NO335626B1 - Apparat, fremgangsmåter og systemer for unngåelse av borekollisjon - Google Patents

Apparat, fremgangsmåter og systemer for unngåelse av borekollisjon Download PDF

Info

Publication number
NO335626B1
NO335626B1 NO20131230A NO20131230A NO335626B1 NO 335626 B1 NO335626 B1 NO 335626B1 NO 20131230 A NO20131230 A NO 20131230A NO 20131230 A NO20131230 A NO 20131230A NO 335626 B1 NO335626 B1 NO 335626B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
well
existing well
under construction
drill string
electric field
Prior art date
Application number
NO20131230A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20131230A1 (no
Inventor
Paul F Rodney
David Lyle
Mac Upshall
Richard Thomas Hay
Original Assignee
Halliburton Energy Serv Inc
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
Publication of NO20131230A1 publication Critical patent/NO20131230A1/no
Application filed by Halliburton Energy Serv Inc filed Critical Halliburton Energy Serv Inc
Publication of NO335626B1 publication Critical patent/NO335626B1/no

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/18Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for well-logging
    • G01V3/26Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for well-logging operating with magnetic or electric fields produced or modified either by the surrounding earth formation or by the detecting device

Abstract

I noen utførelsesformer kan apparater og systemer, samt fremgangsmåter, anvendes for å sende et sett med strømmer inn i et tilsvarende sett med eksisterende brønnfôringsrør; overvåke, i en brønn under konstruksjon, endringer i minst ett av et magnetfelt eller et elektrisk felt forstyrret av settet med strømmer etter at hver og en i settet er sendt ut; og bestemme en posisjon for brønnen under konstruksjon i forhold til settet med eksisterende brønnfôringsrør. I noen utførelsesformer inkluderer aktivitetene å indusere strøm inn i en borestreng som befinner seg i en brønn under konstruksjon; overvåke, ved et sett med eksisterende brønnfôringsrør, endringer i 10 minst ett av et magnetfelt eller et elektrisk felt forstyrret av strømmen etter at strømmen er indusert; og bestemme en posisjon for brønnen under konstruksjon i forhold til settet med eksisterende brønnfôringsrør. Ytterligere apparater, systemer og fremgangsmåter omtales.

Description

Apparat, fremgangsmåter og systemer for unngåelse av borekollisjon Beslektet søknad
Denne patentsøknaden krever prioritet over foreløpig amerikansk patentsøknad med serienr. 61/187 818, innlevert 17. juni 2009, som er opptatt heri ved henvisning i sin helhet.
Bakgrunn
For øyeblikket er det relativt vanskelig og potensielt dyrt å styre en borekrone gjennom et felt fullt av produserende oljebrønner som en del av konstruksjon av en ny brønn uten å avbryte produksjon i noen av de andre brønnene i feltet.
US 2007/126426 Al beskriver et brønnverktøy for lokalisering av en målbrønn som inneholder et ledende element fra en andre brønn og retting av banen til den andre brønnen relativ til målbrønnen inkluderer en elektrisk strømdriver som har en isolert åpning; et tre-akset magnetometer posisjonert i et ikke-magnetisk kabinett som er anordnet i en ikke-magnetisk rørform, det tre-aksede magnetometeret lokalisert under den elektriske strømdriveren; en borekrone posisjonert under det tre-aksede magnetometeret; en hul rørform forbundet mellom den elektriske strømdriveren og det tre-aksede magnetometeret; og et måling-under-boring verktøy. Strømdriveren gene-rerer en elektrisk strøm tvers over åpningen til verktøyets parti under den isolerte åpningen.
Kort beskrivelse av tegningene
Figur la-ld illustrerer brønnbaner ifølge ulike utførelsesformer av oppfinnelsen. Figur 2 er en gjengivelse sett ovenfra av signalmålinger ifølge ulike utførelsesformer av oppfinnelsen. Figur 3 er en gjengivelse sett ovenfra av brønnposisjon uten usikkerheter ifølge ulike utførelsesformer av oppfinnelsen. Figur 4 er en gjengivelse sett ovenfra av brønnposisjon med soner med usikkerhet ifølge ulike utførelsesformer av oppfinnelsen.
Figur 5-6 illustrerer systemutførelsesformer av oppfinnelsen.
Figur 7 er et flytdiagram som illustrerer flere fremgangsmåter ifølge ulike utførelses-former av oppfinnelsen. Figur 8 er et blokkdiagram av en artikkel ifølge ulike utførelsesformer av oppfinnelsen.
Detaljert beskrivelse
De ulike utførelsesformene som beskrives heri, brukes for å tilveiebringe informasjon som bidrar til å verifisere posisjonen til en brønn som bores i et felt med andre brønner. Opptatt ved henvisning i sin helhet heri er amerikanske patenter nummer 7 413 034; 6 150 954; 5 343 152; og 5 074 365. Apparatet, systemene og fremgangsmåtene som omtales deri, overdras alle til patenthaveren til utførelsesformene som beskrives heri: Halliburton Energy Services, Inc. En hvilken som helst og alle delene av apparatet, systemene og fremgangsmåtene som beskrives i hvert av disse dokumentene, kan brukes til å realisere de ulike utførelsesformene som beskrives heri.
