NO323714B1 - Anordning og fremgangsmate for maling og overforing av bronndata ved bruk av fluidtransportable male- og datalagringskapsler - Google Patents
Anordning og fremgangsmate for maling og overforing av bronndata ved bruk av fluidtransportable male- og datalagringskapsler Download PDFInfo
- Publication number
- NO323714B1 NO323714B1 NO20020159A NO20020159A NO323714B1 NO 323714 B1 NO323714 B1 NO 323714B1 NO 20020159 A NO20020159 A NO 20020159A NO 20020159 A NO20020159 A NO 20020159A NO 323714 B1 NO323714 B1 NO 323714B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- fluid
- sensor
- sensor unit
- data
- capsule
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims description 51
- 239000002775 capsule Substances 0.000 title claims description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 11
- 238000013500 data storage Methods 0.000 title claims description 5
- 239000003973 paint Substances 0.000 title 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 title 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 32
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 14
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 9
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 7
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 4
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 claims description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 8
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 5
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 2
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003373 anti-fouling effect Effects 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001422 barium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000090 biomarker Substances 0.000 description 1
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000008570 general process Effects 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- NMJORVOYSJLJGU-UHFFFAOYSA-N methane clathrate Chemical compound C.C.C.C.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O NMJORVOYSJLJGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004452 microanalysis Methods 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 238000004018 waxing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/10—Locating fluid leaks, intrusions or movements
- E21B47/11—Locating fluid leaks, intrusions or movements using tracers; using radioactivity
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B49/00—Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells
- E21B49/08—Obtaining fluid samples or testing fluids, in boreholes or wells
- E21B49/081—Obtaining fluid samples or testing fluids, in boreholes or wells with down-hole means for trapping a fluid sample
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Description
Oppfinnelsens område
Denne oppfinnelse gjelder en følerenhet for å samle opp data som gjelder forhold nede i en produksjonsbrønn samt egenskaper ved formasjoner som omgir produksjonsbrønnen.
O<pp>finnelsens bakgrunn
Måling av karakteriserende verdier, slik som fluidledningsevne og temperatur, er ofte påkrevd langs lengdeutstrekningen av en produksjonsbrønn eller et borehull, for derved å samle opp dybdesammenhengende informasjon angående den omgivende berggrunn og fluid i formasjonene eller produksjonsbrønnens til-stand. En måte å samle opp dybdeavhengige data som gjelder slike forhold, er å senke ned en følerenhet eller et måleverktøy nedhulls på en ledningskabel. Ved å trekke opp iedningskabelen kan verktøyet samle opp data langs borehullets lengdeutstrekning under sin vandring oppover.
Andre måter å måle slike karakteristiske forhold på er å permanent fordele følere langs brønnens lengdeutstrekning på fastlagte steder. Dette muliggjør overvåkning av data over tid og langs brønnens dybdeutstrekning. Alternativt kan data oppsamles bare over tid ved bruk av måleverktøy som er plassert i fast stilling ved den nedre ende av en borestreng.
En fremgangsmåte for å oppdage en rørtedningslekkasje legges frem i GB A 2327759, hvor en fritt strømmende anordning kan flytte seg gjennom og utføre trykkmålinger langs en rørledning. Videre fremlegges i WO A1 9966172 en fritt flytende, føleanordning som kan lagres i en lagerbeholder som selv kan være plassert i en rørledning av en mekanisk anordning, hvor den fritt flytende følean-ordningen kan frigis fra lagerbeholderen og kan tilveiebringe å føle betingelsene innvendig i rørledningen.
Foreliggende oppfinnelse tar sikte på å angi en alternativ fremgangsmåte for innhenting av data nede i borehull.
Sammenfatning av oppfinnelsen
I henhold til et visst aspekt av foreliggende oppfinnelse er det frembrakt en føler-enhet for innhenting av nedhullsdata i en fluidholdig produksjonsbrønn som omfatter en følerkapsel utstyrt med innhentingsutstyr for å samle opp og lagre data som gjelder forhold inne i den fluidholdige produksjonsbrønn, hvor kapselen er innrettet for å transporteres av fluidstrømning i et produksjonsrør og hvor kapselen videre omfatter en løsbar forbindelse som gjør det mulig å feste kapselen til en annen struktur inne i produksjonsbrønnen klar for å slippes fri for å begynne datainnhentingen. Oppfinnelsen er karakterisert ved at følerkapselen er forsynt med et fluidinnløp for å muliggjøre punktprøving av fluid som skal samles opp av innhent-tngsutstyret under følerkapselens vandring gjennom fluidet. Nevnte kapselen er innrettet for å bli drevet gjennom fluidet. Følerkapselen hovedsakelig omslutter og inneholder innhentingsutstyret for å beskytte dette utstyr mot tilstander i den fluidholdige produksjonsbrønn. Fortrinnsvis omfatter innhentingsutstyret en følerenhet som er i stand til å samle opp og lagre data som gjelder forholdene inne i produk-sjonsbrønnen og en detektorinnretning for å detektere det trykk (66) hvorved vedkommende data er samlet opp. Med fordel omfatter innhentingsutstyret videre datalagringsmidler og databehandlingsmidler som muliggjør analyse av de oppsamlede data.
