(12) Translation of european patent specification (11) NO/EP 29723 B1 (19) NO NORWAY (1) Int Cl. E21B 47/06 (12.01) G01K 7/42 (06.01) G06F 7/44 (06.01) Norwegian Industrial Property Office (21) Translation Published 16.02.22 (80) Date of The European Patent Office Publication of the Granted Patent 1..07 (86) European Application Nr. 1129042.7 (86) European Filing Date 11.11.2 (87) The European Application s Publication Date 13.0.29 (84) Designated Contracting States: AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR (73) Proprietor Schlumberger Technology B.V., Parkstraat 83-89, 214 JG The Hague, NL- Nederland (72) Inventor Parry, Andrew, 18 Rue Oger, 92340 Bourg la Reine, FR-Frankrike Zielinska, Barbara, 27 avenue du Moulin de la Planche, 911 Palaiseau, FR-Frankrike Bolchover, Paul, c/o Schlumberger Technologies (Beijing) Ltd.8th Floor, Innovation Plaa ATsinghua Science Park, Beijing 0084, CN-Kina (74) Agent or Attorney Bryn Aarflot AS, Postboks 449 Sentrum, 04 OSLO, Norge (4) Title Dynamic prediction of downhole temperature distributions (6) References Cited: WO-A1-00/0071 WO-A1-0/03944 GB-A- 2 399 418
Enclosed is a translation of the patent claims in Norwegian. Please note that as per the Norwegian Patents Acts, section 66i the patent will receive protection in Norway only as far as there is agreement between the translation and the language of the application/patent granted at the EPO. In matters concerning the validity of the patent, language of the application/patent granted at the EPO will be used as the basis for the decision. The patent documents published by the EPO are available through Espacenet (http://worldwide.espacenet.com) or via the search engine on our website here: https://search.patentstyret.no/ NO/EP29723
NO/EP29723 1 P A T E N T K R A V 1. Fremgangsmåte for å forutsi en temperaturfordeling i et borehullfluid i løpet av et borescenario, fremgangsmåten omfattende å: definere en første modell for å forutsi en første temperaturfordeling forbundet med et simulert borehullfluidvolum som en funksjon av et første parametersett; definere en andre modell for å forutsi en temperaturfordeling for en simulert formasjon som en funksjon av et andre parametersett; definere et borescenario som simulerer en operasjon i hvilken en dybde av en nedihullsende av en simulert borestreng endres mens borescenariet fremskrider; og bestemme et første sett forutsagte temperaturfordelinger basert på den første modellen og den andre modellen, det første settet forutsagte temperaturfordelinger beskriver temperaturfordelinger for det simulerte borehullfluidvolumet mens borescenariet fremskrider. 1 2. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, ytterligere omfattende å: identifisere et beregningsdomene forbundet med borescenariet; og oppdele beregningsdomenet inn i en flerhet subdomener, flerheten subdomener omfattende et første borehullfluidsubdomene, et borestrengsubdomene, et andre borehullfluidsubdomene, og et formasjonsubdomene. 2 3 3. Fremgangsmåte i henhold til krav 2, der å bestemme det første settet forutsagte temperaturfordelinger innbefatter å anvende en numerisk løsningsfremgangsmåte med hensyn til det første borehullfluidsubdomenet, den numeriske løsningsfremgangsmåten omfattende å: definere en maske svarende til det første borehullfluidsubdomenet, masken har en flerhet maskeelementer, hver av flerheten maskeelementer innbefatter en aksiell dimensjon; bestemme en første én av det første settet forutsagte temperaturfordelinger ved et første tidstrinn, den første forutsagte temperaturfordelingen innbefattende en flerhet første forutsagte temperaturfordelinger, hver av flerheten første forutsagte temperaturer svarende til én av flerheten maskeelementer; forflytte den simulerte borestrengen under operasjonen i henhold til en valgt penetrasjonshastighet, å forflytte den simulerte borestrengen omfattende å: (1) rykke frem den simulerte borestrengen dersom den valgte penetrasjonshastigheten er positiv, der å rykke frem den simulerte