En rekke ulike omstendigheter kan oppstå der apparatet, systemene og fremgangsmåtene som beskrives heri, kan være nyttige. Ulike utførelsesformer kan for eksempel brukes for å tilveiebringe en mekanisme for å styre en borekrone gjennom et felt svært fullt av oljeproduserende brønner uten å avbryte produksjonen i noen av brøn-nene. Tidligere ble dette noen ganger gjort med aktiv styring, for eksempel ved hjelp av et roterende magnetisk styreverktøy, men i så fall ble produksjonen stoppet for minst én av de nærliggende brønnene for å fange opp signalene fra den roterende magneten.
Enkelte operatører borer mens de passivt styrer gjennom slike felt, når foringsrøret i eksisterende brønner har blitt magnetisk polarisert. Selv når foringsrøret har blitt magnetisk polarisert, kan det imidlertid vises ved hjelp av finitt elementanalyse at forekomsten av magnetiske foringsrør kan være svært vanskelig å påvise før man er så nær (noen få fot) foringsrøret at kollisjon er nært forestående. Hvis situasjonen oppdages i tide, kan en kollisjon unngås, men til en betydelig kostnad når det gjelder å modifisere borebanen. Figur la-ld illustrerer brønnbaner ifølge ulike utførelsesformer av oppfinnelsen. Figur la, lb, lc og ld viser et noe overdrevent sett med brønnbaner, som vanligvis har sin opprinnelse i en offshoreplattform. Figur la viser banene i plangjengivelse, mens figur lb og lc viser vertikale deler (vertikal og nordverdier og vertikal og østverdier). Figur ld viser en isometrisk gjengivelse av brønnsystemet med tre uthe-vede brønner.
Brønn 110 representerer en bane som skal bores, mens brønn 120, 130, 140 betegner det eksisterende foringsrøret i tilstøtende brønner. I én av utførelsesformene ifølge denne oppfinnelsen sendes elektromagnetiske signaler med lav frekvens mot forings-rørene (i nærheten av brønnhodene) til et antall tilstøtende brønner. Magnetfeltene fra disse signalene påvises ved hjelp av ett eller flere magnetometre i en målebo-restreng under boring av brønnen under konstruksjon.
Ved å sende signaler med ulik frekvens mot foringsrør er det mulig å bestemme opp-rinnelsen til signalkomponentene. Posisjonen bestemmes i forhold til de tilstøtende
brønnene ved å observere magnetfeltet over korte intervaller av målt dybde. I lavfre-kvensområdet, og nær foringsrøret, gis feltet som oppstår på en viss avstand D fra et foringsrør som holder en strøm I, av Amperes lov om kretser: Be = u»I/(27r»r), der Be er den asimutale komponenten til magnetfeltet, u er 47r»10" H/m for fritt rom og de fleste formasjoner, r er radiusen i meter og I er foringsrørstrømmen i ampere. Den «asimutale» komponenten til magnetfeltet betyr den asimutale komponenten i et system av sylindriske koordinater sentrert lokalt i foringsrøret.
Generelt er strømmen i foringsrøret ikke velkjent med mindre resistivitetene er velkjente langs brønnprofilen. Derfor overvåkes endringer i magnetfeltet. Forutsatt at strømmen er rimelig konstant langs foringsrøret over korte dybdeintervaller, er det slik at hvis det er en endring i distansen mellom brønnen under konstruksjon og foringsrøret som tilveiebringer signalet (foringsrøret som signalet sendes inn i), vil den relative endringen i magnetfeltet tilsvare, men ha motsatt fortegn som den relative endringen i avstanden fra foringsrøret: dBe = (-Be/r)<*>8r.
Dette gir i seg selv en viss indikasjon på om man nærmer seg, fjerner seg fra eller forblir på konstant avstand fra foringsrøret, men gir ikke avstanden fra foringsrøret. Det er imidlertid mulig å konkludere avstanden fra foringsrøret ved å foreta flere målinger etter hvert som den målte dybden endres, og forutsette at over relativt korte avstander (f.eks. mindre enn 200 fot eller 100 fot eller 50 fot eller 10 fot) varierer distansen mellom brønnen som bores, og foringsrøret som en lineær funksjon av den målte dybden. Det viser seg at alt man kan bestemme ved hjelp av en slik teknikk, er forholdet mellom distansen ved ett av punktene og verdiområdet for endring i distan-se. Hvis man har en innledende beregning av r eller av I, er det mulig å beregne endringen i r.
