NO332537B1 - Fremgangsmate og nedihullsenhet for bruk i en undergrunnsbronn - Google Patents

Fremgangsmate og nedihullsenhet for bruk i en undergrunnsbronn Download PDF

Info

Publication number
NO332537B1
NO332537B1 NO20015633A NO20015633A NO332537B1 NO 332537 B1 NO332537 B1 NO 332537B1 NO 20015633 A NO20015633 A NO 20015633A NO 20015633 A NO20015633 A NO 20015633A NO 332537 B1 NO332537 B1 NO 332537B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
pressure
signature
downhole
well
gas
Prior art date
Application number
NO20015633A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20015633D0 (no
NO20015633L (no
Inventor
Vladimir Vaynshteyn
Merlin D Hansen
Wolfgang Herrmann
Kenneth R Goodman
Original Assignee
Schlumberger Holdings
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schlumberger Holdings filed Critical Schlumberger Holdings
Publication of NO20015633D0 publication Critical patent/NO20015633D0/no
Publication of NO20015633L publication Critical patent/NO20015633L/no
Publication of NO332537B1 publication Critical patent/NO332537B1/no

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00Survey of boreholes or wells
    • E21B47/12Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling
    • E21B47/14Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling using acoustic waves
    • E21B47/18Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling using acoustic waves through the well fluid, e.g. mud pressure pulse telemetry

