EA042605B1 - MANIFOLD PRESSURE MONITORING METHOD - Google Patents

MANIFOLD PRESSURE MONITORING METHOD Download PDF

Info

Publication number
EA042605B1
EA042605B1 EA201892747 EA042605B1 EA 042605 B1 EA042605 B1 EA 042605B1 EA 201892747 EA201892747 EA 201892747 EA 042605 B1 EA042605 B1 EA 042605B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
barrier
well
pressure
container
fluid
Prior art date
Application number
EA201892747
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Шон Комптон Росс
Лесли Дейвид Джарвис
Original Assignee
Метроль Текнолоджи Лимитед
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 Метроль Текнолоджи Лимитед filed Critical Метроль Текнолоджи Лимитед
Publication of EA042605B1 publication Critical patent/EA042605B1/en

Links

Description

Изобретение относится к способу отслеживания давления в коллекторе.The invention relates to a method for monitoring reservoir pressure.

Характеристики коллектора могут быть определены посредством первой скважины, и благодаря большему количеству информации о коллекторе можно определить или улучшить соответствующие действия во второй скважине.Reservoir characteristics can be determined by the first well, and with more information about the reservoir, corresponding performance in the second well can be determined or improved.

Испытание коллекторов таким способом и оценка сообщаемости в коллекторе между скважинами известно как испытание сообщаемости, такое как испытание на интерференцию или гидропрослушивание.Testing reservoirs in this way and evaluating connectivity in the reservoir between wells is known as a connectivity test, such as an interference test or interference test.

Гидропрослушивание представляет собой исследование, при котором импульс давления подают в пласт возле одной скважины/изолированного участка скважины и регистрируют в другой наблюдательной скважине или отдельном изолированном участке той же скважины, и данные о том, была ли зарегистрирована волна давления в наблюдательной скважине или изолированном участке и в какой степени, являются важными в отношении сообщаемости под давлением коллектора между скважинами/изолированными участками. Такая информация может быть полезной по ряду причин, например, для определения наилучшей стратегии для извлечения текучих сред из коллектора.Interference testing is a study in which a pressure pulse is applied to the formation near one well/isolated section of the well and recorded in another observation well or a separate isolated section of the same well, and data on whether the pressure wave was recorded in the observation well or isolated section and to what extent, are important in relation to reservoir pressure connectivity between wells/isolated areas. Such information can be useful for a number of reasons, such as determining the best strategy for extracting fluids from a reservoir.

Испытание на интерференцию подобно гидропрослушиванию, однако при его проведении исследуют долгосрочные воздействия на наблюдательную скважину/изолированный участок после добычи (или закачки) в отдельной скважине или изолированном участке. Одним примером является патент США №3285064, в котором описано изменение расхода в первом стволе скважины и отслеживание давления во втором стволе скважины.Interference testing is similar to interference testing, however, it examines the long-term effects on the observation well/isolated area after production (or injection) in a single well or isolated area. One example is US Pat. No. 3,285,064, which describes changing flow in a first wellbore and monitoring pressure in a second wellbore.

Также полезно знать о скважине и коллекторе как можно больше и отслеживать их. Таким образом, можно получить полезную информацию о коллекторе, что в будущем может способствовать последующей добыче из соседних скважин.It is also useful to know as much as possible about the well and reservoir and track them. In this way, useful information about the reservoir can be obtained, which in the future may facilitate subsequent production from adjacent wells.

Авторы настоящего изобретения разработали новый способ обеспечения дальнейшего понимания коллектора.The authors of the present invention have developed a new way to provide further understanding of the reservoir.

Согласно первому аспекту настоящего изобретения предоставляется способ отслеживания давления в коллекторе, включающий:According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for monitoring reservoir pressure, comprising:

в случае скважины с поперечным сечением, установку по меньшей мере одного барьера в скважине так, что скважину разделяют на нижний изолированный по давлению участок под по меньшей мере одним барьером, и верхний участок над по меньшей мере одним барьером;in the case of a cross-sectional well, placing at least one barrier in the well such that the well is divided into a lower pressure-isolated portion below the at least one barrier and an upper portion above the at least one barrier;

при этом в нижнем изолированном по давлению участке располагают аппарат, содержащий: перфорирующее устройство;at the same time, in the lower pressure-isolated section, an apparatus is located, containing: a perforating device;

механизм управления для управления перфорирующим устройством, содержащий беспроводное устройство связи, выполненное с возможностью приема беспроводного сигнала управления для активации перфорирующего устройства;a control mechanism for controlling the perforating device, comprising a wireless communication device configured to receive a wireless control signal for activating the perforating device;

датчик давления;pressure meter;

отправку в любое время беспроводного сигнала управления на беспроводное устройство связи для активации перфорирующего устройства, при этом беспроводной сигнал управления передают по меньшей мере в одной из следующих форм: электромагнитной, акустической, посредством индуктивно связанных трубчатых элементов и кодированных импульсов давления;sending at any time a wireless control signal to the wireless communication device to activate the punching device, wherein the wireless control signal is transmitted in at least one of the following forms: electromagnetic, acoustic, via inductively coupled tubular elements and coded pressure pulses;

активацию после установки по меньшей мере одного барьера перфорирующего устройства для создания по меньшей мере одного перфорационного отверстия между скважиной и окружающим коллектором;activating, after installation, at least one barrier of the perforating device to create at least one perforation between the well and the surrounding reservoir;

консервацию или ликвидацию во время или после установки по меньшей мере одного барьера по меньшей мере зоны, смежной с указанным нижним изолированным по давлению участком;conservation or elimination during or after the installation of at least one barrier of at least a zone adjacent to the specified lower pressure-isolated area;

после активации перфорирующего устройства и после консервации или ликвидации указанной зоны:after activation of the perforating device and after conservation or liquidation of the specified area:

(i) отслеживание давления в нижнем изолированном по давлению участке под по меньшей мере одним барьером с использованием датчика давления; и (ii) отправку беспроводного сигнала данных, содержащего данные о давлении, из области под по меньшей мере одним барьером в область над по меньшей мере одним барьером за счет использования по меньшей мере одного из электромагнитной связи, акустической связи и индуктивно связанных трубчатых элементов.(i) monitoring the pressure in the lower pressure-isolated portion under the at least one barrier using a pressure sensor; and (ii) sending a wireless data signal containing pressure data from a region below the at least one barrier to a region above the at least one barrier using at least one of electromagnetic coupling, acoustic coupling, and inductively coupled tubulars.

Таким образом, в отличие от традиционных процедур активации перфорирующего устройства для выведения текучей среды на поверхность, авторы настоящего изобретения размещают барьер в скважине до активации перфорирующего устройства, так что поток не может выйти на поверхность. Таким образом, как правило, из указанного нижнего изолированного по давлению участка не происходит фонтанирования на поверхность после установки барьера, по меньшей мере до проведения этапов отслеживания и беспроводной отправки данных.Thus, in contrast to conventional procedures for activating a perforating device to bring fluid to the surface, the present inventors place a barrier in the well prior to activating the perforating device so that no flow can escape to the surface. Thus, as a rule, from the specified lower pressure-isolated section does not flow to the surface after the installation of the barrier, at least until the stages of tracking and wireless sending of data.

Было определено, что благодаря такому способу можно извлечь полезную информацию о свойствах коллектора, окружающего скважину. Давление и/или другие параметры также могут отслеживать до активации перфорирующего устройства и до консервации/ликвидации зоны.It has been determined that this method can extract useful information about the properties of the reservoir surrounding the well. Pressure and/or other parameters may also be monitored prior to activation of the perforating device and prior to conservation/decommissioning of the zone.

Термин по меньшей мере один барьер в настоящем документе сокращен до термина барьер.The term at least one barrier in this document is abbreviated to the term barrier.

- 1 042605- 1 042605

При этом беспроводной сигнал может быть отправлен до установки барьера и активации перфорирующего устройства на основе временной задержки (так что их активируют после установки барьера); как правило, барьер устанавливают до отправки беспроводного сигнала управления на беспроводное устройство связи, таким образом беспроводной сигнал управления отправляют из области над барьером на беспроводное устройство связи под барьером для активации перфорирующего устройства. Соответственно, в подобных вариантах осуществления беспроводной сигнал проходит через/вдоль/вокруг барьера.In this case, the wireless signal can be sent before the barrier is set and the perforating device is activated on a time delay basis (so that they are activated after the barrier is set); typically, the barrier is set up before the wireless control signal is sent to the wireless communication device, thus the wireless control signal is sent from the area above the barrier to the wireless communication device below the barrier to activate the perforating device. Accordingly, in such embodiments, the implementation of the wireless signal passes through/along/around the barrier.

Перфорирующее устройство может быть активировано сразу после или больше чем через неделю, или больше чем через месяц после установки барьера или консервации/ликвидации зоны. Конечно, перфорирующее устройство может быть активировано больше чем через шесть месяцев, больше чем через год или больше чем через пять лет после этого.The perforating device can be activated immediately after or more than a week, or more than a month after the installation of the barrier or conservation/liquidation of the zone. Of course, the perforating device may be activated more than six months, more than a year, or more than five years thereafter.

Барьер может законсервировать или ликвидировать нижний изолированный по давлению участок, не обязательно всю скважину, так что проведение операций, таких как испытание скважины или разработка другой зоны, может продолжаться на другом участке. В качестве альтернативы, вся скважина может быть законсервирована или ликвидирована.The barrier may shut down or abandon the lower pressure-isolated section, not necessarily the entire well, so that operations such as well testing or another zone development may continue in another section. Alternatively, the entire well may be mothballed or abandoned.

Консервация зоны представляет собой приведение зоны в состояние, при котором фонтанирование на поверхность не происходит и при котором необходимо изолирование посредством барьера на по меньшей мере один месяц, необязательно более трех месяцев или более шести месяцев. Конечно, скважина может быть законсервирована на более долгий период, например, больше чем на год или больше чем на пять лет.Conservation of a zone is bringing the zone to a state where there is no flowing to the surface and where it is necessary to isolate with a barrier for at least one month, optionally more than three months or more than six months. Of course, the well may be mothballed for a longer period, such as more than a year or more than five years.

Таким образом, предпочтительно барьер представляет собой, как правило, постоянный или полупостоянный барьер, так как он остается на месте в течение по меньшей мере одного месяца, необязательно более трех месяцев или более шести месяцев. Конечно, барьер может оставаться на месте в течение более долгого периода, например, больше чем на год или больше чем на пять лет.Thus, preferably the barrier is generally a permanent or semi-permanent barrier, as long as it remains in place for at least one month, optionally more than three months or more than six months. Of course, the barrier may remain in place for a longer period, such as more than a year or more than five years.

Соответственно, в течение этих периодов фонтанирования на поверхность происходить не будет.Accordingly, during these periods, flowing to the surface will not occur.

Ликвидация скважины представляет собой ситуацию, при которой не предполагается или не существует варианта повторения фонтанирования скважиной текучих сред на поверхность. Таким образом, барьер, как правило, представляет собой постоянный барьер, так как он остается на месте на неопределенный срок.A well abandonment is a situation in which no recurrence of the well's flow of fluids to the surface is expected or exists. Thus, the barrier is typically a permanent barrier, as it remains in place indefinitely.

Барьер.Barrier.

В определенных вариантах осуществления барьер может содержать мостовую пробку или пакерпробку. Барьер можно выполнить из ряда разных частей, которые могут быть разнесены друг от друга, например, на расстояние более 1 м, более 10 м, как правило, менее 500 м, 200 м или менее 50 м. Например, пробка может быть расположена в центральной трубе, а пакер - в кольцевом пространстве, при этом каждый из них соответственно блокирует часть скважины, так что все поперечное сечение скважины препятствует сообщению по текучей среде и гидродинамической связи, эффективно предотвращая сообщаемость под давлением между поверхностью скважины и перфорирующим устройством. Любая труба между такими пакером и пробкой также может составить часть барьера. Если барьер выполнен из центральной части (например, пробки) и части кольцевого пространства (например, пакера), предпочтительно центральная часть находится в части кольцевого пространства или под ней.In certain embodiments, the barrier may comprise a bridge plug or packer plug. The barrier can be made up of a number of different parts that can be spaced apart from each other, for example, more than 1 m, more than 10 m, usually less than 500 m, 200 m or less than 50 m. For example, the plug can be located in the central the pipe and the packer in the annulus, each respectively blocking a portion of the well such that the entire cross section of the well prevents fluid communication and fluid communication, effectively preventing pressure communication between the well surface and the perforating device. Any pipe between such a packer and the plug may also form part of the barrier. If the barrier is made up of a central portion (eg a plug) and an annulus portion (eg a packer), preferably the central portion is in or below the annulus portion.

Барьер может содержать или быть выполнен из столба цемента, такого как столб, имеющий высоту по меньшей мере 2 м или по меньшей мере 10 м, по меньшей мере 50 м, 200-500 м и, возможно, до 1000 м или даже более. Короткий цементный барьер может быть предпочтительным для разобщения пластов, в то время как более длинные цементные барьеры, как правило, используются для изолирования скважин.The barrier may comprise or be made of a pillar of cement, such as a pillar having a height of at least 2 m or at least 10 m, at least 50 m, 200-500 m and possibly up to 1000 m or even more. A short cement barrier may be preferred for reservoir isolation, while longer cement barriers are typically used for well isolation.

Внешняя часть барьера может входить в контакт с внутренней поверхностью обсадной колонны или стволом скважины в скважине.The outer part of the barrier may come into contact with the inner surface of the casing string or the wellbore in the well.

Барьер находится, как правило, на по меньшей мере 100 м или 300 м ниже поверхности скважины.The barrier is typically at least 100 m or 300 m below the well surface.

Аппарат может быть подвешен на барьере.The device can be hung on a barrier.

Барьер может содержать клапан в закрытом положении. В определенных вариантах осуществления зону консервируют или ликвидируют за счет закрытия клапана для создания барьера, при этом перфорирующее устройство активируют, и позднее пробку и/или столб цемента могут добавить к барьеру.The barrier may include a valve in a closed position. In certain embodiments, the zone is preserved or eliminated by closing the barrier valve, the perforating device is activated, and a plug and/or cement column can later be added to the barrier.

После установки барьера, будь то, например, клапан или пробка, его, как правило, фиксируют в определенном положении в скважине и не перемещают относительно наружной обсадной колонны или ствола скважины.Once a barrier is installed, whether it be a valve or a plug, for example, it is typically fixed in position in the well and not moved relative to the outer casing or wellbore.

Второй барьер.Second barrier.

Барьер может представлять собой первый барьер, и второй барьер может быть расположен также над перфорирующим устройством, так что второй барьер препятствует гидродинамической связи и сообщению по текучей среде вдоль всего поперечного сечения скважины, тем самым изолируя под собой участок скважины.The barrier may be a first barrier, and a second barrier may also be located above the perforating device such that the second barrier inhibits fluid communication and fluid communication along the entire cross section of the well, thereby isolating the section of the well underneath.

Как и первый барьер, второй барьер может содержать мостовую пробку или пакер-пробку. В определенных вариантах осуществления он может содержать или быть выполнен из столба цемента, такого как столб, имеющий высоту по меньшей мере 2 м, 10 м, 50 м, 200-500 м и, возможно, до 1000 м или дажеLike the first barrier, the second barrier may include a bridge plug or packer plug. In certain embodiments, it may comprise or be made of a cement pillar, such as a pillar having a height of at least 2m, 10m, 50m, 200-500m and possibly up to 1000m or even

- 2 042605 больше.- 2 042605 more.

Необязательные признаки, описанные выше относительно первого барьера, являются независимыми, и необязательные признаки относительно второго барьера не повторяются далее для краткости.The optional features described above with respect to the first barrier are independent, and the optional features with respect to the second barrier are not repeated further for the sake of brevity.

Однако второй барьер менее вероятно является клапаном и более вероятно является неподвижным барьером, таким как мостовая пробка или замковое устройство.However, the second barrier is less likely to be a valve and more likely to be a fixed barrier such as a bridge plug or locking device.

Второй барьер может находиться над первым барьером или под ним, как правило, он находится над первым барьером.The second barrier may be above the first barrier or below it, as a rule, it is above the first barrier.

Часто консервация или ликвидация скважин требуется для того, чтобы иметь на месте два или более независимых барьера. В определенных вариантах осуществления перфорирующее устройство можно активировать до размещения второго барьера. Затраты времени также могут быть уменьшены, поскольку операция перфорирования может происходить одновременно с другими скважинными работами, такими как испытание другого участка/зоны. В других вариантах осуществления перфорирующее устройство активируют после размещения второго барьера в своем месте.Often, conservation or abandonment of wells is required in order to have two or more independent barriers in place. In certain embodiments, the perforating device may be activated prior to the placement of the second barrier. Time can also be reduced as the perforating operation can take place simultaneously with other well operations such as testing another area/zone. In other embodiments, the implementation of the perforating device is activated after placing the second barrier in place.

В дополнение к обсадной колонне, в определенных вариантах осуществления, особенно в тех, в которых присутствуют акустические связи, трубчатый элемент может проходить от первого и/или второго барьера к поверхности скважины. В других вариантах осуществления, таких, в которых используют электромагнитную связь, это может не требоваться.In addition to the casing, in certain embodiments, especially those in which acoustic communications are present, the tubular may extend from the first and/or second barrier to the surface of the well. In other embodiments, such as using electromagnetic coupling, this may not be required.

Второй барьер может содержать столб цемента.The second barrier may contain a column of cement.

Этап отслеживания может быть выполнен до и/или после установки второго барьера, необязательно с размещением столба цемента в месте над первым барьером.The tracking step may be performed before and/or after the installation of the second barrier, optionally with the placement of a column of cement in place above the first barrier.

Емкость.Capacity.

Аппарат в предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения содержит емкость, а способ включает приведение текучей среды в движение через отверстие между внутренним пространством и внешним пространством емкости. Направление движения текучей среды происходит предпочтительно из внешнего пространства емкости во внутреннее пространство емкости, хотя может обеспечиваться его обратное направление.The apparatus in preferred embodiments of the present invention comprises a container, and the method includes driving a fluid through an opening between the interior and exterior of the container. The direction of movement of the fluid is preferably from the outer space of the container to the inner space of the container, although it can be provided in the opposite direction.

Движение текучей среды между внутренним пространством и внешним пространством емкости может происходить до, во время и/или после активации перфорирующего устройства. Конечно, оно может быть отложено больше чем на час, больше чем на неделю, больше чем на месяц, необязательно больше чем на год или больше чем на пять лет после активации перфорирующего устройства. Например, оно может быть активировано, когда проводятся работы в соседней скважине.Movement of fluid between the interior and exterior of the container may occur before, during and/or after activation of the perforating device. Of course, it may be delayed for more than an hour, more than a week, more than a month, optionally more than a year or more than five years after the perforating device has been activated. For example, it may be activated when work is being done on an adjacent well.

Аппарат может быть продолговатой формы. Он может иметь форму трубы. Как правило, он имеет цилиндрическую форму.The apparatus may be oblong. It may be in the form of a tube. As a rule, it has a cylindrical shape.

В то время, как размер емкости может изменяться в зависимости от свойств скважины, как правило, емкость может иметь объем по меньшей мере 5 литров (л) или по меньшей мере 50 л, необязательно по меньшей мере 100 л. Емкость может иметь объем не более 3000 л, как правило, не более 1500 л, необязательно не более 500 л.While the size of the container may vary depending on the properties of the well, typically the container may have a volume of at least 5 liters (l) or at least 50 liters, optionally at least 100 liters. The container may have a volume of not more than 3000 liters, usually not more than 1500 liters, optionally not more than 500 liters.

Таким образом, аппарат может содержать трубу/трубчатый элемент (или переводник в части трубы/трубчатого элемента), вмещающий емкость и другие компоненты, или, в связи с этим, емкость может быть выполнена из трубчатых элементов, таких как насосно-компрессорная труба или бурильная труба, соединенные вместе. Трубчатые элементы могут содержать секции, длина каждой из которых составляет от 3 м до 14 м, в целом от 8 м до 12 м, а номинальный внешний диаметр составляет от 2 3/8 дюйма (или 2 7/8 дюйма) до 7 дюймов.Thus, the apparatus may comprise a tubular/tubular element (or a sub in the tubular/tubular element part) containing a container and other components, or, in this regard, the container may be made of tubular elements, such as tubing or drill pipe. pipe connected together. The tubular elements may comprise sections each 3 m to 14 m long, 8 m to 12 m in total, and have a nominal outside diameter of 2 3/8 inches (or 2 7/8 inches) to 7 inches.

Отверстие, обеспечивающее движение текучей среды между внутренним пространством и внешним пространством емкости, может представлять собой уже существующее отверстие или канал или может быть создано на месте, например, перфорирующим устройством.The opening allowing fluid to flow between the interior and exterior of the container may be a pre-existing opening or channel, or may be created in situ, such as by a perforating device.

Отверстие обеспечивает площадь поперечного сечения для гидродинамической связи и сообщения по текучей среде. Указанная площадь может составлять менее 0,1 см2, необязательно по меньшей мере 0,25 см2 или по меньшей мере 1 см2. Площадь поперечного сечения может составлять не более 150 см2, или не более 25 см2, или не более 5 см2, необязательно не более 2 см2.The orifice provides a cross-sectional area for fluid communication and fluid communication. Said area may be less than 0.1 cm 2 , optionally at least 0.25 cm 2 or at least 1 cm 2 . The cross-sectional area may be at most 150 cm 2 , or at most 25 cm 2 , or at most 5 cm 2 , optionally at most 2 cm 2 .

В первом случае устройство управления управляет отверстием. В качестве альтернативы, емкость содержит корпус для перфорирующего устройства, и отверстие создают за счет активации этого (или иного) перфорирующего устройства. Часто перфорирующее устройство содержит по меньшей мере один кумулятивный заряд.In the first case, the control device controls the opening. Alternatively, the container contains a housing for the perforating device, and the hole is created by activating this (or other) perforating device. Often the perforating device contains at least one shaped charge.

Может быть предусмотрено менее десяти отверстий или менее пяти отверстий.Less than ten openings or less than five openings may be provided.

Внешнее пространство емкости, как правило, представляет собой окружающую часть скважины. Окружающая часть скважины представляет собой часть скважины, которая окружает аппарат, в частности внешнюю часть отверстия, непосредственно до перемещения устройства управления в ответ на сигнал управления, или отверстие создается этим или любым другим перфорирующим устройством.The outside of the vessel is typically the surrounding area of the well. The wellbore environment is the part of the wellbore that surrounds the tool, in particular the outer part of the hole, immediately before the control device moves in response to a control signal, or the hole is created by this or any other perforating device.

Вход в емкость или выход из нее в настоящем документе называют движением текучей среды.Entry into or exit from a container is referred to herein as fluid movement.

Устройство управления.Control device.

Устройство управления может содержать узел механического клапана, насос и/или узел защелки.The control device may include a mechanical valve assembly, a pump, and/or a latch assembly.

- 3 042605- 3 042605

Устройство управления, как правило, отвечает на беспроводные сигналы посредством этого или отдельного беспроводного устройства связи. Устройство управления может быть расположено в отверстии или не может быть расположено в нем. В вариантах осуществления с устройством управления и уже существующим отверстием устройство управления можно перемещать в ответ на сигнал управления по меньшей мере за 2 минуты до и/или по меньшей мере за 2 минуты после любой активации перфорирующего устройства. Этот период может составлять по меньшей мере 10 минут до и/или после любой активации перфорирующего устройства. Благодаря их независимому управлению можно извлечь полезную информацию между активацией перфорирующего устройства и активацией устройства управления.The control device typically responds to wireless signals via this or a separate wireless communication device. The control device may or may not be located in the hole. In embodiments with a control device and an already existing opening, the control device may be moved in response to a control signal at least 2 minutes before and/or at least 2 minutes after any activation of the perforating device. This period may be at least 10 minutes before and/or after any activation of the perforating device. Through their independent control, it is possible to extract useful information between the activation of the perforating device and the activation of the control device.

Устройство управления может быть выполнено с возможностью закрытия отверстия в первом положении и открытия отверстия во втором положении. Таким образом, как правило, в первом положении устройство управления герметизирует указанное внутреннее пространство емкости относительно указанного внешнего пространства емкости, и, как правило, во втором положении устройство управления обеспечивает прохождение текучей среды в емкость/из емкости. Таким образом, во втором положении может быть обеспечена гидродинамическая связь и сообщение по текучей среде между указанным внутренним пространством емкости и указанным внешним пространством емкости.The control device may be configured to close the hole in the first position and open the hole in the second position. Thus, typically in a first position, the control device seals said interior space of the container relative to said external space of the container, and typically, in a second position, the control device allows fluid to flow into/out of the container. Thus, in the second position, fluid communication and fluid communication can be provided between said interior of the container and said outer space of the container.

Устройство управления можно вновь переместить в положение, в котором он находился изначально, или в следующее положение, которое может быть более открытым или более закрытым, или частично открытым/закрытым положением. Это, как правило, происходит в ответ на получение дополнительного сигнала управления.The control device can be moved back to the position it was originally in, or to the next position, which may be more open or more closed, or partially open/closed. This usually occurs in response to receiving an additional control signal.

Следовательно, необязательно устройство управления можно вновь переместить для предотвращения движения текучей среды между емкостью и внешним пространством емкости. Например, расход можно остановить, или возобновить или изменить, и необязательно им могут частично управлять в соответствии с параметром или временной задержкой. Как правило, устройство управления в открытом втором положении остается присоединенным к аппарату.Therefore, optionally, the control device can be moved again to prevent the movement of fluid between the container and the outer space of the container. For example, the flow may be stopped, or resumed or changed, and may optionally be partially controlled according to a parameter or time delay. As a rule, the control device in the open second position remains attached to the apparatus.

Устройство управления можно закрыть до выравнивания любой разности давлений между емкостью и внешним пространством емкости. Оставшуюся разность давлений могут необязательно использовать позднее. Таким образом, процедуру перемещения устройства управления для обеспечения или предотвращения движения текучей среды можно повторить позднее.The control device can be closed until any pressure difference between the container and the outer space of the container is equalized. The remaining pressure difference may optionally be used later. Thus, the procedure for moving the control device to allow or prevent movement of the fluid can be repeated at a later time.

Устройство управления может быть расположено на одном конце аппарата. Однако он может быть расположен в центральной части аппарата. Одно или более устройств могут быть расположены в разных положениях.The control device may be located at one end of the apparatus. However, it can be located in the central part of the apparatus. One or more devices may be located in different positions.

Механизм управления может быть выполнен с возможностью перемещения устройства управления для выборочного обеспечения или предотвращения движения текучей среды к/из по меньшей мере части емкости при соблюдении определенного условия, например при достижении определенного давления, например, 2000 фунтов/кв. дюйм, или после временной задержки. Таким образом, сигнал управления, вызывающий ответную реакцию в виде перемещения устройства управления, может зависеть от определенных параметров, при этом разные сигналы управления могут быть отправлены в зависимости от подходящих параметров для конкретных скважинных условий.The control mechanism may be configured to move the control device to selectively provide or prevent the flow of fluid to/from at least a portion of the container when a certain condition is met, for example, when a certain pressure is reached, for example, 2000 psi. inch, or after a time delay. Thus, the control signal causing the response to move the control device may depend on certain parameters, and different control signals may be sent depending on the appropriate parameters for specific downhole conditions.

Клапан.Valve.

Таким образом, устройство управления может содержать узел механического клапана, имеющий запирающий элемент, выполненный с возможностью перемещения для выборочного обеспечения или предотвращения движения текучей среды между по меньшей мере частью емкости и внешним пространством емкости через отверстие.Thus, the control device may comprise a mechanical valve assembly having a locking member movable to selectively allow or prevent fluid from moving between at least a portion of the container and the exterior of the container through the opening.

Запирающим элементом можно управлять прямо или косвенно. В определенных вариантах осуществления запирающий элемент управляется непосредственно механизмом управления, хотя, как правило, отдельный второй механизм управления предоставляют для управления запирающим элементом. Он может управляться электромеханическим или электрогидравлическим способом посредством перемещения. В других вариантах осуществления клапан управляется косвенно, например, за счет перемещения поршня, вызывающего перемещение клапана.The locking element can be controlled directly or indirectly. In certain embodiments, the implementation of the locking element is controlled directly by the control mechanism, although, as a rule, a separate second control mechanism is provided to control the locking element. It can be controlled electro-mechanically or electro-hydraulically by moving. In other embodiments, the implementation of the valve is controlled indirectly, for example, by moving the piston causing movement of the valve.

Узел механического клапана может содержать сплошной запирающий элемент. Узел механического клапана, как правило, имеет впускное отверстие, седло клапана и механизм уплотнения. Седло и механизм уплотнения могут содержать единый компонент (например, шланговую задвижку или механически разрывную мембрану).The mechanical valve assembly may include a solid locking element. A mechanical valve assembly typically has an inlet, a valve seat, and a sealing mechanism. The seat and sealing mechanism may comprise a single component (eg a pinch valve or a mechanical bursting disc).

Предпочтительными являются узлы поршневых, игольчатых и золотниковых клапанов.Piston, needle and spool valve assemblies are preferred.

Запирающий элемент может быть приведен в действие по меньшей мере одним из (i) двигателя и привода, (ii) пружины, (iii) разности давлений, (iv) электромагнита и (v) винтового шпинделя.The locking element may be actuated by at least one of (i) a motor and an actuator, (ii) a spring, (iii) a differential pressure, (iv) an electromagnet, and (v) a screw spindle.

Приведение в действие разностью давленийOperated by differential pressure

Множество различных движущих сил могут вызвать движение текучей среды через отверстие, такие как разность давлений между внутренним пространством и внешним пространством емкости, и/или насос.A variety of different driving forces can cause fluid to move through the opening, such as a pressure difference between the interior and exterior of the container and/or a pump.

До движения текучей среды давление внутри емкости и снаружи емкости может быть разным, в частности ниже внутри емкости, по сравнению с внешним пространством емкости. Эта разность давленийPrior to the movement of the fluid, the pressure inside the container and outside the container may be different, in particular lower inside the container compared to the outside of the container. This pressure difference

- 4 042605 больше, чем моментальная, как правило, она составляет по меньшей мере одну минуту и обычно дольше.- 4 042605 is greater than instantaneous, typically at least one minute and usually longer.

Таким образом, после создания отверстия или активации устройства управления для обеспечения сообщения через ранее существовавшее отверстие текучая среда движется из области более высокого давления в область более низкого давления.Thus, once a hole is created or a control device is activated to communicate through a pre-existing hole, fluid moves from a region of higher pressure to a region of lower pressure.

Емкость с отрицательным дифференциальным давлением (имеющая давления меньше, чем снаружи емкости/окружающей части скважины) является особенно предпочтительной. Как правило, по меньшей мере 5 литров текучей среды втягивают в емкость, необязательно по меньшей мере 50 л или по меньшей мере 100 л (другие емкости, такие как емкости с положительным дифференциальным давлением, могут иметь такую же величину движения текучей среды через отверстие). Это может устранить повреждение пласта, т. е. по меньшей мере частично разблокировать любые заблокированные части и/или свободные части скважины и/или окружающего пласта; часто этого достаточно для улучшения сообщаемости под давлением между скважиной и пластом. Авторы настоящего изобретения признают, что эффективность испытания и/или другие операции в скважине могут быть поставлены под угрозу вследствие блокировки пор или других областей, и способ эффективной разблокировки данных областей будет полезным. Эти блокировки могут быть вызваны текучей средой для глушения, скважинными обломками, фильтрационной коркой после промывки текучей средой для глушения, материалом для борьбы с поглощениями или обломками после перфорации. Таким образом, термин обломки может включать обломки после перфорации и/или повреждение пласта, такое как фильтрационная корка.A negative differential pressure vessel (having less pressure than outside the vessel/surrounding the well) is particularly preferred. Typically, at least 5 liters of fluid is drawn into the container, optionally at least 50 liters or at least 100 liters (other containers, such as positive differential pressure containers, may have the same amount of fluid movement through the orifice). This may eliminate damage to the formation, ie, at least partially unblock any blocked portions and/or free portions of the well and/or surrounding formation; this is often sufficient to improve pressure communication between the well and the reservoir. The present inventors recognize that test performance and/or other downhole operations may be compromised due to blockage of pores or other areas, and a method to effectively unblock these areas would be beneficial. These blockages can be caused by kill fluid, wellbore debris, filter cake after kill fluid flushing, lost circulation material, or debris after perforation. Thus, the term debris may include perforation debris and/or formation damage such as a filter cake.

Емкость, как правило, содержит газ, например, по меньшей мере 85 об.% газа, такого как азот, диоксид углерода или воздух. В одном варианте осуществления текучая среда может быть герметизирована в по меньшей мере части (например, более 50 об.%) емкости под атмосферным давлением до доставки, а затем аппарат доставляют в скважину (которая имеет более высокое давление в скважине). Таким образом, давление в указанной части емкости, давление в которой меньше, чем давление снаружи емкости, до движения текучей среды может находиться в диапазоне от 14 до 25 фунтов/кв. дюйм, что является нормальным атмосферным давлением, которое иногда увеличивается при более высоких температурах в скважине. В качестве альтернативы в емкости может быть эффективно создано разрежение, то есть создано давление менее 14 фунтов/кв. дюйм, необязательно менее 10 фунтов/кв. дюйм.The container typically contains a gas, for example at least 85% by volume of a gas such as nitrogen, carbon dioxide or air. In one embodiment, fluid may be sealed in at least a portion (eg, greater than 50% by volume) of the vessel at atmospheric pressure prior to delivery, and then the tool is delivered to the well (which has a higher well pressure). Thus, the pressure in said portion of the container, which is less than the pressure outside the container, prior to fluid movement, may be in the range of 14 to 25 psi. inch, which is normal atmospheric pressure, which sometimes increases with higher downhole temperatures. Alternatively, the vessel can be effectively evacuated, ie less than 14 psig. inch, optionally less than 10 psi. inch.

Разность давлений между внутренним пространством емкости со сниженным давлением и указанным внешним пространством емкости до обеспечения движения текучей среды может составлять по меньшей мере 100 фунтов/кв. дюйм или по меньшей мере 500 фунтов/кв. дюйм, предпочтительно по меньшей мере 1000 фунтов/кв. дюйм.The pressure difference between the interior of the reduced pressure vessel and said exterior of the vessel before fluid movement can be at least 100 psi. inch or at least 500 psi. inch, preferably at least 1000 psi. inch.

Приведение в действие насосом.Pump actuation.

В качестве альтернативы или дополнения, устройство управления может содержать электрический насос для приведения текучей среды к движению через отверстие между внутренним пространством и внешним пространством емкости. Насос может быть расположен в отверстии. Необязательно насос выполнен с возможностью перекачивания текучей среды из внешнего пространства емкости во внутреннее пространство емкости.Alternatively or in addition, the control device may include an electric pump for causing the fluid to move through the opening between the interior and exterior of the container. The pump may be located in the hole. Optionally, the pump is configured to pump fluid from the outside of the container to the inside of the container.

В качестве альтернативы, насос выполнен с возможностью перекачивания текучей среды из емкости в окружающую часть скважины. Как правило, это количество составляет по меньшей мере один литр или более пяти литров текучей среды, которую добавили в емкость на поверхности до опускания аппарата в скважину. Эта текучая среда может быть использована для обработки скважины/коллектора.Alternatively, the pump is configured to pump fluid from the reservoir into the surrounding wellbore. Typically, this amount is at least one liter or more than five liters of fluid that was added to the vessel at the surface before the tool was lowered into the well. This fluid may be used to treat the well/reservoir.

Электрический насос предпочтительно представляет собой объемный насос, такой как поршневой насос, шестеренный насос, винтовой насос, диафрагменный насос, кулачковый насос; в частности поршневой или шестеренный насос. В качестве альтернативы, насос может представлять собой скоростной насос, такой как центробежный насос.The electric pump is preferably a positive displacement pump such as a piston pump, a gear pump, a screw pump, a diaphragm pump, a lobe pump; in particular a piston or gear pump. Alternatively, the pump may be a high speed pump such as a centrifugal pump.

Насос может быть выполнен с возможностью перекачивания текучих сред со скоростью 0,01 куб.см/с до 20 куб.см/с.The pump may be configured to pump fluids at a rate of 0.01 cc/s to 20 cc/s.

Операция перекачивания или скорость могут управляться в ответ на получение дополнительного сигнала управления этим или отдельным беспроводным устройством связи (или это может быть командой в исходном сигнале).The pumping operation or rate may be controlled in response to receiving an additional control signal from this or a separate wireless communication device (or it may be a command in the original signal).

Другие устройства управления.Other control devices.

Устройство управления может содержать узел защелки, который, в свою очередь, управляет плавающим поршнем: он может удерживать плавающий поршень на месте, противодействуя действию других сил (например, давлению в скважине), при этом он высвобождается/перемещается в ответ на команду от контроллера для обеспечения движения текучей среды через отверстие.The control device may include a latch assembly which in turn controls the floating piston: it can hold the floating piston in place against other forces (e.g. downhole pressure) while releasing/moving in response to a command from the controller to ensuring the movement of fluid through the hole.

Отверстие может содержать обратный клапан, который может препятствовать движению текучей среды через него.The orifice may include a check valve that may prevent fluid from flowing through it.

Штуцер.Union.

Аппарат может содержать штуцер.The device may contain a fitting.

Штуцер может быть выполнен как одно целое с устройством управления или может находиться на пути потока, содержащем отверстие и устройство управления.The choke may be integral with the control device or may be in a flow path containing an opening and a control device.

Указанная площадь поперечного сечения может содержать фильтр.Said cross-sectional area may contain a filter.

- 5 042605- 5 042605

Запирающий элемент может выполнять функцию штуцера, необязательно регулируемого штуцера, который могут изменять по месту эксплуатации, или он может быть нерегулируемым штуцером.The locking element may function as a choke, optionally an adjustable choke that can be changed in the field, or it may be a non-adjustable choke.

Таким образом, размер площади поперечного сечения для движения текучей среды может быть достаточно небольшим, например, 0,1-0,25 см2, вследствие чего движение текучей среды эффективно блокируется.Thus, the size of the cross-sectional area for fluid movement can be sufficiently small, for example 0.1-0.25 cm 2 , whereby fluid movement is effectively blocked.

Плавающий поршень.Floating piston.

Плавающий поршень может быть расположен в емкости для отделения одной текучей среды от другой. Например, на одной стороне плавающего поршня может быть предусмотрена текучая среда для выпускания, а на другой стороне может быть предусмотрен газ с более высоким давлением, чем давление в окружающей скважине, для вытеснения текучей среды, когда устройство управления обеспечивает гидродинамическую связь и сообщение по текучей среде между емкостью и окружающей скважиной.The floating piston may be positioned in the vessel to separate one fluid from another. For example, one side of the floating piston may be provided with fluid to release, and the other side may be provided with gas at a higher pressure than the surrounding well to displace the fluid when the control device is in fluid communication. between the reservoir and the surrounding well.

В определенных вариантах осуществления присутствует емкость и указанный плавающий поршень без дополнительных камер. Однако в других вариантах осуществления часть емкости может иметь выровненное давление (необязательно выборочно) с окружающей частью скважины. Насос в данном случае можно использовать для втягивания текучей среды в емкость с выровненным давлением или выталкивания из нее; или давление нагнетают и затем удерживают до тех пор, пока окружающая часть скважины не будет иметь другое давление. В определенных других вариантах осуществления емкость может содержать два участка, разделенных устройством управления, при этом один представляет собой камеру для текучей среды, а второй представляет собой камеру пониженного давления, приводную камеру или камеру выравнивания давления. Если присутствует разность давлений между внутренним пространством и внешним пространством емкости, вторая камера, как правило, представляет собой часть емкости, имеющую подобную разность давлений.In certain embodiments, there is a container and said floating piston without additional chambers. However, in other embodiments, a portion of the vessel may be pressure equalized (optionally selectively) with the surrounding portion of the well. A pump can here be used to draw fluid into or out of a pressure equalized container; or the pressure is built up and then held until the surrounding part of the well has a different pressure. In certain other embodiments, the container may comprise two sections separated by a control device, with one being a fluid chamber and the other being a reduced pressure chamber, transfer chamber, or pressure equalization chamber. If there is a pressure difference between the inside and outside of the container, the second chamber is typically the part of the container having a similar pressure difference.

Устройство управления может управлять движением текучей среды между камерой для текучей среды и второй камерой.The control device may control the movement of fluid between the fluid chamber and the second chamber.

Плавающий поршень может дополнительно разделять два участка в камере для текучей среды, при этом один участок находится в сообщении по текучей среде с отверстием, и другой участок на противоположной стороне плавающего поршня находится в связи со второй камерой.The floating piston may further separate two sections in the fluid chamber, with one section in fluid communication with the orifice and another section on the opposite side of the floating piston in communication with the second chamber.

Таким образом, одна сторона плавающего поршня может подвергаться воздействию давления в скважине через отверстие. Текучая среда, такая как нефть, может быть предусмотрена в камере для текучей среды со стороны второй камеры плавающего поршня.Thus, one side of the floating piston can be exposed to well pressure through the orifice. Fluid, such as oil, may be provided in the fluid chamber on the side of the second chamber of the floating piston.

В вариантах осуществления в отношении второй камеры может быть представлено множество вариантов осуществления. Вторая камера может представлять собой камеру пониженного давления с давлением, которое меньше, чем давление в окружающей части скважины, тогда как устройство управления содержит клапан, тем самым косвенно обеспечивая или предотвращая втягивание текучих сред в участок камеры для текучей среды емкости.In embodiments, a plurality of embodiments may be presented with respect to the second chamber. The second chamber may be a reduced pressure chamber at a pressure that is less than the pressure in the surrounding wellbore, while the control device includes a valve, thereby indirectly allowing or preventing fluids from being drawn into the fluid chamber portion of the container.

В качестве альтернативы, вторая камера может представлять собой приводную камеру, имеющую давление, превышающее давление окружающей части скважины. В этом случае устройство управления, которое необязательно содержит клапан, может обеспечивать или предотвращать выталкивание текучих сред из участка камеры для текучей среды емкости.Alternatively, the second chamber may be a transfer chamber having a pressure greater than that of the surrounding wellbore. In this case, the control device, which optionally includes a valve, may cause or prevent fluids from being expelled from the fluid chamber portion of the container.

В обоих случаях в этих вариантах осуществления, поскольку устройство управления находится между камерой для текучей среды и второй камерой, оно косвенно управляет движением текучей среды через отверстие в камере для текучей среды.In both cases, in these embodiments, since the control device is located between the fluid chamber and the second chamber, it indirectly controls the movement of the fluid through the opening in the fluid chamber.

В качестве альтернативы, вторая камера может представлять собой камеру выравнивания давления и устройство управления, содержащее насос, который втягивает текучую среду или выводит текучую среду из участка камеры для текучей среды с помощью канала выравнивания давления в камере выравнивания давления.Alternatively, the second chamber may be a pressure equalization chamber and a control device comprising a pump that draws in fluid or withdraws fluid from a portion of the fluid chamber via a pressure equalization port in the pressure equalization chamber.

Таким образом, в ответ на сигнал управления устройство управления может обеспечить движение текучей среды между емкостью (участком камеры для текучей среды) и внешним пространством емкости, например, скважиной, для втягивания в них текучих сред или выталкивания текучих сред оттуда.Thus, in response to a control signal, the control device may cause fluid to move between the container (fluid chamber portion) and the outer space of the container, such as a well, to draw fluids into or expel fluids therefrom.

Обратный клапан может быть предусмотрен в отверстии.A check valve may be provided in the opening.

Объем второй камеры может составлять по меньшей мере 90% от объема камеры для текучей среды, хотя в определенных вариантах осуществления объем второй камеры больше, чем объем камеры для текучей среды, с целью избежания или ограничения повышения давления во второй камере и, следовательно, достижения более однородного расхода в камере для текучей среды.The volume of the second chamber may be at least 90% of the volume of the fluid chamber, although in certain embodiments, the volume of the second chamber is larger than the volume of the fluid chamber in order to avoid or limit pressurization in the second chamber and therefore achieve greater uniform flow rate in the fluid chamber.

Как правило, плавающий поршень имеет динамическое уплотнение относительно внутреннего пространства емкости.As a rule, the floating piston has a dynamic seal against the interior of the container.

Вспомогательные емкости.Auxiliary containers.

В дополнение к емкости (которую далее иногда называют основной емкостью) может быть предоставлена одна или более вспомогательных емкостей, необязательно каждая из них содержит соответствующие устройства управления, управляющие сообщением по текучей среде между внутренним пространством соответствующей вспомогательной емкости и внешним пространством этой емкости. Она может представлять собой, например, окружающую часть скважины, или другую часть аппарата илиIn addition to the container (hereinafter, sometimes referred to as the main container), one or more auxiliary containers can be provided, optionally each of them contains corresponding control devices controlling the communication in a fluid medium between the interior of the corresponding auxiliary container and the external space of this container. It may be, for example, the surrounding part of the well, or another part of the apparatus or

- 6 042605 пласта.- 6 042605 layer.

Таким образом, может быть предусмотрена одна, две, три или более трех вспомогательных емкостей. Дополнительные устройства управления для вспомогательных емкостей могут перемещаться или могут не перемещаться в ответ на сигнал управления, но вместо этого они могут реагировать на параметр или временную задержку. Каждое устройство управления для соответствующей вспомогательной емкости может работать независимо. Для передачи сигнала управления на множество устройств управления может использоваться общее устройство связи.Thus, one, two, three or more than three auxiliary tanks can be provided. Additional control devices for auxiliary vessels may or may not move in response to a control signal, but instead they may respond to a parameter or time delay. Each control device for the respective auxiliary vessel can operate independently. A common communication device may be used to transmit a control signal to a plurality of control devices.

Емкости могут иметь внутреннее давление, отличное от давления снаружи емкости, например, в окружающей части скважины, или пласте. Если давление меньше, чем снаружи емкости, как описано в настоящем документе в более широком смысле, такие емкости называют емкостями с отрицательным дифференциальным давлением, а если давление больше, чем снаружи емкости, их называют емкостями с положительным дифференциальным давлением.The containers may have an internal pressure different from the pressure outside the container, for example, in the surrounding part of the well or formation. If the pressure is less than outside the container, as described herein in a broader sense, such containers are called negative differential pressure tanks, and if the pressure is greater than outside the container, they are called positive differential pressure tanks.

Таким образом, можно предоставить множество основных и/или вспомогательных емкостей или аппаратов, каждый из которых имеет разные функции, при этом одна или более емкостей могут иметь отрицательное дифференциальное давление, одна или более емкостей могут иметь положительное дифференциальное давление или одна или более емкостей могут управляться насосом.Thus, a plurality of main and/or auxiliary vessels or apparatuses can be provided, each having a different function, wherein one or more vessels may have a negative differential pressure, one or more vessels may have a positive differential pressure, or one or more vessels may be controlled pump.

Могут быть предоставлены вспомогательная(-ые) емкость(-и) с отрицательным дифференциальным давлением, с положительным дифференциальным давлением и/или управляемые насосом и связанные с ними вспомогательные отверстия и устройства управления, при этом каждая из вспомогательных емкостей предпочтительно имеет объем, составляющий по меньшей мере пять литров и при использовании имеет скорость перекачивания и/или давление, которые ниже/выше, чем снаружи емкости, как правило, в течение по меньшей мере одной минуты до необязательной активации устройства управления в ответ на сигнал управления. Таким образом, текучие среды, окружающие вспомогательную емкость, могут быть втянуты (для емкостей с отрицательным дифференциальным давлением), при необходимости быстро, или вытолкнуты (для емкостей с положительным дифференциальным давлением).Negative differential pressure, positive differential pressure, and/or pump-driven and associated auxiliary orifices and controls may be provided, with each of the auxiliary vessels preferably having a volume of at least at least five liters and, in use, has a pumping rate and/or pressure that is lower/higher than outside the container, typically for at least one minute before the control device is optionally activated in response to a control signal. Thus, the fluids surrounding the auxiliary vessel can be drawn in (for negative differential pressure vessels), quickly if necessary, or expelled (for positive differential pressure vessels).

Это может быть полезным, например, для частичной очистки фильтрационной корки с использованием емкости с отрицательным дифференциальным давлением до доставки вещества для кислотной обработки на перфорационные отверстия с использованием емкости, управляемой насосом.This can be useful, for example, for partially cleaning the filter cake using a negative differential pressure tank prior to delivering the acidizing agent to the perforations using a pump-driven tank.

В качестве альтернативы, при проведении операций в коротком интервале поверхностный барьер может быть удален из интервала за счет кислоты, доставленной из емкости с положительным дифференциальным давлением, а затем аппарат с емкостью с отрицательным дифференциальным давлением используют для втягивания текучей среды из интервала.Alternatively, when operating in a short interval, the surface barrier can be removed from the interval by acid delivered from the positive differential pressure vessel, and then the apparatus with the negative differential pressure vessel is used to draw fluid from the interval.

Текучая среда из первой камеры в емкости может переходить в другую для смешения до выпускания/удаления.The fluid from the first chamber in the vessel may pass to another for mixing prior to discharge/removal.

Вспомогательное отверстие может содержать обратный клапан, который может препятствовать выпусканию текучей среды из емкости.The auxiliary port may include a check valve that may prevent fluid from being released from the container.

Другие свойства аппарата.Other properties of the apparatus.

В дополнение к беспроводному сигналу аппарат может содержать запрограммированную последовательность действий, например, открытие и повторное закрытие клапана или изменение положения запирающего элемента, на основе параметров, например, времени, обнаружения или необнаружения давления или обнаружения определенной текучей среды или газа. Например, при определенных условиях, аппарат может выполнять определенные этапы последовательно: каждый последующий этап выполняется автоматически. Это может быть преимущественным в случаях, когда задержка на ожидание сигнала для продолжения работы может уменьшить эффективность процесса.In addition to the wireless signal, the device may contain a programmed sequence of actions, such as opening and reclosing a valve or changing the position of a locking element, based on parameters such as time, pressure detection or non-detection, or detection of a specific fluid or gas. For example, under certain conditions, the machine can perform certain steps sequentially: each subsequent step is performed automatically. This can be advantageous in cases where the delay in waiting for a signal to proceed can reduce the efficiency of the process.

Как правило, отверстие предусмотрено на боковой поверхности аппарата, хотя в определенных вариантах осуществления отверстие может быть предусмотрено в торцовой поверхности.Typically, the hole is provided on the side surface of the apparatus, although in certain embodiments, the hole may be provided in the end surface.

Может быть предусмотрено более одного аппарата. Короткий интервал Отверстие может быть расположено между двумя частями элемента пакера (или двумя элементами пакера), и устройство управления активируют в ответ на сигнал управления для выпускания давления из емкости в смежную с ней скважину/коллектор для проведения процедуры в коротком интервале. В таких вариантах осуществления перфорационное отверстие образуют между скважиной и коллектором в коротком интервале за счет любого или определенного перфорирующего устройства.More than one apparatus may be provided. Short Interval The orifice may be located between two packer element parts (or two packer elements) and the control device is activated in response to a control signal to release pressure from the reservoir into an adjacent well/reservoir for a short interval procedure. In such embodiments, the perforation is formed between the well and the reservoir in a short interval by any or a particular perforating device.

Как правило, указанные две части представляют собой два отдельных элемента пакера, которые разнесены друг от друга для определения короткого интервала. Однако могут использовать один элемент пакера, при этом отверстие и перфорационное отверстие находятся между двумя частями одного элемента пакера, например, единого кругового элемента пакера.Typically, these two parts are two separate packer elements that are spaced apart to define a short interval. However, a single packer element may be used, with the hole and perforation located between two parts of the same packer element, such as a single circular packer element.

Барьер согласно первому аспекту настоящего изобретения может содержать одну из указанных частей элементов пакера, образующих короткий интервал. В качестве альтернативы, две части элемента пакера могут быть разделены указанным барьером.The barrier according to the first aspect of the present invention may comprise one of said parts of the packer elements forming a short interval. Alternatively, the two parts of the packer element may be separated by said barrier.

Предпочтительно текучую среду вытягивают из внешнего пространства емкости в емкость. Таким образом, такую процедуру предпочтительно выполняют с использованием аппарата, имеющего меньшее давление внутри емкости, чем давление снаружи емкости, например, коллектор рядом с перфорацион- 7 042605 ным отверстием или с насосом, который может направлять текучую среду в обоих направлениях.Preferably, fluid is drawn from the outside of the container into the container. Thus, such a procedure is preferably performed using an apparatus having less pressure inside the container than outside the container, such as a manifold near a perforation or with a pump that can direct fluid in both directions.

Следовательно, способ, описанный в настоящем документе, может применяться для проведения в интервале испытаний на приемистость, проницаемость, обработки скважины/коллектора, гидроразрыва пласта, мини-гидроразрыва пласта или подобных испытаний/процедур, которые могут потребовать приложения давления между двумя элементами пакера. В предпочтительных вариантах осуществления давление из емкости выпускается постепенно в течение нескольких секунд (например, 5-10 секунд) или дольше (например, от 2 минут до 6 часов) или очень медленно (например, 1-7 дней). Таким образом, функциональные возможности штуцера являются чрезвычайно практичными.Therefore, the method described herein can be used to perform injectivity, permeability, well/reservoir treatment, hydraulic fracturing, mini fracturing or similar tests/procedures that may require application of pressure between two packer elements. In preferred embodiments, the vessel is depressurized gradually over several seconds (eg, 5-10 seconds) or longer (eg, 2 minutes to 6 hours) or very slowly (eg, 1-7 days). Thus, the functionality of the choke is extremely practical.

Элементы пакера, как правило, представляют собой часть целого пакера(-ов), которой можно управлять беспроводным образом. Таким образом, она может быть выполнена с возможностью растяжения и/или сжатия посредством беспроводных сигналов. Целый пакер может представлять собой надувной пакер.The packer elements are typically part of the whole packer(s) that can be controlled wirelessly. Thus, it can be stretchable and/or compressible via wireless signals. The entire packer may be an inflatable packer.

Короткий интервал, например, расстояние между двумя частями элементов пакера, может составлять менее 30 м, необязательно менее 10 м, необязательно менее 5 м или менее 2 м, менее 1 м или менее 0,5 м. Эти расстояния измеряются от самой нижней точки верхнего элемента пакера (первого) элемента пакера до самой верхней точки нижнего элемента пакера второго элемента пакера. Таким образом, это может ограничить объем, и, следовательно, аппарат становится более эффективным, когда отверстие открывается в ограниченный объем.A short interval, such as the distance between two parts of the packer elements, may be less than 30 m, optionally less than 10 m, optionally less than 5 m or less than 2 m, less than 1 m or less than 0.5 m. These distances are measured from the lowest point of the upper packer element of the (first) packer element to the highest point of the lower packer element of the second packer element. Thus, it can limit the volume and hence the apparatus becomes more efficient when the opening is opened into a limited volume.

В определенных вариантах осуществления такое испытание может предоставить предварительное указание на ответ коллектора на операцию закачивания/гидроразрыва пласта и может снизить требования для проведения более широкомасштабной операции закачивания/гидроразрыва пласта.In certain embodiments, such a test may provide an early indication of the reservoir's response to the injection/fracturing operation and may reduce the requirements for a larger injection/fracturing operation.

Способ, описанный в настоящем документе, можно применять для проведения испытания в интервале, испытания методом понижения уровня, испытания на приток, испытания методом кривых восстановления давления или испытания давлением.The method described herein can be applied to an interval test, a drawdown test, an inflow test, a pressure recovery curve test, or a pressure test.

Аппарат может дополнительно содержать выпускной канал, находящийся в сообщении по текучей среде с емкостью, при этом выпускной канал расположен под вторым устройством уплотнения кольцевого пространства или над первым устройством уплотнения кольцевого пространства. Насос может быть предусмотрен для направления текучей среды через выпускной канал.The apparatus may further comprise an outlet in fluid communication with the container, the outlet being located below the second annulus seal or above the first annular seal. A pump may be provided to direct fluid through the outlet port.

Сниженное давление в скважине.Reduced pressure in the well.

До установки барьера более легкие текучие среды могут циркулировать в скважине, например, как часть испытания на приток или по другим причинам. Это снижает давление в скважине вследствие уменьшенного гидростатического напора более легких текучих сред. В определенных вариантах осуществления барьер могут установить в то время, как давление в скважине снижают аналогичным образом до давления, которое ниже давления в коллекторе. Таким образом, скважина может иметь отрицательное дифференциальное давление относительно коллектора во время перфорирования.Before the barrier is installed, lighter fluids may circulate in the well, for example, as part of a flow test or for other reasons. This reduces the pressure in the well due to the reduced hydrostatic head of the lighter fluids. In certain embodiments, the barrier may be installed while the well pressure is similarly reduced to a pressure that is below the reservoir pressure. Thus, the well may have a negative differential pressure relative to the reservoir during perforation.

Преимущество таких вариантов осуществления состоит в том, что при активации перфорирующего устройства сниженное давление способствует извлечению большего количества обломков из перфорационного(-ых) отверстия(-ий) для увеличения сообщаемости между скважиной и окружающим коллектором.An advantage of such embodiments is that when the perforating device is activated, the reduced pressure assists in extracting more debris from the perforation(s) to increase communication between the well and the surrounding reservoir.

Часто тяжелую текучую среду подают в скважину для способствования ее управлением.Often, a heavy fluid is injected into the well to help control it.

Эта тяжелая текучая среда может проводить слабую сообщаемость под давлением через перфорационные отверстия между коллектором и стволом скважины. В вариантах осуществления настоящего изобретения предусмотрен барьер, таким образом обеспечивается перфорирование коллектора в зоне без такой тяжелой текучей среды и, следовательно, исключается контакт между тяжелой текучей средой и перфорационными отверстиями.This heavy fluid can conduct low pressure communication through the perforations between the reservoir and the wellbore. In embodiments of the present invention, a barrier is provided, thereby perforating the manifold in a zone free of such heavy fluid, and therefore avoiding contact between the heavy fluid and the perforations.

Датчики.Sensors.

Аппарат может содержать датчики для анализа текучей среды, включая оптический анализ текучей среды, плотности, обводненности и иных параметров для определения газового фактора (ГФ).The apparatus may contain sensors for fluid analysis, including optical analysis of the fluid, density, water cut, and other parameters to determine the gas factor (GOR).

Любые другие датчики предпочтительно предусмотрены под барьером, и для датчиков давления данные выводят как описано в настоящем документе. Предпочтительно также предусмотрен датчик температуры. Могут быть предусмотрены различные другие датчики, включая датчики ускорения, вибрации, крутящего момента, движения, перемещения, излучения, шума, магнетизма, для определения коррозии, для обнаружения химического или радиоактивного индикатора, для определения текучей среды, такой как гидрат, выноса парафина и песка, и для определения свойств текучей среды, таких как (но без ограничения) расход, плотность, обводненность, например, за счет емкости и проводимости, кислотность и вязкость. Дополнительно, датчики могут быть выполнены с возможностью подачи сигнала или параметра, регистрируемого за счет включения подходящих передатчиков и механизмов. Датчики также могут определять состояние других частей аппарата или другого оборудования в скважине, например, статус устройства управления, такой как положение запирающего элемента.Any other sensors are preferably provided below the barrier, and for pressure sensors, data is output as described herein. Preferably, a temperature sensor is also provided. Various other sensors may be provided, including sensors for acceleration, vibration, torque, motion, displacement, radiation, noise, magnetism, corrosion detection, chemical or radioactive tracer detection, fluid such as hydrate, paraffin and sand entrainment , and to determine fluid properties such as (but not limited to) flow rate, density, water cut, such as capacitance and conductivity, acidity, and viscosity. Additionally, the sensors may be configured to provide a signal or parameter that is sensed by including suitable transmitters and mechanisms. The sensors may also determine the status of other parts of the tool or other equipment in the well, such as the status of a control device such as the position of a locking element.

Группа дискретных датчиков температуры или распределенный датчик температуры может быть предоставлен (например, спущен) вместе с аппаратом. Таким образом, они могут располагаться под барьером или над барьером, или даже снаружи обсадной колонны. Тем не менее, предпочтительно они на- 8 042605 ходятся под барьером.A group of discrete temperature sensors or a distributed temperature sensor may be provided (eg, deflated) with the vehicle. Thus, they may be located below the barrier or above the barrier, or even outside the casing. However, they are preferably under a barrier.

Эти датчики температуры могут быть расположены в трубном канате небольшого диаметра (например, 1/4 дюйма) и могут быть соединены с передатчиком или приемопередатчиком. При необходимости может быть предоставлено любое количество канатов, содержащих дополнительные группы датчиков температуры. Эта группа датчиков температуры и комплексная система могут быть расположены на расстоянии таким образом, что группа датчиков температуры, расположенных в трубном канате, может быть выровнена вдоль пласта, например, перфорационных отверстий; либо, например, преимущественно параллельно скважине, либо в форме спирали.These temperature sensors may be located in a small diameter tubing (eg 1/4 inch) and may be connected to a transmitter or transceiver. If necessary, any number of ropes containing additional groups of temperature sensors can be provided. This group of temperature sensors and the complex system can be located at a distance so that the group of temperature sensors located in the tubing line can be aligned along the formation, for example, perforations; either, for example, predominantly parallel to the well, or in the form of a spiral.

Группа дискретных датчиков температуры может быть частью аппарата или может быть отделена от него.A group of discrete temperature sensors may be part of the apparatus or may be separate from it.

Датчики температуры могут представлять собой электронные датчики или оптоволоконный кабель.The temperature sensors can be electronic sensors or fiber optic cable.

Таким образом, в этом случае дополнительная группа датчиков температуры может предоставлять данные из участка(-ов) перфорационных отверстий и сигнализировать, если, например, перфорационные отверстия заблокированы/закупорены. Группа датчиков температуры в трубном канате также может обеспечить явное указание на поток текучей среды, в частности, когда аппарат активирован. Таким образом, например, может быть получено больше информации о реагировании перфорационных отверстий: верхняя область перфорационных отверстий может быть открыта, а другая область остается заблокирована, и это может быть определено за счет локальной температуры вдоль ряда датчиков температуры.Thus, in this case, an additional group of temperature sensors can provide data from the region(s) of the perforations and signal if, for example, the perforations are blocked/clogged. An array of temperature sensors in the tubing can also provide a clear indication of fluid flow, in particular when the apparatus is activated. In this way, for example, more information about the response of the perforations can be obtained: the top region of the perforations can be opened while the other region remains blocked, and this can be determined from the local temperature along a series of temperature sensors.

