NO20130334A1

NO20130334A1 - Undersjøisk sensor med flere ringrom

Info

Publication number: NO20130334A1
Application number: NO20130334A
Authority: NO
Inventors: Daniel Caleb Benson; David Lawrence Ford; Jeffrey A Raynal; Aaron J Andersen Shaw
Original assignee: Vetco Gray Inc
Priority date: 2012-03-26
Filing date: 2013-03-06
Publication date: 2013-09-27
Also published as: GB2500816A; GB201305367D0; SG193754A1; GB2500816B; US20130248171A1; AU2013201978A1; US8955583B2; CN103362494A; CN103362494B; MY157506A; BR102013006915A2; BR102013006915B1; NO345035B1; AU2013201978B2

Abstract

En brønnhullsenhet innbefatter et husorgan (100) et indre brønnhodehus (124) og et første brønnhullsorgan (130) med en ytre sensor (108) plassert i ringrommet (134) mellom det indre brønnhodehuset (124) og det første brønnhullsorganet (130). Den ytre sensoren (108) kan avføle en tilstand i ringrommet (134) slik som trykk eller temperatur, og overføre data gjennom en massiv del av sideveggen (126) i det indre brønnhodehuset (124) til en signalmottaker (112) plassert på husorganet (100). I en utførelsesform, kan signalmottakeren (112) overføre et elektromagnetisk felt (180) for induktivt å lade en kraftforsyning (158) på den ytre sensoren (158).

Description

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN

1. Teknisk område

[0001]Foreliggende oppfinnelse angår generelt en sensorenhet for en brønnhulls-enhet, og mer spesielt sensorer for overvåkning av tilstander i ett eller flere ringformede rom.

2. Kort beskrivelse av beslektet teknikk

[0002]Brønnhodehus kan være plassert på et brønnhull og brukes til å understøtte andre brønnhullskomponenter som brukes i brønnhullet. Foringsrørhengere kan være landet i brønnhodehuset for å bære rør som befinner seg i brønnhullet. Et ringrom kan strekke seg mellom forskjellige brønnhullskomponenter slik som mellom brønnhodehus og foringsrørhengere, mellom forskjellige foringsrørhengere eller mellom et stigerør og et produksjonsrør plassert inne i stigerøret. Det er ønskelig for operatøren å bli oppmerksom på tilstander inne i ringrommet, slik som forekomst av fluid, spesielle typer fluid, trykk, temperatur eller pH. Sensorer som brukes til å overvåke slike tilstander, kan underminere integriteten til brønnhulls-komponenter ved f.eks. å kreve en åpning eller et vindu som kan lekke. Det er ønskelig å overvåke ringromstilstander uten å underminere integriteten til brønnhullskomponentene.

[0003]OPPSUMMERING AV OPPFINNELSEN

[0004]I en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse, har en brønnhullsenhet et ytre brønnhodehus med en sidevegg og en åpning som strekker seg gjennom sideveggen, et indre brønnhodehus konsentrisk plassert inne i det ytre brønnhode-huset for å definere et første ringrom mellom disse, et første brønnhullsorgan konsentrisk plassert inne i det indre brønnhodehuset for å definere et annet ringrom mellom disse, en signalmottaker festet i åpningen slik at i det minste en del av signalmottakeren er plassert i det første ringrommet, og en ytre sensorenhet plassert i det andre ringrommet og aksialt innrettet med signalmottakeren, idet den ytre sensorenheten er i stand til å avføle en annen ringromstilstand og overføre data som representerer den andre ringromstilstanden gjennom en sidevegg i det andre brønnhodehuset til signalmottakeren. Ringromstilstandene kan innbefatte trykk eller temperatur.

[0005]En utførelsesform kan også innbefatte en annet brønnhullsorgan hvor det andre brønnhullsorganet er konsentrisk plassert inne i det første brønnhulls-organet for å definere et tredje ringrom mellom disse, og en indre sensorenhet plassert i det tredje ringrommet og som er i stand til å avføle en tredje ringroms-avstand og overføre data som representerer den tredje ringromstilstanden gjennom en sidevegg i det første brønnhullsorganet til signalmottakeren.

[0006]I en annen utførelsesform er den ytre sensorenheten plassert på en ytre diameter av en sidevegg i det første brønnhullsorganet, og det første brønnhulls-organet har en sentreringsanordning som rager ut fra den ytre diameteren til sideveggen i det første brønnhullsorganet, hvor sentreringsanordningen rager inn i det andre ringrommet over en større avstand enn den ytre sensorenheten. I en utførelsesform har signalmottakeren et korrosjonsbestandig ytre hus og det ytre huset er i stand til å motstå eksponering for betong. Den ytre sensorenheten kan innbefatte en sensor, en sender og en kraftforsyning.