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

Et system som kan brukes i en undergrunnsbrønn, innbefatter en nedihull- senhet og et apparat. Nedihullsenheten er innrettet for å reagere på en kommando som er kodet i en stimulus som kommuniseres ned i hullet. Apparatet er innrettet for å endre et trykk i en gass i kommunikasjon med brønnen for å generere stimulusen.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører generelt kommunisering med et nedi-hullsverktøy.
En perforeringskanon kan brukes til å danne tunneler i en undergrunnsfor-masjon med det formål å forbedre produksjonen fra formasjonen. For å gjennom-føre dette har perforeringskanonen vanligvis hulladninger som avfyres som reak-sjon på en detonasjonsbølge som forplanter seg langs en detoneringstråd. På denne måten kan perforeringskanonen senkes ned i hullet via en rørstreng (for eksempel) inntil perforeringskanonen er ved en ønsket dybde. En eller annen handling må så foretas for å få avfyringshodet nede i borehullet til å sette i gang detonasjonsbølgen for å avfyre perforeringskanonen.
En teknikk for å få tennhodet til å innlede detoneringsbølgen innebærer f.eks. å kommunisere med tennhodet via trykkendringer som forplanter seg gjennom en hydrostatisk væskesøyle som strekker seg fra et område nær tennhodet til overflaten av brønnen. På denne måten kan tennhodet være elektrisk koplet til en trykksensor eller strekklapp for å detektere endringer i trykket i væskesøylen nær tennhodet. På grunn av dette arrangementet kan derfor trykk selektivt påføres væskesøylen ved overflaten av brønnen for å kode en kommando (en avfyringskommando, for eksempel) for tennhodet, og de resulterende trykkendringer som innføres i væsken på overflaten av brønnen, forplanter seg ned i hullet til sensoren. Tennhodet kan så dekode kommandoen og utføre den riktige handling.
Den ovenfor beskrevne teknikk blir imidlertid brukt når væskesøylen strekker seg til overflaten av brønnen. Væsken kan strekke seg til overflaten i overbalanserte eller underbalanserte brønner. I overbalanserte brønner sikrer væskesøy-len på denne måten at trykket som utøves av den hydrostatiske væskesøyle nær perforeringsområdet, overskrider det trykk som utøves av formasjonen straks perforering inntreffer. Søylen kan eller kan ikke strekke seg til overflaten av brønnen for å etablere denne betingelsen. I motsetning til en overbalansert brønn, er en underbalansert brønn skapt for å maksimalisere innstrømningen av brønnfluid fra formasjonen ved å skape, som navnet antyder, en underbalansert tilstand hvor formasjonstrykket overskrider det trykk som er etablert av den hydrostatiske væs-kesøyle. Den hydrostatiske væske i en underbalansert brønn kan eller behøver ikke å strekke seg til brønnoverflaten.
For både underbalanserte og overbalanserte brønner behøver derfor søy-len med hydrostatisk fluid ikke å strekke seg til brønnoverflaten. Fordisse tilfelle-ne, fordi væsken ikke strekker seg til brønnoverflaten, kan den ovenfor beskrevne teknikk for å kommunisere med selektiv tilførsel av trykk til væsken ved brønn-overflaten, ikke benyttes.
Andre konvensjonelle teknikker blir derfor brukt til å kommunisere kommandoer til tennhodet i en underbalansert brønn. Tennhodet kan f.eks. reagere på en stav som blir sluppet fra brønnoverflaten. Staven treffer på denne måten tennhodet for å igangsette en detonasjonsbølge på detoneringstråden. Det skal bemerkes at denne teknikken ikke kan benyttes i horisontale brønner.
En annen teknikk for å kommunisere med tennhodet, innebærer bruk av et kostbart og komplekst pumpesystem på brønnoverflaten for fullstendig å fylle den midtre kanal i strengen med en gass (for eksempel nitrogen) til det punkt at trykket er tilstrekkelig til å aktivere tennhodet. Trykksettingen er nødvendig for å overvinne en mekanisk sperre som er tilordnet tennhodet. Trykket i strengen kan f.eks. økes inntil den når et absolutt trykk og bryter den mekaniske sperre. Denne mekaniske sperren kan f.eks. utgjøres av en skjærtapp som brekker når den forutbestemte differensialtrykkterskel blir overskredet. Når den mekaniske sperren er overvunnet, avfyrer tennhodet perforeringskanonen. For å etablere en sikkerhetsmargin må det anvendte differensialtrykk vanligvis betydelig overskride den nominelle leve-randørspesifiserte terskel for den mekaniske sperren. Pumpesystemet på brønn-overflaten må derfor levere et stort gassvolum ned i hullet for å fylle strengen og opprette det nødvendige trykk.
De samme vanskeligheter finnes når det gjelder å kommunisere med andre nedihullsverktøy (for eksempel pakninger) enn tennhoder i en underbalansert brønn. Det er således fortsatt et behov for et arrangement for å håndtere ett eller flere av de problemer som er nevnt ovenfor.
WO 9845732 A1 beskriver en metode og et apparat for kommunisering i et rørsystem gjennom et medium anbrakt deri og aktuering av en styrbar innretning.
I en utførelsesform vedrører oppfinnelsen en fremgangsmåte for bruk i en undergrunnsbrønn, kjennetegnet ved: å motta en stimulus nede i hullet, idet stimulusen har en første trykksignatur; å sammenligne den første trykksignatur med en andre trykksignatur for å bestemme en feil mellom de første og andre trykksigna turer; og å bestemme om den første signatur indikerer en kommando basert på feilen.
I en annen utførelsesform vedrører oppfinnelsen en nedihullsenhet for bruk i en undergrunnsbrønn, kjennetegnet ved: en sensor for å motta en stimulus kommunisert ned i hullet, idet stimulusen har en første trykksignatur; og en styreenhet koplet til sensoren og innrettet for: å sammenligne den første signatur med en andre trykksignatur for å bestemme en feil mellom den første trykksignatur og den andre trykksignatur, og å bestemme om den første trykksignatur indikerer en kommando basert på feilen.
Andre utførelsesformer av nedihullsenheten i henhold til oppfinnelsen fremgår av de uselvstendige patentkrav.
Det beskrives et system som er brukbart i forbindelse med en under-grunnsbrønn, som omfatter en nedihullsenhet og et apparat. Nedihullsenheten er innrettet for å reagere på en kommando som er kodet i en stimulus som blir kommunisert ned i hullet. Apparatet er innrettet for å endre trykket i en gass som er i kommunikasjon med brønnen, for å generere stimulusen.