Данные можно вывести из датчика(-ов) давления до, во время и/или после активации перфорирующего устройства и до, во время или после обеспечения движения текучей среды между внутренним пространством и внешним пространством емкости.Data can be output from the pressure sensor(s) before, during and/or after the activation of the perforating device and before, during or after the movement of fluid between the interior and exterior of the container.

Выведение данных означает извлечение данных на поверхность.Extracting data means extracting data to the surface.

Выведенные данные могут представлять собой данные в реальном времени/текущие данные и/или статистические данные.The output data may be real-time data/current data and/or statistical data.

Данные предпочтительно отправляют посредством акустических и/или электромагнитных сигналов.The data is preferably sent via acoustic and/or electromagnetic signals.

Данные могут быть выведены множеством способов. Например, они могут быть переданы беспроводным способом в реальном времени или позднее, необязательно в ответ на команду передачи.Data can be output in a variety of ways. For example, they may be transmitted wirelessly in real time or later, optionally in response to a transmission command.

Запоминающее устройство.Memory device.

Аппарат, в частности датчик(-и), может содержать запоминающее устройство, которое может хранить данные для их выведения в более поздний период. Запоминающее устройство, в некоторых обстоятельствах, также может быть извлечено и данные могут быть выведены после извлечения.The apparatus, in particular the sensor(s), may comprise a storage device which may store data for recall at a later time. The storage device, in some circumstances, can also be removed and the data can be output after removal.

Запоминающее устройство может быть частью датчика(-ов). Если они не являются единым целым, запоминающее устройство и датчики могут быть присоединены друг к другу любым подходящим способом, необязательно беспроводным способом или физически присоединены друг к другу с помощью провода. Индуктивная связь также является одним из вариантов. Беспроводные соединения с малым радиусом действия могут быть улучшены за счет электромагнитной связи в диапазоне ОНЧ.The storage device may be part of the sensor(s). If they are not integral, the memory and sensors may be connected to each other in any suitable manner, optionally wirelessly, or physically connected to each other via a wire. Inductive coupling is also one option. Short range wireless connections can be enhanced by electromagnetic coupling in the VLF band.

Аппарат может быть выполнен с возможностью отслеживания давления или других параметров под барьером в течение более одной недели, одного месяца, одного года или более пяти лет.The apparatus may be configured to monitor pressure or other parameters below the barrier for more than one week, one month, one year, or more than five years.

Запоминающее устройство может быть выполнено с возможностью хранения информации в течение по меньшей мере одной минуты, необязательно по меньшей мере одного часа, более желательно по меньшей мере одной недели, предпочтительно по меньшей мере одного месяца, более предпочтительно по меньшей мере одного года или более пяти лет.The storage device may be configured to store information for at least one minute, optionally at least one hour, more preferably at least one week, preferably at least one month, more preferably at least one year or more than five years. .

Сигналы.Signals.

Беспроводной сигнал управления передается в по меньшей мере одной из следующих форм: электромагнитной, акустической, посредством индуктивно связанных трубчатых элементов и кодированных импульсов давления; в настоящем документе упоминания термина беспроводной включают указанные формы, если из контекста не следует иное.The wireless control signal is transmitted in at least one of the following forms: electromagnetic, acoustic, via inductively coupled tubular elements and coded pressure pulses; throughout this document, references to the term wireless include those forms unless the context dictates otherwise.

Сигналы могут представлять собой данные или командные сигналы, которые не обязательно должны иметь одинаковую беспроводную форму. Соответственно, варианты, изложенные в настоящем документе для разных типов беспроводных сигналов, применяются независимо к сигналам с данными и командами. Сигналы управления могут управлять скважинными устройствами, включая датчики. Данные от датчиков могут передаваться в ответ на сигнал управления. Более того, параметры сбора и/или передачи данных, такие как скорость сбора и/или передачи или разрешение, могут изменяться за счет использования подходящих сигналов управления.The signals may be data or command signals, which need not be in the same wireless form. Accordingly, the options set forth herein for different types of wireless signals apply independently to data and command signals. The control signals may control downhole devices, including sensors. Data from the sensors may be transmitted in response to a control signal. Moreover, data acquisition and/or transmission parameters, such as acquisition and/or transmission rate or resolution, can be changed by using appropriate control signals.

Кодированные импульсы давления.Coded pressure pulses.

Если для активации перфорирующего устройства используют кодированные импульсы давления, стреляющая головка перфорирующего устройства может находиться над или под барьером.If coded pressure pulses are used to activate the perforating device, the firing head of the perforating device may be above or below the barrier.

Импульсы давления предусматривают способы передачи сообщения из скважины/ствола скважины или в нее/в него, из по меньшей мере одного из дополнительных местоположений в скважине/стволе скважины или в него, и из поверхности скважины/ствола скважины за счет использования изменений положительного и/или отрицательного давления и/или изменений расхода текучей среды в трубчатомPressure pulses provide methods of transmitting a message out of or into the well/wellbore, from at least one of additional locations in or into the well/wellbore, and from the surface of the well/wellbore by using positive and/or negative pressure and/or changes in fluid flow in the tubular

- 9 042605 элементе и/или кольцевом пространстве.- 9 042605 element and/or annulus.

Кодированные импульсы давления представляют собой такие импульсы давления, в которых используется схема модуляции для кодирования команд в колебаниях давления или расхода, причем преобразователь используется в скважине/стволе скважины для регистрации и/или генерирования колебаний, и/или в скважине/стволе скважины используется электронная система для кодирования и/или декодирования команд. Таким образом, импульсы давления, использующиеся с электронными устройствами сопряжения в скважине/стволе скважины, в настоящем документе называются кодированными импульсами давления. Преимуществом кодированных импульсов давления, как определено в настоящем документе, является тот факт, что они могут быть отправлены на электронные устройства сопряжения и могут обеспечивать более высокую скорость передачи данных и/или широкую полосу пропускания, чем импульсы давления, отправляемые на механические устройства сопряжения.Encoded pressure pulses are those pressure pulses that use a modulation scheme to encode commands in pressure or flow fluctuations, where a transducer is used in the well/wellbore to detect and/or generate the fluctuations, and/or an electronic system is used in the well/wellbore for encoding and/or decoding commands. Thus, pressure pulses used with downhole/wellbore interface electronics are referred to herein as coded pressure pulses. An advantage of coded pressure pulses as defined herein is the fact that they can be sent to electronic interfaces and can provide higher data rates and/or higher bandwidth than pressure pulses sent to mechanical interfaces.

В случае, когда для передачи сигналов управления используются кодированные импульсы давления, могут применяться разные схемы модуляции, такие как изменение давления или скорость изменения давления, амплитудная манипуляция (АМн), фазово-импульсная модуляция (ФИМ), широтноимпульсная модуляция (ШИМ), частотная манипуляция (ЧМн), фазовая манипуляция (ФМн), амплитудно-кодовая манипуляция (АКМ), также могут применяться комбинации схем модуляции, например, АМн-ФИМ-ШИМ. Скорости передачи данных в схемах модуляций для кодированных импульсов давления в целом являются низкими, как правило, менее 10 бит/с и могут быть менее 0,1 бит/с.When coded pressure pulses are used to transmit control signals, various modulation schemes can be used, such as pressure change or pressure change rate, amplitude shift keying (AMn), pulse phase modulation (PPM), pulse width modulation (PWM), frequency shift keying (FSK), phase shift keying (PSK), amplitude code keying (ACM), combinations of modulation schemes, for example, AMn-PPM-PWM, can also be used. Data rates in modulation schemes for coded pressure pulses are generally low, typically less than 10 bps and may be less than 0.1 bps.

Кодированные импульсы давления могут быть возбуждены в неподвижных или подвижных текучих средах и могут быть зарегистрированы путем прямого или косвенного измерения изменений давления и/или расхода. Текучие среды включает жидкости, газы и многофазные текучие среды, при этом они могут представлять собой неподвижные текучие среды для управления и/или текучие среды, добытые из скважины или закаченные в нее.Coded pressure pulses may be generated in stationary or moving fluids and may be recorded by direct or indirect measurement of pressure and/or flow changes. Fluids include liquids, gases, and multi-phase fluids, and may be static control fluids and/or fluids produced from or injected into a well.

Сигналы: общие сведения.Signals: general information.

Предпочтительно, беспроводные сигналы представляют собой сигналы, способные проходить через барьер, такой как пробка, когда они зафиксированы на месте. Таким образом, предпочтительно, беспроводные сигналы передаются по меньшей мере в одной из следующих форм: электромагнитной, акустической и посредством индуктивно связанных трубчатых элементов.Preferably, the wireless signals are signals capable of passing through a barrier, such as a traffic jam, when they are fixed in place. Thus, preferably, wireless signals are transmitted in at least one of the following forms: electromagnetic, acoustic, and via inductively coupled tubular elements.

Электромагнитные/акустические сигналы и кодированные импульсы давления используют скважину, ствол скважины или пласт в качестве среды передачи. Электромагнитный/акустический сигнал или сигнал давления может быть отправлен из скважины или с поверхности. Электромагнитный/акустический сигнал может передаваться из барьера, однако, в определенных вариантах осуществления он может проходить непрямым путем, например, вокруг барьера.Electromagnetic/acoustic signals and coded pressure pulses use a well, wellbore, or formation as the transmission medium. An electromagnetic/acoustic or pressure signal can be sent from the well or from the surface. The electromagnetic/acoustic signal may be transmitted from the barrier, however, in certain embodiments, it may travel indirectly, such as around the barrier.

Электромагнитные и акустические сигналы особенно предпочтительны, поскольку они могут проходить через/сквозь кольцевой барьер без применения специальной системы из индуктивно связанных трубчатых элементов, и при передаче данных объем информации, который может быть передан, как правило, больше по сравнению с кодированными импульсами давления, в частности при получении данных из скважины.Electromagnetic and acoustic signals are particularly preferred because they can pass through/through the annular barrier without the use of a special system of inductively coupled tubular elements, and in data transmission the amount of information that can be transmitted is usually greater compared to coded pressure pulses, in in particular when obtaining data from a well.

Следовательно, устройство связи может представлять собой устройство акустической связи, а беспроводной сигнал управления представляет собой акустический сигнал управления, и/или устройство связи может представлять собой устройство электромагнитной связи, а беспроводной сигнал управления представляет собой электромагнитный сигнал управления.Therefore, the communication device may be an acoustic communication device and the wireless control signal is an acoustic control signal, and/or the communication device may be an electromagnetic communication device and the wireless control signal is an electromagnetic control signal.

Аналогично, применяемые передатчики и приемники соответствуют типу применяемых беспроводных сигналов. Например, при использовании акустических сигналов используются акустический передатчик и приемник.Likewise, the transmitters and receivers used correspond to the type of wireless signals used. For example, when using acoustic signals, an acoustic transmitter and receiver are used.

При использовании индуктивно связанных трубчатых элементов, как правило, предоставляются по меньшей мере десять, как правило, намного больше, отдельных секций индуктивно связанных трубчатых элементов, которые присоединяются друг к другу при эксплуатации, например, для создания колонны индуктивно связанных трубчатых элементов. Они имеют единую проводку и могут быть образованными трубчатыми элементами, такими как насосно-компрессорная труба, бурильная труба или обсадная колонна. На каждом соединении между смежными секциями присутствует индуктивная связь.When inductively coupled tubulars are used, at least ten, typically many more, individual sections of inductively coupled tubulars are typically provided that are connected to each other in operation, for example, to create a column of inductively coupled tubulars. They have a single wiring and may be formed by tubular elements such as tubing, drill pipe or casing. There is an inductive coupling on each connection between adjacent sections.

Индуктивно связанные трубчатые элементы, пригодные для использования, могут быть предоставлены компанией N О V под наименованием Intellipipe®.Suitable inductively coupled tubular elements are available from N O V under the name Intellipipe®.

Таким образом, электромагнитные/акустические сигналы или сигналы давления могут быть переданы на относительно дальнее расстояние в качестве беспроводных сигналов, отправлены по меньшей мере на 200 м, необязательно больше чем на 400 м или дальше, что является очевидным преимуществом по сравнению с другими сигналами малого радиуса действия. В вариантах осуществления, включающих индуктивно связанные трубчатые элементы, это преимущество/эффект обеспечивается за счет сочетания единой проводки и индуктивных связей. Пройденное расстояние может быть значительно большим в зависимости от длины скважины.Thus, electromagnetic/acoustic or pressure signals can be transmitted over relatively long distances as wireless signals, sent at least 200m, optionally more than 400m or further, which is a clear advantage over other short range signals. actions. In embodiments involving inductively coupled tubulars, this advantage/effect is provided by a combination of single wiring and inductive couplings. The distance traveled can be significantly greater depending on the length of the well.

Сигнал управления и необязательно другие сигналы могут быть отправлены в беспроводной форме из области над барьером к области под барьером. Подобные сигналы могут быть отправлены из областиThe control signal, and optionally other signals, may be sent wirelessly from the area above the barrier to the area below the barrier. Similar signals can be sent from the area

- 10 042605 под барьером в область над барьером в беспроводной форме.- 10 042605 under the barrier to the area above the barrier in wireless form.

Данные и команды, содержащиеся в сигнале, могут быть ретранслированы или переданы другими средствами. Таким образом, беспроводные сигналы могут быть преобразованы в другие типы беспроводных или проводных сигналов, и необязательно ретранслированы, посредством подобных или других средств, таких как гидравлическая, кабельная или оптоволоконная линии. В одном варианте осуществления сигналы могут быть переданы посредством кабеля на первое расстояние, например, более 400 м, а затем переданы посредством акустической или электромагнитной связей на меньшее расстояние, такое как 200 м. В другом варианте осуществления они передаются на расстояние 500 м за счет использования кодированных импульсов давления, а затем на 1000 м за счет использования гидравлической линии.The data and commands contained in the signal may be relayed or transmitted by other means. Thus, wireless signals can be converted to other types of wireless or wired signals, and optionally retransmitted, by similar or other means such as hydraulic, cable or fiber optic lines. In one embodiment, the signals may be transmitted via cable over a first distance, such as over 400 m, and then transmitted via acoustic or electromagnetic links over a shorter distance, such as 200 m. In another embodiment, they are transmitted over a distance of 500 m by using coded pressure pulses and then 1000 m using a hydraulic line.

Таким образом, хотя наряду с беспроводными средствами могут использоваться проводные средства для передачи сигнала, в предпочтительных конфигурациях преимущественно используется беспроводная связь. Таким образом, хотя расстояние, пройденное сигналом, зависит от глубины скважины, зачастую беспроводной сигнал, включая ретрансляторы, но не включая любую проводную передачу, проходит более 1000 м или более 2000 м. В предпочтительных вариантах осуществления также присутствуют сигналы, передаваемые беспроводными сигналами (включая ретрансляторы, но не включая проводные средства), на по меньшей мере половину расстояния от поверхности скважины до аппарата.Thus, although wired means may be used in addition to wireless means for signal transmission, preferred configurations predominantly use wireless communication. Thus, although the distance traveled by the signal depends on the depth of the well, often the wireless signal, including repeaters, but not including any wired transmission, travels more than 1000 m or more than 2000 m. In preferred embodiments, there are also signals transmitted by wireless signals (including repeaters, but not including wired facilities), at least half the distance from the surface of the well to the device.

В одной скважине могут быть использованы разные беспроводные сигналы для сообщений, проходящих от скважины к поверхности, и сообщений, проходящих от поверхности в скважину.In the same well, different wireless signals may be used for downhole-to-surface messages and surface-to-well messages.

Таким образом, беспроводной сигнал может быть отправлен непосредственно или косвенно на устройство связи, например, за счет использования ретрансляторов в скважине над и/или под любым барьером.Thus, the wireless signal can be sent directly or indirectly to the communication device, for example, through the use of downhole repeaters above and/or below any barrier.

Беспроводной сигнал может быть отправлен с поверхности или с зонда на проволочном канате/гибкой трубе (или подъемнике) из любой точки скважины выше барьера. В определенных вариантах осуществления зонд можно расположить относительно близко к барьеру, например, менее чем в 30 м от него или менее чем в 15 м.The wireless signal can be sent from the surface or from a wireline/coiled tubing probe (or hoist) anywhere in the well above the barrier. In certain embodiments, the probe may be located relatively close to the barrier, such as less than 30 m from it or less than 15 m.

Акустический сигнал.acoustic signal.

Акустические сигналы и связь могут включать передачу посредством вибраций структуры скважины, которая включает трубчатые элементы, обсадную колонну, потайную колонну, бурильную трубу, утяжеленные бурильные трубы, насосно-компрессорную трубу, гибкую трубу, насосную штангу, скважинные приборы; передачу посредством текучей среды (также посредством газа), включая передачу через текучие среды в необсаженных участках скважины, по трубчатым элементам и в кольцевых пространствах; передачу через неподвижные или подвижные текучие среды; механическую передачу через проволочный канат, тросовый канат или гибкую штангу; передачу через землю; передачу через устьевое оборудование. Предпочтительными являются связь посредством структуры и/или по текучей среде.Acoustic signals and communication may include transmission through vibrations of the well structure, which includes tubular elements, casing string, liner string, drill pipe, drill collars, tubing, coiled tubing, sucker rod, downhole tools; transmission by fluid (also by gas), including transmission through fluids in open-hole sections, tubulars, and annulus; transmission through stationary or mobile fluids; mechanical transmission through a wire rope, cable rope or flexible rod; ground transmission; transmission through wellhead equipment. Structural and/or fluid communication is preferred.

Акустическая передача может происходить на инфразвуковой (<20 Гц), звуковой (20 Гц - 20 кГц) и ультразвуковой (20 кГц - 2 МГц) частотах. Предпочтительно акустическая передача является звуковой (20 Гц - 20 кГц).Acoustic transmission can occur at subsonic (<20 Hz), sonic (20 Hz - 20 kHz), and ultrasonic (20 kHz - 2 MHz) frequencies. Preferably the acoustic transmission is audio (20 Hz-20 kHz).

Акустические сигналы и сообщения могут включать способы частотной манипуляции (ЧМн) и/или фазовой манипуляции (ФМн), и/или улучшенные варианты этих способов, такие как квадратурная фазовая манипуляция (КФМн) или квадратурная амплитудная модуляция (КАМн), и предпочтительно включают методы расширения спектра. Как правило, они адаптированы для автоматической настройки частот и способов акустической передачи сигналов для соответствия скважинным условиям.Acoustic signals and messages may include frequency shift keying (FSK) and/or phase shift keying (PSK), and/or improved versions of these methods, such as quadrature phase shift keying (QPSK) or quadrature amplitude modulation (QAM), and preferably include spreading techniques spectrum. Typically, they are adapted to automatically adjust frequencies and acoustic transmission modes to suit downhole conditions.

Акустические сигналы и сообщения могут быть однонаправленными или двунаправленными. Для отправки и/или получения сигнала могут быть использованы пьезоэлектрический преобразователь с подвижной катушкой или магнитострикционные преобразователи.Acoustic signals and messages can be unidirectional or bidirectional. A moving coil piezoelectric transducer or magnetostrictive transducers can be used to send and/or receive a signal.

Электромагнитные сигналы.electromagnetic signals.

Электромагнитная (ЭМ) (иногда также называемая квазистатической (КС)) беспроводная связь, как правило, осуществляется в следующих частотных диапазонах (выбраны на основании характеристик прохождения):Electromagnetic (EM) (sometimes also referred to as quasi-static (QS)) wireless communications typically operate in the following frequency bands (selected based on transmission characteristics):

суб-КНЧ (крайне низкая частота) <3 Гц (как правило, выше 0,01 Гц);sub-ELF (extremely low frequency) <3 Hz (typically above 0.01 Hz);

КНЧ от 3 Гц до 30 Гц;ELF from 3 Hz to 30 Hz;

СНЧ (сверхнизкая частота) от 30 Гц до 300 Гц;VLF (extra low frequency) from 30 Hz to 300 Hz;

УНЧ (ультранизкая частота) от 300 Гц до 3 кГц; и ОНЧ (очень низкая частота) от 3 кГц до 30 кГц.ULF (ultra-low frequency) from 300 Hz to 3 kHz; and VLF (very low frequency) from 3 kHz to 30 kHz.

Исключением из перечисленных выше частот является ЭМ связь, использующая трубу в качестве волнового канала, в особенности, но не исключительно, в тех случаях, когда труба заполнена газом, в таком случае, как правило, можно использовать частоты от 30 кГц до 30 ГГц, частота выбирается в зависимости от размера трубы, текучей среды в трубе и дальности связи. Текучая среда, содержащаяся в трубе, предпочтительно является непроводящей. В патенте США №5831549 описана телеметрическая система, предусматривающая передачу в гигагерцевом диапазоне по трубчатому волноводу, заполненному газом.An exception to the frequencies listed above is EM communications using a tube as a wave path, especially but not exclusively where the tube is filled with gas, in which case frequencies from 30 kHz to 30 GHz can generally be used, the frequency is selected depending on the size of the pipe, the fluid in the pipe and the communication distance. The fluid contained in the pipe is preferably non-conductive. US Pat. No. 5,831,549 describes a telemetry system that transmits in the gigahertz range over a gas-filled tubular waveguide.

Для передачи сообщений из скважины к поверхности предпочтительными являются суб-КНЧ и/или КНЧ (например, на расстояние более 100 м). Для более локальных связей, например, менее 10 м, пред- 11 042605 почтительной является ОНЧ. Номенклатура, используемая для этих диапазонов, определена Международным союзом электросвязи (ITU).For transmission of messages from the well to the surface, sub-ELF and/or ELF (eg over 100 m) are preferred. For more local links, eg less than 10 m, VLF is preferred. The nomenclature used for these bands is defined by the International Telecommunication Union (ITU).

Электромагнитные связи могут включать передачу сообщений посредством одного или более из следующего: подача модулированного тока на продолговатый элемент и использование земли в качестве обратного пути; передача тока в один трубчатый элемент и обеспечение обратного пути во второй трубчатый элемент; использование второй скважины как части пути тока; передача в ближнем поле или дальнем поле; создание токовой петли в части металлоконструкции скважины для создания разности потенциалов между металлоконструкцией и землей; использование разнесенных контактов для создания электрического дипольного излучателя; использование тороидального трансформатора для подачи тока в металлоконструкцию скважины; использование изолирующего переводника; использование рамочной антенны для создания модулированного переменного во времени магнитного поля для локальной передачи или передачи через пласт; передача в пределах обсадной колонны скважины; использование продолговатого элемента и земли в качестве коаксиальной линии передачи; использование трубчатого элемента в качестве волновода; передача за пределами обсадной колонны скважины.Electromagnetic communications may include the transmission of messages through one or more of the following: applying a modulated current to an elongated element and using the ground as a return path; transferring current to one tubular element and providing a return path to the second tubular element; using the second well as part of the current path; transmission in the near field or far field; creation of a current loop in the metal structure of the well to create a potential difference between the metal structure and the ground; use of spaced contacts to create an electric dipole emitter; use of a toroidal transformer to supply current to the metal structure of the well; use of an insulating sub; using a loop antenna to create a time-varying magnetic field modulated for local transmission or transmission through the formation; transmission within the well casing; using an elongated element and earth as a coaxial transmission line; the use of a tubular element as a waveguide; transmission outside the well casing.

Особенно пригодным является подача модулированного тока на продолговатый элемент и использование земли в качестве обратного пути; создание токовой петли в части металлоконструкции скважины для создания разности потенциалов между металлоконструкцией и землей; использование разнесенных контактов для создания электрического дипольного излучателя; и использование тороидального трансформатора для подачи тока в металлоконструкцию скважины.Particularly suitable is the supply of modulated current to the elongated element and the use of earth as a return path; creation of a current loop in the metal structure of the well to create a potential difference between the metal structure and the ground; use of spaced contacts to create an electric dipole emitter; and using a toroidal transformer to supply current to the well structure.

Для эффективного управления током и ориентирования его направления может быть использован ряд разных методов. Например, это может быть одно или более из следующего: использование изолирующего покрытия или распорок на трубчатых элементах скважины; выбор текучих сред или цементов для управления в пределах и за пределами трубчатых элементов для обеспечения электрической проводимости или изоляции трубчатых элементов, использование тороидального сердечника с высокой магнитной проницаемостью для создания индуктивности и, следовательно, импеданса; использование изолированного провода, кабеля или изолированного продолговатого проводника в части пути передачи или антенны; использование трубчатого элемента в качестве кругового волновода; использование частотных диапазонов СВЧ (от 3 ГГц до 30 ГГц) и УВЧ (от 300 МГц до 3 ГГц).A number of different methods can be used to effectively control the current and orient its direction. For example, it may be one or more of the following: the use of an insulating coating or spacers on the tubular elements of the well; selection of fluids or cements to control within and outside the tubular elements to provide electrical conductivity or isolation of the tubular elements, use of a toroidal core with high magnetic permeability to create inductance and hence impedance; the use of an insulated wire, cable or insulated elongated conductor in part of the transmission path or antenna; the use of a tubular element as a circular waveguide; use of the microwave frequency bands (from 3 GHz to 30 GHz) and UHF (from 300 MHz to 3 GHz).

Дополнительно предоставляются подходящие средства получения переданного сигнала, при этом они могут предусматривать обнаружение прохождения тока; обнаружение разности потенциалов; использование дипольной антенны; использование рамочной антенны; использование тороидального трансформатора; использование детектора Холла или подобного детектора магнитного поля; использование участков металлоконструкции скважины в качестве дипольной антенны. Словосочетание продолговатый элемент, использующееся в рамках электромагнитной передачи, также может означать любой продолговатый электрический проводник, включая потайную колонну; обсадную колонну; насоснокомпрессорную трубу или трубчатый элемент; гибкую трубу; насосную штангу; проволочный канат; бурильную трубу; тросовый канат или гибкую штангу.Additionally, suitable means for receiving the transmitted signal are provided, which may include detecting the passage of current; potential difference detection; use of a dipole antenna; use of a loop antenna; use of a toroidal transformer; use of a Hall or similar magnetic field detector; using sections of the metal structure of the well as a dipole antenna. The phrase elongated element, used in the context of electromagnetic transmission, can also mean any elongated electrical conductor, including a hidden column; casing string; tubing or tubular element; flexible pipe; pump rod; wire rope; drill pipe; wire rope or flexible rod.

Средства передачи сигналов в пределах скважины с помощью электропроводной обсадной колонны раскрыты в патенте США №5394141 автором Soulier и патенте США №5576703 автором MacLeod и соавторами, при этом оба из этих патентов включены в настоящий документ посредством ссылки во всей своей полноте. Передатчик, содержащий генератор и усилитель мощности, присоединен к разнесенным контактам на первом участке внутри обсадной колонны с конечным удельным сопротивлением для создания электрического диполя за счет разности потенциалов, созданной током, протекающим между контактами, в качестве основной нагрузки на усилитель мощности. Эта разность потенциалов создает электрическое поле за пределами диполя, которое может быть обнаружено посредством второй пары разнесенных контактов и усилителя на втором участке вследствие протекания результирующего тока в обсадную колонну, либо на поверхности между устьем скважины и заземляющим контрольным электродом.A means of transmitting signals within a well with an electrically conductive casing is disclosed in US Pat. No. 5,394,141 to Soulier and US Pat. No. 5,576,703 to MacLeod et al., both of which are incorporated herein by reference in their entirety. The transmitter, containing the generator and power amplifier, is connected to spaced contacts at the first section inside the casing with finite resistivity to create an electric dipole due to the potential difference created by the current flowing between the contacts, as the main load on the power amplifier. This potential difference creates an electric field outside the dipole, which can be detected by the second pair of spaced contacts and the amplifier in the second area due to the resultant current flowing into the casing or at the surface between the wellhead and the ground reference electrode.

Ретранслятор.Repeater.

Ретранслятор содержит приемопередатчик (или приемник), который может принимать сигнал, и усилитель, который может усиливать сигнал для приемопередатчика (или передатчика) с целью его передачи далее.The repeater contains a transceiver (or receiver) that can receive a signal, and an amplifier that can amplify the signal for the transceiver (or transmitter) in order to transmit it further.

Может присутствовать по меньшей мере один ретранслятор. По меньшей мере один ретранслятор (и приемопередатчики и передатчики, связанные с аппаратом или расположенные на поверхности) может быть выполнены с возможностью передачи сигнала на расстояние по меньшей мере 200 м через скважину. Один или более ретрансляторов могут быть выполнены с возможностью передачи на расстояние более 300 м или более 400 м.At least one relay may be present. At least one repeater (and transceivers and transmitters associated with the tool or located on the surface) can be configured to transmit a signal at a distance of at least 200 m through the well. One or more repeaters may be configured to transmit over 300 m or over 400 m.

Для акустической связи могут быть предоставлены более пяти или более десяти ретрансляторов в зависимости от глубины скважины и расположения аппарата.For acoustic communication, more than five or more than ten repeaters can be provided depending on the depth of the well and the location of the apparatus.

Для электромагнитных связей требуется меньшее количество ретрансляторов. Например, может быть предоставлен только один ретранслятор. Таким образом, необязательно электромагнитный ретранслятор (и приемопередатчики или передатчики, связанные с аппаратом или расположенные на поверхности) могут быть выполнены с возможностью передачи на более 500 м или более 1000 м.Electromagnetic links require fewer repeaters. For example, only one relay may be provided. Thus, optionally, the electromagnetic repeater (and transceivers or transmitters associated with the vehicle or located on the surface) can be configured to transmit over 500 m or over 1000 m.

- 12 042605- 12 042605

В некоторых областях скважины передача может быть более затруднена, например, при передаче через пакер. В этом случае ретранслированный сигнал может проходить более короткое расстояние. Однако, если предоставляется множество акустических ретрансляторов, предпочтительно по меньшей мере три из них выполнены с возможностью передачи сигнала на по меньшей мере 200 м вглубь скважины.In some areas of the well, transfer may be more difficult, such as when transferring through a packer. In this case, the relayed signal can travel a shorter distance. However, if a plurality of acoustic repeaters are provided, preferably at least three of them are configured to transmit a signal at least 200 m downhole.

Индуктивно связанные трубчатые элементы также можно оснастить ретранслятором, например, на каждые 300-500 м скважины.Inductively coupled tubular elements can also be equipped with a repeater, for example, for every 300-500 m of the well.

Ретрансляторы могут удерживать по меньшей мере часть данных для последующего извлечения в подходящие запоминающие средства.The repeaters may retain at least a portion of the data for later retrieval into suitable storage media.

Принимая во внимания эти факторы, а также свойства скважины, ретрансляторы могут быть разнесены в скважине соответствующим образом.Taking into account these factors, as well as the properties of the well, the repeaters can be spaced appropriately in the well.

Сигналы управления могут по существу вызвать непосредственную активацию или могут быть выполнены с возможностью активации аппарата после временной задержки и/или при соблюдении других условий, таких как определенное изменение давления.The control signals may substantially cause immediate activation, or may be configured to activate the apparatus after a time delay and/or other conditions such as a certain change in pressure.

Электронные устройства.Electronic devices.

Аппарат может содержать по меньшей мере одну батарею, необязательно перезаряжаемую батарею. Батарея может представлять собой по меньшей мере одно из следующего: высокотемпературная батарея, литиевая батарея, литиевая оксигалогенидная батарея, литий-тионилхлоридная батарея, литийсульфурилхлоридная батарея, литий-фторуглеродная батарея, литий-диоксид-марганцевая батарея, литий-ионная батарея, батарея из литиевого сплава, натриевая батарея и батарея из натриевого сплава. Высокотемпературные батареи выполнены с возможностью работы при температуре более 85°С, иногда более 100°С. Система батарейного питания может содержать первую батарею и дополнительные резервные батареи, которые включаются после длительного периода нахождения в скважине. Резервные батареи могут содержать батарею, в которой электролит удерживается в резервуаре и взаимодействует с анодом и/или катодом при достижении действующей батареей порогового напряжения или уровня использования.The apparatus may include at least one battery, optionally a rechargeable battery. The battery may be at least one of the following: high temperature battery, lithium battery, lithium oxyhalide battery, lithium thionyl chloride battery, lithium sulfuryl chloride battery, lithium fluorocarbon battery, lithium manganese dioxide battery, lithium ion battery, lithium alloy battery , sodium battery and sodium alloy battery. High temperature batteries are designed to operate at temperatures above 85°C, sometimes over 100°C. The battery system may include a first battery and additional backup batteries that are activated after a long period in the well. Backup batteries may comprise a battery in which the electrolyte is held in a reservoir and interacts with the anode and/or cathode when the active battery reaches a threshold voltage or usage level.

Механизм управления, как правило, представляет собой электронный механизм управления. Устройство связи, как правило, представляет собой электронное устройство связи.The control mechanism is typically an electronic control mechanism. The communication device is typically an electronic communication device.

Аппарат, особенно механизм управления, предпочтительно содержит микропроцессор. Электронные устройства в аппарате, необходимые для питания различных компонентов, таких как микропроцессор, системы управления и связи и необязательно клапан, предпочтительно представляют собой электронные устройства с низким энергопотреблением. Электронные устройства с низким энергопотреблением могут включать такие особенности, как низковольтные микроконтроллеры и использование режимов ожидания на время отключения большинства электронных систем, и низкочастотный генератор, например, 10-100 кГц, например работающий на частоте 32 кГц генератор, используемый для поддержания временных параметров системы и функций пробуждения. Синхронизированные беспроводные методы связи с малым радиусом действия (например, электромагнитная связь в диапазоне ОНЧ) могут быть использованы между разными компонентами системы для сведения к минимуму времени, в течение которого отдельные компоненты должны находиться в рабочем состоянии, и, следовательно, максимально увеличить время режима ожидания и экономию энергии.The apparatus, especially the control mechanism, preferably comprises a microprocessor. The electronic devices in the apparatus required to power the various components such as the microprocessor, the control and communication systems and optionally the valve are preferably low power electronic devices. Low power electronic devices may include features such as low voltage microcontrollers and the use of standby modes during shutdown of most electronic systems, and a low frequency oscillator such as 10-100 kHz, such as a 32 kHz oscillator used to maintain system timing and wake up functions. Synchronized short range wireless communication techniques (e.g. VLF electromagnetic communication) can be used between different system components to minimize the time that individual components need to be operational and therefore maximize standby time. and energy savings.

Электронные устройства с низким энергопотреблением способствуют долгосрочному использованию различных компонентов аппарата. Механизм управления может быть выполнен с возможностью управления сигналом управления больше чем через 24 часа после спуска в скважину, необязательно больше чем через 7 дней, больше чем через 1 месяц, больше чем через 1 год или больше чем через пять лет. Он может быть выполнен с возможностью нахождения в спящем режиме до и/или после активации.Electronic devices with low power consumption contribute to the long-term use of the various components of the machine. The control mechanism may be configured to control the control signal more than 24 hours after running into the well, optionally more than 7 days, more than 1 month, more than 1 year, or more than five years. It may be configured to be in sleep mode before and/or after activation.

Испытания.Tests.

Способ, описанный в настоящем документе, можно применять для проведения гидропрослушивания и/или испытания на интерференцию.The method described herein can be used to conduct a test and/or an interference test.

Изменения давления могут быть вызваны за счет эксплуатации, закачивания, перфорирования, проведения испытаний без вывода текучей среды на поверхность или других скважинных испытаний в первой скважине. Как правило, они вызваны краткосрочной или долгосрочной эксплуатацией. За изменениями давления, которые они вызывают, можно наблюдать или нельзя наблюдать в наблюдательной скважине.Pressure changes may be induced by production, pumping, perforating, dry testing, or other well testing in the first well. As a rule, they are caused by short-term or long-term operation. The pressure changes they cause may or may not be observed in an observation well.

Как правило, скважина, описанная в настоящем изобретении, представляет собой наблюдательную скважину, в которой происходит отслеживание/наблюдение с помощью датчика давления.Typically, the well described in the present invention is an observation well that is monitored/monitored by a pressure sensor.

Доставка.Delivery.

Аппарат может быть доставлен с барьером за счет размещения на той же колонне, что и барьер, и доставлен в скважину вместе с ним. Он может быть модернизирован в скважине и проведен сквозь кольцевое уплотнение. Он, как правило, присоединен к пробке или подвеске, при этом пробка или подвеска, в свою очередь, присоединены непосредственно или опосредованно, например трубчатыми элементами, к кольцевому уплотнению. Пробка может представлять собой мостовую пробку, барьер, устанавливаемый в зафиксированном на проволочном канате трубчатом элементе/бурильной трубе, инструмент для закры- 13 042605 тия или стопорную пробку, такую как пробка для цементирования. Пробка может представлять собой временную или постоянную пробку.The tool can be delivered with the barrier by being placed on the same string as the barrier and delivered to the well with it. It can be retrofitted downhole and passed through the annulus. It is generally connected to a plug or hanger, the plug or hanger in turn being connected directly or indirectly, for example by tubular members, to the O-ring. The plug may be a bridge plug, a wireline-fixed tubular/drill pipe barrier, a closure tool, or a stop plug such as a cementing plug. The plug may be a temporary or permanent plug.

Также в скважину может быть предоставлен аппарат, затем барьер доставляют и устанавливают на нем сверху, и затем, после спуска барьера, выполняют способ, описанный в настоящем документе.Also, a tool can be provided in the well, then the barrier is delivered and placed on top of it, and then, after the barrier is lowered, the method described herein is performed.

В некоторых вариантах осуществления аппарат может быть доставлен в центральный канал уже существующего трубчатого элемента в скважине, а не в уже существующее кольцевое пространство скважины. Кольцевое пространство может быть образовано между аппаратом и уже существующим трубчатым элементом в скважине.In some embodiments, the apparatus may be delivered into the center channel of an already existing tubular in the well rather than into the already existing well annulus. The annulus may be formed between the tool and the tubular element already in the well.

Емкость, если она присутствует, может быть герметизирована на поверхности и затем доставлена в скважину. Термин на поверхности в контексте настоящего документа, как правило, обозначает внешнюю часть скважины, хотя она может быть герметизирована, находясь неглубоко в скважине, например, не более 30 метров от поверхности скважины, что является верхней частью самой верхней обсадной колонны скважины. Таким образом, аппарат перемещают с поверхности и размещают под барьером с емкостью, герметизированной до активации устройства управления.The container, if present, can be sealed at the surface and then delivered to the well. The term at the surface in the context of this document generally refers to the outer part of the well, although it may be sealed while shallow in the well, for example, no more than 30 meters from the surface of the well, which is the top of the uppermost casing of the well. Thus, the apparatus is moved from the surface and placed under the barrier with the container sealed until the control device is activated.

Отверстие емкости может быть предусмотрено в пределах 100 м перфорационных отверстий между скважиной и коллектором, необязательно в пределах 50 м или 30 м. Если присутствует более одного перфорационного отверстия, ближайшее перфорационное отверстие используют для определения расстояния от отверстия аппарата. Таким образом, необязательно отверстие в емкости может быть расположено на расстоянии ниже перфорационных отверстий в скважине. Это может способствовать извлечению обломков после перфорации из перфорационного(-ых) отверстия(-ий), чтобы способствовать их очистке.The container opening may be provided within 100 m of the perforations between the well and the reservoir, optionally within 50 m or 30 m. If more than one perforation is present, the nearest perforation is used to determine the distance from the apparatus opening. Thus, optionally, the opening in the container may be located at a distance below the perforations in the well. This may assist in the removal of post-perforation debris from the perforation(s) to facilitate cleaning.

Множество аппаратов и необязательно барьеры, описанные в настоящем документе, могут спускать на одной и той же колонне, и, например, разносить друг от друга и размещать смежно одному участку или изолированным участкам. Таким образом, аппарат могут спустить в скважину со множеством изолированных участков, смежных разным зонам. В этом случае может отсутствовать непосредственный доступ от области под перфорирующими устройствами к нижней зоне(-ам). Таким образом, при спуске с такой колонной в вариантах осуществления настоящего изобретения предлагаются средства проведения операций в такой зоне.The plurality of apparatuses and optional barriers described herein may be run on the same string and, for example, spaced apart and placed adjacent to the same site or isolated sites. Thus, the tool can be lowered into the well with a plurality of isolated areas adjacent to different zones. In this case, there may be no direct access from the area under the perforating devices to the lower zone(s). Thus, when running such a string, embodiments of the present invention provide a means of operating in such a zone.

Дополнительная информация.Additional Information.

Скважина может представлять собой подводную скважину. Беспроводные связи могут быть особенно полезными для подводных скважин, поскольку проведение кабелей в подводные скважины может быть сложнее по сравнению с подземными скважинами. Скважина может представлять собой наклонную или горизонтальную скважину и варианты осуществления настоящего изобретения могут быть особенно подходящими для таких скважин, поскольку благодаря им можно избежать проведения проволочного каната, кабелей или гибкой трубы, которые может быть сложно или невозможно использовать в таких скважинах.The well may be a subsea well. Wireless communications can be especially useful for subsea wells, since running cables into subsea wells can be more difficult compared to underground wells. The wellbore may be a deviated or horizontal wellbore, and embodiments of the present invention may be particularly suitable for such wells because they avoid wire rope, cables, or coiled tubing, which may be difficult or impossible to use in such wells.

Скважина, как правило, содержит обсадную колонну, при этом, даже если барьеры установлены в обсадной колонне или потайной колонне, перфорирующее устройство может располагаться смежно с необсаженным участком скважины для увеличения сообщаемости, в частности, там, где поры в пласте могут быть, по меньшей мере частично, заблокированы фильтрационной коркой. Следовательно, барьеры могут быть расположены на обсадной колонне, потайной колонне или (менее часто) против ствола скважины. В определенных вариантах осуществления нижний из первого и второго барьеров расположен на потайной колонне, а верхний из первого и второго барьеров расположен на обсадной колонной.The well typically includes a casing, and even if the barriers are installed in the casing or liner, the perforating device may be located adjacent to the open hole to increase connectivity, particularly where pores in the formation may be at least least partially blocked by the filter cake. Therefore, the barriers may be located on the casing string, the liner string, or (less often) against the wellbore. In certain embodiments, the lower of the first and second barriers is located on the liner and the upper of the first and second barriers is located on the casing.

Если барьеры установлены в обсадной колонне или потайной колонне, поперечное сечение скважины определяют поперечным сечением обсадной колонны или потайной колонны, где установлен барьер. (В любом случае, как правило, между обсадной колонной/потайной колонной и стволом скважины присутствует цемент). Если барьеры установлены в необсаженном участке скважины, поперечное сечение скважины образуется стволом скважины. Если барьер разнесен на расстояние на две или более частей, поперечное сечение скважины образуется внешним диаметром части скважины с наиболее отдаленной частью барьера; важным признаком является то, что барьер изолирует участок под ним.If the barriers are installed in a casing or liner, the wellbore cross section is determined by the cross section of the casing or liner where the barrier is installed. (In any case, cement is usually present between the casing/liner and the wellbore). If the barriers are installed in an open hole section, the wellbore cross section is formed by the wellbore. If the barrier is spaced apart by two or more parts, the borehole cross section is formed by the outside diameter of the part of the borehole with the outermost part of the barrier; the important feature is that the barrier isolates the area below it.

Упоминание в настоящем документ перфорирующего устройства включает скважинные перфораторы, пуансоны или буры, при этом все они используются для создания перфорационного отверстия внутри коллектора в скважину.Reference herein to a perforating device includes downhole perforators, punches or drills, all of which are used to create a perforation within the reservoir into the well.

Объемом емкости является ее вместимость по текучей среде.The volume of a container is its fluid capacity.

Приемопередатчики, которые имеют функциональные возможности передачи и приема, могут быть использованы вместо передатчиков и приемников, описанных в настоящем документе.Transceivers that have transmit and receive functionality may be used in place of the transmitters and receivers described herein.

Если не указано иное, любые упоминания в настоящем документе термина заблокированный или разблокированный могут означать частичную блокировку и частичную разблокировку.Unless otherwise noted, any references herein to the terms locked or unlocked may refer to partial locks and partial unlocks.

Все давления, указанные в настоящем документе, являются абсолютными давлениями, если не указано иное.All pressures in this document are absolute pressures unless otherwise noted.

Скважина зачастую является по меньшей мере частично вертикальной скважиной. Тем не менее, она может представлять собой наклонную или горизонтальную скважину. Упоминания таких терминов,The well is often at least partially vertical well. However, it may be a deviated or horizontal well. References to such terms

- 14 042605 как над и под, когда они применяются относительно наклонных или горизонтальных скважин, должны рассматриваться как их эквиваленты в скважинах с вертикальной ориентацией. Например, термин над означает ближе к поверхности скважины через скважину.- 14 042605 both above and below when applied to deviated or horizontal wells should be considered as their equivalents in vertically oriented wells. For example, the term above means closer to the well surface through the well.

Термин зона определяют в настоящем документе как пласт, смежный с самым нижним барьером или находящийся под ним, или часть пласта, смежную со скважиной, которая частично изолирована между барьерами и которая имеет, или будет иметь, по меньшей мере один канал связи (например, перфорационное отверстие) между скважиной и окружающим пластом между барьерами. Таким образом, каждый дополнительный барьер, установленный в скважине, образует отдельную зону, кроме областей между двумя барьерами (например, двойным барьером), в которых каналы связи к окружающему пласту не представлены и не будут образованы.The term zone is defined herein as the formation adjacent to or below the lowest barrier, or the portion of the formation adjacent to the well that is partially isolated between the barriers and that has, or will have, at least one communication channel (e.g., a perforating hole) between the well and the surrounding formation between the barriers. Thus, each additional barrier installed in the well forms a separate zone, except for the areas between the two barriers (eg, double barrier), in which communication channels to the surrounding formation are not and will not be formed.

Термин текучая среда для глушения означает любую текучую среду, иногда также называемую утяжеленной текучей средой для глушения, которая используется для обеспечения гидростатического напора, как правило, достаточного для преодоления давления коллектора.The term killing fluid means any fluid, sometimes also referred to as weighted killing fluid, that is used to provide a hydrostatic head, typically sufficient to overcome reservoir pressure.

Упоминания цемента в настоящем документе включают заменитель цемента. Затвердевающий заменитель цемента может включать эпоксиды и смолы или незатвердевающий заменитель цемента, например, от компании Sandaband™.References to cement in this document include a cement substitute. The hardening cement substitute may include epoxies and resins, or a non-hardening cement substitute such as from Sandaband™.

Варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны далее только на примерах со ссылками на сопроводительные графические материалы, на которых:Embodiments of the present invention will be described in the following, by way of example only, with reference to the accompanying drawings, in which:

на фиг. 1 показан схематический вид в разрезе первого варианта осуществления скважины и скважинного аппарата, которые могут быть использованы в способе согласно настоящему изобретению за счет использования акустических сигналов;in fig. 1 shows a schematic sectional view of a first embodiment of a well and a downhole tool that can be used in the method of the present invention through the use of acoustic signals;

на фиг. 2 показан схематический вид в разрезе второго варианта осуществления скважины и скважинного аппарата, которые могут быть использованы согласно способу настоящего изобретения за счет использования электромагнитных сигналов;in fig. 2 shows a schematic sectional view of a second embodiment of a well and a downhole tool that can be used in accordance with the method of the present invention through the use of electromagnetic signals;

на фиг. 3 показан схематический вид в разрезе третьего варианта осуществления скважины и скважинного аппарата, используемых для проведения испытания в коротком интервале согласно способу настоящего изобретения; и на фиг. 4 показан схематический вид емкости с плавающим поршнем, используемым в определенных вариантах осуществления.in fig. 3 is a schematic cross-sectional view of a third embodiment of a well and a downhole tool used to perform a short interval test according to the method of the present invention; and in FIG. 4 is a schematic view of a floating piston container used in certain embodiments.

На фиг. 1 показан скважинный аппарат 10, содержащий ликвидированную скважину 14, потайную колонну12а и обсадную колонну 12b. Внутри каждой из потайной колонны 12а и обсадной колонны 12b расположено кольцевое пространство 90А и 90С соответственно, а между мостовыми пробками 22а и 22b - кольцевое пространство 90В. Скважинный аппарат 10 дополнительно содержит подвеску 29 потайной колонны. Подвеска 29 потайной колонны представляет собой часть узла подвески потайной колонны, на которую может быть подвешена потайная колонна 12а.In FIG. 1 shows a downhole tool 10 comprising a abandoned well 14, a liner 12a, and a casing 12b. Within each of the liner 12a and the casing 12b is an annulus 90A and 90C, respectively, and between the bridge plugs 22a and 22b is an annulus 90B. Downhole apparatus 10 additionally contains a hanger 29 of the secret column. The secret column hanger 29 is a part of the secret column suspension assembly from which the secret column 12a can be hung.

Колонна расположена в скважине 14 и разделена на нижний трубчатый элемент 16а, промежуточный трубчатый элемент 16b и верхний трубчатый элемент 16с. Мостовые пробки 22а и 22b образуют барьеры, каждый из которых расположен вдоль всего поперечного сечения скважины и установлен в потайной колонне 12а и обсадной колонне 12b соответственно, расширяясь вдоль скважины 14 и разделяя скважину 14 на три участка. Верхний трубчатый элемент 16с, промежуточный трубчатый элемент 16b и нижний трубчатый элемент 16а обеспечивают непрерывное физическое соединение в скважине для улучшения акустической связи. Поскольку существует множество разных вариантов, промежуточный трубчатый элемент 16b более вероятно зацеплен в или присоединен к барьеру 22а; тогда как трубчатые элементы 16а и 16b могут быть непрерывными, и барьер/мостовая пробка 22b могут быть выполнены из элемента пакера и центральной пробки.The string is located in well 14 and is divided into a lower tubular 16a, an intermediate tubular 16b, and an upper tubular 16c. Bridge plugs 22a and 22b form barriers, each of which is located along the entire cross section of the well and is installed in the liner 12a and casing 12b, respectively, extending along the well 14 and dividing the well 14 into three sections. Upper tubular 16c, intermediate tubular 16b, and lower tubular 16a provide a continuous physical connection downhole to improve acoustic communication. Since there are many different options, the intermediate tubular element 16b is more likely to be engaged in or attached to the barrier 22a; while the tubular members 16a and 16b may be continuous and the barrier/bridge plug 22b may be formed from a packer member and a center plug.

Два держателя 40 и 46 прибора расположены на верхнем трубчатом элементе 16с. Каждый из держателей 40 и 46 прибора содержит акустический ретранслятор 44, 49 соответственно. Дополнительный держатель 30 прибора расположен на промежуточном трубчатом элементе 16b между мостовыми пробками 22а, 22b и содержит датчик 32 давления, присоединенный к акустическому ретранслятору 31. Ретрансляторы 44, 49 содержат приемопередатчики, которые могут получать сигналы управления с поверхности 11 и отправлять их в область под мостовой пробкой 22а на беспроводной приемопередатчик (не показан) аппарата 50, необязательно посредством акустического ретранслятора 31. Подобным образом ретрансляторы 44, 49 могут получать данные из области под мостовыми пробками 22а и 22b и отправлять их далее, например, к поверхности 11 скважины.Two holders 40 and 46 of the device are located on the upper tubular element 16c. Each of the holders 40 and 46 of the device contains an acoustic repeater 44, 49, respectively. Additional device holder 30 is located on an intermediate tubular element 16b between bridge plugs 22a, 22b and contains a pressure sensor 32 connected to an acoustic repeater 31. Repeaters 44, 49 contain transceivers that can receive control signals from the surface 11 and send them to the area under the bridge plug 22a to a wireless transceiver (not shown) of the tool 50, optionally via an acoustic repeater 31. Similarly, repeaters 44, 49 can receive data from the area below the bridge plugs 22a and 22b and send it further, for example, to the surface 11 of the well.

Поверхность 11 скважины содержит колпак 13, который накрывает скважину 14. Колпак 13 содержит приемопередатчик 17, объединенный с кабелем 15. Приемопередатчик 17 выполнен с возможностью преобразования проводных сигналов в акустические сигналы для отправки в скважину 14 на акустические ретрансляторы 31, 44 и 49 или наоборот.The well surface 11 includes a cap 13 that covers the well 14. The cap 13 includes a transceiver 17 combined with a cable 15. The transceiver 17 is configured to convert wired signals into acoustic signals to be sent to the well 14 to the acoustic repeaters 31, 44 and 49 or vice versa.

В этом варианте осуществления скважины 14 содержится множество участков. Первый верхний участок содержит верхний трубчатый элемент 16с, держатели 40 и 46 прибора и мостовую пробку 22b. Второй средний участок содержит промежуточный трубчатый элемент 16b, держатель 30 прибора и подвеску 29 потайной колонны. Третий нижний участок содержит нижний трубчатый элемент 16а, нижнююIn this embodiment, well 14 contains a plurality of sections. The first top portion includes the top tubular 16c, instrument holders 40 and 46, and bridge plug 22b. The second middle section contains an intermediate tubular element 16b, a tool holder 30 and a countersunk column hanger 29. The third lower section contains the lower tubular element 16a, the lower

- 15 042605 мостовую пробку 22а и аппарат 50.- 15 042605 bridge plug 22a and apparatus 50.

Аппарат 50 расположен внизу нижнего трубчатого элемента 16а и содержит механизм 51 отслеживания, имеющий датчик давления (не показан), механизм управления, содержащий контроллер 52 перфоратора и беспроводной приемопередатчик (не показан), и батарею 63. Аппарат 50 также содержит скважинный перфоратор 54, окруженный наружным корпусом 60, и полую емкость 57, проходящую коллинеарно от скважинного перфоратора 54.The apparatus 50 is located below the lower tubular member 16a and includes a tracking mechanism 51 having a pressure sensor (not shown), a control mechanism comprising a gun controller 52 and a wireless transceiver (not shown), and a battery 63. The apparatus 50 also includes a downhole gun 54 surrounded by outer casing 60, and a hollow container 57 extending collinearly from the downhole perforator 54.

Компоненты механизма управления (беспроводной приемопередатчик и контроллер 52 перфоратора) расположены, как правило, смежно друг другу или ближе друг к другу, но могут быть разнесены.The control mechanism components (wireless transceiver and gun controller 52) are typically located adjacent or closer to each other, but may be spaced apart.

При использовании, до опускания аппарата 50 в скважину 14 внутренняя часть скважинного перфоратора 54 и полая емкость 57 находятся в гидродинамической связи друг с другом и герметизированы при атмосферном давлении на поверхности, так что, когда аппарат 50 опускают на место в скважине 14, они имеют сниженное давление, т. е. они имеют отрицательное дифференциальное давление относительно скважины 14. Кумулятивные заряды предоставляют в скважинный перфоратор 54. В первом случае корпус 60 скважинного перфоратора 54 не нарушен.In use, before the tool 50 is lowered into the well 14, the inside of the downhole gun 54 and the hollow container 57 are in fluid communication with each other and sealed at atmospheric pressure at the surface so that when the tool 50 is lowered into place in the well 14, they have a reduced pressure, ie, they have a negative differential pressure with respect to well 14. The shaped charges are provided to the downhole gun 54. In the first case, the body 60 of the downhole gun 54 is intact.

Аппарат 50 опускают в скважину 14 и над ним устанавливают барьер.The apparatus 50 is lowered into the well 14 and a barrier is placed above it.

Скважинным перфоратором 54 управляет контроллер 52 перфоратора. Беспроводной приемопередатчик механизма управления выполнен с возможностью получения акустического сигнала управления от приемопередатчика 17 колпака 13 необязательно посредством ретрансляторов 31, 44 и 49. Оператор отправляет сигнал управления для активации скважинного перфоратора 54 посредством кабеля 15 на приемопередатчик 17, откуда он затем отправляется акустическим способом в скважину 14 на беспроводной приемопередатчик в механизме управления.The downhole perforator 54 is controlled by the perforator controller 52. The wireless transceiver of the control mechanism is configured to receive an acoustic control signal from the transceiver 17 of the cap 13, optionally via repeaters 31, 44 and 49. The operator sends a control signal to activate the downhole perforator 54 via cable 15 to the transceiver 17, from where it is then sent acoustically to the well 14 to the wireless transceiver in the control mechanism.

Контроллер 52 перфоратора затем активирует скважинный перфоратор 54 в ответ на сигнал управления, что вызывает детонирование кумулятивных зарядов и прокалывание потайной колонны 12а, тем самым создавая перфорационные отверстия 56 в потайной колонне 12а. При использовании детонирование кумулятивных зарядов создает отверстия 55 в корпусе 60 скважинного перфоратора 54. Эти отверстия 55 обеспечивают сообщение по текучей среде между внутренней частью скважинного перфоратора 54/присоединенной емкости 57 и его внешней частью. Таким образом, в этом варианте осуществления возникает перепад давления между внутренней частью скважинного перфоратора 54/емкости 57 и окружающей частью скважины 14. Создание отверстий 55 вызывает выброс текучей среды в скважинный перфоратор 54/емкость 57 вследствие перепада давления, что удаляет любые обломки в аппарате 50 или вокруг него, в частности перфорационных отверстиях 56. (Термин обломки здесь и по всему тексту включает обломки после перфорации, фильтрационную корку, текучую среду для глушения, буровой глинистый раствор и материал для борьбы с поглощениями.)The gun controller 52 then activates the downhole gun 54 in response to the control signal, which causes the shaped charges to detonate and pierce the liner 12a, thereby creating perforations 56 in the liner 12a. In use, shaped charge detonation creates openings 55 in the body 60 of the downhole gun 54. These holes 55 provide fluid communication between the inside of the downhole gun 54/attached container 57 and its outside. Thus, in this embodiment, a pressure differential occurs between the interior of the perforator 54/reservoir 57 and the surrounding portion of the well 14. Creation of the holes 55 causes fluid to be released into the perforator 54/reservoir 57 due to the pressure differential, which removes any debris in the tool 50 or around it, in particular the perforations 56. (The term debris here and throughout the text includes perforation debris, filter cake, kill fluid, drilling mud, and loss control material.)

Механизм 51 отслеживания, содержащий датчик давления, отслеживает скважину 14, что может быть использовано для оценки природы коллектора. Более того, скважинные работы в соседних скважинах могут отслеживаться из скважины по фиг. 1, которую также можно использовать, чтобы сделать вывод о характеристиках коллектора, так что, например, он может быть использован более надлежащим образом.A tracking mechanism 51 containing a pressure sensor tracks the well 14, which can be used to evaluate the nature of the reservoir. Moreover, well operations in offset wells can be monitored from the well of FIG. 1, which can also be used to infer the characteristics of a collector so that, for example, it can be used more appropriately.

Данные от механизма 51 отслеживания могут отправлять акустическим способом либо непрерывно, либо необязательно периодически, в область вверху скважины 11 и затем оператору посредством проводного кабеля 15 или, в качестве альтернативы, в случае подводной скважине, посредством подводного акустического модема.The data from the tracking mechanism 51 may be sent acoustically, either continuously, or optionally periodically, to the area uphole 11 and then to the operator via wire cable 15, or alternatively, in the case of a subsea well, via an underwater acoustic modem.

Таким образом, в отличие от известного использования скважинных перфораторов для создания путей потока для добычи, в настоящем варианте осуществления их используют во время или после консервации или ликвидации скважины под барьером с целью обеспечения подобных функциональных возможностей отслеживания.Thus, in contrast to the known use of perforating guns to create flow paths for production, in the present embodiment they are used during or after the shutdown or abandonment of a well under a barrier to provide similar tracking functionality.

Преимущество вариантов осуществления настоящего изобретения заключается в том, что удаление обломков из перфорационных отверстий или окружающего пласта обеспечивает сбор и отправку на поверхность данных, которые больше отображают условия в коллекторе.An advantage of embodiments of the present invention is that the removal of debris from perforations or the surrounding formation allows data to be collected and sent to the surface that is more indicative of reservoir conditions.

В альтернативных вариантах осуществления скважинный перфоратор может быть активирован во время операции ликвидации, то есть, после установки первого барьера и до установки второго барьера.In alternative embodiments, the downhole gun may be activated during the abandonment operation, that is, after the installation of the first barrier and before the installation of the second barrier.

Емкость 57 обеспечивает больший объем для создания более сильного эффекта выброса. Однако в альтернативных вариантах осуществления настоящего изобретения емкость не требуется, а полагаться можно на эффект отрицательного дифференциального давления, используя внутреннюю часть перфорирующего устройства. В альтернативном изменении варианта осуществления по фиг. 1 емкость может быть изъята, укорочена или растянута за счет удаления или добавления дополнительных секций насоснокомпрессорной трубы для создания меньшего или большего падения давления при срабатывании кумулятивных зарядов.Tank 57 provides more volume for a stronger ejection effect. However, in alternative embodiments of the present invention, a container is not required, but a negative differential pressure effect can be relied upon using the interior of the perforating device. In an alternative variation of the embodiment of FIG. 1, the vessel can be removed, shortened, or stretched by removing or adding additional sections of tubing to create a smaller or larger pressure drop when the shaped charges are fired.

В определенных вариантах осуществления емкость может иметь дополнительное отверстие, независимое от скважинного перфоратора, которое может быть герметизировано клапаном, например, при этом можно управлять открытием такого клапана для создания вспомогательного выброса из емкости в более поздний период, чем начальный выброс, обеспечиваемый внутренней частью скважинного перфоIn certain embodiments, the vessel may have an additional opening independent of the downhole gun that may be sealed by a valve, for example, such a valve may be controlled to open to create an auxiliary release from the vessel at a later time than the initial release provided by the inside of the downhole perforator.

- 16 042605 ратора.- 16 042605 radiator.

В альтернативных вариантах осуществления содержится только нижний трубчатый элемент и промежуточный трубчатый элемент, но не верхний трубчатый элемент, следовательно, трубчатый элемент не находится над мостовой пробкой 22b. В таких вариантах осуществления одной возможностью является прикрепление ретрансляторов к внутреннему пространству или внешнему пространству обсадной колонны.In alternative embodiments, only the lower tubular and the intermediate tubular are included, but not the upper tubular, hence the tubular is not above the bridge plug 22b. In such embodiments, one possibility is to attach repeaters to the interior or exterior of the casing.

На фиг. 2 показан вариант осуществления аппарата 150, в котором активация емкости с отрицательным дифференциальным давлением зависит от скважинных перфораторов. Части, подобные с частями варианта осуществления по фиг. 1, детально не описаны, однако, перед ними стоит цифра 1. На фиг. 2 показана ликвидированная скважина 114, содержащая пакер 122а, две мостовые пробки 122b, 122с, цементное уплотнение 120 и колпак 113 на верхней части скважины 111. По сравнению с фиг. 1, фиг. 2 основана на электромагнитной связи и поэтому содержит только нижний трубчатый элемент 116а. Пакер 122а герметизирует кольцевое пространство на верхней части нижнего трубчатого элемента 116а, а мостовая пробка 122с герметизирует ствол возле верхней части нижнего трубчатого элемента 116а. Мостовая пробка 122b герметизирует все поперечное сечение скважины, как и сочетание мостовой пробки 122с и пакера 122а. Между мостовыми пробками 122b и 122с и непосредственно под мостовой пробкой 122b расположен электромагнитный держатель 121 прибора, содержащий приемопередатчик 123.In FIG. 2 shows an embodiment of apparatus 150 in which activation of a negative differential pressure vessel is dependent on downhole perforators. Parts similar to those of the embodiment of FIG. 1 are not described in detail, however, they are preceded by the number 1. In FIG. 2 shows a abandoned well 114 including a packer 122a, two bridge plugs 122b, 122c, a cement seal 120, and a cap 113 on top of the well 111. Compared to FIG. 1, fig. 2 is based on electromagnetic coupling and therefore contains only the lower tubular element 116a. A packer 122a seals the annulus at the top of the lower tubular 116a, and a bridge plug 122c seals the wellbore near the top of the lower tubular 116a. Bridge plug 122b seals the entire cross section of the well, as does the combination of bridge plug 122c and packer 122a. Between the bridge plugs 122b and 122c and directly below the bridge plug 122b is an electromagnetic tool holder 121 containing a transceiver 123.

Устройство 119 связи обеспечивает контакт, расположенный на расстоянии от законсервированной или ликвидированной скважины 114, для передачи и приема электромагнитных сигналов. Устройство 119 связи также способно хранить данные для извлечения позднее.The communication device 119 provides a contact located at a distance from the abandoned or abandoned well 114 for transmitting and receiving electromagnetic signals. The communication device 119 is also capable of storing data for later retrieval.

Так же, как и в варианте осуществления по фиг. 1, аппарат 150 содержит скважинный перфоратор 154, батарею 163, механизм 151 отслеживания с датчиком давления (не показан). Он также содержит механизмы управления, хотя и для клапана, а также отдельный механизм управления для скважинного перфоратора, при этом каждый механизм управления содержит беспроводной приемопередатчик (не показан) и устройство 166 управления клапаном, а также контроллер 152 перфоратора соответственно.Just as in the embodiment of FIG. 1, apparatus 150 includes a downhole gun 154, a battery 163, a tracking mechanism 151 with a pressure sensor (not shown). It also contains control mechanisms, albeit for a valve, as well as a separate control mechanism for the downhole gun, with each control mechanism containing a wireless transceiver (not shown) and a valve control device 166, as well as a gun controller 152, respectively.

Кумулятивные заряды располагают в скважинном перфораторе 154 и при активации они создают отверстия 158.The shaped charges are located in the downhole gun 154 and when activated they create holes 158.

Однако в отличие от фиг. 1, емкость 159 расположена на расстоянии ниже скважинного перфоратора 154 на конце нижнего трубчатого элемента 116а. Емкость 159 имеет отверстие 155 и клапан 162, управляющий отверстием 155. По сравнению с фиг. 1, второй механизм управления содержит устройство 166 управления клапаном, которое предоставлено для управления клапаном 162, наряду с дополнительным беспроводным приемником (или приемопередатчиком) (не показан). Емкость 159 может иметь вместимость, например, 1000 литров.However, unlike FIG. 1, a container 159 is located at a distance below the downhole gun 154 at the end of the lower tubular 116a. The container 159 has an opening 155 and a valve 162 controlling the opening 155. Compared to FIG. 1, the second control mechanism includes a valve control 166 that is provided to control the valve 162, along with an additional wireless receiver (or transceiver) (not shown). The container 159 may have a capacity of, for example, 1000 liters.

Независимо от работы скважинного перфоратора 154 клапан 162 выполнен с возможностью преграждения и изолирования отверстия 155 для герметизации емкости 159 от окружающей части скважины 114 в закрытом положении и обеспечения гидродинамической связи и сообщения по текучей среде между частью емкости 159 и окружающей частью скважины 114 посредством отверстия 155 в открытом положении. При использовании клапан 162 перемещают из закрытого положения в открытое положение в ответ на беспроводной сигнал управления.Regardless of the operation of the downhole perforator 154, the valve 162 is configured to block and isolate the opening 155 to seal the container 159 from the surrounding part of the well 114 in the closed position and provide hydrodynamic communication and fluid communication between the part of the container 159 and the surrounding part of the well 114 through the opening 155 in open position. In use, valve 162 is moved from a closed position to an open position in response to a wireless control signal.

В некоторых вариантах осуществления емкость 159 заполнена газом, таким как воздух, изначально под атмосферным давлением. В таких вариантах осуществления газ герметизируют в емкости 159 на поверхности до опускания в скважину 114. Это способствует созданию перепада давления, например, от 1000 фунтов/кв. дюйм до 10000 фунтов/кв. дюйм, между емкостью 159 и окружающей частью скважины 114 (давление в которой выше атмосферного давления на поверхности).In some embodiments, container 159 is filled with a gas, such as air, initially at atmospheric pressure. In such embodiments, the gas is sealed in reservoir 159 at the surface prior to being lowered into well 114. This helps create a pressure drop of, for example, 1000 psi. inch to 10,000 psi inch, between the container 159 and the surrounding part of the well 114 (the pressure in which is higher than atmospheric pressure at the surface).

После работы скважинного перфоратора 154, как описано выше относительно фиг. 1, емкость 159 могут использовать для создания скачка давления в емкости 159 для убирания обломков в перфорационных отверстиях/пласте и вокруг них до начала отслеживания скважины 114 или смежного коллектора.After operation of the downhole gun 154, as described above with respect to FIG. 1, container 159 may be used to pressurize container 159 to clear debris in and around perforations/formation prior to tracking well 114 or an adjacent reservoir.

При использовании клапан 162 первоначально находится в закрытом положении. Электромагнитный сигнал отправляется на беспроводной приемопередатчик (не показан) оператором, необязательно посредством приемопередатчика 123. Контроллер 152 перфоратора затем активирует скважинный перфоратор 154 в ответ на сигнал управления, так что кумулятивные заряды детонируют и прокалывают корпус 160 скважинного перфоратора 154, а также потайную колонну 112а, создавая перфорационные отверстия 156 в потайной колонне 112а. Электромагнитный сигнал затем отправляют, необязательно ранее или намного позднее, на дополнительный приемопередатчик, который дает устройству 166 управления клапаном команду открыть клапан 162, управляющий отверстием 155. Перепад давления в емкости 159 вызывает выброс текучей среды в емкость 159 через отверстие 155.In use, valve 162 is initially in the closed position. An electromagnetic signal is sent to a wireless transceiver (not shown) by the operator, optionally via transceiver 123. The gun controller 152 then activates the gun 154 in response to the control signal so that the shaped charges detonate and pierce the body 160 of the gun 154 as well as the liner 112a, creating perforations 156 in the countersunk column 112a. An electromagnetic signal is then sent, optionally earlier or much later, to an additional transceiver which instructs valve control 166 to open valve 162 controlling port 155. The differential pressure in container 159 causes fluid to be expelled into container 159 through port 155.

После относительного удаления обломков из скважины 114 механизм 151 отслеживания может затем более эффективно отслеживать коллектор или необязательно отслеживать воздействие на коллектор скважинных работ, проводящихся в других скважинах, соединенных с коллектором, и может передавать данные электромагнитным способом в область вверху скважины 111. Кабель 115 и соединительная коробка 119 связи образуют разнесенный контакт для определения и передачи электромагнитных сигналов, при этом соединительную коробку 119 связи используют в качестве интерфейса для системы полученияOnce the debris has been relatively removed from well 114, the tracking mechanism 151 may then more effectively track the reservoir, or optionally track the impact on the reservoir of well interventions in other wells connected to the reservoir, and may transmit data electromagnetically to the area uphole 111. Cable 115 and connecting the connection box 119 form a spaced contact for detecting and transmitting electromagnetic signals, while the connection junction box 119 is used as an interface for the receiving system

- 17 042605 локальных и удаленных данных и управления ими.- 17 042605 local and remote data and management.

В некоторых вариантах осуществления емкость может иметь положительное дифференциальное давление или иметь часть с положительным дифференциальным давлением, так что область с повышенным давлением сравнивают с окружающей частью скважины. В таких вариантах осуществления после открытия клапана происходит выброс текучей среды из емкости в окружающую часть скважины. Аппарат, в частности, подходит в этом случае для доставки кислоты для кислотной обработки. Емкость может быть заполнена хлороводородной кислотой или другими кислотами или химическими веществами, используемыми для таких так называемых кислотных обработок. При кислотной очистке, как правило, обрабатывают поверхность ствола скважины или могут обрабатывать отложение в стволе скважины, или она может быть выполнена для способствования уменьшению количества обломков от перфорации или других повреждений поверхности. Кислоты можно направлять к конкретным областям, например, с использованием отверстий в трубе. Отверстие может содержать трубу, проходящую вдоль ствола скважины с множеством отверстий. Затем вещество для кислотной обработки проходит вдоль трубы и выходит в скважину в надлежащем месте. Емкость с положительным дифференциальным давлением могут использовать вместо емкости с отрицательным дифференциальным давлением. В качестве альтернативы, емкость с выровненным давлением, содержащая насос, может быть использована для доставки вещества для кислотной обработки вместо емкости с положительным дифференциальным давлением. В качестве дополнения, массив дискретных датчиков температуры (не показан) могут использовать вдоль скважинного перфоратора для отслеживания кислотной обработки и коллектора.In some embodiments, the vessel may have a positive differential pressure, or have a positive differential pressure portion such that the area of increased pressure is compared to the surrounding portion of the well. In such embodiments, upon opening of the valve, fluid is released from the reservoir into the surrounding wellbore. The apparatus is particularly suitable in this case for delivering acid for acid treatment. The container may be filled with hydrochloric acid or other acids or chemicals used for such so-called acid treatments. Acid cleaning typically treats the surface of the wellbore, or may treat scale in the wellbore, or may be performed to help reduce debris from perforations or other surface damage. Acids can be directed to specific areas, for example using holes in a pipe. The opening may comprise a pipe extending along the wellbore with a plurality of openings. The acidizing agent then travels along the pipe and exits the well at the proper location. A positive differential pressure vessel may be used instead of a negative differential pressure vessel. Alternatively, a pressure equalized vessel containing a pump may be used to deliver the acidizing agent in place of a positive differential pressure vessel. Optionally, an array of discrete temperature sensors (not shown) may be used along the perforator to monitor the acid treatment and the reservoir.

В некоторых вариантах осуществления клапан также может быть открыт до активации перфорирующего устройства. Необязательно ту же емкость используют для очистки скважины от обломков как до, так и после активации перфорирующих устройств, но в некоторых вариантах осуществления могут предоставить больше одной емкости или больше одной камеры в емкости. Например, одну емкость/камеру можно использовать для очистки скважины до активации перфорирующего устройства, а вторую можно использовать после.In some embodiments, the valve may also be opened prior to activation of the perforating device. Optionally, the same container is used to clean debris from the wellbore both before and after activation of the perforating devices, but in some embodiments, more than one container or more than one chamber in the container may be provided. For example, one container/chamber can be used to clean the well prior to activation of the perforating device, and the second can be used after.

В определенных вариантах осуществления клапан могут открыть непосредственно после активации скважинных перфораторов. В других вариантах осуществления отверстие клапана может быть задержано на некоторое время после работы скважинного перфоратора. Подобным образом, активация скважинных перфораторов может быть задержана после установки барьера. Их могут активировать, например, непосредственно до проведения испытания в смежной скважине. Активация скважинных перфораторов также может происходить после извлечения буровой установки, присоединенной к скважине.In certain embodiments, the valve may be opened immediately upon activation of the perforators. In other embodiments, the valve opening may be delayed for some time after the operation of the downhole perforator. Similarly, activation of downhole guns may be delayed after the barrier has been installed. They can be activated, for example, immediately prior to testing in an adjacent well. Activation of downhole perforators may also occur after the rig attached to the well is retrieved.

В некоторых альтернативных вариантах осуществления одна или первая группа кумулятивных зарядов, расположенная в скважинном перфораторе, может детонировать до вторых или второй группы кумулятивных зарядов.In some alternative embodiments, one or a first set of shaped charges located in a downhole gun may be detonated to a second or second set of shaped charges.

В дополнительных вариантах осуществления может присутствовать множество скважинных перфораторов, при этом каждый скважинный перфоратор может быть разделен барьером, таким как мостовая пробка или пакер.In further embodiments, a plurality of perforators may be present, with each perforator being separated by a barrier such as a bridge plug or packer.

На фиг. 3 показан дополнительный вариант осуществления аппарата 250. Части, подобные с частями варианта осуществления по фиг. 2, детально не описаны, однако перед ними стоит цифра 2. На фиг. 3 показана ликвидированная скважина 214, содержащая две мостовые пробки 222а и 222b и два элемента 270а и 270b пакера между нижним трубчатым элементом 216а и потайной колонной 212а. Два элемента 270а, 270b пакера разнесены друг от друга вдоль скважины 214 и образуют короткий интервал. Как и вариант осуществления по фиг. 2, фиг. 3 основана на электромагнитной связи.In FIG. 3 shows a further embodiment of apparatus 250. Parts similar to those of the embodiment of FIG. 2 are not described in detail, but they are preceded by the number 2. In FIG. 3 shows a abandoned wellbore 214 including two bridge plugs 222a and 222b and two packer elements 270a and 270b between the lower tubular element 216a and the liner 212a. The two packer elements 270a, 270b are spaced apart along the well 214 and form a short interval. Like the embodiment of FIG. 2, fig. 3 is based on electromagnetic coupling.

Аппарат 250 по фиг. 3 содержит клапан 262, штуцер 276, отверстие 255, механизм управления с беспроводным приемником или приемопередатчиком (не показан) и многофункциональным устройством 266 управления, батарею 263, механизм 265 отслеживания с датчиком давления и емкость 259, вместимость которой может составлять, например, 100 литров. Между емкостью 259 и окружающей частью скважины 214 присутствует перепад давления в коротком интервале между элементами 270а и 270b пакера.Apparatus 250 of FIG. 3 contains a valve 262, a fitting 276, an opening 255, a control mechanism with a wireless receiver or transceiver (not shown) and a multifunctional control device 266, a battery 263, a tracking mechanism 265 with a pressure sensor, and a container 259, the capacity of which may be, for example, 100 liters. . Between the container 259 and the surrounding part of the well 214 there is a pressure drop in a short interval between the elements 270a and 270b of the packer.

Батарея 263 питает компоненты аппарата 250, например, многофункциональное устройство 266 управления, механизм 265 отслеживания и приемопередатчик. Часто для каждого питаемого энергией компонента предоставляют отдельную батарею. В альтернативных вариантах осуществления можно использовать скважинную электрогенераторную установку, например, за счет производства термоэлектричества.The battery 263 powers the components of the apparatus 250, such as the multifunction controller 266, the tracking mechanism 265, and the transceiver. Often a separate battery is provided for each powered component. In alternative embodiments, a downhole power generation plant may be used, for example, through the production of thermoelectricity.

Штуцер 276 расположен смежно с клапаном 262, необязательно расположенным на расстоянии от клапана, в перепускном канале 261 между отверстием 255 и емкостью 259. Скорость, с которой текучая среда входит в емкость 259, управляется за счет площади поперечного сечения штуцера 276. В альтернативных вариантах осуществления положения штуцера 276 и клапана 262 могут иметь порядок, обратный тому, который продемонстрирован, или они могут быть объединены в один компонент.Nozzle 276 is located adjacent valve 262, optionally located at a distance from the valve, in bypass 261 between opening 255 and reservoir 259. The rate at which fluid enters reservoir 259 is controlled by the cross-sectional area of nozzle 276. In alternative embodiments, implementation the positions of the fitting 276 and the valve 262 may be in the reverse order of that shown, or they may be combined into one component.

По сравнению с вариантами осуществления по фиг. 1 и фиг. 2, вариант осуществления по фиг. 3 содержит пресс-перфоратор 254 с одним отверстием 258, который при использовании создает одно перфорационное отверстие 256 в потайной колонне 212а. В отличие от фиг. 2, пресс-перфоратор 254 и клапанCompared to the embodiments of FIG. 1 and FIG. 2, the embodiment of FIG. 3 includes a single hole puncher 254 258 which, when used, creates a single punch hole 256 in the countersunk column 212a. Unlike FIG. 2, 254 puncher and valve

- 18 042605- 18 042605

262 по фиг. 3 управляются одним многофункциональным устройством 266 управления и одним беспроводным приемопередатчиком.262 of FIG. 3 are controlled by one multifunction controller 266 and one wireless transceiver.

Отверстие 255 емкости 259 расположено в коротком интервале между элементами 270а и 270b пакера. Пресс-перфоратор 254 также расположен в пределах короткого интервала, так что при использовании пресс-перфоратор 254 активируется и создает перфорационное отверстие 256 в коротком интервале для обеспечения сообщения по текучей среде между коллектором (не показан) и окружающей частью скважины 214 в коротком интервале.The opening 255 of the container 259 is located in a short interval between the elements 270a and 270b of the packer. The gun 254 is also located within a short interval such that, in use, the gun 254 is activated and creates a perforation 256 in a short interval to provide fluid communication between the reservoir (not shown) and the surrounding wellbore 214 in a short interval.

В скважине могут проводить операции, такие как испытание на приток, вследствие чего поток из коллектора образуется в указанном определенном коротком интервале и проходит через аппарат. При использовании элементы 270а и 270b пакера изначально установлены в потайной колонне 212а для определения короткого интервала с целью его испытания. Многофункциональное устройство 266 управления затем принимает электромагнитный сигнал управления для активации пресс-перфоратора 254, который создает перфорационное отверстие 256 в потайной колонне 212а или смежном пласте (не показан) для обеспечения сообщения по текучей среде между пластом и окружающей частью скважины 214 в коротком интервале.The well may be operated upon, such as an inflow test, whereby flow from the reservoir is formed in a specified short interval and passed through the apparatus. In use, the packer elements 270a and 270b are initially installed in the liner 212a to define a short interval for testing. The multifunction control device 266 then receives an electromagnetic control signal to activate the punch 254, which creates a perforation 256 in the liner 212a or adjacent formation (not shown) to provide fluid communication between the formation and the surrounding wellbore 214 in a short interval.

Многофункциональное устройство 266 управления затем принимает дополнительный сигнал управления для открытия клапана 262. Затем емкость 259, которая имеет отрицательное дифференциальное давление, может принимать поток управляемым образом из перфорированного интервала между двумя элементами 270а и 270b пакера.The multifunction control device 266 then receives an additional control signal to open the valve 262. The container 259, which has a negative differential pressure, can then receive flow in a controlled manner from the perforated interval between the two packer elements 270a and 270b.

Обломки в перфорационном отверстии 256 или вокруг него также втягиваются в емкость 259 вследствие этого перепада давления, что способствует очистке окружающей части скважины 214 в коротком интервале. Эффект отрицательного дифференциального давления сосредотачивается в коротком интервале, что увеличивает радиус коллектора, на который он воздействует. Это может способствовать улучшению прохождения скважинного потока и обеспечить более точные данные, получаемые от испытания на приток.Debris in or around the perforation 256 is also drawn into the container 259 due to this pressure drop, which helps clean up the surrounding well 214 in a short interval. The negative differential pressure effect is concentrated in a short interval, which increases the radius of the reservoir it affects. This can improve well flow and provide more accurate data from the flow test.

Давление отслеживается механизмом 265 отслеживания как до открытия клапана 262, так и во время входа потока в емкость 259 со скоростью, управляемой штуцером 276.The pressure is monitored by the tracking mechanism 265 both prior to the opening of valve 262 and during the entry of flow into vessel 259 at a rate controlled by fitting 276.

Клапан 262 закрыт до значительного повышения давления в емкости 259. Следовательно, относительно ограниченное испытание на приток может быть проведено в коротком интервале между элементами 270а и 270b пакера. Данные с механизма 265 отслеживания или других датчиков, находящихся в связи с коротким интервалом, например, между двумя элементами 270а, 270b пакера или под нижним элементом 270а пакера в перепускном канале 261, смежном со штуцером 276, могут предоставить полезную информацию об испытании на приток. Благодаря реакции коллектора на испытание на приток и испытание методом кривых восстановления давления можно извлечь полезную информацию о характеристиках коллектора.Valve 262 is closed prior to a significant pressurization of vessel 259. Therefore, a relatively limited inflow test can be performed in the short interval between packer elements 270a and 270b. Data from the tracking mechanism 265 or other sensors in close communication, such as between two packer members 270a, 270b, or under the lower packer member 270a in bypass 261 adjacent choke 276, can provide useful flow test information. Reservoir response to flow test and buildup curve test can provide useful information about reservoir performance.

Преимущество определенных вариантов осуществления настоящего изобретения заключается в том, что испытания на приток в коротком интервале можно проводить с барьером(-ами), такими как мостовые пробки и пакеры, на месте, так как это может способствовать повышению безопасности скважины. Барьер(-ы) также может(-ут) обеспечить проведение испытаний в коротком интервале одновременно с другими скважинными работами и операциями, которые проводятся над барьером(-ами). Это может снизить затраты времени.An advantage of certain embodiments of the present invention is that short interval flow tests can be performed with barrier(s), such as bridge plugs and packers, in place, as this can improve well safety. The barrier(s) may also allow short interval testing at the same time as other well operations and operations that are performed over the barrier(s). This can save time.

В некоторых вариантах осуществления после перфорирования потайной колонны за скважиной могут наблюдать в течение небольшого периода времени, например, протекание из скважины в емкость может происходить с низкой скоростью не более 24 часов. В некоторых вариантах осуществления за скважиной могут наблюдать, пока скважина над барьером ликвидирована.In some embodiments, after the liner has been perforated, the well may be observed for a short period of time, for example, flow from the well into the vessel may occur at a low rate for no more than 24 hours. In some embodiments, the well may be monitored while the well above the barrier is abandoned.

Для такого испытания на приток в коротком интервале доступно множество альтернативных вариантов. Могут быть проведены два или более подобных испытания на приток. В одном варианте осуществления клапан 262 может быть открыт снова, и дополнительная текучая среда может входить в емкость 259. Эта последовательность открытия/закрытия может повторяться, пока емкость 259 заполнена. В качестве альтернативы или дополнения, дополнительные емкости с отрицательным дифференциальным давлением могут быть предоставлены для проведения дополнительного испытания(-ий) на приток.Many alternatives are available for such a short interval inflow test. Two or more such inflow tests may be carried out. In one embodiment, valve 262 may be opened again and additional fluid may enter reservoir 259. This open/close sequence may be repeated as long as reservoir 259 is full. Alternatively or in addition, additional negative differential pressure tanks may be provided for additional inflow test(s).

В качестве дополнительного варианта предоставлена вторая емкость с отрицательным дифференциальным давлением, которая может быть использована для чистки короткого интервала до использования аппарата 250 с целью проведения испытания на приток в коротком интервале, как описано выше.As an additional option, a second negative differential pressure vessel is provided that can be used for a short interval purge prior to using apparatus 250 to perform a short interval inflow test as described above.

В некоторых вариантах осуществления емкость 259 или дополнительные емкости могут иметь избыток давления по сравнению с окружающей частью скважины 214 в коротком интервале. В таких вариантах осуществления аппарат можно использовать для проведения испытания/процедуры на приемистость в интервале, на проницаемость, обработки скважины/коллектора, гидроразрыва пласта, минигидроразрыва пласта или подобного испытания/процедуры, которые могут потребовать применение давления между двумя устройствами уплотнения кольцевого пространства, например, между двумя элементами 270а и 270b пакера, образующими короткий интервал. Подобный эффект можно достичь с помощью насоса вместо герметизированной емкости. В любом случае эффект сосредотачивается в короткомIn some embodiments, reservoir 259 or additional reservoirs may be pressurized with respect to the surrounding wellbore 214 in a short interval. In such embodiments, the apparatus may be used to perform an interval injectivity test/procedure, permeability, well/reservoir treatment, hydraulic fracturing, mini-fracturing, or similar test/procedure that may require application of pressure between two annulus sealing devices, for example, between two packer elements 270a and 270b forming a short interval. A similar effect can be achieved with a pump instead of a sealed container. In any case, the effect is concentrated in the short

- 19 042605 интервале и, следовательно, больше проникает в пласт.- 19 042605 interval and, therefore, more penetrates into the reservoir.

В альтернативных вариантах осуществления короткоствольный перфоратор могут использовать вместо пресс-перфоратора.In alternative embodiments, a short barreled perforator may be used instead of a press perforator.

Особенно подходящий аппарат для применения в фиг. 3 показан на фиг. 4. Аппарат по фиг. 4 содержит отверстие 355, клапан 362, штуцер 376 и механизм управления с многофункциональным устройством 366 управления и беспроводным приемником (или приемопередатчиком) (не показан), а также емкость 357. Клапан 362 и штуцер 376 размещены в центральной части аппарата в отверстии 379 между двумя участками емкости 357: камерой 371 для текучей среды и камерой 381 пониженного давления.A particularly suitable apparatus for use in FIG. 3 is shown in FIG. 4. The apparatus of FIG. 4 contains an opening 355, a valve 362, a fitting 376 and a control mechanism with a multifunctional control device 366 and a wireless receiver (or transceiver) (not shown), as well as a container 357. The valve 362 and fitting 376 are located in the central part of the apparatus in the opening 379 between two sections of the container 357: the chamber 371 for the fluid and the chamber 381 reduced pressure.

Плавающий поршень 375 размещен в камере 371 для текучей среды. Камера 371 для текучей среды изначально заполнена нефтью ниже плавающего поршня 375 через заливное отверстие (не показано). Если плавающий поршень 375 расположен на верхней части камеры 371 для текучей среды, он изолирует/закрывает камеру 371 для текучей среды от окружающей части скважины, а если плавающий поршень 375 перемещается вниз камеры 371 для текучей среды, отверстие 355 обеспечивает прохождение текучей среды в камеру 371 для текучей среды через отверстие 359 для потока из внешнего пространства емкости, как правило, окружающей части скважины. Положение плавающего поршня 375 управляется опосредованно потоком текучей среды через клапан 362, которым, в свою очередь, управляют через сигналы, отправляемые на многофункциональное устройство 366 управления.The floating piston 375 is housed in the fluid chamber 371. The fluid chamber 371 is initially filled with oil below the floating piston 375 through a fill port (not shown). If the floating piston 375 is located on top of the fluid chamber 371, it isolates/closes the fluid chamber 371 from the surrounding wellbore, and if the floating piston 375 moves down the fluid chamber 371, the opening 355 allows fluid to pass into the chamber 371 for fluid through the opening 359 to flow from the outside of the container, typically the surrounding portion of the well. The position of the floating piston 375 is controlled indirectly by the flow of fluid through the valve 362, which, in turn, is controlled through signals sent to the multifunction control device 366.

При использовании последовательность начинается с клапана 362 в закрытом положении и плавающего поршня 375, расположенного вблизи верхней части камеры 371 для текучей среды. Прохождению текучей среды в скважине в камеру 371 для текучей среды через отверстие 355 препятствует плавающий поршень 375 и нефть, находящаяся под ним, в то время, как клапан 362 находится в закрытом положении. Затем на многофункциональное устройство 366 управления отправляется сигнал, который дает клапану 362 команду на открытие. При открытии клапана 362 нефть из камеры 371 для текучей среды направляется в камеру 381 пониженного давления за счет давления в скважине, действующего на плавающий поршень 375, и текучие среды из окружающей части скважины втягиваются в камеру 371 для текучей среды. Скорость, с которой нефть в камере 371 для текучей среды выталкивается в камеру 381 пониженного давления, и, следовательно, скорость, с которой текучие среды из скважины могут втягиваться в емкость 357, управляется поперечным сечением штуцера 376.In use, the sequence begins with the valve 362 in the closed position and the floating piston 375 located near the top of the fluid chamber 371. The passage of fluid in the well into the fluid chamber 371 through the opening 355 is prevented by the floating piston 375 and the oil below it while the valve 362 is in the closed position. A signal is then sent to the multifunction control device 366 which instructs the valve 362 to open. When valve 362 is opened, oil from fluid chamber 371 is directed into reduced pressure chamber 381 by well pressure acting on floating piston 375, and fluids from the surrounding wellbore are drawn into fluid chamber 371. The rate at which the oil in the fluid chamber 371 is pushed into the reduced pressure chamber 381, and therefore the rate at which wellbore fluids can be drawn into the reservoir 357, is controlled by the cross section of the choke 376.

В качестве альтернативы, насос могут использовать вместо отрицательного дифференциального давления в емкости для втягивания текучих сред в емкость.Alternatively, a pump may be used in place of the negative differential pressure in the vessel to draw fluids into the vessel.

Преимущество варианта осуществления по фиг. 4 заключается в том, что плавающий поршень и штуцер могут способствовать управлению скоростью прохода скважинных текучих сред и обломков из окружающей части скважины в емкость, что может обеспечить получение более точных данных и, следовательно, проведение более точного анализа скважины и коллектора.An advantage of the embodiment of FIG. 4 is that the floating piston and choke can help control the rate of passage of wellbore fluids and debris from the surrounding wellbore into the reservoir, which can provide more accurate data and hence more accurate well and reservoir analysis.

Изменения и улучшения могут быть предусмотрены без отступления от объема настоящего изобретения. Например, признаки по фиг. 1 и фиг. 2 могут быть объединены так, что аппарат может содержать больше одной емкости с отрицательным дифференциальным давлением, а сигналы управления могут передавать акустическим и/или электромагнитным способом. Подобным образом, вариант осуществления по фиг. 3 может быть основан на акустической связи вместо электромагнитной связи или в дополнение к ней.Changes and improvements may be made without departing from the scope of the present invention. For example, the features in Fig. 1 and FIG. 2 can be combined so that the apparatus can contain more than one negative differential pressure vessel, and control signals can be transmitted acoustically and/or electromagnetically. Similarly, the embodiment of FIG. 3 may be based on acoustic coupling instead of or in addition to electromagnetic coupling.

Более того, на фигурах показана скважина в состоянии консервации. До этапа, который показан на фигурах, буровую установку могут присоединить к скважине, которая не накрыта колпаком. Могут установить первый барьер и затем могут активировать перфорирующее устройство, в то время, как буровая установка все еще присутствует и до установки второго барьера. После этих этапов будет установлен второй барьер и, впоследствии, соединение с буровой установкой будет прервано, а колпак возвратится на место.Moreover, the figures show the well in a state of conservation. Prior to the step shown in the figures, the drilling rig may be attached to a well that is not capped. The first barrier may be placed and then the perforating device may be activated while the rig is still present prior to the second barrier being placed. After these steps, a second barrier will be installed and, subsequently, the connection to the rig will be broken and the hood will return to its place.

--

Claims (23)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Способ исследования коллектора между первой скважиной и второй скважиной, включающий:1. The method of studying the reservoir between the first well and the second well, including: в случае первой скважины с поперечным сечением, установку по меньшей мере одного барьера в первой скважине так, что первую скважину разделяют на нижний изолированный по давлению участок под по меньшей мере одним барьером и верхний участок над по меньшей мере одним барьером;in the case of a first well with a cross section, installing at least one barrier in the first well such that the first well is divided into a lower pressure-isolated section under the at least one barrier and an upper section above the at least one barrier; при этом в нижнем изолированном по давлению участке располагают аппарат, содержащий: перфорирующее устройство;at the same time, in the lower pressure-isolated section, an apparatus is located, containing: a perforating device; механизм управления для управления перфорирующим устройством, содержащий беспроводное устройство связи, выполненное с возможностью приема беспроводного сигнала управления для активации перфорирующего устройства;a control mechanism for controlling the perforating device, comprising a wireless communication device configured to receive a wireless control signal for activating the perforating device; датчик давления;pressure meter; отправку в любое время беспроводного сигнала управления на беспроводное устройство связи для активации перфорирующего устройства, при этом беспроводной сигнал управления передают по меньшей мере в одной из следующих форм: электромагнитной, акустической, посредством индуктивно связанных трубчатых элементов и кодированных импульсов давления;sending at any time a wireless control signal to the wireless communication device to activate the punching device, wherein the wireless control signal is transmitted in at least one of the following forms: electromagnetic, acoustic, via inductively coupled tubular elements and coded pressure pulses; активацию после установки по меньшей мере одного барьера перфорирующего устройства для создания по меньшей мере одного перфорационного отверстия между первой скважиной и окружающим коллектором;activating, after installation, at least one barrier of the perforating device to create at least one perforation between the first well and the surrounding reservoir; консервацию или ликвидацию во время или после установки по меньшей мере одного барьера по меньшей мере зоны, смежной с указанным нижним изолированным по давлению участком;conservation or elimination during or after the installation of at least one barrier of at least a zone adjacent to the specified lower pressure-isolated area; после активации перфорирующего устройства и после консервации или ликвидации указанной зоны:after activation of the perforating device and after conservation or liquidation of the specified area: (i) отслеживание давления в нижнем изолированном по давлению участке под по меньшей мере одним барьером с использованием датчика давления; и (ii) отправку беспроводного сигнала данных, содержащего данные о давлении, из области под по меньшей мере одним барьером в область над по меньшей мере одним барьером за счет использования по меньшей мере одного из электромагнитной связи, акустической связи и индуктивно связанных трубчатых элементов.(i) monitoring the pressure in the lower pressure-isolated portion under the at least one barrier using a pressure sensor; and (ii) sending a wireless data signal containing pressure data from a region below the at least one barrier to a region above the at least one barrier using at least one of electromagnetic coupling, acoustic coupling, and inductively coupled tubulars. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что включает отслеживание изменений давления, вызванных действиями в дополнительной скважине.2. The method according to claim 1, characterized in that it includes monitoring pressure changes caused by activities in the additional well. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что по меньшей мере один барьер устанавливают до отправки беспроводного сигнала управления на беспроводное устройство связи, таким образом беспроводной сигнал управления отправляют из области над по меньшей мере одним барьером на беспроводное устройство связи в область под по меньшей мере одним барьером для активации перфорирующего устройства.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that at least one barrier is installed prior to sending the wireless control signal to the wireless communication device, thus the wireless control signal is sent from the area above the at least one barrier to the wireless communication device to the area under at least one barrier to activate the perforating device. 4. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что перфорирующее устройство активируют меньше чем через неделю после установки по меньшей мере одного барьера.4. The method according to any of the preceding claims, characterized in that the perforating device is activated less than a week after the installation of at least one barrier. 5. Способ по п.2 или 3, отличающийся тем, что перфорирующее устройство активируют больше чем через месяц после установки по меньшей мере одного барьера.5. The method according to claim 2 or 3, characterized in that the perforating device is activated more than one month after the installation of at least one barrier. 6. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что по меньшей мере один барьер содержит мостовую пробку или пакер-пробку.6. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one barrier comprises a bridge plug or packer plug. 7. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что по меньшей мере один барьер выполняют из центральной части и части кольцевого пространства, при этом центральная часть находится в части кольцевого пространства или под ней.7. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one barrier is formed from a central portion and a portion of the annulus, the central portion being in or below the portion of the annulus. 8. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что по меньшей мере один барьер содержит столб цемента или материала, сходного с цементом, имеющий высоту по меньшей мере 2 м.8. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one barrier comprises a column of cement or cement-like material having a height of at least 2 m. 9. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что по меньшей мере один барьер остается на месте в течение по меньшей мере 1 месяца, по меньшей мере 3 месяцев или по меньшей мере 6 месяцев, и необязательно в течение по меньшей мере 1 года или более 5 лет.9. Method according to any of the preceding claims, characterized in that at least one barrier remains in place for at least 1 month, at least 3 months, or at least 6 months, and optionally for at least 1 year or more than 5 years. 10. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что всю первую скважину консервируют или ликвидируют.10. The method according to any of the previous paragraphs, characterized in that the entire first well is mothballed or liquidated. 11. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что по меньшей мере один барьер представляет собой первый барьер, и по меньшей мере один второй барьер устанавливают над аппаратом таким образом, что по меньшей мере один второй барьер препятствует гидродинамической связи и сообщению по текучей среде вдоль всего поперечного сечения первой скважины, тем самым изолируя под собой участок первой скважины, при этом необязательно перфорирующее устройство активируют после установки по меньшей мере одного второго барьера.11. The method according to any of the preceding claims, characterized in that at least one barrier is a first barrier, and at least one second barrier is installed above the apparatus in such a way that at least one second barrier prevents hydrodynamic communication and fluid communication environment along the entire cross section of the first well, thereby isolating a section of the first well underneath, optionally, the perforating device is activated after the installation of at least one second barrier. 12. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что аппарат содержит емкость, и способ включает приведение текучей среды в движение через отверстие между внутренним пространством и внешним пространством емкости.12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the apparatus comprises a container, and the method includes driving a fluid through an opening between the interior and exterior of the container. - 21 042605- 21 042605 13. Способ по п.12, отличающийся тем, что непосредственно до движения текучей среды через отверстие давление внутри по меньшей мере части емкости на по меньшей мере 500 фунтов/кв. дюйм ниже или на по меньшей мере 500 фунтов/кв. дюйм выше, чем давление снаружи емкости.13. The method according to claim 12, characterized in that immediately prior to the movement of the fluid through the hole, the pressure inside at least a portion of the container is at least 500 psi. inch below or at least 500 psi. inch higher than the pressure outside the container. 14. Способ по любому из п.12 или 13, отличающийся тем, что отверстие представляет собой уже существующее отверстие в емкости, и устройство управления, управляемое беспроводным способом, обеспечивает или предотвращает движение текучей среды между внутренним пространством и внешним пространством емкости через отверстие.14. A method according to any of claims 12 or 13, wherein the opening is a pre-existing opening in the container and the wirelessly controlled control device enables or prevents fluid from flowing between the interior and exterior of the container through the opening. 15. Способ по любому из пп.12-14, отличающийся тем, что емкость имеет объем по меньшей мере 5 л или по меньшей мере 50 л, необязательно по меньшей мере 100 л.15. Method according to any one of claims 12 to 14, characterized in that the container has a volume of at least 5 liters or at least 50 liters, optionally at least 100 liters. 16. Способ по любому из пп.12-15, отличающийся тем, что емкость герметизируют на поверхности и затем доставляют в первую скважину, таким образом аппарат перемещают от поверхности в первую скважину с герметизированной емкостью.16. The method according to any one of claims 12-15, characterized in that the container is sealed on the surface and then delivered to the first well, thus the apparatus is moved from the surface to the first well with the sealed container. 17. Способ по любому из пп.12-16, отличающийся тем, что отверстие находится между первой частью элемента пакера и второй частью элемента пакера, и перфорационное отверстие создают между коллектором и первой скважиной, а также между двумя частями элемента(-ов) пакера, при этом выполняют испытание в коротком интервале.17. The method according to any one of claims 12-16, characterized in that the hole is located between the first part of the packer element and the second part of the packer element, and the perforation is created between the reservoir and the first well, and also between the two parts of the packer element(s) , while performing a test in a short interval. 18. Способ по п.17, отличающийся тем, что части элемента пакера разносят меньше чем на 10 м, необязательно меньше чем на 5 м, или меньше чем на 2 м, или меньше чем на 1 м, или меньше чем на 0,5 м.18. The method according to claim 17, characterized in that the parts of the packer element are separated by less than 10 m, optionally less than 5 m, or less than 2 m, or less than 1 m, or less than 0.5 m. 19. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что более легкие текучие среды циркулируют в первой скважине для снижения гидростатического напора в первой скважине, необязательно до давления, которое меньше давления в коллекторе, и по меньшей мере один барьер устанавливают в то время, когда гидростатический напор в первой скважине снижен.19. A method according to any one of the preceding claims, wherein the lighter fluids are circulated in the first well to reduce the hydrostatic head in the first well, optionally to a pressure that is less than the pressure in the reservoir, and at least one barrier is installed at the time when the hydrostatic head in the first well is reduced. 20. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что аппарат выполняют с возможностью отслеживания давления или других параметров под по меньшей мере одним барьером в течение более одной недели, одного месяца, одного года или более пяти лет.20. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the apparatus is configured to monitor pressure or other parameters under at least one barrier for more than one week, one month, one year, or more than five years. 21. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что дополнительно включает применение аппарата для проведения испытания методом понижения уровня, испытания на приток, испытания методом кривых восстановления давления, испытаний сообщаемости, таких как гидропрослушивание или испытание на интерференцию, испытания на приемистость в интервале или испытания давлением.21. The method according to any one of the preceding claims, further comprising the use of an apparatus for carrying out a level-down test, an inflow test, a pressure build-up curve test, a connectivity test such as a interference test or an interference test, an injectivity test in the interval or pressure test. 22. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что группу дискретных датчиков температуры или распределенный датчик температуры располагают под по меньшей мере одним барьером.22. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a group of discrete temperature sensors or a distributed temperature sensor are placed under at least one barrier. 23. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что по меньшей мере один из беспроводного сигнала данных и беспроводного сигнала управления передают как по меньшей мере один из электромагнитных сигналов и акустических сигналов.23. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one of the wireless data signal and the wireless control signal is transmitted as at least one of electromagnetic signals and acoustic signals. --
EA201892747 2016-05-26 2017-05-26 MANIFOLD PRESSURE MONITORING METHOD EA042605B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1609290.0 2016-05-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA042605B1 true EA042605B1 (en) 2023-03-03

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3464797B1 (en) Method of monitoring a reservoir
AU2017271004B2 (en) Method to manipulate a well using an underbalanced pressure container
EP3464790B1 (en) An apparatus and method for pumping fluid in a borehole
US10844680B2 (en) Apparatus and method to expel fluid
EA039514B1 (en) Method to manipulate a well using an overbalanced pressure container
US11852009B2 (en) Downhole monitoring method
US11286746B2 (en) Well in a geological structure
US11352851B2 (en) Well with two casings
EA042605B1 (en) MANIFOLD PRESSURE MONITORING METHOD
EA039961B1 (en) WELL MONITORING METHOD
OA19035A (en) Method of monitoring a reservoir
OA19322A (en) Method to manipulate a well using an underbalanced pressure container