I en utførelsesform har kapselen en diameter på 0,01 m eller mindre. Fortrinnsvis omfatter innhentingsutstyret en kjemisk føler eller en føler innrettet for å avføle ledningsevne i fluidet.
Følerenheten kommuniserer fortrinnsvis med jordoverflaten over en ledningskabel forut for dens frigjøring for transport ved hjelp av fluidstrømning.
Flere følerenheter kan være anbrakt inne i en beskyttende beholder som er festet nedhulls og beholderen omfatter da en styrbar port for å slippe ut føleren-hetene.
Oppfinnelsen omfatter også en fremgangsmåte for å samle opp tidsavhengige og dybdeavhengige nedhullsdata. Fremgangsmåten omfatter feste av en føl-erenhet i en fluidholdig produksjonsbrønn ved bruk av fortøyningsmidler, påvirkning av fortøyningsmidlene for å frigjøre følerenheten for vandring gjennom fluidet, innhenting av data som gjelder minst en karakteriserende egenskap som har sammenheng med produksjonsbrønnen etter hvert som følerenheten vandrer gjennom fluidet, samt lagring av de oppsamlede data inne i følerenheten for å gjenvinnes
fra denne.
Kort beskrivelse av tegningene
Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet ved hjelp av utførelseseksempler og under henvisning til de vedføyde tegninger, hvorpå: fig. 1 viser en skjematisk skisse av en føleranordning i henhold til foreliggende oppfinnelse når den befinner seg i stilling nedhulls,
fig. 2 viser en skjematisk skisse av føleranordningen,
fig. 3 viser en skjematisk fremstilling av en fremgangsmåte for anbringelse av flere følerenheter nedhulls,
fig. 4 viser et blokkskjema for elektroniske kretser og regulatorer i sammenheng med føleranordningen, og
fig. 5 viser et data- og regulatorflytskjema for bruk i sammenheng med føl-eranordningen.
Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen
Fig. 1 viseren borebrønn 10 som er utboret fra jordoverflaten 12 gjennom en berggrunnsformasjon 14. Denne borebrønn 10 er blitt ferdigstilt ved innføring av en kompletteringsstreng 16 som en føleranordning 20 er festet til ved hjelp av en fortøyning 22. Denne føleranordning 20 befinner seg i kommunikasjon med behandlingsutstyr 24 på jordoverflaten gjennom ledningskabelen 26.
Føleranordningen 20, eller sensoren, er vist i detalj i fig. 2 og omfatter et hult stivt legeme 30, som typisk er fremstilt i lettmetall, slik som aluminium, og inneholder en effektkilde 32, slik som et elektrokjemisk batteri med en utgangseffekt tilsvarende 50 mAh, en gruppe følere og omformere 34, en elektronisk prosessor eller integrert kretsanordning 36, samt en punktprøvntngsport 40 som frilegger minst en av følerne 34 for fluidet inne i borehullet 10.
Anordningen 20 er en liten selvstendig robust enhet som typisk har en diameter på 0,01 m, skjønt den også kan være så smal som 3 mm, samt omfatter utstyr for å sette de oppsamlede data i sammenheng med dybden i borehullet, og som vanligvis utgjøres av en trykkføler 42. Den elektroniske prosessor 36 omfatter typisk tidsbasis- og datalagringselementer, og omfatter generelt elementer for sig-nalkondisjonering, signalbehandling og datalagring. Anordningen 20 utgjør således en meget liten, integrert og selvforsynt følerenhet hvor integrert sensorutstyr på substrater, slik som silisium, kan være anordnet for å detektere og registrere akselerasjon, trykk, kjemiske analyseresultater og mange andre forhold.
