專(zhuān)利名稱(chēng)：改善工程系統(tǒng)決策和轉(zhuǎn)讓風(fēng)險(xiǎn)的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及工程系統(tǒng)決策，并且更具體地涉及一種用于工業(yè)工 程系統(tǒng)，諸如引擎、渦輪機(jī)以及鉆井設(shè)備的有效資產(chǎn)利用的主動(dòng)決策支 持和合約結(jié)構(gòu)，其調(diào)整了風(fēng)險(xiǎn)以及加強(qiáng)了機(jī)隊(duì)的風(fēng)除，并返回比例.
背景技術(shù)：
例如當(dāng)鉆探設(shè)施的經(jīng)濟(jì)租金(economic rent)可以超過(guò)豕lMM/天并 且產(chǎn)能利用率較高時(shí)，油和氣體鉆探設(shè)備的資產(chǎn)利用就非常重要.除了 其它的之外，鉆探設(shè)備的有效資產(chǎn)利用尤其包括l)獲得鉆探設(shè)備的正 確資財(cái)(portfolio),以對(duì)于給定概率的油藏幾何和數(shù)量而言能夠鉆探 正確的井孔；2)避免設(shè)備故障；3)鉆^徑的有效配置；4)可選鉆探 路徑的有效配置；5)提供鉆探速度決策支持；和6)提供鉆探能力，其 包括對(duì)于費(fèi)用而言保證的物理和財(cái)務(wù)性能.

發(fā)明內(nèi)容
提供一種通過(guò)在鉆探選擇、設(shè)置和搮作中更多的改進(jìn)跨越許多分離 決策中的差別數(shù)值創(chuàng)建的可能性而不是風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也大大減少非常昂貴 的油田故陣鉆孔的頻率，來(lái)增加機(jī)隊(duì)鉆探設(shè)備的平均產(chǎn)量的系統(tǒng)和方法
既是有利的，也是可以受益的.
如果該方法和系統(tǒng)能夠戰(zhàn)勝現(xiàn)存的工業(yè)慣例、根據(jù)通過(guò)集成決策支 持設(shè)施輔助的搮作鉆井資財(cái)選擇、鉆機(jī)資財(cái)選擇、鉆探設(shè)備配置、設(shè) 備檢測(cè)、管路傳感器上的設(shè)備、該設(shè)備和鉆探路徑的動(dòng)態(tài)搮作判決以及 合約激勵(lì)，以將風(fēng)險(xiǎn)分配給最好位于減少它們的股東，提供改善的風(fēng)險(xiǎn) 和回報(bào)(return)將是進(jìn)一步有利的.
簡(jiǎn)言之，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供一種改進(jìn)油井鉆探?jīng)Q策和轉(zhuǎn)讓財(cái)務(wù) 風(fēng)險(xiǎn)的系統(tǒng).該系統(tǒng)包括
交互決策支持計(jì)劃工具，其輔助用戶(hù)在鉆探油井的時(shí)候如何對(duì)該油 井進(jìn)行鉆探以及如何做出鉆探?jīng)Q策；和
多個(gè)傳感器，用于產(chǎn)生該交互決策支持計(jì)劃工具所使用的數(shù)據(jù)，以 將與鉆探油井的成本相關(guān)的財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)降低到低于不使用該交互決策支持 計(jì)劃工具時(shí)所能夠達(dá)到的水平，和/或?qū)⑴c鉆探油井的成本相關(guān)的財(cái)務(wù)回
報(bào)增加到高于不使用該交互決策支持計(jì)劃工具時(shí)所能夠達(dá)到的水平，這 樣就可以在多個(gè)鉆探搮作股東中以理想的方式分配財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)和/或財(cái)務(wù)
回報(bào)，其中這些股東合約性地持有部分的機(jī)隊(duì)資產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn).
根據(jù)另一實(shí)施例， 一種鉆探油井的方法包括提供交互決策支持計(jì)劃 工具，其輔助用戶(hù)在鉆探油井的時(shí)候如何對(duì)該油井進(jìn)行鉆探以及如何做 出鉆探?jīng)Q策，以將與鉆探油井的成本相關(guān)的財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)降低到低于不使用 該交互決策支持計(jì)劃工具時(shí)所能夠達(dá)到的水平，和/或?qū)⑴c鉆探油井的成 本相關(guān)的財(cái)務(wù)回報(bào)增加到高于不使用該交互決策支持計(jì)劃工具時(shí)所能夠 達(dá)到的水平，這樣就可以在多個(gè)鉆探採(cǎi)作股東中以理想的方式分配財(cái)務(wù) 風(fēng)險(xiǎn)和/或財(cái)務(wù)回報(bào)，其中這些股東合約性地持有部分的機(jī)隊(duì)資產(chǎn)的風(fēng) 險(xiǎn).
還根據(jù)另一實(shí)施例， 一種搮作工業(yè)工程系統(tǒng)的方法包括 提供交互決策支持計(jì)劃工具，其輔助用戶(hù)在該系統(tǒng)工作的時(shí)候如何 搮作該工業(yè)工程系統(tǒng)以及如何做出系統(tǒng)決策；和
操作該交互決策支持計(jì)劃工具，以產(chǎn)生工作決策，其將與搮作該系 統(tǒng)的成本相關(guān)的財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)降低到低于不使用該交互決策支持計(jì)劃工具時(shí) 所能夠達(dá)到的水平，和/或?qū)⑴c搮作該系統(tǒng)的成本相關(guān)的財(cái)務(wù)回報(bào)增加到 高于不使用該交互決策支持計(jì)劃工具時(shí)所能夠達(dá)到的水平，這樣就可以 在多個(gè)工業(yè)工程系統(tǒng)搮作股東中以理想的方式分配財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)和/或財(cái)務(wù)
回報(bào)，其中這些股東合約性地持有部分的機(jī)隊(duì)資產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn).


當(dāng)參照附圖閱讀下面的詳細(xì)描迷時(shí)，可以更好的理解本發(fā)明的這些 和其它特征、方面、以及優(yōu)點(diǎn)，其中相同的字符在這些附圖中表示相同 的部件.
圖1的示意困為與根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的交互決策支持計(jì)劃工具關(guān)聯(lián)的
決策因子和變量；
圖2的示意困所述為根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的多個(gè)決策支持井孔路徑； 圖3為根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的多個(gè)決策因子之間的財(cái)務(wù)關(guān)系的曲線圖； 圖4為根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于確定與物理系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的設(shè)計(jì)特征的
值的技術(shù)的曲線圖5為根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于確定與物理系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的設(shè)計(jì)特征的
值的另一技術(shù)的曲線困；
困6的為根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的在增加選項(xiàng)之前和之后的系統(tǒng)輸出值的
曲線圖7為根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的與不同的物理系統(tǒng)投資相關(guān)的成本的直方
困8為根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于確定物理系統(tǒng)選項(xiàng)值的技術(shù)的曲線困；
困9為根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的交互決策支持計(jì)劃工具的方框困；以及
困IO描述了應(yīng)用于動(dòng)力渦輪機(jī)的隨機(jī)煤擬過(guò)程.
雖然上述

了一些可替換的實(shí)施例，但是本發(fā)明的其它實(shí)施 例也可以為其它工業(yè)設(shè)施而構(gòu)造，如在討論中所提到的.在所有的愔況 下，本說(shuō)明書(shū)通過(guò)演示說(shuō)明而不是限制的方式提供所描述的本發(fā)明的實(shí) 施例.本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)可以設(shè)計(jì)出許多 其它改變和實(shí)施例.
具體實(shí)施例方式
改進(jìn)鉆探?jīng)Q策和轉(zhuǎn)讓風(fēng)險(xiǎn)的方法和系統(tǒng)的示范實(shí)施例包括模擬技術(shù) 和物理檢測(cè)反饋數(shù)據(jù)，以?xún)?yōu)化在決策點(diǎn)對(duì)鉆機(jī)的資產(chǎn)選擇、配置和工作 支持，這里參照附圖進(jìn)行描述.
在一個(gè)實(shí)施例中配置包括鉆井繩、地質(zhì)和油藏的資產(chǎn)，其將設(shè)備的 可靠性和性能與明確的鉆探應(yīng)用匹配，從而最大化該概羋，在鉆探搮作
的資財(cái)?shù)那闆r下，對(duì)概率油藏的具體資產(chǎn)以及到油藏的管路.
