CN105074118A - 钻井设备的校准 - Google Patents

Abstract

可确定与钻井设备相关联的校准质量。可以基于对应于与所述钻井设备的钻机状态的时间间隔区段相关联的数据组确定预测值和计算值。计算所述预测值和所述计算值之间的差。可向所述差应用质量指标，并且可基于所述质量指标的应用而确定校准质量。

Description

钻井设备的校准

背景技术

油井通过采用钻机向地层中钻孔而产生，其中钻机使钻柱(例如，钻杆)旋转，钻柱具有连接到其上的钻头。所述钻头借助于钻杆(钻铤)的重量切入到地层中的岩石内部。钻井流体(例如，泥浆)被泵送到钻杆中并且从钻头处流出。钻井流体可以用于冷却所述钻头，将岩石切削提升到地面，至少部分地抑制井筒中岩石的不稳定性，和/或至少部分地克服岩石内部的流体压力以使得流体不会进入井筒。在这样的钻井操作中，可以对钻井设备进行校准以确保有效操作。

发明内容

本公开的各个方面可涉及一种用于确定与钻井设备相关联的校准质量的计算装置。所述计算装置可包括执行模块以基于与钻井设备的钻机状态的时间间隔区段相对应的数据组计算预测值和计算值的处理器。能够计算出所述预测值和所述计算值之间的差。对所述差值应用质量指标，可以基于质量指标的应用确定出校准质量。

本公开的其它方面可涉及一种确定校准质量的方法。所述方法可包括基于与钻井设备的钻机状态的时间间隔区段相对应的数据组计算预测值和计算值。计算出所述预测值和所述计算值之间的差。对所述预测值和所述计算值之间的差应用质量指标。基于质量指标的应用可确定出校准质量。

同样，本公开的各个方面可涉及一种确定与钻井设备相关联的校准质量的***。所述***可包括钻探井筒的钻井设备。在某些实施例中，所述钻井设备包括测量与钻井设备的一区段相关联的特性的测井工具。所述***还可包括与测井工具通讯的计算装置。所述计算装置可包括执行模块以基于与钻井设备的钻机状态的时间间隔区段相对应的数据组计算预测值和计算值的处理器。计算出所述预测值和所述计算值之间的差。对所述预测值和所述计算值之间的差应用质量指标，并且基于质量指标的应用可以确定出校准质量。

本概述用于以简化的形式引入将在详细说明中进一步描述的选定的构思。本概述并不是用于确定要求保护的主题的关键特征或者基本特征，也不是用于帮助确定要求保护的主题的范围。

附图说明

参照附图对详细描述进行说明。在说明书和附图的不同实例中，使用相同的附图标记指代相似或相同的对象。

图1为根据本公开的一个典型实施例的钻井设备的概略图。

图2为根据本公开的一个典型实施例的计算装置的框图的概略图。

图3为根据本公开的一个典型实施例的计算计算的总钩载荷值和预测的钩载荷值的典型方法的流程图。

图4为根据本公开的一个典型实施例的计算计算的扭矩损失值和预测的扭矩损失值的典型方法的流程图。

图5为根据本公开的一个典型实施例的计算计算的井底压力值和预测的井底压力值的典型方法的流程图。

图6为根据本公开的一个典型实施例的描绘预测的钩载荷值和计算的钩载荷值的曲线图。

图7为根据本公开的一个典型实施例的描绘预测的扭矩损失值和计算的扭矩损失值的曲线图。

图8为根据本公开的一个典型实施例的描绘确定校准质量值的典型方法的流程图。

图9为根据本公开的一个典型实施例的描绘钻井设备的每个立柱的实际值和预测值之间的差值的曲线图。

图10为根据本公开的一个典型实施例的描绘钩载荷值的标准偏差和每个立柱的点数的曲线图。

具体实施方式

公开了一种***，其测量在连接过程中的相关数据点并且基于所述相关数据点计算校准。所述***还可以确定计算的校准的质量，这允许自动化钻井过程可独立于钻井者的动作持续。根据本公开，对具有相关联的井筒和设备的井场进行描述以描述本申请的一个实施例。可以理解的是，井场的设备可以根据遇到的现场考虑而进行改进。

