EA004323B1 - Система многосторонней скважины и электрической передачи - Google Patents

Система многосторонней скважины и электрической передачи Download PDF

Info

Publication number
EA004323B1
EA004323B1 EA200100850A EA200100850A EA004323B1 EA 004323 B1 EA004323 B1 EA 004323B1 EA 200100850 A EA200100850 A EA 200100850A EA 200100850 A EA200100850 A EA 200100850A EA 004323 B1 EA004323 B1 EA 004323B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
well
branch
pipe
electrical
multilateral
Prior art date
Application number
EA200100850A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200100850A1 (ru
Inventor
Йоханнис Йосефюс Ден Бур
Саймон Лоренс Фишер
Антони Эверт Кюперей
Джон Форман Стюарт
Original Assignee
Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. filed Critical Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В.
Publication of EA200100850A1 publication Critical patent/EA200100850A1/ru
Publication of EA004323B1 publication Critical patent/EA004323B1/ru

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B41/00Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00
    • E21B41/0035Apparatus or methods for multilateral well technology, e.g. for the completion of or workover on wells with one or more lateral branches
    • E21B41/0042Apparatus or methods for multilateral well technology, e.g. for the completion of or workover on wells with one or more lateral branches characterised by sealing the junction between a lateral and a main bore
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B34/00Valve arrangements for boreholes or wells
    • E21B34/06Valve arrangements for boreholes or wells in wells
    • E21B34/066Valve arrangements for boreholes or wells in wells electrically actuated
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/02Subsoil filtering
    • E21B43/10Setting of casings, screens, liners or the like in wells
    • E21B43/103Setting of casings, screens, liners or the like in wells of expandable casings, screens, liners, or the like
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/30Specific pattern of wells, e.g. optimising the spacing of wells
    • E21B43/305Specific pattern of wells, e.g. optimising the spacing of wells comprising at least one inclined or horizontal well
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00Survey of boreholes or wells
    • E21B47/12Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling
    • E21B47/13Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling by electromagnetic energy, e.g. radio frequency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Laying Of Electric Cables Or Lines Outside (AREA)
  • Control Of Conveyors (AREA)
  • Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
  • Near-Field Transmission Systems (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

