发明背景
1.发明领域
本发明总体涉及用于将功率和/或数据提供给在连续油管上下入的井下装置的装置和方法。
2.
背景技术:
管线是包含绝缘电缆的管,所述绝缘电缆用于将电功率和/或数据提供给井底总成(bha),或用于将数据从bha传输到地面。管线可从诸如加拿大卡尔加里的canadatechcorporation的制造厂家商购获得。
发明概述
本发明提供了用于向电致动的井下装置提供电功率的系统和方法。在其他方面,本发明提供了用于向或从井下装置(诸如传感器)传输数据或信息的系统和方法。本发明的实施方案的特征在于使用
在所述实施方案中,井底总成被并入到连续油管管柱中并且用于操作井下管件内的一个或多个滑动套筒装置。连续油管管柱是包括能够传输功率和数据的管线的
根据另一个方面,布置并入了分布式温度传感(dts)布置,所述分布式温度传感(dts)布置监测沿着井筒的多个点处的温度。本发明的特征在于使用管线和
在第二所述的实施方案中,电致动的工具呈流体锤工具的形式,所述流体锤工具用于探询或检查井筒的断裂部分。一个或多个压力传感器与流体锤工具相关联,并且将检测由流体锤工具生成的压力脉冲以及从井筒的断裂部分朝向流体锤锤工具返回反射的脉冲。
附图简述
本领域的普通技术人员将容易地了解本发明的优点和其他方面,同时,当结合附图考虑时,通过参考以下详细描述可更好地理解本发明的优点和其他方面,其中在贯穿附图的若干图中,相同的参考字符指定相同或相似的元件,并且其中:
图1是示例性井筒管件的一部分的侧面剖视图,所述井筒管件具有位于其中的滑动套筒装置和用于操作套筒的连续油管装置。
图1a是图1的井筒的剖视图,其进一步示出基于地面的部件。
图2是图1中示出的现具有已致动来操纵滑动套筒装置的连续油管装置的布置的侧面剖视图。
图3是图1-2中示出的布置中使用的连续油管的轴向剖视图。
图4是根据本发明的井筒的侧面剖视图,所述井筒包含断裂探询系统。
具体实施方式
图1描绘示例性井筒管件10。在优选的实施方案中,管件10是井筒套管。可替代地,井筒管件10可以是井筒生产油管的区段。井筒管件10包括多个滑动套筒装置(如12处示意性示出)。井筒管件10沿着其长度限定中心流孔14。滑动套筒装置12可以是本领域已知类型的滑动套筒阀,所述滑动套筒阀在套筒构件轴向移动时可在打开位置与闭合位置之间移动。图1a进一步示出井筒10的位于地面11处的相关部件。控制器13和电源15定位在地面11处。本领域的技术人员应理解,其他系统部件和装置包括例如连续油管喷射器,所述连续油管喷射器用于将连续油管下入管柱注入到井筒10中。控制器13优选地包括计算机或其他可编程处理器装置,所述计算机或可编程处理器装置被适当地编程来从井下相机接收温度数据以及视觉图像数据。电源15是诸如发电机的电功率源。
井底总成16被展示为通过连续油管下入管柱18设置在流孔14中的。井底总成16包括紧固到连续油管下入管柱18的外部子壳体20。壳体20包封本领域已知类型的电致动电机,所述电致动电机可操作来在从地面致动时使臂22相对于壳体20径向向外或向内径向延伸。臂22在图1-2中示意性示出。然而,实际上,臂22具有锁定夹头或其他接合部分,所述接合部分被设计来接合滑动套筒装置12套筒的互补部分,使得滑动套筒装置12套筒可在打开位置与闭合位置之间轴向移动。
连续油管下入管柱18是
此外,分布式温度传感(dts)纤维28在流孔24内沿着连续油管管柱18延伸。dts纤维是光学纤维,所述光学纤维出于检测沿着纤维的多个离散点处的温度的目的包括沿着其长度的多个温度传感器。优选地,dts纤维28与本领域已知类型的(图1a中的)光时域反射计(otdr)29可操作地互连,所述光时域反射计(otdr)29能够将光脉冲传输到光学纤维电缆中并分析返回到、反射在或散射在其中的光。
井下相机30也优选地并入井底总成16中。相机30能够获得流孔14的视觉图像,并且具体地,能够获得足够详细的滑动套筒装置12的图像,以容许观察者确定套筒装置12是处于打开位置还是处于闭合位置。相机30与管线26可操作地相关联,使得图像数据可被传输到地面11,以便向操作者进行实时显示。根据替代性实施方案,相机30由用于确定滑动套筒装置12的打开位置或闭合位置的一个或多个磁性或电子传感器代替(或补充)。此类传感器与管线26可操作地相关联,使得由传感器检测到的数据被实时传输到地面。
在操作中,井底总成16被设置在井筒管件10中、位于连续油管下入管柱18上。井底总成16在流孔14内移动,直到其接近滑动套筒装置12,所述滑动套筒装置12已被选定为通过使其在打开位置与闭合位置之间移动来进行致动(参见图1)。可使用本领域已知类型的套管接箍定位器(未示出)来帮助井底总成16与期望的滑动套筒装置12对齐。然后,通过管线26从地面传输命令,以致使一个或多个臂22从壳体20径向向外延伸(参见图2)。臂22可呈隆起物或挂钩的形式,所述隆起物或挂钩的形状和大小被设定成接合滑动套筒装置的套筒的互补部分。然后,井底总成16沿着图2中的箭头32的方向移动,以致使滑动套筒装置12在打开位置与闭合位置之间移动。其后,响应于来自地面的命令,臂22缩回。然后,井底总成16可移动接近另一个滑动套筒装置12或者从井筒管件10抽出。在操作期间,相机30向地面处的操作者提供实时视觉图像,以允许操作者在视觉上确保滑动套筒装置12已如预期打开或闭合。在操作期间可使用dts纤维28监测温度。dts纤维28充当多点传感器(即,整个纤维是传感器),并且可提供沿着连续油管下入管柱18的长度(包括井底总成16)的温度剖面图。获得的温度数据可与从井底总成16获得的其他数据(诸如压力、温度、流速等)进行组合。
在许多情况下,
根据本发明的另一个方面,电致动工具采用流体锤工具的形式,所述流体锤工具出于评估井筒特性(即,长度、孔径、大小等)的目的使用压力脉冲来探询井筒中的断裂。流体锤工具是已知的装置,其通常被并入到钻柱中以帮助防止钻头在操作期间的粘结。这种类型的流体锤工具在周围的井筒内生成流体脉冲。图4描绘已钻探通过地表52并向下到达地层54的井筒50。先前已在围绕井筒50的地层54中产生了断裂56。
断裂探询工具系统58被设置在井筒50内,并且包括限定了包含管线64的中心流孔62的
在用于断裂探询系统50的示例性操作中,流体锤工具72在
可以看出,本发明提供了并入
还可看出,本发明提供了用于操作电致动的井下工具的方法,其中电致动的井下工具紧固到
出于说明和解释的目的,前述描述涉及本发明的具体实施方案。然而,对于本领域技术人员显而易见的是,在不脱离本发明的范围和精神的情况下,可对以上阐述的实施方案做出许多修改和改变。