獲得具體的鉆探配置，其具有基于設(shè)計(jì)工具的交互模擬，該工具開(kāi) 發(fā)了有效的并且可行的鉆探平臺(tái)的所有想要的組合.該"虛擬鉆探"是 所選擇的物理資產(chǎn)的模型，其從可靠性和性能數(shù)據(jù)庫(kù)得出設(shè)想，其然后 用來(lái)模擬鉆探搮作的資財(cái).
四個(gè)區(qū)域是使能器(enabler).它們包括1)傳感器信號(hào)，其特征 是具有濾波和識(shí)別算法，以實(shí)現(xiàn)在循環(huán)中的無(wú)人監(jiān)視；2)可靠性和性能 數(shù)據(jù)庫(kù)，其形成有故陣亊件觀察數(shù)據(jù)和相關(guān)的遠(yuǎn)程監(jiān)視和如下所述的診 斷傳感器信號(hào)；3)人工智能算法，其開(kāi)采這些數(shù)據(jù)，以評(píng)估健康狀況和 識(shí)別故陣和任務(wù)風(fēng)險(xiǎn)的時(shí)間概率閣值；以及4 )虛擬搮作模型中的物理資 產(chǎn)的模擬和優(yōu)化，其針對(duì)于系統(tǒng)目標(biāo)開(kāi)發(fā)可行的決策空間.
在模擬虛擬鉆探任務(wù)中的配置時(shí)，該財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)/回報(bào)形成有多個(gè)(即 數(shù)千個(gè))模擬運(yùn)行，其從可靠性和性能數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行采樣，并且開(kāi)發(fā)可行 的和最優(yōu)的配置設(shè)計(jì)空間.該輸出為交互鉆探資產(chǎn)模型，其對(duì)于與具體鉆探搮作相關(guān)聯(lián)的不確定性連同與特殊鉆探搮作相關(guān)聯(lián)的可行的配置的 財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)和回報(bào)映射以及機(jī)隊(duì)影響一起被優(yōu)化配置.該可執(zhí)行的決策支 持與所要配置的鉆探資產(chǎn)的類(lèi)型、這些資產(chǎn)的配置和它們的搮作相關(guān).
需要實(shí)現(xiàn)它們的這些油藏和資產(chǎn)采用保除領(lǐng)域中的債務(wù)資產(chǎn)管理的 屬性.關(guān)于保險(xiǎn)，在概率性債務(wù)必定是由于今天投資，從而當(dāng)明天做出 申請(qǐng)時(shí)需要付清的同時(shí)，必須產(chǎn)生本期收入.類(lèi)似的，油藏是概率性資 產(chǎn)，其必須使用今天的鉆探設(shè)備的資財(cái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，從而在本期收入需求 的搮作限制內(nèi)滿(mǎn)足明天的財(cái)務(wù)目標(biāo).
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，鉆機(jī)的全局資產(chǎn)(租借、保有)針對(duì)于已知的油 藏進(jìn)行分配、開(kāi)發(fā)，并且是概率性的未來(lái)收獲.通過(guò)使用多期間混合整
數(shù)編程(MIP)、順序線性編程(SLP)的隨機(jī)點(diǎn)價(jià)格情況以及使用實(shí)際選 項(xiàng)估價(jià)構(gòu)架的隨機(jī)優(yōu)化對(duì)這些油藏進(jìn)行估價(jià).
通過(guò)將目前擔(dān)保的油藏以及可能在未來(lái)?yè)?dān)保的油藏與可調(diào)節(jié)的計(jì)劃 范圍上的區(qū)域鉆探資產(chǎn)進(jìn)行匹配，來(lái)完成鉆探資產(chǎn)的資財(cái)配置.所擔(dān)保 的油田資產(chǎn)的特征是容量的概率性，諸如通過(guò)四分位，而估計(jì)油藏還不 像所標(biāo)識(shí)的那樣，而是可能在計(jì)劃范圍內(nèi)擔(dān)保.雖然該目標(biāo)功能將資財(cái) 靜現(xiàn)值(NPV)最大化，但要控制計(jì)劃風(fēng)險(xiǎn)變量的可選擇級(jí)別，在該可行 方案組上計(jì)算修改的有效邊界.根據(jù)變化的程度，使用三個(gè)優(yōu)化方法 線性或混合整數(shù)編程、順序線性編程和隨機(jī).除了傳統(tǒng)的NVP之外，使 用實(shí)際的選項(xiàng)估值，其設(shè)想是從基于具有管路相關(guān)能力的轉(zhuǎn)讓功能的模 擬而得出的.于是，資產(chǎn)的分配對(duì)于已知的和概率性的未來(lái)結(jié)果就是匹 配的.
輸出是用于開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)單位的風(fēng)險(xiǎn)/回報(bào)愛(ài)好的動(dòng)態(tài)資產(chǎn)匹配和機(jī) 隊(duì)正確的大小.該可執(zhí)行的決策支持得出擔(dān)保何種類(lèi)型的鉆探資產(chǎn)、何 地以及何時(shí)使用的推薦.
現(xiàn)在參看困1,出于資產(chǎn)配置的目的將油藏分為三類(lèi)1)已經(jīng)證實(shí) 的(也就是完全清楚的位置和有效量)；2)標(biāo)識(shí)的(也就是擔(dān)保的或者 談判中的可能油藏的權(quán)利，其中該油田的具體位置和量不完全清楚)；以 及3 )可能的油藏(即可能存在于一個(gè)區(qū)域中，但是還沒(méi)有開(kāi)始開(kāi)發(fā)工作 或者具體的合約權(quán)利).描述該油藏的物理屬性的值是概率性的并且與時(shí) 間有關(guān).生產(chǎn)可以并且確實(shí)開(kāi)始于不同的時(shí)間.油田的量也是變化的. 已經(jīng)證實(shí)的油藏在質(zhì)量、數(shù)量和時(shí)間方面具有相對(duì)較高的精確性，而正
在開(kāi)發(fā)過(guò)程中的油藏的具體情況具有4艮低的精確性.
外因力量可以驅(qū)動(dòng)對(duì)關(guān)于鉆探什么以及如何鉆探的許多內(nèi)因決策的 動(dòng)機(jī).選擇油藏的動(dòng)機(jī)受到油田和氣田權(quán)利的當(dāng)前價(jià)值的影響.假定點(diǎn) 和原始未來(lái)價(jià)格受到全球石油市場(chǎng)的控制，也就是外因.外因變化的一
個(gè)說(shuō)明性例子就是石油的價(jià)格.該外因路徑4模擬為隨機(jī)走線，其從價(jià) 格增量隨機(jī)分布以及震動(dòng)情況得出.作為在高價(jià)格環(huán)境下外因力與內(nèi)因 選棒之間的耦合示例，將其增加到資財(cái)、相對(duì)于具有精確理解和極限容 量的油藏而言具有顯著容量最大潛能的油和氣藏具有重大意義.改變鉆 機(jī)租借條款和條件或者機(jī)器可靠性或容量或者運(yùn)行鉆機(jī)的強(qiáng)度也具有一 定的意義.
出于模擬的目的得出物理系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型.這一面向目標(biāo)的"虛擬 鉆機(jī)"5可以根據(jù)設(shè)備組的選擇來(lái)構(gòu)造，其包括主要的工程子系統(tǒng)，諸如 頂部驅(qū)動(dòng)、絞車(chē)、抽泥泵、底孔組件、鉆探深度容量和工作人員.該虛 擬鉆機(jī)5所具有的物理位置可以在限制的范圍內(nèi)并且以指定的速度移動(dòng). 具有固定和可變成本的鉆探能力作為所選擇的物理設(shè)備的函數(shù)被特征 化.虛擬鉆機(jī)從初始安裝以及從模擬世界中的使用具有壽命消耗.子系 統(tǒng)可靠性的特征來(lái)自實(shí)際的可靠性分析，并且根據(jù)歷史等同體或者當(dāng)還 不存在數(shù)據(jù)時(shí)根據(jù)判斷評(píng)估進(jìn)行估計(jì).使用嵌入在模擬中的規(guī)則引擎或 者在模擬期間由分析者做出的調(diào)節(jié)來(lái)做出鉆探採(cǎi)作選掙.模擬鉆**隊(duì)， 其每一個(gè)都與其唯一的配置、所選自的孔相符合，以鉆探油或氣藏矩陣. 機(jī)隊(duì)全局限制是關(guān)于它們存在何處(諸如特殊鉆機(jī)或者鉆探設(shè)備或者人 員配備的數(shù)量上的限制、提煉廠或者運(yùn)輸容量等).