Система многосторонней скважины и электрической передачи содержит трубу (12, 13) ответвляющейся скважины в стволе (2, 3) ответвляющейся скважины, соединенную с обеспечением электропроводности с трубой (11) основной скважины, так что трубы основной и ответвляющейся скважин образуют линию для передачи электрической энергии и/или сигналов между стволами основной и ответвляющейся скважин так, что можно передавать электрическую энергию низкого напряжения от поверхности к батарее (71) в стволе ответвляющейся скважины для компенсационной подзарядки батареи (71), а сигналы от запитываемого батареей измерительного и управляющего оборудования в стволе ответвляющейся скважины можно передавать обратно на поверхность по стенкам электропроводных труб (11) основной и (12, 13) ответвляющейся скважины.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к системе многосторонней скважины и электрической передачи.
Предшествующий уровень техники
Известно использование многочисленных электрических и неэлектрических систем энергоснабжения и связи в неразветвленных или многосторонних нефте- и/или газодобывающих скважинах.
В патентах США №№ 5706892, 5706896 и 5721538 указано, что многостороннюю скважину можно оснастить аппаратно реализованной электрической или беспроводной системой связи, и что беспроводная система предпочтительно передает звуковые волны по колонне труб скважины. В частности - насосно-компрессорных труб. Недостатки этих известных систем заключаются в том, что установка древовидной структуры проводов в многосторонней скважине представляет собой сложную и дорогостоящую операцию и что беспроводная система передачи звука будет страдать большими потерями при передаче, а также фоновым шумом. Эти недостатки практически значимы, если скважина оснащена расширяемой обсадной колонной и/или расширяемой насосно-компрессорной трубой. Вокруг такой расширенной трубы скважины трудно или невозможно оставить кольцевое пространство для заключения в нем электрических кабелей, и в результате физического контакта между расширенной трубой и окружающим пластом звуковые сигналы будут в значительной степени ослабляться.
Известны многочисленные другие аппаратно реализованные или беспроводные системы передачи энергии и связи, которые имеют сходство в том, что они требуют сложного и дорогостоящего оборудования и что они непригодны для использования в многосторонних скважинах.
В патенте США № 4839644 и Европейском патенте № 295178 раскрыта сущность беспроводной системы связи, известной под названием Тукатран (Тиса1гал), которая генерирует токи антенны в неразветвленной скважине, в которой насосно-компрессорная труба и окружающая ее обсадная колонна электрически изолированы друг от друга. Это требование электрической изоляции между трубой и колонной часто является трудновыполнимым, например, в криволинейных секциях и областях ствола скважины, где в кольцевом пространстве между обсадной колонной и трубой присутствует соляной раствор. В международной патентной заявке XVО 80/00727 раскрыта сущность еще одной системы передачи сигналов, в которой используется электрическая цепь, образованная насоснокомпрессорной трубой и окружающей ее обсадной колонной скважины.
В патенте США № 4484627, британской патентной заявке № 2322740 и международных патентных заявках №№ РСТ/СВ 79/00158, РСТ/СВ 93/01272 и РСТ/ЕР 96/00083 раскрыта сущность других скважинных систем электрической передачи, которые используют изолированную изнутри трубу в неразветвленной скважине.
Настоящее изобретение посвящено преодолению недостатков известных систем передачи и разработке скважинной системы передачи энергии и/или сигналов, которую можно использовать для безопасной и надежной передачи электрической энергии и/или сигналов через систему многосторонней скважины даже в случае, если скважина содержит расширяемые трубы скважины, и без потребности в сложных древовидных структурах проводов или насоснокомпрессорных трубах, которые электрически изолированы от окружающих обсадных колонн скважины.
Сущность изобретения
В соответствии с изобретением предложена система многосторонней скважины и электрической передачи, которая содержит ствол основной скважины, в котором расположена труба основной скважины, и ствол ответвляющейся скважины, в котором расположена труба ответвляющейся скважины, причем труба ответвляющейся скважины соединена с обеспечением электропроводности с трубой основной скважины, так что трубы основной и ответвляющейся скважин образуют линию для передачи электрической энергии и/или сигналов между стволами основной и ответвляющейся скважин.
Трубы основной и ответвляющейся скважины предпочтительно образуют линию для передачи энергии низкого напряжения от первого полюса источника электрической энергии, который электрически соединен с трубами основной скважины и запитываемым электрической энергией оборудованием внутри ствола ответвляющейся скважины, которое электрически соединено с трубой ответвляющейся скважины. Электрическая цепь создается путем электрического соединения второго полюса источника электрической энергии и трубы (труб) ответвляющейся скважины (ответвляющихся скважин) с грунтом. Упомянутое оборудование также предпочтительно содержит перезаряжаемую батарею, которую подвергают компенсационной подзарядке электрической энергией низкого напряжения, передаваемой по трубам скважин.
