NO326437B1 - Fremgangsmate og system for akustisk bronntelemetri - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører generelt undergrunns brønnanordninger, og i en utførelse som her er beskrevet, tilveiebringer mer bestemt et forbedret akustisk transmisjonssystem ved bruk ved anvendelser i undergrunnsbrønner.

Ved undergrunns brønnkompletteringer, av både overflatetypen og undervannstypen, blir en metallrørstruktur, så som et produksjonsrør, typisk båret av en passende metallhengerstruktur, og den forløper derfra nedover gjennom brønnhullspartiet av komplette-ringen, hvilket vanligvis er foret med en metallforingsrørstruktur. Det er ofte ønskelig å overvåke status til forskjellige nedihulls brønnparametere, så som for eksempel, men ikke som en begrensning, temperaturer og trykk inne i produksjonsrøret og utenfor pro-duksjonsrøret i et ringrom som er avgrenset mellom produksjonsrøret og foringsrøret. Mange ganger er de ønskede lokaliseringer for å sanse disse brønnparametrene tusener av fot nedi hullet. Signaler som viser de sansede brønnparameterne må således følgelig sendes oppover gjennom produksjonsrøret over store avstander gjennom brønnhullet (og ved en undervanns anvendelse et langt undervannsstigerør) til en forhåndsbestemt signalmottakende lokalisering.

Forskjellige teknikker har tidligere blitt foreslått for å generere og sende disse brønnpa-rametersignalene. En slik teknikk har vært å sende akustiske signaler oppover gjennom metallveggpartier av produksjonsrørstrukturen nede i hullet, og deretter til den signalmottakende lokaliseringen, via veggpartiet i det gjenværende av produksjonsrørstruktu-ren, for konvertering til for eksempel digitale eller analoge elektriske signaler.

En annen variant fremgår av EP-A2 0919697 som omtaler en fremgangsmåte og et system for brønntelemetri i en bore- eller produksjonsbrønn. Her skjer dels akustisk og dels elektromagnetisk signaltransmisjon langs brønnen via akustiske/elektriske eller elektrisk/akustiske omformere.

Et vesentlig hinder for vellykket bruk av denne akustisk baserte signaltransmisjonstek-nikken har vært den nødvendige tilstedeværelse av en metallhengerstruktur som metall-produksjonsrørstrukturen bæres i. Ved en undervanns anvendelse er denne metallheng-erstrukturen typisk en rillet hengersammenstilling, og ved en overflateanvendelse er det typisk en holdekilestruktur. I begge tilfeller, på grunn av metall-mot-metallkontakten mellom hengerstrukturen og produksjonsrøret, oppløser eller sprer hengerstrukturen hovedsakelig et akustisk signal som når den via et nedihulls parti av produksjonsrørets vegg.

Det akustiske signalet som når produksjonsrørets veggseksjon opphulls for hengerstrukturen, blir følgelig betydelig svekket. I tilfellet av anvendelse i en undervannsbrønn, kan det være at dette svekkede signalet deretter må bevege seg tusener av fot oppover gjennom produksjonsrørets vegg over hengerstrukturen for å nå den signalmottakende lokaliseringen. Den akustiske transmisjonen av nedihulls brønnparametersignaler gjennom produksjonsrøret til en signalmottakende lokalisering opphulls for brønnkomplette-ringshengerstrukturen har følgelig vist seg å være vanskelig, og i mange anvendelser umulig, å implementere. Det finnes følgelig et behov for et forbedret akustisk basert signaltransmisjonssystem i en brønnkomplettering. Det finnes i tillegg et behov for å sende akustiske signaler nedover forbi hengerstrukturen, til en nedihulls lokalisering, for å aktuere innretninger og rekonfigurere akustiske transmisjonsinnretninger for bedre kommunikasj oner.

I samsvar med et første aspekt fremskaffer den foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for akustisk brønntelemetri til bruk i en undergrunns brønnkomplettering med et brønnhull som en nedre seksjon av en produksjonsrørstruktur forløper gjennom, nedover fra en brønnstruktur som er i inngrep med produksjonsrørstrukturen og som bestemmer en hovedsakelig ytre akustisk energioppløsningsbane ved forbindelsen mellom den nedre produksjonsrørstruktur og en øvre produksjonsrørstrukturseksjon som er anordnet over brønnstrukturen, kjennetegnet ved at fremgangsmåten omfatter trinn for: akustisk sending av et nedihulls brønnparametersignal oppover gjennom den nedre pro-duksjonsrørstrukturseksjonen mot brønnstrukturen; konvertering av det akustisk sendte signalet til et ikke-akustisk signal ved en produksjonsrørstrukturlokalisering nedenfor brønnstrukturen, den akustiske til ikke- akustiske konverteringen utføres i en signalkonverter som er fast sammenkoblet som en del av produksjonsrørstrukturen; og sending av det konverterte signalet oppover forbi brønnstrukturen langs en signalbane som fører til en signalmottakende lokalisering.

