马达效率和退化解释系统的制作方法

马达效率和退化解释系统
1.相关申请
2.本技术要求2020年12月4日提交的标题为“马达效率和退化解释应用”的美国临时申请第63/199071号的优先权和权益，该临时申请通过引用并入本文。


背景技术：

3.储层可以是能够至少部分地由其孔隙度和流体渗透率表征的地下地层。作为一个示例，储层可以是盆地的一部分，诸如沉积盆地。盆地可以是沉积物积累于其中的凹陷(例如，由板块构造活动、沉降等引起)。作为一个示例，在烃源岩与适当的埋藏深度和持续时间相结合的情况下，含油气系统可能会在盆地内发育，这可能会形成包含烃流体(例如，石油、天然气等)的储层。
4.在油气勘探中，解释是涉及数据分析以识别和定位地质环境中的各种地下结构(例如，层位、断层、地质体等)的过程。各种类型的结构(例如，地层形成)可以指示油气圈闭或流动通道，如可以与一个或多个储层(例如，流体储层)相关联。在资源开采领域中，解释的增强可以允许构建更准确的地下区域模型，这转而可以改善对地下区域的描述以用于资源开采。对地质环境中的一个或多个地下区域的描述可以指导例如一个或多个操作(例如，现场操作等)的执行。作为一个示例，关于井眼的轨迹，更准确的地下区域模型可以使钻井作业更准确，其中井眼将具有穿透储层等的轨迹，其中流体可以经由井眼(例如，作为完井等)采出。作为一个示例，可以使用一个或多个计算框架和/或一件或多件设备来执行一项或多项工作流，所述一件或多件设备包括用于分析、采集、模型建立、控制等中的一项或多项的特征，以用于开采、解释、钻井、压裂、生产等。


技术实现要素：

5.一种方法可以包括：在由钻柱执行的钻井作业期间接收实时数据，所述钻柱包括由预期性能曲线表征的泥浆马达和钻头；至少部分地基于所述实时数据确定所述钻柱的实际性能；至少部分地基于所述实时数据和泥浆马达退化模型来预测所述钻柱的退化性能；以及基于所述实际性能与所述退化性能的比较来更新所述预期性能曲线。一种系统可以包括：处理器；所述处理器能够存取的存储器；处理器可执行指令，所述处理器可执行指令存储在所述存储器中并且能够由所述处理器执行以指示所述系统进行以下操作：在由钻柱执行的钻井作业期间接收实时数据，所述钻柱包括由预期性能曲线表征的泥浆马达和钻头；至少部分地基于所述实时数据确定所述钻柱的实际性能；至少部分地基于所述实时数据和泥浆马达退化模型来预测所述钻柱的退化性能；以及基于所述实际性能与所述退化性能的比较来更新所述预期性能曲线。一个或多个计算机可读介质可以包括计算机可执行指令，所述计算机可执行指令能够由系统执行以指示所述系统执行以下操作：在由钻柱执行的钻井作业期间接收实时数据，所述钻柱包括由预期性能曲线表征的泥浆马达和钻头；至少部分地基于所述实时数据确定所述钻柱的实际性能；至少部分地基于所述实时数据和泥浆马达退化模型来预测所述钻柱的退化性能；以及基于所述实际性能与所述退化性能的比较来
更新所述预期性能曲线。还公开了各种其他设备、系统、方法等。
6.提供本发明内容是为了介绍将在以下详细描述中进一步描述的一系列概念。本发明内容并不意图标识所要求保护主题的关键或本质特征，也不意图用作限制所要求保护主题的范围的辅助。
附图说明
7.通过参考以下结合附图的描述，可以更容易地理解所描述的实现方式的特征和优点。
8.图1示出了包括与一个或多个地质环境相关联的各种框架部件的示例系统；
9.图2示出了系统的示例；
10.图3示出了系统的一个示例；
11.图4示出了系统的一个示例；
12.图5示出了环境的一个示例和设备的示例；
13.图6示出了系统的一个示例；
14.图7示出了图形用户界面的一个示例；
15.图8示出了图形用户界面的示例；
16.图9示出了图形用户界面的一个示例；
17.图10示出了图形用户界面的示例；
18.图11示出了图形用户界面的一个示例；
19.图12示出了图形用户界面的示例；
20.图13示出了系统的一个示例；
21.图14示出了系统和工作流的一个示例；
22.图15示出了图形用户界面的示例；
23.图16示出了系统和工作流的一个示例；
24.图17示出了图形用户界面的一个示例；
25.图18示出了图形用户界面的示例；
26.图19示出了图形用户界面的示例；
27.图20示出了图形用户界面的一个示例；
28.图21示出了图形用户界面的一个示例；
29.图22示出了图形用户界面的一个示例；
30.图23示出了图形用户界面的一个示例；
31.图24示出了图形用户界面的示例；
32.图25示出了图形用户界面的示例；
33.图26示出了图形用户界面的一个示例；
34.图27示出了图形用户界面的示例；
35.图28示出了图形用户界面的一个示例；
36.图29示出了图形用户界面的一个示例；
37.图30示出了图形用户界面的示例；
38.图31示出了图形用户界面的一个示例；
39.图32示出了图形用户界面的示例；
40.图33示出了图形用户界面的一个示例；
41.图34示出了图形用户界面的一个示例；
42.图35示出了图形用户界面的一个示例；
43.图36示出了图形用户界面的一个示例；
44.图37示出了图形用户界面的一个示例；
45.图38示出了图形用户界面的一个示例；
46.图39示出了图形用户界面的一个示例；
47.图40示出了图形用户界面的一个示例；
48.图41示出了图形用户界面的一个示例；
49.图42示出了图形用户界面的一个示例；
50.图43示出了图形用户界面的一个示例；
51.图44示出了图形用户界面的一个示例；
52.图45示出了图形用户界面的一个示例；
53.图46示出了图形用户界面的一个示例；
54.图47示出了图形用户界面的示例；
55.图48示出了图形用户界面的示例；
56.图49示出了图形用户界面的一个示例；
57.图50示出了系统的一个示例和图形用户界面的一个示例；
58.图51示出了图形用户界面的一个示例；
59.图52示出了图形用户界面的示例；
60.图53示出了方法的一个示例和系统的一个示例；
61.图54示出了计算机和联网设备的示例；以及
62.图55示出了系统和联网系统的示例部件。
具体实施方式
63.该描述不是限制性的，而仅仅是为了描述实现方式的一般原理。应参考所公布的权利要求来确定所描述的实现方式的范围。
64.图1示出了包括工作空间框架110的系统100的示例，所述工作空间框架可以用于图形用户界面(gui)120的实例化、呈现、与所述图形用户界面的交互等。在图1的示例中，gui 120可以包括用于计算框架(例如，应用程序)121、项目122、可视化123、一个或多个其他特征124、数据访问125和数据存储126的图形控件。
65.在图1的示例中，工作空间框架110可以被定制以适应特定的地质环境，诸如示例地质环境150。例如，地质环境150可以包括多个层(例如，分层)，所述多个层包括储层151并且可以与断层153相交。作为一个示例，地质环境150可以配备有各种传感器、检测器、致动器等。例如，设备152可以包括用于通过一个或多个网络155接收和传输信息的通信电路。此类信息可以包括与井下设备154相关联的信息，所述井下设备可以是用以采集信息、协助资源采收等的设备。其他设备156可以位于远离井场的位置并且包括感测、检测、发射或其他电路。此类设备可以包括存储和通信电路，以存储和传送数据、指令等。作为一个示例，可以
提供一个或多个卫星用于通信、数据采集等目的。例如，图1示出了卫星与可被配置用于通信的网络155进行通信，需注意，卫星可以另外地或替代地包括用于成像的电路(例如，空间、频谱、时间、辐射测量等)。
66.图1还将地质环境150示出为可选地包括与井相关联的设备157和158，所述井包括可能与一个或多个裂缝159相交的基本水平部分。例如，考虑页岩地层中的井，所述页岩地层可包括天然裂缝、人工裂缝(例如，水力裂缝)或天然裂缝与人工裂缝的组合。作为一个示例，可对井进行钻取以获得横向延伸的储层。在此类示例中，可能存在性质、应力等的横向变化，其中对此类变化的评估可以帮助规划、作业等以(例如，经由压裂、注入、提取等)形成横向延伸的储层。作为一个示例，设备157和/或158可以包括用于压裂、地震感测、地震数据分析、一个或多个裂缝的评估等的部件、一个系统、多个系统等。
67.在图1的示例中，gui 120示出了计算框架的一些示例，包括drillplan、petrel、techlog、petromod、eclipse、pipesim和intersect框架(德克萨斯州休斯敦市的斯伦贝谢有限公司)。
68.drillplan框架用于数字井建设规划，并且包括用于重复任务和验证工作流程自动化的特征，从而能够在确保一致性的情况下快速生成质量提高的钻井计划(例如，数字钻井计划等)。
69.petrel框架可以是delfi认知e&p环境(德克萨斯州休斯敦市的斯伦贝谢有限公司)的一部分，在地球科学和地球工程中使用，例如，用于分析从勘探到储层流体生产的地下数据。
70.techlog框架可以处置和处理各种地质环境(例如，深水勘探、页岩等)的现场和实验室数据。techlog框架可以构建井筒数据以用于分析、规划等。
71.petromod框架提供了含油气系统建模能力，所述含油气系统建模能力可以结合地震、井和地质信息中的一项或多项来模拟沉积盆地的演化。petromod框架可以预测储层是否以及如何充满烃，包括烃生成的来源和时间、运移路线、量以及地下或地面条件下的烃类型。
72.eclipse框架为储层模拟器(例如，作为计算框架)提供数值解决方案，用于快速且准确地预测各种类型的储层和开发方案的动态行为。
73.intersect框架提供了高分辨率的储层模拟器，用于详细地质特征的模拟和不确定性的量化，例如通过创建精确的生产场景，并结合地面设施和现场作业的精确模型，intersect框架可以产生可靠的结果，所述结果可以通过实时数据交换不断更新(例如，从一种或多种类型的现场数据采集设备，所述采集设备可以在一种或多种类型的现场作业期间采集数据等)。intersect框架可以为复杂井提供完井配置，其中可以在现场构建此类配置；可以提供详细的化学强化采油(eor)配方，其中可以在现场实施此类配方；可以分析蒸汽注入和其他热力eor技术的应用，以实现现场实施、在储层耦合和灵活的现场管理方面的先进生产控制，以及为改进建模和现场管理控制编写定制解决方案的灵活性。与其他示例框架一样，intersect框架可以用作delfi认知e&p环境的一部分，例如，用于多个并发案例的快速模拟。例如，工作流可以利用一个或多个delfi按需储层模拟特征。
74.前述的delfi环境为工作流提供了关于地下分析、规划、建造和生产的各种特征，例如，如工作空间框架110中所示。此类环境可以被称为可以包括各种框架(例如，应用程序
等)的过程操作环境。如图1所示，来自工作空间框架110的输出可用于对地质环境150中的一个或多个过程进行指导、控制等，并且可以经由一种或多种形式的一个或多个接口接收反馈160(例如，所获取的关于操作条件、设备条件、环境条件等的数据)。
75.作为一个示例，工作流可前进到地质学与地球物理学(“g&g”)服务提供方，所述g&g服务提供方可以生成井轨迹，这可能会涉及执行一个或多个g&g软件包。此类软件包的示例包括petrel框架。作为一个示例，一个或多个系统可以利用诸如delfi框架(德克萨斯州休斯敦市的斯伦贝谢有限公司)框架。此类框架可以可操作地联接各种其他框架以提供多框架工作空间。作为一个示例，图1的gui 120可以是delfi框架的gui。
76.在图1的示例中，可以经由工作空间框架110来实施可视化特征123，例如，以执行与地下区域、规划操作、构建井和/或地表流体网络以及从储层采出中的一项或多项相关联的任务。
77.作为一个示例，可视化过程可以实施可能适合于一个或多个网络应用程序的各种特征中的一个或多个。例如，模板可能涉及使用javascript对象表示法格式(json)和/或一种或多种其他语言/格式。作为一个示例，框架可以包括一个或多个转换器。例如，考虑json到python转换器和/或python到json转换器。此类方法可以提供关于一组或多组指令的装置、框架等的兼容性。
78.作为一个示例，可视化特征可以用于各种地球模型、性质等在一个或多个维度上的可视化。作为一个示例，可视化特征可以用于在多个维度上呈现信息，所述呈现可以可选地包括多分辨率呈现。在此类示例中，正在呈现的信息可与一个或多个框架和/或一个或多个数据存储相关联。作为一个示例，可视化特征可以包括用于控制设备的一个或多个控制特征，所述设备可以包括例如可以进行一项或多项现场作业的现场设备。作为一个示例，工作流可以利用一个或多个框架来生成可用于控制一种或多种类型的现场设备(例如，钻井设备、电缆设备、压裂设备等)的信息。
79.关于可能适合于由模拟器使用的储层模型，考虑地震数据采集，如经由反射地震学获取，其可用于地球物理学中，例如，用于估计地下地层的性质。作为一个示例，反射地震学可以提供地震数据，所述地震数据表示弹性能量波(例如，如由p波和s波传输的、在约1hz到约100hz的频率范围内)。可以处理和解释地震数据，例如，以更好地了解地下岩石的成分、流体含量、范围和几何形状。可以使用此类解释结果来对用于从储层(例如，储层岩石等)采出流体的一个或多个操作进行规划、模拟、执行等。