Подходящая энергия низкого напряжения передается в виде постоянного тока (ПТ), имеющего напряжение менее 100 В, предпочтительно - менее 50 В, по обсадной колонне или насосно-компрессорной трубе основной скважины, которая не полностью изолирована от окружающего пласта грунта окружающим цементным раствором или другим герметизирую щим материалом, например - составом с добавкой кремния для отверждения.
При этом осуществляется передачи импульсных электромагнитных сигналов, которые обуславливают изменения уровня напряжения, колеблющегося около уровня напряжения постоянного тока трубы скважины с очень низкой частотой (ОНЧ) между 3 и 20 кГц или - предпочтительно - с крайне низкой частотой (КНЧ) между 3 и 300 Гц.
Находящийся на поверхности генератор энергии и скважинное оборудование или батарея могут иметь электрод, который соединен с грунтом, так что между генератором энергии и скважинным оборудованием или батареей имеется незамкнутый электрический контур.
Труба ответвляющейся скважины также предпочтительно представляет собой радиально расширяемую трубу, которая радиально расширяется внутри ответвляющейся скважины во время установки, и при этом в точке ответвления или у точки ответвления расположено электропроводное гнездо, так что расширяемая труба ответвляющейся скважины вводится путем прижатия в электрический контакт с этим гнездом в результате процесса расширения.
Конкретное преимущество применения расширяемых труб, по меньшей мере, в стволе ответвляющейся скважины, заключается в том, что в результате процесса радиального расширения создается избыточное расширение в расширенной трубе, которое будет гарантировать непосредственный электрический контакт между соседними трубами скважины, концы которых соединены друг с другом соосно внахлест. Такой непосредственный электрический контакт также имеет место в точке ответвления между расширяемой трубой ответвляющейся скважины и гнездом, которое может быть образовано самой трубой основной скважины или раздваивающимся элементом ответвления.
Соответственно, трубы основной и ответвляющейся скважин изготовлены из формуемой стали, а труба ответвляющейся скважины расширяется во время установки, так что расширенная труба ответвляющейся скважины имеет внутренний диаметр, который составляет, по меньшей мере, 0,9 внутреннего диаметра трубы основной скважины, так что создается система, по существу, одноствольной многосторонней скважины, которая может иметь любое желаемое количество ответвлений или субответвлений.
Запитываемое электрической энергией скважинное оборудование предпочтительно содержит перезаряжаемую литий-ионную высокотемпературную или иную батарею и/или конденсатор большой емкости и/или скважинную систему преобразования энергии, такую как пьезоэлектрическая система, турбина или скважинный топливный элемент, и установлено на несущем модуле оборудования в виде трубы скважины, так что один электрод батареи электрически соединен с трубой ответвляющейся скважины, а другой электрод батареи электрически соединен с подповерхностным пластом грунта, окружающим ствол ответвляющейся скважины.
Соответственно, приточная область ствола ответвляющейся скважины, где труба ответвляющейся скважины перфорирована, перекрыта муфтой, а кольцевое пространство между трубой ответвляющейся скважины и муфтой герметизировано расширяемыми зажимами, состоящими из пары расширяемых пакеров, и при этом муфта снабжена одним или несколькими отверстиями для впуска текучей среды (флюида), которые можно открывать и закрывать с помощью одного или нескольких клапанов, которые запитываются перезаряжаемой батареей. Переключение можно осуществлять с помощью скважинной или находящейся на поверхности системы управления с сервоприводом.
Во многих системах протяженных многосторонних скважин также предпочтительно, чтобы по меньшей мере одна из труб основной и ответвляющейся скважин была оснащена по меньшей мере одной неэлектропроводной секцией трубы скважины и чтобы эта секция была электрически соединена с электропроводными частями трубы скважины по обе стороны ее неэлектропроводной секции.
Через одинаковые интервалы вдоль длины стволов основной и ответвляющейся скважин могут быть распределены электрические вольтодобавочные трансформаторные станции. Если электрическая вольтодобавочная трансформаторная станция необходима в месте, где концы двух соседних расширенных труб скважины соосно соединены друг с другом внахлест, можно расположить электрогерметизирующий материал между нахлестывающимися секциями труб, а вольтодобавочный трансформатор может быть установлен в виде муфты внутри наружной трубы, соседней с внутренней трубой в соединении, так что один электрод вольтодобавочной трансформаторной станции электрически соединен с внутренней трубой, а другой электрод этой станции соединен с наружной трубой.
Следует учесть, что в некоторых случаях вольтодобавочную трансформаторную станцию можно устанавливать в стыке скважины, и в этом случае электроды вольтодобавочной трансформаторной станции будут создавать электрическое соединение между трубами основной и ответвляющейся скважин.
Так же следует учесть, что при употреблении термина система многосторонней скважины в описании и формуле изобретения, этот термин относится к системе скважины, имеющей ствол основной или материнской скважины, который проходит от устья скважины вниз в поверхностный пласт грунта, и по меньшей ме ре один ствол ответвляющейся скважины, который пересекает ствол основной или материнской скважины в некотором месте под поверхностью грунта.
Перечень фигур чертежей
Ниже приводится описание предпочтительных конкретных вариантов осуществления системы, соответствующей настоящему изобретению, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых фиг. 1 представляет условное трехмерное изображение системы многосторонней скважины, соответствующей изобретению, фиг. 2 показывает, как расширяют трубу скважины с использованием конической расширяющей оправки, фиг. 3 изображает соединение между двумя трубами скважины в месте, где расположена электрическая вольтодобавочная трансформаторная станция, фиг. 4 изображает точку ответвления, в которой ствол ответвляющейся скважины пробурен через окно в обсадной колонне основной скважины, фиг. 5 показывает, как расширяемый обсадной хвостовик расширяют в стволе ответвляющейся скважины и электрически соединяют с обсадной колонной основной скважины, фиг. 6 изображает точку ответвления, в которой обсадную колонну ответвляющейся скважины и находящуюся ниже точки ответвления обсадную колонну основной скважины расширяют внутри раздваивающегося элемента или разделителя, фиг. 7 изображает несущую муфту трубного оборудования в открытом состоянии, когда нефть и/или газ течет через отверстия перфорации в муфте в ствол скважины, и фиг. 8 изображает муфту, показанную на фиг. 7, в закрытом состоянии, в котором отверстия перфорации закрыты.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
На фиг. 1 изображена система 1 многосторонней скважины и электрической передачи, которая содержит ствол 2 основной скважины и два ствола 2 и 3 ответвляющихся скважин.
Система 1 проходит от находящегося под водой устья 4 скважины к дну 5 толщи воды 6. Нефте- и/или газообрабатывающее оборудование на морской платформе 7 соединено с устьем 4 скважины посредством подводного плавучего трубопровода 8, а кабель 9 электропитания проходит от первого полюса 10А генератора 10 электрической энергии на платформе 7 к обсадной колонне 11 основной скважины, которая расширена к стенке ствола 2 основной скважины, так что между расширенной обсадной колонной 11 и стенкой ствола упомянутой скважины имеется толстый кольцевой слой (не показан) цементного раствора или другого герме тизирующего материала, такого, как состав с добавкой кремния для отверждения.
В стволе нижней ответвляющейся скважины обсадной хвостовик 12 ответвляющейся скважины расширен и зацементирован по месту, тогда как в стволе 3 верхней ответвляющейся скважины обсадной хвостовик 13 ответвляющейся скважины расширен путем прокачки или проталкивания расширяющей оправки 14 по стволу в направлении к подошве скважины.
В результате процесса расширения, создается избыточное расширение в расширенной обсадной колонне или хвостовике, которое гарантирует, что расширенные обсадные хвостовики 12 и 13 ответвляющихся скважин сильно прижаты к внутренней стенке обсадной колонны 11 основной скважины в точках 15 и 16 ответвлений, так что устанавливается превосходное электрическое соединение между обсадными хвостовиками 12 и 13 ответвляющихся скважин и обсадной колонной 11 основной скважины.
В обсадной колонне 11 основной скважины расположена электрическая вольтодобавочная трансформаторная станция 17 - в том месте, где внутри обсадной колонны 11 установлена электроизоляционная муфта 18, а обсадная колонна отодвинута на выбранное расстояние. Вольтодобавочная трансформаторная станция 17 имеет один электрод 18, который электрически соединен с секцией обсадной колонны выше зазора, и другой электрод 19, который подсоединен ниже зазора. Точно так же, аналогичная вольтодобавочная трансформаторная станция 17 расположена в стволе 3 нижней ответвляющейся скважины и имеет электроды 18, 19, которые соединены с секциями обсадного хвостовика 12 ответвляющейся скважины, которые соединены соосно внахлест, но электрически изолированы друг от друга электроизоляционной муфтой 22. Вместо использования соосных электрически изолированных трубных секций, электрической изоляции можно добиться также путем использования предварительно установленной пластмассовой секции в трубе скважины, причем эта пластмассовая секция расширяется так же, как стальные части колонны труб.
Для ясности изображения, энергетические вольтодобавочные трансформаторные станции 17 показаны снаружи ствола скважины, но в общем случае они могут быть установлены в кольцевой несущей муфте внутри труб скважины, как показано на фиг. 3. На фиг. 1 также условно показано, что второй полюс 10В генератора 10 электрической энергии соединен с грунтом и что обсадные хвостовики 12 и 13 ответвляющихся скважин также соединены с грунтом в одном или нескольких выбранных местах 21 и 23, так что грунт 5 образует электрическую линию обратной связи, что показано штрихпунктирной линией 20 от обсадных хвостовиков 12 и 13 до второго полюса 10В.
Фиг. 2 показывает, как нижнюю трубу 24 скважины, изготовленную из формуемой стали, расширяют внутри нижнего конца существующей трубы 25 скважины, используя расширяющую оправку 26, имеющую коническую керамическую наружную поверхность, имеющую полуугол А при вершине, составляющий 10 и 40° и предпочтительно находящийся между 20 и 30°. Верхняя труба 25 скважины зацементирована внутри ствола 28 скважины, и в результате процесса расширения нижняя труба скважины получает избыточное расширение, так что ее внутренний диаметр становится больше, чем наружный диаметр оправки 26, и расширенная нижняя труба 24 оказывается жестко прижатой к нахлестываемой нижней части 27 верхней трубы 25, так что создается надежное электрическое соединение между нижней и верхней трубами 24 и 25 скважины.
Фиг. 3 изображает место, где нижняя труба 30 расширена внутри расширенного нижнего конца 31 верхней трубы 32 скважины, а между соосными частями труб расположена электроизоляционная муфта 33.
Внутри расширенного нижнего конца 31 верхней трубы 32, непосредственно над вершиной нижней трубы 30, расположена кольцеобразная электроэнергетическая вольтодобавочная трансформаторная станция 34. Станция 34 оснащена электродами 35, которые устанавливают электрическое соединение между трубами 30 и
32.
Фиг. 4 показывает, как бурят ствол 40 ответвляющейся скважины из ствола 41 основной скважины через отверстие 42, которое просверлено в обсадной колонне 43 основной скважины и окружающем кольце 44 цементного раствора.
Фиг. 5 показывает, как расширяемый обсадной хвостовик 45 ответвляющейся скважины расширяют в стволе 40 ответвляющейся скважины, показанном на фиг. 4, с помощью расширяющей оправки 46, которая аналогична оправке 26, показанной на фиг. 2.
В результате избыточного расширения во время процесса расширения обсадной хвостовик 45 ответвляющейся скважины претерпевает упругое расширение к внутренней стенке обсадной колонны 43 основной скважины и к ободам отверстия 42, устанавливая тем самым жесткое электрическое соединение между обсадной колонной 43 основной скважины и обсадным хвостовиком 44 ответвляющейся скважины, причем это соединение остается надежным в течение всего срока службы скважины.
Фиг. 6 изображает точку ответвления в системе многосторонней скважины, где закреплен раздваивающийся элемент 50 или разделитель, который электрически соединен (в возможном варианте - посредством электрической вольтодобавочной трансформаторной станции, как показано на фиг. 3) с верхней секцией 51 обсадной колонны основной скважины.
И нижнюю секцию 52 обсадной колонны основной скважины, и обсадной хвостовик 53 ответвляющейся скважины радиально расширяют с помощью расширяющей оправки 54 внутри стволов основной и ответвляющейся скважин, так что верхние концы нижней секции 52 обсадной колонны основной скважины и упомянутого хвостовика жестко прижаты к нижним ответвлениям раздваивающегося элемента 50, которые служат в качестве электрического контакта и гнезда 55.
Фиг. 7 изображает приточную секцию ствола 60 ответвляющейся скважины, в которой обсадной хвостовик 61 ответвляющейся скважины имеет отверстия 62 перфорации, через которые нефть и/или газ может вытекать из окружающего нефте-и/или газоносного пласта 63 в ствол 60 скважины, как показано стрелками
64.
Несущая муфта 65 оборудования герметично закреплена внутри хвостовика 61 посредством пары расширяемых пакеров 66.
Муфта 65 имеет отверстия 67 перфорации и окружена подвижным корпусом 68 клапана золотникового типа, имеющим отверстия 69 перфорации, которые - в положении, показанном на фиг. 7, - выровнены с отверстиями 67 перфорации муфты 65. Ввиду выравнивания отверстий 67 и 69 перфорации, обеспечивается возможность течения нефти и/или газа в ствол 60 скважины.
Фиг. 8 показывает, как корпус 68 клапана золотникового типа перемещается так, что отверстия 67 и 69 перфорации становятся невыровненными, и течение нефти и/или газа из пласта 63 в ствол 60 скважины прерывается.
Перемещение корпуса 68 клапана золотникового типа достигается с помощью электрического исполнительного механизма 70, который запитывается перезаряжаемой литий-ионной высокотемпературной батареей 71, которая имеет один электрод 72, электрически соединенный с окружающим пластом, и другой электрод 73, электрически соединенный с хвостовиком 61.
Электрическая энергия постоянного тока (ПТ), которая передается по обсадной трубе основной скважины (не показана) к обсадному хвостовику 61 ответвляющейся скважины, используется для компенсационной подзарядки батареи 71. Батарея 71 запитывает клапанный исполнительный механизм 70, а также - в возможном варианте - оборудование для определения расхода, давления, температуры, состава, отображения залежей и/или сейсмическое оборудование (не показано), которое несет муфта
65, а сигналы, генерируемые этим оборудованием, передаются на находящееся на поверхности контрольное оборудование путем передачи импульсных электромагнитных сигналов ЕЬС или УЪС, которые обуславливают колебания уровня напряжения около уровня напряжения постоян ного тока обсадного хвостовика 61 ответвляющейся скважины, через электрод 72 и упомянутый хвостовик 61 к обсадной колонне (не показана) основной скважины, и через электрический кабель, соединенный с верхним концом упомянутой обсадной колонны (как показано на фиг. 1), к находящемуся на поверхности контрольному и/или управляющему оборудованию.
В примере, изображенном на фиг. 7, батарея 71 представляет собой полую керамическую литий-ионную высокотемпературную батарею, а в пласт 63, окружающий ствол 60 скважины, внедрены датчики 75 изображения. Эти датчики передают и/или принимают сигналы через индуктивные соединители 76, которые соединены с оборудованием для обработки сигналов (не показано), установленным на муфте 65. Упомянутое оборудование для обработки способно приводить в действие корпус 68 клапана и/или передавать электрические данные изображения залежи, получаемые датчиками 75 через стенку обсадного хвостовика 61 и через трубы скважины в стволе основной или материнской скважины для оборудования контроля добычи, находящегося на платформе или других расположенных на поверхности сооружениях, как показано на фиг. 1.

Claims (12)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Система многосторонней скважины и электрической передачи, содержащая ствол (2) основной скважины, в котором расположена электропроводная труба (11) основной скважины, ствол (3) ответвляющейся скважины, в котором расположена электропроводная труба (12, 13) ответвляющейся скважины, и при этом труба (12, 13) ответвляющейся скважины соединена с трубой (11) основной скважины, отличающаяся тем, что трубы (11, 12, 13) основной и ответвляющейся скважин взаимно соединены с обеспечением электропроводности и образуют электрическую линию для передачи электрической энергии и/или сигналов между стволами (2, 3) основной и ответвляющейся скважин, при этом трубы (11, 12, 13) основной и ответвляющейся скважин образуют линию для передачи энергии низкого напряжения от первого полюса источника (10) электрической энергии, который электрически соединен с трубой (11) основной скважины, к запитываемому электрической энергией оборудованию (68, 70, 75) внутри ствола ответвляющейся скважины, которое электрически соединено с трубой ответвляющейся скважины, а второй полюс (10В, 21) источника (10) электрической энергии и трубы (12, 13) ответвляющейся скважины электрически соединены с грунтом (5), при этом запитываемое электрической энергией оборудование содержит перезаряжаемую батарею (71), кото рую подвергают компенсационной подзарядке электрической энергией низкого напряжения, передаваемой по трубам (11, 12, 13) скважин.
2. Система многосторонней скважины и электрической передачи по п.1, в которой труба (12, 13) ответвляющейся скважины представляет собой радиально расширяемую трубу, изготовленную из электропроводного материала и радиально расширяемую внутри ответвляющейся скважины (3) во время установки, и при этом в точке ответвления или около точки ответвления расположено электропроводное гнездо (43), так что расширенная труба ответвляющейся скважины введена путем прижатия в электрический контакт с гнездом (43) в результате процесса расширения.
3. Система многосторонней скважины и электрической передачи по п.2, в которой гнездо (43) образовано самой трубой (43) основной скважины, а труба (45) ответвляющейся скважины имеет нижний по течению конец, который радиально расширен к внутренней стенке трубы (43) основной скважины и проходит через окно (42) в трубе (43) основной скважины в ствол (40) ответвляющейся скважины.
4. Система многосторонней скважины и электрической передачи по п.2, в которой гнездо (43) образовано ответвляющейся трубной секцией раздваивающегося элемента (50), который имеет основную секцию, электрически соединенную с трубой (51) основной скважины, а ответвляющаяся секция проходит из ствола основной скважины в ствол ответвляющейся скважины.
5. Система многосторонней скважины и электрической передачи по п.2, в которой трубы (11, 12, 13) основной и ответвляющейся скважин изготовлены из формуемой стали, а труба ответвляющейся скважины расширяется во время установки, так что расширенная труба (12, 13) ответвляющейся скважины имеет внутренний диаметр, который составляет 0,9 внутреннего диаметра трубы (11) основной скважины.
6. Система многосторонней скважины и электрической передачи по п.1, в которой запитываемое электрической энергией оборудование (68, 70, 75) содержит измерительное и/или управляющее оборудование, которое запитывается перезаряжаемой литий-ионной высокотемпературной батареей (71) и установлено на несущем модуле (65) оборудования, который закреплен с возможностью демонтажа внутри трубы (61) ответвляющейся скважины, так что один электрод (73) батареи электрически соединен с трубой ответвляющейся скважины, а другой электрод (72) батареи электрически соединен с подповерхностным пластом (63) грунта, окружающим ствол (60) ответвляющейся скважины.
7. Система многосторонней скважины и электрической передачи по п.6, в которой несущий модуль оборудования образован муфтой (65), которая подсоединена с возможностью демонтажа внутри трубы (61) ответвляющейся скважины посредством ряда расширяемых зажимов (66).
8. Система многосторонней скважины и электрической передачи по п.7, в которой муфта (65) перекрывает приточную область ствола (65) ответвляющейся скважины, в которой труба (61) ответвляющейся скважины перфорирована, расширяемые зажимы состоят из пары расширяемых пакеров (66), которые герметизируют кольцевое пространство между трубой (61) ответвляющейся скважины и муфтой (65) вблизи каждого конца муфты, и при этом муфта (65) снабжена одним или несколькими отверстиями (67) для впуска текучей среды, которые можно открывать и закрывать одним или несколькими клапанами (68), запитываемыми перезаряжаемой батареей (71).
9. Система многосторонней скважины и электрической передачи по п.1, в которой по меньшей мере одна из труб (11, 12, 13) основной и ответвляющейся скважин оснащена по меньшей мере одной электрической вольтодобавочной трансформаторной станцией (17), которая перекрывает неэлектропроводную секцию трубы (11, 12, 13) скважины и электрически соединена с электропроводными частями трубы скважины по обе стороны (18, 19) ее неэлектропроводной секции.
10. Система многосторонней скважины и электрической передачи по п.9, в которой неэлектропроводная секция трубы (11, 12, 13) скважины образована неэлектропроводной кольцевой муфтой (22), которая расположена между нахлестывающимися соосными секциями трубы скважины, и при этом электрическая вольтодобавочная трансформаторная станция (17) расположена внутри наружной секции (12) трубы скважины вблизи конца внутренней секции трубы скважины, так что один электрод (18) вольтодобавочной трансформаторной станции (17) электрически соединен с упомянутой наружной секцией, а другой электрод (19) вольтодобавочной трансформаторной станции (17) электрически соединен с упомянутой внутренней секцией.
11. Система многосторонней скважины и электрической передачи по п.10, которая содержит множество стволов (3, 4) ответвляющихся скважин и множество электрических вольтодобавочных трансформаторных станций (17).
12. Несущий модуль (65) оборудования золотникового типа для применения в системе многосторонней скважины и электрической передачи по п.1, который герметично закреплен в приточной области скважины и содержит одно или более отверстий (67) для впуска текучей среды, которые можно открывать и закрывать с помощью одного или нескольких клапанов (68), запитываемых перезаряжаемой батареей (71), которую при эксплуатации подвергают компенсационной подзарядке путем передачи электрической энергии низкого напряжения по трубам (11, 12, 13, 61) в стволах (2, 3, 4) основной и ответвляющейся скважин.
EA200100850A 1999-02-01 2000-01-31 Система многосторонней скважины и электрической передачи EA004323B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP99300718 1999-02-01
PCT/EP2000/000749 WO2000046479A1 (en) 1999-02-01 2000-01-31 Multilateral well and electrical transmission system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200100850A1 EA200100850A1 (ru) 2001-12-24
EA004323B1 true EA004323B1 (ru) 2004-04-29