图1描绘了根据本公开的一个或多个实施例的钻井设备100。钻柱102可从钻机104延伸到储层106的地层的一个区域中。钻柱102可采用通讯装置108从井下向地面传输数据。在本公开的一个或多个实施例中，通讯装置108可包括泥浆脉冲遥测通讯装置，电磁通讯装置，声通讯装置，有线钻杆通讯装置，它们的组合，或者类似的装置。

井底钻具组合(“BHA”)可悬挂在钻柱102的一端上。在一个实施例中，井底钻具组合包括一个或多个测井工具110(例如，测井工具和/或测量工具)。测井工具110可包括能够测量地下地层和/或储层106的一个或多个特性和/或与测井设备的一区段相关联的一个或多个特性的传感器。例如，测井工具110可包括随钻测量(“MWD”)工具，随钻测井(“LWD”)工具，随钻地层压力(“FPWD”)工具，地层评价工具，地层采样工具，它们的组合，或者类似的工具。

用在钻柱102的端部处的随钻测井工具可包括厚壁壳体，通常被称作钻铤，并且可包括多个测井装置中的一个或多个。所述随钻测井工具能够在测量，处理，和/或在其中存储信息，还可以与设置在井场地面上的设备通讯。

随钻测量工具可包括一个或多个如下所述的测量工具：调制器，钻压测量装置，扭矩测量装置，振动测量装置，冲击测量装置，粘滑测量装置，方向测量装置，以及倾角测量装置，和/或任何能够测量相关数据点的其它装置。

由井底钻具组合或者其它工具以及连接到钻柱102的传感器获得的测量值可以被传递到计算装置114用于分析。例如，泥浆脉冲可以被用于将由一个或多个测井工具110执行的地层测量值传递给所述计算装置114。

计算装置114可以与钻井设备100通讯连接。在一个或多个实施例中，所述计算装置114可包括服务器计算装置，桌面计算装置，便携式计算装置，移动计算装置(例如，智能手机，平板计算装置等)，或者类似物。如图2所示，所述计算装置114包括处理器116，存储器118，以及通讯模块120。如这里更详细描述的，所述计算装置114接收来自于钻井设备100的表示测量值的数据(例如，接收来自于测井工具110的数据)并且预测当前和未来钻井设备100的立柱119的校准(例如，钻杆117的两个或三个单接头)。

处理器116为所述计算装置114提供处理功能并且可以包括任意数量的处理器，微控制器，或其它处理***，以及用于存储被所述计算装置114读取或产生的数据和其它信息的常驻或外部存储器。所述处理器116可以执行一个或多个实施这里描述的技术的软件程序。所述处理器116并不受其形成材料或者这里采用的处理机制的限制，由此，可以通过半导体和/或晶体管(例如，电子集成线路(IC))，等等实施。

存储器108为提供存储功能以存储各种与所述计算装置114的运行相关联的数据的实体的计算机可读介质，所述数据例如是上面提到的软件程序和代码段，或者其它用于命令所述处理器116和所述计算装置114的其它部件执行这里描述的功能的数据。尽管示出了一个存储器118，然而可以采用多种类型的存储器及其组合。所述存储器118可以与处理器116集成在一起，可以是独立存储器，或者二者的组合。所述存储器例如可以包括，可移除和不可移除的存储元件，例如RAM、ROM、闪存(例如，SD卡，mini-SD卡，micro-SD卡)，磁性存储装置，光学存储装置，USB存储装置，等等。

通讯模块120提供使所述计算装置114与一个或多个网络通讯的功能。在各种实施方式中，所述通讯模块120可以代表多种通讯部件和功能，包括但不限于，一个或多个天线；浏览器；发送器和/或接收器(例如，射频电路)；无线电；数据端口；软件接口和驱动器；网络接口；数据处理部件；等等。

计算装置114可进一步包括一个或多个输入/输出(I/O)装置122(例如，键盘，按钮，无线输入装置，指轮输入装置，轨迹导杆输入装置，等等)。所述I/O装置122可包括一个或多个声音I/O装置，例如，麦克风，扬声器，等等。因此，I/O装置122可包括接收用户输入的键盘。在一种实施方式中，所述键盘可以与所述计算装置114集成在一起，或者所述键盘可以是与所述计算装置114连接(例如，通过USB端口，等等)的***装置。