80.现场采集设备可以用来采集地震数据，所述地震数据可以是轨迹的形式，其中轨迹可以包括相对于时间和/或深度进行组织的值(例如，考虑1d、2d、3d或4d地震数据)。例如，考虑以每约4ms一个样本的速率采集数字样本的采集设备。给定一种或多种介质中的声速，可以将采样速率转换为近似距离。例如，岩石中的声速可以是约每秒5km。因此，约4ms的采样时间间隔将对应于约10米的采样“深度”间隔(例如，假设从源到边界以及边界到传感器的路径长度)。作为一个示例，轨迹的持续时间可能约为4秒；因此，对于约4ms时间间隔一个样本的采样速率，这样的轨迹将包括约1000个样本，其中后面获取的样本对应于更深的反射边界。如果将上述示例的4秒轨迹持续时间除以二(例如，为了考虑到反射)，则对于竖直对准的源和传感器，最深边界深度可以估计为约10km(例如，假设声速为约每秒5km)。
81.作为一个示例，模型可以是地质环境的模拟版本。作为一个示例，模拟器可以包括
用于至少部分地基于一个或多个模型来模拟地质环境中的物理现象的特征。诸如储层模拟器的模拟器可以至少部分地基于可以经由接收地震数据的框架生成的模型来模拟地质环境中的流体流动。模拟器可以是计算机化系统(例如，计算系统)，所述计算机化系统可以使用一个或多个处理器执行指令以求解描述受各种约束的物理现象的方程组。在此类示例中，所述方程组可以根据包括岩石层、地质体等的空间模型在空间上定义(例如，数值离散化)，所述岩石层、地质体等具有可以基于地震和/或其他数据的解释的对应位置。空间模型可以是基于单元的模型，其中单元由网格(例如，网格)定义。基于单元的模型中的单元可以表示地质环境中的物理区域或体积，其中所述单元可以被分配可能与一种或多种物理现象(例如、流体体积、流体流量、压力等)密切相关的物理性质(例如，渗透性、流体性质等)。储层模拟模型可以是可以基于单元的空间模型。
82.模拟器可用于模拟真实储层的开采，例如，以检查不同的生产场景以在生产或进一步生产发生之前找到最佳场景。储层模拟器不提供储层中的流动和从储层采出的精确复制，至少部分是因为储层的描述和多孔岩石中流动方程的边界条件通常是已知的，但具有一定量的不确定性。某些类型的物理现象在与油田的大小相比可能相对较小的空间尺度上发生。可以在模型尺度与计算资源之间取得平衡，从而使模型单元尺寸约为数米；而不是较小的尺寸(例如，孔隙的细节层级)。多孔介质(例如，储层岩石等)中多相流的建模和模拟工作流可以包括根据宏观尺度观测(例如，地震数据和井数据)归纳真实的微观尺度数据，并将尺度扩大到可管理的规模和问题规模。输入数据和求解过程中可能存在不确定性，因此模拟结果在某种程度上也是不确定的。称为历史匹配的过程可能涉及将模拟结果与在从油田生产流体期间获取的实际油田数据进行比较。从历史匹配中收集的信息可以提供对模型、数据等的调整，这有助于提高模拟的准确性。
83.作为一个示例，模拟器可以利用各种类型的构造，所述构造可以被称为实体。实体可以包括地球实体或地质对象，诸如井、地面、储层等。实体可以包括可能是出于模拟目的而重建的实际物理实体的虚拟表示。实体可以包括基于经由感测、观察等获得的数据的实体(例如，考虑至少部分地基于地震数据和/或其他信息的实体)。作为一个示例，实体可以由一个或多个性质表征(例如，地球模型的几何支柱网格实体可以由孔隙度性质等表征)。此类性质可以表示一个或多个测量结果(例如，获取的数据)、计算等。
84.作为一个示例，模拟器可以利用基于对象的软件框架，所述基于对象的软件框架可以包括基于预定义类的实体以方便建模和模拟。作为一个示例，对象类可以封装可重用代码和相关联数据结构。对象类可用于实例化对象实例以供程序、脚本等使用。例如，井眼类可以基于井数据定义用于表示井眼的对象。盆地、储层等的模型可以包括一个或多个井眼，其中井眼可以例如用于测量、注入、生产等。作为一个示例，井眼可以是井的井筒，所述井可以是完井(例如，用于从储层生产资源、用于注入材料等)。
85.虽然在图1的示例中示出了若干个模拟器，但可以另外地或替代地使用一个或多个其他模拟器。例如，考虑visage地质力学模拟器(德克萨斯州休斯敦市的斯伦贝谢有限公司)或pipesim网络模拟器(德克萨斯州休斯敦市的斯伦贝谢有限公司)等。visage模拟器包括有限元数值求解器，所述有限元数值求解器可以提供模拟结果，诸如例如关于地质环境的压实和沉降、地质环境中的井和完井完整性、地质环境中的盖层和断层封闭完整性、地质环境中的压裂行为、地质环境中的热力采油、co2处置等的结果。pipesim模拟器包括可以提
供模拟结果的求解器，诸如例如多相流结果(例如，从储层到井口及更远处等)、流线和地面设施性能等。pipesim模拟器可以例如与avocet生产操作框架(德克萨斯州休斯敦市的斯伦贝谢有限公司)集成。作为一个示例，可以相对于一种或多种增强开采技术(例如，考虑热过程，诸如蒸汽辅助重力泄油(sagd)等)来模拟一个或多个储层。作为一个示例，pipesim模拟器可以是优化器，它可以至少部分地经由物理现象的模拟来优化一个或多个操作场景。mangrove模拟器(德克萨斯州休斯敦市的斯伦贝谢有限公司)在以储层为中心的环境中优化增产设计(例如，增产处理操作，诸如水力压裂)。mangrove框架可以结合科学和实验工作来预测水力裂缝的地质力学蔓延、天然裂缝的重新激活等，以及3d储层模型内的产量预测(例如，从储层的泄油区域采出，其中流体经由一种或多种类型的裂缝移入井和/或移出井)。mangrove框架可以提供与水力和天然裂缝网络之间的异质相互作用有关的结果，这可能有助于优化裂缝处理阶段(例如，增产处理)的数量和位置，例如，以提高射孔效率和开采。
86.petrel框架提供允许优化勘探和开发操作的部件。petrel框架包括地震到模拟软件部件，所述地震到模拟软件部件可以输出信息以用于例如通过提高资产团队生产力而提高储层性能。通过使用这种框架，各种专业人员(例如，地球物理学家、地质学家和储层工程师)可开发协作型工作流并整合操作以简化流程(例如，关于一个或多个地质环境等)。此类框架可以被认为是应用程序(例如，可使用一个或多个装置执行)并且可以被认为是数据驱动的应用程序(例如，在为了建模、模拟等目的而输入数据的情况下)。
87.如所提到的，框架可以在delfi认知勘探和生产(e&p)环境(德克萨斯州休斯顿市的斯伦贝谢公司)内或以与delfi认知勘探和生产(e&p)环境可操作地联接的方式实施，这是安全的、认知的、基于云的协作环境，它集成了数据以及使用数字技术(诸如人工智能和机器学习)的工作流。作为一个示例，这样的环境可以提供用于涉及一个或多个框架的作业。delfi环境可以称为delfi框架，它可以是多个框架中的一个框架。作为一个示例，delfi框架可以包括各种其他框架，其可以包括例如一种或多种类型的模型(例如，模拟模型等)。
88.作为一个示例，数据可以包括地球化学数据。例如，考虑使用x射线荧光(xrf)技术、傅立叶变换红外光谱(ftir)技术和/或电缆地球化学技术获取的数据。
89.作为一个示例，一个或多个探针可经由一根或多根电缆部署在钻孔中。作为一个示例，探针可以发射能量和接收能量，其中可以分析这样的能量以帮助确定钻孔周围岩石的矿物成分。作为一个示例，可以实施核磁共振(例如，经由电缆、井下nmr探针等)，例如，以获取关于地层中元素(例如，氢、碳、磷等)的核磁性质的数据。
90.作为一个示例，可以采用岩性扫描技术来获取和分析数据。例如，考虑斯伦贝谢公司(德克萨斯州休斯顿)销售的litho scanner技术。作为一个示例，litho scanner工具可以是伽马射线光谱分析工具。
91.作为一个示例，工具可以被定位为获取井眼的一部分中的信息。对此类信息的分析可揭示溶洞、溶蚀平面(例如，沿着层面的溶蚀)、应力相关特征、下沉事件等。作为一个示例，工具可采集可能有助于表征裂缝型储层的信息，可选地其中裂缝可以是天然的和/或人工的(例如，水力裂缝)。此类信息可能有助于完井、增产处理等。作为一个示例，可以使用诸如上述techlog框架(德克萨斯州休斯顿市的斯伦贝谢公司)的框架来分析通过工具获取的信息。
92.作为一个示例，工作流可以将一种或多种类型的数据用于一个或多个过程(例如，地层建模、盆地建模、完井设计、钻井、生产、注入等)。作为一个示例，一个或多个工具可以提供可以在一个或多个工作流中使用的数据，所述工作流可以实现一个或多个框架(例如，petrel、techlog、petromod、eclipse等)。
93.图2示出了包括储层211-1和211-2的地质环境210的示例，所述储层可以被断层212-1和212-2断层；设备网络230的示例；设备网络230的被称为网络240的一部分的放大图；以及系统250的示例。图2示出了用于与储层211-2相关的油气作业的海上设备214和用于与储层211-1相关的油气作业的陆上设备216的一些示例。
94.在图2的示例中，各种设备214和216可以包括钻井设备、电缆设备、生产设备等。例如，考虑设备214包括钻机，所述钻机可以钻入地层中以达到可以完井以采出烃的储层目标。在此类示例中，可以利用图1的系统100的一个或多个特征。例如，考虑利用钻井或钻井计划框架、钻井执行框架等来计划、执行等一次或多次钻井作业。
95.在图2中，网络240可以是相对较小的生产系统网络的示例。如图所示，网络240形成某种树状结构，其中流线表示分支(例如，段)并且连接点表示节点。如图2所示，网络240提供用于油气流体从井位置沿着在连接点处互连的流线的运输，并最终输送到中央处理设施处。
96.在图2的示例中，网络240的各个部分可以包括管道。例如，考虑包括两个管道的地质环境的透视图，这两个管道可以是通往网络240中的man1的管道和通往man3的管道。
97.如图2所示，示例系统250包括一个或多个信息存储装置252、一个或多个计算机254、一个或多个网络260和指令270(例如，组织为一组或多组指令)。关于一个或多个计算机254，每个计算机可以包括一个或多个处理器(例如，或处理核心)256和用于存储指令270(例如，一组或多组指令)的存储器258，所述指令例如可以由所述一个或多个处理器中的至少一个执行。作为一个示例，计算机可以包括一个或多个网络接口(例如，有线或无线)、一个或多个图形卡、显示接口(例如，有线或无线)等。作为一个示例，图像，诸如地面图像(例如，卫星、地质、地球物理等)，可以被存储、处理、传送等。作为一个示例，数据可以包括sar数据、gps数据等，并且可以例如存储在一个或多个存储装置252中。作为一个示例，可以存储在一个或多个存储装置252中的信息可以包括关于设备、设备位置、设备取向、流体特性等的信息。
98.作为一个示例，指令270可以包括可由一个或多个处理器256中的至少一个执行以指示系统250执行各种动作的指令(例如，存储在存储器258中)。作为一个示例，系统250可以被配置为使得指令270提供用于建立例如可以执行网络建模的框架(参见例如图1的示例的pipesim框架等)。作为一个示例，可以使用一组或多组指令来执行一种或多种方法、技术等，这些指令可以是例如图2的指令270。
99.图3示出了井场系统300的示例(例如，在可以位于陆上或海上的井场处)。如图所示，井场系统300可包括：泥浆罐301，用于贮存泥浆和其他材料(例如，其中泥浆可以是钻井液)；吸入管线303，用作泥浆泵304的入口，所述泥浆泵用于从泥浆罐301泵送泥浆使得泥浆流至振动软管306；绞车307，用于吊运一根或多根钻井钢丝绳312；立管308，用于从振动软管306接收泥浆；方钻杆软管309，用于从立管308接收泥浆；一个或多个鹅颈管310；游动滑车311；天车313，用于经由一根或多根钻井钢丝绳312承载游动滑车311；井架314；方钻杆
318或顶驱340；方钻杆补心319；转盘320；钻台321；喇叭口短节322；一个或多个防喷器(bop)323；钻柱325；钻头326；套管头327；以及流管328，用于将泥浆和其他材料输送到例如泥浆罐301。
100.在图3的示例系统中，通过旋转钻井在地下地层330中形成井眼332；需注意，各种示例性实施方案也可以使用一种或多种定向钻井技术、设备等。
101.如图3的示例所示，钻柱325悬置在井眼332内并且具有钻柱组合350，所述钻柱组合在其下端包括钻头326。作为一个示例，钻柱组合350可以是井底钻具组合(bha)。
102.井场系统300可以提供用于钻柱325的操作和其他操作。如图所示，井场系统300包括游车311和定位在井眼332上方的井架314。如所提到的，井场系统300可以包括转盘320，其中钻柱325穿过转盘320中的开口。
103.如图3的示例所示，井场系统300可包括方钻杆318和相关联部件等，或者顶驱340和相关联部件。关于方钻杆的示例，方钻杆318可以是方形或六边形金属/合金杆，其中钻有用作泥浆流动路径的孔。方钻杆318可用于将旋转运动从转盘320经由方钻杆补心319传递到钻柱325，同时允许钻柱325在旋转期间下放或升高。方钻杆318可以穿过可由转盘320驱动的方钻杆补心319。作为一个示例，转盘320可包括主补心，所述主补心可操作地联接到方钻杆补心319，使得转盘320的旋转可转动方钻杆补心319并因此转动方钻杆318。方钻杆补心319可包括与方钻杆318的外部轮廓(例如，正方形、六边形等)匹配的内部轮廓；然而，其具有稍大的尺寸使得方钻杆318可以在方钻杆补心319内自由地上下移动。