Hvis ikke bør det vurderes å bore på en bane som skal gå mellom tre andre forede brønner, brønn A, B og C. Anta at målinger skal gjøres i forhold til de tre brønnene
(enten ved hjelp av tre ulike frekvenser eller ved bare å aktivere én brønn om gangen ved hjelp av samme frekvens) ved to målte dybder, MDI og MD2.1 de fleste tilfeller vil man kjenne banene til brønn A, B og C med en god approksimasjon som en funksjon av den målte dybden til brønnen som bores (dvs. den målte dybden til brønnen
under konstruksjon). I tillegg skal det, siden brønn A, B og C befinner seg i svært like miljøer, være mulig å beregne strømmen ved en målt dybde i brønn B og brønn C som en funksjon av strømmen ved den dybden i brønn A. Med en god approksimasjon skal disse strømmene være i samme størrelsesforhold som strømmene som sendes mot toppen av foringsrørene til disse samme brønnene. For hver avlesning kjen-ner vi forholdet mellom strømmen og distansen. De tre distanseverdiene er imidlertid avgrenset av de kjente distansene for brønn A, B og C. Det er derfor mulig å begrense løsningen slik at de tre avstandene, som enkeltvis kan være distribuert i sirkler rundt de tre brønnene, definerer et felles punkt. Figur 2 er en gjengivelse sett ovenfra av signalmålinger ifølge ulike utførelsesformer av oppfinnelsen. Brønn A, B og C er forede og fungerer som styrebrønner. Signaler ved tre ulike frekvenser kan injiseres på foringsrørene til brønn A, B og C på overflaten, eller brønnforingsrørene kan aktiveres til ulik tid ved hjelp av den samme fre-kvensen. Magnetfeltet måles fra hvert av de tre foringsrørelementene på ulike punkter (f.eks. målepunkt 1 og 2) langs hullet som bores. Strømmene i de tre foringsrøre-ne er forbundet på en kjent måte. De tre målte feltverdiene varierer omvendt med avstandene fra brønnene og med strømmene i brønnforingsrørene. Videre bestemmer de tre avstandene (f.eks. ri A, r IB, rlC eller r2A, r2B, r2C) ideelt ett enkelt punkt som lokaliserer brønnen under konstruksjon. Den ideelle løsningen vises i figur 3, mens figur 4 illustrerer de mulige effektene av usikkerhet. Figur 3 er dermed en gjengivelse sett ovenfra av brønnposisjon uten usikkerheter ifølge ulike utførelsesformer av oppfinnelsen. Hvis det ikke var noen usikkerheter, ville posisjonen til brønnen som bores (dvs. som er under konstruksjon), bli entydig fastsatt av de tre feltmålingene ettersom disse ville føre til den entydige bestemmel-sen av tre avstander fra referansebrønnene. Gitt at det vanligvis er en viss grad av usikkerhet i strømmålingen, vil det sannsynligvis også være noe usikkerhet i krys-ningspunktet, det vil si posisjonen til brønnen under konstruksjon. Slik bestemmes i praktisk forstand en sone der målingene er foretatt, som i sin tur tilveiebringer en sone der brønnen som bores, befinner seg.
Apparatet 300, som kan omfatte en hvilken som helst eller flere av komponentene som vises, kan befinne seg nede i borehullet. Apparatet 300 kan omfatte et bore-hullsverktøy 310, et magnetometer 314 og/eller en elektrisk feltantenne 318 og en signalprosessor 324. Magnetometeret 314 og/eller den elektriske feltantennen 318 er festet til borehullsverktøyet 310 og tilveiebringer et signal. Apparatet 300 omfatter en signalprosessor 324 for å overvåke signalet, i en brønn under konstruksjon, som representerer endringer i minst ett av et magnetfelt eller et elektrisk felt forstyrret av et sett med strømmer etter at hver og en i settet er sendt til et tilsvarende sett med eksisterende brønnforingsrør (brønn A, B, C), og for å bestemme en posisjon for brønnen under konstruksjon i forhold til settet med eksisterende brønnforingsrør basert på endringene.
Apparatet 300 kan omfatte et minne 328. Minnet 328 kan brukes til å motta og lagre verdier tilsvarende minst en amplitude for signalet over tid. Minnet 328 kan brukes til å motta og lagre approksimasjoner for baner tilknyttet de eksisterende brønn-foringsrørene, hvori prosessoren 324 skal bruke approksimasj onene til å avgrense posisjonen til brønnen under konstruksjon.
I apparatet 300 kan signalprosessoren 324 befinne seg ved overflaten eller være minst delvis rommet av borehullsverktøyet 310. Apparatet 300 kan omfatte en tele-metrisender 332 for å kommunisere verdier tilknyttet signalet til en overflateinnretning for logging, kanskje én som inkluderer signalprosessoren 324. Overflateinnret-ningen kan omfatte et display (se element 396 på figur 5, 6) for å vise posisjonen for brønnen under konstruksjon med hensyn til settet med eksisterende brønnforingsrør. Figur 4 er en gjengivelse sett ovenfra av brønnposisjon med soner 410 med usikkerhet ifølge ulike utførelsesformer av oppfinnelsen. Usikkerheter i banene til referan-sebrønnene (f.eks. brønn A, B og C), i målingene av magnetfelt og i forholdstallene for strømmene i referansebrønnene fører til en region med usikkerhet 420 i posisjonen til brønnen som bores.
I prinsippet er det mulig at de tre avstandene (radier 430 i figur 4) ikke danner sirkler som krysser hverandre. Hvis dette skjer under søket etter en løsning, må én av usik-kerhetene i løsningen være høyere en opprinnelig antatt og bør justeres. Etter hvert som boringen går fremover, kan nøyaktigheten til løsningen forbedres, siden det er mulig å utnytte all informasjonen samtidig.
I dette tilfellet er ideen å parametrisere banen til brønnen som bores, til den matema-tiske formen av en enkel kurve (eller rett linje). Nordverdiene, østverdiene og de vertikale dybdene langs linjen kan ha lineær, kvadratisk, kubisk osv. avhengighet til den målte dybden (eller nordverdiene og østverdiene kan ha lineær, kvadratisk eller kubisk avhengighet til den vertikale dybden). Ved hjelp av målinger som foretas ved flere punkter langs banen til brønnen som bores, kan man finne løsningen, ikke bare for posisjonene ved disse punktene, men for kurveparameterne. En parametrisert kurve har en tendens til å tilveiebringe en filtrert gjengivelse av en borehullsbane (der filtreringsprosessen reduserer effektene av målestøy).