Følerne 34,42 inne i legemet 30 er i stand til å måle slike verdier som fluidtemperatur, fluidledningsevne, totalt saltinnhold, slike gasser som metan, hydrogensulfid og karbondioksid, samt forskjellige fluiders kjemiske sammensetninger, samt slike parametre som pH-verdi, ionkonsentrasjoner, etc. I tillegg kan fluid punktprøves, slik at små prøver av borehutlsfluid kan samles opp i bestemte dyb-der eller på dybdeavhengig måte.
Så snart sensoranordningen 20 er plassert nedhulls, blir sensoren 20 løs-gjort fra fortøyningen 22 for å samle opp data som gjelder borebrønnen. De enkelte følerenheter kan frigjøres ved mottakelse av en kommando som sendes ut fra behandlingsutstyret 24 over ledningskabelen 26, hvilket er kjent som aktiv frigjør-ing, eller med forut bestemte eller forprogrammerte tidsmellomrom. Følerenheten 20 føres av fluidstrømninger fra høytrykksområdet ved fortøyningen 22 opp til lav-trykksområdet ved jordoverflaten 12 ved vandring oppover i borebrønnen til jordoverflaten. Etter hvert som føleranordningen 20 vandrer fra løsgjøringspunktet til jordoverflaten, vit dens indre følere 34,42 frembringe data som gjelder forholdene langs lengdeutstrekningen av borebrønnen 10, og de tidsavhengige og dybdeavhengige data lagres av prosessoren 36.
Føleranordningen 20 utfører således målinger gjennom hele brønnen og reduserer derved de kalibrerings- og forskyvningsfeil som foreligger ved en streng av sensorer på faste steder. Føleranordningen 20 kan være innrettet for å kalib-rere sensorer som er permanent posisjonsinnstilt nede i borehullet ved kommunikasjon med dem over elektromagnetisk kommunikasjonsutstyr med kort rekke-vidde etter hvert som føleranordningen 20 vandrer til jordoverflaten 12.
I stedet for å ledes til jordoverflaten, kan alternativt effektkilden 32 anvendes for å drive anordningen 20 gjennom fluidet, f.eks. i det tilfelle det er ønskelig å samle opp data over et visst dybdeområde i løpet av kort tid enn det som beveg-else med foreliggende strømninger tillater.
Så snart den er kommet opp til overflaten trekkes føleranordningen 20 ut ved mekanisk filtrering av produksjonsfluidet, og data som er lagret i den elektroniske prosessor 36 blir så nedlastet over nedlastingsforbindelsen 38 inn i databe-handlingsutstyret 24 for analyse og håndtering.
Ved bruk av en følerenhet som føres langsomt til jordoverflaten mens den samler opp data, vil dataoppsamlingen være godt tilpasset de langsomme til-standsforandringer med tiden i den produserende brønn, hvor bare oppsamling av data med meget lav frekvens er påkrevd.
Ved hjelp av trykkføleren 42, er føleranordningen 20 i stand til å samle opp data med høy dybdeverdioppløsning, som ligger meget nær de som kan oppnås ved virkelig fordelt måling.
I stedet for å anordne en eneste føleranordning for løsgjøring nede i borehullet, kan flere følerenheter være anordnet ved å feste en beholder eller et neste 44 nede i borehullet, hvor nestet inneholder et stort antall følerenheter. Dette neste 44 kan anbringes på bunnen av brønnen under den innledende brønnkon-struksjon, slik at det befinner seg under produksjonssonen. Smale langstrakte nester, som bæres av ledningskabel eller kveilet rørledning, kan posisjonsinn-stilles nedhulls under en brønns produksjonslevetid når det kreves oppsamling av data som gjelder spesifikke produksjonsproblemer, slik som vannproduksjon, som kan opptre med visse mellomrom.
Et slikt neste 44 er vist i fig. 3 og utgjøres av en boks som er permanent festet til kompletteringsstrengen 16, hvor de enkelte følerenheter 20 slippes ut fra nestet 44 når en kommando over ledningskabelen 26 instruerer nestet 44 om å frigjøre en eller flere følerenheter gjennom en portåpning 46. Vedkommende føler-enheter kan behøve aktivering før de slippes ut. Nestets forbindelse med jordoverflaten over ledningskabelen 26 muliggjør suksessiv frigjøring av følerenheter 20 med faste tidsmellomrom for tur til jordoverflaten.
I stedet for en elektromekanisk frigjøring av følerenhetene gjennom porten 46, er andre midler mulige, slik som innleiring av følerenhetene i en matrise som langsomt oppløses, hvilket da frigjør de enkelte følerenhetene for utslipp fra nestet 44 etter hvert som matrisen oppløses.
