å

velge korresponderende datapunkt ved den andre kanalen, modifisert av egnet korrelasjonsgraderings faktor, og som erstatter det punktet med dårlig data.

Dersom dataen på slike kanaler er god eller dataen ved

et dårlig punkt detektert av Kalman-filteret har blitt erstattet, blir dataen til to kanaler ført til de statiske/

fysiske teste-kretsene 45 og 46. Disse enhetene er programmert på forhånd med algoritme som inbefatter informasjon i forhold til statiske 'normer for data av den type som er blitt overvåket av sensorene som betraktes og dessuten inbefatter informasjon i forhold til fysiske området over hvilket dataen som blir overvåket av sensorene kan variere. I tilfelle av at strømmen med data som har fått datapunktene erstattet, som tidligere beskrevet, fremkommer varierende utenfor normene eller områdene gjennom hvilke ut fra et fysisk eller statisk begrensningsstandpunkt, dataen skulle variere, blir de individuelle kanalene med data som er identifisert for å være dårlig identifisert som et "Flag 3" og dataen blir erstattet av data fra kanalen som er antatt å være god. Fra de statiske/fysiske testene blir tilført til hver av de to strømmer med data, reiser også feil som skal møte kravene krevd av testene spørsmål i enheten 47 og 48 med hensyn til om eller ikke den andre kanalen også er feilbelagt ved den fysiske test. Det vil si dersom begge kanalene utenfor grensene til de statiske/fysiske parameterene er dette tilfelle viktig med hensyn til dataanalysen og en avgjørelse om enten ja eller nei over linjen 51 og 52 blir opptegnet på data-opptegningsenheten 60. I tilfelle av at kanalen A svikter ved den statiske/fysiske testen og kanalen B går gjennom den statiske/fysiske testen blir "Flag 3a" vist. Dersom den motsatte situasjon oppstår og kanalen B svikter mens data til kanalen A passerer blir en "Flag 3b"-tilstand fremvist. Dersom både kanalen A og B svikter ved den statiske/fysiske testen oppstår en "Flag 4"-tilstand og blir forberedt for vekselvis opptegning av de to kanalene (sammen med flag-tilstanden) for å hjelpe til ved log-analysen ved diagnoseringen av problemet.

Dersom begge kanalene går gjennom den statiske/fysiske testen av enhetene 45 og 46 er de hver innganger til en kollisjonsenhet 55 hvor hvert datapunkt fra de to kanalene A og B blir korrelerte en med den andre for å bestemme om graderingsfaktoren ved hvilke de to individuelle enheter er relatert til hverandre har variert og om så innenfor hvilke områder den er variert for å bestemme sannsynligheten for kanalene fremdeles opererer riktig. Dersom de to signalene korreleres blir de kombinert i en og opptegnet. Dersom de to datasignalene ikke er korrelert med hverandre ved en akseptabel margin, er den ene eller andre av kanalene dårlig. Dersom kanalen som er dårlig ikke kan identifiseres blir et "Flag 5" løftet og data blir vekselvis opptegnet for hver kanal. Dersom de ikke korrelerer og A er kjent for å være dårlig fra andre tester, blir "Flag 2a" hevet og kanal B blir opptegnet. Når korrelasjonen i motsatt tilfelle ikke er tilstede og kanal B er kjent for å

være dårlig blir det vist "Flag 2b"-tilstand og kanalen A opptegnet. Graderingsfaktoren mellom de to kanalene me^

akseptabel data blir rekursivt generert og matet tilbake til begge datapunkt erstatningskretsene 43"og 44 så vel som de statiske/fysiske testkretsene 45 og 46 innenfor begge graderinasfaktorene som angår signalene mellom to sensorer er nødvendig.