如图2所示，所述计算装置114包括存储在所述存储器118中并且可以被所述处理器116执行的校准模块121。所述校准模块121具有在后面更加详细描述的预测所述钻井设备100的当前和未来区段的校准的功能，所述校准允许在获得的离底部测量值不足时能够继续钻井操作。

再次参照图1，所述钻机104可以被用于移动位于被钻探穿过储层106的地下地层的井内部的钻柱102。所述钻柱102可以借助多个连接的所述钻柱102的钻杆117而延伸到地下地层中。邻近于钻机104而设置的几个部件可以被用于操作所述钻井设备100的部件。借助于这些部件在钻探井123的过程中的用途对这些部件进行说明以便对其进行更好地的理解。所述钻杆102可以被用于转动并且移动钻头124进入井123的底部以增加所述井123的长度(深度)。在钻探所述井123的过程中，泵126驱动来自于储槽130(或坑)的钻井流体(泥浆)128并且在压力下驱动所述泥浆128通过立管132和柔性管道134，例如软管，通过顶部驱动136并且进入设置在钻柱102中的内部通道。所述泥浆128可以是水基的或油基的，通过所述钻头124中的通道或喷嘴(未示出)离开所述钻柱102，并且所述泥浆冷却并且润滑所述钻头124并且将由所述钻头124产生的钻屑提升使其通过环形结构到达地面。

当所述井123被钻探到选定深度时，如果没有提前安装，所述测井工具110可以设置在钻柱102的下端。所述测井工具110可以通过在所述井123内部向下沿着钻柱102泵送所述测井工具110或者以其他方向向下沿着钻柱102移动所述测井工具110而被设置在井下。

在测井操作中，可操作泵126分散流体用以操作测井工具110中的一个或多个涡轮机来提供电力从而操作测井工具110中的某些装置。可以理解的是可以用其它方式为测井工具110提供电力。例如，可以用电池为测井工具110提供电力。在一个实施例中，所述电池可以是可充电电池并且可以通过流体流动中的涡轮机充电。所述电池可以设置在一个或多个测井工具110的壳体中。可以使用的为所述测井工具110提供电力的其它装置包括但不限于一次性用电电池。

如上所述，所述校准模块121提供预测当前和未来立柱的校准值。预测的校准值允许在获取的离井底测量值不足时继续钻井操作。例如，所述计算装置114在连接过程中接收来自于钻井设备100的测量数据并且基于接收的测量数据计算校准值。

校准模块121为每种计算类型提供确定共同钻机状态(例如，钻机状态组群)的各个区段的功能。钻机状态指的是在钻井过程中在单个或多个钻井***100中发生的有意图动作。可以参照在名称为“钻机状态探测的***和方法”的美国专利No.7,128,167提出的过程对钻井***的钻机状态进行探测，该专利通过引用而结合于此。

在一个或多个实施例中，所述校准模块121采用与钻机状态相关联的数据来计算所述校准值。所述钻机状态数据可以在计算前与类似的钻机状态数据连结。例如，可以将与钻井设备100的连接(例如，连接两个与所述钻柱102相关的管状部件的连接器或接头)相关联的第一组数据，与钻井设备100的连接相关联的第二组数据，以及与钻井设备100的连接相关联的第三组数据提供给计算装置114。在本例子中，校准模块121提供将第一组数据，第二组数据，以及第三组数据连结到与连接相关联的连结数据组中的功能。在另一个实施例中，校准模块121可以采用与和所述连接相关联的最后有效区段相关联的数据组。一区段可以被定义为相同钻机状态的时间间隔。在另一个实施例中，校准模块121可以采用与最长区段(例如，具有在连接过程中测得的最连续的数据点的区段)相关联的数据组。