Bruk av et neste 44 for å innkapsle følerenhetene 20 før de frigjøres, sikrer at følerenhetene 20 beskyttes mot de ekstreme forhold nede i borehullet for nes-ten hele deres levetid i brønnen. Dette reduserer i betraktelig grad slik forurens-ning og ytelsesreduksjon som permanente nedhullssensorer er utsatt for over mange års installasjon.
Mange forskjellige typer følerenheter kan anbringes i nestet. Visse enheter kan f.eks. være innrettet for å avføle og registrere fluidtemperatur, fluidkonduktivi-tet og elektrisk ledningsevne samt trykk (hvilket vil si dybdenivå), mens andre kan være innrettet for å avføle og registrere ionkonsentrasjoner, slik som for ioner av natrium, kalsium, barium og klorid, samt trykk. Forskjellige frigjøringsmønstre for følerenhetene fra nestet 44 kan anvendes for å frembringe optimal statistisk punktprøvning, og forskjellige frigjøringstakter fra nestet kan være programmert fra jordoverflaten og være variert for å gi svar på bestemte driftsproblemer. Hver føl-erenhet 20 kan kalibreres på nytt eller omprogrammeres umiddelbart før den fri-gjøres, hvis dette er påkrevd.
I det tilfelle det anvendes et nest 44, kan ankomst av en feilaktig følerenhet på jordoverflaten utløse frigjøring av en erstatningsenhet, for derved å unngå unø-dig forsinkelse ved oppsamling av data. Også et visst antall eller en stim av enheter kan frigjøres samtidig for å utføre parallelle målinger og derved forbedre datapåliteligheten.
I fig. 4 er det vist et blokkskjema som skjematisk angir de forskjellige be-handlingselementer inne i en følerenhet 60 og de ytre elementer som kreves på jordoverflaten for å trekke ut data fra følerenheten 60. De forskjellige behandlings-elementer som inngår i følerenheten er da typisk integrert i en CMOS-silisiumanordning. Dette gjør at den påkrevde effekt for følerenheten kan reduse-res, hvilket muliggjør bruk av mindre batteri og reduserer også størrelsen av det følerlegeme som behøves for å romme behandlingselementene og de øvrige komponenter.
Følerenheten 60 har fire følere 62, 64, 66 og 68 som henholdsvis avføler kjemiske forhold slik som ioner, ledningsevne i det omgivende fluid, trykk (dvs. dybdenivå) og temperatur. Et hvilket som helst praktisk antall eller type av følere kan inngå i følerenheten 60, alt etter den tilsiktede anvendelse av følerenheten. Hver følerenhet er koplet til en mikroregulator 70 over en tilpasset datamodifiser-ingskrets eller tilsvarende anordning. Temperaturføleren 68 overfører således oppsamlede data til en lineær utgangskrets 72, som så viderefører de modifiserte data til den integrerte mikroregulator 70. På lignende måte overfører trykkføleren, som kan utgjøres av et sitisiumdiafragma, data til en differensialforsterker 74 før videreføringen til mikroregulatoren 70. Ledningsevneføleren 64 overfører data til mikroregulatoren 70 via en detektorkrets 76, mens den kjemiske føler 62 overfører data via strømmålerinnretningen 80.
Mikroregulatoren 70 omfatter en multiplekser 82 som er koplet til en analog/digital-omformer (ADC) 84, som i sin tur er forbundet med en regulator 86. ADC 84 befinner seg i toveis-kommunikasjon med regulatoren 86. Bare enveis-kommunikasjon er nødvendig fra multiplekseren 82 til ADC-enheten, da det bare kreves av multiplekseren at den skal motta data fra følerne og de tilordnede data-modifiseringskretser eller -innretninger. Regulatoren 86 har to sett av inngangs- og utgangsporter, som henholdsvis er koplet til EEPROM 90 og til en infrarød (ir) sender/mottaker 92.
Utenfor følerenheten 60 og på jordoverflaten er det anordnet en IR-sender 94 i toveis-kommunikasjon med en PCMCIA-regulator 96, og en bærbar data-maskin 100 står i toveis-kommunikasjon med denne PCMCIA-regulator 96. IR-sender/mottakeren 92 inne i følerenheten 60 er i stand til å sende og motta data til og fra IR-sender/mottakeren 94, for derved å muliggjøre nedlasting av data fra føl-erenheten til datamaskinen 100, samt også fjernstyring av regulatoren ved hjelp av kommandoer fra datamaskinen 100.