Det beskrives også en fremgangsmåte som er brukbar i forbindelse med en undergrunnsbrønn, som innbefatter å opprette et gasslag over en nedihullsenhet og selektivt å trykksette gasslaget for å generere en stimulus som forplanter seg gjennom gasslaget til nedihullsenheten. Trykksettingen av gasslaget blir styrt for å kode en kommando for nedihullsenheten i stimulusen.
Fordeler og andre trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av den følgende beskrivelse, krav og av tegningene, hvor: fig. 1 er en skjematisk skisse av en undergrunnsbrønn i henhold til en utfør-elsesform av oppfinnelsen;
fig. 2 er en skjematisk skisse av brønnen som skisserer de gass- og væskelag som er tilstede i brønnen, i henhold til en utførelsesform av oppfinnelsen;
fig. 3 er et diagram over et trykk detektert av en trykksensor i en rørstreng nede i hullet, i henhold til en utførelsesform av oppfinnelsen;
fig. 4 er et mer detaljert diagram over trykkpulser detektert av trykksensoren nede i hullet, i henhold til en utførelsesform av oppfinnelsen;
fig. 5 er et blokkskjema over rørstrengen i henhold til en utførelsesform av oppfinnelsen; og
fig. 6 og 7 er flytskjemaer som skisserer rutiner for å verifisere en trykkpuls-signatur i henhold til forskjellige utførelsesformer av oppfinnelsen.
Det vises nå til fig. 1 hvor en utførelsesform 5 av et system for en under-grunnsbrønn innbefatter en rørstreng 20 som strekker seg fra en brønnoverflate og ned i brønnen, med det formål å utføre perforering og/eller testoperasjoner (som eksempler) i brønnen. Strengen 20 kan f.eks. innbefatte en perforeringskanon 46 som blir brukt til å danne perforeringstunneler i formasjonen eller formasjo-nene som omgir perforeringskanonen 46. På denne måten kan som beskrevet, en stimulus (en stimulus som koder en avfyringskommando, for eksempel) kommuniseres ned i hullet til en nedihullsenhet (en enhet som innbefatter et tennhode 47, en trykksensor 34 og en perforeringskanon 46, som eksempel) for å sende en kommando til nedihullsenheten. Kommandoen kan f.eks. være en avfyringskommando for å instruere tennhodet 47 om å avfyre perforeringskanonen 46.
I visse utførelsesformer av oppfinnelsen kan brønnen være underbalansert for å forbedre innstrømningen av brønnfluid fra formasjonen etter inntruffet perforering. En mulig begrensning på underbalansert perforering er imidlertid at den hydrostatiske væskesøylen som står i den sentrale passasje i røret 20 før perforering, må etablere trykk nede i hullet som er mindre enn det trykk som utøves av formasjonen når perforering inntreffer. Det vises til fig. 2 hvor den sentrale passasje i røret 20 i visse utførelsesformer av oppfinnelsen, som et resultat av denne begrensningen, inneholder to lag: et nedre væskelag 132 som ikke når brønnover-flaten, og et øvre gasslag 130 som strekker seg fra væskelaget 132 til brønnover-flaten. Det skal bemerkes at væskelaget 132 og gasslaget 130 også kan være tilstede i en overbalansert brønn, og teknikkene og arrangementene som beskrives her, gjelder også overbalanserte brønner.
Selv om væskelaget 132 ikke strekker seg til brønnoverflaten, danner systemet 5 trykkpulser i gasslaget 130 med det formål å kommunisere kommandoer nede i hullet (til et nedihullsverktøy, slik som tennhodet 47). Disse trykkpulsene forplanter seg gjennom væskelaget 132 til en trykksensor 34 nede i hullet som detekterer pulsene. Som beskrevet nedenfor kan et nedihullsverktøy, slik som tennhodet 47, være koplet til trykksensoren for å ekstrahere og reagere på en kommando fra disse trykkpulsene. Som andre eksempler kan nedihullsverktøyet inn befatte en ventil, en mekanisk enhet eller en elektrisk enhet som er innrettet for å reagere på en kommando fra trykkpulsene.
I visse utførelsesformer av oppfinnelsen behøver alternativt den sentrale passasje i røret 20 ikke å inneholde væske, men kan i stedet være fullstendig fylt med gass. I visse utførelsesformer av oppfinnelsen kan brønnen også være an-ordnet i en overbalansert tilstand uten at væsken strekker seg til brønnoverflaten.
Det vises igjen til fig. 1 hvor f.eks. gasslaget 130 og væskelaget 132 (se
fig. 2) kan være dannet på følgende måte. En kuleventil 32 som styrer kommunikasjon gjennom en pakning 40 i strengen 20, kan holdes åpen mens strengen 20 føres ned i hullet til en viss dybde, en dybde som etablerer det ønskede væske-nivå i den sentrale passasje i strengen 20. Etter å ha nådd denne dybden, blir kuleventilen 32 lukket, og strengen 20 blir ført ned i hullet inntil perforeringskanonen 46 er anbrakt ved den riktige posisjon. Alternativt kan strengen 20 føres ned i hullet med kuleventilen 32 lukket. Etter at strengen 20 er blitt ført ned i hullet, kan så en væskepumpe 8 på overflaten av brønnen brukes til å innføre væske i den sentrale passasje i rørstrengen 20.
I noen utførelsesformer av oppfinnelsen behøver væsken i den sentrale passasje i rørstrengen 20 og i ringrommet i brønnen ikke å strekke seg til brønn-overflaten for å oppnå en underbalansert tilstand, ettersom vekten av denne væsken regulerer trykket nede i hullet. Strengen 20 kan følgelig være inndelt i to deler: en nedre del 30 som inneholder væskelaget 132 (se fig. 2), og en øvre del 25 som inneholder gasslaget 130 (se også fig. 2). En lignende inndeling av væske og gass kan finnes i ringrommet 23. Det skal bemerkes at gassen f.eks. kan være luft ved atmosfæretrykk eller et annet trykk. Alternativt kan gassen være nitrogen som et annet eksempel. Andre gasser kan benyttes.
Konvensjonelle teknikker behøver derfor ikke å brukes for å kommunisere stimuli gjennom væsken i ringrommet i brønnen eller væsken i den sentrale passasje i rørstrengen 20 med det formål å kode kommandoer for å aktivere nedi-hullsverktøy i rørstrengen 20.1 motsetning til disse konvensjonelle arrangementene innbefatter imidlertid systemet 5 beholdere 10 (for eksempel flasker) med gass som befinner seg på brønnoverflaten og blir brukt til å generere trykkpulser i gasslaget 130. Disse trykkpulsene forplanter seg så ned i hullet til trykksensoren 34. Gassen i beholderne 10 kan f.eks. være en inert gass slik som nitrogengass, og kan endog være f.eks. luft som holdes under trykk i beholderne 10. Hver beholder 10 kan f.eks. ha en kapasitet på omkring 305 standard kubikk fot (scf), selv om beholdere med andre størrelser og dermed andre kapasiteter også er mulige. I forbindelse med denne beskrivelsen kan uttrykket "væske" referere til en væske med en hovedsammensetning, og kan også referere til en blanding av slike væs-ker. Væskelaget kan innbefatte oppløst gass, men utgjøres hovedsakelig av væske. Uttrykket "gass" kan referere til en gass med en hovedsammensetning, og kan også referere til en blanding av slike gasser. Gasslaget kan innbefatte kon-densert væske, men utgjøres hovedsakelig av gass.