图3示出用于计算钩载荷值的流程图300的实例。所述钩载荷值可包括代表施加在位于滑轮/槽轮组件下方的钩上的力的大小的值。所述钩被用于提升物体，例如钻杆117，所述提升发生在延伸井筒的钻探活动期间安装这些单元的过程中。给定的连接可具有旋转离井底的区段，铰孔/倒铰孔区段，以及拔起/下放区段的组合。模块119采用用于各个连接的数据组来确定(例如，计算)所述钩载荷值。如下面所描述的，校准模块121使得处理器116采用一个或多个预定值(例如，标准，阈值，等等)来过滤所述数据组。如果在过滤后仍然具有足够的数据子组，则校准模块121可采用所述过滤的数据组来使得处理器116计算钩载荷值或者如果没有足够的数据子组，则使得处理器106预测(例如，估计)所述总钩载荷值。如图3所示，数据组内的数据基于最大波动值(框302)和钻速泵值(apumpatdrillratevalue)(框304)被过滤。处理器116基于最大波动值和钻速泵值过滤所述数据组。如图3所示，所述数据组还可以基于钻速旋转值(arotateatdrillratevalue)(框306)被过滤。所述数据组基于旋转离井底值(rotatingoffbottomvalue)(框308)或者铰孔/倒铰孔值(框310)被过滤。在一个或多个实施例中，所述旋转离井底值和所述铰孔/倒铰孔值包括钻机状态特定值。因此，处理器116基于旋转离井底值或铰孔/倒铰孔值过滤数据组。当所述数据组基于所述旋转离井底值被过滤时，所述数据组基于最小持续时间值(框312)被过滤。例如，处理器116基于最小持续时间值过滤所述数据组。在过滤实施以后，做出在所述数据组中是否保留有用于计算目的的足够数量的数据点的决定(决定框314)。所述校准模块121命令处理器116确定在用于计算目的的数据组中是否保留有足够数量的数据点。如果在所述数据组中保留有足够数量的数据点(决定框314“是”的一边)，所述保留的数据点(例如，基于所述钻速旋转区段的数据，基于所述旋转离井底区段的数据)被用于计算所述总钩载荷(框316)。例如，校准模块121命令处理器116基于所述过滤的数据组计算计算的总钩载荷值。在某些实施例中，关于所述数据组中是否保留足够数量的数据点的决定是基于所述保留数据点的标准偏差而做出的。例如，质量指标至少部分地基于标准偏差确定。

如果在过滤后在所述数据组中没有足够数量的数据点(决定框314“否”的一边)，在所述数据组中是否具有足够数量的数据点的确定是基于铰孔/倒铰孔值和最小距离值而做出的(决定框318)。所述数据组基于所述铰孔/倒铰孔值被过滤(框306)并且接着基于最小距离值(框320)被过滤。例如，处理器116被命令以基于铰孔/倒铰孔值和最小距离值过滤数据组。在实施过滤后，做出在所述数据组中是否保留有用于计算目的的足够数量的数据点的决定(决定框318)。如果在所述数据组中保留有足够数量的数据点(决定框318“是”的一边)，所述保留的数据点(例如，基于所述钻速旋转区段的数据，基于所述铰孔/倒铰孔区段的数据)被用于计算所述总钩载荷(框316)。例如，处理器116采用经过铰孔/倒铰孔值和最小距离值过滤的所述数据组计算总钩载荷值(例如，计算的总钩载荷值)。

如果过滤后在所述数据组中没有足够数量的数据点(决定框318“否”的一边)，过滤后在所述数据组中是否保留有足够数量的数据点的决定基于拔起/下放区段值和最小持续时间值而做出(决定框322)。如上所述，处理器116基于钻速泵值过滤所述数据。数据组基于拔起/下放值被过滤(框324)。例如，校准模块121使得处理器116基于拔起/下放值(例如，基于拔起/下放区段的数据)过滤所述数据组。所述数据组接着基于最小距离值被过滤(框326)。校准模块121命令处理器116基于所述拔起/下放值和最小距离值过滤所述数据组。在所述数据组被过滤后，做出在所述用于计算目的的数据组中是否保留有足够数量的数据点的决定(决定框322)。如果在所述数据组中保留有足够数量的数据点(决定框322“是”的一边)，所述保留的数据点(例如，基于钻速泵值过滤的数据，基于所述拔起/下放值过滤的数据)被用于计算所述总钩载荷(框316)。如果过滤后在所述数据组中没有足够数量的数据点(决定框322“否”的一边)，计算出预测的总钩载荷值(框328)。例如，校准模块121命令处理器116基于经过所述拔起/下放值过滤的数据组来计算预测的(例如，估计的)总钩载荷值。