Skjønt det er henvist til IR-sendere/mottakere, kan en hvilken som helst type fjernsignalering anvendes for å gjøre det mulig for følerenheten å kommuni-sere med databehandlingsutstyr på jordoverflaten, slik som f.eks. radiofrekvens-kommunikasjon (RF).
Når det tas målinger, kart en føierenhets driftslevetid forlenges ved å opp-rette en "beredskaps"-modus mellom de forskjellige målinger, slik at energi kan spares.
Fig. 5 viser hvordan flyt og regulering av data kan oppnås for følerenheten. Forskjellige eksempler på hvorledes oppfinnelsen kan bringes til utførelse vil nå bli beskrevet.
Eksempel 1: Kjemisk overvåkning under måling av sammensetninger av produk-sjonsvann som en funksjon av dybde.
Et følernest er bygget inn i brønnen under dens konstruksjon. Denne inneholder flere tusen følerenheter av flere forskjellige typer og som er fargekodet
(f.eks. med fargene rødt, blått, grønt, sort og hvitt) for å lette deres identifisering. Røde følerenheter måler pH-verdier i borehullet samt karbonat som en funksjon av tid og dybde, blå følerenheter måler kloridioner, sulfationer og bariumioner, grønne følerenheter måler hydrogensulfid. Sorte følerenheter detekterer spesifikke avleiringshindrende kjemikalier. Hvite følerenheter fanger opp fluidstikkprøver med volum på 0,1 ml med mellomrom på 100 m under sin vandring til overflate. Andre generasjons følerenheter kan være flerfarget og være i stand til å utføre flere av eller samtlige av disse funksjoner i en eneste enhet. Fargekodingen av følerenhet-ene sikrer at ved uttrekk av følerenhetene fra fluidet, kan følerenheter som har oppsamlet samme eller beslektede data lett velges ut for samtidig dataanalyse.
Nestene er lukket for å hindre kontakt med borehullsfluider, men omfatter en styrbar port for å slippe ut følerenheter en etter en inn i fluidet, i samsvar med et forprogrammert tidsskjema, som kan omprogrammeres fra jordoverflaten. Før utslipp blir hver følerenhet utprøvet og automatisk kalibrert av elektronikk som er bygget inn i nestet ved utslippsporten. Følerenheter med hver farge frigjøres med ti dagers mellomrom.
På jordoverflaten blir samtlige følerenheter automatisk detektert, trukket ut fra strømningsledningen og undersøkt for nedlasting av et identifiseirngsmerke, trykk og temperatur. Kjemiske konsentrasjonsdata leses ut direkte fra røde, grøn-ne og blå følerenheter. Sorte og hvite følerenheter løper inn i et automatisk kjemisk mikroanalyseutstyr, som utfører detaljerte kvantitative prøver av inhibitorkjemi-kalier og fluidsammensetning. Data fra de hvite følerenheter anvendes for kryssut-prøvning av data fra de røde, grønne og blå følerenheter.
Følerdata utgjør en omfattende tidsrekkefølge-registrering av variasjoner av kjemisk sammensetning under brønnens produksjonslevetid. Slike data er av verdi ved planlegning av kjemisk behandling for uorganisk avleiringsregulering, for over-våking og behandling av reservoarsuring, for påvisning av vanngjennombrudd,
samt for å evaluere utførelser av konformeringsregulering.
Eksempel 2: Detektering av sporelement-gjennombrudd inn i en produserende brønn.
Et nest er anordnet på bunnen av brønnen og inneholder følerenheter for måling av sporelementer. Littumsalter injiseres i det fluidreservoar som står i sammenheng med brønnen ved en sporelementprøve. Følerenhetene frigjøres i høy takt (5 i timen) over en 20 dagers periode (2400 totalt) for å bestemme litiumione-profilen i brønnen med høy rom- og tidsoppløsning. En fullstendig gjennombrudds-historte tas opp som en funksjon av dybde.
Eksempel 3: Analyse av hydrokarbonsammensetning som funksjon av dybde.
Et nest opprettes på bunnen av brønnen og inneholder følerenheter for å samle opp ministikkprøver av hydrokarboner. Følerenhetene tas ut automatisk på jordoverflaten og overføres til et kromatografi/massespektrometer i linje for fullstendig sammensetningsanalyse, hvorfra PVT-egenskaper beregnes direkte. Risi-kofaktorer for voksing, asfalten og gasshydrat blir flagget automatisk. Molekylær biomarkeringsanalyse brukes for å forbedre dyp reservoarkartlegging.