104.关于顶驱的示例，顶驱340可提供由方钻杆和转盘执行的功能。顶驱340可以转动钻柱325。作为一个示例，顶驱340可包括一个或多个(例如，电动和/或液压)马达，所述马达利用适当的传动装置连接到称为空心轴的短管段，所述短管段又可旋入保护接头或钻柱325本身。顶驱340可以悬置在游车311上，因此该旋转机构可以自由地沿着井架314上下移动。作为一个示例，顶驱340可以允许使用比方钻杆/转盘方式更多的单根立柱来执行钻井。
105.在图3的示例中，泥浆罐301可以贮存泥浆，泥浆可以是一种或多种类型的钻井液。作为一个示例，可以钻取井筒以开采流体、注入流体或两者(例如，烃类、矿物质、水等)。
106.在图3的示例中，钻柱325(例如，包括一个或多个井下工具)可以由螺纹连接在一起以形成长管的一系列钻杆组成，其中钻头326在其下端。随着钻柱325进入井筒中用于钻井，在钻井之前或与钻井重合的某个时间点，可以通过泵304经由管线306、308和309将泥浆从泥浆罐301(例如，或其他来源)泵送至方钻杆318的口，或者例如泵送至顶驱340的口。泥浆然后可以经由钻柱325中的一个通道(例如，或多个通道)流动并且从位于钻头326上的口流出(例如，参见方向箭头)。随着泥浆经由钻头326中的口离开钻柱325，泥浆可以向上循环通过钻柱325的一个或多个外表面与一个或多个周围井壁(例如，裸井眼、套管等)之间的环空区域，如方向箭头所示。以这种方式，泥浆润滑钻头326并将热能(例如，摩擦或其他能量)和地层岩屑携带至地面，其中泥浆(例如，以及岩屑)可以返回到泥浆罐301例如用于再循环(例如，通过处理以去除岩屑等)。
107.由泵304泵送到钻柱325中的泥浆可在离开钻柱325之后形成衬在井眼内的泥饼，泥饼尤其可减少钻柱325与一个或多个周围井壁(例如，井眼、套管等)之间的摩擦。摩擦的减小可以促进钻柱325的前进或回缩。在钻井作业期间，整个钻柱325可以从井筒中起出并且可选地例如用新的或锋利的钻头、较小直径的钻柱等替换。如所提到的，将钻柱起出井眼
或在井眼中替换钻柱的动作被称为起下钻。根据起下钻方向，起下钻可以被称为向上起钻或向外起钻或向下下钻或向内下钻。
108.作为一个示例，考虑向下下钻，其中在钻柱325的钻头326到达井筒底部时，泥浆的泵送开始润滑钻头326以用于钻井目的以扩大井筒。如所提到的，可通过泵304将泥浆泵送到钻柱325的通道中，并且在填充通道时，泥浆可用作传输能量(例如，可像泥浆脉冲遥测中那样对信息进行编码的能量)的传输介质。
109.作为一个示例，泥浆脉冲遥测设备可以包括井下装置，该井下装置被配置为实现泥浆中的压力变化以产生可基于其来调制信息的一个或多个声波。在这种示例中，来自井下设备(例如，钻柱325的一个或多个模块)的信息可沿井眼向上传输到井口装置，所述井口装置可将这种信息中继到其他设备以进行处理、控制等。
110.作为一个示例，遥测设备可以通过经由钻柱325本身传输能量来操作。例如，考虑将经编码的能量信号传递给钻柱325的信号发生器，以及可接收这种能量并对其进行中继以进一步传输经编码的能量信号(例如，信息等)的中继器。
111.作为一个示例，钻柱325可装配有遥测设备352，所述遥测设备包括：可旋转的驱动轴；涡轮叶轮，其机械地联接到驱动轴，使得泥浆可致使涡轮叶轮旋转；调制器转子，其机械地联接到驱动轴，使得涡轮叶轮的旋转致使所述调制器转子旋转；调制器定子，其邻近或靠近调制器转子安装，使得调制器转子相对于调制器定子的旋转在泥浆中产生压力脉冲；以及可控制动器，其用于选择性地制动调制器转子的旋转以调制压力脉冲。在这种示例中，交流发电机可联接到上述驱动轴，其中交流发电机包括至少一个定子绕组，所述至少一个定子绕组电耦合到控制电路，以选择性地使所述至少一个定子绕组短路以电磁制动交流发电机，从而选择性地制动调制器转子的旋转以调制泥浆中的压力脉冲。
112.在图3的示例中，井口控制和/或数据采集系统362可包括用于感测由遥测设备352生成的压力脉冲并且例如传送感测到的压力脉冲或从中导出的信息以用于处理、控制等的电路。
113.所示示例的组件350包括随钻测井(lwd)模块354、随钻测量(mwd)模块356、可选模块358、旋转导向系统(rss)和/或马达360以及钻头326。此类部件或模块可以被称为工具，其中钻柱可以包括多个工具。
114.对于rss，它涉及用于定向钻井的技术。定向钻井涉及钻入地球以形成偏斜的钻孔，使得钻孔的轨迹不竖直；而是，轨迹沿着钻孔的一个或多个部分偏离竖直方向。作为一个示例，考虑位于与可能固定钻机的地面位置相距一定横向距离处的目标。在此类示例中，钻井可以从竖直部分开始，并且然后偏离竖直方向，使得钻孔对准目标并最终到达目标。定向钻井可在以下情况下实施：在地球表面竖直位置无法到达目标的情况下，在地球上存在可能阻碍钻井或以其他方式有害的材料(例如，考虑盐丘等)的情况下，在地层是横向延伸的(例如，考虑相对较薄但横向延伸的储层)情况下，在要从单个地面钻孔中钻出多个钻孔的情况下，在期望减压井的情况下等。
115.定向钻井的一种方法涉及泥浆马达；但是，泥浆马达可能会遇到一些挑战，取决于诸如钻速(rop)、由于摩擦而将重量转移到钻头上(例如，钻压wob)等因素。泥浆马达可以是用于驱动钻头(例如，在定向钻井期间等)的容积式马达(pdm)。pdm在钻井液泵送通过其时进行操作，其中该pdm将钻井液的液压动力转换成机械动力，以使钻头旋转。
116.作为一个示例，pdm可以在组合旋转模式下操作，其中利用地面设备通过旋转整个钻柱来使钻柱(例如，转盘、顶驱等)的钻头旋转，并且利用钻井液来使钻柱的钻头旋转。在此类示例中，可以通过使用地面设备来确定地面rpm(srpm)，并且可以使用与钻井液流量、泥浆马达类型等相关的各种因素来确定泥浆马达的井下rpm。作为一个示例，在组合旋转模式下，可以按照srpm和泥浆马达rpm的总和来确定或估计钻头rpm，假设srpm和泥浆马达rpm在相同方向上。
117.作为一个示例，当钻柱不从地面旋转时，pdm泥浆马达可以在所谓的滑动模式下进行操作。在此类示例中，可以基于泥浆马达的rpm来确定或估计钻头rpm。
118.rss可以从地面设备的连续旋转的地方进行定向钻井，这可以减轻导向马达(例如，pdm)的滑动。当定向钻井时(例如，偏斜、水平或延伸的井)，可以部署rss。rss可以旨在将其与井眼壁的相互作用降至最低，这可有助于保持井眼质量。rss可以旨在类似于稳定器施加相当一致的侧向力，所述稳定器随钻柱旋转或使钻头定向在所需方向上，同时以与钻柱相同的每分钟转数连续地旋转。
119.lwd模块354可以被容纳在合适类型的钻铤中，并且可以包含一个或多个所选类型的测井工具。还应当理解，可以采用一个以上的lwd和/或mwd模块，例如，如钻柱组件350的模块356所表示的。在提到lwd模块的位置的情况下，作为一个示例，其可以指lwd模块354、模块356等的位置处的模块。lwd模块可以包括用于测量、处理和存储信息的能力，以及与地面设备通信的能力。在所示示例中，lwd模块354可包括地震测量装置。
120.mwd模块356可以容纳在合适类型的钻铤中，并且可以包含用于测量钻柱325和钻头326的特性的一个或多个装置。作为一个示例，mwd工具354可以包括用于产生电力的设备，例如，以为钻柱325的各种部件供电。作为一个示例，mwd工具354可以包括遥测设备352，例如，其中涡轮叶轮可以通过泥浆的流动来产生电力；可以理解，可以采用其他电源和/或电池系统来为各种部件供电。作为一个示例，mwd模块356可以包括以下类型的测量装置中的一种或多种：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、方向测量装置和倾斜度测量装置。
121.图3还示出了可以钻探的井眼的类型的一些示例。例如，考虑斜直井眼372、s形井眼374、深倾斜井眼376和水平井眼378。
122.作为一个示例，钻井操作可包括定向钻井，其中，例如，井的至少一部分包括弯曲轴线。例如，考虑限定曲率的半径，其中相对于竖直方向的倾斜度可以变化，直到达到约30度和约60度之间的角度，或者例如，达到约90度或可能大于约90度的角度。
123.作为一个示例，定向井可包括多种形状，其中每种形状可旨在满足特定的操作要求。作为一个示例，在将信息传递给钻井工程师时可以基于该信息执行钻井过程。作为一个示例，可以基于在钻井过程期间接收的信息修改倾斜度和/或方向。
124.作为一个示例，钻孔的偏斜可部分地通过使用井下马达和/或涡轮来实现。关于马达，例如，钻柱可包括容积式马达(pdm)。
125.作为一个示例，系统可以是导向系统并且包括用于执行诸如地质导向的方法的设备。如所提到的，导向系统可以是或可以包括rss。作为一个示例，导向系统可包括位于钻柱下部的pdm或涡轮，所述pdm或涡轮恰好位于钻头上方，可安装弯接头。作为一个示例，在pdm的上方，可以安装提供感兴趣的实时或接近实时数据(例如，倾斜度、方向、压力、温度、钻头
上的实际重量、扭矩应力等)的mwd设备和/或lwd设备。对于后者，lwd设备可以向地面发送各种类型的感兴趣数据，包括例如地质数据(例如，伽马射线测井、电阻率、密度和声波测井等)。
126.实时或接近实时地提供关于井轨迹的信息的传感器与例如从地质观点表征地层的一个或多个测井的耦合可以允许实施地质导向方法。这种方法可包括导航地下环境，例如，以遵循期望的路线到达期望的一个或多个目标。
127.作为一个示例，钻柱可包括：用于测量密度和孔隙度的方位密度中子(adn)工具；用于测量倾斜度、方位角和冲击的mwd工具；用于测量电阻率和伽马射线相关现象的补偿双电阻率(cdr)工具；一个或多个可变径稳定器；一个或多个弯曲接头；以及地质导向工具，其可包括马达和(可选地)用于测量倾斜度、电阻率和伽马射线相关现象中的一者或多者和/或对其作出响应的设备。
128.作为一个示例，地质导向可包括基于井下地质测井测量结果以旨在将定向井筒保持在期望区域、地带(例如，产油层)等内的方式对井筒进行的有意定向控制。作为一个示例，地质导向可包括引导井筒以将井筒保持在储层的特定井段，例如以最小化气体和/或水的突破，并且例如以最大化来自包括井筒的井的经济产量。
129.再次参考图3，井场系统300可包括一个或多个传感器364，所述一个或多个传感器可操作地联接到控制和/或数据采集系统362。作为一个示例，一个或多个传感器可以位于地面位置。作为一个示例，一个或多个传感器可以位于井下位置。作为一个示例，一个或多个传感器可以位于距离井场系统300超过约一百米的距离的一个或多个远处位置。作为一个示例，一个或多个传感器可位于偏移井场，其中井场系统300和偏移井场处于共同的油气田(例如，油田和/或气田)中。
130.作为一个示例，可提供一个或多个传感器364来跟踪钻杆、跟踪钻柱的至少一部分的移动等。
131.作为一个示例，系统300可包括一个或多个传感器366，所述一个或多个传感器可感测信号和/或将信号传输到流体导管，诸如钻井液导管(例如，钻井泥浆导管)。例如，在系统300中，一个或多个传感器366可以可操作地联接到立管308的泥浆流过的部分。作为一个示例，井下工具可以产生脉冲，脉冲可以穿过泥浆并且由一个或多个传感器366中的一个或多个感测到。在此类示例中，井下工具可以包括相关联的电路，诸如例如可以编码信号例如以减少对传输的要求的编码电路。作为一个示例，位于地面的电路可包括解码电路，以解码至少部分地经由泥浆脉冲遥测传输的经编码信息。作为一个示例，位于地面的电路可包括编码器电路和/或解码器电路，并且井下电路可包括编码器电路和/或解码器电路。作为一个示例，系统300可包括传输器，所述传输器可生成可经由作为传输介质的泥浆(例如，钻井液)在井下传输的信号。
132.作为一个示例，钻柱的一个或多个部分可能会被卡住。术语“卡住”可以指无法从钻孔移动或移除钻柱的一种或多种不同程度的现象。作为一个示例，在卡住状态下，可能能够旋转钻杆或将其下放回钻孔中，或者例如在卡住状态下，可能无法在钻孔中轴向移动钻柱，但一定量的旋转是可能的。作为一个示例，在卡住状态下，可能无法轴向和旋转地移动钻柱的至少一部分。
133.关于术语“卡钻”，可以指钻柱的某一部分无法轴向旋转或移动。作为一个示例，被
称为“压差卡钻”的状态可以是钻柱无法沿钻孔的轴线移动(例如，旋转或往复运动)的状态。当由低储层压力、高井筒压力或两者引起的高接触力施加在钻柱的足够大的面积上时，可能发生压差卡钻。压差卡钻可能具有时间和经济成本。
134.作为一个示例，卡钻力可以是井筒与储层之间的压差和压差作用的面积的乘积。这意味着在大的工作面积上施加相对低的压差(δp)与在小面积上施加高压差可在卡钻方面具有一样的效果。
135.作为一个示例，被称为“机械卡钻”的状态可以是发生通过除压差卡钻之外的机构来限制或阻止钻柱的运动的状态。例如，机械卡钻可由井眼中的垃圾、井筒几何结构异常、水泥、键槽或环空中的岩屑堆积中的一者或多者引起。
136.图4示出了井场系统400的示例，具体地，图4示出了井场系统400的近似侧视图和近似平面图以及系统470的框图。
