CN103790575A - 用于监测海底井的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
呈现用于监测海底井的系统。该系统包括海底井，其中该海底井包括开采管、与该开采管同轴并且安置在该开采管外部的环A、与环A同轴并且安置在环A外部的环B以及设置在环A与环B之间的壳体壁。此外，该系统包括第一传感器，其设置在开采管、环A、壳体壁或其组合上或周围并且配置成测量第一参数。该系统还包括控制器，其耦合于海底井并且配置成分析由第一传感器测量的第一参数并且检测海底井的一个或多个组件中的异常。还呈现方法和配置成执行用于监测海底井的方法的非暂时性计算机可读介质。
Description
技术领域
本发明大体上涉及监测海底井的组件并且更具体地涉及监测海底井中的环A和环B中的压力/应力。
背景技术
在烃类开采中，立管、井口和采油树用作帮助烃类从油井流到采油资产的物理接口。为了确保烃类的有效收集，主动监测海底井的完整性，这是可期望的。海底井的完整性可由于开采管、井或井口结构的壳体或接合剂作业中的泄漏而受到损害，由此促使压力在海底井的环（例如环A和环B）中建立。在某些情况下，如果不同环之间的压力差超过阈值，海底井的管可坍塌。因此，测量环中的压力和/或海底井的壳体中的应力对于检测海底井完整性中的任何损害是关键的。
常规地，海底井的环A中的压力感测使用传统的压力传感器来实现。而且，在海底应用中，法规禁止在环A与B之间通过壳体壁的任何钻探/布线。因此，由于缺乏对环B的直接接入，环B中的压力的测量可通过将压力传感器设置在环B中而实现。另外，将传感器设置在环B中需要向传感器提供通信链路和电力供应而不穿过环B，以便避免环B中的潜在泄漏路径。此外，这些压力传感器可由于老化、污垢、水汽、周围流体的组成改变及诸如此类而经历失效。更换有缺陷的传感器是富有挑战性的任务。
发明内容
根据本公开的方面，呈现用于监测海底井的系统。该系统包括海底井，其包括开采管、与该开采管同轴并且安置在该开采管外部的环A、与环A同轴并且安置在环A外部的环B以及设置在环A与环B之间的壳体壁。此外，该系统包括第一传感器，其设置在开采管、环A、壳体壁或其组合上或周围并且配置成测量第一参数。而且，该系统包括控制器，其操作地耦合于海底井并且配置成分析由第一传感器测量的第一参数并且检测海底井的一个或多个组件中的异常。
根据本公开的另一个方面，呈现用于监测海底井的方法。该方法包括将第一传感器设置在海底井的开采管、环A和壳体壁中的一个或多个上或周围，其中该第一传感器配置成测量第一参数。此外，该方法包括使用控制器来分析测量的第一参数。另外，该方法包括基于第一参数的分析来识别海底井的一个或多个组件中的异常。而且，呈现非暂时性计算机可读介质，其配置成执行用于监测海底井的方法。
提供一种用于监测海底井的系统，其包括：
所述海底井，其包括：
开采管；
环A，其与所述开采管同轴并且安置在所述开采管外部；
环B，其与所述环A同轴并且安置在所述环A外部；以及
壳体壁，其设置在所述环A与所述环B之间；
第一传感器，其设置在所述开采管、所述环A、所述壳体壁或其组合上或周围并且配置成测量第一参数；
控制器，其操作地耦合于所述海底井并且配置成：
分析由所述第一传感器测量的第一参数；并且
检测所述海底井的一个或多个组件中的异常。
优选的，所述第一传感器包括固定传感器、绳索工具或其组合。
优选的，所述固定传感器包括磁场传感器、磁致伸缩传感器、感应线圈、维拉里效应传感器、声换能器、光纤传感器、温度传感器或其组合。
优选的，所述绳索工具包括操作地耦合于绳索线缆的传感器，并且其中所述传感器包括磁场传感器、磁致伸缩传感器、感应线圈、维拉里效应传感器、声换能器、光纤传感器、温度传感器或其组合。
优选的，所述系统进一步包括锁定机构，所述锁定机构配置成操作地使所述第一传感器耦合于所述开采管、所述环A和所述壳体壁中的一个或多个。
优选的，所述锁定机构包括基于弹簧的机构、液压机构、伺服马达致动机构、磁机构或其组合。
优选的，所述壳体壁包括配置成感测所述第一参数的一个或多个段。
优选的，具有感测能力的所述一个或多个段包括一个或多个磁编码区。
优选的，所述一个或多个磁编码区包括多个磁化线，其具有沿所述壳体壁的长度形成的至少两个极性。
优选的，所述一个或多个磁编码区包括多个磁化线，其具有在所述壳体壁周围采用螺旋配置形成的至少两个极性。
优选的，所述系统进一步包括在所述壳体壁周围采用螺旋配置而设置的光纤。
优选的，所述系统进一步包括第二传感器，所述第二传感器设置在所述环B上或周围并且配置成测量所述环B上或周围的压力和温度中的一个或多个。
优选的，所述第一参数包括压力、压缩应力、环向应力、残余应力、纵向应力、张应力、弯曲应力、扭转引致的应力或其组合。
提供一种用于监测所述海底井的方法，所述方法包括：
将第一传感器设置在所述海底井的开采管、环A和壳体壁中的一个或多个上或周围，其中所述第一传感器配置成测量第一参数；
使用控制器来分析测量的第一参数；以及
基于所述第一参数的分析来识别所述海底井的一个或多个组件中的异常。
优选的，所述方法进一步包括使所述海底井的壳体壁磁化。
优选的，使所述壳体壁磁化包括将确定值的电流、确定值的磁场或其组合施加到所述壳体壁。
优选的，使所述壳体壁磁化包括采用螺旋配置使所述壳体壁磁化。
优选的，使所述壳体壁磁化包括采用纵向配置使所述壳体壁磁化。
优选的，所述方法进一步包括使所述第一传感器经由锁定机构而锁定到所述开采管、所述环A和所述壳体壁中的一个或多个。
优选的，所述方法进一步包括在所述环B密封之前将第二传感器设置在所述海底井的环B上或周围。
优选的，所述第二传感器配置成测量所述环B上或周围的压力、应力和温度中的一个或多个。
优选的，所述异常包括在所述壳体壁、所述开采管、所述海底井中采用的接合剂、海底井口、管悬挂器或其组合中的一个或多个中的故障。
优选的，基于所述第一参数的分析识别所述海底井的一个或多个组件中的异常包括采用基于物理的模型。
优选的，所述基于物理的模型包括：
确定对应于所述海底井的一个或多个组件的健康状态的参数；
识别对应于所述海底井的一个或多个组件的实际状况的参数；以及
将对应于所述海底井的一个或多个组件的健康状态的参数与对应于所述海底井的一个或多个组件的实际状况的参数比较。
提供一种非暂时性计算机可读介质，其包括一个或多个有形介质，其中所述一个或多个有形介质包括用于促使计算机执行以下步骤的例程：
使用设置在海底井的开采管、环A和壳体壁中的一个或多个上或周围的第一传感器来测量第一参数；
使用控制器来分析测量的第一参数；以及
基于第一参数的分析来识别所述海底井的一个或多个组件中的异常。
附图说明
当下列详细描述参照附图（其中整个图中类似的符号代表类似的部件）阅读时，本公开的这些和其他特征、方面和优势将变得更好理解，其中：
图1是根据本公开的方面用于海底井监测的示范性系统的图示；
图2-4是根据本公开的方面用于图1的海底井监测的系统的一部分的示范性实施例的图示；
图5是根据本公开的方面用于图1的海底井监测的系统的一部分的另一个示范性实施例的图示；
图6是根据本公开的方面用于图1的海底井监测的系统的一部分的再另一个示范性实施例的图示；
图7-9是根据本公开的方面的海底井的壳体壁的示范性磁化的图示；
图10-11是根据本公开的方面用于使传感器耦合于图1-6的海底井的示范性锁定机构的图示；
图12-14是根据本公开的方面用于使传感器耦合于图1-6的海底井的锁定机构的另一个示范性实施例的图示；
图15-16是根据本公开的方面用于图1的海底井监测的系统的一部分的另一个示范性实施例的图示；
图17是根据本公开的方面用于监测海底井（其包括环B内部的传感器）的系统的示范性实施例的图示；
图18是根据本公开的方面用于在图9的系统中使用的海底井的示范性基于光纤的感测的图示；以及
图19是根据本公开的方面用于监测海底井的方法的流程图。
具体实施方式