I noen utførelsesformer av oppfinnelsen har hver beholder 10 en utløps-dyse som er forbundet via en tilhørende slange 12 til en forskjellig innløpsåpning i en gassmanifold 14. Innløpsåpningene til manifolden 14 kan innbefatte tilbake-slagsventiler 13 for å hindre tilbakestrømning av gass eller brønnfluider inn i be-holderen 10. Disse tilbakeslagsventilene 13 innbefatter i noen utførelsesformer av oppfinnelsen strømningsbegrensere for å regulere strømningen av gass ut av gassmanifolden 14. Strømningsbegrenserne og tilbakeslagsventilene 13 kan enten være separate anordninger eller kombinert i ett apparat, avhengig av den spesielle utførelsesform av oppfinnelsen. En utløpsåpning 50 fra manifolden 14 er koplet til en slange 16 som strekker seg til innløpsåpningen på en ventil 18 som regulerer når gasslaget 130 blir trykksatt, ettersom utløpsåpningen på ventilen 18 er i kommunikasjon med den sentrale passasje i rørstrengen 20. Det skal bemerkes at utløpsdysene til beholderne 10 holdes åpne ettersom kommunikasjon mellom beholderne 10 og den sentrale passasje i rørstrengen 20 blir regulert av ventilen 18. En annen ledning 52 oppretter kommunikasjon mellom en innløpsåpning på en ventil 19 som regulerer kommunikasjonen mellom den sentrale passasje i rørstrengen 20 og en ventilasjonsåpning 54.
På grunn av dette arrangementet kan en trykkpuls som koder hele eller en del av en kommando for et nedihullsverktøy, kommuniseres ned i hullet på følg-ende måte. Først blir ventilen 18 åpnet for å dumpe gass fra beholderne 10 inn i den sentrale passasje i rørstrengen 10 for å innføre en økning av trykket i gasslaget 130 mens volumet av gasslaget 130 ikke endrer seg særlig. Denne trykkøknin-gen utgjør begynnelsen av en trykkpuls og forplanter seg gjennom gasslaget 130 (fig. 2) og væskelaget 132 (fig. 2) til trykksensoren 34. Etter et forutbestemt tids- rom blir så ventilen 18 lukket og ventilen 19 blir åpnet for å lufte ut trykk fra gasslaget 130 for å danne enden av trykkpulsen. Denne ventileringen frembringer på denne måte et trykkfall som forplanter seg ned i hullet gjennom væskelaget 132 til sensoren 34. Åpningen og lukningen av ventilene 18 og 19 kan gjøres manuelt, automatisk (via datastyrte ventiler, for eksempel), eller kan utføres via en kombi-nasjon av manuell og automatisk styring.
Det skal bemerkes at hver trykkpuls som genereres ved å bruke gassbe-holderne 10, kan være forholdsvis liten (35 pund pr. kvadrattomme (psi), for eksempel, sammenlignet med det totale trykk (for eksempel 5000 psi) som vanligvis er tilstede ved sensoren 34 på grunn av vekten av væskelaget 132. Det minste an-tall flasker som er nødvendig for å generere en puls på 35 psi (som et eksempel) kan være gitt av følgende ligning:
hvor "N" representerer antallet gassbeholdere 10 (avrundet oppover), "C" representerer luftvolumet (i fat (bbls)) til gasslaget 130 og "B" er flaskekapasiteten i standard kubikkfot (scf). Andre amplituder for trykkpulsene er mulig. I noen utfør-elsesformer av oppfinnelsen kan f.eks. amplituden av hver trykkpuls være nær eller mindre enn 500 psi, og fortrinnsvis nær eller mindre enn 300 psi.
I noen utførelsesformer av oppfinnelsen er det mulig at et gasslag ikke finnes i den sentrale passasje i strengen 20 eller i ringrommet. I stedet kan gasslaget være dannet fullstendig i slangen 16 som strekker seg til manifolden 14.
I noen utførelsesformer av oppfinnelsen kan en kommando for et nedihulls-verktøy (slik som f.eks. tennhodet 47 eller pakningen 40) kommuniseres ned i hullet via en sekvens med mer enn én trykkpuls. Som et eksempel skisserer fig. 3 en bølgeform for et trykk (kalt P) som blir detektert av trykksensoren 34 nede i hullet, og som begynner ved et tidspunkt T0etter at væskelaget 132 er etablert. Som vist har trykket P et trykknivå Pb ved tiden To, et trykknivå som oppretter et basislinje-trykk for trykkpulsene 100 som er generert ved hjelp av den teknikk som er beskrevet her.
En spesiell kommando kan representeres av en sekvens med mer enn én trykkpuls 100. Som skissert på fig. 3 kan f.eks. to suksessive trykkpulser 100 opp- tre i en sekvens 110 som indikerer en kommando for å instruere tennhodet 47 om å avfyre perforeringskanonen 46, som et eksempel.
Det skal bemerkes at foruten å igangsette avfyringen av en perforeringskanon, kan pulsene 100 brukes til andre formål, slik som å kommunisere kommandoer for å sette pakningen 40, styre driften av et kjemisk skjæreverktøy eller be-tjene en ventil, som noen få eksempler.
Fig. 4 skisserer signaturene for eksempel trykkpulsene 100 mer detaljert. På denne måten, når ventilen 18 blir åpnet (og ventilen 19 blir lukket), øker dump-ingen av gassen inn i gasslaget 130 trykket i gasslaget 130 eksponentielt, så lenge ventilen 18 forblir åpen. Selv om væskelaget 132 kan innføre en forplant-ningsforsinkelse, blir denne eksponentielle stigning avtrykket P opplevd som å begynne ved tiden T2og strekke seg til tiden T3av sensoren 34. Ventilen 18 blir så lukket og ventilen 19 blir åpnet for å forårsake en trykkavlastning som forplanter seg til sensoren 34 ved tidspunktet T3og for trykkøkningen P til å minske inntil trykket P når basislinjetrykket Pb ved tiden T4. Suksessive pulser 100 med den samme signatur 100 kan være adskilt i tid med et forutbestemt tidsintervall (kalt T^).
Det vises til fig. 5 hvor rørstrengen 20 i noen utførelsesformer av oppfinnelsen kan omfatte en elektronikkmodul 44 (se også fig. 1), som kan være tilknyttet eller være en del av verktøyet som skal styres (slik som tennhodet 47, for eksempel) og er elektrisk koplet til trykksensoren 34 nede i hullet. I noen utførelsesfor-mer av oppfinnelsen innbefatter elektronikkmodulen 44 en mikroprosessor 200 som er koplet via en databuss 208 til et ikke-flyktig lager 202 (for eksempel et leselager (ROM) og et direktelager (RAM) 210. Koplet til bussen 208 er også en analog/digital-omformer (A/D-omformer) 222 og et tennhodegrensesnitt 224 (for eksempel). Det ikke-flyktige lageret 202 lagrer instruksjoner som utgjør et program 204, som når det utføres av mikroprosessoren 200, får mikroprosessoren 200 til å detektere pulsene 100 og gjenkjenne sekvenser av pulser som indikerer kommandoer. Det ikke-flyktige lageret 202 kan også lagre signaturdata 206 som indikerer den riktige signatur for trykkpulsene 100 og blir brukt av mikroprosessoren 200 til å verifisere deteksjonen av hver trykkpuls 100, som beskrevet nedenfor.
A/D-omformeren 222 er koplet som en sample- og holde-krets (S/H-krets) 220 som mottar et analogsignal fra trykksensoren 34 som indikerer det avfølte trykk. S/H-kretsen 220 sampler analogsignalet for å levere et samplet signal til A/D-omformeren 222, og A/D-omforme ren 222 omformer det samplede signal til et digitalt samplet signal 212 som blir lagret i RAM 210.
I noen utførelsesformer av oppfinnelsen utfører mikroprosessoren 200 pro-grammet 204 for å utføre en rutine 240 for å detektere trykkpulsen 100. På denne måten, under henvisning til fig. 6, undersøker mikroprosessoren 200 i rutinen 240 (blokk 250) de sist samplede trykk (via de samplede data 212) for å detektere en karakteristikk for en potensiell trykkpuls 100, slik som en fallende flanke eller bakflanke 107 (se fig. 4) av en potensiell trykkpuls 100. For trykkpulser med et trykk på f.eks. 35 psi, undersøker mikroprosessoren 200 de samplede data 212 for å detektere et fall på 15 psi (for eksempel) i de detekterte trykk, et fall som kan indi-kere bakflanken 107. Når mikroprosessoren 200 bestemmer (rute 252) at en bakflanke 107 for en potensiell trykkpuls kan ha blitt detektert, fortsetter mikroprosessoren 200 til blokk 254 på fig. 6. Ellers fortsetter mikroprosessoren 200 å overvåke de sist samplede trykk.
Når mikroprosessoren 200 detekterer en potensiell bakflanke 107, bestemmer mikroprosessoren 200 differansen mellom de samplede trykk (som antydet av de samplede data 212) og de ideelle trykk som indikeres av signaturdataene 202 over et tidsintervall Tw(se fig. 4). Basert på disse differansene bestemmer mikroprosessoren 200 (blokk 256) en feilstørrelse, eller en feiltilpasning, mellom de ideelle og aktuelle data basert på disse forskjellene. Basert på denne feiltilpasningen bestemmer mikroprosessoren 200 (rute 258) om en trykkpuls 100 er blitt detektert, og setter i så fall (blokk 260) et flagg som indikerer deteksjon av en trykkpuls. Ellers blir det bestemt at en trykkpuls ikke er blitt detektert, og mikroprosessoren 200 returnerer til blokk 250.
Som et eksempel kan trykksensoren 34 nede i brønnen detektere pulsen 100 som stiger oppover ved tidspunktet T2og begynner å avta ved tidspunktet T3inntil trykket P faller til basislinjetrykket PB ved tiden T4. Basert på de samplede data bestemmer således mikroprosessoren 200 at ved tid T4har trykket P avtatt med en størrelse som indikerer en potensiell bakflanke 107 av en trykkpuls 100. Mikroprosessoren 200 starter da en feilanalyse som begynner ved et forutbestemt tidsintervall Tw etter tiden Ti. Tidsintervallet Twrepresenterer varigheten av en ideell trykkpuls 102 som indikeres av signaturdataene 202. For dette eksemplet begynner derfor feilanalysen ved tiden Ti og mikroprosessoren 200 bestemmer differansene mellom pulsene 100 og 102 ved forskjellige tider fra tiden Ti til tiden T3. For eksempel kan mikroprosessoren 200 beregne en feiltilpasning ved å kvad-rere hver differanse; addere sammen de kvadrerte differanser for å danne en sum; og ta kvadratroten av summen. Mikroprosessoren 200 sammenligner så det beregnede tall med en terskel for å bestemme om en trykkpuls 100 er blitt detektert. Selvsagt kan andre teknikker benyttes til å utlede en feiltilpasning mellom den puls som indikeres av signaturdataene 202, og den detekterte puls.
Andre utførelsesformer ligger innenfor rammen av de følgende krav. I noen utførelsesformer av oppfinnelsen kan f.eks. mikroprosessoren 200 utføre en teknikk 300 som er skissert på fig. 7, istedenfor å utføre den teknikk 240 som er skissert på fig. 6. Teknikken 300 er maken til teknikken 240, bortsett fra at teknikken 300 erstatter blokk 254 med blokk 302.1 denne blokken 302 bestemmer mikroprosessoren 200 en eksponentialfunksjon for å tilnærme de samplede trykk på den stigende flanke av pulsen 100. For det forutbestemte tidsintervall Twbestemmer på denne måten mikroprosessoren 200 en eksponentialfunksjon som er tilnærmet de samplede trykk. Mikroprosessoren 200 kan utføre denne funksjonen ved å velge de riktige konstanter og tidskonstanter for funksjonen for å utlede en "beste tilpasning", under antakelse av at de samplede trykk virkelig indikerer en trykkpuls. I denne utførelsesformen benytter mikroprosessoren 200 derfor ikke lagrede signaturdata 206. I stedet bestemmer mikroprosessoren 200 en feiltilpasning (blokk 256) ved å sammenligne verdier av den beregnede eksponentialfunksjon med de samplede trykkverdier ved tilsvarende tider.
I forbindelse med denne beskrivelse angir uttrykket "eksponentialfunksjon" generelt en funksjon som har en eksponentiell komponent og som kan innbefatte en funksjon som er subtrahert fra, addert til eller multiplisert med konstanter.
Andre utførelsesformer av oppfinnelsen er mulige, hvor en del av pulsen 100 kan ligne andre funksjoner enn en eksponentialfunksjon. I noen utførelsesfor-mer av oppfinnelsen kan f.eks. pulsen 100 innbefatte lineære eller parabolske deler. Uansett signaturen til pulsen 100 kan imidlertid de deteksjonsteknikker som er beskrevet her, modifiseres for å detektere en gitt puls 100.
Som et eksempel på andre utførelsesformer av oppfinnelsen kan trykkpulsen være et trykkfall for å danne en negativ trykkpuls i forhold til et basistrykknivå. Den sentrale passasje i strengen 20 kan f.eks. være fylt med en stor mengde gass, slik som f.eks. nitrogen, som kan forskyve eller komprimere væske og/eller gass som allerede er tilstede i den sentrale passasje. For eksempel kan nitrogen-gassen leveres av en tanker eller en tankbil. Når trykket er brakt til det ønskede nivå, kan det ventileres fra den sentrale passasje for å skape de negative trykkpulsene.
Som nok et annet eksempel på en annen utførelsesform av oppfinnelsen, kan ringrommet istedenfor den sentrale passasje brukes til å forplante trykkpulsene ved å bruke de teknikker som er beskrevet her. Andre arrangementer er mulige.
Selv om oppfinnelsen er blitt beskrevet i forbindelse med et begrenset an-tall utførelsesformer, vil fagkyndige på området som har hatt fordelen av å lese beskrivelsen, innse at det finnes mange modifikasjoner og variasjoner. Det er ment at de vedføyde krav skal dekke alle slike modifikasjoner og varianter som faller innenfor oppfinnelsens ramme.