图4示出用于计算与钻井设备100相关联的扭矩损失值的示例流程图400。扭矩值可表示钻柱102在井筒内的旋转作业过程中显示出的值。给定的连接可具有旋转离井底区段和铰孔区段的组合。模块119采用用于各个连接的数据组来计算所述扭矩损失值。如下面所述，校准模块121使得处理器116采用一个或多个预定值(例如，标准，阈值，等等)来过滤所述数据组。例如，与一区段相关联的数据组可以基于波动，每分钟转速(RPM)波动，以及接近于钻速的旋转被过滤。如果在过滤后保留有足够的数据子组，则校准模块121可以采用被过滤的数据组来使得处理器116计算扭矩损失值，或者，如果没有足够的数据子组则使得处理器106来预测(例如，估计)所述扭矩损失值。如图4所示，所述数据子组内的数据基于最大波动值(框402)和RPM最大波动值(框404)被过滤。例如，处理器116基于最大波动值和RPM最大波动值过滤所述数据组。如图4所示，所述数据组还可以基于钻速旋转值被过滤(框406)。所述数据组基于旋转离井底值(框408)或铰孔值(框410)被过滤。在一个或多个实施例中，所述旋转离井底值和所述铰孔值包括钻机状态特定值(例如，钻机状态过滤器)。处理器116基于旋转离井底值或铰孔值过滤所述数据组。当所述数据组基于所述旋转离井底值被过滤时，所述数据组接着基于最小持续时间值被过滤(框412)。在所述过滤实施后，做出在所述数据组中是否保留有用于计算目的的足够数量的数据点的决定(决定框414)。校准模块121命令处理器116确定在所述数据组中是否保留有用于计算目的的足够数量的数据点。如果在所述数据组中保留有足够数量的数据点(决定框414“是”的一边)，所述保留的数据点(例如，基于钻速旋转区段的数据，基于旋转离井底区段的数据)被用于计算离井底扭矩损失值(框416)。例如，校准模块121命令处理器116基于所述被过滤的数据组计算出计算的离井底扭矩损失值。

过滤后，如果在所述数据组中没有足够数量的数据点(决定框414“否”的一边)，则基于铰孔值和最小距离值确定在所述数据组中是否保留有足够数量的数据点(决定框418)。如上所述，所述数据组可以基于所述铰孔值被过滤(框406)。所述数据组接着可以基于最小距离值被过滤(框420)。例如，处理器116被命令用以基于铰孔值并且接着基于最小距离值过滤所述数据组。在实施过滤后，做出在所述数据组中是否保留有用于计算目的的足够数量的数据点的确定(决定框418)。如果在所述数据组中保留有足够数量的数据点(决定框418“是”的一边)，所述保留的数据点(例如，基于所述钻速旋转区段的数据，基于铰孔的数据)被用于计算所述离井底扭矩损失(框416)。例如，处理器116采用经由铰孔/倒铰孔值和最小距离值过滤的数据组计算所述离井底扭矩损失值。过滤后，如果在所述数据组中没有足够数量的数据点(决定框418“否”的一边)，计算出预测的离井底扭矩损失值(框422)。例如，校准模块121命令处理器116使用与使用所述铰孔值过滤后的数据组相关联的数据计算预测的(例如，估计的)离井底扭矩损失值。

图5示出用于计算与所述钻井设备100相关联的离井底压力值的示例性流程图500。给定的连接可具有提供用于计算离井底压力值的数据的多个泵送区段(例如，工具110测量与所述泵送区段相关联的数据)。校准模块121采用用于各个连接的数据组来计算所述离井底压力值。如下所述，校准模块121使得处理器116采用一个或多个预定值(例如，标准，阈值，等等)过滤所述数据组。例如，与一个区段相关联的数据组可以基于波动，流动波动，和/或接近于钻速的泵送而被过滤。如果过滤后保留有足够的数据组，则校准模块121可以采用所述被过滤的数据组来使得处理器116计算离井底压力值，或者如果没有足够的过滤后的数据组，则使得处理器106预测(例如，估计)所述离井底压力值。如图5所示，所述数据组内的数据基于钻速泵被过滤(框502)。例如，处理器116基于钻速泵过滤所述数据组。如图5所示，所述数据组还可以基于泵送离井底值(框504)，最大流动波动值(框506)，最大波动值(框508)，以及最小持续时间值(框510)被过滤。在一个或多个实施例中，所述泵送离井底值包括钻机状态特定值(例如，钻机状态滤波器)。例如，校准模块121命令处理器116基于泵送离井底值，最大流动波动值，最大波动值，以及最小持续时间值过滤所述数据组。在实施过滤后，做出在所述数据组中是否保留有用于计算目的的足够数量的数据点的确定(决定框512)。例如，校准模块121命令处理器116确定在所述数据组中是否保留有用于计算目的的足够数量的数据组。如果在所述数据组中保留有足够数量的数据点(决定框512“是”的一边)，所述保留的数据点(例如，基于钻速旋转区段的数据，基于旋转离井底区段的数据)被用于计算离井底压力值(框514)。如果过滤后在所述数据组中没有足够数量的数据点(决定框512“否”的一边)，计算预测的离井底压力值(框516)。例如，校准模块121命令处理器116基于前述有效的离井底压力计算值计算预测的(例如，估计的)离井底扭矩损失值。