除非另外限定，本文使用的技术和科学术语具有与由本公开所属的领域内技术人员所通常理解的相同的含义。如本文使用的术语“第一”、“第二”及诸如此类不指示任何顺序、数量或重要性，相反用于将要素彼此区别开来。同样，术语“一（a）”和“一（an）”不指示数量的限制，相反指示存在引用项中的至少一个。术语“或”意指为包括性的并且表示列出的项中的一个、一些或全部。“包含”、“包括”或“具有”及其变化形式在本文的使用意指含有之后列出的项和其等同物以及另外的项。术语“连接”和“耦合”不限于物理或机械连接或耦合，并且可以包括电连接或耦合（无论是直接还是间接的）。此外，术语“电路”和“线路（circuitry）”和“控制器”可包括单个组件或多个组件，其是有源和/或无源的并且连接或用别的方式耦合在一起来提供描述的功能。
如将在下文详细描述的，呈现用于监测海底井的示范性系统和方法的各种实施例。此外，因为示范性系统和方法使用磁致伸缩技术，感测针对老化、污垢、水汽、周围流体的组成改变及诸如此类是健壮的。
现在转向图，通过图1中的示例，描绘根据本公开的方面用于监测海底井的系统100的示范性实施例。在一个实施例中，用于监测海底井的系统100可包括电力供应102、海底井104和第一传感器106。系统100还可包括通信单元108和控制器110。电力供应102可包括电池、直流源、交流源及诸如此类。此外，电力供应102可操作地耦合于第一传感器106并且可配置成对第一传感器106赋能。在一个非限制性示例中，控制器110可以是海底控制模块（SCM）。尽管图1的实施例将通信单元108和控制器110描绘为独立单元，在某些其他实施例中，控制器110可包括通信单元108。
此外，在一个实施例中，海底井104可包括操作地耦合于彼此的海底井口114和采油树116。此外，立管可耦合于海底井104。立管和海底井104的组合可称为开采设施。而且，海底井104可包括开采管、环A、环B以及环A与环B之间的壳体壁（参见图3和4）。在一个示例中，该壳体壁可由高强度钢合金制成。而且，环A可与开采管同轴并且安置在开采管外部。此外，环B可与环A同轴并且安置在环A外部。该立管可经由采油树116而耦合于海底井口114。另外，立管还可经由海底流送管、海底跨接器和海底歧管而耦合于海底井口114。
此外，在一个实施例中，第一传感器106可设置在开采管、环A、壳体壁及诸如此类上或周围。另外，通信单元108可操作地耦合于第一传感器106。通信单元108可配置成传送或接收由第一传感器106测量的第一参数。在一个非限制性示例中，通信单元108可设置在远程位置处。在另一个示例中，通信单元108可置于开采管、环A、壳体壁及诸如此类上或周围。而且，通信单元108可包括电子电路，例如传送器、接收器及诸如此类。在一个示例中，通信单元108的传送器可设置在开采管、环A和壳体壁上或周围并且通信单元108的接收器可设置在远程位置处。此外，电力供应102和通信单元108可使用有线连接、无线连接及诸如此类而操作地耦合于第一传感器106。可注意，在某些实施例中，电力供应102可以是海底井104的组成部分。
而且，控制器110可操作地耦合于通信单元108。由第一传感器106测量的第一参数可由通信单元108从第一传感器106传递到控制器110。如本文使用的，术语第一参数可包括压力、压缩应力、环向应力、残余应力、纵向应力、张应力、弯曲应力、扭转引致的应力及其等同物。在一个实施例中，控制器110可包括处理单元112。该处理单元112可配置成分析由第一传感器106测量的第一参数。此外，处理单元112可配置成基于第一参数的分析来识别海底井104的一个或多个组件中的故障。而且，海底井104的一个或多个组件中的故障可包括在壳体壁、海底井104中采用的接合剂、开采管、海底井口114、管悬挂器或其他海底井结构中的故障。另外，基于故障的识别，控制器110可配置成调节环A、开采管和/或海底井104的其他组件中的压力。
此外，第一传感器106可包括固定传感器、绳索工具或其组合。在一个示例中，该固定传感器可包括磁场传感器、磁致伸缩传感器、维拉里效应传感器、感应线圈、声换能器、光纤或其组合。在一个非限制性示例中，两个第一传感器106可设置在开采管、环A和壳体壁上或周围。这两个第一传感器106可设置在两个不同的方向上。因此，这两个第一传感器106可配置成测量在第一方向和第二方向上的应力。特别地，可使用这两个第一传感器来测量双轴应力。而且，在一个示例中，该第一方向可沿开采管、环A和壳体壁的轴。该第二方向可沿开采管、环A和壳体壁的周边。第一方向上的应力可以是轴向应力并且第二方向上的应力可以是环向应力。在另一个示例中，单个第一传感器可配置成测量第一方向和第二方向两者上的应力。此外，绳索工具可以是耦合于绳索线缆的传感器，其可通过开采管或环A的服务接入而引入开采管或环A内。
在一个实施例中，绳索工具在通过服务接入将它引入开采管或环A内时可以采用压缩形式或处于封闭状况。一旦将绳索工具引入开采管或环A内，绳索工具可配置成打开用于实现检查。例如，绳索工具可引入开采管内用于检查开采管。在另一个实施例中，绳索工具可小型化以帮助绳索工具通过服务接入而进入环A内。此外，在一个实施例中，耦合于绳索线缆的传感器可包括磁致伸缩传感器、维拉里效应传感器、磁场传感器、感应线圈、声换能器、光纤传感器及诸如此类。在再另一个实施例中，附连到绳索线缆的传感器可包括温度传感器、湿度传感器、化学传感器及诸如此类。另外，绳索线缆可包括操作地耦合于传感器的电力线和通信线。此外，绳索线缆的电力线和/或通信线可操作地耦合于电力供应102和通信单元108。如本文使用的，术语操作地耦合可包括有线耦合、无线耦合、电耦合、磁耦合、无线电通信、基于软件的通信或其组合。
现在参考图2-4，描绘用于海底井监测的示范性系统（例如图1的系统100）的一部分的示范性实施例的图示。特别地，图2是海底井（例如图1的海底井104）的图示200。海底井200包括海底井口202和采油树204。
图3是图2的海底井200的图示207。特别地，图3描绘海底井200中的第一传感器的布置。而且，图4是海底井200的横截面视图222的图示。
在图3中描绘的示例中，海底井207可包括开采管208、环A 210、壳体壁212和环B 214。该壳体壁212可设置在环A 210与环B 214之间。另外，环B 214可与环A 210同轴并且可置于环A 210外部。根据本公开的方面，第一传感器216（例如图1的第一传感器106）可设置在环A 210、壳体壁212或环A 210和壳体壁212两者上或周围。在图3的示例中，第一传感器可包括固定传感器216。在另一个示例中，第一传感器可以是绳索工具。此外，在图3的示例中，绳索工具可从服务接入而引入开采管208内。采用相似的方式，在另一个示例中，绳索工具可通过对应的服务接入而引入环A 210内。绳索工具可包括传感器218，其操作地耦合于绳索线缆220。此外，在一个示例中，环A可包括固定传感器216和绳索工具两者，其中传感器218可设置在环A 210上或周围。
图4代表沿图3的线4-4的海底井的横截面视图。特别地，图4描绘第一传感器216沿壳体壁212以及环A 210内部的放置的示例。第一传感器216可设置在环A 210内部和/或壳体壁212上。在图4的示例中，壳体壁212描绘为包括周向地设置在壳体壁212上的四个固定传感器216。环A 210和环B 214内部的压力中的任何变化可传递给壳体壁212。可注意，应力是压力的线性函数。因此，环A 210和/或环B中的压力中的任何变化可导致壳体壁212上的应力中的变化。该应力可被设置在壳体壁212上的第一传感器216捕获。而且，壳体壁212所经历的应力还可包括残余应力、施加的应力、弯曲应力、扭曲应力和由于壳体壁212的拉伸和压缩引起的应力。另外，类似壳体壁212的性质的其他参数，例如但不限于厚度、内径、杨氏模量和壳体壁212的泊松比可在应力计算中使用。