137.在图4的示例中，井场系统400可以包括舱室410、转盘422、绞车424、钻塔426(例如，可选地携带顶驱等)、泥浆罐430(例如，具有一个或多个泵、一个或多个振动器等)、一个或多个泵房440、锅炉房442、hpu房444(例如，具有钻机油罐等)、组合房448(例如，具有一个或多个发电机等)、管道462、狭小通道464、火炬468等。此类设备可包括一个或多个相关联功能和/或一个或多个相关联操作风险，这些风险可能是时间、资源和/或人员方面的风险。
138.如图4的示例中所示，井场系统400可以包括系统470，该系统包括一个或多个处理器472、可操作地联接到一个或多个处理器472中的至少一个的存储器474、可以例如存储在存储器474中的指令476以及一个或多个接口478。作为一个示例，系统470可以包括一个或多个处理器可读介质，所述处理器可读介质包括处理器可执行指令，所述处理器可执行指令可由一个或多个处理器472中的至少一个执行以使系统470控制井场系统400的一个或多个方面。在此类示例中，存储器474可以是或可以包括一个或多个处理器可读介质，其中处理器可执行指令可以是或可以包括指令。作为一个示例，处理器可读介质可以是计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质不是信号并且不是载波。
139.图4还示出了电池480，其可以可操作地联接到系统470，例如以便为系统470供电。作为一个示例，电池480可以是备用电池，该备用电池在另一电源不可用于为系统470供电时运行。作为一个示例，电池480可以可操作地联接到网络，该网络可以是云网络。作为一个示例，电池480可以包括智能电池电路，并且可以经由smbus或其他类型的总线可操作地联接到一件或多件设备。
140.在图4的示例中，服务490被示为例如经由云平台可用。此类服务可包括数据服务492、查询服务494和钻井服务496。作为一个示例，服务490可以是诸如图3的系统300的系统的一部分。
141.作为一个示例，系统470可用于生成一个或多个钻速钻井参数值，例如，其可用于控制一个或多个钻井作业。
142.如所阐释，钻井作业可以使用容积式马达(pdm)，这在操作上可能比单独使用旋转钻井更有效。各种钻井作业仍可使用钻头和马达组合来钻出井筒的弯曲部分和横向部分，其中经由井下测量可以经常观察到平均钻头rpm随时间降低而地面参数没有显著变化。由于泥浆马达为系统提供了额外的能量，因此rpm的这种降低表明马达效率有所下降。如果此类变化继续下去，可能会导致钻井动态恶化和地面/井下设备故障。基于可用数据估计泥浆
马达的能量和效率可以提供用于监测泥浆马达的状态。
143.图5示出了包括井眼503的地质环境501中的钻井组件500的示例，其中钻井组件500(例如，钻柱)包括钻头504和马达部分510，其中马达部分510可以驱动钻头504(例如，使钻头504旋转并加深井眼503)。
144.如图所示，马达部分500包括倾卸阀512、动力部分514、表面可调节的弯曲外壳516、传动组件518、轴承部分520和驱动轴522，所述驱动轴可操作地联接到钻头，诸如钻头504。
145.对于动力部分514，举两个示例，为动力部分514-1和动力部分514-2，其各自包括外壳542、转子544和定子546。转子544和定子546可由比率表征。例如，动力部分514-1可以是5:6的比率，而动力部分514-2可以是1:2的比率，如截面图中所见，这可能涉及叶片(例如，转子/定子叶片配置)。图5的马达部分510可以是powerpak系列马达部分(德克萨斯州休斯敦市的斯伦贝谢有限公司)或另一种类型的马达部分。powerpak系列马达部分可以包括1:2、2:3、3:4、4:5、5:6和7:8的比率以及相应的叶片配置。
146.动力部分可以将钻井液中的液压能转换为机械能以转动钻头。例如，考虑莫诺泵原理的逆向应用。在操作期间，钻井液可以在一定压力下被泵入动力部分中，使转子在定子内旋转，其中旋转力通过传动轴和驱动轴传输到钻头。
147.马达部分可部分地由耐腐蚀不锈钢制成，其中可存在薄的镀铬层以减少摩擦和磨损。作为一个示例，可使用碳化钨来涂覆转子，例如以减少磨损和腐蚀损坏。至于定子，其可以由钢管形成，钢管可以是具有弹性体材料的外壳(参见例如外壳542)，所述弹性体材料衬在钢管的孔中以限定定子。弹性体材料可称为衬套，或者当与管或外壳组装时，可称为定子。作为一个示例，弹性体材料可以被模制到管的孔中。可以配制弹性体材料以抵抗磨损和烃引起的劣化。在动力部分中可以使用各种类型的弹性体材料，有些可能是专有的。可以调整弹性体材料的特性以适应特定类型的操作，这可能会考虑诸如温度、速度、转子类型、钻井液类型等因素。转子和定子可以通过螺旋形轮廓来表征，例如，通过螺旋和/或叶片。转子可具有比定子少一个的螺旋或叶片(参见例如图5中的截面图)。
148.在操作期间，转子和定子可以在其接触点处沿直线形成连续的密封，从而产生许多独立的空腔。当流体被迫通过这些渐进式空腔时，其会导致转子在定子内旋转。转子在定子内部的运动称为章动。对于每个章动周期，转子旋转一个叶片宽度的距离。转子使定子中的每个叶片章动以完成钻头盒的一圈旋转。例如，具有7:8转子/定子叶片配置且钻头盒速度为100rpm的马达部分的章动速度为每分钟700次循环。通常，扭矩输出随着叶片数量而增加，这对应于较慢的速度。扭矩还取决于级数，其中级是定子螺旋线的完整螺旋。功率被定义为速度乘以扭矩；但是，马达中的叶片数量越多并不一定意味着马达产生的功率越大。具有更多叶片的马达往往效率较低，因为转子和定子之间的密封面积随着叶片数量而增加。
149.转子平均直径(例如，谷到叶片峰测量)和定子小直径(叶片峰到叶片峰)之间的大小差异被定义为转子/定子过盈配合。在计划好的井下条件下，各种马达装配有尺寸大于定子内孔的转子，这可以产生强大的正过盈密封，称为正配合。在预期到更高的井下温度的情况下，可以在马达组装期间减少正配合以允许形成定子的弹性体材料(例如，定子衬套)膨胀。可以考虑泥浆重量和竖直深度，因为其可能会影响定子衬套所受的静水压力。计算框架，诸如例如powerfit框架(德克萨斯州休斯敦市的斯伦贝谢有限公司)，可用于计算所需
的过盈配合。
150.至于弹性体材料的一些示例，考虑额定温度约为138c(280f)的丁腈橡胶和可被配制为抵抗化学侵蚀且额定温度约为177c(350f)的高度饱和丁腈橡胶。
151.定子的螺旋级长被定义为定子中的一个叶片沿其螺旋路径围绕定子主体旋转360度的轴向长度。转子的级长不同于定子的级长，因为转子的级长比其对应的定子短。更多的级可以增加动力部分中的流体腔的数量，这可以导致更大的总压降。在相同的压差条件下，具有更多级的动力部分往往会更好地保持速度，因为每级的压降往往更小，因此泄漏更少。
152.可称为泥浆温度或泥浆流体温度的钻井液温度可以是确定组装动力部分的定子和转子时的过盈量的一个因素。至于过盈，更大的过盈可能会导致定子承受更高的剪切应力，从而可能会导致疲劳损坏。疲劳可能会导致定子衬套过早分块失效。作为一个示例，氯化物或其他此类卤化物可能会损坏动力部分。例如，此类卤化物可能会通过腐蚀而损坏转子，其中粗糙边缘的转子可能会切入定子衬套(例如，切掉弹性衬套的顶部)。此类切口可能会降低转子/定子密封的有效性，并可能导致马达在低压差下失速(例如，使定子分块)。对于具有过饱和水相的油基泥浆(obm)和盐泥浆，带涂层的转子可能是有益的。
153.至于压差，它被定义为由马达的转子/定子部分(动力部分)产生的触底和离底钻井压力之间的差值。如所提到的，对于较大的压差，往往会有较高的扭矩输出和较低的轴转速。在压差大于推荐值的情况下运行的马达可能更容易过早分块。此类分块可以沿着螺旋路径而行或均匀地穿过定子衬套。动力部分的寿命可取决于可导致分块(例如，损坏定子)的因素，分块可能取决于转子的特性(例如，表面特性等)。
154.至于待钻井筒的轨迹，它可以部分地由一个或多个狗腿严重度(dls)来定义。在井的高dls区间旋转马达可能会增加定子损坏的风险。例如，井筒的几何形状可能会导致马达部分弯曲和挠曲。动力部分定子可能比马达的其他部分相对更柔软。在定子外壳弯曲的情况下，弹性体衬套可能会被外壳偏置或推动，这可能会导致弹性体衬套对转子施加力。这样的力可能会导致对定子叶片的过度压缩并导致分块。
155.马达可以具有功率曲线。可以在实验室中使用功率计进行测试，例如，使用室温下的水来确定输入(流量和压差)与功率输出(为rpm和扭矩的形式)之间的关系。此类信息可以在马达手册中找到。然而，由于各种因素，井下实际发生的情况可能会有所不同。例如，由于井下压力和温度的影响，输出可能会减少(例如马达功率输出)。这种减少可能会导致人们推断出马达没有运行。作为响应，钻机可能会继续推动，使得压力变得过高，这可能会由于失速而损坏弹性体材料(例如，损坏定子)。
156.作为一个示例，由于温度和压力和/或一个或多个其他因素的影响，可能会减少井下功率。例如，考虑功率相对于压差的曲线图，其中地面和井下之间的差异可能会随着压差增加而增加。
157.至于马达定子的弹性体材料的损坏，与管或外壳的分离可能是随分块而发生。
158.图6示出了系统600的示意图的示例，所述系统包括马达引擎(参见例如马达引擎930)可能会考虑到的输入。如图所示，可以输入来自各种来源的信息。作为一个示例，一个或多个过滤器可用于例如按井眼尺寸过滤、按库存过滤(例如，业务系统)、按偏移井分析过滤等。
159.作为一个示例，可以提供一种用于评估泥浆马达能量和效率并且例如估计泥浆马
达退化的方法。在此类示例中，在地面钻井参数和井下转速同步的情况下，可以从测量数据中获得流量、泥浆马达转速和压差。通过利用泥浆马达功率特性曲线，可以计算出泥浆马达扭矩和功率输出。在此类示例中，这允许根据马达功率输入与功率输出的比率来计算泥浆马达效率。作为一个示例，一种方法可以包括使用导出的方程结合泥浆马达离底压力来计算马达效率。作为一个示例，可以通过拟合基于时间和/或基于深度的效率结果来获得马达效率的变化率。
160.作为一个示例，一种方法可以包括生成泥浆马达退化指标，所述退化指标提供关于泥浆马达随时间退化了多少的估计。在此类示例中，退化指标可以是基于依据马达特性曲线计算测得的泥浆马达转速和标称转速之间的差值。通过将计算出的退化指标与钻井时间和/或钻井深度拟合，可以估计退化速率，例如关于一个或多个未来时间、未来深度、未来钻井等。
161.如所阐释的，泥浆马达可以通过各种参数和/或条件表征。一种表征方式是马达特性曲线。可以利用各种方法来获得一条或多条马达特性曲线。例如，考虑使用泥浆马达规格库，其中存储有预定义的泥浆马达曲线。另一种方法可以利用泥浆马达引擎，所述泥浆马达引擎可以使用机器学习进行训练，例如，基于泥浆马达动力部分有限元分析(fea)建模结果。作为一个示例，在泥浆马达扭矩、压差和功率输出可用的情况下，一种方法可以包括计算可以用来评估马达是否在最佳区域工作的扭矩额定值、压差额定值和功率额定值。
162.如所阐释的，模拟器可用于计算井下功率曲线，可选地连同疲劳寿命。此类模拟器可以对马达动力部分的几何形状进行建模，并且结合fea和计算流体动力学(cfd)计算，可选地还结合对弹性体材料的实验室测试。作为一个示例，计算集群可以运行模拟以生成模拟结果数据库。基于此类数据库，可以训练机器学习模型来预测模拟结果。作为一个示例，可以构建和实施一个或多个应用程序编程接口(api)，使得应用程序或框架可以容易地查询泥浆马达引擎(例如，计算引擎)。
163.作为一个示例，一种方法可以包括生成各种类型的信息，诸如例如泥浆马达扭矩和顶驱扭矩之间的差值可以用于评估钻柱内的扭矩损失。此外，可以通过将马达扭矩代入mse方程来计算井下旋转机械比能(mse)，其将用于估计钻头磨损。mse是一种度量标准，其可以描述移除单位体积的岩石/地层质量所消耗的能量。
164.作为一个示例，系统可以允许利用硬件、传感器、数据和建模来提供可以应用于运行后分析和/或实时分析的答案产品，所述答案产品可能包括指令、建议、控制信号等的输出。
165.作为一个示例，一个系统可以包括大量井下和地面数据集的使用。作为一个示例，数据分析平台，诸如例如dataiku平台等，可用于创建分析工作流(例如，数千个现场行程等)。通过数据分析和数据挖掘，分析的输出可以应用于井规划(例如钻井规划等)中的偏移井分析，以更好地匹配钻头泥浆马达系统。如所提到的，可以在实时作业(例如，钻井作业等)中实施系统，例如，以通过监测马达效率、马达性能和退化来辅助决策制定、控制等。
166.作为一个示例，一个系统可以用于计算马达效率；计算马达退化；确定某些应用的马达效率范围；确定某些应用的马达退化范围和退化上限；在马达工作规划中应用范围；在马达工作监测中应用范围(例如，使用相关联的图形用户界面等)；和/或将范围应用于马达预测健康监测、重新运行建议等。
167.使用容积式马达进行钻井在油田作业中占主导地位。在许多情况下，其提供优于传统旋转钻井的操作和经济优势。例如，在美国的陆地钻井中，许多使用rss系统的工作都使用带有泥浆马达的配置。此外，美国陆地钻井中的许多井仍在使用传统的钻头和马达组合来进行曲线和横向钻井。在井下测量中经常会看到，平均钻头rpm会随着时间的推移而降低，而地面参数没有任何重大变化。由于泥浆马达为系统提供了额外的能量，rpm的降低表明马达效率的下降。如果此类变化持续下去，可能会导致钻井动态恶化和地面/井下设备故障。基于可用数据来估计泥浆马达的能量和效率并实现一种监测泥浆马达状态的方法是有利的。