Family

ID=8241205

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200100850A EA004323B1 (ru) 1999-02-01 2000-01-31 Система многосторонней скважины и электрической передачи

Country Status (20)

Country Link
US (1) US6318457B1 (ru)
EP (1) EP1147283B1 (ru)
CN (1) CN1283892C (ru)
AR (1) AR022006A1 (ru)
AT (1) ATE291675T1 (ru)
AU (1) AU766351B2 (ru)
BR (1) BR0007908A (ru)
CA (1) CA2360930C (ru)
CO (1) CO5241350A1 (ru)
DE (1) DE60018903T2 (ru)
DK (1) DK1147283T3 (ru)
EA (1) EA004323B1 (ru)
GC (1) GC0000089A (ru)
ID (1) ID29794A (ru)
MY (1) MY120832A (ru)
NO (1) NO20013756L (ru)
OA (1) OA11825A (ru)
TR (1) TR200102203T2 (ru)
UA (1) UA76694C2 (ru)
WO (1) WO2000046479A1 (ru)

Families Citing this family (56)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6135208A (en) 1998-05-28 2000-10-24 Halliburton Energy Services, Inc. Expandable wellbore junction
US7121352B2 (en) * 1998-11-16 2006-10-17 Enventure Global Technology Isolation of subterranean zones
US7357188B1 (en) 1998-12-07 2008-04-15 Shell Oil Company Mono-diameter wellbore casing
US8297377B2 (en) 1998-11-20 2012-10-30 Vitruvian Exploration, Llc Method and system for accessing subterranean deposits from the surface and tools therefor
US7048049B2 (en) 2001-10-30 2006-05-23 Cdx Gas, Llc Slant entry well system and method
US8376052B2 (en) 1998-11-20 2013-02-19 Vitruvian Exploration, Llc Method and system for surface production of gas from a subterranean zone
US7025154B2 (en) 1998-11-20 2006-04-11 Cdx Gas, Llc Method and system for circulating fluid in a well system
US6280000B1 (en) 1998-11-20 2001-08-28 Joseph A. Zupanick Method for production of gas from a coal seam using intersecting well bores
US6662870B1 (en) * 2001-01-30 2003-12-16 Cdx Gas, L.L.C. Method and system for accessing subterranean deposits from a limited surface area
US6988548B2 (en) * 2002-10-03 2006-01-24 Cdx Gas, Llc Method and system for removing fluid from a subterranean zone using an enlarged cavity
GB2344606B (en) * 1998-12-07 2003-08-13 Shell Int Research Forming a wellbore casing by expansion of a tubular member
AU770359B2 (en) * 1999-02-26 2004-02-19 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Liner hanger
EG22205A (en) 1999-08-09 2002-10-31 Shell Int Research Multilateral wellbore system
US6708769B2 (en) 2000-05-05 2004-03-23 Weatherford/Lamb, Inc. Apparatus and methods for forming a lateral wellbore
US6578630B2 (en) * 1999-12-22 2003-06-17 Weatherford/Lamb, Inc. Apparatus and methods for expanding tubulars in a wellbore
US6564870B1 (en) * 2000-09-21 2003-05-20 Halliburton Energy Services, Inc. Method and apparatus for completing wells with expanding packers for casing annulus formation isolation
WO2002029199A1 (en) * 2000-10-02 2002-04-11 Shell Oil Company Method and apparatus for casing expansion
US6435282B1 (en) * 2000-10-17 2002-08-20 Halliburton Energy Services, Inc. Annular flow safety valve and methods
GB0111779D0 (en) * 2001-05-15 2001-07-04 Weatherford Lamb Expanding tubing
US6679334B2 (en) * 2001-05-30 2004-01-20 Schlumberger Technology Corporation Use of helically wound tubular structure in the downhole environment
US7775290B2 (en) 2003-04-17 2010-08-17 Enventure Global Technology, Llc Apparatus for radially expanding and plastically deforming a tubular member
WO2004081346A2 (en) 2003-03-11 2004-09-23 Enventure Global Technology Apparatus for radially expanding and plastically deforming a tubular member
EP1501644B1 (en) 2002-04-12 2010-11-10 Enventure Global Technology Protective sleeve for threaded connections for expandable liner hanger
EP1501645A4 (en) 2002-04-15 2006-04-26 Enventure Global Technology PROTECTIVE SLEEVE FOR THE THREADED CONNECTIONS OF A EXPANSIBLE LOST EXPANSIBLE TUBING COLLAR SUSPENSION DEVICE
US8333245B2 (en) 2002-09-17 2012-12-18 Vitruvian Exploration, Llc Accelerated production of gas from a subterranean zone
WO2004027392A1 (en) 2002-09-20 2004-04-01 Enventure Global Technology Pipe formability evaluation for expandable tubulars
US6817633B2 (en) 2002-12-20 2004-11-16 Lone Star Steel Company Tubular members and threaded connections for casing drilling and method
US7886831B2 (en) 2003-01-22 2011-02-15 Enventure Global Technology, L.L.C. Apparatus for radially expanding and plastically deforming a tubular member
GB2433276B (en) * 2003-03-05 2007-10-17 Weatherford Lamb Full bore lined wellbores
US20040174017A1 (en) * 2003-03-06 2004-09-09 Lone Star Steel Company Tubular goods with expandable threaded connections
CN1922384A (zh) * 2003-04-17 2007-02-28 国际壳牌研究有限公司 用来在井孔中使管状元件膨胀的系统
US7252152B2 (en) * 2003-06-18 2007-08-07 Weatherford/Lamb, Inc. Methods and apparatus for actuating a downhole tool
US7712522B2 (en) 2003-09-05 2010-05-11 Enventure Global Technology, Llc Expansion cone and system
US7156169B2 (en) * 2003-12-17 2007-01-02 Fmc Technologies, Inc. Electrically operated actuation tool for subsea completion system components
CA2577083A1 (en) 2004-08-13 2006-02-23 Mark Shuster Tubular member expansion apparatus
EP2013446B1 (en) * 2005-11-16 2010-11-24 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Wellbore system
GB2450498A (en) * 2007-06-26 2008-12-31 Schlumberger Holdings Battery powered rotary steerable drilling system
US20090090499A1 (en) * 2007-10-05 2009-04-09 Schlumberger Technology Corporation Well system and method for controlling the production of fluids
US7878249B2 (en) * 2008-10-29 2011-02-01 Schlumberger Technology Corporation Communication system and method in a multilateral well using an electromagnetic field generator
US8686587B2 (en) * 2011-03-10 2014-04-01 Halliburton Energy Services, Inc. Power generator for booster amplifier systems
US9558894B2 (en) 2011-07-08 2017-01-31 Fastcap Systems Corporation Advanced electrolyte systems and their use in energy storage devices
IL287733B2 (en) 2011-07-08 2023-04-01 Fastcap Systems Corp A device for storing energy at high temperatures
EA038017B1 (ru) 2011-11-03 2021-06-23 Фасткэп Системз Корпорейшн Эксплуатационно-каротажный зонд
WO2014134741A1 (en) * 2013-03-07 2014-09-12 Evolution Engineering Inc. Detection of downhole data telemetry signals
US10872737B2 (en) 2013-10-09 2020-12-22 Fastcap Systems Corporation Advanced electrolytes for high temperature energy storage device
US9822623B2 (en) * 2013-12-17 2017-11-21 Conocophillips Company Multilateral observation wells
US11270850B2 (en) 2013-12-20 2022-03-08 Fastcap Systems Corporation Ultracapacitors with high frequency response
EP4325025A3 (en) 2013-12-20 2024-04-24 Fastcap Systems Corporation Electromagnetic telemetry device
KR102459315B1 (ko) 2014-10-09 2022-10-27 패스트캡 시스템즈 코포레이션 에너지 저장 디바이스를 위한 나노구조 전극
US9791587B2 (en) * 2015-01-09 2017-10-17 Schlumberger Technology Corporation Apparatus, methods and systems for downhole testing of electronic equipment
EP3251133A4 (en) 2015-01-27 2018-12-05 FastCAP Systems Corporation Wide temperature range ultracapacitor
MX2019006454A (es) 2016-12-02 2019-08-01 Fastcap Systems Corp Electrodo compuesto.
RU2748567C1 (ru) 2017-12-19 2021-05-26 Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк. Механизм передачи энергии для соединительного узла ствола скважины
RU2752579C1 (ru) 2017-12-19 2021-07-29 Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк. Механизм передачи энергии для соединительного узла ствола скважины
US11557765B2 (en) 2019-07-05 2023-01-17 Fastcap Systems Corporation Electrodes for energy storage devices
US20240084676A1 (en) * 2022-09-08 2024-03-14 Saudi Arabian Oil Company Method for downhole chemical storage for well mitigation and reservoir treatments