使用虛擬鉆機(jī)5進(jìn)行移動(dòng)和鉆探的財(cái)務(wù)結(jié)果作為時(shí)間的函數(shù)來(lái)進(jìn)行 計(jì)算，這與鉆探?jīng)Q策和鉆機(jī)所應(yīng)用的具體油藏有關(guān)，如在模擬推薦中的 方框6中所示.在每個(gè)鉆機(jī)的基礎(chǔ)上計(jì)算使用鉆孔能夠?qū)崿F(xiàn)的靜預(yù)測(cè)產(chǎn) 量超過(guò)要鉆出那種預(yù)測(cè)產(chǎn)量所需靜成本的比率.根據(jù)該理論機(jī)隊(duì)中許多 虛擬鉆機(jī)的合并就計(jì)算出結(jié)果.為鉆機(jī)的每一模擬運(yùn)行制作總的機(jī)隊(duì)產(chǎn) 量和成本表格，以及為每一鉆機(jī)的配置、鉆孔和油藏可行決策制作表格. 來(lái)自虛擬鉆探搮作模擬的財(cái)務(wù)機(jī)制、折舊、稅務(wù)和操作成本被用來(lái)計(jì)算 活動(dòng)現(xiàn)金流.
雖然該分析設(shè)施可以計(jì)算所有鉆機(jī)的所有組合以及用于所有油藏的 鉆機(jī)的配置，但是這樣將會(huì)有格外復(fù)雜的計(jì)算和耗時(shí).在鉆機(jī)的可行子
系統(tǒng)選擇的每一配置以及在用于油藏的鉆機(jī)的匹配中，算術(shù)編程的能力 受到調(diào)節(jié)影響，從而擠壓了模擬場(chǎng)景的數(shù)目以及它們對(duì)的最佳獲得整體 系統(tǒng)目標(biāo)的、最穩(wěn)健的、受到外因力量的隨機(jī)路徑影響的場(chǎng)景的復(fù)制.
該選擇和模擬的靜循環(huán)于是就是
a. 機(jī)隊(duì)"照這樣"的基線仿真和模擬前進(jìn)；
b. 用于油藏的帶有運(yùn)榆的鉆機(jī)分配；
c. 鉆M徑模擬；
d. 油藏?cái)?shù)量和質(zhì)量；
e. 當(dāng)計(jì)算財(cái)務(wù)結(jié)果時(shí)的鉆機(jī)物理系統(tǒng)選擇和復(fù)制，并且每一復(fù)制 從該外因力量的隨機(jī)路徑采樣；
f. 下一個(gè)分配和運(yùn)輸.
啟發(fā)的，在啟動(dòng)明確的復(fù)制和最佳或穩(wěn)健尋找模擬之前，使用順序 線性編程(SLP)、混合整數(shù)(MIP)、整數(shù)(IP)和線性編程(LP)來(lái)減
少用于快速開(kāi)發(fā)最穩(wěn)健的方案空間的模擬計(jì)算負(fù)荷.該鉆機(jī)到哪一油藏 的分配7在模擬運(yùn)行中是變化的.該測(cè)試分配7并不是完全隨機(jī)，而是 遵從一個(gè)封閉形式的算法，其使用實(shí)際的啟動(dòng)物理配置和根據(jù)實(shí)際機(jī)隊(duì) 的壽命消除了總產(chǎn)量/總成本的最小可能的多周期可能機(jī)隊(duì)優(yōu)化.可以有 多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)尋找，就像是實(shí)際和財(cái)務(wù)資產(chǎn)的資財(cái)管理的情況一樣.
對(duì)于鉆機(jī)的油藏的給定配置(分配7)，該實(shí)際鉆探搮作按照步驟8
中所表示的那樣復(fù)制，直到按照概率所產(chǎn)生的這種時(shí)間變?yōu)樘卣鞯?來(lái) 自下一模擬的邊際效用并不明顯；沒(méi)有新的信息被提供).根據(jù)該分配7 產(chǎn)生油藏的時(shí)間范圍以及其可能的地理，并且使用將輸出提供給該財(cái)務(wù) 估值6的每一運(yùn)行模擬鉆探配置.也可以模擬可替換的鉆探配置，直到 按照每一可行配置的這種時(shí)間禮t夠的復(fù)制，以具有選擇的財(cái)務(wù)分支的 特征.
一旦虛擬機(jī)隊(duì)已經(jīng)使用這種虛擬鉆機(jī)運(yùn)行，就在油藏與鉆機(jī)之間做 出新的分配，如困9中所表示；然后為新的分配復(fù)制每一鉆機(jī)模擬8.這 樣為所有鉆機(jī)配置、油藏分配以及外部因素變量進(jìn)行復(fù)制.
最尋常的尋找決策支持與用于油藏的鉆機(jī)資產(chǎn)的最佳匹配相關(guān)，并 且這一點(diǎn)在上面已經(jīng)討論了 .也可以有利地從所希望的風(fēng)險(xiǎn)/回報(bào)目標(biāo)主 題到某個(gè)財(cái)務(wù)量度向后工作，并且標(biāo)識(shí)何種類(lèi)型的資產(chǎn)需要在租借或購(gòu) 買(mǎi)的條件下?lián)；蛘吆畏N質(zhì)量以及在哪里或者甚至何種類(lèi)型的油藏輪廓
最適合鉆機(jī)的有效機(jī)隊(duì)以及當(dāng)前資財(cái)中的其它油藏.這種向前和向后鏈
接能力(在圖1中列舉的14)是較高的值，以與財(cái)務(wù)計(jì)劃、財(cái)務(wù)、投資 和分析、資本結(jié)構(gòu)計(jì)劃和商業(yè)搮作配合.能夠進(jìn)行"萬(wàn)一"情況或者目
標(biāo)尋找或者在前面提到的對(duì)股東具有高度用處的靈敏度分析的向后鏈接 的方框IO、 11、 12和13描述了更長(zhǎng)范圍的計(jì)劃.
在幾乎所有的工業(yè)系統(tǒng)形態(tài)中，從飛行器到發(fā)電機(jī)到機(jī)車(chē)到電子系 統(tǒng)，都需要可用時(shí)間，并且已經(jīng)創(chuàng)造了檢測(cè)技術(shù)來(lái)增加這些資產(chǎn)的可靠 性.這些包括非接觸、遠(yuǎn)程訪問(wèn)渦流、超聲、X射線以及熱成像吸收方法. 例如油管線典型的不需要采樣管進(jìn)行檢測(cè).
建立檢測(cè)技術(shù)來(lái)消除特定故障模式.該結(jié)果為檢測(cè)技術(shù)的資財(cái)，其 減少了與設(shè)備可靠性降低相關(guān)的搮作風(fēng)險(xiǎn).該可執(zhí)行的決策支持是已經(jīng) 檢測(cè)了已知故陣模式的關(guān)鍵路徑鉆井繩系統(tǒng)的定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估.為鉆探/修 理/替換和時(shí)間表提供特定風(fēng)險(xiǎn)加權(quán)決策支持量度. 一個(gè)說(shuō)明性的范例就 是數(shù)字X射線或者具有金屬完整性的分析估計(jì)的鉆井錄的接觸超聲.
一旦該資產(chǎn)被選擇、檢測(cè)并且認(rèn)為適合使用時(shí)，鉆探配置、物理感 測(cè)、歷史使用以及當(dāng)前操作支配著與操作風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)的因果性驅(qū)動(dòng)器.該 鉆探錄的可靠性受到相關(guān)的動(dòng)態(tài)搮作決策控制.這種傳感器輔助的決策 支持方法和系統(tǒng)的目標(biāo)是增加機(jī)隊(duì)的產(chǎn)量，同時(shí)降低其總成本.鉆M 率(穿透速率ROP)取決于幾個(gè)因素，它們是最下面的孔鉆探參數(shù)，并且 典型的超出了鉆機(jī)的當(dāng)前控制.這些因素包括鉆壓(W0B)、每分鐘轉(zhuǎn)數(shù) (RPM)、振動(dòng)、力矩、孔條件、鉆頭滲透性、切割深度、特定機(jī)械能量 以及巖石壓力強(qiáng)度.R0P是一個(gè)因素，只有當(dāng)所有這些因素都被考慮時(shí)其 才可以被最大化，然而對(duì)于缺少感測(cè)和實(shí)際時(shí)間分析決策支持，就難以 這么做了.