[0007]I en utførelsesform, innbefatter signalmottakeren en elektromagnetisk feltgenerator hvor kraftforsyningen innbefatter et batteri og en lader, og laderen kan induktivt lade batteriet som reaksjon på det elektromagnetiske feltet. I en utførelsesform, innbefatter den ytre sensorenheten et lager og lagrer data som representerer den andre ringromstilstanden i det minste inntil de data som representerer den andre ringromstilstanden blir overført til signalmottakeren. I en utførelsesform, overfører signalmottakeren dataene til en datamaskin.

[0008]I en utførelsesform, innbefatter brønnhullsenheten en strømgenerator i kontakt med sjøvannet på utsiden av husorganet og forbundet med signalmottakeren slik at strømgeneratoren produserer elektrisk strøm som reaksjon på bevegelse av sjøvannet og overfører den elektriske strømmen til signalmottakeren. I en utførelsesform, kan strømgeneratoren innbefatte en turbin hvor turbinen roterer som reaksjon på bevegelse av sjøvannet.

[0009]I en utførelsesform, er den ytre sensorenheten én av et antall sensorenheter atskilt fra hverandre omkring den ytre diameteren til det første brønnhulls-organet, der hver sensorenhet har en sender, hvori sensoren til sensorenheten nærmest signalmottakeren kan overføre data fra én eller flere blant antallet sensorenheten

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0010]For at den måten som trekkene, fordelene og formålene med oppfinnelsen så vel som annet som vil fremgå, skal kunne oppfattes og forstås mer detaljert, kan det vises til den mer spesielle beskrivelsen av den oppfinnelsen som er kort oppsummert ovenfor, under henvisning til den utførelsesformen av oppfinnelsen som er illustrert på de vedføyde tegningene, hvor tegningene utgjør en del av denne spesifikasjonen, man vil imidlertid forstå at tegningene bare illustrerer foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen og derfor ikke skal oppfattes som begrensende for oppfinnelsens omfang som kan omfatte også andre like effektive utførelsesformer.

[0011]Fig. 1 er et sideriss av en undersjøisk brønn med en utførelsesform av systemet for overvåkning av brønnhullsringrommet.

[0012]Fig. 2 er en forstørret, delvis tverrsnittsskisse av overvåkningssystemet i brønnhullsringrommet på fig. 1.

[0013]Fig. 3 er et blokkskjema som viser komponenter i forbindelse med overvåkningssystemet for ringrommet på fig. 1.

[0014]Fig. 4 er en delvis tverrsnittsskisse over en utførelsesform av overvåkningssystemet for brønnhullsringrommet på fig. 1 med en undersjøisk kraftforsyning.

DETALJERT BESKRIVELSE AV DEN FORETRUKNE UTFØRELSESFORMEN

[0015]Foreliggende oppfinnelse vil nå bli beskrevet mer fullstendig i det følgende under henvisning til de vedføyde tegningene som illustrerer utførelsesformer av oppfinnelsen. Denne oppfinnelsen kan imidlertid utføres på mange forskjellige måter og skal ikke oppfattes som begrenset til de illustrerte utførelsesformene som er angitt her. Disse utførelsesformene er i stedet tilveiebrakt for at beskrivelsen skal bli grundig og fullstendig, og vil bare angi omfanget av oppfinnelsen til fagkyndige på området. Like henvisningstall refererer til like elementer gjennom hele beskrivelsen, og merkede tall, om slike blir brukt, indikerer lignende elementer i alternative utførelsesformer.

[0016]Det vises til fig. 1, hvor et brønnhodehus 100 er et ytre brønnhodehus forbundet med et brønnhull 102. Et stigerør 104 strekker seg fra brønnhodehuset 100 til boreplattformen 106. Sensorenheter 108 og 110 (fig. 2) kan være plassert inne i brønnhodehuset 100. Som beskrevet mer detaljert nedenfor, kan en signal mottaker 112 motta data fra den ytre sensorenheten 108 og den indre sensorenheten 110 og videresende disse dataene til en datamaskin 114. Sensorenhetene 108 og 110 kan være sensorenheter av samme type eller kan være forskjellig. For formålene med denne beskrivelsen, skal sensorenheten 110 referere til en sensorenhet som kan brukes i hver posisjon med mindre noe annet er spesifisert.