Claims (5)

1. Fremgangsmåte for bruk i en undergrunnsbrønn, karakterisert ved: å motta en stimulus nede i hullet, idet stimulusen har en første trykksignatur; å sammenligne den første trykksignatur med en andre trykksignatur for å bestemme en feil mellom de første og andre trykksignaturer; og å bestemme om den første signatur indikerer en kommando basert på feilen.
2. Nedihullsenhet for bruk i en undergrunnsbrønn, karakterisert ved: en sensor for å motta en stimulus kommunisert ned i hullet, idet stimulusen har en første trykksignatur; og en styreenhet koplet til sensoren og innrettet for: å sammenligne den første signatur med en andre trykksignatur for å bestemme en feil mellom den første trykksignatur og den andre trykksignatur, og å bestemme om den første trykksignatur indikerer en kommando basert på feilen.
3. Nedihullsenhet ifølge krav 2, hvori styreenheten videre er innrettet for: å bestemme en matematisk funksjon for å tilnærme i det minste en del av den første trykksignatur; og å bruke den matematiske funksjon til å danne i det minste en del av den andre trykksignatur.
4. Nedihullsenhet ifølge krav 2, hvori styreenheten videre er innrettet for: å detektere et kjennetegn ved den første trykksignatur; og å utføre en sammenligning mellom den første trykksignatur og den andre trykksignatur etter deteksjonen.
5. Nedihullsenhet ifølge krav 2, hvori styreenheten er innrettet for å sammenligne ved over et forutbestemt tidsintervall å bestemme differanser mellom verdier tilknyttet den første trykksignatur og verdier tilknyttet den andre trykksignatur; og å bestemme feilen basert på differansene.
NO20015633A 2000-11-21 2001-11-19 Fremgangsmate og nedihullsenhet for bruk i en undergrunnsbronn NO332537B1 (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/717,979 US6550538B1 (en) 2000-11-21 2000-11-21 Communication with a downhole tool

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO20015633D0 NO20015633D0 (no) 2001-11-19
NO20015633L NO20015633L (no) 2002-05-22
NO332537B1 true NO332537B1 (no) 2012-10-15

Family

ID=24884309

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20015633A NO332537B1 (no) 2000-11-21 2001-11-19 Fremgangsmate og nedihullsenhet for bruk i en undergrunnsbronn

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6550538B1 (no)
CA (1) CA2361263C (no)
GB (1) GB2369139A (no)
NO (1) NO332537B1 (no)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7320370B2 (en) 2003-09-17 2008-01-22 Schlumberger Technology Corporation Automatic downlink system
US7348893B2 (en) * 2004-12-22 2008-03-25 Schlumberger Technology Corporation Borehole communication and measurement system
US7510001B2 (en) * 2005-09-14 2009-03-31 Schlumberger Technology Corp. Downhole actuation tools
US8118098B2 (en) * 2006-05-23 2012-02-21 Schlumberger Technology Corporation Flow control system and method for use in a wellbore
US7801707B2 (en) * 2006-08-02 2010-09-21 Schlumberger Technology Corporation Statistical method for analyzing the performance of oilfield equipment
US20080093074A1 (en) * 2006-10-20 2008-04-24 Schlumberger Technology Corporation Communicating Through a Barrier in a Well
US20080202325A1 (en) * 2007-02-22 2008-08-28 Schlumberger Technology Corporation Process of improving a gun arming efficiency
US8022839B2 (en) * 2007-07-30 2011-09-20 Schlumberger Technology Corporation Telemetry subsystem to communicate with plural downhole modules
US7712532B2 (en) * 2007-12-18 2010-05-11 Schlumberger Technology Corporation Energized fluids and pressure manipulation for subsurface applications
US8056632B2 (en) * 2007-12-21 2011-11-15 Schlumberger Technology Corporation Downhole initiator for an explosive end device
WO2016141456A1 (en) 2015-03-12 2016-09-15 Ncs Multistage Inc. Electrically actuated downhole flow control apparatus

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3254531A (en) 1962-05-03 1966-06-07 Halliburton Co Formation fluid sampling method
US3665955A (en) 1970-07-20 1972-05-30 George Eugene Conner Sr Self-contained valve control system
US3897825A (en) * 1974-05-15 1975-08-05 Camco Inc Well testing apparatus
US3971317A (en) 1974-10-07 1976-07-27 Motorola, Inc. Detonation system and method
US4078620A (en) 1975-03-10 1978-03-14 Westlake John H Method of and apparatus for telemetering information from a point in a well borehole to the earth's surface
US4489786A (en) 1983-09-19 1984-12-25 Halliburton Company Low pressure responsive downhole tool with differential pressure holding means
US4632034A (en) 1984-03-08 1986-12-30 Halliburton Company Redundant detonation initiators for use in wells and method of use
US4635717A (en) 1984-06-08 1987-01-13 Amoco Corporation Method and apparatus for obtaining selected samples of formation fluids
US4553589A (en) 1984-07-12 1985-11-19 Gray Tool Company Fire-safe surface-controlled subsurface safety valve control line/wellhead connector and blowout preventer
GB8514887D0 (en) 1985-06-12 1985-07-17 Smedvig Peder As Down-hole blow-out preventers
US4896722A (en) 1988-05-26 1990-01-30 Schlumberger Technology Corporation Multiple well tool control systems in a multi-valve well testing system having automatic control modes
US4796699A (en) 1988-05-26 1989-01-10 Schlumberger Technology Corporation Well tool control system and method
US4856595A (en) 1988-05-26 1989-08-15 Schlumberger Technology Corporation Well tool control system and method
US4953618A (en) 1989-01-12 1990-09-04 Haliburton Company Injection manifold and method
US4971160A (en) 1989-12-20 1990-11-20 Schlumberger Technology Corporation Perforating and testing apparatus including a microprocessor implemented control system responsive to an output from an inductive coupler or other input stimulus
US5056600A (en) 1990-05-07 1991-10-15 Halliburton Company Control apparatus and method responsive to a changing stimulus
US5273112A (en) 1992-12-18 1993-12-28 Halliburton Company Surface control of well annulus pressure
US5515336A (en) 1994-08-17 1996-05-07 Halliburton Company MWD surface signal detector having bypass loop acoustic detection means
US5691712A (en) 1995-07-25 1997-11-25 Schlumberger Technology Corporation Multiple wellbore tool apparatus including a plurality of microprocessor implemented wellbore tools for operating a corresponding plurality of included wellbore tools and acoustic transducers in response to stimulus signals and acoustic signals
US5656172A (en) * 1995-12-28 1997-08-12 Union Oil Company Of California pH modification of geothermal brine with sulfur-containing acid
US6384738B1 (en) * 1997-04-07 2002-05-07 Halliburton Energy Services, Inc. Pressure impulse telemetry apparatus and method
US6097310A (en) * 1998-02-03 2000-08-01 Baker Hughes Incorporated Method and apparatus for mud pulse telemetry in underbalanced drilling systems
US5963138A (en) 1998-02-05 1999-10-05 Baker Hughes Incorporated Apparatus and method for self adjusting downlink signal communication
GB2353308B (en) * 1998-04-22 2002-06-05 Schlumberger Technology Corp Controlling multiple downhole tools
US6182764B1 (en) 1998-05-27 2001-02-06 Schlumberger Technology Corporation Generating commands for a downhole tool using a surface fluid loop
US6173772B1 (en) 1999-04-22 2001-01-16 Schlumberger Technology Corporation Controlling multiple downhole tools

Also Published As

Publication number Publication date
CA2361263C (en) 2009-02-17
GB0126239D0 (en) 2002-01-02
NO20015633D0 (no) 2001-11-19
CA2361263A1 (en) 2002-05-21
GB2369139A (en) 2002-05-22
NO20015633L (no) 2002-05-22
US6550538B1 (en) 2003-04-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO332537B1 (no) Fremgangsmate og nedihullsenhet for bruk i en undergrunnsbronn
US5505261A (en) Firing head connected between a coiled tubing and a perforating gun adapted to move freely within a tubing string and actuated by fluid pressure in the coiled tubing
US6182764B1 (en) Generating commands for a downhole tool using a surface fluid loop
US4616718A (en) Firing head for a tubing conveyed perforating gun
US7963342B2 (en) Downhole isolation valve and methods for use
CA2683432C (en) Flow-actuated pressure equalization valve for a downhole tool
US5265678A (en) Method for creating multiple radial fractures surrounding a wellbore
US4901798A (en) Apparatus and method for removal of accumulated liquids in hydrocarbon producing wells
NO172073B (no) Fluidtrykkaktivert tennanordning for bruk med et broennperforeringssystem
EP0753646B1 (en) Differential pressure test/bypass valve well tool
EP0358378A2 (en) Valve control system for a well tester
NO323681B1 (no) Forbedring av reservoarkommunikasjonen med en bronn
WO2009123746A1 (en) Method for hydraulic rupturing of downhole glass disc
NO148564B (no) Fremgangsmaate og anordning til kontrollering av hoeytrykksformasjon under boring av en broenn
RU2001123701A (ru) Устройство и способ продвижения устройства определения данных в подверхностную формацию
US4648470A (en) Firing head for a tubing conveyed perforating gun
EP0354979A2 (en) Downhole shuttle valve for wells
US7171309B2 (en) Downhole tool controller using autocorrelation of command sequences
NO20140135A1 (no) Strømningsisolasjonsovergang for røroperert differensialtrykk-tennhode
US4605067A (en) Method and apparatus for completing well
CA2622318C (en) Communicating with a downhole tool
US5054557A (en) Device for extracting a liquid out of a tube of great length
US4498541A (en) Method of well completion
CN1283736A (zh) 油管传输多级射孔负压装置
GB2069617A (en) A borehole water extractor

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees