背景技術：

1、儲層可以是地下地層，其可以至少部分地以其孔隙率和流體鉆進速率為特征。作為示例，儲層可以是諸如沉積盆地的盆地的一部分。盆地可以是沉積物積聚在其中的凹陷(例如，由板塊構造活動、下沉等引起)。作為示例，在烴源巖與適當的埋藏深度和持續時間組合出現的情況下，石油系統可以在盆地內開發，這可以形成包括烴流體(例如，油、氣等)的儲層。在儲層包括可生產的烴流體的情況下，在一個或多個井場鉆探的一個或多個井可以提供這種烴流體的生產。

2、井場處的操作涉及使用許多不同工具和設備的一系列活動。在規劃和操作期間，井場團隊決定在執行各種井施工任務時將什么參數用于設備，這可能取決于諸如設備的狀況、地層的特性、目標等因素。例如，如果遇到粘滑狀況，則可以控制設備以降低鉆壓(wob)并增加鉆頭的旋轉速度(例如，鉆頭rpm)；注意，鉆頭可以經由一個或多個機構(例如，頂部驅動器、泥漿馬達等)旋轉。

3、有經驗的人員知道如何設置適當的參數、與不同參數值相關聯的權衡以及不同參數如何導致不同結果的許多知識。因此，經驗較少的人員可能沒有與經驗人員做出相同決策的經驗。并且，即使在有經驗的團隊中，團隊的理解也基于其自己的經驗，并且可能不適合每種情況。因此，實際實施以執行現場操作的參數可能以可能導致不一致的結果和質量的方式變化。例如，在兩個團隊正在操作鉆機以在共同儲層的兩個不同井場處鉆出兩個不同井眼的情況下，取決于專業知識、慣例等，所選擇的參數和/或參數值可能不同，這可能導致所得井眼的差異，這可能涉及井眼質量。可以使用各種度量中的一個或多個來確定鉆孔質量。例如，考慮鉆孔穩定性(例如，地質力學穩定性)、儲層接觸量、相對于計劃的鉆孔軌跡等中的一個或多個。井眼質量可能會影響完井，包括完井操作和完井設備，以及烴流體的生產。

技術實現思路

1、一種方法可以包括基于指示鉆機狀態和地層特性的數據并且基于操作參數值的基于突變的優化來生成最優操作窗口(oow)，該oow指定使用鉆機現場處的設備的鉆井操作的操作參數值。該方法還可以包括指示控制系統使用鉆機現場處的設備根據oow執行鉆井操作。一種系統可以包括:至少一個處理器；至少一個處理器中的至少一個處理器可訪問的存儲器；處理器可執行指令，所述處理器可執行指令存儲在所述存儲器中并且可執行以指示所述系統:基于指示鉆機狀態和地層特性的數據，并且基于操作參數值的基于突變的優化，生成最優操作窗口(oow)，所述最優操作窗口指定用于使用鉆機現場處的設備的鉆井操作的操作參數值。該系統還可以包括用于指示控制系統使用鉆機現場處的設備根據oow執行鉆井操作的指令。一個或多個非暫時性計算機可讀存儲介質可以包括處理器可執行指令，以指示計算系統:基于指示鉆機狀態和地層特性的數據，并且基于操作參數值的基于突變的優化，生成最佳操作窗口(oow)，該oow指定使用鉆機現場處的設備的鉆井操作的操作參數值。一個或多個非暫時性計算機可讀存儲介質還可以包括用于指示控制系統使用鉆機現場處的設備根據oow執行鉆井操作的指令。還公開了各種其他裝置、系統、方法等。

2、提供本
技術實現要素：
以介紹下面在詳細描述中進一步描述的概念的選擇。本發明內容不旨在標識所要求保護的主題的關鍵或必要特征，也不旨在用于幫助限制所要求保護的主題的范圍。

技術特征：

1.一種方法，包括：

2.根據權利要求1所述的方法，其中生成所述oow包括:訪問多個井的偏移井數據。

3.根據權利要求2所述的方法，包括關于所述地層特性對所述偏移井數據執行地層對齊。

4.根據權利要求1所述的方法，其中所述數據包括表面傳感器數據。

5.根據權利要求4所述的方法，其中所述數據還包括井下傳感器數據。

6.根據權利要求4所述的方法，其中所述鉆機狀態至少從所述地面傳感器數據導出。

7.根據權利要求1所述的方法，其中指示所述控制系統包括從多個不同的控制模式中選擇控制模式。

8.根據權利要求1所述的方法，其中所述指示所述控制系統包括:指示所述控制系統使用由所述oow指定的一個或多個設定點、一個或多個增益、或者一個或多個設定點和一個或多個增益進行操作。

9.根據權利要求1所述的方法，其中所述操作參數值的基于突變的優化包括調整兩個或更多個操作參數的值以優化所述鉆井操作，同時考慮一種或多種類型的風險。

10.根據權利要求9所述的方法，其中一種或多種類型的風險包括與沖擊和振動相關聯的風險。

11.根據權利要求9所述的方法，其中一種或多種類型的風險包括設備風險、鉆孔質量風險、鉆柱和地層相互作用風險、泥漿馬達劣化風險、旋轉導向系統(rss)風險以及鉆頭損壞風險、粘滑風險和硬研磨地層鉆井風險中的一個或多個。

12.根據權利要求1所述的方法，其中生成所述oow包括使用基于物理的模型、數據驅動模型以及混合的基于物理和數據驅動模型中的一個或多個。

13.根據權利要求1所述的方法，包括響應于指示所述控制系統，控制所述設備通過由鉆頭破壞地層的巖石來加深鉆孔。

14.根據權利要求1所述的方法，還包括在所述鉆井操作期間接收現場數據，并且至少部分地基于所述現場數據的至少一部分來修改所述oow。

15.一種系統，包括：

16.根據權利要求15所述的系統，其中所述處理器可執行指令包括可執行以指示所述系統執行以下操作的指令:在執行所述鉆井操作中的一個或多個鉆井操作期間接收現場數據，并且至少部分地基于所述現場數據的一部分來調整所述oow。

17.根據權利要求16所述的系統，其中所述現場數據的部分指示用于生成所述oow的地層特性之一與所述oow的特定鉆井區域的實際地層特性之間的差異。

18.根據權利要求15所述的系統，其中所述處理器可執行指令包括可執行以指示所述系統執行以下操作的指令:生成用于控制系統的命令，其中所述命令包括一個或多個設定點、一個或多個增益、或者一個或多個設定點和一個或多個增益，其中一個或多個增益包括至少一個自動控制器增益。

19.根據權利要求15所述的系統，其中所述處理器可執行指令包括可執行以指示所述系統執行以下操作的指令:生成用于控制系統的命令，其中所述命令包括用于鉆進速率(rop)控制模式的rop設定點命令和用于鉆壓(wob)控制模式的wob設定點命令中的一個或多個。

20.一個或多個非暫時性計算機可讀存儲介質，包括處理器可執行指令以指示計算系統：

技術總結
一種方法可以包括基于指示鉆機狀態和地層特性的數據并且基于操作參數值的基于突變的優化，生成最優操作窗口(OOW)，該最優操作窗口指定使用鉆機現場處的設備的鉆井操作的操作參數值；以及指示控制系統使用鉆機現場處的設備根據OOW執行鉆井操作。

技術研發人員：陳瑋,Z·張,Y·沈,T·H·阮,G·斯科夫,黃先祥,陳震宇,于濤,N·威克斯
受保護的技術使用者：地質探索系統公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24