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2354887A (en) * 1942-10-29 1944-08-01 Stanolind Oil & Gas Co Well signaling system
WO1980000727A1 (en) * 1978-09-29 1980-04-17 Secretary Energy Brit Improvements in and relating to electrical power transmission in fluid wells
US4484627A (en) * 1983-06-30 1984-11-27 Atlantic Richfield Company Well completion for electrical power transmission
US4839644A (en) * 1987-06-10 1989-06-13 Schlumberger Technology Corp. System and method for communicating signals in a cased borehole having tubing
MY108743A (en) * 1992-06-09 1996-11-30 Shell Int Research Method of greating a wellbore in an underground formation
GB9212685D0 (en) * 1992-06-15 1992-07-29 Flight Refueling Ltd Data transfer
EP0721053A1 (en) * 1995-01-03 1996-07-10 Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. Downhole electricity transmission system
US5706896A (en) * 1995-02-09 1998-01-13 Baker Hughes Incorporated Method and apparatus for the remote control and monitoring of production wells
GB2334281B (en) * 1995-02-09 1999-09-29 Baker Hughes Inc A downhole inflation/deflation device
US6056059A (en) * 1996-03-11 2000-05-02 Schlumberger Technology Corporation Apparatus and method for establishing branch wells from a parent well
CA2226530C (en) * 1997-01-28 2008-03-25 William Edward Aeschbacher Fluid line with integral conductor
US6209648B1 (en) * 1998-11-19 2001-04-03 Schlumberger Technology Corporation Method and apparatus for connecting a lateral branch liner to a main well bore

Also Published As

Publication number Publication date
EP1147283A1 (en) 2001-10-24
TR200102203T2 (tr) 2002-02-21
CA2360930A1 (en) 2000-08-10
GC0000089A (en) 2004-06-30
DK1147283T3 (da) 2005-08-01
OA11825A (en) 2005-08-17
AU766351B2 (en) 2003-10-16
EA200100850A1 (ru) 2001-12-24
ATE291675T1 (de) 2005-04-15
DE60018903T2 (de) 2005-07-28
NO20013756L (no) 2001-09-24
WO2000046479A1 (en) 2000-08-10
BR0007908A (pt) 2001-10-16
EP1147283B1 (en) 2005-03-23
CN1339082A (zh) 2002-03-06
MY120832A (en) 2005-11-30
AU3151500A (en) 2000-08-25
US6318457B1 (en) 2001-11-20
CN1283892C (zh) 2006-11-08
AR022006A1 (es) 2002-09-04
UA76694C2 (ru) 2006-09-15
CO5241350A1 (es) 2003-01-31
DE60018903D1 (de) 2005-04-28
ID29794A (id) 2001-10-11
NO20013756D0 (no) 2001-07-31
CA2360930C (en) 2008-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6318457B1 (en) Multilateral well and electrical transmission system
RU2149261C1 (ru) Система передачи электричества вниз по стволу скважины
US7170424B2 (en) Oil well casting electrical power pick-off points
US6633236B2 (en) Permanent downhole, wireless, two-way telemetry backbone using redundant repeaters
US7114561B2 (en) Wireless communication using well casing
US7775275B2 (en) Providing a string having an electric pump and an inductive coupler
US6662875B2 (en) Induction choke for power distribution in piping structure
US20010035288A1 (en) Inductively coupled method and apparatus of communicating with wellbore equipment
US10185049B2 (en) Electro-magnetic antenna for wireless communication and inter-well electro-magnetic characterization in hydrocarbon production wells
US20030048697A1 (en) Power generation using batteries with reconfigurable discharge
EP1259709B1 (en) Controllable production well packer
US20230019444A1 (en) Downhole energy harvesting
CN110382817A (zh) 井下能量收集
WO2022006420A1 (en) Power generation for multi-stage wireless completions
EA039708B1 (ru) Внутрискважинная связь
US20190323322A1 (en) Downhole energy harvesting
US11764509B2 (en) Sliding electrical connector for multilateral well
CN115370302A (zh) 一种随钻无源磁导向系统及方法
WO2015016927A1 (en) Acoustic coupling of electrical power and data between downhole devices
BR112019019894B1 (pt) Instalação de poço, método para fornecer energia para uma ferramenta fundo de poço e aparelho de fornecimento de energia de fundo de poço
CN107525562A (zh) 大涌水量地下水库水位监测装置及方法
EA043424B1 (ru) Внутрискважинный сбор энергии

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): RU