168.已经开发出一种分析方法来评估泥浆马达能量和效率并估计泥浆马达退化。在地面钻井参数和井下转速同步的情况下，从测量数据中获得流量、泥浆马达转速和压差。通过利用泥浆马达功率特性曲线，计算出泥浆马达扭矩和功率输出，因此可以根据马达功率输入与功率输出的比率来计算泥浆马达效率。另外，可以使用替代方程来结合泥浆马达离底压力来计算马达效率。还通过拟合基于时间或基于深度的效率结果来获得马达效率的变化率。同时，开发了泥浆马达退化指标来估计泥浆马达随时间退化的程度。退化指标是基于依据马达特性曲线计算测得的泥浆马达转速与标称转速之间的差值。此外，通过将计算出的退化指标与钻井时间或钻井深度拟合，可以估计退化率。
169.马达特性曲线可以在该方法中发挥重要作用。可以使用两种方法来获得曲线。第一种方法是使用存储预定义的泥浆马达曲线的泥浆马达规格库。另一种方法是利用基于泥浆马达动力部分fea建模结果使用机器学习训练的泥浆马达引擎。在泥浆马达扭矩、压差和功率输出可用的情况下，所述方法可以计算额定扭矩、额定压差和额定功率，从而评估马达是否在最佳区域工作。
170.所述方法还可以生成其他有用的信息。例如，泥浆马达扭矩和顶驱扭矩之间的差值可以用于评估钻柱内的扭矩损失。此外，可以通过将马达扭矩代入mse方程来计算井下旋转mse，其能够用于估计钻头磨损。
171.这种分析方法利用硬件、传感器、数据和建模来提供可应用于行程后分析以及实时分析的答案产品。所述分析方法可以应用于海量的井下和地面数据集。基于云的数据分析平台可用于创建分析工作流并将所述方法应用于数千个现场行程。通过数据分析和数据挖掘，分析的输出可以应用于井规划中的偏移井分析，以更好地匹配钻头泥浆马达系统。可以在实时作业中实施所述方法，以通过监测马达效率、马达性能和退化来辅助决策制定。
172.这种方法可用于计算马达效率，计算马达退化，确定某些应用的马达效率范围，确定某些应用的马达退化范围和退化上限，在马达工作规划中应用范围，在马达工作监测(包括ui)中应用范围，并将范围应用于马达预测健康监测和重新运行建议。
173.作为一个示例，一种系统可以提供一个或多个实时泥浆马达效率度量，其可以包括例如一个或多个退化度量。如所阐释，一种系统可以获取实时数据，将性能与基于估计的退化(例如，磨损等)的预测性能进行比较，并在马达用于钻井时更新马达的预期性能(例如，效率、寿命等)。
174.图7和图8示出了图形用户界面(gui)700、800和810的示例。gui 700、800和810包括与马达钻井相关联的数据测量的示例的图。这些图说明了即使当地面参数保持相对恒定时井下rop也有所降低的趋势。
175.在图7和图8的示例中，机动化rss bha与表明井下转速的cc_rpm和ccrpm_av一起使用。如图所示，井下rpm不断降低，而地面rpm和流量保持一致，这意味着泥浆马达rpm一定在降低。泥浆马达rpm的降低表明泥浆马达效率的损失。在行程接近尾声时，由于效率衰减，泥浆马达无法维持所需的扭矩，导致rop降低和相对严重的粘滑。
176.图9示出了gui 900的示例，所述gui包括与泥浆马达引擎的动力部分规格有关的图。如图所示，对于流量为600gpm的马达，在温度从30c升高到90c时，扭矩斜率变化约3％。
177.作为一个示例，一个系统可以根据液压流提供马达输入能量：
[0178][0179]
其中是压差流率，并且是流率。
[0180]
作为一个示例，一个系统可以提供马达输出能量，由下式给出：
[0181][0182]
其中是马达扭矩输出，并且是马达rpm。
[0183]
作为一个示例，系统可以提供马达扭矩由下式近似：
[0184][0185]
其中扭矩斜率可以从动力部分规格或泥浆马达引擎获得，其中是有助于产生扭矩的主动压差。
[0186]
作为一个示例，马达效率可由下式给出：
[0187][0188]
其中δp0是空载压差，可以从马达引擎或规格中获得。
[0189]
图10示出了与效率有关的示例gui 1000和1010。如gui 1010中所示，可以存在关于效率的等高线，所述效率等高线可以相对于时间、钻井深度等改变。在此类示例中，可以实时呈现gui 1010以示出当前状态和过去的状态以及预测的未来状态，以便可以做出一个或多个决策(例如，手动、半自动、自动等)。
[0190]
图11示出了示例gui 1100，其包括rpm相对于压差的曲线图，其中经由“r”的方程指示标称rpm和测量rpm，“r”是退化度量(例如，r度量、r比率等)。如图所示，标称rpm可以用ω表示，且测得的马达rpm可以用ω*表示。如图所示，r可以被定义为标称rpm与测量rpm之间的差值(例如，测量小于标称)除以标称rpm。如图所示，在gui 1100的曲线图中，对于工作压差，标称rpm与测量rpm之间可能存在差异，这可能是针对特定流量(例如，每分钟加仑数等)。作为一个示例，动力部分(参见例如图5中的动力部分514)的性能可取决于安装在动力部分中的衬套的类型(例如，弹性体材料的类型等)。至于标称rpm，给定泥浆马达动力部分的规格，其可以根据条件等计算得出。
[0191]
图12示出了gui 1200和1210的示例，所述gui示出了两种不同的退化率(例如，每小时0.484％和每小时0.641％)，其中例如可以利用线性拟合来获得马达退化变化率。作为
一个示例，可以针对标称和测量数据对来计算r度量值，并且可以使用回归技术等来拟合r度量值。在示例gui 1200和1210中，退化率(例如，退化变化率)可以与时间和/或深度(例如，距离等)有关。
[0192]
图13示出了系统1300的示例，所述系统包括数据块1312和1314、同步块1320、马达扭矩/rpm块1330和能量块1340。如图所示，块1312、1314、1320、1330和1340可为每个输出块1350提供一个或多个输出。例如，考虑钻头/马达扭矩、钻井扭矩损失、马达功率输出、马达功率输入、钻头/马达效率、功率/最大功率等。此类系统可以利用前述方程中的一个或多个、泥浆马达引擎等。在图13的示例中，一种方法可以获取地面数据和井下数据并自动将其同步。一旦数据源同步，就可以计算马达扭矩和rpm并用于计算能量。
[0193]
图14示出了工作流1400的示例，其中可以从各种源收集数据；例如，作为数据收集的一部分，可以捕获工具寿命数据、转储文件、实时数据捕获、模拟结果和其他数据。可以执行各种数据准备操作来清理数据。如上所述，数据也可以同步。根据此类数据，可以执行马达功率和效率分析，其中结果可以经由一个或多个可视化呈现给一个或多个显示器。
[0194]
作为一个示例，基于结果的可视化可以深入了解哪些实体以更高的马达效率运行，哪些马达不易受效率衰减的影响，以及钻头、马达和其他bha部件的哪些组合在特定情况下提供最多的产品配置。
[0195]
如所阐释的，系统、方法、工作流等可以被配置为实时运行。在此类情况下，可以利用实时数据通道，并且例如，在此类情况下对同步的需求可能较少。
[0196]
图15示出分别关于马达类型和马达尺寸的示例gui 1500和1510。此类马达可以用作马达库的一部分，其参数可以例如至少部分地使用模拟数据生成。
[0197]
图16示出了gui 1600的示例，所述gui示出了可以在数据分析平台(例如，dataiku等)中使用的各种工作流元素，所述数据分析平台可用于马达功率和效率分析。如图所示，工作流中的各种元素是关于自动状态检测和参考连接、时间同步的应用(例如，可能适用于存储和/或实时数据)，以及泥浆马达功率和效率指标(例如，相对于深度的效率、相对于时间的效率和/或一个或多个其他效率指标)。在图16的示例中，左边是各种数据源，右边是各种输出。
[0198]
图17示出了gui 1700的示例，所述gui包括马达功率和效率、钻井力学和性能指标的表格。此类表格可以被认为是马达效率计算输出的一些示例的表格。
[0199]
图18示出示例gui 1800和1810，所述gui包括关于马达效率随钻井深度和/或钻井时间而变的曲线图。如图所示，衰减率可以变化。
[0200]
图19示出了分别对应于图18的gui 1800和1810的示例gui 1900和1910。gui 1900和1910示出效率衰减统计数据。
[0201]
图20、图21、图22和图23示出包括与扭矩损失有关的曲线图的各种gui 2000、2100、2200和2300。如所阐释，可以使用马达曲线的压差和扭矩斜率来计算马达扭矩。
[0202]
图24示出关于马达行程扭转mse的示例gui 2400和2410。在图24的示例中，马达扭矩是使用地面和井下mse来计算的，例如，如下所示：
[0203][0204]
图25示出了关于马达退化随钻井深度而变的示例gui 2500和2510。如图所示，马
达退化与钻井长度(例如，测量深度等)成反比。
[0205]
图26和图27示出了德克萨斯州米德兰地区的马达退化的示例gui 2600、2700和2710。根据数据，大多数行程显示出相对较低的退化率(例如，小于约0.2％)。如分布所指出的，退化率与钻井时间之间存在负相关。
[0206]
图28和图29示出示例gui 2800和2900，其中包络可以例如使用回归分析和选择的函数(例如，指数等)来定义。此类方法可用于确定一个或多个退化极限。作为一个示例，一种方法可以包括在给定退化率的情况下根据钻井时间和/或钻井深度实时估计马达寿命极限。此类方法可用于确定钻井作业的一个或多个参数(例如，rop等)。作为一个示例，可以确定包络或区域，并且在一个或多个现场作业中使用所述包络或区域例如来控制钻井以将退化保持在特定退化率以下。
[0207]
图30和图31示出在具有现场事故信息的情况下关于马达退化的示例gui 3000、3010和3100。如图所示，可以利用事故编码，使得可以理解、控制关于事故的信息等。在图31中，条形图示出了计数相对于事故类型的关系。
[0208]
图32示出了关于马达退化和现场事故以及起钻(pooh)原因的示例gui 3200和3210。作为一个示例，系统可以用于提取退化率不低于所需极限(诸如例如0.5％/100ft)的行程。在图32中，计数最高的两种事故类型是动力驱动和泥浆马达故障。如所指示的，当退化率高于1.0％/100ft时，马达发生故障的可能性更高。至于pooh原因，计数最高的是井下工具故障和导向工具故障。
[0209]
图33和图34示出了发生故障的特定马达的示例gui 3300和3400。具体地，在行程终点，马达退化率加快，其中泥浆马达最终失去动力并且无法旋转。在此类示例中，可能存在拯救泥浆马达的可能性，例如，如果在退化率加快之前发出请求。作为一个示例，实时系统可以提供一种或多种类型问题的指示，所述指示可用于进行控制、警报等。在另一个马达的另一个示例中，存在相对较高的马达退化率，其中最终泥浆马达失去压差并且驱动轴断裂。
[0210]
图35和图36示出了发生压力损失的特定马达的示例gui 3500和3600。在此类示例中，bha中可能存在冲蚀。
[0211]
图37和图38示出了发生故障的特定马达的示例gui 3700和3800。在图37和图38的示例中，bha显示出45度水洗裂纹，表明高频扭转振荡(hfto)。hfto可能会产生循环疲劳载荷并限制工具寿命和钻井性能。作为一个示例，系统可以用于减轻hfto，例如，通过考虑岩石钻孔、钻头设计、泥浆马达、rss和bha中的其他工具的力学，以及钻井参数。此类系统可以帮助减少过早的钻井部件故障并提高钻井性能，尤其是在高能钻井应用中(例如，北美大陆等)。在图37和图38的示例中，在pooh时钻头盒自由旋转表示马达故障。泥浆马达的退化可能导致了hfto。在此类示例中，一个或多个指标、警报、控制信号等可以由系统发出以减轻泥浆马达的退化，这可以帮助减少hfto的一个或多个影响(例如，关于其他部件、井眼等)。
[0212]
图39示出了gui 3900的示例，所述gui包括每次退化的累积分布的退化分布曲线图。作为一个示例，系统可以提供关于马达退化的指南，即，可以实时发出一个或多个警报。例如，将大于或等于20％的阈值视为高度退化，并且将大于或等于30％的阈值视为严重退化。如gui 3900中指示的，p80和p90可用于确定一个或多个阈值(例如，关于可接受的、高的、严重的等)。
[0213]
图40示出了gui 4000的示例，所述gui包括每次退化的累积分布的退化分布曲线图。作为一个示例，系统可以提供关于马达退化的指南，即，可以实时发出一个或多个警报。例如，将大于或等于20％的阈值视为高度退化，并且将大于或等于30％的阈值视为严重退化。如gui 4000中指示的，p80和p90可用于确定一个或多个阈值(例如，关于可接受的、高的、严重的等)。
[0214]
图41和图42示出关于退化率分布的示例gui 4100和4200。如gui 4200所示，p80和p90(例如，或其他度量)可用于根据退化率确定一个或多个阈值，例如，根据每距离量和/或每时间量(例如，钻井时间)的百分比。如图所示，p80对应于每100英尺约0.3％，并且p90对应于每100英尺约0.8％。
[0215]
图43示出了示例gui 4300，所述gui包括基于开始和结束数据的退化变化分布曲线图。例如，退化开始和结束可以定义如下：