Med henvisning til fig. 4 , er det vist det totale systemet ved boks 61 hvor behandlingen nede i hullet blir identifisert som en tilstand I i tilfelle av at begge kanalene er ansett for å være pålitelige og deres resultat blir tillagt og opptegnet. Under tilstand II, er en av kanalene dårlig så blir den gode kanalen gradert og opptegnet og et flagg satt opp som identifisere tilstanden. Under tilstand III er på lignende måte den andre kanalen dårlig, den gode kanalen blir gradert, og et flagg som identifiserer den dårlige kanalen blir satt. Under tilstand IV og V er begge kanalene ansett for å være dårlige og et flagg blir satt og kanalen A og B blir opptegnet vekselvis eller ved tilfelle at begge kanalene er ansett for å være dårlige, men en er mindre ute av linje enn den andre, blir den bedre kanalen opptegnet og et flagg som identifiserer dette faktum

blir satt.

Den behandlede redundantdata blir ført opp av hullet via telemetri eller opptegnet og påfølgende behandlet ved overflaten som antydet boksen 62 med flere konvensjonelle teknikker. Slike teknikker innbefatter slik som glatting som reduserer logger slik som de som inbefatter svært høy oppløsning og følgelig utstrakt variasjoner i parametere for en glattere kontinuitet i variasjon mer i samsvar med standardlogger. I tilfelle av MWD logger kan for eksempel glatting bli anvendt for å gjøre loggen analyserbar ved konvensjonelle teknikker anvendt for å analysere mindre følsomme kabellinjelogger. Dekonvoluering er anvendt for å gjendanne skarpe grenser for logger som har blitt avrundet ved forskjellige fysiske parametre som påvirker dataen. Tidsdybde omforming er dessuten blitt anvendt for å relatere logger tilveiebragt fra de redundante sensorene i en dybdekonfigurasjon i stedet for en tidskonfigurasjon. Ytterligere informasjon eller behandling som en operatør ville ønske kan selvfølgelig bli utført på dataen som blir tilveiebragt for de redundante sensorene med en større pålitelighet enn den som ble tilveiebragt av en sensor.

Det skal bemerkes at systemet og fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse muliggjør anvendelse av et par sensorer for hver parameter som skal bli målt nede i et hull ved å holde øket statisk pålitelighet av redundant-sensorene mens den fremdeles ikke øker databehandlingskapasiteten til telemétrisystemet ved å bevege dataene opp av hullet eller heller ikke kravet for å øke lagringen eller opptegningskapasiteten for å anvende trekkene med redundant sensorpålitelighet.

Claims (19)

1. Fremgangsmåte for å tilveiebringe øket pålitelighet ved målingen av parametere nede i et borehull, karakterisert ved tilveiebringelse av et par detektorer for avføling av hver parameter nede i hullet som skal bli målt og generering av en strøm med datapunkter representative derfor, analysering av hver strøm med datapunkter relativt i forhold til ventet statiske normer for datapunktene og fysiske parametere kjent for å være forbundet med karakteristikkene til detektorene for å bestemme om datapunktene er innenfor områdene og parametrene, generering av et flaga for de funne datapunktene som er utenfor områdene og parametrene, og opptegning av strømmene av datapunkter funnet å være innenfor de akseptable områdene og parametere for opptegning med flagg for ethvert funnet datapunkt utenfor områdene og parametrene.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, k a r a k t e ri i s e r t ved analysering av hver strøm med datapunkter innbefatter analysering av hver strøm med data fra paret med sensorer til å bestemme gode datapunkter og isolere dårlige datapunkter som er utenfor området til de statiske normene som er ventet ved tidligere målinger av samme strøm med data og erstatting av de dårlige datapunktene i enhver individuell strøm med enten gode datapunkter fra den andre strømmen eller tidligere datapunkter av samme strøm.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 innbefattende sammenligning av datapunktene til strømmen med dataer for korrelasjon derimellom og bestemmelse av en graderingsfaktor ved hjelp av hvilke to er relatert.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved analyserin <g> av strøm med data i lys av graderin <g> s-faktoren og generering av et flagg i tilfelle av at variasjonen i graderingsfaktoren ved hvilken de to strømmene korreleres er utenfor den ventede normen og <g> enerering av en ny genereringsfaktor i forhold til graden av korrelasjon mellom strømmene med datapunkter.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at vekselvis en av strømmene med datapunkter er opptegnet i tilfelle av at begge strømmene er funnet å være uakseptable.

6. System for tilveiebrin <g> else av øket pålitelighet ved måling av parametere nede i borehullet, karakterisert ved et par detektorer for avføling av hver parameter nede i borehullet som skal bli målt og generering av strømmer av datapunkter representative derfor, innretning for å analysere hver strøm med datapunkter relativt til ventet statiske normer for datapunktene og fysiske parametere kjent til å være forbundet med karakteristikkene til detektoren for å bestemme datapunktene innenfor områdene av parametrene, innretning for å generere et flagg for datapunktene funnet å være utenfor områdene og parametrene, og innretning for å kombinere strømmen med datapunkter funnet å være innenfor de akseptable områdene og parametere for opptegnin <g> med flag <g> ene for ethvert datapunkt funnet utenfor områdene og parametrene.

7. System ifølge krav 6, karakterisert ved at innretningen for å analysere hver strøm med datapunkter innbefatter innretning for å analysere hver strøm med data fra parene med sensorer for å bestemme gode datapunkter og for å isolere dårlige datapunkter som er ute av området til statiske normer som er ventet basert på tidligere målinger av samme strøm med data, og erstatning av de dårlige datapunktene ved enhver individuell strøm med enten gode datapunkter fra den andre strømmen eller tidligere datapunkter til samme strøm.

<8«> System ifølge krav 6, karakterisert ved innretning for å sammenligne datapunkter til strømmen med data for korrelasjon dermellom og bestemmelse av graderingsfaktoren ved hjelp av hvilke de to er relatert.

9. System ifølge krav 6, karakterisert ved innretning for å analysere strøm med data i lys av graderingsfaktoren og generering av et flagg i tilfelle av at variasjonen i graderingsfaktoren ved hjelp av hvilken de to strømmene korreleres er utenfor den ventede normen, og innretning for å generere en ny garaderingsfaktor med hensyn til graden av korrelasjonen mellom strømmene med datapunkter.

10 System ifølge krav 6, karakter:! isert ved at en av strømmene med datapunkter blir opptegnet i tilfelle av at begge strømmene er funnet å være ikke godtagbare.

11. Fremgangsmåte for å tilveiebringe øket pålitelighet ved måling av borehulls parametere, karakterisert , ved tilveiebringelse av et par med redundant sensorer for å frembringe et par med datapunkt strømmer, idet hvert punkt er indikativ for verdien til samme borehullsparametere som en funksjon av tiden, analysering av hver strøm med datapunkter over en valgt tidsperiode for å bestemme om hvert punkt faller innenfor et på forhånd bestemt område med historiske verdier og om avviket til ethvert punkt faller innenfor et på forhånd bestemt område av historisk avvik, generering som reaksjon på punktanalyserinastrinnet en indikasjon når datapunktet i en av strømmene er funnet å være dårlig på grunn av at det faller utenfor området med historiske verdier og områdene med historiske avvik og indikasjon av hvilken strøm nevnte punkt forekom innenfor, erstatning av alle dårliae datapunkter som reaksjon på det første analyseringstrinnet med tidskorresponderende datapunkt fra andre strømmen etter multiplikasjon av datapunkt verdien med en tilknyttet graderingsfaktor eller med siste tidlige datapunkt i samme strøm når dårlig datapunkter, dersom korresponderende datapunkt i begge strømmene er dårlige, analysering av hver strøm med datapunkter! <r> for å bestemme om hvert datapunkt faller innenfor et programmert område med verdier basert på fysiske og statiske normer for parameteren som blir målt av paret med sensorer, generering av en indikasjon som reaksjon på det andre analyseringstrinnet når et datapunkt i begge strømmene er funnet å være dårlig på grunn av at det faller utenfor områdene med fysiske og statiske normer, innretning for å erstatte alle dårlige data som reaksjon på analyseringstrinnet med tidskorresponderende datapunkt fra den andre strømmen etter multiplikasjon med den datapunktverdien ved en tilknyttet graderingsfaktor, sammenligning av korresponderende datapunkter ved to strømmer for å bestemme graden av korrelasjon mellom hvert respektivt punkt, generering av en tilknyttet graderingsfaktor for hvert datapunkt indikativt for graden av korresondndans mellom verdiene frembragt av sensoren, sammenligning av den genererte graderingsfaktoren med et på forhånd bestemt verdiområde for å- bestemme om graderingsfaktoren varierer utenfor det området, generering av reaksjonen på det andre sammenligningstrinnet som en indikasjon på at datapunktet ved hver strøm er funnet å være dårlig på grunn av at dets korrelasjons graderingsfaktor faller utenfor det forutbestemte område, erstatning av alle dårlige datapunkter som reaksjon på det andre sammenligningstrinnet med tidskorrespondensen fra den andre strøm etter multiplikasjon med datapunkt verdien med en tilknyttet graderingsfaktor, kombinering av alle korresponderende aode eller erstattede datapunkter i de to strømmene til en enkeltstrøm, opptegning av den kombinerte strømmen og alle indikasjonene på dårlige datapunkter når i det minste en strøm er god, og vekselopptegning av hver strøm med data når alle punktene i begge strømmene er dårlige.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert ved at Kalman-filtrering er anvendt for å analysere hver strøm med data med hensyn til historiske verdier.

13. System for å tilveiebringeø ket pålitelighet ved måling av borehullparametere, karakterisert ved et på med redundante sensorer for å frembringe et par med datapunkt strømmer idet hvert punkt er indikativ for verdien av samme borehullsparametere som funksjon av tiden, første innretning for å analysere hver strøm av datapunkter over en valgt tidsperiode for å bestemme om hvert punkt faller innenfor et forutbestemt område med historiske verdier og om avviket til ethvert punkt faller innenfor et forutbestemt område med historiske avvik, innretning som reagerer på den første analyseringsinnret-ningen for generering av en indikasjon når datapunktet i en av strømmene er funnet å være dårlig på grunn av fall utenfor området med historiske verdier og områdene med historiske avvik og en indikasjon av innenfor hvilken strøm det dårlige punktet forekom, innretning som reagerer på den første analyseringsinnret-ningen for å erstatte alle dårlige datapunktene med tidskorresponderende datapunkt fra den andre strøm etter multiplikasjon av datapunktverdien med en tilknyttet graderingsfaktor eller med siste datapunktet før samme strøm med dårlig datapunkter dersom korresponderende datapunkt i begge strømmene er dårlig, andre innretning for å analysere hver strøm med datapunkter for å bestemme om hvert datapunkt faller innenfor et på forhånd programmert område med verdier basert på fysisk og statiske normer for parameterene som blir målt av par med sensorer, innretning som reagerer på den andre analyseinnretningen for å generere en indikasjon når et datapunkt ved hver strøm er funnet å være dårlig på grunn av at det faller utenfor området med fysiske og statiske normer, innretning som reagerer på den andre analyseringsinnret-ningen for erstatning av alle dårlige datapunktene med de korresponderende datapunk fra den andre strømmen etter multiplikasjon med datapunktverdien med en tilknyttet graderingsfaktor, førsteinnretning for å sammenli <g> ne korresponderende datapunkter i de to strømmene for å bestemme graden av korrelasjon mellom hvert respektivt punkt, innretning for å generere en tilknyttet graderingsfaktor for hvert datapunkt indikativt for graden av korrespondanse mellom verdien frembragt av sensorene, andre innretning for å sammenligne den genererte grader-faktoren med et forutbestemt område av verdier for å bestemme om graderingsfaktoren har variert utenfor området, innretning som reagerer på andre sammenligningsinnretningen for å generere indikasjonen når et datapunkt i hver strøm er funnet å være dårlig på grunn av dets korrelasjons-graderingsfaktor har variert utenfor det forutbestemte området, innretning som reagerer på den andre sammenligningsinnretningen for å erstatte alle dårlige datapunkter med tidskorresponderende datapunkt fra den andre strøm etter multiplikasjonen av dataverdien med en graderingsfaktor, innretning for å kombinere alle korresponderende gode erstattede datapunkter i de to strømmene med en enkelt strøm, innretning for å opptegne den kombinerte strømmen og alle indikasjoner på dårlige datapunkter når i det minste en strøm er god, og innretning for vekselvis oppte <g> ning av hver strøm av data når alle punktene i hver strøm er dårlige.

14. Fremgangsmåte for å behandle fler kanaler med målte datapunkter av verdisignaler tilveiebragt for flere redundantsensorer av samme brønnboreparameter, karakterisert ved lagring av en tidsrekke med korresponderende deler av hver av kanalene, analysering av hvert datapunkt i tidssekvensen for å bestemme (a) om punkverdien faller innenfor et forutbestemt standardområde av historiske verdier og avviker til punktverdien for standardene innenfor normene med historisk avvik, og (b) om punktverdien er innefor et forutbestemt område basert på fysiske og statiske normer for parameteren som blir målt, sammenligning av hvert datapunkt med et tidstilknyttet korresponderende punkt ved hvert av de andre kanaler, generering av en graderingsfaktor som reaksjon på sammenligningen som angår hvert datapunkt med korresponderende datapunkt ved hver av de andre kanalene, analysering av hver graderingsfaktor i tidssekvens for å bestemme om variasjonen i graderingsfaktorverdien med tiden mellom hvert par av kanaler faller innenfor et på forhånd valgt område, erstataning av hvert datapunkt dømt for å være dårlig for å svikte og tilfredsstille kriteriet til ethvert analysetrinn rned de korresponderende gode datapunkt for en annen kanal etter multiplikasjon med de gode datapunktverdier ved graderingsfaktoren som angår de to kanalene, generering av en flagg indikasjon av hvert dårlig datapunkt og ved hvilken kanal det forekom, kombinering av hvert godt eller erstattet datapunkt fra hver kanal i en strøm med god data, og opptegning av strømmen av god data og alle flaggindikasjonene for dårlige datapunkter og den derved tilknyttede kanal.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 14, karakterisert ved at trinnet med å bestemme om hvert datapunkt i tidssekvensen faller innenfor et på forhånd valgt standardområde med historiske verdier avvik til punktverdien fra standarden er innenfor normen med standardavvik ble utført ved Kalman-filtrering ved hver datakanal.

16. Fremgangsmåte ifølge krav 14, karakterisert ved at to kanaler med redundant data

17. System for behandling av flere kanaler av signaler med målte datapunkter av verdisignalene tilveiebragt fra flere av de redundante sensorer av de samme brønnboreparametere, karakterisert ved innretning for å lagre en tidsrekke ved korresponderende deler av hver av kanalene, innretning for å analysere hvert datapunkt i tidssekvensen for å bestemme (a) om punktverdien faller innenfor et på forhånd valgt standardområde med historiske verdier og avvik av punktverdien fra standarden innenfor normen med historisk avvik, og (b) om punktverdiene innenfor et på forhånd bestemt område basert på fysiske og statiske normer for parameteren som blir målt, innretning for sammenligning av hvert datapunkt med dets tidstilknyttede korresponderende punkt ved hver av de andre kanalene, innretning for generering av graderingsfaktor som reaksjon på sammenligningen som angår hvert datapunkt med korresponderende datapunkt ved hver av de andre kanalene, innretning for å analysere hver graderinasfaktor i tidssekvensen for å bestemme om variasjonen ved graderingsfaktoren med tiden mellom hvert par av kanaler faller innenfor et på forhånd valgt område, innretning for å erstatte hvert datapunkt dømt til å være dårlig for å svikte for å tilfredstille kriterier ved analyseringstrinnet med et korresponderende godt datapunkt fra en annen kanal etter multiplikasjon med den gode punktverdien med graderingsfaktoren som angår de to kanalene, innretning for å generere en flaggindikasjon av hvert dårlig datapunkt og ved hvilke kanalen er forekommet, innretning for å kombinere hver aod eller erstattet datapunkt fra hver kanal i en enkeltstrøm med god data, og innretning for å opptegne enkeltstrømmen med god data og flaggindikasjoner av dårlig datapunkter og kanalen forbundet dermed.

18. System ifølge krav 17, karakterisert ved at innretningen for å bestemme om hvert datapunkt i tidsreaksjonen faller innenfor et på forhånd valgt standardområde med historiske verdier og avvik med datapunkter fra standarden innenfor normen av standardavvik innbefattende filtreringsinnretningen for hver kanal av data.

19. System ifølge krav 17, karakterisert ved at det er to kanaler med redundant data.