[0017]Datamaskinen 114 kan være plassert atskilt fra signalmottakeren 112 slik som f.eks. på boreplattformen 106. I en utførelsesform, kan en kabel 116 brukes til å levere kraft til signalmottakeren 112 og for å overføre data fra signalmottakeren 112 til datamaskinen 114. Som beskrevet mer detaljert nedenfor, kan signalmottakeren 112 alternativt energiseres fra andre kilder. Et fjernstyrt undervanns-fartøy ("ROV") 118 kan brukes til å installere eller vedlikeholde komponenter i forbindelse med brønnhodehuset 100, f.eks. innbefattende signalmottakeren 112. ROV 118 kan være forbundet med en plattform 106 ved f.eks. en navlestreng 119. Navlestrengen 119 kan strekke seg langs stigerøret 104 til plattformen 106. Andre typer styring kan brukes. I en utførelsesform, kan et husorgan slik som brønnhode-huset 100, være en del av en brønnhodeenhet forbundet med brønnhullet 102. Den utførelsesformen som er vist, er et undersjøisk brønnhodehus 100, men kan være et hvilket som helst hus tilknyttet et brønnhull.

[0018]Det vises til fig. 2, hvor en åpning 120 er et hull gjennom en sidevegg 122 i brønnhodehuset 100. Åpningen 120 kan ha en hvilken som helst form, f.eks. innbefattende, rund. Den indre diameteroverflaten til åpningen 120 kan være en forholdsvis glatt indre diameteroverflate, eller kan være en gjenget indre diameteroverflate. En høytrykks brønnhodeenhet, slik som det indre brønnhodehuset 124, kan være konsentrisk plassert inne i brønnhodehuset 100. Det indre brønnhode-huset 124, som kan være konvensjonelt, kan være et sylindrisk organ med en sidevegg 126. I en utførelsesform, er sideveggen 126 massiv slik at det ikke er noen gjennomgående åpninger slik som hull eller åpninger gjennom sideveggen 126. I andre utførelsesformer, er det gjennomgående åpninger gjennom sidevegg-delen 126 som er innrettet med åpningen 120, eller ingen gjennomgående åpninger for det formål å avføle tilstander inne i ringrommet 128. Disse, ikke lekkende banene er lagd for det formål å avføle ringromstilstander ved hjelp av sensorenheter 108, 110. En ytre diameter for sideveggen 126 kan være mindre enn en indre diameter for brønnhodehuset 100 slik at et ringrom 128 blir plassert mellom disse. Som en fagkyndig på området vil forstå, kan ringrommet 128 bli fylt med betong under sementeringsoperasjoner.

[0019]Et annet brønnhullsorgan, slik som en foringsrørhenger 130, kan være konsentrisk plassert inne i det indre brønnhodehuset 124. Foringsrørhengeren 130 kan være et ringformet organ med den sidevegg 132. I noen utførelsesformer, kan foringsrørhengeren 130 være aksialt understøttet ved hjelp av det indre brønnhodehuset 124. En ytre diameter for sideveggen 132, kan være mindre enn den indre diameteren til sideveggen 126 i det indre brønnhodehuset 124 for derved å definere et ringrom 134 mellom disse.

[0020]I en utførelsesform, har foringsrørhengeren 130 en sentreringsanordning 136 på en ytre diameter av sideveggen 132. Sentreringsanordningen 136 kan innbefatte føringsanordninger eller ringformede bånd som individuelt kan være fremspring som rager ut fra sideveggen 132. En sensorlomme 140 er en del av sideveggen 132 som har en ytre diameter som er mindre enn en ytre diameter definert av sentreringsanordningen 136. Under innføring av foringsrørhengeren 130, kan sentreringsanordningen 136 beskytte sensoren 108 som er plassert i sensorlommen 140 fra kontakt med et annet brønnhullsorgan som f.eks. innbefatter det indre brønnhodehuset 124.

[0021]I en utførelsesform, kan f.eks. et annet brønnhullsorgan slik som en foringsrørhenger 142 være konsentrisk anordnet inne i og understøttet av foringsrørhengeren 130. En ytre diameter av produksjonsrørhengeren 142 kan være mindre enn en indre diameter av foringsrørhengeren 130 for derved å definere et ringrom 144 mellom disse. Sideveggen 146 til produksjonsrørhengeren 142 kan innbefatte en sentreringsanordning som har føringer for å definere og beskytte sensorlommen 152. Sentreringsanordningen 144 er en gruppe aksialt utragende blader atskilt fra hverandre omkring produksjonsrørhengeren 142. I likhet med det indre brønnhodehuset 124, kan foringsrørhengerne 130 og 142 hver ha vegger uten gjennomgående åpninger, slik som f.eks. hull eller åpninger, med det formål å detektere ringromstilstander.