[0216]
如果钻井深度》900英尺(10std)：退化开始＝第一个90英尺钻井的平均退化，退化结束＝最后90英尺的平均退化；或者
[0217]
如果钻井深度《900英尺：退化开始＝钻井深度的前10％的平均退化，退化结束＝钻井深度10％的平均退化。
[0218]
图44示出了包括泥浆马达效率分布曲线图的示例gui 4400。如图所示，可以利用一种或多种概率和/或统计技术，例如，gui 4400显示出p50对应于约76％的效率。
[0219]
作为一个示例，系统可用于钻头和马达规划操作(例如，规划框架等)。作为一个示例，系统可以与动态钻井解释框架(例如，考虑techlog框架等)结合使用。作为一个示例，系统可以实时使用，例如，用于马达效率和衰减监测(例如，考虑与钻井作业框架的集成)。作为一个示例，系统可用于泥浆马达健康分析。如所阐释的，一种或多种概率和/或统计技术可以用于分析。作为一个示例，可以利用一种或多种数据驱动方法，例如，考虑一种或多种机器学习技术。作为一个示例，机器学习技术可用于生成经过训练的机器学习模型，所述模型可实时操作以提供系统的实时指导、控制、决策制定等能力。
[0220]
图45示出了系统的gui 4500的示例，其中gui 4500为钻头和马达行程提供各种图形控件、字段、可视化等，所述钻头和马达行程可以包括历史行程、实时行程等。此类gui可以用于规划、取证、操作等。在图45中，gui 4500包括具有井场位置的地图，该地图可以用于实际井和/或计划井。如图所示，距离控制可以用于地图的测距，例如，用于对一个或多个井场的选择、可视化等。如图所示，对于地图区域，可以列出各种行程以及详细信息。在此类示例中，可以对可能处于规划、开发、操作等中的目标井执行偏移井分析。gui 4500显示地图区域内可能存在的具有多个行程的油田等。作为一个示例，一口井可能包括一个或多个分支。作为一个示例，可以从共同的平台钻出多口井。
[0221]
在图45的示例中，gui 4500包括具有马达和钻头组合排名的排名面板。如图所示，各种图形控件可用于对与马达、钻头、马达和钻头组合等有关的信息进行过滤、搜索等。例如，考虑关于孔径、bha类型、钻头型号、钻头制造商、年份、公司(例如，钻井公司、所有者等)中的一者或多者的一个或多个图形控件。
[0222]
图46示出系统的gui 4600的示例，其中gui 4600包括与钻头和马达相关联的各种图形。此类gui可用于执行计划、操作等。例如，考虑执行偏移井数据分析以识别行程、更好效率的行程和操作参数范围等。作为一个示例，ideas框架(德克萨斯州休斯顿市的斯伦贝
谢公司)可以用于关于钻柱性能(例如，钻速等)的建模和模拟，例如，用于比较钻头和马达组合的性能。如图所示，各种钻头和各种马达可用于评估组合。作为一个示例，系统可以用于钻头和马达匹配，这可以用于考虑最高rop、最稳定的钻井、平衡的马达效率和耐用性等中的一项或多项。
[0223]
作为一个示例，系统可以包括一个或多个控制器并且可以被称为自动钻机系统或“autorop”系统或“ropo”系统(钻速优化系统)。例如，考虑钻压(wob)控制器、钻井扭矩(tqa)控制器、压差(diff_p)控制器和钻速(rop)控制器。每个控制器可以接收对应的设定点(sp)值，其中每个控制器接收测量值(例如，分别是wob测量、tqa测量和diff_p测量)。每个控制器可以输出由rop控制器接收的归一化(nm)值(例如，从0到1等)，其中rop控制器可以利用归一化(nm)值和rop设定点(sp)值生成rop输出。作为一个示例，此类系统可以可操作地联接到和/或可包括退化和/或效率系统(例如，退化和/或效率引擎、框架等)，其中，例如，在使用泥浆马达的情况下(例如，作为钻井的一部分)，用于钻井的控制信号可以是至少部分地基于泥浆马达的退化和效率中的一项或多项。作为一个示例，滑动模式和/或旋转模式决策和/或操作可以至少部分地基于退化和效率中的一项或多项。此类决策和/或操作可旨在保持泥浆马达动力部分的足够寿命以完成行程，而无需将钻柱起钻(pooh)来进行维修等。这种方法可以帮助减少一口或多口井钻井作业期间的非生产时间(npt)。
[0224]
作为一个示例，可以训练代理以提供关于wob、tqa、diff_p、rop等中的一项或多项的输出。例如，此类代理可以是rop系统的一部分，其中代理的输出指导钻井以达到所需rop。
[0225]
作为一个示例，系统可以包括用于基于力和钻头和/或马达特性来预测钻头的传播方向的特征，所述钻头可以可操作地联接到泥浆马达。此类系统可以利用包括诸如例如ideas框架等框架的一个或多个特征的计算框架。ideas框架利用有限元法(fem)来模拟各种物理现象，所述物理现象可以包括钻头处的反作用力(例如，使用静态的、基于物理的模型)。fem使用一个或多个网格来离散化一个或多个物理域。诸如例如连续性方程的方程被用来表示物理现象。与其他类型的基于fem的方法一样，ideas框架提供接近真实物理实验的数值实验。在各种情况下，框架可以是执行模拟以生成模拟结果的模拟器，所述模拟结果近似于现实世界中已经发生、正在发生或可能发生的结果。在钻井的背景下，此类框架可以用于场景的执行，所述场景可以是一个或多个工作流的关于规划、控制等的部分。至于控制，一个场景可以基于一个或多个传感器在一个或多个井建设操作(诸如例如定向钻井)期间获取的数据。在此类方法中，可以使用场景结果来做出决定，所述场景结果可以直接和/或间接控制定向钻井的一个或多个方面。例如，将滑动和/或旋转控制视为执行定向钻井的模式。
[0226]
图47和图48示出了示例gui 4700和4800，所述gui包括关于时间的各种类型的信息，时间可以代表深度。例如，gui 4700和4800可以是数据工作流集成的一部分，可以为泥浆马达行程提供测量的钻头rpm等。作为一个示例，马达效率计算工作流可以与数据工作流集成，用于井下数据和/或其他数据采集。作为一个示例，系统可以从一个或多个井下部件接收数据，所述井下部件可以包括加速度计、陀螺仪、定位电路(例如，gps等)等中的一者或多者。
[0227]
图49示出数据采集框架的gui 4900的示例(例如，考虑techlog插件框架等)。如图
所示，可以提供用于泥浆马达解释的图形控件以致动一个或多个泥浆马达和/或钻头分析、控制等部件。
[0228]
图50示出系统5000和gui 5010的示例。如图所示，可以根据用于实时泥浆马达健康监测的架构来描述系统5000，所述系统可以可操作地联接到现场设备以用于决策制定、控制等目的。如图所示，各种输入可以是基于现场的，诸如经由一个或多个物联网(iot)部件。可以经由一个或多个系统、数据库等(例如，qtrac、mysql、quest、性能工具套组(ptk)、interact等)获取数据。
[0229]
如图所示，处理可以用于数据处理，诸如例如温度、泥浆流量、立管压力(spp)、状态(例如钻头在底部等)、孔深(例如，测量深度等)、时间等。如所指示的，每个动力部分的特定性质可以与例如动力部分的一个或多个基于物理的模型和/或利用一种或多种机器学习技术(例如，一种或多种机器学习模型等)的一种或多种数据驱动方法一起使用。如图所示，系统5000可以包括泥浆马达动力部分的替代降阶模型。此类方法可以用于为泥浆马达动力部分提供疲劳分析。
[0230]
如图所示，系统5000可以利用基于云的资源。此类系统可以实时操作以输出结果(例如，退化结果等)，所述结果可以以反馈方式用于一个或多个井场处的现场作业。如所指示的，结果可以是剩余使用寿命(rul)，剩余使用寿命可以至少部分地基于退化结果。如示例gui 5010所示，可以在钻井期间针对时间和/或深度呈现rul的曲线图。如图所示，特定的动力部分可以连同一类泥浆马达材料(例如，一类橡胶等)一起被识别。如所阐释，在钻井期间弹性体材料的退化可能导致rul降低。如所阐释，泥浆马达的弹性体材料的完整性可取决于多种因素。如所指示的，可以实时提供井场数据，其中可以使用一种或多种类型的模型以及动力部分的特定性质实时处理此类数据以提供实时输出(例如结果等)，所述实时输出可用于控制井场处的实时作业。
[0231]
如关于各种gui所阐释的，可以使用诸如图50的系统5000的系统的结果来识别一种或多种类型的可能的退化和/或故障机制。在此类方法中，可以发出关于一项或多项行动的一个或多个通知，可以在井场采取所述行动以解决关于可能的退化、故障等趋势。在此类示例中，可以控制钻井作业，使得满足一个或多个目标，诸如例如在必须将钻柱起钻(pooh)之前到达计划好的钻井行程的终点(例如，所需测量深度等)。如所阐释的，计划外的起下钻(例如，pooh之后是rih)可能会导致非生产时间(npt)。一般来说，钻井作业的目的是尽量减少npt。
[0232]
作为一个示例，泥浆马达可以从行程到行程重复使用，无论是用于同一个井眼、另一个井眼等。在此类示例中，在重复使用发生时，可以对泥浆马达进行维护，这可能涉及弹性体材料的更换。如所阐释的，弹性体材料可能会在行程期间退化或失效。在行程期间监测退化的情况下，可以做出一个或多个决定(例如，在地面上)以为后续行程做好准备。例如，可以决定是否要在后续行程之前进行维护和/或更换弹性体材料，或者是否要为后续行程使用另一个泥浆马达。如所阐释的，弹性体材料的状况可能与钻柱行为相关，诸如例如振动行为、振荡行为等，因为泥浆马达包括可引起各种类型的钻柱行为的一个或多个旋转部件。
[0233]
图51示出诸如例如钻井作业框架的系统的gui 5100的示例。如图51所示，gui 5100可以包括关于钻井作业的各种图形、图形控件等，诸如例如深度(例如，实际的和计划的)、工具面角、压差、钻压(wob)、流率(例如，泥浆流率)、rpm等。如图所示，可以在此类gui
中呈现各种类型的信息，诸如大钩载荷、立管压力和扭矩。
[0234]
图52示出了gui 5200的各种示例，包括rpm gui 5210、扭矩gui 5220、马达退化gui 5230、马达功率gui 5240、马达压差gui 5250和马达效率gui 5260。此类gui可以是一个系统的一部分，诸如例如图50的系统5000等。如图所示，可以在gui 5200中设置各种操作限制、阈值等，其可以提供用于操作可视化、通知发布、控制信号、警报等。
[0235]
如gui 5230中所示，可以设置高退化率(参见例如度量“r”)，高退化率可以对应于起钻(pooh)信号。例如，如果退化率达到指示极限，则可以发出通知以停止钻井并将钻柱起钻以对泥浆马达进行维护(例如，更换衬套、更换泥浆马达、更换泥浆马达和钻头等)。gui 5230可以提供退化范围，其中低退化可能表明钻井在适当时可以更激进，而较高退化可能表明钻井在适当时可以不那么激进(例如，为了延长泥浆马达的寿命以提高完成钻井行程的概率等)。
[0236]
如gui 5260所示，可以使用一个或多个图形来呈现马达效率，其中操作器、控制器等可能旨在在特定效率范围(例如，30％至60％)内运行。在gui 5230和5260中，可以呈现当前马达退化和当前马达效率，使得操作器、控制器等可以意识到退化和效率之间的一种或多种关系，使得可以在钻井作业期间做出一个或多个取舍。
[0237]
如所阐释的，退化和/或效率可能取决于位置、地层类型等，使得结果可能与特定位置(例如，特定油田、盆地等)相关联。作为一个示例，系统可以提供不同位置处的马达效率和/或退化以及不同马达模型等的差异。
[0238]
如所提到的，可以使用马达曲线的不同压力和扭矩斜率来计算马达扭矩。作为一个示例，可以在地面和/或井下/扭转mse下计算机械比能(mse)。在此类示例中，mse可以被分成地面和井下分量。作为一个示例，系统可以提供对马达功率输出的估计，所述马达功率输出可能与时间、深度等相关。如所阐释的，系统可以提供退化率和关于马达寿命的一个或多个预测，其中可能包括提供对马达可能发生故障的时间的估计。如所阐释的，可以发出关于现场作业的一个或多个通知，所述通知可以用来延长寿命以确保马达到达行程的终点。例如，退化变化率的群聚可用于各种行程，其中此类群聚可用于通知工程师(例如，或自动钻井系统)在泥浆马达或其操作可能需要改变之前可以钻多长时间或钻多远。
[0239]
如所阐释，可以实时使用马达效率分析来为马达更换、起下钻提供建议，和/或为时间和深度提供更准确的估计。此类分析可用于通过允许规划者进行钻头马达偏移分析并基于偏移井的性能为特定井的钻柱选择最佳的钻头马达-bha组合来帮助规划井。此类方法可以考虑到地层特性(例如，岩性等)，并且可以考虑到诸如振动、振荡等因素。作为一个示例，一种方法可以考虑到井眼完整性，使得形成不可能崩塌的足够坚固的井壁。
[0240]
作为一个示例，一种方法可以包括进行模拟，这可以提供结果来对估计进行质量控制、补充估计，增强估计等。例如，考虑可以输出具有特定钻头的泥浆马达的动力部分的剩余寿命的系统，其中钻头磨损等可以被纳入考虑。在此类示例中，在成功完成行程的能力可能存在问题的情况下，可以利用模拟器来进行模拟以双重检查剩余寿命、完成行程的能力等。此类方法可以利用基于云的资源，其中可能会或可能不会实时或接近实时地提供模拟结果。例如，考虑关于钻井作业的未来状态可以在约30分钟内运行的模拟，其中可能预计会在超过30分钟的时间量内遇到所述未来状态。在此类示例中，可以经由详细的模拟来检查关于未来钻井的剩余寿命的实时结果，其中详细的模拟结果是可获得的，而不必停止钻
井(例如，遇到npt等)，并且在未来的钻井状态之前，如果合适，则可以采取一种或多种控制措施来延长剩余寿命。
[0241]
如所阐释的，系统可以用于实施实时效率工作流。此类工作流可以产生瞬时马达功率、扭矩和效率并且说明了优化范围。例如，图51和图52的一个或多个gui可用于显示马达扭矩、马达效率和马达功率的实时和跟踪历史和/或为马达效率、马达功率、压差和马达退化指标设置一个或多个警告阈值。如所阐释的，一个或多个gui可以显示一个或多个退化状态指标并且在退化危及一个或多个目标和/或性能指标(pi)时为钻探者(例如，人、机器等)提供指标。
[0242]
如所阐释的，图45的gui 4500可以用于作为规划阶段的偏移井分析的一部分执行钻头马达偏移分析，和/或实时提供一个或多个分析。如所阐释的，系统可以提供输出，诸如关于何时(例如，时间和/或深度)起钻(pooh)的指标，例如，为了更换和/或维修泥浆马达和/或钻头。此类系统可以提供关于钻头和马达系统的参数优化的信息(例如，用于规划、更换等)。作为一个示例，来自一个井段的一个行程的信息可以告知关于同一个井段或另一个井段的另一个行程的决策制定。在此类方法中，工程师可以更好地理解泥浆马达和钻头的哪些组合对于钻井操作最有效(参见例如图46的gui 4600等)。
[0243]
如所阐释的，泥浆马达健康分析器可用于实时泥浆马达健康监测。例如，在图50中，系统5000可以提供指标，所述指标可以通知gui，使得红灯、黄灯和/或绿灯可以被显示为针对人类的输出，其中红色表示健康状况不佳，黄色表示健康状况中等，并且绿色表示健康状况良好。如所阐释的，可以提供关于例如马达是否可以重新运行、马达是否处于其寿命终点或马达的预期剩余寿命的指示。作为一个示例，系统可以推荐通过用相同类型的衬套或不同的衬套(例如，不同的弹性体材料等)更换衬套来维修泥浆马达。
[0244]
作为一个示例，系统可以用于根据钻井数据计算马达退化、马达效率、马达剩余寿命，根据钻井数据计算马达效率范围等。作为一个示例，此类系统可以包括和/或可操作地联接到可视化框架，所述可视化框架可以请求呈现一个或多个gui。例如，考虑实时格式化显示退化的能力，其可能会利用时间历史、盒须图、表盘图等。在此类示例中，一个或多个gui可能会提供风险级别指标，所述风险级别指标可基于目标钻井和/或偏移钻井数据，例如，以发出有关马达严重退化的警报。作为一个示例，系统可以用于实时格式化效率显示(例如，时间历史、盒须图、表盘图等)，所述显示可以包括基于目标钻井和/或偏移钻井数据的风险级别(例如，以推荐合适的钻井参数等)。
[0245]
如所阐释的，系统可以提供关于一个或多个钻井参数的选择、推荐等(例如，考虑参数咨询系统等)。如所阐释的，系统可以提供手动、半自动和/或自动控制。例如，系统可以可操作地联接到autorop系统等。
[0246]
图53示出了方法5300的示例和系统5390的示例。在图53的示例中，所述方法可以包括用于在由钻柱执行的钻井作业期间接收实时数据的接收框5310，所述钻柱包括由预期性能曲线表征的泥浆马达和钻头；用于至少部分地基于实时数据确定钻柱的实际性能的判断框5320；用于至少部分地基于实时数据和泥浆马达退化模型来预测钻柱的退化性能的预测框5330；以及用于基于实际性能与退化性能的比较来更新预期性能曲线的更新框5340。
[0247]
在图53的示例中，系统5390包括一个或多个信息存储装置5391、一个或多个计算机5392、一个或多个网络5395以及指令5396。关于所述一个或多个计算机5392，每个计算机
可以包括一个或多个处理器(例如，或处理核心)5393和用于存储指令5396的存储器5394，所述指令例如可以由所述一个或多个处理器中的至少一个执行。作为一个示例，计算机可以包括一个或多个网络接口(例如，有线或无线)、一个或多个图形卡、显示接口(例如，有线或无线)等。
[0248]
方法5300与各种计算机可读介质块5311、5321、5331和5341(例如，crm块)一起被示出。这些块可用于执行方法5300的一个或多个动作。例如，考虑图53的系统5390和指令5396，所述指令可以包括crm块5311、5321、5331和5341中的一者或多者的指令。
[0249]
如所提到的，一种或多种机器学习技术可用于增强过程操作、过程操作环境、通信框架等。如所阐释的，可以经由通信框架的操作来生成各种类型的信息，其中此类信息可用于训练一种或多种类型的机器学习模型以生成一个或多个已训练的机器学习模型，所述机器学习模型可部署在一个或多个框架、环境中。
[0250]
至于机器学习模型的类型，考虑支持向量机(svm)模型、k-最近邻(knn)模型、集成分类器模型、神经网络(nn)模型等中的一种或多种。作为一个示例，机器学习模型可以是深度学习模型(例如，深度玻尔兹曼机、深度信念网络、卷积神经网络、堆叠自动编码器等)、集成模型(例如，随机森林、梯度提升机、自助集成、自适应提升、堆叠泛化、梯度提升回归树等)、神经网络模型(例如，径向基函数网络、感知器、反向传播、霍普菲尔德网络等)、正则化模型(例如，岭回归、最小绝对收缩和选择算子、弹性网、最小角度回归)、规则系统模型(例如，立体派、一规则、零规则、重复增量修剪减少误差)、回归模型(例如，线性回归、普通最小二乘回归、逐步回归、多元自适应回归样条、本地散点平滑估计、逻辑回归等)、贝叶斯模型(例如，朴素贝叶斯、平均依赖估计量、贝叶斯信念网络、高斯朴素贝叶斯、多项式朴素贝叶斯、贝叶斯网络)、决策树模型(例如，分类与回归树、迭代二叉树3代、c4.5、c5.0、卡方自动交互检测、决策树桩、条件决策树、m5)、降维模型(例如，主成分分析、偏最小二乘回归、萨蒙映射、多维尺度、投影追踪、主成分回归、偏最小二乘判别分析、混合判别分析、二次判别分析、正则化判别分析、灵活判别分析、线性判别分析等)、实例模型(例如，k-最近邻、学习向量量化、自组织映射，局部加权学习等)、聚类模型(例如，k-均值、k-中值、期望最大化、层次聚类等)等。
[0251]
作为一个示例，可以使用具有库、工具箱等的计算框架来构建机器模型，诸如例如matlab框架的那些(马萨诸塞州纳蒂克市的mathworks有限公司)。matlab框架包括提供监督和非监督机器学习算法的工具箱，包括支持向量机(svm)、提升和装袋决策树、k-最近邻(knn)、k-均值、k-中心点、层次聚类、高斯混合模型和隐马尔可夫模型。另一个matlab框架工具箱是深度学习工具箱(dlt)，其提供用于使用算法、预训练模型和应用程序来设计和实现深度神经网络的框架。dlt提供卷积神经网络(卷积网、cnn)和长短期记忆(lstm)网络来对图像、时间序列和文本数据进行分类和回归。dlt包括用于使用自定义训练循环、共享权重和自动微分构建网络架构(诸如生成对抗网络(gan)和孪生网络)的特征。dlt用于与各种其他框架进行模型交换。
[0252]
作为一个示例，可以实施tensorflow框架(加利福尼亚州山景城市的谷歌有限责任公司)，这是用于数据流编程的开源软件库，包括符号数学库，可以为可包括神经网络的机器学习应用实施所述开源软件库。作为一个示例，可以实施caffe框架，其是伯克利ai研究中心(bair)(加利福尼亚州的加州大学伯克利分校)开发的dl框架。作为另一个示例，考
虑使用python编程语言的scikit平台(例如，scikit-learn)。作为一个示例，可以使用诸如apollo ai框架的框架(德国apollo.ai有限责任公司)。作为一个示例，可以使用诸如pytorch框架的框架(加利福尼亚州门洛帕克市的facebook有限公司的facebook ai研究实验室(fair))。
[0253]
作为一个示例，训练方法可以包括可以对数据集进行操作以训练ml模型的各种动作。作为一个示例，数据集可以分为训练数据和测试数据，其中测试数据可以用于评估。一种方法可以包括参数和最佳参数的交叉验证，可以为模型训练提供这些参数。
[0254]
tensorflow框架可以在多个cpu和gpu上运行(具有可选的cuda(加利福尼亚州圣克拉拉市的nvidia公司)和sycl(俄勒冈州比弗顿市的khronos group有限公司)扩展，用于图形处理单元(gpu)上的通用计算)。tensorflow可在64位linux、macos(加利福尼亚州库比蒂诺市的苹果有限公司)、windows(华盛顿州雷德蒙德市的微软公司)和移动计算平台上使用，所述移动计算平台包括基于android(加利福尼亚州山景城市的谷歌有限责任公司)和ios(苹果公司)操作系统的平台。
[0255]
tensorflow计算可以表示为有状态的数据流图；应注意，tensorflow这个名称源自此类神经网络对多维数据阵列执行的操作。此类阵列可以称为“张量”。
[0256]
作为一个示例，装置可以使用tensorflow lite(tfl)或其他类型的轻量级框架。tfl是一组支持装置上机器学习的工具，其中模型可以在移动、嵌入式和iot装置上运行。tfl针对装置上机器学习进行了优化，方法是通过解决延迟(没有往返服务器)、隐私(没有个人数据离开装置)、连接性(需要互联网连接)、大小(减少模型和二进制大小)和功耗(例如，高效推理和缺乏网络连接)。多平台支持，涵盖android和ios装置、嵌入式linux和微控制器。多种语言支持，包括java、swift、objective-c、c++和python。高性能，具有硬件加速和模型优化。机器学习任务可包括例如在多个平台上的图像分类、对象检测、姿势估计、问答、文本分类等。
[0257]
作为一个示例，一种系统可以提供一个或多个实时泥浆马达效率度量，其可以包括例如一个或多个退化度量。如所阐释，一种系统可以获取实时数据，将性能与基于估计的退化(例如，磨损等)的预测性能进行比较，并在马达用于钻井时更新马达的预期性能(例如，效率、寿命等)。
[0258]
作为一个示例，可以在钻井作业的规划阶段生成预期的性能曲线。例如，规划框架可以利用泥浆马达规格以及旨在根据期望的井筒轨迹提供期望井筒的钻井条件。在此类示例中，预期的性能曲线可以考虑或可以不考虑泥浆马达退化。作为一个示例，预期的性能曲线可以考虑泥浆马达磨损和/或钻头磨损和/或泥浆马达和钻头的总磨损。作为一个示例，可以在规划中使用可以预测性能退化的系统例如以生成更准确的预期性能曲线(例如，随着深度和/或时间而变的曲线)。如所阐释的，在实际钻井作业期间，可以获得实时数据，使得关于性能退化的预测可以比规划阶段中的预测更重要(例如，可以部分地基于模拟钻井等)。因此，用于预测性能退化的实时系统可以改进钻井作业，超过只通过规划提供的情况。如所阐释的，通过对性能退化的实时预测，可以实时控制钻井作业以实现一个或多个目的(例如，达到目标、到达行程终点、降低故障风险、减少npt等)。
[0259]
作为一个示例，可以在钻井作业期间更新预期的性能曲线，以使其不断完善。在钻井行程结束时，此类性能曲线可以反映实际性能并且可以了解性能的改进，例如，对于同一
井眼和/或另一个井眼(例如，至少部分钻出或待钻)中的一个或多个额外行程。
[0260]
作为一个示例，一种方法可以包括在由钻柱执行的钻井作业期间接收实时数据，所述钻柱包括由预期性能曲线表征的泥浆马达和钻头；至少部分地基于实时数据确定钻柱的实际性能；至少部分地基于实时数据和泥浆马达退化模型来预测钻柱的退化性能；以及基于实际性能与退化性能的比较来更新预期性能曲线。在此类示例中，泥浆马达退化模型可以预测泥浆马达的效率。例如，图50将系统5000示出为包括泥浆马达动力部分的替代降阶模型，其中部件可以包括一个或多个基于物理的模型和一个或多个数据驱动模型(例如，一个或多个机器学习模型)。在此类示例中，可以预测泥浆马达的退化，其可以是疲劳(例如，磨损等)的指示。
[0261]
如所阐释的，来自各种钻井行程的数据表明钻井长度与马达退化之间可能存在相关性，所述相关性可能是特定设备、油田等特有的。如所阐释的，可以利用各种数据，所述数据可以指示能量、功率等。如所阐释的，泥浆马达的计算出的标称rpm和泥浆马达的测量rpm可以用于确定各种性能度量。在预期钻井行程利用泥浆马达钻到特定距离(例如长度)的情况下，退化可能会改变此类预期。如所阐释的，一种系统可以用于实时地预测退化(例如，性能退化等)，所述退化可以告知钻井信息，特别是关于利用当前泥浆马达(例如，或泥浆马达与钻头组合)是否可以完成钻井行程(例如，达到特定距离)。
[0262]
作为一个示例，泥浆马达退化模型可以考虑泥浆马达的衬套的退化(例如，直接地和/或间接地)。在此类示例中，衬套可以包括弹性体材料。
[0263]
作为一个示例，一种方法可以包括以包括预测退化率的方式来预测退化的性能。利用退化率，可以估计未来的性能退化。作为一个示例，一种方法可以包括考虑过去的退化(例如，考虑累积退化等)。
[0264]
作为一个示例，一种方法可以包括生成泥浆马达退化的目标范围和/或生成泥浆马达效率的目标范围。
[0265]