I et ytterligere aspekt gjelder den foreliggende oppfinnelse et system for akustisk for akustisk brønntelemetri til bruk i en undergrunns brønnkomplettering som omfatter: et brønnhull som forløper inn i jorden; en rørstruktur som forløper inn i bunnhuUet; og en akustisk energioppløsende brønnstruktur som er i inngrep med rørstrukturen, med et øvre parti av rørstrukturen forløpende oppover fra brønnstrukturen, og et nedre parti av produksjonsrørstrukturen forløpende nedover fra brønnstrukturen og gjennom brønnhul-let, kjennetegnet ved at systemet omfatter: en signaltransmisjonsanordning som er funksjonsdyktig til å sende et akustisk signal oppover gjennom den nedre produksjonsrør-strukturseksjon mot brønnstrukturen fra en nedihulls lokalisering, konvertere det akustiske signalet til et ikke-akustisk signal ved anvendelse av en signalkonverter fast sammenkoblet som en del av produksjonsrørstrukturen ved en lokalisering på den nedre produksjonsrørstrukturseksjonen nedenfor brønnstrukturen, og sende det konverterte, ikke-akustiske signalet fra en utgangsseksjon i signaltransmisjonsanordningen, og en signalbanestruktur som er innkoblet mellom utgangsseksjonen og en signalmottakende lokalisering som er anordnet ovenfor brønnstrukturen.

Sagt på annen måte er det ved utførelse av prinsippene ifølge den foreliggende oppfinnelse, i samsvar med en utførelse av denne, tilveiebrakt en undergrunns brønnkomplet-tering som omfatter et brønnhull som forløper inn i grunnen, en rørstruktur som forløper inn i brønnhullet, og en akustisk energioppløsende brønnstruktur, typisk en hengerstruktur, som er i inngrep med rørstrukturen, med et øvre parti av rørstrukturen som strekker seg oppover fra hengerstrukturen, og et nedre parti av rørstrukturen som strekker seg nedover fra hengerstrukturen og gjennom brønnhullet.

Brønnkompletteringen, som kan være en undervannskomplettering eller en overflatebasert komplettering, omfatter videre et spesielt designet signaltransmisjonssystem som er funksjonsdyktig til å sende et akustisk signal, typisk et nedihulls brønnparametersignal, oppover gjennom den nedre produksjonsrørstrukturseksjonen mot hengerstrukturen fra en nedihulls lokalisering, konvertere det akustiske signalet til et ikke-akustisk signal ved en lokalisering på den nedre produksjonsrørstrukturseksjonen nedenfor hengerstrukturen, og sende det konverterte, ikke-akustiske signalet fra en utgangsseksjon i signaltransmisjonssystemet gjennom en signalbanestruktur som er innkoblet mellom utgangsseksjonen og en signalmottakende lokalisering som er anordnet over hengerstrukturen. Siden det initialt akustiske nedihulls brønnparametersignalet konverteres til et ikke-akustisk signal nedenfor hengerstrukturen, svekker hengerstrukturens hovedsakelig akustiske oppløsningsegenskap ikke i vesentlig grad det signalet som til slutt når den signalmottakende lokaliseringen.

I en vist utførelse inkluderer et signaltransmisjonsanordningsparti i det samlede signaltransmisjonssystem en nedre transceiverstruktur som er innsatt i den nedre produksjons-rørstrukturseksjonen nedenfor hengeren og som er funksjonsdyktig til akustisk å sende det forhåndsbestemte brønnparametersignalet oppover gjennom den nedre produksjons-rørrstrukturseksjonen mot hengerstrukturen, og en øvre transceiverstruktur, som har et transceiverparti og et signalkonverteringsparti, anordnet i det nedre produksjonrørstruk-turpartiet mellom hengerstrukturen og den nedre transceiverstrukturen. Den øvre transceiverstrukturen er typisk av en rørformet konfigurasjon, og har en aksial boring med en diameter som hovedsakelig er lik den aksiale boringen for den nedre produksjonsrør-strukturseksjonen, og mottar det akustiske signalet, konverterer det til en ikke-akustisk form, og avgir det konverterte signalet til signalbanestrukturen. Det konverterte signalet kan for eksempel, men ikke på noen måte som en begrensning, være et digitalt eller analogt elektrisk signal, et fotoelektrisk signal, eller et elektromagnetisk signal.

I en versjon av brønnkompletteringen inkluderer signalbanen en signalkabelstruktur som forløper gjennom hengerstrukturen og er ført oppover langs den øvre produksjons-rørstrukturseksjonen og gjennom og/eller rundt forskjellige brønnkomponenter som er montert i den øvre produksjonsrørstrukturseksjonen. I en annen versjon av brønnkomp-letteringen forløper signalbanestrukturen utvendig rundt hengerstrukturen, og inkluderer typisk et parti av grunnen tilstøtende den øvre transceiverstrukturen. I denne versjonen, inkorporert i en undervanns utførelse av brønnkompletteringen, utgir den øvre transceiverstrukturen elektromagnetiske bølgesignåler som forplanter seg gjennom bunnen og mottas av en sender som er anordnet på havbunnen og har en utgangskabel for å sende det mottatte signalet oppover gjennom vannet til den signalmottakende lokaliseringen.

Signaltransmisjonssystemet er fortrinnsvis også i stand til å sende kontrollsignaler nedover, via signalbanestrukturen og produksjonsrørstrukturen, til den nedre transceiverstrukturen for å modifisere forskjellige aspekter av signaltransmisjonssystemet, inkludert, men ikke begrenset til, endring av den forhåndsbestemte sansede nedihullsbrønn-parameteren, endring av parameterverdiområdet som er tilknyttet nedihullsbrønnpara-meteren, endring av type data som sendes av den nedre transceiverstrukturen, og endring av type data som sendes av den nedre transceiverstrukturen. I tillegg kan den nedoverrettede transmisjonen av kontrollsignaler brukes til å aktuere nedihullsaktuato-rer, så som ventiler eller pumper til å modifisere brønntestparametere.

Kort beskrivelse av tegningene:

Figur 1 er et skjematisk tverrsnittsriss gjennom et parti av en typisk undervanns under-jordisk brønnkomplettering hvor det er inkorporert et spesialdesignet akustisk transmisjonssystem som gir prinsippene ifølge den foreliggende oppfinnelse konkret form; Figur 2 er en forstørring av et parti av brønnkompletteringen på figur 1; Figur 3 er et skjematisk tverrsnittsriss av et parti av en første alternativ utførelse av brønnkompletteringen på figur 1; Figur 4 er et skjematisk tverrsnittsriss av et parti av en annen alternativ utførelse av brønnkompletteringen på figur 1; Figur 5 er et skjematisk tverrsnittsriss av et parti av en tredje alternativ utførelse av brønnkompletteringen på figur 1; og Figur 6 er et skjematisk delvis tverrsnittsriss, delvis sideriss, av en ikke-undervanns-versjon av undergrunns brønnkompletteringen på figur 1. Figur 1 og 2 viser typisk og skjematisk langsgående partier av en undervanns undergrunns brønnkomplettering 10 som gir prinsippene ifølge den foreliggende oppfinnelse konkret form. I den følgende beskrivelse av brønnkompletteringen 10 og andre anord-ninger og fremgangsmåter som her er beskrevet, brukes retningsuttrykk, så som "ovenfor", "nedenfor", "øvre", "nedre", osv., kun fordi det er praktisk ved henvisning til de ledsagende tegningene. I tillegg skal det forstås at de forskjellige utførelsene av den foreliggende oppfinnelse som her er beskrevet, kan brukes i forskjellige orienteringer, så som skråstilt, opp-ned, horisontal, vertikal, osv., og i forskjellige konfigurasjoner, uten å avvike fra prinsippene ved den foreliggende oppfinnelse.

Med henvisning til figur 1 og 2, inkluderer brønnkompletteringen 10 et typisk vertikalt brønnhull 12 som strekker seg nedover fra havbunnen 14, inn i den underliggende grunnen 16, idet brønnhullet 12 er foret med et rørformet metallforingsrør 18 som strekker seg nedover fra havbunnen 14. En metallforingsrørstruktur 20 med mindre diameter forløper sentralt gjennom foringsrøret 18 og danner sammen med dette et ringrom 22 som i sideretningen omskriver produksjonsrøret 20. Som vist har produksjonsrøret 20 en øvre seksjon som forløper oppover fra havbunnen 14, sekvensielt gjennom en undervanns brønnhode/utblåsingssikringsstruktur 24 og et rørformet stigerør 26 som forløper oppover fra strukturen 24, gjennom vannet 28, til et riggdekk 30.

I seksjonen av produksjonsrøret 20 over havbunnen 14, og av konvensjonell konstruk-sjon, er (fra bunn til topp, sett på figur 1 og 2) det operativt montert en rørformet slettkobling 32 med langsgående åpninger, et undervanns testtre 34, og en elektrohydraulisk modul 36, idet strukturene 32 og 34 er anordnet inne i brønnhodet/BOP-strukturen 24 ("blow out preventer" - utblåsingssikring), og strukturen 36 som befinner seg i stigerø-ret 26 ovenfor brønnhodet/BOP-en 24. Inne i brønnhodet/BOP-en 24 er det anordnet konvensjonelle et avstenger- og kutteventilsett 38,40 som respektivt står motsatt slettkoblingen 32 og en seksjon av produksjonsrøret 20 mellom testtreet 34 og den elektrohydrauliske modulen 36.

Ved havbunnsnivå nedenfor slettkoblingen 32 er det operativt anordnet en konvensjonell rillet produksjonsrørhengerstruktur 42 av metall som inkluderer et hengerelement 44 av metall som er forankret til produksjonsrøret 20, og en slitasjeforingsstruktur 46 av metall som komplementært er i inngrep med hengerelementet 44 av metall. På en måte som her i det etterfølgende vil bli beskrevet, sanses nedihulls brønnparametere, så som, men ikke begrenset til, trykk og temperaturer inne i produksjonsrøret 20 og ringrommet 22, og akustiske signaler som angir de sansede nedihulls brønnparametere blir responsivt sendt oppover gjennom metallveggen i nedihullsseksjonen i produksjonsrøret 20.

Konvensjonelle forsøk på å bruke akustiske brønnparameterindikerende signaler som sendes gjennom produksjonsrøret, og tilslutt mottas ved en opphulls signalkonverter-ingsstasjon, har typisk blitt forstyrret av tilstedeværelsen av hengerstrukturen 42, som, på grunn av sin metall-mot-metallkontakt med produksjonsrøret 20, hovedsakelig opp-løser et akustisk signal som beveger seg gjennom produksjonsrøret oppover gjennom hengerstrukturen. Enkelt angitt har det dempede akustiske signalet som forlater hengerstrukturen via produksjonsrørseksjonen ovenfor hengerstrukturen en tilbøyelighet til å være for svak til å være nyttig.

For å overvinne dette problemet inkorporerer den foreliggende oppfinnelse i brønn-kompletteringen et spesialdesignet akustisk basert signaltransmisjonssystem, som, slik som det nå vil bli beskrevet, genererer akustiske brønnparametersignaler i brønnhullet nedenfor hengerstrukturen 42, sender de akustiske signaler oppover gjennom produk-sjonsrøret 20 til et konverteringspunkt i dette nedihulls for hengerens struktur 42, hvor de akustiske signalene konverteres til en ikke-akustisk form, og sender deretter de konverterte signalene til en signalmottakende lokalisering opphulls hengerstrukturen 42. På denne måte blir kvaliteten og styrken av brønnparametersignalene som til slutt når den signalmottakende lokalisering, ikke negativt påvirket av de uønskede akustiske dempe-egenskapene til hengerstrukturen 42.

Med fortsatt henvisning til figur 1 og 2, inkluderer det akustiske transmisjonssystem en første akustisk transceiverstruktur 48 (se figur 1) som er av en egnet konvensjonell kon-struksjon og typisk er innfestet til den nedre enden av produksjonsrøret 20 inne i det for-ede brønnhullet 12. Transceiver- eller brønnverktøystrukturen 48 funksjonerer, slik at den overvåker i det minste en nedihulls brønnparameter og responsivt sender et akustisk signal, som viser verdien av den sansede parameteren, oppover gjennom metallveggen i produksjonsrøret 20, mot hengerstrukturen 42.

Det akustiske transmisjonssystemet inkluderer også en andre akustisk transceiverstruktur 50 som er innfestet in-line i produksjonsrøret 20 ovenfor transceiveren 48 og noe nedenfor hengerstrukturen 40. I et forenklet opplinksystem kan den andre transceiverstrukturen bestå av en egnet akustisk bølgemålesensor, og en signalforsterker, og en passende innpakningsstruktur. Den akustiske målesensoren vil konvertere de akustiske signalene til ikke-akustiske signaler, fortrinnsvis elektriske signaler. De elektriske signalene kan forsterkes og transporteres til overflaten av signalforsterkeren. Utstyr ved overflaten vil dekode signalene for å fremskaffe nedihulls brønnparameterne. Transceiverstrukturen 50 som skjematisk er vist på figur 1 og 2, inkluderer typisk en akustisk transceiver 52 og en tilknyttet signalkonverterseksjon 54. Transceiveren 52 har typisk en resonansstakkonstruksjon som ligner transceiverkonstruksjonen som er vist i US patent 6.137.747, som herved inkorporeres heri ved referanse. En sentral sirkulær boring 56, som har en diameter som er hovedsakelig identisk med boringen i det indre av produksjonsrøret 20, forløper aksialt gjennom den akustiske transceiverstrukturen 50 mellom dens øvre og nedre ende. En passende konvensjonell akustisk signalforsterker 58 (se figur 1) er typisk montert i produksjonsrøret 20 mellom den første og andre akustiske transceiverstrukturen 48, 50.

Under operasjon av det akustiske transmisjonssystemet sendes minst ett sanset brønnpa-rametersignal, i akustisk form, oppover fra den første akustiske transceiverstrukturen 48, gjennom metallveggen i produksjonsrøret 20, til forsterkeren 58, som i sin tur sender et korresponderende akustisk signal gjennom produksjonsrørets vegg til transceiverpartiet 52 i den øvre akustiske transceiverstrukturen 50.

Ifølge et viktig aspekt ved den foreliggende oppfinnelse, mottar signalkonverterseksjo-nen 54 i den øvre transceiverstrukturen 50, som er anordnet nedenfor hengerstrukturen 42, disse akustiske signalene og konverterer dem til ikke-akustiske signaler, så som for eksempel digitale elektriske signaler, analoge elektriske signaler eller fotoelektriske signaler. Disse konverterte, ikke-akustiske signalene blir deretter sendt til en fjerntlig-gende signalmottakende lokalisering (ikke vist) som for eksempel er anordnet på riggen (offshore) eller på brønnstedet (på land). Som vist på figur 1 og 2, sendes disse konverterte ikke-akustiske signalene oppover fra signalkonverterpartiet 54 i den øvre transceiverstrukturen 50 til den signalmottakende lokaliseringen via en signaltransmisjonska-belstruktur 60. Fordi akustiske signaler ikke føres oppover gjennom hengerstrukturen 42 (hvilken, slik som her tidligere drøftet, er en struktur som ellers i stor grad ville opp-løse produksjonsrørbårede akustiske signaler som føres oppover gjennom den), svekker hengerstrukturen 42 ikke vesentlig brønnparametersignaler og audiosignaler som til slutt når den signalmottakende lokaliseringen.

Fra sin forbindelse til signalkonverterpartiet 54 passerer kabelen 60 sekvensielt oppover gjennom hengerelementet 44, oppover gjennom en vertikal sideveggåpning i den rørfor-mede slettkoblingen 32 med åpninger, oppover rundt utsiden av undervannstesttreet 34, og oppover langs utsiden av en tilstøtende seksjon av produksjonsrøret 20, til et kabel-forbindelsesparti 62 på den elektrohydrauliske modul 36. Fra den elektrohydrauliske modulen 36 ledes de konverterte signalene til den signalmottakende lokaliseringen via elektrohydraulisk kabling 64 som er viklet rundt et øvre endeparti av produksjonsrøret 20 og er operativt forbundet til en elektrohydraulisk spole 66 (se figur 1) som er anordnet på riggen. Fra spolen 66 ledes de konverterte signalene til den signalmottakende lokaliseringen via en skjematisk vist elektrisk ledningsforbindelse 68 som er tilkoblet til spolen 66. Således, når det gjelder den akustiske nedihulls brønnparameter og audiosig-nalene, er det en akustisk signaltransmisjonsbane som er anordnet nedenfor hengerstrukturen 42, og en ikke-akustisk signalbane som forløper oppover forbi hengerstrukturen 42 og danner i det minste et parti av den gjenværende signalbanen som er ført til signalmottakerlokaliseringen.

Selv om denne ikke-akustiske signaltransmisjonsbanen her har blitt typisk vist som en kablet bane, som forløper helt til overflaten og fører elektriske eller fotoelektriske konverterte signaler, kan andre typer av ikke-akustiske signaltansmisjonsbaner alternativt anordnes ovenfor hengerstrukturen eller et annet opphav til hovedsakelig demping av akustisk signalstyrke gjennom produksjonsrøret. For eksempel, som det her vil bli drøf-tet i det følgende, kan denne ikke-akustiske signaltransmisjonsbanen som forløper over hengerstrukturen inkludere en elektromagnetisk bane som kommer fra signalkonverteren 54. Alternativt, så snart den konverterte ikke-akustiske signalbanen oppover passerer hengerstrukturen 42, kan det ikke-akustiske signal rekonverteres til akustisk form og sendes gjennom et øvre parti av produksjonsrøret 20 (som vist med den stiplede pil "A" på figur 2) til overflaten.

Siden signaltransmisjonskomponentene 48, 50 begge er transceiverstrukturer, er de

selvsagt i stand til både å sende og motta signaler. I den brønnkompletteringen 10 som typisk er vist på figur 1 og 2, kan forskjellige kontrollsignaler også sendes (fra den signalmottakende lokaliseringen) gjennom den samlede viste signalbanen nedover i hullet

til den nedre transceiverstrukturen 48. Disse kontrollsignalene blir sekvensielt sendt i ikke-akustisk form gjennom kablingen 62, 60 gjennom hengerelementet 44, og deretter konvertert til akustisk form av signalkonverteren 54 og akustisk sendt nedover gjennom produksjonsrørets vegg, via forsterkeren 58, til den nedre transceiverstrukturen 48. Kontrollsignalene som sendes på denne måten til transceiverstrukturen 48, kan brukes på et mangfold av måter, inkludert for eksempel, men ikke som en begrensning, i den nedre transceiverstrukturen å endre den eller de sansede nedihulls brønnparameterne, området for den eller de sansede parameterverdiene, transmisjonsfrekvensen eller typen av data som sendes.

Det representative signaltransmisjonssystemet som nettopp er beskrevet, kan inkorporeres i et mangfold av brønnkompletteringer som har konfigurasjoner som er forskjellig fra de som er vist på figur 1 og 2. For eksempel har undervanns brønnkompletteringsut-førelsen 10a, som er vist på figur 3, ikke en elektrohydraulisk modul, så som den elektrohydrauliske modulen 34 som er vist på figur 2. Ovenfor undervannstesttreet 34 er følgelig kabelen 60 viklet rundt produksjonsrøret 20 og strukket til overflaten for å føres til den signalmottakende lokaliseringen.

Undervanns brønnkompletteringsutførelsen 10b som er vist på figur 4, tilsvarer den som er vist på figur 3, med det unntak at undervannstesttreet 34 har et innebygd elektrisk gjennomføirngsparti 70 som partier av kabelen 60 ovenfor og nedenfor gjennomfø-ringspartiet 70 er operativt forbundet til.

Som her tidligere nevnt, er den konverterte signalbanen, som i sin virkning omgår den uønskede akustiske dempingen i hengerstrukturen 42, ikke begrenset til en fullstendig eller delvis elektrisk eller fotoelektrisk karakter. For eksempel, i undervanns brønn-kompletteringsutførelsen 10c som er vist på figur 5, virker signalkonverterpartiet 54 i den øvre transceiverstrukturen 50 slik at den konverterer sine mottatte akustiske signaler til elektromagnetiske bølger 72 som sendes gjennom grunnen 16 til en egnet transceiverstruktur 74 som er lokalisert på havbunnen 14 og er tilkoblet en kabelstruktur 76 som forløper oppover gjennom vannet 28 til den signalmottakende lokaliseringen. Ved mot-tak av de elektromagnetiske signalene 72 konverterer transceiverstrukturen 74 dem til egnet elektrisk form for oppoverrettet transmisjon gjennom kabelstrukturen 76. Signaler kan selvsagt også sendes nedover gjennom denne samlede transmisjonsbanen til den øvre transceiverstrukturen 50 for transmisjon derfra til den nedre transceiverstrukturen 48.

Signaltransmisjonssystemet ifølge den foreliggende oppfinnelse kan også inkorporeres i en langbasert brønnkomplettering, så som brønnkompletteringsutførelsen 10d som skjematisk er vist på figur 6. I denne brønnkompletteringen, hvor et riggdekk 78 er anordnet over jordens overflate 80, og produksjonsrøret 20 strekker seg oppover fra den rørformede slettkoblingen 32, med åpninger til skjematisk vist overflateutstyr 82, er den akustisk dempende hengerstrukturen bestemt av metallholdekiler 84 som er i inngrep med slettkoblingen 32. I brønnkompletteringen 10d er det parti av kabelen 60 som i retning oppover går ut av slettkoblingen 32, passende ført til den signalmottakende lokalisering.

Det skal klart forstås at den foregående detaljerte beskrivelse kun er gitt som en illustra-sjon og eksempel, idet den foreliggende oppfinnelses ide og ramme kun er begrenset av de vedføyde patentkravene.

Claims (44)

1. Fremgangsmåte for akustisk brønntelemetri til bruk i en undergrunns brønnkomplette-ring (10) med et brønnhull (12) som en nedre seksjon av en produksjonsrørstruktur (20) forløper gjennom, nedover fra en brønnstruktur som er i inngrep med produksjons-rørstrukturen (20) og som bestemmer en hovedsakelig ytre akustisk energioppløsnings-bane ved forbindelsen mellom den nedre produksjonsrørstruktur og en øvre produk-sjonsrørstrukturseksjon som er anordnet over brønnstrukturen, karakterisert ved at fremgangsmåten omfatter trinn for: akustisk sending av et nedihulls brønnparametersignal oppover gjennom den nedre pro-duksjonsrørstrukturseksjonen mot brønnstrukturen; konvertering av det akustisk sendte signalet til et ikke-akustisk signal ved en produk-sjonsrørstrukturlokalisering nedenfor brønnstrukturen, den akustiske til ikke- akustiske konverteringen utføres i en signalkonverter (54) som er fast sammenkoblet som en del av produksjonsrørstrukturen (20); og sending av det konverterte signalet oppover forbi brønnstrukturen langs en signalbane som fører til en signalmottakende lokalisering.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at: trinnet med akustisk sending inkluderer trinn for: forbindelse av en første nedihulls transceiverstruktur (48) til den nedre produksjonsrør-strukturseksj onen, forbindelse av en andre nedihulls transceiverstruktur (50) til den nedre produksjonsrør-strukturseksjonen mellom brønnstrukturen og den første nedihulls transceiverstrukturen (48), den andre nedihulls transceiverstrukturen (50) innbefatter et transceiverparti og et signalkonverterparti, og sending av akustiske signaler fra den første nedihulls transceiverstrukturen (48) gjennom den nedre produksjonsrørstrukturseksjonen til transceiverparti et i den andre nedi-hulls transceiverstrukturenen (50), og konverteringstrinnet utføres ved bruk av signalkonverterpartiet (54) i den andre nedi-hulls transceiverstrukturen (50).

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at: konverteringstrinnet utføres ved konvertering av det akustisk sendte signalet til et elektrisk signal.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at: konverteringstrinnet utføres ved konvertering av det akustisk sendte signalet til et digitalt elektrisk signal.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at: konverteringstrinnet utføres ved konvertering av det akustisk sendte signalet til et analogt elektrisk signal.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at: konverteringstrinnet utføres ved konvertering av det akustisk sendte signalet til et elektromagnetisk bølgesignal.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at: konverteringstrinnet utføres ved konvertering av det akustisk sendte signalet til et fotoelektrisk signal.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at: trinnet med sending av det konverterte signal utføres ved å lede det konverterte signalet oppover gjennom brønnstrukturen.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at: ledetrinnet inkluderer et trinn med å strekke en signalkabelstruktur (60) oppover gjennom brønnstrukturen.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at: brønnstrukturen er en hengerstruktur (42).

11. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at: trinnet med sending av det konverterte signalet utføres ved å lede det konverterte signalet oppover rundt brønnstrukturen.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at fremgangsmåten videre omfatter trinn for: sending av et kontrollsignal nedover gjennom signalbanen til den første nedihulls transceiverstrukturen (48).

13. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at: nedihulls brønnparametersignalet er tilknyttet en forhåndsbestemt nedihulls brønnpara-meter, og fremgangsmåten videre omfatter et trinn med å bruke kontrollsignalet til å endre den forhåndsbestemte nedihulls brønnparameteren.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at fremgangsmåten videre omfatter trinn for: bruk av kontrollsignalet til å endre parameterverdiområdet som er tilknyttet nedihulls brønnparametersignalet.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at fremgangsmåten videre omfatter trinn for: bruk av kontrollsignalet til å endre transmisjonsfrekvensen for den første nedihulls transceiverstrukturen (48).

16. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at fremgangsmåten videre omfatter trinn for: bruk av kontrollsignalet til å endre typen av data som sendes av den første nedihulls transceiverstrukturen (48).

17. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at: trinnet med sending av akustiske signaler fra den første nedihulls transceiveren (48) gjennom den nedre produksjonsrørstrukturseksjon til transceiverpartiet i den andre nedi-hulls transceiveren (50) utføres ved bruk av minst en signalforsterker som holdes av den nedre produksjonsrørstrukturseksjon mellom den første og andre transceiverstrukturen.

18. System for akustisk for akustisk brønntelemetri til bruk i en undergrunns brønnkomplet-tering som omfatter: et brønnhull (12) som forløper inn i jorden; en rørstruktur (20) som forløper inn i bunnhullet; og en akustisk energioppløsende brønnstruktur (42,44) som er i inngrep med rørstrukturen (20), med et øvre parti av rørstrukturen (20) forløpende oppover fra brønnstrukturen, og et nedre parti av produksjonsrørstrukturen forløpende nedover fra brønnstrukturen og gjennom brønnhullet, karakterisert ved at systemet omfatter: en signaltransmisjonsanordning som er funksjonsdyktig til å sende et akustisk signal oppover gjennom den nedre produksjonsrørstrukturseksjon mot brønnstrukturen fra en nedi-hulls lokalisering, konvertere det akustiske signalet til et ikke-akustisk signal ved anvendelse av en signalkonverter (54) fast sammenkoblet som en del av produksjons-rørstrukturen (20) ved en lokalisering på den nedre produksjonsrørstrukturseksjonen nedenfor brønnstrukturen, og sende det konverterte, ikke-akustiske signalet fra en utgangsseksjon i signaltransmisjonsanordningen, og en signalbanestruktur som er innkoblet mellom utgangsseksjonen og en signalmottakende lokalisering som er anordnet ovenfor brønnstrukturen (42,44).

19. System ifølge krav 18, karakterisert ved at: den akustiske energioppløsende brønnstrukturen er en hengerstruktur (42).

20. System ifølge krav 19, karakterisert ved at: brønnkompletteringen er en undervanns brønnkomplettering, og hengerstrukturen er en rillet hengerstruktur (44).

21. System ifølge krav 19, karakterisert ved at: brønnkompletteringen er en overflatebasert brønnkomplettering, og hengerstrukturen er en holdekilestruktur (84).

22. System ifølge krav 18, karakterisert ved at signaltransmisjonsanordningen inkluderer en øvre og nedre transceiverstrukturer (50,48) med en i lengderetningen innbyrdes avstand, som holdes av den nedre produk-sj onsrørstrukturseksj on.

23. System ifølge krav 22, karakterisert ved at: den øvre transceiverstruktur (50) inkluderer et signalkonverteringsparti (54) som er funksjonsdyktig til å utgi det konverterte, ikke-akustiske signalet til signalbanestrukturen.

24. System ifølge krav 22, karakterisert ved at: det akustiske signalet genereres av den nedre transceiverstruktur (48), og viser en forhåndsbestemt sanset brønnparameter.

25. System ifølge krav 24, karakterisert ved at: signaltransmisjonssystemet, via signalbanestrukturen, er videre funksjonsdyktig til å sende et kontrollsignal nedover gjennom den nedre produksjonsrørstrukturseksjonen.

26. System ifølge krav 25, karakterisert ved at: signaltransmisjonssystemet er videre funksjonsdyktig til å bruke kontrollsignalet til å endre den forhåndsbestemte sansede nedihulls brønnparameteren.

27. System ifølge krav 25, karakterisert ved at: signaltransmisjonssystemet videre er funksjonsdyktig til å bruke kontrollsignalet til å endre parameterverdiområdet som er tilknyttet nedihulls brønnparameteren.

28. System ifølge krav 25, karakterisert ved at: signaltransmisjonssystemet videre er funksjonsdyktig til å bruke kontrollsignalet til å endre typen av data som sendes av den nedre transceiverstruktur (48).

29. System ifølge krav 22, karakterisert ved at systemet videre omfatter: minst en signalforsterker som holdes av den nedre produksjonsrørstrukturseksjon mellom den øvre transceiverstrukturen (50) og den nedre transceiverstrukturen (48).

30. System ifølge krav 18, karakterisert ved at: signaltransmisjonssystemet er funksjonsdyktig til å konvertere det akustiske signalet til et elektrisk signal.

31. System ifølge krav 30, karakterisert ved at: signaltransmisjonssystemet er funksjonsdyktig til å konvertere det akustiske signalet til et digitalt elektrisk signal.

32. System ifølge krav 30, karakterisert ved at: signaltransmisjonssystemet er funksjonsdyktig til å konvertere det akustiske signalet til et analogt elektrisk signal.

33. System ifølge krav 18, karakterisert ved at: signaltransmisjonssystemet er funksjonsdyktig til å konvertere det akustiske signalet til et elektromagnetisk bølgesignal.

34. System ifølge krav 18, karakterisert ved at: signaltransmisjonssystemet er funksjonsdyktig til å konvertere det akustiske signalet til et fotoelektrisk signal.

35. System ifølge krav 18, karakterisert ved at: signalbanestrukturen forløper gjennom brønnstrukturen.

36. System ifølge krav 18, karakterisert ved at: signalbanestrukturen inkluderer en signalkabelstruktur (60) som forløper gjennom brønnstrukturen.

37. System ifølge krav 18, karakterisert ved at: signalbanestrukturen inkluderer en signalkabelstruktur (60) som forløper oppover langs det øvre produksjonsrørstnikturpartiet.

38. System ifølge krav 37, karakterisert ved at: systemet (10) inngår en undervanns brønnkomplettering som har en testtrestruktur (34) som er innsatt i den øvre produksjonsrørstrukturseksjon, og at signalkabelstrukturen for-løper utvendig rundt testtrestrukturen (34).

39. System ifølge krav 37, karakterisert ved at: systemet videre omfatter en elektrohydraulisk modul (36) som er innsatt i den øvre pro-duksjonsrørstrukturseksjon, og signalkabelstrukturen forløper innvendig gjennom den elektrohydrauliske modul (36).

40. System ifølge krav 37, karakterisert ved at: systemet videre omfatter en elektrohydraulisk modul (36) som er innsatt i den øvre pro-duksjonsrørstrukturseksjon, og signalkabelstrukturen forløper utvendig rundt den elektrohydrauliske modulen (36).

41. System ifølge krav 37, karakterisert ved at: brønnstrukturen er en hengerstruktur (44), og signalkabelstrukturen forløper oppover gjennom et veggparti i produksjonsrørstrukturen (20) ved hengerstrukturlokaliseringen.

42. System ifølge krav 41, karakterisert ved at: veggpartiet er et veggparti i en slettkobling med åpninger som forløper gjennom hengerstrukturen (44).

43. System ifølge krav 18, karakterisert ved at: brønnkompletteringen (10) er en undervanns brønnkomplettering, signaltransmisjonssystemet er funksjonsdyktig til å konvertere det akustiske signalet til et elektromagnetisk bølgesignal som sendes inn i og gjennom et tilstøtende parti av jorden, og signalbanestrukturen inkluderer det tilstøtende partiet av jorden, en senderstruktur som er posisjonert ved havbunnen og som er funksjonsdyktig til å motta det elektromagnetiske bølgesignalet, og en signalutgangskabel som forløper fra transceiveren til den signalmottakende lokaliseringen.

44. Undergrunns brønnhullskomplettering ifølge krav 22, karakterisert ved at: den øvre transceiverstrukturen (50) har en generelt rørformet konfigurasjon, er innsatt in-line med den nedre produksjonsrørstrukturseksjonen, og har en aksial boring med en diameter som hovedsakelig er identisk med den innvendige diameteren i den nedre pro-duksj onsrørstrukturseksj onen.