[0022]Én eller flere sensorenheter 110 kan være plassert inne i ringrommet 134 eller ringrommet 144. I en utførelsesform kan sensorenhetene 110 være plassert på en ytre diameter av foringsrørhengeren 130 eller produksjonsrørhengeren 142, f.eks. innbefattet i sensorlommer 140 eller 152. Alternativt, kan sensorenhetene 110 være plassert på andre steder inne i ringrommet 134 eller ringrommet 144, slik som f.eks. på en indre diameter av foringsrørhengeren 130. Sensorenhetene som brukes inne i et ringrom kan være den samme eller forskjellig fra andre sensorer som brukes inn i det samme ringrommet. Videre, kan sensorenheter brukt i et ringrom være det samme som eller forskjellig fra sensorer som brukes i et annet ringrom.

[0023]Det vises til fig. 3, hvor en sensorenhet 108, 110 f.eks. kan innbefatte et sensorelement 156, en kraftforsyning 158, en sender 160 og en styringsenhet 162, der noen eller alle disse kan være innbefattet i sensorhuset 164. Huset 164 kan være laget av noen av en lang rekke forskjellige materialer som f.eks. innbefatter stål eller en korrosjonsbestandig legering (CRA) slik som en inkonell- eller koboltbasert legering. I en utførelsesform, blir huset 164 ikke skadet av sement eller korrosive fluider som kan være tilstede i ringrommene 134, 144. Styringsenheten 162 kan innbefatte en mikroprosessor og et minne for lagring av data. Minnet (ikke vist) kan f.eks. være en minnepinne. Sensorelementet 156 kan være en sensor som kan detektere eller avføle forskjellige karakteristikker inne i ringrommet 134 eller ringrommet 144. Disse karakteristikkene kan innbefatte, men er ikke begrenset til, forekomst av fluid, identiteten til eller sammensetningen av fluidet (innbefattende gass eller væsker), pH, temperatur og trykk.

[0024]Kraftforsyningen 158 kan være en kraftforsyning som lagrer kraft for bruk i sensorenheten 110. Kraftforsyningen 158 kan innbefatte et batteri eller en kondensator. I en utførelsesform, kan kraftforsyningen 158 innbefatte en induktiv lader som kan generere en elektrisk strøm som reaksjon på et elektromagnetisk felt. Den genererte elektriske strømmen kan brukes til å energisere andre komponenter i sensorenheten 110 eller til å lade kraftlagringskomponenten i kraftforsyningen 158.

[0025]Senderen 160 kan brukes til å overføre data fra sensorenheten 110 til signalmottakeren 112 eller til en annen sensorenhet 110. De overførte dataene kan f.eks. innbefatte karakteristikker avfølt av sensorelementet 156 og tilstanden til kraftforsyningen 158. I en utførelsesform, kan senderen 160 motta data fra andre sensorenheter 110, slik som f.eks. ved hjelp av en kabel (ikke vist) eller ved hjelp av en radiofrekvens, og så gjenutsende de mottatte dataene. I en utførelsesform, er sideveggen 126 og sideveggen 132 til det indre brønnhodehuset 124 og foringsrørhengeren 130, massive i nærheten av sensorenhetene 110 - noe som betyr at det er et fravær av åpninger eller hull gjennom sideveggene. Fordi sideveggene 126 og 132 er massive, er fluider ikke i stand til å passere gjennom sideveggene fra ringrommet 144 til ringrommet 134, eller fra ringrommet 134 til ringrommet 128. Sensorenhetene 110 krever heller ikke åpninger, forseglet eller ikke, for å slippe gjennom elektromagnetiske bølger, innbefattende radiofrekvente signaler 168, til og fra signalmottakeren 112. Ingen lekkasjebaner er dermed skapt for formålet med avføling av ringromstilstandene ved hjelp av sensorenheten 110. Senderen 160 kan i stedet overføre elektromagnetiske bølger slik som datasignaler 186, gjennom massive deler av det indre brønnhodehuset 124 og foringsrørhengeren 130 til signalmottakeren 112.

[0026]Det vises tilbake til fig. 2 hvor sensorenhetene 110 kan være atskilt fra hverandre omkring en omkrets i ringrommet 134 eller 144 for å danne en sensor-ring 170. Sensorenhetene 110 kan være likt atskilt fra hverandre, eller kan være anordnet med ulike mellomrom mellom tilstøtende sensorenheter 110. Sensorenhetene 110 kan alle tilveiebringe den samme sensorinformasjonen. Sensorenhetene 108 kan alle tilveiebringe den samme sensorinformasjonen. Ved å plassere flere identiske sensorenheter 110 omkring omkretsen, er det en større mulighet for at én av sensorenhetene 110 vil være radialt innrettet med signalmottakeren 112. Fordi senderen 160 må føre signaler gjennom massive partier av det indre brønnhodehuset 124, foringsrørhengeren 130 og i noen tilfeller gjennom sensorenhetene 108, kan det være nyttig å minimalisere den avstanden som datasignalet må passere. Når sensorenheten 110 er aksialt og radialt innrettet med signalmottakeren 112, er datasignalene virkelig normalt på sideveggene 126 og 132 og gir derved datasignalet den kortest mulige banen gjennom sideveggene. En kabel (ikke vist) kan brukes til å forbinde forskjellige sensorenheter 110 med hverandre. Kabelen kan brukes til å overføre data slik som fra sensor-elementene 156 blant sensorenhetene 110. Kabelen 166 kan også brukes til å overføre kraft fra kraftforsyningen 158 for en sensorenhet 110 til en annen sensorenhet 110.