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，將R0P最大化的一個(gè)全新方法就是使用特定M 能(MSE),其提供通過(guò)監(jiān)視鉆探參數(shù)以及識(shí)別量化數(shù)據(jù)所提供的最優(yōu)參 數(shù)來(lái)檢測(cè)鉆探效率中的實(shí)時(shí)變化的能力，以能夠按照變換在區(qū)域中重新 設(shè)計(jì)礦井清潔作業(yè)、底孔組件(朋A)設(shè)計(jì)、鉆頭選擇，等等.
為了獲得這種基于傳感器的決策支持，MSE數(shù)據(jù)連同其它在線搮作參 數(shù)一起被集成在特殊領(lǐng)域(地理區(qū)域)中.饋送在線模式的鉆探分析工 作臺(tái)和/或基于啟發(fā)的轉(zhuǎn)讓功能環(huán)境是有效的，然后在搮作中使用決策支 持引擎以用來(lái)預(yù)測(cè)不希望亊件的發(fā)作，并且其用作決策工具，其可以在
鉆探搮作環(huán)境中結(jié)合其它基于計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)一起使用.
該榆出為交互鉆探速率搮作支持助理.該可執(zhí)行的決策支持被交給 搮作員，只有當(dāng)給定所有其它鉆探動(dòng)態(tài)，可以評(píng)估各種搮作決策、諸如
R0P、 WOB和RPM的風(fēng)險(xiǎn)和回報(bào)時(shí)，其才可以受益.
該搮作以及鉆探路徑?jīng)Q策支持方法和系統(tǒng)的目標(biāo)然后就是增加機(jī)隊(duì) 的產(chǎn)量，同時(shí)降低其總成本.應(yīng)用于鉆頭的工件具有重要影響.在恢復(fù) 由于外部因素，諸如在恢復(fù)由于天氣延遲或者不可預(yù)測(cè)的巖石密度巖層 而導(dǎo)致的損失時(shí)間中，加速鉆探速度以彌補(bǔ)時(shí)間的決策可能增加設(shè)備故 陣、機(jī)械磨損或者底孔卡塞的概羋.搮作員不大可能能夠獨(dú)立的做出需 要在鉆探速度上保持風(fēng)除中性的風(fēng)險(xiǎn)/回報(bào)決策.
當(dāng)使用與選擇鉆探繩設(shè)備、進(jìn)給速率、維護(hù)相關(guān)的操作決策以及在 一個(gè)實(shí)施例中的鉆探路徑階段本身進(jìn)行輔助時(shí)，基于調(diào)節(jié)影響的模擬的 實(shí)際選項(xiàng)估值可以具有重要用途.使用基于傳感器的鉆探搮作算法進(jìn)行 工作，就可以計(jì)算鉆探破碎和廢棄的概率.
將沿著孔的登陸點(diǎn)的策略放置、鉆探卡塞的風(fēng)險(xiǎn)的比例以及現(xiàn)場(chǎng)故 陣與集合的感測(cè)系統(tǒng)以及實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)選項(xiàng)估值財(cái)務(wù)方法耦合.
該輸出為交互鉆孔路徑操作支持助理.可執(zhí)行的決策支持被交給搮 作員，只有當(dāng)可以為鉆探階段對(duì)風(fēng)險(xiǎn)和回報(bào)進(jìn)行加權(quán)，以避免由于失效 的鉆探錄而導(dǎo)致整體或者很大重的鉆孔的廢棄時(shí)，其才可以有利的受益.
圖2描述了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的方法，其將每一鉆探路徑增量視作一 個(gè)決策點(diǎn).給定已經(jīng)遵循到此的路徑以及還要前進(jìn)的可能軌跡以及這一 連續(xù)體中的地理形式以及資產(chǎn)配置的環(huán)境中的物理可靠性的估計(jì)，就可
以估計(jì)其子系統(tǒng)歷史和當(dāng)前搮作、以及對(duì)油藏幾何的理解的確定性、最 佳的回報(bào)速率、下一個(gè)深度段的位置和定位.
理想的，要計(jì)劃并尋找一個(gè)鉆探路徑15,其是最直接的，并且其具 有鉆探繩上的最小工作，并且找到獲得該完整油藏的定位.跨過(guò)機(jī)隊(duì)來(lái) 這么做幾乎是不可能的，然而將沿著鉆探搮作中所學(xué)習(xí)到的東西包括到 下一個(gè)小時(shí)的搮作中來(lái)就可以顯著地改變?cè)摍C(jī)隊(duì)的平均性能，并且減少 非常昂責(zé)亊件的數(shù)量，其中由于缺少精度或者缺乏補(bǔ)償搮作決策而必須 廢棄鉆孔或者重新鉆探.
假定傳感器輔助的決策支持方法和系統(tǒng)的目標(biāo)是增加機(jī)隊(duì)的產(chǎn)量并 同時(shí)降低其總成本，那么就可以使用有效的累加分析來(lái)支持關(guān)鍵決策.
這種知識(shí)被帶到做出鉆探操作決策的前線.
在其中地理16既在其物理幾何上又在密度上發(fā)生變化的情況下，有 可能通過(guò)調(diào)節(jié)速度和前進(jìn)速率來(lái)控制鉆探力和振動(dòng)，從而保持在鉆頭的 勻速工作功能，并且不陷入疲勞故陣.當(dāng)可以增加鉆頭速率并且它們保 持勻速時(shí)，并且累加的壽命磨損還沒(méi)有達(dá)到疲勞極限，保持穩(wěn)定的速率 可以降低物理和財(cái)務(wù)變化，然而還不能從更快速的達(dá)到油藏獲取有效的 經(jīng)濟(jì)回報(bào).
可替換的，具有以接近疲勞的速率消耗的累加工作的鉆頭會(huì)穿過(guò)一 個(gè)非線性風(fēng)險(xiǎn)邊界，其中通過(guò)增加故障的概率減少了連續(xù)鉆探的受益， 其需要大量的重新工作或者廢棄.該目標(biāo)就是增加在數(shù)千次機(jī)隊(duì)決策中 的概率，這些決策每小時(shí)都要做出，以得出更好的產(chǎn)出，其恰當(dāng)?shù)幕貓?bào) 了給定的風(fēng)險(xiǎn)，以及在尤其昂貴的故陣的地方進(jìn)行介入.
尤其昂責(zé)的故障的一個(gè)例子就是當(dāng)出現(xiàn)鉆探丟失并且必須廢棄鉆頭 時(shí)在鉆孔17的終端.在該鉆探丟失之前，在時(shí)間上有一個(gè)點(diǎn)，其中交換 設(shè)備或者降低行進(jìn)的速率將是有利的，盡管會(huì)導(dǎo)致延遲，因?yàn)楣赎嚨睦?計(jì)概率以及必須的恢復(fù)將會(huì)超出以時(shí)間的線性投影到達(dá)石油的機(jī)會(huì)成 本.
所選擇的鉆探路徑以及與修改相關(guān)的路徑提供了用于價(jià)值創(chuàng)建的機(jī) 會(huì). 一個(gè)情況就是到最終成功鉆探路徑的進(jìn)入點(diǎn)選擇.要開(kāi)發(fā)多少孔以 及在哪里開(kāi)發(fā)可以具有選項(xiàng)的屬性，其中使用開(kāi)發(fā)的孔實(shí)現(xiàn)一筆費(fèi)用(獎(jiǎng) 金)，以獲得增加的知識(shí)和操作靈活性.當(dāng)在鉆探搮作期間地質(zhì)限制被標(biāo) 識(shí)并且想要知道降低總鉆探成本的路徑時(shí)，尤其是這樣的.關(guān)鍵是在出 現(xiàn)鉆探搮作時(shí)對(duì)預(yù)期的路徑18的估值.
工作功能是一個(gè)用于概率的殘余疲勞壽命的代理.當(dāng)材料的密度增 加時(shí)，鉆探繩可能會(huì)具有較高概率的故陣，其受到振動(dòng)以及以各種鉆探 速率對(duì)密集巖石數(shù)小時(shí)積累的工作，并且有些速率過(guò)高.跨過(guò)鉆探操作 的機(jī)隊(duì)，在鉆探的時(shí)候包括決策支持就通過(guò)減少災(zāi)難性的故陣的出現(xiàn)可 以影響平均性能.當(dāng)作為其先前工作的結(jié)果的鉆探繩的故陣概率加上給 定當(dāng)前讀數(shù)的模擬可能性工作超出了風(fēng)險(xiǎn)調(diào)節(jié)的經(jīng)濟(jì)回報(bào)率時(shí)，就告知 鉆探操作員19，并且或者可以降低速度，或者維修該底孔設(shè)備.關(guān)鍵是 決策支持是在線的，并且作為完整的過(guò)程對(duì)鉆孔是說(shuō)明性的.