Eksempel 4: Analyse av fluorescens fra kjemiluminescens i produsert hydrokar-bon.
Følerenhetene konfigureres for å detektere fluorescens-signaturer som en funksjon av dybde for derved å identifisere nøyaktige horisonter innenfor produk-sjonsintervaller.
Eksempel 5: Analyse av inerte gasser som funksjon av dybde.
Følerenheter anvendes for å detektere eller fange opp inerte gasser i produsert fluid og registrere disse som funksjon av dybde. De oppsamlede data anvendes for å bestemme reservoarets konnektivitet.
Eksempel 6: Mikrobiologisk prøvetaking.
Følerenheter frigjøres for å detektere eller fange opp mikroorganismer som trenger inn i brønnen i forskjellige dybdenivåer. Slike data bidrar til ny informasjon for å bestemme et reservoars avgrensninger og behandling av reservoarsuring.
Eksempel 7: Produksjonslogging.
Temperaturregistreringer er verdifulle for å kunne bestemme vanninntreng-ning eller andre forandringer i strømningsmønstrene gjennom reservoaret og inn i brønnen. Regelmessige frigjøringer av følerenheter, slik som hver uke, gjør det mulig å overvåke tendenser mer nøyaktig enn ved vanlig produksjonslogging, som vanligvis utfører overvåkning bare en gang i året, og bruk av følerenheter mulig-gjør da mer tidskorrekte inngrep i brønnfunksjonene.
Skjønt de ovenfor angitte utførelseseksempler henviser til visse anvendel-ser ved bruk av følerenheter i brønner, vil det være åpenbart for en fagkyndig på område at følerenheter også kan anvendes for bruk i forbindelse med andre tek-nikker i form av enheter for generell prosessovervåkning, slik som i prosessanlegg for kjemisk fremstilling, medisinsk fremstilling og matvarehandling.
Claims (11)
1. Følerenhet for innhenting av nedhullsdata i en fluid holdig produksjons-brønn (10), som omfatter en følerkapsel (30) utstyrt med innhentingsutstyr for å samle opp og lagre data som gjelder forhold inne i den fluid holdige produksjons-brønn, hvor da kapselen er innrettet for å transporteres av fluidstrømning i et pro-duksjonsrør og hvor kapselen videre omfatter en løsbar forbindelse som gjør det mulig å feste kapselen til en annen struktur inne i produksjonsbrønnen klar for å slippes fri for å begynne datainnhentingen,
karakterisert ved at følerkapselen (30) er forsynt med et fluidinnløp for å muliggjøre punktprøving av fluid som skal samles opp av innhentingsutstyret under følerkapselens vandring gjennom fluidet.
2. Følerenhet som angitt i krav 1,
karakterisert ved at den angitte kapselen (30) er innrettet for å bli drevet gjennom fluidet.
3. Følerenhet som angitt i krav 1,
karakterisert ved at følerkapselen (30) hovedsakelig omslutter og inneholder innhentingsutstyret for å beskytte dette utstyr mot tilstander i den fluidholdige produksjonsbrønn.
4. Følerenhet som angitt i et av de forutgående krav,
karakterisert ved at innhentingsutstyret omfatter en følerenhet som er i stand til å samle opp og lagre data som gjelder forholdene inne i produksjons-brønnen (10) og en detektorinnretning for å detektere det trykk (66) hvorved vedkommende data er samlet opp.
5. Følerenhet som angitt i krav 4,
karakterisert ved at innhentingsutstyret videre omfatter datalagringsmidler og databehandlingsmidler som muliggjør analyse av de oppsamlede data.
6. Følerenhet som angitt i krav 1,
karakterisert ved at kapselen har en diameter på 0,01 m eller mindre.
7. Følerenhet som angitt i krav 1,
karakterisert ved at innhentingsutstyret omfatter en kjemisk føler (62).
8. Følerenhet som angitt i krav 1,
karakterisert ved at innhentingsutstyret omfatter en føler (64) innrettet for å avføle ledningsevne i fluidet.
9. Følerenhet som angitt i krav 1,
karakterisert ved at følerenheten kommuniserer med jordoverflaten over en ledningskabel (26) forut for dens frigjøring for transport ved hjelp av fluid-strømning.
10. Følerenhet som angitt i kravene 1 til 5,
karakterisert ved at et flertall følerenheter er anbrakt inne i en beskyttende beholder som er festet nedhulls, og der beholderen omfatter en styrbar port for å slippe ut følerenhetene.