I utførelsesformene som er beskrevet hittil, påvises signalene fra foringsrørstrømme-ne i brønnen som bores, ved hjelp av et magnetometer. Det er imidlertid også mulig å påvise disse signalene ved hjelp av en elektrisk feltantenne, slik den brukes i et elektromagnetisk telemetrisystem, som vanligvis omfatter en isolert åpning i telemetriled-det som er koblet til en forsterker.
I enkelte utførelsesformer kan punktene for start og påvisning også inverseres. For eksempel induserer enkelte elektromagnetiske telemetrisystemer strøm langs borestrengen for måling under boreoperasjoner. Disse strømmene kan brukes til å indusere strømmer i tilstøtende brønner, slik at de kan påvises ved hodene til disse brønne-ne. Påvisningen kan gjøres enten ved hjelp av de potensielle forskjellene mellom disse brønnhodene og en fjerntliggende referanse, de potensielle forskjellene mellom de ulike brønnhodene selv eller magnetfeltene ved eller i nærheten av brønnhodene. For eksempel kan en nabobrønn og en borestreng i en andre brønn brukes til å romme elektromagnetiske opplink-/nedlinkantenner. En tredje brønn kan brukes til å romme en sensor fra et avstandsmålingssystem med roterende magnet. Nedlink-kommunikasjon mellom borestrengen og nabobrønnen resulterer i et magnetfelt som kan påvises i den tredje brønnen av sensoren. Dermed kan magnetfeltet som har sitt utspring i telemetri fra en foret brønn, påvises. I en aktivt passiv avstandsmålings-teknikk kan sensoren eller en annen detektor befinne seg et sted i en ikke-magnetisk bunnhullsenhet (BHA) i en åpent hull-brønn.
I dette tilfellet mottas telemetriopplinken vanligvis ved brønnhodet til mottaksbrøn-nen. Signalet vil imidlertid også forekomme ved hodene til brønner i nærheten. Hvis formasjonens resistivitet er kjent som en funksjon av dybde og banene til na-bobrønnene også er kjent, kan man, gitt de målte dybdene til brønnen som bores, forutse hvilke signalnivåer som skal observeres ved brønnhodene som en funksjon av distansen mellom brønnen som bores, og hvert av de tilstøtende borehullene. Bestemmelse av denne posisjonen kan gjøres ved hjelp av en iterativ numerisk metode. Det kan også være ønskelig å kalibrere signalnivåene hvis denne metoden brukes. Dette kan gjøres på et tidlig tidspunkt av boringen av brønnen når posisjonene i forhold til de andre brønnene er velkjente, og der forholdstallet mellom signal og støy er høyt.
Denne typen operasjon kan være nyttig fordi det samme signalet som brukes for telemetri, også kan brukes for å unngå kollisjon. I tillegg kan avvik mellom modellerte signalnivåer og observerte signalnivåer brukes til å forbedre modeller for den elektriske resistiviteten til jorden i nærheten av brønnen som bores, slik at det effektivt tilveiebringes en grad av borehullstomografi. Hvis det innhentes tilstrekkelig med data, kan observerte signalstyrker sjekkes mot modellerte signalstyrker. Lokale for-styrrelser kan gjøres i resistivitetene som brukes ved modellering av signalstyrken. Dette kan utføres i en iterativ prosess som søker å oppnå en bedre overensstemmelse mellom de observerte og modellerte dataene.
I alle utførelsesformene som er omtalt hittil, har det vært brukt et tidsvariabelt felt. Feltet kan også tilveiebringes med én enkelt frekvens, eller det kan oppta et fre-kvensbånd, slik et telemetrisignal gjør. I tillegg kan likestrømmer (som i all vesent-lighet ikke har noen frekvens) påføres foringsrørene til referansebrønnene, én om gangen, og resultatene tolkes på samme måte som med de samtidig målte verdiene for tidsvariabelt felt.
For å sende signalet inn i foringsrørene kan operasjoner utføres i henhold til beskrivelsen i amerikansk patent nummer 5 343 152 og 5 074 365. For eksempel kan en målbrønn ha et foringsrør. Målbrønnen kan være en nedlagt eller en produserende olje- eller gassbrønn som finnes i et felt, og som skal unngås av en senere brønn som bores, eller den kan være en eksisterende brønn som er utblåst, og som skal avskjæ-res ved en valgt dybde under jordoverflaten ved hjelp av et avlastningsborehull. Alternativt kan brønnen representere en annen anomali i jorden, slik som en elektrisk ledende geologisk formasjon, en borestreng i en uforet brønn eller et annet elektrisk ledende materiale som kan være et mål for avskjæring eller unngåelse. For formålene i denne redegjørelsen vil slikt materiale bli referert til som målbrønnen eller bare målet.
I nærheten av målet kan det være et andre borehull som bores, og som skal rettes slik at det enten krysser målet eller unngår det. For enkelthets skyld refereres det andre borehullet til som et avlastningsborehull. Avlastningsborehullet begynner vanligvis ved et brønnhode 16 ved jordoverflaten og kan være relativt nært brønnhodet til mål-brønnen, eller det kan være en viss avstand unna. Ved brønnhodet er deler eller vektrør festet ende til ende for å danne borestrengen, og disse senkes ned i brønnen etter hvert som boringen utføres på konvensjonell måte. Boreslam tilføres strengens innvendige rørdiameter ved hjelp av koblinger, nok en gang på konvensjonell måte.