創(chuàng)建允許多個(gè)孔擴(kuò)展的登陸點(diǎn)減少了風(fēng)險(xiǎn).為了獲得石油而需要多
數(shù)孔以及在什么地方，這可以是油藏幾何的函數(shù).在鉆探操作期間從底 孔傳感器收集更精確的信息.在孔的末端出現(xiàn)的鉆探錄故陣比在開(kāi)始搮 作時(shí)出現(xiàn)的故陣要代價(jià)高的多.多個(gè)訪問(wèn)以及放棄深度孔的機(jī)會(huì)損失的 想法都共同具有從沿著鉆探路徑的基準(zhǔn)點(diǎn)受益的屬性，其允許后一個(gè)選 項(xiàng)(最多)從相同的孔前進(jìn)到新的路徑，需要關(guān)于在什么地方創(chuàng)建這種
登陸點(diǎn)20的決策支持，以降低重新工作的機(jī)隊(duì)成本，以及降低底孔故陣 的影響.
該虛擬鉆探和鉆探操作和各種設(shè)計(jì)的估值和搮作選擇的模擬是改變 鉆探資財(cái)?shù)钠骄狄约皽p少極端的負(fù)面亊件頻率的關(guān)鍵所在.有三種組 件可以實(shí)現(xiàn)該功能，其包括
1) 可靠性和性能數(shù)據(jù)庫(kù)，其精確地使輸入假設(shè)特征化；
2) 模擬和優(yōu)化形態(tài)，其精確地表征在它們的可能結(jié)果的范圍上的 資產(chǎn)分配、配置和搮作，不忽略這些結(jié)果的因果性和路徑；以 及
3) 財(cái)務(wù)估值方法，其包括傳統(tǒng)的指示器以及與資產(chǎn)分配、配置和 搮作中有效的可執(zhí)行決策相關(guān)的概率和實(shí)際選項(xiàng)估值.
在使用路徑相關(guān)性建模并且受到外部變量影響的系統(tǒng)的例子中，將 數(shù)值設(shè)計(jì)到該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中，并且設(shè)計(jì)到生命周期決策中.人們可以計(jì) 算將各式各樣的選項(xiàng)設(shè)計(jì)到增加其財(cái)務(wù)用途的系統(tǒng)中的成本.
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，基于模擬的商業(yè)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)讓功能(包括其路徑相 關(guān)性操作和設(shè)計(jì)選項(xiàng))就可以得出，并且受到該系統(tǒng)對(duì)于其比較穩(wěn)健的 外部力量的影響.模擬復(fù)制的結(jié)果輸出財(cái)務(wù)預(yù)測(cè)報(bào)表的假設(shè)，并且然后 得出統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)，可以從其中調(diào)用運(yùn)行數(shù)據(jù).收集該系統(tǒng)參數(shù)、外部因 素以及性能產(chǎn)量.
系統(tǒng)的輸出典型的是概率性的.該當(dāng)前值是一個(gè)這樣的測(cè)量其從 模擬驅(qū)動(dòng)的財(cái)務(wù)估值中獲得，并且其觀察在直方困150上繪出，如圖10 中所示，其描述了應(yīng)用于發(fā)電渦輪機(jī)的隨杌溪擬方法.
可以將投資當(dāng)作項(xiàng)目基線或者隱沒(méi)成本來(lái)考慮，以獲得與公司的搮 作相關(guān)聯(lián)的經(jīng)濟(jì)值.在石油鉆探的情況下，假定需要鉆探搮作，這是商 業(yè)中給定的亊情.那就是說(shuō)，沒(méi)有增加預(yù)測(cè)精度以使得最終鉆探搮作以 更低的邊際成本產(chǎn)出更多石油的其它投資可以做.可以有諸如轉(zhuǎn)讓風(fēng)險(xiǎn) 的費(fèi)用的投資.在這些情況中，從具有增加的能力超出基本情況中受益
的結(jié)果以及獲得這些潛在收益的權(quán)利的成本可以當(dāng)作一個(gè)選項(xiàng)考慮.一 個(gè)選項(xiàng)給出一個(gè)權(quán)利，而不是一個(gè)義務(wù)去做某亊.通過(guò)相同的方式，可
以使用實(shí)際資產(chǎn)特征和決策設(shè)計(jì)選項(xiàng).下面參照困3描述一個(gè)例子，其 圖形化的描述了根據(jù)成本與亊件的基本估值、延遲或者風(fēng)險(xiǎn)廢除、以及 擴(kuò)展選項(xiàng)因子.
例子基礎(chǔ)搮作是做商業(yè)的隱性成本，并且其成本和收益不確定性 在該公司的整體企業(yè)中的折扣速率中獲取.其它投資可以在分階段的做 出，以收集更多信息，同時(shí)還可以在獲得更多潛在收益相關(guān)的特征方面 做出其它投資，這些對(duì)實(shí)際選項(xiàng)估值技術(shù)可以是順從的.并不是所有實(shí) 際選項(xiàng)的估值都是標(biāo)準(zhǔn)的，假定它們并不交易，并且是像該物理系統(tǒng)和 它們?cè)O(shè)計(jì)用來(lái)輔助的該搮作選項(xiàng)一樣唯一.
圖4中所示的用來(lái)查找系統(tǒng)中的一個(gè)設(shè)計(jì)特征的值的一個(gè)方法是將 之前和之后的情況下進(jìn)行比較，將頻率轉(zhuǎn)換為概率密度函數(shù)，將其積分 以形成累計(jì)概率分布并計(jì)算值中的預(yù)期變化(50 %的百分比) 對(duì)于該情 況下，以無(wú)風(fēng)險(xiǎn)的速率或者至少以最低風(fēng)險(xiǎn)的投資替換做出折衷， 一個(gè) 例子就是低風(fēng)險(xiǎn)替換投資選項(xiàng).
這一方法是一個(gè)穩(wěn)健的方法，假定該"預(yù)期值"的極限被關(guān)注.單 個(gè)數(shù)字，諸如NPV或者實(shí)際選項(xiàng)值是其它數(shù)據(jù)點(diǎn)中的數(shù)據(jù)點(diǎn).它們是良 好的接近；然而它們也具有極限，因?yàn)樵谏舷挛闹腥鄙賹⒅档乃懈拍?都?jí)嚎s到單個(gè)數(shù)字中.
圖5中所示的另一個(gè)替換，是通過(guò)該對(duì)應(yīng)概率的相對(duì)加權(quán)以及計(jì)算 值的總和來(lái)對(duì)所有概率的當(dāng)前值(PV)中的相對(duì)差進(jìn)行積分.
現(xiàn)在考慮困6中所示的該累加概率分布，其描述了在增加選項(xiàng)以改 進(jìn)性能之前和之后，該系統(tǒng)的輸出.該預(yù)期值保持相同，而上部值創(chuàng)建 的概率非常高.丟失值的概率也增加了.然而這些可能不具有對(duì)稱(chēng)的分 支.損失可以是使得投資值爆聚并因而是不可接受的.
一個(gè)實(shí)施例將物理?yè)呑骱拓?cái)務(wù)反應(yīng)連接起來(lái).于是，計(jì)算該預(yù)期值 選項(xiàng)的一個(gè)可能方法的特征就是該系統(tǒng)輸出不是作為一個(gè)概率分布而是 作為幾個(gè)概率分布的結(jié)果.現(xiàn)在的任務(wù)變?yōu)槔迷摲治鲈O(shè)施并找到創(chuàng)建 不想要的輸出的因果串的物理系統(tǒng)或者決策領(lǐng)域點(diǎn)的子集，以及通過(guò)針 對(duì)于減少的成本和收益權(quán)衡一串風(fēng)險(xiǎn)來(lái)減少出現(xiàn)的這種串的可能性.
圖7為根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的與投資相關(guān)的成本的直方困.問(wèn)題是該聚
合分布是否就是系統(tǒng)輸出的唯一可能集，或者其是否就是該系統(tǒng)的各種 配置的綜合.如果存在具有可以被設(shè)計(jì)出的因果性的系統(tǒng)的狀態(tài)(在數(shù) 據(jù)庫(kù)的運(yùn)行和配置中都是相同的)，人們就可以計(jì)算不想要的輸出的這一 "口袋"的明確值.