11. Fremgangsmåte for å samle opp tidsavhengige og dybdeavhengige nedhullsdata, hvor fremgangsmåten omfatter feste av en følerenhet (60) i en fluidholdig produksjonsbrønn (10) ved bruk av fortøyningsmidler, påvirkning av fortøy-ningsmidlene for å frigjøre følerenheten for vandring gjennom fluidet, innhenting av data som gjelder minst en karakteriserende egenskap som har sammenheng med produksjonsbrønnen etter hvert som følerenheten vandrer gjennom fluidet, samt lagring av de oppsamlede data inne i følerenheten for å gjenvinnes fra denne, da fremgangsmåten er
karakterisert ved at følerkapselen (30) utstyres med et fluidinnløp for å muliggjøre punktprøving av fluid som skal samles opp av innhentingsutstyret under følerkapselens vandring gjennom fluidet.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB9916353A GB2352042B (en) | 1999-07-14 | 1999-07-14 | Sensing device |
PCT/GB2000/002686 WO2001004460A1 (en) | 1999-07-14 | 2000-07-13 | Sensing device |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20020159D0 NO20020159D0 (no) | 2002-01-11 |
NO20020159L NO20020159L (no) | 2002-03-08 |
NO323714B1 true NO323714B1 (no) | 2007-06-25 |
Family
ID=10857124
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20020159A NO323714B1 (no) | 1999-07-14 | 2002-01-11 | Anordning og fremgangsmate for maling og overforing av bronndata ved bruk av fluidtransportable male- og datalagringskapsler |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU6168300A (no) |
GB (1) | GB2352042B (no) |
NO (1) | NO323714B1 (no) |
WO (1) | WO2001004460A1 (no) |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6538576B1 (en) | 1999-04-23 | 2003-03-25 | Halliburton Energy Services, Inc. | Self-contained downhole sensor and method of placing and interrogating same |
US8171989B2 (en) | 2000-08-14 | 2012-05-08 | Schlumberger Technology Corporation | Well having a self-contained inter vention system |
GB0020177D0 (en) * | 2000-08-17 | 2000-10-04 | Psl Technology Ltd | Intelligent sensor depositor |
US7273096B2 (en) | 2001-11-06 | 2007-09-25 | Shell Oil Company | Gel release device |
GB2434165B (en) | 2002-12-14 | 2007-09-19 | Schlumberger Holdings | System and method for wellbore communication |
GB2415109B (en) | 2004-06-09 | 2007-04-25 | Schlumberger Holdings | Radio frequency tags for turbulent flows |
US7543635B2 (en) | 2004-11-12 | 2009-06-09 | Halliburton Energy Services, Inc. | Fracture characterization using reservoir monitoring devices |
ES2748603T3 (es) * | 2005-02-07 | 2020-03-17 | Pure Technologies Ltd | Detector de anomalías para tuberías |
US8464581B2 (en) * | 2010-05-13 | 2013-06-18 | Schlumberger Technology Corporation | Passive monitoring system for a liquid flow |
NO345008B1 (no) * | 2012-01-09 | 2020-08-17 | Sinvent As | Fremgangsmåte og system for kabelfri in-situ sampling av et reservoarfluid |
US10047605B2 (en) | 2012-01-09 | 2018-08-14 | Sinvent As | Method and system for wireless in-situ sampling of a reservoir fluid |
GB2543994B (en) | 2014-07-23 | 2020-10-07 | Baker Hughes Inc | System and method for downhole organic scale monitoring and intervention in a production well |
US10323512B2 (en) | 2014-07-23 | 2019-06-18 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | System and method for downhole inorganic scale monitoring and intervention in a production well |
CA2969234A1 (en) | 2014-12-30 | 2016-07-07 | Halliburton Energy Services, Inc. | Subterranean formation characterization using microelectromechanical system (mems) devices |
RO132820A2 (ro) * | 2015-10-28 | 2018-09-28 | Halliburton Energy Services, Inc. | Dispozitive de izolare degradabile cu înregistratoare de date |
US20170350241A1 (en) * | 2016-05-13 | 2017-12-07 | Ningbo Wanyou Deepwater Energy Science & Technology Co.,Ltd. | Data Logger and Charger Thereof |
US20170328197A1 (en) * | 2016-05-13 | 2017-11-16 | Ningbo Wanyou Deepwater Energy Science & Technolog Co.,Ltd. | Data Logger, Manufacturing Method Thereof and Real-time Measurement System Thereof |