Den nederste delen av borestrengen holder i mange tilfeller borekronen. Borekrone-delen kan være et kneledd som vinkler borekronen med hensyn til aksen til borestrengen for å tillate endringer i boreretningen, eller den kan være en rett del for rett boring. Når det brukes et kneledd, kan boreretningen kontrolleres ved å rotere hele borestrengen fra brønnhodet og med det vri kneleddet.
Som kjent kan borekronen drives av en motor som i sin tur drives av flyten av boreslam ned borestrengdiameteren. Slammet flyter ut av borestrengen ved kneleddet og rundt posisjonen til borekronen og flyter opp og ut av brønnen gjennom ringrommet rundt utsiden av strengen og fører materialet løsnet av boret med seg opp og ut av brønnen gjennom utløpskoblinger.
Inne i borestrengdiameteren kan det være en detektor for vekselstrømsmagnetfelt eller et magnetometer. Detektoren kan være tilpasset for å påvise vekselstrømsmag-netfelt produsert i jorden rundt målet ved vekselstrømflyt indusert i det ledende materialet (slik som et brønnforingsrør) i målbrønnen. Denne strømmen kan være indusert ved hjelp av en elektrode som befinner seg på jordoverflaten svært nært, eller elektrisk koblet til, foringsrøret. Elektroden induserer en strømflyt I i det elektrisk ledende målforingsrøret, og denne vertikalt flytende strømmen produserer et magnetfelt rundt foringsrøret. Linjene i magnetfeltet er perpendikulære i forhold til retningen på strømflyten I og er derfor generelt horisontale når brønnen er vertikal. Feltet går utover fra målbrønnforingsrøret til en avstand som er avhengig av omfanget av strømflyten og av naturen til sjiktene rundt målbrønnen og avlastningsborehullet.
Elektroden, som kan være en ledende stav som befinner seg i jorden i nærheten av brønnhodet eller kan være en kobling for å feste en kabel til metallforingsrøret, er tilkoblet ved hjelp av en kabel til en vekselstrømkilde (AC). Den andre siden av vek-selstrømkilden er tilkoblet et jordpunkt på et sted som er tilstrekkelig langt unna målbrønnen til å sikre at strømmen flyter primært i foringsrøret. Etter hvert som strømmen flyter nedover i foringsrøret, vil den gradvis spres utover i jorden rundt og returnere til jordelektroden, men siden strømflyten i foringsrøret er svært konsentrert, sammenlignet med strømflyten gjennom jorden, vil magnetfeltet som produseres av foringsrørstrømmen, dominere og vil kunne påvises av magnetometeret.
Magnetometeret, som kan være en svært sensitiv magnetfeltdetektor, inkluderer et par med feltsensorer som hver har to parallelle ben med mellomrom mellom. Bena kan være ferrittstaver, som hver er flere tommer lange og omgitt av tilsvarende vik-linger i solenoidform. Magnetometeret kan befinne seg i et egnet hus inne i den sent-rale åpningen av borestrengen, men kan alternativt være montert utvendig på denne, som i reduserte områder eller hakk formet på den ytre overflaten av borestrengen. I denne sistnevnte konfigurasjonen er de to bena på hver sensor montert på diametralt motsatte sider av borestrengen, slik at det er et mellomrom mellom dem som omtrent tilsvarer diameteren til borestrengen. I hvilken som helst av anordningene har de to bena på hver sensor akser for maksimal sensitivitet som er parallelle med hverandre og perpendikulære i forhold til aksen til borestrengen, mens aksene for maksimal sensitivitet for de to sensorene er perpendikulære i forhold til hverandre.
Sensorene kan befinne seg i nærheten av bunnen av borestrengen; for eksempel i borestrengens nest siste vektrør, som heretter refereres til som sensorvektrøret, for å påvise vekselstrømsmagnetfeltet så nær borepunktet som mulig. Selv om det oppstår betydelig vibrering på dette stedet ved måling under boring, er det likevel ofte svært ønskelig å måle feltet ved bunnen av borehullet som bores.
Magnetometeret kan ha en fast rotasjonsstilling med hensyn til borestrengen, hvilket fastsetter vinkelforholdet mellom magnetometeret og kneleddet, slik at utgangssigna-lene fra sensorene kan brukes til å bestemme retningen som kneleddet er vendt mot i forhold til målet, og dermed kan brukes til å kontrollere boreretningen.
Hvis magnetometeret er montert i et hus, kan det justeres inne i sensorvektøret ved hjelp av radialtgående mellomlegg som tjener til å aktivere en egnet sperremekanis-me; for eksempel i form av et spor formet på innsiden av sensorvektrøret til borestrengen. Sporet fører ett av mellomleggene, som kan være lengre enn de øvrige mellomleggene, inn i sporet når magnetometerhuset senkes ned i sensorvektrøret, og fører til at magnetometerhuset roterer inn i et forhåndsbestemt vinkelforhold til sen-sorvektøret og til kneleddet. Siden magnetometeret forblir inne i borestrengen under den faktiske boreoperasjonen, vil det vanligvis bli justert i sensorvektrøret på overflaten, og sperremekanismen eller sporanordningen sikrer forholdet mellom sensoren og kneleddet er kjent og forblir konstant under boreoperasjonen. Mellomleggene tjener også til å justere magnetometerhuset etter boreaksen.