NO/EP29723 2 borestrengen innbefatter å øke størrelsen av det første borehullfluidsubdomenet; og/eller (2) tilbaketrekke den simulerte borestrengen dersom den valgte penetrasjonshastigheten er negativ, der å tilbaketrekke den simulerte borestrengen innbefatter å redusere størrelsen av det første borehullfluidsubdomenet og definere et stilleståendefluidsubdomene svarende til et borehullfluidvolum lokalisert nedenfor den tilbaketrekkende simulerte borestrengen, der flerheten maskeelementer innbefatter én eller flere maskeelementer forbundet med det stilleståendefluidsubdomenet; og romlig forflytte flerheten første forutsagte temperaturer og bruke den romlig forflyttede flerheten første forutsagte temperaturer for å interpolere startverdier svarende til hver av flerheten maskeelementer ved et andre tidstrinn; og bestemme en andre én av det første settet forutsagte temperaturfordelinger ved det andre tidstrinnet. 1 2 4. Fremgangsmåte i henhold til hvilket som helst av kravene 1 3, der den første temperaturfordelingen svarer til et første transient globalt volum av det simulerte borhullfluidet, det det første transiente globale volumet er lokalisert innenfor den simulerte borestrengen, fremgangsmåten ytterligere omfattende å: definere en tredje modell for å forutsi en andre temperaturfordeling forbundet med borehullfluidvolumet som en funksjon av et tredje parametersett, der den andre temperaturfordelingen svarer til et andre transient globalt volum av det simulerte borehullfluidet, og der det andre transiente globale volumet er lokalisert innenfor en ringformet region definert mellom en utsideoverflate av den simulerte borestrengen og en overflate av den simulerte formasjonen; og definere en fjerde modell for å forutsi en temperaturfordeling forbundet med den simulerte borestrengen som en funksjon av et fjerde parametersett.. Fremgangsmåte i henhold til krav 4, der temperaturfordeling forbundet med den simulerte borestrengen forutsies ved å anvende en stabil tilstand løsning. 3 6. Fremgangsmåte i henhold til krav 4, der én eller flere parametere av det fjerde parametersettet varierer som en funksjon av en lokalisering på den simulerte borestrengen, den ene eller flere parameterne av det fjerde parametersettet innbefatter minst én av en tetthet for den simulerte borestrengen, en termisk ledningsevne for den simulerte borestrengen, og en spesifikk varmekapasitet for den simulerte borestrengen.
NO/EP29723 3 7. Fremgangsmåte i henhold til krav 3 eller 4, der én eller flere parametere av det tredje parametersettet varierer som en funksjon av en lokalisering i den simulerte formasjonen, den ene eller flere av parameterne av det tredje parametersetter innbefatter minst én av en tetthet for simulerte formasjonen, en termisk ledningsevne for den simulerte formasjonen og en spesifikk varmekapasitet for den simulerte formasjonen. 1 8. Fremgangsmåte i henhold til hvilket som helst av kravene 1 7, ytterligere omfattende å beregne én eller flere parametere av det første parametersettet som svar på å bestemme at en forutsagt temperaturfordeling fra det første settet forutsagte temperaturfordelinger overstiger en forhåndsbestemt terskel, der den éne eller flere parameterne av det første parametersettet varierer som en funksjon av en lokalisering i borehullet, en sammensetning av borehullfluidet, og tid, der den éne eller flere parameterne av det første parametersettet innbefatter minst én av en tetthet for det simulerte borehullfluidet, en reologisk konstant forbundet med det simulerte borehullfluidet, en termisk ledningsevne for det simulerte borehullfluidet, og en spesifikk varmekapasitet for det simulerte borehullfluidet, der minst én av de én eller flere parameterne av det første parametersettet er en funksjon av trykk og temperatur og/eller beregnes ved en lavere frekvens enn en frekvens forbundet med å bestemme det første settet med forutsagte temperaturfordelinger. 9. Fremgangsmåte i henhold til hvilket som helst av kravene 1, der den andre modellen inkluderer en lineær, partiell differensialmodelligning. 2. Fremgangsmåte i henhold til hvilket som helst av kravene 1 6, der en penetrasjonsradius svarende til en stabil tilstand løsning forbundet med den simulerte formasjonen er en funksjon av minste én av dybde og tid, funksjonen innbefatter minst én av en funksjon av en mengde tid som har forløpt siden en borefluidsirkulasjonsoperasjon begynte, og en funksjon av en mengde tid som har forløpt siden en nedihullsende av borestrengen hadde rykket frem forbi en forhåndsbestemt dybde. 3 11. Fremgangsmåte i henhold til krav 3, ytterligere omfattende å utføre en flerhet tidsbaserte iterasjoner av den numeriske løsningsfremgangsmåten, flerheten iterasjoner svarende til forflytningen av den simulerte borestrengen.
