自动化指向性的钻探设备和方法

摘要

用于钻探到目标位置的方法和系统包括接收包括到目标位置的投影钻探路径(410q)的输入(410)并且确定钻探系统的井底钻具组件(170)的设计位置的控制系统(400c)。比较井底钻具组件(170)的设计位置与投影钻探路径(410q)以确定偏差量。创建如基于离开计划钻探路径的偏差量选择的、到目标位置的经修改的钻探路径，并且产生使钻探系统的井底钻具组件(170)转向为沿着经修改的钻探路径指向目标位置的钻机控制信号。

主权项

一种连续地钻探至目标位置的方法，所述方法包括：接收包括到目标位置的计划钻探路径的输入；确定钻探系统的井底钻具组件的投影位置；其中，确定井底钻具组件的投影位置包括使用实时测绘投影作为定向趋势，所述实时测绘投影基于在钻探期间获取的实时数据；并且在连续钻探期间：将所述井底钻具组件的所述投影位置与所述计划钻探路径进行比较以确定偏差量；创建基于离开所述计划钻探路径的所述偏差量选择的、到所述目标位置的经修改的钻探路径；其中，创建到目标位置的经修改的钻探路径包括，如果离开所述计划路径的所述偏差量超过第一阀值偏差量，则创建与所述计划钻探路径相交叉的经修改的钻探路径，包括通过下述方式确定具有避免钻探超调量的最小曲率的曲线轮廓，所述方式为：a)计算至计划钻探路径中的第一位置的曲线轮廓，b)计算至计划钻探路径中在第一位置之前的第二增量位置的曲线轮廓，c)将第二位置作为第一位置并重复步骤(b)直到计算失败，以及d)利用对应于在计算失败之前计算的曲线轮廓的曲线轮廓产生经修改的钻探路径；以及在钻井的表面处自动地并且以电子方式产生一个或者多个钻机控制信号，所述钻机控制信号使所述钻探系统的所述井底钻具组件转向为沿着所述经修改的钻探路径指向所述目标位置。