For at sensoren skal kunne måle magnetfelt utenfor borestrengen, kan sensorvektrø-ret være laget av et ikke-magnetisk materiale som rustfritt stål eller Monel™-legering. Siden borestrengen, og dermed vektrøret, kan holde en liten del av den elektriske strømmen som produseres av elektroden, og siden den strømmen vil produsere tilfeldige magnetfelt inne i borestrengen som vil virke negativt inn på magne-tometerets evne til å påvise utvendige magnetfelt, bør man passe på for å minimere slike virkninger.
Når det bores et avlastningsborehull, rettes borehullet først mot målet ved bruk av konvensjonelle metoder. Magnetometeret kan befinne seg inne i borestrengen eller
på dennes overflate og kan betjenes under den faktiske boringen, selv om boreoperasjonen for å oppnå best mulig nøyaktighet normalt ville bli midlertidig stoppet mens det foretas målinger. Informasjonen som innhentes med magnetometeret, kan brukes
til å kontrollere retningsboringen av avlastningsborehullet, blant andre bruksområder, slik det beskrives heri.
Overflatestrømkilden kan bruke en SCR-vekselretterkrets med mulighet for strømut-kobling og kan dermed inkludere en SCR-bro tilkoblet via en likestrømforsyning, slik som et batteri. Kontrollelektrodene til SCR-enhetene kan kobles til en kontroller som drives av en stabil, nøyaktig klokke, slik som en kvartsklokke, for å sette SCR-enhetene til å tilveiebringe en utgangsstrøm på, for eksempel, 25 ampere ved 400 volt og med en grunnfrekvens i området opp til 5 Hz og ned til 1 Hz eller mindre, med en liketallig oversvingning, som kan være en andre oversvingning. Bølge-former kan være alternerende kvadratiske bølger eller kan være sinusformede og inkludere første og andre motsattgående nullgjennomganger i hver syklus. De to bøl-geformene kombineres for å produsere en resulterende strøm i jorden som, i sin tur, produserer strøm I i målet. Denne målstrømmen produserer magnetfeltet som også har den samme bølgeformen.
Det resulterende magnetfeltet består av en serie med resulterende lavfrekvenspulser som har en bølgeform med forskjellige egenskaper ved hver nullgjennomgang i én syklus av grunnbølgeformen. Slik vil for eksempel ved nullgjennomgangen i en førs-te bølgeformsyklus kombinasjonen av bølgeformer resultere i ikke noe signal, mens det ved nullgjennomgangen for én bølgeform i den første syklusen er en resulterende puls 92 for den andre bølgeformen. Slik har den andre bølgeformen forskjellige egenskaper (f.eks. ingen puls eller puls) ved hver av de etterfølgende nullgjennom-gangene som oppstår i hver syklus av grunnbølgen. Det påviste magnetfeltet har de samme karakteristiske egenskapene, slik at beregninger basert på det målte feltet kan synkroniseres med grunnfrekvensen, uten faseflertydighet for å sikre retningsnøyak-tighet for de beregnede verdiene.
Ved betjening av slike systemer kan en todelt elektrisk vekselstrøm tilføres elektroden ved eller svært nært brønnhodet til målbrønnen, noe som forårsaker at en resulterende strøm I flyter gjennom stålforingsrøret i målbrønnen. Den resulterende veksel-strømmen med lav frekvens produserer målmagnetfeltet som kan påvises av veksel-strømfeltsensoren (magnetometer) i borestrengen. Analyse av det målte vekselstrøm-feltmønsteret tilveiebringer informasjon om retningen fra sensoren til kilden for magnetfeltet, og denne retningsinformasjonen brukes til å kontrollere konvensjonelt ledeutstyr for å rette borekronen slik at boring kan fortsette med enten å krysse eller å unngå foringsrøret, avhengig av formålet med boreoperasjonen. Ved å bruke en todelt vekselstrøm med lav frekvens som består av en grunnbølgeform og en liketallig oversvingning fra kilde, elimineres ikke bare faseflertydighet, men virkningen av jordens magnetfelt på sensoren og på målbrønnforingsrøret reduseres, slik at nøyak-tigheten til målingen økes ytterligere. Magnetometeret kan inkludere eksterne senso-rer, eller sensorene kan være helt innelukket i et elektronikkhus inne i borestrengen.
En annen fremgangsmåte inkluderer å koble én side av en signalkilde direkte til foringsrøret eller brønnhodet på overflaten og deretter presse en stake ned i jorden (f.eks. kanskje 2-3 meter unna), avhengig av formasjonens resistivitet. Formasjoner med høyere resistivitet drar generelt fordel av bruk av større/dypere staker. Den andre siden av signalkilden kan kobles til staken eller til et annet brønnhode. Enda en mulighet inkluderer bruk i henhold til beskrivelsen som følger, som beskrevet mer inngående i amerikansk patent nummer 6 150 954.
Et elektromagnetisk telemetrisystem for brønnrammer på havbunnen kan brukes. For eksempel ett som er i stand til å overføre sanntidsdata trådløst mellom overflaten og borehullsverktøy ved hjelp av elektromagnetiske bølger som holder informasjonen. Systemet sender og mottar elektromagnetiske signaler under havbunnen og overfører informasjonen som holdes av de elektromagnetiske signalene, gjennom havvannet til overflaten. Systemet kan brukes til å kommunisere kommandoer til spesifikke borehullsenheter og motta bekreftelse på at operasjonen som ble forespurt i kommandoen, har funnet sted.
Systemet kan omfatte et elektromagnetisk nedlinks- og oppfangingsapparat som inkluderer en undersjøisk leder og en overflateinstallasjon. Den undersjøiske lederen kan, for eksempel, være en brønnramme på havbunnen for en offshore produksjons-plattform. Den undersjøiske lederen og overflateinstallasjonen kan være elektrisk sammenkoblet ved hjelp av et par med ledningsrør. Ledningsrørene danner et par med poler på den undersjøiske lederen som det kan opprettes et spenningspotensial mellom, slik at det tilveiebringes en bane for strømflyten mellom dem.
Overflateinstallasjonen kan inkludere en signalgenerator og en signalmottaker. Sig-nalgeneratoren kan brukes til å injisere en strøm som fører informasjon inn i den un-dersjøiske lederen, som vil generere elektromagnetiske bølger som fører informasjonen som forplantes ned i borehullet gjennom jorden. Signalmottakeren tolker inf or- masjon som føres i en strøm generert i den undersjøiske lederen av elektromagnetiske bølger mottatt av den undersjøiske lederen.
Ledningsrørene som elektrisk kobler den undersjøiske lederen til overflateinstallasjonen, kan være elektriske ledninger. Alternativt kan ett eller flere av ledningsrørene som kobler den undersjøiske lederen elektrisk til overflateinstallasjonen, være stige-rør inkludert plattformføtter, lederrør for brønner og lignende.
Den undersjøiske lederen kan ha en elektrisk kobling som går utover derfra og stik-ker over havbunnen for å tilveiebringe en tilkobling mellom en elektrisk ledning og den undersjøiske lederen. Den elektriske koblingen kan være en stang, en ring eller lignende.
Figur 5-6 illustrerer systemutførelsesformer av oppfinnelsen. Figur 5 illustrerer for eksempel en boreriggsystemutførelsesform 564 av oppfinnelsen, og figur 6 illustrerer en kabelsystemutførelsesform 464 av oppfinnelsen. Systemene 464, 564 kan dermed omfatte deler av en verktøykropp 470 som en del av en kabelloggingsoperasjon eller av et borehullsverktøy 524 som en del av en boreoperasjon i borehull.
Boring av olje- og gassbrønner utføres vanligvis ved hjelp av en streng med borerør som er koblet sammen slik at de danner en borestreng som senkes ned gjennom et rotasjonsbord 410 inn i et borehull 412. Hvis vi nå går til figur 5, kan det ses hvordan et system 564 kan utgjøre en del av en borerigg 502 som befinner seg på overflaten 504 av en brønn 506. Boreriggen 502 kan tilveiebringe støtte for en borestreng 508. Borestrengen 508 kan brukes til å penetrere et rotasjonsbord 410 for å bore et borehull 412 gjennom formasjoner under overflaten 414. Borestrengen 508 kan inkludere en medbringerstang 516, borerør 518 og en bunnhullsenhet 520, som kanskje befinner seg ved den nedre delen av borerøret 518. I noen utførelsesformer kan apparat 300 være inkludert som en del av borestrengen 508 eller borehullsverktøyet 524.
Bunnhullsenheten 520 kan inkludere vektrør 522, et borehullsverktøy 524 og en borekrone 526. Borekronen 526 kan brukes til å lage et borehull 412 ved å penetrere overflaten 504 og formasjoner under overflaten 414. Borehullsverktøyet 524 kan omfatte hvilke som helst av et antall ulike typer verktøy inkludert MWD-verktøy (måling under boring), LWD-verktøy og andre verktøy.
Under boreoperasjoner kan borestrengen 508 (kanskje inkludert medbringerstangen 516, borerøret 518 og bunnhullsenheten 520) roteres av rotasjonsbordet 410.1 tillegg, eller alternativt, kan bunnhullsenheten 520 også roteres av en motor (f.eks. en borkronemotor) som befinner seg nede i borehullet. Vektrørene 522 kan brukes for å legge til vekt til borekronen 526. Vektrørene 522 kan også brukes til å avstive bunnhullsenheten 520, slik at bunnhullsenheten 520 kan overføre den tillagte vekten til borekronen 526 og i sin tur bistå borekronen 526 med å penetrere overflaten 504 og formasjoner under overflaten 414.
Under boreoperasjoner kan en slampumpe 532 pumpe borefluid (noen ganger kjent av fagpersoner som «boreslam») fra en slamtank 534 gjennom en slange 536 inn i borerøret 518 og ned til borekronen 526. Borefluidet kan nå flyte ut fra borekronen 526 og returneres til overflaten 504 gjennom et ringrom 540 mellom borerøret 518 og sidene av borehullet 412. Borefluidet kan deretter returneres til slamtanken 534, der slikt fluid filtreres. I noen utførelsesformer kan borefluidet brukes til å kjøle ned borekronen 526 samt til å tilveiebringe smøring for borekronen 526 under boreoperasjoner. I tillegg kan borefluidet brukes til å fjerne kaks fra formasjoner under overflaten 414 dannet ved bruk av borekronen 526.