现在转向图5，呈现根据本公开的方面用于海底井监测的示范性系统的一部分的另一个示范性实施例的图示300。特别地，图5描绘第一传感器（例如感应线圈）在海底井（例如图1的海底井104）的环A中的使用。系统300包括环A 302、环B 304、环A 320与环B 304之间的壳体壁306、环B 304的外壳308以及开采管316。在一个实施例中，多个感应线圈310可设置在环A 302中。这些感应线圈310还可耦合于壳体壁306。在某些其他实施例中，感应线圈310可磁耦合于环A 302和/或壳体壁306。而且，感应线圈310可采用固定传感器的形式。
在正常操作条件下，压力可在环A 302和/或环B 304中不同。可注意，在海底井的一个或多个组件中的任何故障可导致环A 302和/或环B 304中的压力的变化。环A 302和环B 304中的压力中的这些变化可采用壳体壁306上的应力的形式显示。壳体壁306所经历的应力可导致壳体壁306的磁致伸缩性质中的改变。壳体壁306所经历的该应力可由感应线圈310检测。
此外，感应线圈310可操作地耦合于通信单元312，例如图1的通信单元108。在图5的示例中，该通信单元312设置在环A 302内部。任何测量可从感应线圈310传递到通信单元312。此外，通信线314可操作地耦合于通信单元312，其中该通信线314可配置成将由感应线圈310做出的任何测量传递给控制器，例如图1的控制器110。通过示例，通信线314可配置成将由感应线圈310测量的例如应力的第一参数传递给控制器。该第一参数可在控制器的处理单元中分析来识别海底井的一个或多个组件中的任何故障。如在上文指出的，海底井的一个或多个组件中的故障可包括壳体壁、海底井中采用的接合剂、开采管、海底井口、管悬挂器或其他海底井结构中的故障。
参考图6，描绘根据本公开的方面用于海底井监测100（参见图1）的示范性系统的一部分的再另一个示范性实施例的图示400。图6的系统可包括环A 402、环B 404、环A与环B之间的壳体壁406、环B的外壳408以及开采管418。根据本公开的方面，壳体壁406、开采管418及诸如此类可包括具有感测能力的一个或多个段。在一个示例中，具有感测能力的这些段可包括一个或多个磁编码区。在另一个示例中，在声信号在壳体壁406上应用时，具有感测能力的段可在壳体壁406上形成。因此，壳体壁406可用作传感器。采用相似的方式，具有感测能力的段可使用其他技术而形成。
在图6的示例中，感测壁406可包括一个或多个磁编码区410。这些磁编码区410可使用确定值的电流、确定值的磁场或确定值的电流和磁场两者而创建。在一个实施例中，磁编码区410可在海底井安装和调试之前在壳体壁406上形成。如果环A 402和环B 404经受由于海底井中的任何故障引起的压力中的变化，壳体壁406可经历应力。在壳体壁406中引起的应力可促使壳体壁406的磁致伸缩性质改变。壳体壁406的磁致伸缩性质中的该改变进而可导致与壳体壁406的磁编码区410关联的磁场中的改变。因此，磁场中的改变可使用磁场传感器412来测量。可注意，在一个示例中，具有磁编码区410的壳体壁还可用作传感器。
此外，在一个实施例中，磁场传感器412可耦合于壳体壁406。在一个示例中，壳体壁406可使用金属而形成。因此，在该示例中，磁场传感器412可耦合于壳体壁406的金属表面。在另一个示例中，磁场传感器412紧密地靠近壳体壁406的金属表面而耦合。磁场传感器412可配置成将任何测量传递到通信单元414。此外，通信线416可用于将测量从通信单元414传送到控制器，例如图1的控制器110，用于处理。特别地，控制器可配置成分析测量来检测海底井的一个或多个组件中的任何故障的存在。在某些实施例中，由磁场传感器412的测量可经由感应拾取、射频链路及诸如此类而无线传送到控制器。而且，到磁场传感器412的电力可由电力供应无线供应。
在图6的示例中，磁场传感器412的使用帮助识别在海底井的一个或多个组件中出现的任何故障。在一个实施例中，可采用多个磁场传感器412来识别海底井的一个或多个组件中的故障。如先前指出的，海底井的一个或多个组件中的故障可包括壳体壁、在海底井中采用的接合剂、开采管、海底井口、管悬挂器或其他海底井结构中的故障。
根据本公开的另外的方面，可采用基于磁应力传感器的技术（诸如MAPS™）来识别海底井的一个或多个组件中的故障。海底井的该一个或多个组件可包括壳体壁、开采管及诸如此类。通过采用MAPS™技术，例如壳体壁、开采管及诸如此类中的应力的材料性质可使用电磁探头来测量。该电磁探头可包括电磁单元和磁传感器。此外，该电磁单元可包括电磁芯和两个间隔开的电磁极。而且，电磁单元可在电磁单元并且因此在壳体壁、开采管和海底井的其他组件中产生交变磁场。
另外，例如所得的交变磁场的信号可使用磁传感器来感测。这些信号可受到例如上升的几何参数的影响。在一个示例中，上升可包括电磁探头与壳体壁、开采管及诸如此类的表面之间的间隔或分离。因此，这些影响可通过映射同相和正交分量而与感测的信号分离。由磁传感器感测的信号可分解为同相和正交分量。因此，可单独确定由于几何参数引起的材料性质和/或影响。因此，可识别海底井的组件的材料性质，由此帮助增强海底井中异常的检测。
图7-9是根据本公开的方面用于在图6的系统中使用的海底井的壳体壁的示范性磁化的图示。特别地，图7是图示501，其描绘采用纵向配置504的海底井的壳体壁502的磁化。通过示例，在纵向配置504中，磁化的线可沿壳体壁502的长度伸展或磁编码区可沿壳体壁502的长度而形成。此外，采用纵向配置504的磁化可包括具有至少两个极性508、510的磁化线。
采用相似的方式，图8描绘在壳体壁502的周围采用螺旋配置的壳体壁502的磁化的图示506。采用螺旋配置506的磁化可包括具有至少两个极性509、511的磁化线。尽管图7和8的示例描绘采用纵向和螺旋配置的磁化，也预想壳体壁502在其他取向上的磁化。而且，还预期开采管和其他相似的海底井组件的磁化。
图9是壳体壁502采用图7的纵向配置504的磁化的放大图的图示507。如在上文指出的，采用纵向配置504的磁化可包括具有至少两个极性508、510的磁化线。通过示例，这两个极性可包括第一极性508和第二极性510。具有第一极性508的磁化线可包括磁化域512，其具有向上取向。而且，具有第二极性510的磁化线可包括磁化域514，其具有向下取向。根据壳体壁502的金属的磁致电阻以及壳体壁502的金属所经历的应力，磁化域512、514的取向可改变。除磁化域512、514的取向中的改变外，材料磁化系数也可改变。在一个实施例中，材料磁化系数中的改变可使用磁场传感器/磁传感器来感测。此外，材料磁化系数中的改变的感测可帮助识别海底井的异常。
现在转向图10和11，描绘根据本公开的方面用于使传感器（例如图1的第一传感器106）耦合于图1-6的海底井的示范性锁定机构的图示。特别地，可采用该锁定机构来使传感器耦合于环A与环B之间的壳体壁。
图10描绘用于使绳索工具锁定到壳体壁614的锁定机构600。图10的系统可包括环A 602、环B 604和开采管606。如先前指出的，环A 602可与开采管606同轴并且在其外部，并且环B 604可与环A 602同轴并且在其外部。此外，绳索工具可经由服务接入而设置到环A 602内。该绳索工具可包括绳索线缆608和传感器612。此外，传感器612可使用锁定机构610而耦合于绳索线缆608。在一个示例中，锁定机构610可包括伺服马达，其配置成使传感器612沿壳体壁614在周向方向611、水平方向613和垂直方向615中的一个或多个上移动。在一个示例中，壳体壁614可以是圆柱表面。
另外，图11代表用于使传感器618（例如图1的第一传感器106）耦合于壳体壁614的锁定机构620的图示616。在图11的示例中，传感器618可以是固定传感器。而且，传感器618可固定地耦合于壳体壁614。传感器618可经由锁定机构620而耦合于固定件622。在一个示例中，该固定件622可耦合于开采管606。在一个示例中，锁定机构620可包括基于弹簧的机构、液压机构、磁机构及诸如此类。该基于弹簧的机构可采用弹簧。在一个非限制性示例中，该弹簧可包括弓形弹簧、线圈弹簧及诸如此类。而且，该液压机构可采用液压千斤顶。