US9828851B1 (en) | 2016-07-13 | 2017-11-28 | Saudi Arabian Oil Company | Subsurface data transfer using well fluids |
CN109424356B (zh) * | 2017-08-25 | 2021-08-27 | 中国石油化工股份有限公司 | 钻井液漏失位置检测系统及方法 |
US11708758B2 (en) * | 2019-10-28 | 2023-07-25 | ExxonMobil Technology and Engineering Comany | Hydrocarbon wells and methods of probing a subsurface region of the hydrocarbon wells |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4777819A (en) * | 1987-04-30 | 1988-10-18 | Hoyt Joshua K | Untethered oceanographic sensor platform |
US5864232A (en) * | 1996-08-22 | 1999-01-26 | Pipetronix, Ltd. | Magnetic flux pipe inspection apparatus for analyzing anomalies in a pipeline wall |
GB2327759B (en) * | 1997-07-22 | 2001-09-19 | British Gas Plc | Pipeline leak detector system |
AR018460A1 (es) * | 1998-06-12 | 2001-11-14 | Shell Int Research | MÉTODO Y DISPOSICIoN PARA MEDIR DATOS DE UN CONDUCTO DE TRANSPORTE DE FLUIDO Y APARATO SENSOR UTILIZADO EN DICHA DISPOSICIoN. |
-
1999
- 1999-07-14 GB GB9916353A patent/GB2352042B/en not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-07-13 WO PCT/GB2000/002686 patent/WO2001004460A1/en active Application Filing
- 2000-07-13 AU AU61683/00A patent/AU6168300A/en not_active Abandoned
-
2002
- 2002-01-11 NO NO20020159A patent/NO323714B1/no not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2352042A (en) | 2001-01-17 |
NO20020159L (no) | 2002-03-08 |
AU6168300A (en) | 2001-01-30 |
NO20020159D0 (no) | 2002-01-11 |
GB2352042B (en) | 2002-04-03 |
WO2001004460A1 (en) | 2001-01-18 |
GB9916353D0 (en) | 1999-09-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO323714B1 (no) | Anordning og fremgangsmate for maling og overforing av bronndata ved bruk av fluidtransportable male- og datalagringskapsler | |
Giese et al. | Monitoring at the CO2 SINK site: A concept integrating geophysics, geochemistry and microbiology | |
US20110257887A1 (en) | Utilization of tracers in hydrocarbon wells | |
US20190353630A1 (en) | System for remote groundwater monitoring | |
NO20120833A1 (no) | Maleanordninger med minneetiketter samt fremgangsmater for disse. | |
NO342382B1 (no) | Fremgangsmåte for logging av jordformasjoner under boring av et brønnborehull | |
Schloemer et al. | A review of continuous soil gas monitoring related to CCS–Technical advances and lessons learned | |
AU2021201116A1 (en) | Improvements to downhole surveying and core sample orientation systems, devices and methods | |
ES2792981T3 (es) | Métodos y aparato para diagrafía de pozo de sondeo | |
NO323031B1 (no) | Fremgangsmåte og apparat for å bestemme et bevegelig verktøys posisjon i et brønnrør | |
WO2010109340A2 (en) | Method, apparatus and system for a supervisory system for carbon sequestration | |
NO344292B1 (no) | Fremgangsmåte og apparatur for ioneselektiv seleksjon av fluider nede i brønnhullet | |
RU2012148756A (ru) | Оценка параметров породы с использованием установленных в долоте источника радиации и детектора гамма-излучения | |
BR112015010634B1 (pt) | Aparelho e método para estimativa de propriedade de formação terrestre | |
JP2014238004A (ja) | カーボンナノチューブfetを使用するダウンホール検知システム | |
US9528369B2 (en) | Production logging tool and method for analyzing a produced fluid | |
CA2653466A1 (en) | Core orientation system | |
BRPI1104036A2 (pt) | Ferramenta complexa para monitoramento de poço | |
CN110501471A (zh) | 用于远程地下水监测的系统 | |
US8538701B2 (en) | Fluid conductivity measurement tool and methods | |
MX2011008618A (es) | Sistema de orientación de perforacion de cilindro. | |
MacDonald et al. | On methods for in‐well nitrate monitoring using optical sensors | |
AU2017201319B2 (en) | Device and method for corrosion detection and formation evaluation using integrated computational elements | |
WO2013044296A1 (en) | A heat flow exploration probe | |
Fischer et al. | IODP Expedition 327 and Atlantis Expedition AT 18-07: observatories and experiments on the eastern flank of the Juan de Fuca Ridge |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |