专利名称：监测井中流体压力的方法以及在该方法中使用的可收回的压力监测组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种监测井中流体压力的方法以及在该方法中使用的可收回的压力组件。
背景技术：
从美国专利US6,464,004中可知，在井内的生产油管的侧室中可收回地安装压力监测组件，从而该压力监测组件通过悬吊在钢丝绳上的造斜工具可以容易地安装入侧室内和从侧室中取回。
已知的压力监测组件被构造为通过压力计监测生产油管和油井套管之间的环空内的压力，该压力计设置在压力传感组件的外壳和一对安装在所述外壳上的环形密封件之间的环形空间内，该环形空间通过侧室的壁中的开口与环空流体连通。
所述已知压力监测组件也可以构造成通过在ESP上方的生产油管的侧室内设置压力监测组件并且通过提供旁通管来监测油井内的电潜泵(通常所说的ESP)下面的管内的压力，所述旁通管的下端连接到ESP下面的管子的内部并且它的上端连接到所述侧室壁中的开口中，所述开口位于压力监测组件的环形密封件之间。
已知的压力监测组件的缺点在于旁通管的存在使得压力监测组件复杂和容易损坏。另一个缺点在于已知的压力监测组件没有构造成监测穿过ESP或其它泵的压差。
美国专利US6568478公开了一种具有文丘里管(venturi)的气举阀，所述气举阀使从环空注入到原油生产油管内的气举气体的流量稳定。所述已知的气举阀可被取回地插入到侧室内，所述侧室提供生产油管内部与周围环空之间的流体连通。
本发明的目的是提供一种用于监测井内压力的方法和可收回的组件，该组件可用于确定和监测穿过ESP或其它泵的压差而不需要使用复杂和易损坏的旁通管。
发明内容
根据本发明的用于监测井内的压力的方法，所述方法包括将泵连接到井内的生产油管上，从而所述泵将井的流出物从井内的流入区域泵入到生产油管内；为生产油管设置包括开口的侧室，所述开口提供侧室的内部与围绕生产油管的环形空间之间的流体连通，所述环形空间与井的流入区域流体连通；将压力监测组件插入到所述侧室内，从而所述开口位于一对安装于压力监测组件的外壳上的环形密封件之间；和通过使压力监测组件测量与生产油管的内部流体连通地连接的一部分侧室和位于环形密封件之间的侧室内部的一部分的压差来监测穿过所述泵的压差。
优选地，所述压力监测组件包括第一压力传感器，其测量与生产油管的内部流体连通地连接的侧室内部的流体压力第二压力传感器，其测量位于环形密封件之间的侧室内部的所述部分中的流体压力；和装置，用于监测由第一和第二压力传感器测量的流体压差，以及将测量到的压力和/或压差发送到数据传输和/或数据存储装置。
压力监测组件的外壳可以具有基本管状的形状，并且可以具有用于将压力监测组件连接到无线操作的或机器人安装工具上的打捞颈，该打捞颈构造成通过生产油管将压力监测组件下放或提起，以及将所述压力监测组件插入所述侧室中或从所述侧室取出。
压力数据可以通过无线传输系统传送至地面或储存在所述可回收的组件内以便在将所述组件从井内取出后进行随后分析。
任选的是，所述压力监测组件装备有数据存储装置，监测到的压力和/或压差数据存储在该数据存储装置中，在将所述压力监测组件从井中取回后，存储的数据被转移到数据处理装置。
可选择的是，所述压力监测组件具有用于将监测到的压差无线传送到接收器的信号传输装置和用于给信号传输装置和压力监测组件提供电能的电池，所述接收器连接到用于监测和/或控制泵的性能的监测和/或控制组件上。
所述泵可以为连接于产油井内的生产油管上的电潜泵(ESP)。
根据附属权利要求、摘要以及下面参考附图对优选实施例的详细描述，本发明的方法和组件的这些和其它的特点、实施例和优点将会很清楚。
图1为根据本发明的压力监测组件的示意性纵向截面图，该压力监测组件可收回地安装于产油井内的ESP上方的生产油管内的侧室中。
具体实施例方式
图1显示了穿过地层2的用于生产原油、水和/或其它流体的井1。所述井1包括设有穿孔4的油井套管3，如箭头5所示，流体通过所述穿孔4流入井1内。
生产油管6从井口(未示出)悬挂在井1内，从而电潜泵(ESP)7位于流入区域8的上方，以将流体泵入到生产油管6内。
生产油管6具有侧室9，在该侧室9内设置有压力监测组件10。
侧室9包括位于一对环形密封件14和15之间的开口13，这样在侧室9的内壁与压力监测组件10的管状外壳的外壁之间形成了环形部分16，在该环形部分16中的流体压力与油井套管3和生产油管6之间的环形空间12内的流体压力基本相同。由于ESP的入口17与开口13之间的流体柱的静压力，因此环形空间12内的流体压力略微低于泵的入口17处的压力pi，和/或井底压力(BHP)。
压力监测组件10包括测量环形部分16内的流体压力p1的第一压力传感器20和测量生产油管6的内部22中的流体压力p2的第二压力传感器21。