图12-14是根据本公开的方面用于使传感器（例如图1的第一传感器106）耦合于海底井的锁定机构的另一个示范性实施例的图示。更特定地，图12-14描绘用于使设置在环A中的第一传感器（例如绳索工具）耦合于环A与环B之间的壳体壁的锁定机构。
参考图12，描绘基于弹簧的锁定机构的图示700。图12的系统可包括环A 702、壳体壁703和传感器706。此外，可采用锁定机构708（例如但不限于弹簧或液压千斤顶）来使传感器706锁定到壳体壁703。标号707可代表锁定机构708所耦合的固定件。绳索线缆或绳710可操作地耦合于锁定机构708用于使传感器耦合于壳体壁703。
此外，图13是用于使传感器耦合于壳体壁703的基于履带式马达的机构的图示712。在该实施例中，传感器706可通过采用履带式马达714而锁定到壳体壁703。可进一步采用该履带式马达714来使传感器706沿壳体壁703的长度和/或周边移动。而且，在该实施例中，绳索线缆或弹簧711可操作地耦合于履带式马达714来帮助传感器706耦合于壳体壁703。在一个示例中，履带式马达714可由电力供应（例如，图1的电力供应102）赋能。
另外，图14描绘基于机械剪刀的机构的图示716。在图14的实施例中，传感器706可通过采用机械剪刀718而锁定到壳体壁703。此外，可采用机械剪刀718来使传感器706沿壳体壁703的长度和/或周边移动。在一个示例中，机械剪刀718可电操作、液压操作及诸如此类。线缆719可操作地耦合于机械剪刀718来帮助传感器706耦合于壳体壁703。
尽管图12-14的实施例描绘用于使传感器706锁定到壳体壁703的不同锁定机构（其中传感器706包括绳索工具），还预想用于锁定固定传感器的相似锁定机构的使用。而且，在图12-14的示例中，锁定机构可支承在开采管的外壁上，例如图2的开采管208。
现在转向图15-16，描绘根据本公开的方面用于海底井监测100（参见图1）的示范性系统的一部分的另一个示范性实施例的图示。特别地，图15是用于监测海底井的基于声学的感测系统的横截面视图800的图示。在目前预想的配置中，基于声学的感测系统可设置在海底井的环A中。
在图15的示例中，海底井包括环A 802、壳体壁804、开采管816和环B 818。此外，在一个实施例中，基于声学的感测系统可包括一个或多个声传感器806、锁定机构808和一个或多个固定件810。声传感器806可通过使用锁定机构808而锁定到对应的固定件810。在一个示例中，声传感器806可以是固定传感器。
此外，声信号812可被引导通过壳体壁804。在一个示例中，该声信号812可在不同的方向上引导通过壳体壁804，例如但不限于，水平方向和垂直方向。因此，壳体壁804可配置成表现为传感器。由于环A 802和/或环B 818中的压力中的变化，壳体壁804可经历应力。环A 802和/或环B 818中的压力中的变化可由于环A和环B中的一个或多个中的故障而引起。根据本公开的方面，可采用差量（例如但不限于，环A 802与环B 818之间的压差）来帮助识别故障。另外，壳体壁804中的应力可促使声信号812的飞行时间变化。因此，声信号812的飞行时间中的变化可被声传感器806感测。从而，可确定壳体壁804上的应力。然后可分析确定的应力来检测海底井的一个或多个组件中的任何故障。
参考图6，描绘海底井（其包括设置在环A中的基于声学的感测系统）的横截面视图814。传感器806可设置在壳体壁804上。而且，传感器806可使用锁定机构（未示出）和一个或多个固定件（未示出）而设置在壳体壁804上。如在上文指出的，声信号812可被引导通过壳体壁804。壳体壁804中的应力可促使声信号812的飞行时间变化，其可被声传感器806感测。在一个非限制性示例中，声传感器806可配置成接受在某一飞行时间窗口内的信号。这帮助避免来自任何反射信号的任何非意愿串扰和/或干扰。
现在参考图17，描绘根据本公开的方面具有设置在环B上或内的传感器的海底井的示范性实施例的图示900。该海底井900可包括环B 901、环A 911、壳体壁912和开采管914。传感器902可设置在环B 901中。可注意，传感器902也可称为第二传感器。传感器902可操作地耦合于电池904，其中电池904配置成对传感器902赋能。传感器902可配置成测量环B 901中的参数，例如压力、应力和温度。为了便于理解，在环B中测量的参数可称为第二参数。在一个实施例中，在环B 901中测量的该第二参数可代表对于环B的参数的基线参数/阈值。而且，参数可在环B 901密封之前在环B 901中测量。此外，传感器902可操作地耦合于控制单元906，其配置成分析第二参数。在一个实施例中，控制单元906可代表图1的控制器110。
另外，传送器单元908可设置在环B 901中并且经由控制单元906而操作地耦合于传感器902。该传送器单元908可配置成将由环B 901中的传感器902测量的第二参数传送到接收器单元910。在目前预想的配置中，接收器单元910设置在环A 911中。在一个示例中，传感器902可使用穿壁耦合，例如但不限于，声耦合、基于低频磁场的耦合、基于电流脉冲的耦合，用于将对应于环B的测量参数传送到接收器单元910。在另一个非限制性示例中，传送器单元908和接收器单元910可形成通信单元的一部分，例如图1的通信单元108。接收器单元910可配置成将测量的参数传送到控制器（例如图1的控制器110）中的处理单元。该处理单元可在密封/接合之前或在密封/接合后立即使用参数来检测环B 901的状况。
现在转向图18，呈现根据本公开的方面的海底井的示范性基于光纤的感测的图示1000。特别地，图18描绘光纤在图8的系统中的使用。图18的实施例可包括壳体壁1002，其设置在海底井的环A与环B之间。此外，壳体壁1002可包括磁化线1004、1006。这些磁化线可包括具有第一极性1004的磁化线和具有第二极性1006的磁化线。具有第一极性1004的磁化线和具有第二极性1006的磁化线可采用螺旋配置在壳体壁1002周围形成。
另外，在一个示例中，光纤1008可采用螺旋配置缠绕在磁化线1004、1006之间。而且，光纤1008可操作地耦合于光源和检测器单元1010。该光源和检测器单元1010可配置成将光引导通过光纤1008。此外，光源和检测器单元1010可配置成检测由光纤1008发出的光。
光纤1008可配置成基于磁光效应而操作。因此，光纤1008可对于磁场中的改变是敏感的。此外，光纤1008的灵敏度可在光纤1008缠绕在磁化线1004、1006之间时增加。磁化线1004、1006中的磁化域的取向可在壳体壁1002经受应力时改变。如先前指出的，壳体壁1002可由于环A和环B中的压力变化而经历应力变化。而且，环A和环B中的压力变化可由于海底井的一个或多个组件中的故障而出现。光纤1008可对于在磁化域取向上的改变是敏感的。因此，光纤1008的光学性质可改变。因此，由光纤1008引导的光也可改变，这进而帮助识别壳体壁1002所经历的应力。
在一个实施例中，光纤1008可采用螺旋配置沿具有第一极性1004的磁化线和具有第二极性1006的磁化线缠绕。在另一个实施例中，光纤1008可采用螺旋配置而缠绕在磁化线1004、1006的外围上。尽管图18的示例代表缠绕光纤1008的螺旋配置，还预想光纤1008的其他类型的缠绕。而且，尽管图18代表采用螺旋配置的磁化线，还预想其他配置的磁化线。
图19是根据本公开的方面描绘监测海底井的方法的流程图1100。如先前指出的，该海底井可包括环A、环B、壳体壁、开采管和其他组件。方法在步骤1102处开始，其中第一传感器可设置在海底井的开采管、环A和壳体壁中的一个或多个上或周围。该第一传感器可配置成测量第一参数。如本文使用的，该第一参数可包括压力、环向应力、残余应力、弯曲应力、扭转引致的应力、张应力、纵向应力及其等同物。在一个实施例中，第一参数可包括签名，其代表环A中压力随时间的变化。可采用该签名来识别和/或预测代表环B中压力随时间的变化的签名。另外，第一传感器可经由锁定机构而锁定到开采管、环A和壳体壁中的一个或多个上。
此外，在步骤1104处，可使用控制器（例如，图1的控制器108）来分析测量的第一参数。测量的第一参数的分析可包括将测量的第一参数与阈值比较。在一个实施例中，该阈值可包括签名，其代表在海底井的正常操作条件下或在海底井的一个或多个组件中没有任何故障的情况下压力随时间的变化。在一个非限制性示例中，阈值可包括在海底井的正常操作条件下测量或计算的应力。而且，在一个示例中，阈值可存储在控制器中。可注意，步骤1104的分析还可适用于在环B密封/接合之前对应于环B的测量参数。
在步骤1106处，海底井的一个或多个组件中的异常（如有的话）可基于第一参数的分析而识别。在一个实施例中，海底井的一个或多个组件中的异常可通过采用分析模型、基于物理的模型和自学习机构中的一个或多个用于分析第一参数而识别。如本文使用的，术语异常可包括海底井的一个或多个组件中的故障。通过示例，术语异常可包括壳体壁、开采管、在海底井中采用的接合剂、海底井口、管悬挂器或其他海底井结构中的一个或多个中的故障。
在一个实施例中，在识别海底井的一个或多个组件中的异常时，可产生警报或指示符。而且，一旦识别海底井的一个或多个组件中的异常，控制器可用于调节开采管、环A及诸如此类中的压力来规避开采管、环A和其他组件中的进一步的变化。在一个示例中，该控制器可包括内置智能，用于控制开采管、环A和/或壳体壁中的压力/应力。而且，可控制海底井的一个或多个组件中的应力中的变化。通过示例，一旦识别海底井的一个或多个组件中的异常，操作者可配备成调节开采管、环A、壳体壁及诸如此类中的压力。尽管图1-19中的示例提到识别环A和环B中的压力中的变化，还预想识别海底井的其他环中的压力中的变化。
根据本公开的方面，在一个非限制性示例中，可采用基于物理的模型来识别一个或多个海底井组件中的故障和/或监测一个或多个海底井组件的状况。特别地，可采用基于物理的模型来确定对应于海底井的一个或多个组件的健康状态的参数。对应于海底井组件的健康状态的参数可称为阈值。此外，可确定对应于海底井的一个或多个组件的实际状况的参数。对应于海底井组件的实际状况的参数可称为第一参数。
随后，对应于健康状态的参数可与对应于海底井的实际状况的参数比较。如果对应于健康状态的参数与对应于实际状况的参数大致上相似，则海底井的一个或多个组件可视为处于健康状况。然而，如果对应于实际状况的参数与对应于海底井的健康状况的参数不同，可确定海底井的一个或多个组件具有关联的故障。
在某些实施例中，对应于健康状态的参数和对应于海底井的实际状况的参数可以是多个因子的函数，例如但不限于，流体和/或烃类的质量。为了识别负责故障状况的因子，多个因子中的至少一个可变化来促使对应于健康状态的参数大致上等于对应于海底井的实际状况的参数。该因子可识别为负责海底井的一个或多个组件中的故障的因子。一旦识别该因子，可基于识别的因子来识别海底井中的故障类型。在一个示例中，故障可以是海底井的一个或多个组件中的泄漏。
此外，可通过采用基于物理的模型来监测环A和/或环B的状况。在设计条件下环A中的压力可以是多个因子的函数，例如但不限于例如开采管（参见图2）的管的当前压力、管的当前温度、管的性质、壳体壁的性质、海底井的性质和/或环A中流体的量/流体的质量。对应于环A的健康状态的参数可基于基于物理的模型而确定。通过示例，处于健康状态或在设计条件下的环A中的压力可使用采用函数f1的基于物理的模型而确定。
其中PTubing是管的当前压力，TTubing是管的当前温度，PropTubing是管的性质，PropCasing是壳体壁的性质，PropWell是海底井的性质，Mfluid是环A中的流体的量/流体的质量，并且PA
ann_design是在设计条件下环A的压力。
随后，可确定对应于环A的实际状况的参数。通过示例，可确定和/或测量环A的实际压力。
（2）
其中PA ann_actual是环A中的实际压力并且PA ann_measured是环A中的当前压力。
此外，在设计条件下环A的压力PA
ann_design可与环A中的实际压力PA ann_actual比较。如果PA
ann_design和PA
ann_actual大致上相似，可确定采用因子Mfluid的适合的值。然而，如果PA ann_design和PA ann_actual不同，可确定考虑因子Mfluid的不正确的值。在一个示例中，如果PA ann_design和PA ann_actual不同，那么流体的量（Mfluid）、流体类型、管性质、壳体壁性质、管和壳体的压力和温度中的一个或多个可能是错误和/或不正确的。
因此，因子Mfluid的值可变化直到在设计条件下环A的压力PA ann_design和环A的实际压力PA ann_actual大致上相似。基于Mfluid的变化值，可确定例如进出环A的流体的泄漏的量的故障。相似地，函数f1的不同因子可单独或结合分析来确定故障类型。因此，基于物理的模型可帮助确定环A中的故障。采用相似的方式，还可采用基于物理的模型来监测环B的状况。
在设计条件下环B的压力还可以是多个因子的函数，例如但不限于例如环A（参见图2）的环A的当前压力、环A的当前温度、管的性质、壳体壁的性质、海底井的性质和/或环B中流体的量/流体的质量。对应于环B的健康状态的参数可基于基于物理的模型而确定。通过示例，在健康状态/设计条件期间环B的压力可使用采用函数f1的基于物理的模型而确定。
其中PAann是环A的当前压力，TAann是环A的当前温度，PropTubing是管的性质，PropCasing是壳体壁的性质，PropWell是海底井的性质，Mfluid是环B的流体的量/流体的质量，并且PB ann_design是在设计条件下环B的压力。
随后，可通过采用函数f2而确定对应于环B的实际状况的参数。
其中PB ann_actual是环B的实际压力，并且σ是壳体壁所经历的应力。
此外，在设计条件下环B的压力PB
ann_design可与环B中的实际压力PB ann_actual比较。如果PB
ann_design和PB
ann_actual大致上相似，可确定采用因子Mfluid的适合的值。然而，如果PB ann_design和PB ann_actual不同，可确定考虑因子Mfluid的不正确的值。在一个示例中，流体类型、管的性质、壳体壁的性质、管和壳体的压力和温度可能是不正确的。
因此，因子Mfluid的值可变化直到在设计条件下环B的压力PB ann_design和环B的实际压力PB ann_actual大致上相似。基于Mfluid的变化值，可确定例如进或出环B的流体的泄漏的量的故障。相似地，函数f1的不同因子可单独或结合分析来确定故障类型。因此，基于物理的模型可帮助确定环B中的故障。
此外，前面的示例、证明和过程步骤(例如可由系统执行的那些)可由例如通用或专用计算机的基于处理器的系统上的适合的代码实现。还应该注意，本公开的不同的实现可采用不同的顺序或大致上同时(即，并行)执行本文描述的步骤中的一些或全部。此外，可采用多种编程语言实现功能，这些编程语言包括但不限于C++或Java。可存储或改写这样的代码用于存储在一个或多个有形的机器可读介质上，例如在数据仓库芯片、本地或远程硬盘、光盘（即，CD或DVD）、存储器或其他介质上，其可由基于处理器的系统访问来执行存储的代码。注意有形介质可包括在其上打印指令的纸或另一个适合的介质。例如，指令可通过光扫描纸或其他介质而被电子捕获、然后编译、解释或另外以适合的方式处理（如需要），并且然后存储在数据仓库或存储器中。
在上文描述的用于监测海底井的系统和方法的各种实施例提供用于监测海底井的健壮方法和系统。此外，因为示范性系统和方法利用磁致伸缩技术，感测针对老化、污垢、水汽、周围流体组成改变及诸如此类是健壮的。此外，因为磁致伸缩性质随着海底井的壳体壁的机械性质而变化，感测的寿命和稳定性也增强。而且，可采用用于监测的系统和方法来监测海底井的不同组件，例如环A、环B和开采管。另外，因为用于监测的系统可部署在开采管中，可在海底井安装期间和/或之后提供监测系统的更容易的接入、处理和测试。
尽管本发明已经参考示范性实施例描述，本领域内技术人员将理解可做出各种改变并且等同物可代替其元件而不偏离本发明的范围。另外，可做出许多修改以使特定情况或材料适应于本发明的教导而不偏离其的本质范围。
Claims (10)
1.一种用于监测海底井的系统，包括：
所述海底井，其包括：
开采管；
环A，其与所述开采管同轴并且安置在所述开采管外部；
环B，其与所述环A同轴并且安置在所述环A外部；以及
壳体壁，其设置在所述环A与所述环B之间；
第一传感器，其设置在所述开采管、所述环A、所述壳体壁或其组合上或周围并且配置成测量第一参数；
控制器，其操作地耦合于所述海底井并且配置成：
分析由所述第一传感器测量的第一参数；并且
检测所述海底井的一个或多个组件中的异常。
2.如权利要求1所述的系统，其中，所述第一传感器包括固定传感器、绳索工具或其组合。
3.如权利要求2所述的系统，其中，所述固定传感器包括磁场传感器、磁致伸缩传感器、感应线圈、维拉里效应传感器、声换能器、光纤传感器、温度传感器或其组合。
4.如权利要求2所述的系统，其中，所述绳索工具包括操作地耦合于绳索线缆的传感器，并且其中所述传感器包括磁场传感器、磁致伸缩传感器、感应线圈、维拉里效应传感器、声换能器、光纤传感器、温度传感器或其组合。
5.如权利要求1所述的系统，进一步包括锁定机构，所述锁定机构配置成操作地使所述第一传感器耦合于所述开采管、所述环A和所述壳体壁中的一个或多个。
6.如权利要求5所述的系统，其中，所述锁定机构包括基于弹簧的机构、液压机构、伺服马达致动机构、磁机构或其组合。
7.如权利要求1所述的系统，其中，所述壳体壁包括配置成感测所述第一参数的一个或多个段。
8.如权利要求7所述的系统，其中，具有感测能力的所述一个或多个段包括一个或多个磁编码区。
9.如权利要求8所述的系统，其中，所述一个或多个磁编码区包括多个磁化线，其具有沿所述壳体壁的长度形成的至少两个极性。
10.如权利要求8所述的系统，其中，所述一个或多个磁编码区包括多个磁化线，其具有在所述壳体壁周围采用螺旋配置形成的至少两个极性。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108729900A (zh) * | 2018-04-26 | 2018-11-02 | 中国科学院电工研究所 | 一种自供电水下废弃油井监测系统及监测方法 |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014164944A1 (en) * | 2013-03-12 | 2014-10-09 | Chevron U.S.A. Inc. | System and method for detecting structural integrity of a well casing |
| US20180179881A1 (en) * | 2013-03-12 | 2018-06-28 | Chevron U.S.A. Inc. | System and method for detecting structural integrity of a well casing |
| US9753171B2 (en) * | 2014-10-15 | 2017-09-05 | Baker Hughes Incorporated | Formation collapse sensor and related methods |
| US9932815B2 (en) | 2014-12-05 | 2018-04-03 | Schlumberger Technology Corporation | Monitoring tubing related equipment |
| US10903778B2 (en) * | 2014-12-18 | 2021-01-26 | Eaton Intelligent Power Limited | Apparatus and methods for monitoring subsea electrical systems using adaptive models |
| MX2018000169A (es) | 2015-07-29 | 2018-03-26 | Halliburton Energy Services Inc | Efecto de onda superficial magnetica para sondear propiedades de fluido en pozo. |
| WO2017105807A1 (en) * | 2015-12-14 | 2017-06-22 | Schlumberger Technology Corporation | Hoop stress hydraulic trigger |
| US10444194B2 (en) | 2016-04-26 | 2019-10-15 | Quanta Associates, L.P. | Method and apparatus for material identification of pipelines and other tubulars |
| US20180149622A1 (en) * | 2016-11-29 | 2018-05-31 | Microline Technology Corporation | Method and apparatus for vibroacoustic modulation crack detection and characterization of conduits and other structures |
| US11199592B2 (en) * | 2017-05-19 | 2021-12-14 | Infrastructure Preservation Corporation | Robotic magnetic flux leakage inspection system for external post-tensioned tendons of segmental bridges and roadways |
| EP3415902B1 (en) * | 2017-06-14 | 2023-12-27 | Rolls-Royce Corporation | System for nondestructive residual stress profiling using inductive sensing |
| US11796506B2 (en) | 2019-02-08 | 2023-10-24 | Ipc Tfic, Llc | Robotic magnetic flux leakage inspection system for cable stays and related methods |
| CA3160203A1 (en) * | 2019-11-21 | 2021-05-27 | Conocophillips Company | Well annulus pressure monitoring |
| US20220127957A1 (en) * | 2020-10-22 | 2022-04-28 | Baker Hughes Oilfied Operations LLC | Acoustic Telemetry For Monitoring An Annulus Between The Production Casing And The Next Outer Casing Of A Well |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20010027865A1 (en) * | 2000-02-02 | 2001-10-11 | Wester Randy J. | Non-intrusive pressure measurement device for subsea well casing annuli |
| US20090301224A1 (en) * | 2008-06-06 | 2009-12-10 | General Electric Company | Magnetostrictive sensing systems and methods for encoding |
| US20100163223A1 (en) * | 2006-08-17 | 2010-07-01 | Schlumberger Technology Corporation | Method for determining reservoir properties in a flowing well |
| CN101806214A (zh) * | 2010-04-12 | 2010-08-18 | 中国地质大学（北京） | 一种超深井钻进模拟实验装置 |
| WO2012010898A2 (en) * | 2010-07-20 | 2012-01-26 | Metrol Technology Limited | Well |
Family Cites Families (35)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3974690A (en) * | 1975-10-28 | 1976-08-17 | Stewart & Stevenson Oiltools, Inc. | Method of and apparatus for measuring annulus pressure in a well |
| US4766764A (en) * | 1987-02-25 | 1988-08-30 | Halliburton Company | Magnetic freepoint sensor utilizing spaced hall effect devices |
| US5492017A (en) | 1994-02-14 | 1996-02-20 | Abb Vetco Gray Inc. | Inductive pressure transducer |
| US6429784B1 (en) * | 1999-02-19 | 2002-08-06 | Dresser Industries, Inc. | Casing mounted sensors, actuators and generators |
| US6343649B1 (en) * | 1999-09-07 | 2002-02-05 | Halliburton Energy Services, Inc. | Methods and associated apparatus for downhole data retrieval, monitoring and tool actuation |
| GB0122431D0 (en) * | 2001-09-17 | 2001-11-07 | Antech Ltd | Non-invasive detectors for wells |
| EP1436604B1 (en) | 2001-10-17 | 2015-09-09 | GE Oil & Gas UK Limited | Method for measuring material properties and lift-off components of an object using a magnetic probe |
| US7301474B2 (en) * | 2001-11-28 | 2007-11-27 | Schlumberger Technology Corporation | Wireless communication system and method |
| US20030234921A1 (en) * | 2002-06-21 | 2003-12-25 | Tsutomu Yamate | Method for measuring and calibrating measurements using optical fiber distributed sensor |
| US7219729B2 (en) * | 2002-11-05 | 2007-05-22 | Weatherford/Lamb, Inc. | Permanent downhole deployment of optical sensors |
| US7261162B2 (en) * | 2003-06-25 | 2007-08-28 | Schlumberger Technology Corporation | Subsea communications system |
| US6955218B2 (en) * | 2003-08-15 | 2005-10-18 | Weatherford/Lamb, Inc. | Placing fiber optic sensor line |
| WO2005064623A2 (en) * | 2003-12-30 | 2005-07-14 | Nct Engineering Gmbh | Method and an array for adjusting a magnetization of a magnetizable object |
| US20050283276A1 (en) | 2004-05-28 | 2005-12-22 | Prescott Clifford N | Real time subsea monitoring and control system for pipelines |
| US20060033638A1 (en) * | 2004-08-10 | 2006-02-16 | Hall David R | Apparatus for Responding to an Anomalous Change in Downhole Pressure |
| DE602004021377D1 (de) | 2004-08-27 | 2009-07-16 | Schlumberger Holdings | Sensor und Vermessungsvorrichtung zur Bestimmung des Biegeradius und der Form eines Rohrleitungs |
| US20060157240A1 (en) | 2004-10-14 | 2006-07-20 | Shaw Brian S | Methods and apparatus for monitoring components of downhole tools |
| US7245791B2 (en) * | 2005-04-15 | 2007-07-17 | Shell Oil Company | Compaction monitoring system |
| US20080007421A1 (en) * | 2005-08-02 | 2008-01-10 | University Of Houston | Measurement-while-drilling (mwd) telemetry by wireless mems radio units |