如上所述，计算装置114可以采用一个或多个滤波器计算总钩载荷值，离井底扭矩损失值，和/或离井底压力值。当从钻井设备100获取数据时，所述滤波器依次被应用。表1包括可以被用于计算所述各个值的滤波器的非详尽名单。可以预期的是下面供参考的滤波器可以根据钻井设备100的设计进行修改。例如可以基于钻井设备100的设计而采用某些滤波器，同时基于钻井设备100不采用其它滤波器。

RPMFilt	钻井钻速分数(Fraction of Drilling RPM)
		SppaFilt	钻井立管压力分数(Fraction of Drilling Stand Pipe Pressure(Sppa))
OffBotFilt	离井底距离(Distance Off Bottom)
		FlowFilt	钻井流速分数(Fraction of Drilling Flowrate)
FluxFilt	最大波动(Maximum Fluctuation)
		FlowFluxFilt	最大流动波动(Maximum Flow Fluctuation)
RPMFluxFilt	最大钻速波动(Maximum RPM Fluctuation)
		RPMLowerLimit	最小钻速(Minimum RPM)
FootageCriteria	最小距离(用于滑动和铰孔)

表1

表2示出可以采用相应的滤波器的上述计算过程的示例。

表2

上面描述的预测值(例如，预测的总钩载荷值，预测的离井底扭矩损失值，预测的离井底压力值)和/或计算值(例如，计算的钩载荷值，计算的离井底扭矩损失值，计算的离井底压力值)可以用在多种用于钻井设备100的应用中。例如，预测值和/或计算值可以被用于校准在运行中的钻井设备100的一个或多个部件。在另一个实施例中，在缺乏一个或多个测量值的情况下，预测值可以被用于取代计算值。在另一个实施例中，预测值可以与计算值进行比较以确定预测值的质量。计算装置114可以采用一个或多个合适的预测模型(例如，过程，方法)来计算各个预测值(上面所述)。这些预测模型可包括但不限于平均预测过程，直线预测过程，和/或卡尔曼滤波预测过程。图6描绘的说明图600表示根据上面描述的过程300得到的各种立柱(例如，立柱119)的预测的钩载荷值和计算的钩载荷值，并且图7描绘的说明图700表示根据上面描述的过程400得到的各种立柱(例如，立柱119)的预测的扭矩损失值和计算的扭矩损失值。

计算装置114可将所述预测值与所述计算值对比以确定校准质量。例如，计算装置114将预测的钩载荷值与计算的钩载荷值对比以确定校准质量。在另一个例子中，计算装置114可将预测的离井底扭矩损失值与计算的离井底扭矩损失值对比以确定校准质量。在再一个例子中，计算装置114可将预测的离井底压力值与计算的离井底压力值对比以确定校准质量。

图8示出了根据本公开的典型实施例的用于确定校准质量值的方法800。如图所示，计算出预测值和计算值(框802)。如上面参照图3到5所述，通过处理器116计算出各个预测值和计算值。例如，基于对应于与钻井设备相关联的区段的数据组计算出所述预测值和所述计算值。相应的预测值与对应的计算值进行对比(框804)。处理器116将预测值(例如，预测的钩载荷值，预测的离井底扭矩损失值，预测的离井底压力值)与对应的计算值(例如，计算的钩载荷值，计算的离井底扭矩损失值，计算的离井底压力值)作对比，以确定所述值之间的差。例如，处理器116确定与钻井设备100的第一立柱相关联的预测值和与钻井设备100的第一立柱相关联的计算值之间的差。

如图8所示，在特定区段内，质量指标被应用于所述预测值和所述计算值之间的差(框806)。校准模块121能够命令处理器116向所述预测值和对应的计算值之间的差应用质量指标，例如标准偏差的测量值。基于所述质量指标的应用而确定校准质量(框808)。例如，处理器116基于所述质量指标向所述差值的应用而确定每个立柱的校准质量。例如，低标准偏差可以被限定为标准偏差值介于0标准偏差和一个半(1.5)标准偏差之间(例如，可以表示所述预测值接近于所述计算值)。例如，标准偏差从大约0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1.0,1.1,1.2,1.3,1.4,1.5到大约0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1.0,1.1,1.2,1.3,1.4,1.5可以被定义为低标准偏差。在另一种情况中，高标准偏差可以被定义为标准偏差值大于3三倍的标准偏差(例如，可以表示所述预测值不接近于所述计算值)。例如，标准偏差大于3.0,大于3.1,大于3.2,大于3.3,大于3.4,大于3.5,大于3.6,大于3.7,大于3.8,大于3.9,大于4.0,大于4.1,大于4.2,大于4.3,大于4.4,大于4.5,大于4.6,大于4.7,大于4.8,大于4.9,或者大于5.0可以被定义为高标准偏差。图9描绘出表示每个立柱的真实值和预测值之间的差的说明图900。图10描绘出表示用于钩载荷值的每个立柱的标准偏差和点数(例如，质量指标)的说明图1000。每个立柱测量得到的点数的度量标准可以提供对钻井设备100中的校准有多好进行判别的测量。

所述校准值可以被钻机现场人员使用来评价钻井设备100的状况。此外，计算装置114可以将通知传送给远程人员，指示钻井设备100的问题。例如，如图2所示，计算装置114包括报警模块138，其可以存储在存储器118中并且可以被处理器116所执行。报警模块138具有当校准值超过预定阈值时，能够发出报警通知的功能。此外，所述校准值可以被用于(1)扭矩，钻压和/或差压的井下测量值的自动校准；(2)在校准过程中，结合扭矩和摩阻模型来探测和补偿粘附事件(stickingevent)；和/或(3)在校准过程中结合切割迁移模型来探测和确认事件(例如，粘附事件)。

通常，这里描述的任何功能都可以使用硬件(例如，诸如集成电路的固定逻辑电路)，软件，固件，人工处理，或这些实施形式的组合。因此，上面描述的框通常代表硬件(例如，诸如集成电路的固定逻辑电路)，软件，固件，或其组合。在具体为软件的情况下，例如，上面公开的内容中描述的各个框可以作为具有其它功能性的集成电路而被执行。这些集成电路可包括给定框，***或电路的全部功能，或者所述框，***或电路的一部分功能。此外，所述框，***或电路的元件可以跨过多个集成电路被执行。这些集成电路可包括各种包括但不限定于如下电路的集成电路：单片机集成电路，倒装芯片集成电路，多片组件集成电路，和/或混合信号集成电路。在具体为软件的情况下，例如，上面公开的内容中描述的各个框代表可执行指令(例如，编程码)，当其在处理器上被执行时可以实施特定的任务。这些可执行指令可以存储在一个或多个实体计算机可读介质中。在某些这种情况中，整个***，框或电路可以使用其软件或等同的固件来执行。在其它情况下，给定***，框或电路的一部分可以在软件或固件中执行，而其余部分可以在硬件中执行。

尽管在上面仅仅详细描述了几个实施例，但本领域技术人员可以容易地意识到所述的典型实施例可以进行许多修改而不会实质上脱离“钻井设备的校准”。因此，一个或多个修改被看作是位于在所附的权利要求所限定的本公开的范围内。在权利要求中，功能性限定用于覆盖这里描述的执行所述的功能的结构并且不仅仅是结构等同，还是等同结构。因此，尽管钉子和螺钉不是结构等同，因为钉子采用圆柱表面将木质部件固定到一起，而螺钉采用螺纹表面固定木质部件，但是钉子和螺钉是等同结构。申请人不希望引用35U.S.C.§112，第6段对这里的权利要求做任何限定，除非在权利要求中明确表示将短语“用于…的装置”与相关的功能一起使用。

Claims (20)

1.一种计算装置，包括：

用于存储一个或多个模块的存储器；

可操作地连接到所述存储器的处理器，所述处理器执行所述一个或多个模块，以：

基于对应于与钻井设备的钻机状态相关联的至少一个时间间隔区段的数据组计算预测值和计算值；

计算所述预测值和所述计算值之间的差；

向所述预测值和所述计算值之间的差应用质量指标；以及

基于所述质量指标向所述差的应用而确定校准质量。

2.如权利要求1所述的计算装置，其中，所述处理器执行所述一个或多个模块以接收对应于与所述钻井设备的钻机状态相关联的时间间隔区段的一个或多个数据组。

3.如权利要求1所述的计算装置，其中，所述质量指标包括标准偏差。

4.如权利要求1所述的计算装置，其中，所述预测值包括预测钩载荷值、预测离井底扭矩损失值和预测离井底压力值中的至少一个。

5.如权利要求4所述的计算装置，其中，所述计算值包括计算钩载荷值、计算离井底扭矩损失值和计算离井底压力值中的至少一个。

6.如权利要求1所述的计算装置，其中，所述处理器执行所述一个或多个模块，以向所述数据组应用至少一个钻机状态滤波器；确定在过滤后的数据组中是否具有足够的数据；当过滤后的数据组中的数据不足时计算所述预测值；以及当过滤后的数据组中的数据充足时计算所述计算值。

7.如权利要求1所述的计算装置，其中，所述处理器执行所述一个或多个模块，以在所述校准质量超过预定阈值时发出报警通知。

8.一种方法，包括：

通过处理器基于对应于与钻井设备的钻机状态相关联的至少一个时间间隔区段的数据组计算预测值和计算值；

计算所述预测值和所述计算值之间的差；

向所述预测值和所述计算值之间的差应用质量指标；以及

基于所述质量指标向所述差的应用而确定校准质量。

9.如权利要求8所述的方法，其中，所述处理器执行所述一个或多个模块，以接收对应于与所述钻井设备的钻机状态相关联的时间间隔区段的一个或多个数据组。

10.如权利要求8所述的方法，其中，所述质量指标包括标准偏差。

11.如权利要求8所述的方法，其中，所述预测值包括预测钩载荷值、预测离井底扭矩损失值和预测离井底压力值中的至少一个。

12.如权利要求11所述的方法，其中，所述计算值包括计算钩载荷值、计算离井底扭矩损失值和计算离井底压力值中的至少一个。

13.如权利要求8所述的方法，其中，计算所述预测值和所述计算值进一步包括：向所述数据组应用至少一个钻机状态滤波器；确定在过滤后的数据组中是否具有足够的数据；当过滤后的数据组中的数据不足时计算所述预测值；以及当过滤后的数据组中的数据充足时计算所述计算值。

14.一种***，包括：

钻井设备，所述钻井设备包括用于测量与所述钻井设备的一区段相关联的一个或多个特性的测井工具；

通讯连接到所述测井工具的计算装置，所述计算装置包括：

用于存储一个或多个模块的存储器；

可操作地连接到所述存储器的处理器，所述处理器执行所述一个或多个模块，以：

基于对应于与钻井设备的钻机状态相关联的至少一个时间间隔区段的数据组计算预测值和计算值；

计算所述预测值和所述计算值之间的差；

向所述预测值和所述计算值之间的差应用质量指标；以及

基于所述质量指标向所述差的应用而确定校准质量。

15.如权利要求14所述的***，其中，所述处理器执行所述一个或多个模块，以接收对应于与所述钻井设备相关联的所述区段的一个或多个数据组。

16.如权利要求14所述的***，其中，所述质量指标包括标准偏差。

17.如权利要求14所述的***，其中，所述预测值包括预测钩载荷值、预测离井底扭矩损失值和预测离井底压力值中的至少一个。

18.如权利要求17所述的***，其中，所述计算值包括计算钩载荷值、计算离井底扭矩损失值和计算离井底压力值中的至少一个。

19.如权利要求14所述的***，其中，所述处理器执行所述一个或多个模块，以向所述数据组应用至少一个钻机状态滤波器；确定在过滤后的数据组中是否具有足够的数据；当过滤后的数据组中的数据不足时计算所述预测值；以及当过滤后的数据组中的数据充足时计算所述计算值。

20.如权利要求14所述的***，其中，所述处理器执行所述一个或多个模块，以在所述校准质量超过预定阈值时发出报警通知。