压力监测组件10具有用于监测压力p1和p2以及压力p1和p2之间的压差Δp的处理器。因此监测到的压力和压差可以储存到存储器和/或通过无线信号发送器23发送到位于井口和/或ESP 7处的或者它们附近的接收器(未示出)。
根据本发明的压力监测组件10提供了监测所述内部22和生产油管6的外部12之间的压差Δp的非常简单和有效的装置，该压差基本等于ESP出口和入口之间的压差Δp＝pd-pi。
可以不采用将监测到的压差和/或其它压力数据通过无线信号发射器23发送到地面，而是将监测到的压力数据在压力监测组件10的存储器内储存很长一段时间，这样，在通过机器人或无线操作的早斜工具将压力监测组件10取回到地面后，存储的压力数据在地面被转移到压力数据处理装置中。
所述压力数据处理装置可以具有显示监测到的随时间的压差Δp，和/或泵的入口压力pi和/或井底压力(BHP)的图形显示器，这样，监测到的泵的入口压力pi、井底压力(BHP)和/或压差Δp与ESP7最佳工作时的压力pi、井底压力(BHP)和/或压差Δp的任何偏离都可以得到评估和分析，这样操作者可随后调节ESP7的设置。
权利要求
1.一种用于监测井内的压力的方法，所述方法包括将泵连接到井内的生产油管上，从而所述泵将井的流出物从井内的流入区域泵入到生产油管内；为生产油管设置包括开口的侧室，所述开口提供侧室的内部与围绕生产油管的环形空间之间的流体连通，所述环形空间与井的流入区域流体连通；将压力监测组件插入到所述侧室内，从而所述开口位于一对安装于压力监测组件的外壳上的环形密封件之间；和通过使压力监测组件测量与生产油管的内部流体连通地连接的一部分侧室和位于环形密封件之间的侧室内部的一部分的压差来监测穿过所述泵的压差。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述压力监测组件包括第一压力传感器，其测量与生产油管的内部流体连通地连接的侧室内部的流体压力第二压力传感器，其测量位于环形密封件之间的侧室内部的所述部分中的流体压力；和装置，用于监测由第一和第二压力传感器测量的流体压差，以及将测量到的压力和/或压差发送到数据传输和/或数据存储装置。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述压力监测组件具有用于将测量到的压差无线传送到接收器的信号传输装置和用于给信号传输装置和压力监测组件提供电能的电池，所述接收器连接到用于监测和/或控制泵的性能的监测和/或控制组件上。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，压力监测组件的外壳具有基本上管状的形状，并且具有用于将压力监测组件连接到无线操作的或机器人安装工具上的打捞颈，该打捞颈构造成通过生产油管将压力监测组件下放或提起，以及将所述压力监测组件插入所述侧室和从所述侧室取出。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述压力监测组件(10)装备有数据存储装置，监测到的压力和/或压差数据存储到该数据存储装置中，在将所述压力监测组件从井中取回后，存储的数据被转移到数据处理装置中。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述泵为连接于产油井内的生产油管上的电潜泵(ESP)。
7.一种在权利要求2的方法中使用的可收回的压力监测组件，包括外壳，其构造成可被插入到与泵连接的生产油管的侧室内；第一压力传感器，其构造成测量与生产油管的内部流体连通地连接的侧室的内部内的流体压力；第二压力传感器，其构造成测量位于环形密封件之间的侧室的内部的所述部分内的流体压力；和装置，用于监测通过第一和第二压力传感器测量的流体压差，并且用于将测量到的压力和/或压差传输到数据传输和/或数据存储装置。
8.根据权利要求7所述的压力监测组件，其特征在于，其特征在于，所述外壳具有基本上管状的形状，并且具有将所述压力监测组件连接到无线操作的和/或机器人安装工具上的打捞颈，该打捞颈构造成通过生产油管将压力监测组件下放或提起，以及将所述压力监测组件插入所述侧室中或从所述侧室取出。
全文摘要
一种用于监测穿过电潜泵(ESP)的压差的方法，包括将电潜泵(7)连接于生产油管(6)上；为生产油管(6)设置包括开口(13)的侧室(9)；将压力监测组件(10)插入到侧室(9)中，从而所述开口(13)位于一对环形密封件(14，15)之间；通过使压力监测组件传测量与生产油管的内部连通的侧室上部和位于所述环形密封(14，15)之间的侧室内部的中间部分(16)之间的压差来监测穿过ESP(7)的压差。
文档编号E21B47/06GK1981110SQ200580022640
公开日2007年6月13日 申请日期2005年7月4日 优先权日2004年7月5日
发明者N·格丽菲斯, J·W·霍尔 申请人:国际壳牌研究有限公司