| US7836973B2 (en) | 2005-10-20 | 2010-11-23 | Weatherford/Lamb, Inc. | Annulus pressure control drilling systems and methods |
| US7931090B2 (en) * | 2005-11-15 | 2011-04-26 | Schlumberger Technology Corporation | System and method for controlling subsea wells |
| US7712524B2 (en) * | 2006-03-30 | 2010-05-11 | Schlumberger Technology Corporation | Measuring a characteristic of a well proximate a region to be gravel packed |
| US7622916B2 (en) | 2006-12-20 | 2009-11-24 | Schlumberger Technology Corporation | Detector |
| US7980305B2 (en) | 2007-02-16 | 2011-07-19 | Hydril Usa Manufacturing Llc | Ram BOP position sensor |
| US7921916B2 (en) * | 2007-03-30 | 2011-04-12 | Schlumberger Technology Corporation | Communicating measurement data from a well |
| GB0718525D0 (en) | 2007-09-24 | 2007-10-31 | Maps Technology Ltd | Material conditioning technique |
| US8797033B1 (en) * | 2007-10-05 | 2014-08-05 | Microline Technology Corporation | Stress detection tool using magnetic barkhausen noise |
| US7967066B2 (en) | 2008-05-09 | 2011-06-28 | Fmc Technologies, Inc. | Method and apparatus for Christmas tree condition monitoring |
| GB0900348D0 (en) * | 2009-01-09 | 2009-02-11 | Sensor Developments As | Pressure management system for well casing annuli |
| GB0900446D0 (en) * | 2009-01-12 | 2009-02-11 | Sensor Developments As | Method and apparatus for in-situ wellbore measurements |
| GB2484053B (en) * | 2009-08-05 | 2013-05-08 | Shell Int Research | method for monitoring a well |
| US8505625B2 (en) * | 2010-06-16 | 2013-08-13 | Halliburton Energy Services, Inc. | Controlling well operations based on monitored parameters of cement health |
| SG187247A1 (en) * | 2010-08-05 | 2013-03-28 | Fmc Technologies | Wireless communication system for monitoring of subsea well casing annuli |
| US8408074B2 (en) | 2010-09-15 | 2013-04-02 | Hydril Usa Manufacturing Llc | Riser annulus flow meter and method |
| US8955583B2 (en) * | 2012-03-26 | 2015-02-17 | Vetco Gray Inc. | Subsea multiple annulus sensor |
-
2012
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-
2013
- 2013-10-24 AU AU2013248201A patent/AU2013248201B2/en not_active Ceased
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- 2013-10-31 CN CN201310528312.5A patent/CN103790575A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20010027865A1 (en) * | 2000-02-02 | 2001-10-11 | Wester Randy J. | Non-intrusive pressure measurement device for subsea well casing annuli |
| US20100163223A1 (en) * | 2006-08-17 | 2010-07-01 | Schlumberger Technology Corporation | Method for determining reservoir properties in a flowing well |
| US20090301224A1 (en) * | 2008-06-06 | 2009-12-10 | General Electric Company | Magnetostrictive sensing systems and methods for encoding |
| CN101806214A (zh) * | 2010-04-12 | 2010-08-18 | 中国地质大学（北京） | 一种超深井钻进模拟实验装置 |
| WO2012010898A2 (en) * | 2010-07-20 | 2012-01-26 | Metrol Technology Limited | Well |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108729900A (zh) * | 2018-04-26 | 2018-11-02 | 中国科学院电工研究所 | 一种自供电水下废弃油井监测系统及监测方法 |
Also Published As
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|---|---|
| US9249657B2 (en) | 2016-02-02 |
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| BR102013027969A2 (pt) | 2014-12-30 |
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