NO/EP29723 4 12. Fremgangsmåte i henhold til krav 3 eller 11, der å rykke frem den simulerte borestrengen innbefatter å: legge til minst ett maskeelement til flerheten maskeelementer dersom den valgte penetrasjonshastigheten er positiv; og/eller fjerne minst ett maskelement fra flerheten maskeelementer dersom den valgte penetrasjonshastigheten er negativ. 13. Fremgangsmåte i henhold til hvilket som helst av kravene 3, 11 og 12, der å forflytte den simulerte borestrengen innbefatter å: utvide den aksielle dimensjonen av én eller flere av flerheten maskeelementer dersom den valgte penetrasjonshastigheten er positiv; og/eller sammentrekke den aksielle dimensjonen av én eller flere av flerheten maskeelementer dersom den valgte penetrasjonshastigheten er negativ. 1 14. Fremgangsmåte i henhold til hvilket som helst av kravene 3 og 11 13, ytterligere omfattende å bestemme en tredje én av det første settet forutsagte temperaturfordelinger ved et tredje tidstrinn, der operasjonen innbefatter en avstengingsoperasjon mellom de andre og tredje tidstrinnene, og der, ved det tredje tidstrinnet, innbefatter den første modellen en lineær, partiell differensialmodelligning. 1. Fremgangsmåte i henhold til hvilket som helst av kravene 3 og 11 14, der den numeriske fremgangsmåten innbefatter minst én fremgangsmåte valgt fra en gruppe bestående av en endelig differanse fremgangsmåte, en endelig element fremgangsmåte, en endelig volum fremgangsmåte, og en spektralelement fremgangsmåte. 2 3 16. Fremgangsmåte for å forutsi en temperatur i et borehullfluid i et borehull, fremgangsmåten omfattende å: identifisere et beregningsdomene forbundet med borescenariet; oppdele beregningsdomenet inn i en flerhet subdomener, flerheten subdomener omfattende et første borehullfluidsubdomene, et borestrengsubdomene, et andre borehullfluidsubdomene, og et formasjonsubdomene; definere en flerhet modeller, hver av flerheten modeller svarende til én av flerheten subdomener, der flerheten modeller respektivt forutsier temperaturfordelinger forbundet med flerheten subdomener som funksjon av et parametersett; definere en første maske svarende til det første borehullfluidsubdomenet, der den første masken innbefatter en flerhet maskeelementer;
NO/EP29723 1 definere et borescenario som simulerer en operasjon i hvilken en dybde av en nedihullsende av en simulert borestreng endres mens borescenariet fremskrider, borescenariet innbefatter en valgt forflytningsparameter som endres i henhold til endringen i dybden av nedihullsenden av den simulerte borestrengen; bestemme en første forutsagt temperaturfordeling ved et første tidstrinn basert på en første estimert løsning av flerheten modeller, den første forutsagte temperaturfordelingen beskriver en første temperturfordeling forbundet med det første borhullfluidsubdomenet, der den valgte forflytningsparameteren har en første verdi ved det først tidstrinnet; og bestemme en andre forutsagt temperaturfordeling ved et andre tidstrinn basert på en andre estimert løsning av flerheten modeller, den andre forutsagte temperaturfordelingen beskriver en andre temperaturfordeling forbundet med det første borehullfluidsubdomenet, der den valgte forflytningsparameteren har en andre, og forskjellig, verdi ved det andre tidstrinnet, og der, ved det andre tidstrinnet, modifiseres den første masken basert på en forskjell mellom den andre verdien av forflytningsparameteren og den første verdien av forflytningsparameteren. 17. Fremgangsmåte i henhold til krav 16, der hver av flerheten maskeelementer innbefatter en aksiell dimensjon, og der den aksielle dimensjonen for én eller flere av flerhetene maskeelementer har en første verdi ved det første tidstrinnet og en andre, og forskjellig, verdi ved det andre tidstrinnet. 2 18. Fremgangsmåte i henhold til krav 16 eller 17, ytterligere omfattende å: legge til minst ett maskeelement til flerheten maskeelementer dersom forskjellen mellom den andre verdien av forflytningsparameteren og den første verdien av forflytningsparameteren er positiv; og/eller fjerne minst ett maskeelement fra flerheten maskelementer dersom forskjellen mellom den andre verdien av forflytningsparameteren og den første verdien av forflytningsparameteren er negativ. 3 19. Fremgangsmåte i henhold til hvilket som helst av kravene 16 18, ytterligere omfattende å: definere en andre maske svarende til formasjonsubdomenet; bestemme en tredje forutsagt temperaturfordeling ved det første tidstrinnet basert på den første estimerte løsningen av flerheten modeller, der den tredje forutsagte temperaturfordelingen beskriver en første temperaturfordeling forbundet med formasjonsubdomenet; og
NO/EP29723 6 bestemme en fjerde forutsagt temperaturfordeling ved det andre tidstrinnet basert på den andre estimerte løsningen av flerheten modeller, der den fjerde forutsagte temperaturfordelingen beskriver en andre temperaturfordeling forbundet med formasjonsubdomenet, der modellen svarende til formasjonsubdomenet innbefatter en lineær, partiell differensialmodelligning.. Fremgangsmåte i henhold til hvilket som helst av kravene 16 19, der forflytningsparameteren endres i henhold til en valgt penetrasjonshastighet. 1 21. Fremgangsmåte i henhold til hvilket som helst av kravene 16, flerheten modeller omfatter: en første transientadveksjonligning svarende til det første borehullfluidsubdomenet; en andre transientadveksjonligning svarende til det andre borehullfluidsubdomenet; en første transientledningligning svarende til formasjonsubdomenet; og en andre transientledningligning svarende til borestrengsubdomenet. 22. Fremgangsmåte i henhold til hvilket som helst av kravene 16 21, der å bestemme den første og andre forutsagte temperaturfordelingene omfatter å anvende en numerisk løsningsfremgangsmåte for å bestemme den første estimert løsningen på flerheten modeller, der å utføre den numeriske løsningsfremgangsmåten omfatter å aggregere iterasjoner av den numeriske løsningsfremgangsåten for hver av flerheten subdomener. 2 23. Fremgangsmåte i henhold til hvilket som helst av kravene 16 22, der minst én forutsagt temperaturfordeling brukes til å forutsi én eller flere termiske stress innenfor den simulerte formasjonen, der den ene eller flere termiske stress brukes til å forutsi en stabilitet for borehullet. 3 24. Fremgangsmåte i henhold til hvilket som helst av kravene 16 23, ytterligere omfattende å utføre én eller flere tilleggsanalyser svarende til én eller flere tilleggsborescenarier, der den ene eller flere tilleggsanalysene utføres i parallell med en hovedanalyse svarende til borescenariet, der den ene eller flere tilleggsanalysene innbefatter en analyse svarende til en effekt av å stoppe sirkulasjon av borefluidet, der forutsagte temperaturfordelinger forbundet med den ene eller flere tilleggsanalysene plottes i et diagram ved siden av hovedanalysen svarende til borescenariet.
NO/EP29723 7 2. Fremgangsmåte i henhold til hvilket som helst av kravene 16 24, der en overgang mellom to operasjoner simuleres basert på et temperaturkriterium, der temperaturekriteriet bestemmes ved å sammenligne én eller flere forutsagte temperaturer fra en forutsagt temperaturfordeling ved en valgt nedihullslokasjon innenfor borestrengen med én eller flere forhåndsbestemte verdier. 1 26. Fremgangsmåte i henhold til hvilket som helst av kravene 16 2, ytterligere omfattende å lagre en forutsagt temperaturfordeling forbundet med den simulerte formasjonen når en forskjell mellom en temperatur fra den forutsagte temperaturfordeling og en uforstyrret formasjonstemperatur tilfredsstiller et valgt kriterium, der det valgte kriteriet er tilfredsstilt enten når temperaturforskjellen er større en enn forhåndsbestemt terskel, eller når temperaturforskjellen er større enn et fast forhold av en maksimumforskjell mellom temperaturen og den uforstyrrede formasjonstemperaturen ved en valgt dybde, der den lagrede forutsagte temperaturfordelingen ekstrapoleres utenfor en region forbundet med den lagrede forutsagte temperaturfordelingen, og der den ekstrapolerte temperaturfordelingen brukes til å beregne en forutsagt temperaturfordeling ved en påfølgende tidstrinn. 27. System for en bore en brønn innbefattende en beregningsinnretning omfattende en prosessor for å utføre en fremgangsmåte i henhold til hvilket som helst av de foregående krav, der systemet innbefatter minst én av en logging-under-boring (LWD) modul og en måling-under-boring (MWD) modul. 2 28. Fremgangsmåte i henhold til krav 27, der et borescenario simulerer en sanntids boreprosess med tilhørende parametere svarende til sanntidsdata innhentet med minst én av LWD modulen og MWD modulen, der sanntidsdataene oppdeles i deler av konstante operasjonsforhold før en beregning av en forutsagt temperaturfordeling utføres.