察看具有能力訪問(wèn)具體因果性的影響的系統(tǒng)級(jí)別性能是這里所描述 的方法和方式的核心要素.該系統(tǒng)產(chǎn)生所觀察的行為，并因此介入到該 系統(tǒng)，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的焦點(diǎn)就是在于對(duì)創(chuàng)建觀察行為的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)讓功能 進(jìn)行標(biāo)識(shí)和建模.理解該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是一個(gè)分析挑戰(zhàn).使用通過(guò)物理配 置或者路徑相關(guān)性資產(chǎn)決策所設(shè)計(jì)出的某個(gè)系統(tǒng)屬性，喜歡的變化就出 現(xiàn)在該概率系統(tǒng)級(jí)別輸出.獲得這一概率未來(lái)收益的靜收益最低成本(獎(jiǎng) 金)就是選項(xiàng)值.當(dāng)外部力量和搮作是在介入具有用途的時(shí)候，因?yàn)槠?已經(jīng)做出了，該選項(xiàng)就具有值.
典型的避免了 NPV或者選項(xiàng)值的單個(gè)數(shù)字，因?yàn)橐粋€(gè)在風(fēng)險(xiǎn)和回報(bào) 的情況下更受關(guān)注，以獲得穩(wěn)健性.也就是說(shuō)，商業(yè)世界吝裔的并且想 要"一個(gè)數(shù)字".為了計(jì)算選項(xiàng)值的數(shù)字，就根據(jù)NPV累計(jì)概率分布集成 該區(qū)域，諸如圖8中描述的一個(gè)實(shí)施例.
保持前述原理，圖9的方框困描述了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的交互決策支 持計(jì)劃工具100.交互決策支持計(jì)劃工具100輔助用戶(hù)來(lái)如何選擇該系統(tǒng) 將要處理的工程系統(tǒng)或?qū)嶓w的資財(cái)，諸如飛行器引擎和飛機(jī)、鉆機(jī)和油 藏、設(shè)備配置、設(shè)備檢測(cè)、設(shè)備在線傳感器、用于設(shè)備和鉆探路徑或資 產(chǎn)分派以及合約動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)操作決策，以將風(fēng)險(xiǎn)分配到位置最佳以減少 它們的股東.決策支持將與搮作的成本相關(guān)的機(jī)隊(duì)的財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)降低到低 于不使用交互決策支持計(jì)劃工具時(shí)所能夠達(dá)到的水平，和/或?qū)⑴c該活動(dòng) 的成本相關(guān)的財(cái)務(wù)回報(bào)增加到高于不^t用該交互決策支持計(jì)劃工具時(shí)所 能夠達(dá)到的水平，這樣就可以在多個(gè)採(cǎi)作股東中以理想的方式分配財(cái)務(wù) 風(fēng)險(xiǎn)和/或財(cái)務(wù)回報(bào).
交互決策支持計(jì)劃工具100當(dāng)?shù)V井正在被鉆探的時(shí)候，輔助用戶(hù)例 如進(jìn)行如何鉆探礦井，以及如何做出鉆探?jīng)Q策.交互決策支持計(jì)劃工具 100,例如當(dāng)結(jié)合礦井鉆探?jīng)Q策一起使用時(shí)，然后採(cǎi)作其用來(lái)產(chǎn)生鉆探?jīng)Q 策，其將與鉆探該礦井的成本相關(guān)的財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)降低到低于不使用該交互 決策支持計(jì)劃工具時(shí)所能夠達(dá)到的水平，和/或?qū)⑴c鉆探該礦井的成本相 關(guān)的財(cái)務(wù)回報(bào)增加到高于不使用該交互決策支持計(jì)劃工具時(shí)所能夠達(dá)到
的水平，這樣就可以在多個(gè)鉆探操作股東中以理想的方式分配財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn) 和/或財(cái)務(wù)回報(bào)，其中該股東合約性持有部分該機(jī)隊(duì)資產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn).
現(xiàn)在繼續(xù)參照困9，交互決策支持計(jì)劃工具100包括模擬器102,其 用于執(zhí)行所想要數(shù)量的一個(gè)或多個(gè)物理鉆探系統(tǒng)的模擬.該模擬器102 響應(yīng)于多個(gè)榆入數(shù)據(jù)而生成隨機(jī)財(cái)務(wù)預(yù)測(cè)104和隨機(jī)亊件預(yù)測(cè)106.
該輸入數(shù)據(jù)包括但并不限于歷史故陣數(shù)據(jù)108和先驗(yàn)工程知識(shí)110， 其被處理用來(lái)生成設(shè)備故陣模式信息112,其提供一種類(lèi)型的信息，其可 以被交互決策支持計(jì)劃工具100使用以生成隨機(jī)財(cái)務(wù)預(yù)測(cè)104和隨機(jī)事 件預(yù)測(cè)106.
該輸入數(shù)據(jù)也包括原始設(shè)備條件數(shù)據(jù)114、在先設(shè)備使用數(shù)據(jù)116 和設(shè)備修理歷史數(shù)據(jù)118，其一起被處理以用來(lái)提供設(shè)備數(shù)據(jù)120的當(dāng)前 狀態(tài)，其為交互決策支持計(jì)劃工具110所使用，以生成隨機(jī)財(cái)務(wù)預(yù)測(cè)104 和隨機(jī)事件預(yù)測(cè)106.可以通過(guò)一個(gè)或多個(gè)以理想方式工作并且根據(jù)一個(gè) 實(shí)施例集成到當(dāng)前設(shè)備狀態(tài)元件120中的預(yù)定的傳感器連續(xù)的或立即的 修改非常多的這一數(shù)據(jù).
其它輸入數(shù)據(jù)可以看到，例如包括預(yù)測(cè)設(shè)備使用數(shù)據(jù)122、計(jì)劃亊件 數(shù)據(jù)124、決策邏輯和行為數(shù)據(jù)126、以瓦基于亊件的成本分布數(shù)據(jù)128. 如果一件不想要的隨機(jī)亊件受到了隨機(jī)亊件預(yù)測(cè)106的觸發(fā)，可以在模 擬運(yùn)行之后通過(guò)反饋循環(huán)130修改計(jì)劃亊件數(shù)據(jù)124.隨機(jī)事件預(yù)測(cè)106 例如可以展示在某個(gè)事件段期間的顯著數(shù)重的設(shè)備故障.這一信息然后 可以通過(guò)反饋循環(huán)130被用來(lái)修改計(jì)劃亊件124，諸如但并不限于為了修 理和/或維護(hù)的商店訪問(wèn).
決策邏輯和行為數(shù)據(jù)126可以包括有信息，該信息包括但并不限于 工作轄區(qū)和商店表現(xiàn)，即使用何種類(lèi)型的修理和/或維護(hù)，該修理和/或 維護(hù)過(guò)程的持續(xù)期，以及存貨管理過(guò)程，諸如設(shè)備替換決策.
基于亊件的成本分布數(shù)據(jù)128連同其它亊情一起涉及與特定的內(nèi)部 和/或外部、即基于客戶(hù)的決策相關(guān)的成本.這些例如可以包括使用新部 件更換特定的實(shí)效或破損部件的成本.基于事件的成本分布數(shù)據(jù)128在 某些情況下可以是固定的數(shù)字，而在其它情況下將是數(shù)字分布.
使用隨機(jī)亊件預(yù)測(cè)106來(lái)考慮可能以隨機(jī)方式出現(xiàn)的事件，但是通 常沒(méi)有提前計(jì)劃，諸如但并不限于可能導(dǎo)致設(shè)備故障的不可抗力的災(zāi)難. 這種隨機(jī)亊件可以是非常高成本的，并且例如可以需要安排另外的商店
修理.
如此前所述，該交互決策支持計(jì)劃工具100確保資產(chǎn)，在一個(gè)實(shí)施
例中包括鉆探繩、地質(zhì)和油藏，被配置使得設(shè)備的可靠性和性能匹配與 明確的鉆探應(yīng)用匹配，從而在鉆探搮作的資財(cái)、用于概率性油藏的具體 資產(chǎn)以及用于油藏的路徑環(huán)境下最大化該概率.
使用交互決策支持計(jì)劃(基于模擬的設(shè)計(jì))工具100就獲得了具體
的鉆探配置，其開(kāi)發(fā)了所有有效和可行的鉆探平臺(tái)的理想組合."虛擬鉆 探"是所選擇的物理資產(chǎn)的模型，其從可靠性和性能數(shù)據(jù)庫(kù)得出假設(shè)，
然后使用其來(lái)模擬鉆探搮作的資財(cái)，以生成隨機(jī)財(cái)務(wù)預(yù)測(cè)104.