[0027]Det vises tilbake til fig. 3, hvor datainnsamling, overføring og kraftforvaltning kan reguleres ved hjelp av styringsenheten 162. I en utførelsesform, kan styrings enheten 162 lagre innsamlede data i sitt dataminne inntil dataene kan overføres til en passende mottaker slik som f.eks. signalmottakeren 112. Styringsenheten 162 kan dirigere sensorenhetene 108, 110 til å samle inn data vedrørende karakteristikker i ringrommene 134,144 på periodisk basis eller som reaksjon på en unntaksbetingelse. En unntaksbetingelse er en hendelse som inntreffer eller en sensoravlesning som er utenfor et forutbestemt område eller en grense. En unntakstilstand kan f.eks. være forekomsten av en spesiell type fluid eller et trykk eller en temperatur som overskrider en terskelverdi.

[0028]Signalmottakeren 112 kan være plassert innenfor overføringsrekkevidden til én eller flere av sensorenhetene 110 og kan sende eller motta datasignaler, slik som radiofrekvente signaler. Signalmottakeren 112 kan befinne seg i et signal-mottakerlegeme 172 med en hovedsakelig sylindrisk form. Alternativt, kan legemet ha andre former, f.eks. innbefattende kvadratisk eller oktagonal. I en utførelses-form kan signalmottakeren 112 være ringformet. Hodet 174 kan være en del av signalmottakeren 112 som har en ytre dimensjon som er større enn en ytre dimensjon for legemet 172. Utsiden av signalmottakerlegemet 172 kan ha en hovedsakelig glatt overflate eller en gjenget overflate (ikke vist). I utførelsesformer som har en glatt overflate langs hele eller en del av legemet 172, kan signalmottakeren 112 være presset inn i en åpning 120. I utførelsesformer som har gjenger på en ytre diameter av legemet 172, kan signalmottakeren 112 være i gjenget inngrep med tilsvarende gjenger på den indre diameteren til åpningen 120. Signalmottakeren 112 kan utgjøre en fluidtett pakning ved åpningen 120 for å hindre fluider slik som brønnhullsfluider, fra å passere ut av brønnhodehuset 100 og hindre fluider slik som sjøvann fra å passere inn i brønnhodehuset 100. Et tetningsmiddel (ikke vist) kan brukes til å forbedre tetningen mellom signalmottakeren 112 og åpningen 120.

[0029]Utsiden av signalmottakeren 112 som innbefatter et legeme 172 og et hode 174, kan være laget av ett av en lang rekke forskjellige materialer som f.eks. innbefatter stål eller en korrosjonsbestandig legering ("CRA") slik som en inkonell-eller koboltbasert legering. I en utførelsesform, blir legemet 172 ikke skadet av sement eller korrosive fluider som kan vær tilstede i ringrommet 128. Signalmottakeren 112 kan være installert i eller på brønnhodehuset 100 før eller etter plassering av brønnhodehuset 100 på brønnboringen 102. I en utførelsesform, kan ROV 118 installere signalmottakeren 112 ved å sette den inn i en åpning 120 etter at brønnhodehuset er plassert på brønnhullet 102. En slik installasjon kan utføres før eller etter plassering av det indre brønnhodehuset 124 eller foringsrørhengeren 130 i brønnhodehuset 100.

[0030]Signalmottakeren 112 kan innbefatte en mottaker 176 for å motta signaler 168 overført ved hjelp av senderen 160 i sensorenheten 110. Signalmottakeren 112 kan være forbundet til en datainnsamlingsenhet slik som datamaskinen 114 (fig. 1) ved f.eks. kabler 177, en trådløs forbindelse eller en kombinasjon av disse. I en utførelsesform, kan signalmottakeren 112 overføre data til ROV 118 som kan være tilkoplet via en navlestreng 119 til plattformen 106. Signalmottakeren 112 kan overføre data som representerer de signalene den har mottatt, til datamaskinen 114, enten direkte eller indirekte. I en utførelsesform, kan signalmottakeren 112 også innbefatte en sender (ikke vist) for å sende instruksjoner til sensorenhetene 110. Signalmottakeren 112 kan dermed f.eks. endre unntakstilstandene eller datainnsamlingen og overføringssekvensen fra sensorenhetene 110.

[0031]Signalmottakeren 112 kan innbefatte en ladestasjon 178 for å lade kraftforsyningen 158. Som en fagkyndig på området vil forstå, kan ladestasjonen 178 innbefatte en spole som kan frembringe et elektromagnetisk felt 180. Fordi kraftforsyningen 158 også kan ha en spole, kan den dermed lades induktivt ved hjelp av signalmottakeren 112.

[0032]Signalmottakeren 112 kan energiseres av én eller flere av en lang rekke forskjellige kraftkilder. Kraften kan f.eks. leveres ved hjelp av en kabel 181 (fig. 2) fra boreplattformen 106. I en utførelsesform, kan kabelen 181 også sende og motta data fra signalmottakeren 112 til datamaskinen 114. I en utførelsesform, kan signalmottakeren 112 energiseres av det fjernstyrte undervannsfartøyet 118. I en annen utførelsesform, som vist på fig. 4, kan signalmottakeren 112 eneriseres ved hjelp av en undersjøisk kraftforsyning slik som en strømgenerator 182 som genererer elektrisitet som reaksjon på bevegelse av sjøvann. Strømgeneratoren 182 kan være i kontakt med sjøvann utenfor brønnhodehuset 100. Strøm-generatoren 182 kan ha en turbin 184 som roterer som reaksjon på bevegelse av sjøvann, enten direkte eller indirekte, for å dreie generatormodulen 186 og dermed generere elektrisitet. Kraftledninger 188 kan overføre elektrisitet mellom strøm- generatoren 182 og signalmottakeren 112. Signalmottakeren 112 kan innbefatte en kraftlagringsenhet slik som ett eller flere batterier for å lagre kraft. Kraft-lagringsenheten kan brukes til å energisere signalmottakeren 112 når den ikke mottar kraft fra en intermitterende kraftforsyning, slik som ROV 118 eller strømgeneratoren 182.

[0033]Under drift av et utførelseseksempel, kan tilstander inne i et brønnhull overvåkes ved hjelp av et brønnhullsovervåkende system. Det brønnhulls-overvåkende systemet kan være en del av brønnhodehusene 100, 124 som kan være forbundet med brønnhullet 102. I det brønnhullovervåkende systemet er et indre brønnhullsorgan slik som det indre brønnhodehuset 124, plassert konsentrisk inne i brønnhodehuset 100. Ringrommet 128 kan befinne seg mellom brønnhodehuset 100 og det indre brønnhodehuset 124. Signalmottakeren 112 kan være innsatt gjennom et hull i det ytre brønnhodehuset 100 slik at i det minste en del av signalmottakeren 112 befinner seg inne i ringrommet 128. Signalmottakeren 112 eller en del av signalmottakeren 112 kan være innsatt gjennom åpningen 120 i sideveggen til brønnhodehuset 100. Dette kan gjøres før eller etter påsetting av det indre brønnhodehuset 124 i brønnhodehuset 100. Det kan videre gjøres før eller etter plassering av brønnhodehuset 100 på brønnhullet 102. En ROV 118 kan f.eks. sette signalmottakeren 112 inn i åpningen 120.

[0034]Et annet brønnhullsorgan, slik som en foringsrørhenger 130, kan være posisjonert inne i det indre brønnhodehuset 124 med et ringrom mellom de to brønnhullsorganene. En sensorenhet 108 kan være plassert i ringrommet 134. Sensorenheten kan være plassert på en ytre diameter av foringsrørhengeren 130 før foringsrørhengeren 130 blir senket ned i det indre brønnhodehuset 124. Et tredje brønnhullsorgan, slik som produksjonsrørhengeren 142, kan så senkes ned i foringsrørhengeren 130 og igjen definere et ringrom 144 mellom disse. En sensorenhet 110 kan være plassert på en ytre diameter av produksjonsrør-hengeren 142 slik at den befinner seg i ringrommet 144 etter landing av produk-sjonsrørhengeren 142. Etter at signalmottakeren 112 er installert og foringsrør-hengeren 130 er på plass, kan sementeringsprosessen for brønnhodehuset inntreffe. Sementen kan strømme gjennom ringrommet 128 og omkring sensorenheten 112 som kan motstå strømmingen av sement omkring sitt hus 172. Det er et fravær av åpninger eller andre hull i sideveggene 132, 146 i nærheten av sensorenhetene 108, 110. Fordi det ikke finnes noen åpninger, er det mindre sannsynlig at fluid kan lekke ut fra noen av ringrommene 134, 144.

[0035]Én av eller begge sensorenhetene 108, 110 kan avføle ringromstilstander inne i ringrommene 134 og 144, spesielt ved å bruke sensorelementet 156. Tilstandene kan f.eks. innbefatte trykk, temperatur, forekomst av fluider, identifika-sjonen av fluider og pH. Data som representerer disse ringromstilstandene kan lagres i en minneenhet inne i sensorenhetene 108, 110, slik som en minneenhet plassert inne i datamaskinen 162. Dataene som representerer ringromstilstandene kan overføres gjennom massive partier av sideveggene 132 eller 146 til signalmottakeren 112. Sensorenhetene kan programmeres til å spesifisere f.eks. den hyppighet som sensorenhetene 110 detekterer ringromstilstandene med. Sensorenhetene 110 kan f.eks. være fastsatt til å ta en avlesning ved 1 Hz eller 10 Hz.

[0036]I en utførelsesform kan et antall sensorenheter 108 være lokalisert i et ringrom 134. Likeledes kan et antall sensorenheter 110 være plassert i et ringrom 144. Antallene sensorenheter 108, 110 kan være anordnet som en sensor-ring. I en utførelsesform kan hver av sensorenhetene 108, 110 kommunisere med hverandre, enten ved hjelp av ledninger eller ved trådløs kommunikasjon for å overføre data til de andre sensorenhetene 108, 110. Hver av sensorenhetene 108, 110 kan f.eks. overføre data til sensorenheten 108, 110, som er plassert nærmest signalmottakeren 112, og så kan denne sensorenheten 108, 110 overføre data fra alle sensorenhetene 108, 110 til signalmottakeren 112. I denne utførelsesformen

kan overføringsavstandene gjennom sideveggene 132, 146, minimaliseres.

[0037]Ladestasjonen 178 kan sende et elektromagnetisk felt 180 gjennom foringsrørhengerne 124, 130 til kraftforsyningen 158 i sensorenhetene 108,110. Datasignalene 168 og det elektromagnetiske feltet 180 er av frekvens og kraftnivåer som nødvendig for å overvinne potensialgapet mellom signalet og kraftinduktor-signalmottakeren 112 og sensorenhetene 110.

[0038]Etter mottak av data fra sensorenhetene 108, 110, kan signalmottakeren 112 direkte eller indirekte overføre data som representerer ringromstilstandene til en annen maskin for direkte eller arkivert overvåkning som videre innbefatter behandling eller analyse. Signalmottakeren 112 kan f.eks. overføre data til datamaskinen 114. Dataene kan overføres ved hjelp av én av en lang rekke forskjellige teknikker som f.eks. innbefatter en kabel 181, ved hjelp av trådløs overføring eller ved hjelp av videresending gjennom andre datakommunikasjons-anordninger som f.eks. befinner seg på stigerøret 104 eller på ROV 118. I en utførelsesform kan data lagres ved hjelp av sensorenhetene 108, 110 eller ved hjelp av signalmottakeren 112 inntil et tidspunkt hvor de kan videresendes. Data kan f.eks. lagres inntil ROV 118 er i en posisjon for å motta data. Etter mottakelse av dataene kan datamaskinen 114 fremvise dataene eller generere alarmer for unntakstilstander. Unntakstilstandene kan f.eks. være et trykk som er større enn et forutbestemt nivå.

[0039]Selv om oppfinnelsen er blitt vist eller beskrevet i forbindelse med bare noen av sine utførelsesformer, bør det være opplagt for fagkyndige på området at den ikke er begrenset til disse utførelsesformene, men kan underkastes forskjellige endringer uten å avvike fra oppfinnelsens ramme.

Claims

1. Brønnhullsenhet, hvor brønnhullsenheten omfatter: et ytre brønnhodehus (100) med en sidevegg (122) og en åpning (120) som strekker seg gjennom sideveggen (122); et indre brønnhodehus (124) konsentrisk anordnet inne i det ytre brønn-hodehuset (100) for å definere et første ringrom (128) mellom disse; et første brønnhullsorgan (130) konsentrisk plassert inne i det indre brønnhodehuset (124) for å definere et ringrom (134) mellom disse; en signalmottaker (112) festet i åpningen (120) slik at i det minste en del av signalmottakeren (112) befinner seg i det første ringrommet (128); og en ytre sensorenhet (108) lokalisert i det andre ringrommet (134) og aksialt innrettet med signalmottakeren (112), idet den ytre sensorenheten (108) er i stand til å avføle en annen ringromstilstand og overføre data som representerer den andre ringromstilstanden gjennom en sidevegg (126) i det indre brønnhodehuset 124 til signalmottakeren 112.

2. Brønnhullsenhet ifølge krav 1, videre omfattende: et annet brønnhullsorgan (142) hvor det andre brønnhullsorganet er konsentrisk plassert inne i det første brønnhullsorganet (130) for å definere et tredje ringrom (144) mellom disse; og en indre sensorenhet (112) plassert i det tredje ringrommet (144) og som er i stand til å avføle en tredje ringromstilstand og overføre data som er representative for den tredje ringromstilstanden gjennom en sidevegg (132) i det første brønnhullsorganet til signalmottakeren (112).

3. Brønnhullsenhet ifølge krav 1, hvor den ytre sensorenheten (108) er plassert på en ytre diameter av en sidevegg (132) i det første brønnhullsorganet (130) og videre omfatter en sentreringsanordning (136) som rager ut fra den ytre diameteren av sideveggen (132) i det første brønnhullsorganet (130), hvor sentreringsanordningen (136) rager inn i det andre ringrommet (134) med en større avstand enn den ytre sensorenheten (108).

4. Brønnhullsenhet ifølge krav 1, hvor den ytre sensorenheten (108) omfatter en sensor (156), en sender (160) og en kraftforsyning (158).

5. Brønnhullsenhet ifølge krav 4, hvor signalmottakeren (112) innbefatter en elektromagnetisk feltgenerator (178), idet kraftforsyningen (158) omfatter et batteri og en lader, og laderen lader induktivt batteriet som reaksjon på det elektromagnetiske feltet (180).

6. Brønnhullsenhet ifølge krav 11, hvor den ytre sensorenheten (108) innbefatter et lager og lagrer de data som representerer den andre ringromstilstanden i det minste inntil dataene som representerer den andre ringromstilstanden blir overført til signalmottakeren (112).

7. Brønnhullsenhet ifølge krav 1, hvor signalmottakeren (112) overfører dataene til en datamaskin (114).

8. Brønnhullsenhet ifølge krav 1, videre omfattende en strømgenerator (182) i kontakt med sjøvann utenfor husorganet og forbundet med signalmottakeren (112), idet strømgeneratoren (182) produserer elektrisk strøm som reaksjon på bevegelse av sjøvannet og overfører den elektriske strømmen til signalmottakeren (112).

9. Brønnhullsenhet ifølge krav 8, hvor strømgeneratoren omfatter en turbin (184) der turbinen roterer som reaksjon på bevegelse av sjøvannet for å forårsake at strømgeneratoren (182) produserer den elektriske strømmen.

10. Brønnhullsenhet ifølge krav 1, hvor den ytre sensorenheten (108) er én av et antall sensorenheter atskilt fra hverandre omkring den ytre diameteren til det første brønnhullsorganet (130), der hver sensorenhet (108) har en sender (160) hvor senderen (160) i sensorenheten (108) nærmest signalmottakeren (112) kan overføre data fra én eller flere blant antallet sensorenheter.

11. Brønnhullsenhet ifølge krav 1, hvor den første ringromstilstanden innbefatter i det minste én av trykk og temperatur.

12. Fremgangsmåte for overvåkning av tilstander i en brønnhullsenhet, hvor fremgangsmåten omfatter følgende trinn: (a) å forbinde et ytre brønnhodehus (100) med et brønnhull (102), hvor det ytre brønnhodehuset har en sidevegg (122) og en åpning (120) gjennom sideveggen; (b) å anbringe et indre brønnhodehus (124) konsentrisk inne i det ytre brønnhodehuset (100) for å definere et første ringrom (128) mellom disse; (c) å anbringe et første brønnhullsorgan (130) konsentrisk inne i det indre brønnhodehuset (124) for å definere et annet ringrom (134) mellom disse, med en sensorenhet (108) plassert i det andre ringrommet, idet sensorenheten (108) har et sensorelement (156), en kraftforsyning (158) og en sender (160); (d) å anbringe en signalmottaker (112) i åpningen (120) og (e) å avføle en annen ringromstilstand med sensorenheten (108) og overføre data som er representative for den andre ringromstilstanden gjennom en sidevegg (126) i det indre brønnhodehuset (124) til signalmottakeren (112).

13. Fremgangsmåte ifølge krav 12, videre omfattende det trinn å generere et elektromagnetisk felt (180) ved hjelp av signalmottakeren (112) for indirekte å lade kraftforsyningen (158).

14. Fremgangsmåte ifølge krav 13, hvor en strømgenerator (182) genererer elektrisk strøm som reaksjon på bevegelse av sjøvann, og den elektriske strømmen blir brukt til å energisere signalmottakeren (112).

15. Fremgangsmåte ifølge krav 12, hvor sensorenheten (108) er én av et antall sensorenheter, hvor trinn (e) videre omfatter det trinn å overføre data fra den ene blant antallet sensorenheter (108) som er nærmest signalmottakeren (112), til signalmottakeren (112).