作为一个示例，一种方法可以包括，如果退化性能超过退化性能阈值，则发出起钻(pooh)通知。此类方法可以用于在泥浆马达发生故障(例如，退化到无法操作的程度等)之前将泥浆马达从井眼中移除。如所阐释的，退化可能导致可能有害的钻柱行为(例如，振动、振荡等)。
[0266]
作为一个示例，一种方法可以包括将图形用户界面呈现到显示器，所述图形用户界面包括泥浆马达退化图形和泥浆马达效率图形。
[0267]
作为一个示例，一种方法可以包括将图形用户界面呈现到显示器，所述图形用户界面包括钻井作业的至少泥浆马达的剩余使用寿命相对于时间的图形。
[0268]
作为一个示例，一种方法可以包括将图形用户界面呈现到显示器，所述图形用户界面包括至少部分地基于实时数据的泥浆流率、压差、泥浆马达效率和当前状态的图形。
[0269]
作为一个示例，一种方法可以包括通过利用泥浆马达的计算出的标称rpm和泥浆马达的测量rpm来预测退化性能，其中泥浆马达的测量rpm小于泥浆马达的计算出的标称rpm。在此类示例中，计算出的标称rpm和测量rpm可以用于操作压差。作为一个示例，至少部分地由于泥浆马达的退化，测量rpm可能小于计算出的标称rpm。
[0270]
作为一个示例，一种方法可以包括接收包括地面数据和井下数据的实时数据。
[0271]
作为一个示例，一种方法可以包括至少部分地基于退化性能来发出控制信号。在
此类示例中，发出可以是向自动钻速控制器(例如，autorop控制器等)发出控制信号。
[0272]
作为一个示例，一种方法可以包括至少部分地基于退化的性能来识别潜在的故障类型。
[0273]
作为一个示例，一种系统可以包括：处理器；处理器能够存取的存储器；处理器可执行指令，所述处理器可执行指令存储在所述存储器中并可由处理器执行以指示所述系统进行以下操作：在由钻柱执行的钻井作业期间接收实时数据，所述钻柱包括由预期性能曲线表征的泥浆马达和钻头；至少部分地基于实时数据确定钻柱的实际性能；至少部分地基于实时数据和泥浆马达退化模型来预测钻柱的退化性能；以及基于实际性能与退化性能的比较来更新预期性能曲线。
[0274]
作为一个示例，一个或多个计算机可读介质可以包括计算机可执行指令，所述计算机可执行指令可由系统执行以指示所述系统进行以下操作：在由钻柱执行的钻井作业期间接收实时数据，所述钻柱包括由预期性能曲线表征的泥浆马达和钻头；至少部分地基于实时数据确定钻柱的实际性能；至少部分地基于实时数据和泥浆马达退化模型来预测钻柱的退化性能；以及基于实际性能与退化性能的比较来更新预期性能曲线。
[0275]
作为一个示例，一种计算机程序产品可以包括一个或多个计算机可读存储介质，所述一个或多个计算机可读存储介质可以包括处理器可执行指令以指示计算系统执行一种或多种方法和/或一种方法的一个或多个部分。
[0276]
在一些实施方案中，一种或多种方法可以由计算系统执行。图54示出了可以包括一个或多个计算系统5401-1、5401-2、5401-3和5401-4的系统5400的示例，所述一个或多个计算系统可以经由一个或多个网络5409可操作地联接，所述网络可以包括有线和/或无线网络。
[0277]
作为一个示例，系统可以包括单独的计算机系统或分布式计算机系统的布置。在图54的示例中，计算机系统5401-1可以包括一个或多个模块5402，所述一个或多个模块可以是或可以包括例如可执行以实施各种任务(例如，接收信息、请求信息、处理信息、模拟、输出信息等)的处理器可执行指令。
[0278]
作为一个示例，模块可以独立地或与一个或多个处理器5404协同地执行，所述一个或多个处理器(例如，经由缆线、无线地等)可操作地联接到一个或多个存储介质5406。作为一个示例，所述一个或多个处理器5404中的一个或多个可以可操作地联接到一个或多个网络接口5407中的至少一个。在此类示例中，计算机系统5401-1可以例如经由一个或多个网络5409传输和/或接收信息(例如，考虑互联网、专用网络、蜂窝网络、卫星网络等中的一者或多者)。
[0279]
作为一个示例，计算机系统5401-1可以从一个或多个其他装置接收信息和/或将信息传输到一个或多个其他装置，所述一个或多个其他装置可以是或可以包括例如计算机系统5401-2中的一个或多个等。装置可以位于与计算机系统5401-1不同的物理位置。作为一个示例，位置可以是例如处理设施位置、数据中心位置(例如，服务器场等)、钻机位置、井场位置、井下位置等。
[0280]
作为一个示例，处理器可以是或可以包括微处理器、微控制器、处理器模块或子系统、可编程集成电路、可编程门阵列或另一种控制或计算装置。
[0281]
作为一个示例，存储介质5406可以实现为一个或多个计算机可读或机器可读存储
介质。作为一个示例，存储装置可以分布在计算系统和/或附加计算系统的多个内部和/或外部机壳内和/或其之间。
[0282]
作为一个示例，一个或多个存储介质可包括一种或多种不同形式的存储器，包括：半导体存储器装置，诸如动态或静态随机存取存储器(dram或sram)、可擦除和可编程只读存储器(eprom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)和快闪存储器；磁盘，诸如固定磁盘、软盘和可移动磁盘；其他磁介质，包括磁带；光学介质，诸如光盘(cd)或数字视频盘(dvd)、blueray盘或其他类型的光学存储装置；或其他类型的存储装置。
[0283]
作为一个示例，一个或多个存储介质可以位于运行机器可读指令的机器中，或者位于远程站点，可以通过网络从该远程站点下载机器可读指令以供执行。
[0284]
作为一个示例，系统(诸如例如计算机系统)的各种部件可以以硬件、软件或硬件和软件两者的组合(例如，包括固件)来实施，包括一个或多个信号处理电路和/或专用集成电路。
[0285]
作为一个示例，一种系统可以包括处理设备，所述处理设备可以是或可以包括通用处理器或专用芯片(例如，或芯片组)，诸如asic、fpga、pld或其他适当的装置。
[0286]
图55示出计算系统5500的示例的部件和具有网络5520的联网系统5510的示例。系统5500包括一个或多个处理器5502、存储器和/或存储部件5504、一个或多个输入和/或输出装置5506以及总线5508。在示例性实施方案中，指令可以存储在一个或多个计算机可读介质(例如，存储器/存储部件5504)中。此类指令可以由一个或多个处理器(例如，一个或多个处理器5502)经由通信总线(例如，总线5508)读取，所述通信总线可以是有线的或无线的。所述一个或多个处理器可以执行此类指令以(全部或部分地)实现一个或多个属性(例如，作为方法的一部分)。用户可以经由i/o装置(例如，装置5506)查看来自过程的输出并与过程进行交互。在示例性实施方案中，计算机可读介质可以是存储部件，诸如物理存储器存储装置，例如芯片、芯片封装、存储卡等(例如，计算机可读存储介质)。
[0287]
在示例性实施方案中，部件可以分布在诸如网络系统5510中。网络系统5510包括部件5522-1、5522-2、5522-3、
……
5522-n。例如，部件5522-1可以包括一个或多个处理器5502，而一个或多个部件5522-3可以包括可由一个或多个处理器5502存取的存储器。此外，部件5522-2可以包括i/o装置以用于进行显示和可选地与方法进行交互。网络5520可以是或可以包括互联网、内联网、蜂窝网络、卫星网络等。
[0288]
作为一个示例，装置可以是包括用于信息通信的一个或多个网络接口的移动装置。例如，移动装置可以包括无线网络接口(例如，可经由ieee 802.11、etsi gsm、bluetooth、卫星等操作)。作为一个示例，移动装置可以包括多个部件，诸如主处理器、存储器、显示器、显示图形电路(例如，可选地包括触摸和手势电路)、sim插槽、音频/视频电路、运动处理电路(例如，加速度计、陀螺仪)、无线lan电路、智能卡电路、传输器电路、gps电路和电池。作为一个示例，移动装置可以被配置为蜂窝电话、平板计算机等。作为一个示例，可以使用移动装置来(例如，全部或部分地)实现方法。作为一个示例，系统可包括一个或多个移动装置。
[0289]
作为一个示例，系统可以为分布式环境，例如所称的“云”环境，其中各种装置、部件等交互以用于数据存储、通信、计算等目的。作为一个示例，装置或系统可以包括用于经由互联网(例如，在经由一个或多个互联网协议进行通信的情况下)、蜂窝网络、卫星网络等
中的一者或多者进行信息通信的一个或多个部件。作为一个示例，方法可以在分布式环境中实现(例如，全部或部分地作为基于云的服务)。
[0290]
作为一个示例，信息可以从显示器(例如，考虑触摸屏)输入、输出到显示器或其两者。作为一个示例，可以将信息输出到投影仪、激光装置、打印机等，使得可以查看信息。作为一个示例，可以立体地或全息地输出信息。至于打印机，考虑2d或3d打印机。作为一个示例，3d打印机可包括可输出以构建3d对象的一种或多种物质。例如，可以将数据提供给3d打印机以构建地下地层的3d表示。作为一个示例，可以在3d中构建层(例如，地平线等)，在3d中构建地质体等。作为一个示例，可以在3d中构建井眼、裂缝等(例如，作为正结构、作为负结构等)。
[0291]
虽然上面仅详细描述了几个示例性实施方案，但是本领域技术人员将容易理解，在示例性实施方案中可以进行许多修改。因此，所有这样的修改旨在包括在如所附权利要求中所限定的本公开的范围内。在权利要求中，装置加功能的条款旨在覆盖本文描述为执行所列举功能的结构，不仅包括结构等效物，还包括等效结构。因此，尽管钉子和螺钉可能不是结构等效物，因为钉子采用圆柱形表面来将木制零件固定在一起，而螺钉采用的是螺旋形表面，但是在紧固木制零件的环境下，钉子和螺钉可以是等效结构。

技术特征：
1.一种方法(5300)，其包括：在由钻柱执行的钻井作业期间接收实时数据，所述钻柱包括由预期性能曲线表征的泥浆马达和钻头(5310)；至少部分地基于所述实时数据确定所述钻柱的实际性能(5320)；至少部分地基于所述实时数据和泥浆马达退化模型来预测所述钻柱的退化性能(5330)；以及基于所述实际性能与所述退化性能的比较来更新所述预期性能曲线(5340)。2.如权利要求1所述的方法，其中所述泥浆马达退化模型预测所述泥浆马达的效率。3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述泥浆马达退化模型考虑了所述泥浆马达的衬套的退化，可选地，其中所述衬套包括弹性体材料。4.如任一前述权利要求所述的方法，其中预测退化性能包括预测退化率。5.如任一前述权利要求所述的方法，其包括生成所述泥浆马达的目标退化范围和/或生成所述泥浆马达的目标效率范围。6.如任一前述权利要求所述的方法，其包括，如果所述退化性能超过退化性能阈值，则发出起钻(pooh)通知。7.如任一前述权利要求所述的方法，其包括将图形用户界面呈现到显示器，所述图形用户界面包括泥浆马达退化图形和泥浆马达效率图形。8.如任一前述权利要求所述的方法，其包括将图形用户界面呈现到显示器，所述图形用户界面包括所述钻井作业的至少所述泥浆马达的剩余使用寿命相对于时间的图形。9.如任一前述权利要求所述的方法，其包括将图形用户界面呈现到显示器，所述图形用户界面包括至少部分地基于所述实时数据的泥浆流率、压差、泥浆马达效率和当前状态的图形。10.如任一前述权利要求所述的方法，其中预测退化性能包括利用所述泥浆马达的计算出的标称rpm和所述泥浆马达的测量rpm，其中所述泥浆马达的所述测量rpm小于所述泥浆马达的所述计算出的标称rpm，其中所述计算出的标称rpm和所述测量rpm是针对操作压差，并且其中至少部分地由于所述泥浆马达的退化，所述测量rpm小于所述计算出的标称rpm。11.如任一前述权利要求所述的方法，其中所述实时数据包括地面数据和井下数据。12.如任一前述权利要求所述的方法，其包括至少部分地基于所述退化性能发出控制信号，可选地，其中所述发出向自动钻速控制器发出所述控制信号。13.如任一前述权利要求所述的方法，其包括至少部分地基于所述退化性能来识别潜在的故障类型。14.一种系统(5390)，其包括：处理器(5393)；所述处理器能够存取的存储器(5394)；处理器可执行指令(5396)，所述处理器可执行指令存储在所述存储器中并且能够由所述处理器执行以指示所述系统进行以下操作：在由钻柱执行的钻井作业期间接收实时数据，所述钻柱包括由预期性能曲线表征的泥浆马达和钻头(5311)；
至少部分地基于所述实时数据确定所述钻柱的实际性能(5321)；至少部分地基于所述实时数据和泥浆马达退化模型来预测所述钻柱的退化性能(5331)；以及基于所述实际性能与所述退化性能的比较来更新所述预期性能曲线(5341)。15.一种计算机程序产品，其包括用于指示计算系统执行根据权利要求1至13中任一项所述的方法的计算机可执行指令。

技术总结
一种方法可以包括：在由钻柱执行的钻井作业期间接收实时数据，所述钻柱包括由预期性能曲线表征的泥浆马达和钻头；至少部分地基于所述实时数据确定所述钻柱的实际性能；至少部分地基于所述实时数据和泥浆马达退化模型来预测所述钻柱的退化性能；以及基于所述实际性能与所述退化性能的比较来更新所述预期性能曲线。线。线。


技术研发人员：申跃林 张正昕 陈玮 陈震宇 S
受保护的技术使用者：吉奥奎斯特系统公司
技术研发日：2021.12.03
技术公布日：2023/8/21