交互決策支持計(jì)劃工具100包括模擬器102,于是就允許設(shè)備和決策 的移動(dòng)，例如礦井資財(cái)、鉆機(jī)資財(cái)、鉆探設(shè)備、設(shè)備檢測(cè)、設(shè)備在線傳 感器、用于設(shè)備和鉆探路徑以及合約動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)搮作決策，在給定或隨 機(jī)搮作條件下的貫穿時(shí)間.該模擬為預(yù)期的成本(例如修理成本、部件 成本)以及預(yù)期的亊件(例如修理事件)產(chǎn)生隨機(jī)預(yù)測(cè).
當(dāng)前設(shè)備狀態(tài)120被用作啟動(dòng)點(diǎn)，以創(chuàng)建實(shí)際輸出.該當(dāng)前設(shè)備狀 態(tài)120是基于原始設(shè)備條件(例如交付日期以及在鉆機(jī)資財(cái)中具體的使 用了何種部件)、先前設(shè)備使用(例如設(shè)備在線傳感器隨著時(shí)間的搮作小 時(shí)和周期)以及修理歷史(例如哪一部件已經(jīng)被修理/更換過(guò)以及是在何 時(shí))確定的.
如此前所述，其它所需要的輸入是隨著模擬的時(shí)間周期的預(yù)測(cè)設(shè)備 使用122、以及計(jì)劃亊件124 (例如計(jì)劃商店訪問(wèn)或檢測(cè)).
對(duì)于每一片或者小片設(shè)備，在模擬中使用故陣模式信息(故陣的可 能模式以及對(duì)應(yīng)的隨機(jī)分布)來(lái)模擬設(shè)備故陣.
也可以應(yīng)用修理邏輯、商店周轉(zhuǎn)時(shí)間、成本分布128以及其它表現(xiàn) 或決策邏輯126.
已經(jīng)通過(guò)通用電子航空(GEA)成功的應(yīng)用了 一個(gè)交互決策支持計(jì)劃 工具，以允許在給定或隨機(jī)搮作條件下隨著時(shí)間的設(shè)備的移動(dòng)，例如飛 行器引擎，以及從其中為預(yù)期成本產(chǎn)生隨機(jī)預(yù)測(cè).進(jìn)一步，隨機(jī)商店訪 問(wèn)預(yù)測(cè)已經(jīng)成功的被用來(lái)修改計(jì)劃亊件，即為早期的某些飛行器引擎安 排商店訪問(wèn)，以平衡維修車(chē)間的工作負(fù)荷.
前迷交互決策支持計(jì)劃工具100允許考慮萬(wàn)一的情況，以研究該財(cái) 務(wù)影響以及預(yù)測(cè)亊件的影響，例如改變檢測(cè)計(jì)劃邏輯的影響.其它選項(xiàng)
是要研究增加的壽命對(duì)單個(gè)部件或在任何點(diǎn)對(duì)成本降低的影響.通常， 人們可以根據(jù)上面描述的任何假設(shè)使用如下將要進(jìn)一步詳細(xì)描述的交互
決策支持計(jì)劃工具100來(lái)研究變化或改變的影響.
更具體的，決策支持計(jì)劃工具100可以工作以在與多個(gè)物理礦井鉆
探系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的可配置的時(shí)間段中，使用基于模擬的方式來(lái)確定該財(cái)務(wù) 風(fēng)險(xiǎn)和/或回報(bào)，所述方式包括可相互操作的模式目標(biāo)和分類(lèi)法，其包括 物理系統(tǒng)目標(biāo)、財(cái)務(wù)目標(biāo)和外因假設(shè)目標(biāo)，諸如此前所述的至少其中之
決策支持計(jì)劃工具100也可以工作以在外部和內(nèi)部變化以及決策元
件之間為與配置和鉆探礦井的成本和收益相關(guān)聯(lián)的選項(xiàng)、風(fēng)險(xiǎn)和/或回報(bào)
的計(jì)算來(lái)集成多個(gè)建模、因素。
決策支持計(jì)劃工具100也可以工作以確定財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)和/或回報(bào)，其是
基于在存在外部變化的情況下用于模擬礦井鉆探配置的相關(guān)目標(biāo)的選摔 進(jìn)行的.
決策支持計(jì)劃工具100也可以工作以確定財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)，其是基于在存
在外部假設(shè)變化的情況下對(duì)用于搮作配置的風(fēng)險(xiǎn)改變的概率的計(jì)算進(jìn)行 的.
決策支持計(jì)劃工具100也可以工作以確定財(cái)務(wù)回報(bào)，其是基于在存
在外部假設(shè)變化的情況下對(duì)用于搮作配置的回報(bào)改變的概率的計(jì)算進(jìn)行 的.
決策支持計(jì)劃工具100也可以工作以在存在外部假設(shè)變化的情況下，
對(duì)于礦井鉆探方法的物理系統(tǒng)配置或?qū)τ诓僮鳑Q策或?qū)τ谖锢砘蜇?cái)務(wù)狀 態(tài)的改變，為可配置的時(shí)間段確定風(fēng)險(xiǎn)和回報(bào)之間的關(guān)系.
決策支持計(jì)劃工具100也可以工作以在存在外部假設(shè)變化的情況下，
在建立合約項(xiàng)、定價(jià)、續(xù)借、終止或者內(nèi)部合約期間調(diào)整的過(guò)程中，作 為決策支持工具為物理礦井鉆探系統(tǒng)配置、搮作決策確定值的變化，或 者確定物理礦井鉆探系統(tǒng)或財(cái)務(wù)限制中的狀態(tài)的改變.
決策支持計(jì)劃工具100也可以工作以為配置或搮作決策確定路徑相
關(guān)性值或風(fēng)險(xiǎn)改變.
決策支持計(jì)劃工具100也可以工作以輔助優(yōu)化、安排、分配、條款、
工作參數(shù)以及定價(jià)，以影響與物理礦井鉆探系統(tǒng)或財(cái)務(wù)限制相關(guān)聯(lián)的財(cái) 務(wù)和/或工作量度.
決策支持計(jì)劃工具ioo也可以工作以利用在一個(gè)搮作決策點(diǎn)的風(fēng)險(xiǎn)
和/或回報(bào)中的改變，以相對(duì)于限制的缺少或違背的概率改進(jìn)局部和/或 全局改概率，具有更高的經(jīng)濟(jì)值創(chuàng)建.
決策支持計(jì)劃工具100也可以工作以為計(jì)算與物理或財(cái)務(wù)系統(tǒng)相關(guān)
的風(fēng)險(xiǎn)和/或回報(bào)，將分析轉(zhuǎn)讓功能與具有結(jié)構(gòu)分類(lèi)系統(tǒng)的發(fā)布和提交消 息構(gòu)架集成起來(lái).
決策支持計(jì)劃工具100也可以工作以通過(guò)存儲(chǔ)在實(shí)際物理?yè)呑骰蚰?br> 擬中產(chǎn)生的實(shí)際搮作參數(shù)、結(jié)果和值來(lái)分析實(shí)際世界和模擬的數(shù)據(jù)，其 中作為對(duì)所模擬的目標(biāo)的積分來(lái)捕獲并記錄這些值，或者將這些值捕獲 和記錄在指定用于捕獲縱向值的單獨(dú)數(shù)據(jù)庫(kù)中.
決策支持計(jì)劃工具100也可以工作以記錄部件的消耗、部件壽命、
操作參數(shù)、系統(tǒng)的狀態(tài)、外部力量、成本和為了分析模擬的目的而采取 的或預(yù)期的決策，以計(jì)算油礦鉆探設(shè)備中的萬(wàn)一情況的風(fēng)險(xiǎn)和回報(bào).
決策支持計(jì)劃工具100也可以工作以提供自動(dòng)分析工作流，以清除、
配置和調(diào)用所需要的數(shù)據(jù)，計(jì)算和調(diào)用所需要的轉(zhuǎn)讓功能，以及后處理 結(jié)果，用于可動(dòng)態(tài)配置的展示.
決策支持計(jì)劃工具100也可以工作以改變和/或測(cè)量對(duì)于一個(gè)理想的
商業(yè)實(shí)體而言與鉆探該礦井相關(guān)聯(lián)的財(cái)務(wù)風(fēng)向和/或回報(bào).
決策支持計(jì)劃工具100也可以工作用來(lái)提供系統(tǒng)方法，其通過(guò)在資
產(chǎn)匹配、鉆探選擇、設(shè)置和搮作中更多的改進(jìn)跨越多個(gè)分離決策中的差 別數(shù)值創(chuàng)建的可能性而不是風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也大大減少非常昂貴的油田故障 鉆孔的頻率，來(lái)增加機(jī)隊(duì)鉆探設(shè)備的平均產(chǎn)量.
決策支持計(jì)劃工具ioo也可以工作以響應(yīng)于歷史壽命數(shù)據(jù)、檢測(cè)壽
命泮估以及模擬的向前任務(wù)向前和/或?qū)嶋H傳感器讀數(shù)，并且對(duì)此沒(méi)有限 制，以通過(guò)一個(gè)或多個(gè)中間分支點(diǎn)來(lái)計(jì)算鉆探速度、鉆壓、鉆M徑、 以及鉆探路徑線.
決策支持計(jì)劃工具ioo也可以工作用來(lái)提供機(jī)隊(duì)資財(cái)理性化過(guò)程，
以將哪一鉆機(jī)上的何種鉆機(jī)配置與何種油藏、時(shí)間精度匹配.
總而言之，已經(jīng)將一種工業(yè)風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)讓系統(tǒng)和方法應(yīng)用于礦井計(jì)劃和 構(gòu)造、飛行器引擎、發(fā)電渦輪機(jī)、機(jī)車(chē)、診斷成像設(shè)備以及其它中，以 提供本質(zhì)上的性能優(yōu)化機(jī)會(huì).該工業(yè)風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)讓系統(tǒng)和方法挑戰(zhàn)了現(xiàn)存的 工業(yè)范例，通過(guò)礦井資財(cái)選擇、鉆機(jī)資財(cái)選擇、鉆探設(shè)備配置、設(shè)備檢
測(cè)、設(shè)備在線傳感器、用于該設(shè)備和鉆探路徑的動(dòng)態(tài)搮作決策、以及合 約動(dòng)機(jī)，向操作員提供了改進(jìn)的數(shù)值動(dòng)機(jī)，以將風(fēng)險(xiǎn)分配給處于最佳位
置以減少它們的股東，優(yōu)化的授權(quán)的支出基金(AFE)準(zhǔn)備、礦井風(fēng)險(xiǎn)標(biāo) 識(shí)、減緩和潛在的產(chǎn)出決策、以及考慮采用新鉆探技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)/回報(bào)的量 化.
雖然這里僅僅已經(jīng)描述了說(shuō)明了本發(fā)明的某些特征，但是許多修改 和改變對(duì)于本來(lái)源的熟練技術(shù)人員而言是顯然的.因此要理解的是，所 附的該權(quán)利要求書(shū)意欲涵蓋落入本發(fā)明的真是精神范圍內(nèi)的所有這種修 改和改變.
權(quán)利要求
1. 一種操作工業(yè)工程系統(tǒng)的方法，該方法包括提供交互決策支持計(jì)劃工具(100)，其輔助用戶(hù)在所述工業(yè)工程系統(tǒng)工作時(shí)候如何操作該工業(yè)工程系統(tǒng)以及如何做出系統(tǒng)決策；和操作該交互決策支持計(jì)劃工具(100)以產(chǎn)生操作決策，這使與操作該系統(tǒng)的成本相關(guān)聯(lián)的財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)降低到低于不使用該交互決策支持計(jì)劃工具(100)時(shí)所達(dá)到的水平，和/或使與操作該系統(tǒng)的成本相關(guān)聯(lián)的財(cái)務(wù)回報(bào)增加到高于不使用該交互決策支持計(jì)劃工具(100)時(shí)所達(dá)到的水平，這樣使得在多個(gè)工業(yè)工程系統(tǒng)操作股東中以理想的方式分配財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)和/或財(cái)務(wù)回報(bào)，其中這些股東合約性持有機(jī)隊(duì)資產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)的子集.
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括搮作決策支持計(jì)劃工期100), 以使用包括可相互搮作的模式目標(biāo)和分類(lèi)法的基于模擬的方式來(lái)確定在 可配置的時(shí)間段中與多個(gè)系統(tǒng)資產(chǎn)相關(guān)聯(lián)的財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)和/或回報(bào)，所述可 相互採(cǎi)作的模式目標(biāo)和分類(lèi)法包括物理系統(tǒng)目標(biāo)、財(cái)務(wù)目標(biāo)和外因假設(shè)目標(biāo)中的至少其中之一.
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括搮作決策支持計(jì)劃工具(100) 以在外部和內(nèi)部變化以及決策元件之間集成多個(gè)建模、因子分解以用于與配置和搮作所述工業(yè)工程系統(tǒng)的成本和收益相關(guān)聯(lián)的選項(xiàng)、風(fēng)險(xiǎn)和/或 回報(bào)的計(jì)算.
4. 一種用于鉆探井的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括交互決策支持計(jì)劃工具 (100)，其輔助用戶(hù)在鉆探井的時(shí)候如何對(duì)該井進(jìn)行鉆探以及如何做出鉆 探?jīng)Q策，其中該交互決策支持計(jì)劃工具被配置成模擬井鉆探設(shè)備和資源 隨著時(shí)間的使用情況，以支持響應(yīng)于所期望的輸入信息在多個(gè)鉆探操作 股東之間以理想的方式分配財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)和/或財(cái)務(wù)回報(bào)，其中這些股東合約 性持有機(jī)隊(duì)資產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)的子集.
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的系統(tǒng)，其中所想要的信息選自設(shè)備故陣模式信 息(112)、當(dāng)前設(shè)備狀態(tài)信息(120)、預(yù)測(cè)設(shè)備使用信息(122)、計(jì)劃 亊件信息(124)、決策邏輯和行為信息(126)、以及基于亊件的成本分 布信息(128).
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其中設(shè)備故陣模式信息(112) M于 歷史故障數(shù)據(jù)(108)和工程數(shù)據(jù)(110).
7. 根據(jù)權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其中設(shè)備當(dāng)前狀態(tài)信息(120) U于原始設(shè)備條件數(shù)據(jù)(114)、先前設(shè)備使用數(shù)據(jù)(116)、以及設(shè)備修理歷 史數(shù)據(jù)(118).
8. 根據(jù)權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其中當(dāng)前設(shè)備狀態(tài)信息(120) U于 傳感器數(shù)據(jù).
9. 根據(jù)權(quán)利要求4的系統(tǒng)，其中交互決策支持計(jì)劃工具(100)進(jìn) 一步被配置成響應(yīng)于所期望的輸入信息，生成隨機(jī)財(cái)務(wù)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)(104 ).
10. 根據(jù)權(quán)利要求4的系統(tǒng)，其中交互決策支持計(jì)劃工具(100)進(jìn) 一步被配置成響應(yīng)于所期望的輸入信息，生成隨機(jī)亊件預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)(106 ).
全文摘要
本發(fā)明涉及改善工程系統(tǒng)決策和轉(zhuǎn)讓風(fēng)險(xiǎn)的方法和系統(tǒng)。本發(fā)明公開(kāi)了一種方法和系統(tǒng)以改善工業(yè)工程系統(tǒng)諸如油井鉆探的決策和轉(zhuǎn)讓風(fēng)險(xiǎn)。該方法和系統(tǒng)分別包括交互決策支持計(jì)劃工具(100)，其輔助用戶(hù)關(guān)于如何選擇系統(tǒng)將要處理的工程系統(tǒng)和實(shí)體的資財(cái)，諸如飛行器引擎和飛機(jī)、鉆機(jī)和油藏、設(shè)備配置、設(shè)備檢測(cè)、設(shè)備在線傳感器、用于設(shè)備和鉆探路徑或資產(chǎn)分派和合約動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)操作決策，以將風(fēng)險(xiǎn)分配給處于最佳職位的股東以減少風(fēng)險(xiǎn)。該決策支持將與操作的成本相關(guān)的機(jī)隊(duì)的財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)降低到低于不使用該交互決策支持計(jì)劃工具(100)時(shí)所能夠達(dá)到的水平，和/或?qū)⑴c活動(dòng)的成本相關(guān)的財(cái)務(wù)回報(bào)增加到高于不使用該交互決策支持計(jì)劃工具(100)時(shí)所能夠達(dá)到的水平，這樣就可以在多個(gè)操作股東中以理想的方式分配該財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)和/或財(cái)務(wù)回報(bào)。
文檔編號(hào)G06Q50/00GK101393619SQ20081014972
公開(kāi)日2009年3月25日 申請(qǐng)日期2008年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月19日
發(fā)明者B·E·奧斯博恩, C·D·約翰遜, J·阿爾肯珀, O·I·杜爾格羅格盧, O·巴西爾 申請(qǐng)人:通用電氣公司