Slik kan et system for å bore en brønn (dvs. brønnen under konstruksjon) konstrueres for å brukes slik at man unngår kollisjon med eksisterende brønnforingsrør A, B, C hvortil strømmer sendes med forhåndsvalgte frekvenser. Strømmene sendes mot de eksisterende foringsrørene slik at det produseres tidsvariable magnetiske og/eller elektriske felt i et omfang som kan påvises ved punkter langs banen til brønnen som bores. Analyse av de innhentede signalene kan utføres enten nede i borehullet eller på jordoverflaten etter ønske.
Figur 6 viser en brønn under kabelloggingsoperasjoner. En boreplattform 486 er utstyrt med et boretårn 480 som støtter en heiseanordning 490. Her antas det at borestrengen har blitt midlertidig fjernet fra borehullet 412 for å la kroppen til et kabel-loggingsverktøy 470, slik som en sensor eller en sonde som inkluderer et lydverktøy 200, senkes med en wireline eller loggekabel 474 ned i borehullet 412. Vanligvis senkes verktøykroppen 470 til bunnen av den aktuelle regionen og dras deretter oppover ved en vesentlig konstant hastighet.
Under turen oppover kan apparat 300 inkludert i verktøykroppen 470 brukes til å utføre målinger i borehullet 412 når de passerer. Målingsdataene kan kommuniseres til en overflateinnretning for logging 392 for lagring, behandling og analyse. Loggeinnretningen 392 kan være utstyrt med elektronisk utstyr for ulike typer signalbe-handling, som kan implementeres av én eller flere av komponentene i apparatet 300 som er et apparat eller et system ifølge patentkravene under, og/eller som vises i figur 3. Loggdataene ligner på de som kan innhentes og analyseres under boreoperasjoner (f.eks. ved logging under boreoperasjoner (LWD)).
Borehullene 110; 412; apparatet 300; loggeinnretningen 392; displayet 396; rotasjonsbordet 410; formasjonen 414; systemene 464, 564; verktøykroppen 470; bore-plattformen 486; boretårnet 480; heiseanordningen 490; loggekabelen 474; boreriggen 502; brønnen 506; borestrengen 508; medbringerstangen 516; borerøret 518; bunnhullsenheten 520; vektrørene 522; borehullsverktøyet 524; borekronen 526; slampumpen 532; slamtanken 534; og slangen 536 kan alle karakteriseres som «moduler» heri. Slike moduler kan inkludere et maskinvarekretssystem og/eller en prosessor og/eller minnekretser, programvaremoduler og objekter og/eller fastvare og kombinasjoner derav, som ønsket av arkitekten av apparatet 300 og systemene 464, 564 og som egnet for bestemte implementeringer av ulike utførelsesformer. I noen utførelsesformer kan for eksempel slike moduler være inkludert i en simuleringspakke for apparat- og/eller systembruk, slik som en programvaresimuleringspakke for elektriske signaler, en simuleringspakke for nettbruk og -fordeling, en simuleringspakke for effekt-/varmetap og/eller en kombinasjon av programvare og maskinvare som brukes til å simulere bruken av ulike potensielle utførelsesformer.
Det skal også forstås at apparatet og systemene ifølge ulike utførelsesformer kan
brukes på andre bruksområder enn for boreoperasjoner, og dermed skal ulike utførel-sesformer ikke være så begrensede. Illustrasjonene av apparat 300 og systemer 464, 564 er ment å gi en generell forståelse av strukturen til ulike utførelsesformer, og de er ikke ment å tjene som en komplett beskrivelse av alle elementene og trekkene til apparat og systemer som kan benytte seg av strukturene som beskrives heri.
Bruksområder som kan omfatte det nye apparatet og de nye systemene ifølge ulike utførelsesformer, inkluderer en rekke elektroniske systemer, slik som TV-er, mobil-telefoner, datamaskiner, arbeidsstasjoner, radioer, videospillere, kjøretøy og posisjonsteknologi (f.eks. GPS-posisjonsteknologi (Global Positioning System)), signal- behandling for geotermiske verktøy og STINT-systemer (Smart Transducer Interface Node Telemetry), blant annet. Noen utførelsesformer inkluderer flere fremgangsmåter.
Figur 7 er et flytdiagram som illustrerer flere fremgangsmåter ifølge ulike utførelses-former av oppfinnelsen. En prosessorimplementert fremgangsmåte 711 for å kjøre én eller flere prosessorer som utfører fremgangsmåter for å lokalisere en brønn under konstruksjon, kan for eksempel begynne ved blokk 721 med å sende et sett med strømmer inn i et tilsvarende sett med eksisterende brønnforingsrør og deretter, ved blokk 725, overvåke, i en brønn under konstruksjon, endringer i minst ett av et magnetfelt eller et elektrisk felt forstyrret av settet med strømmer etter at hver og en i settet er sendt ut.
Fremgangsmåten 711 kan inkludere, ved blokk 729, å bestemme hvorvidt ytterligere datainnhentingssykluser skal utføres. Hvis ikke kan fremgangsmåten 711 gå videre til blokk 733 for å inkludere bestemmelse av en posisjon for brønnen under konstruksjon i forhold til settet med eksisterende brønnforingsrør basert på endringene.
Aktiviteten ved blokk 733 kan inkludere å bestemme posisjonen som en del av en usikker serie med posisjoner. Fremgangsmåten 711 kan deretter fortsette til blokk 737 med å redusere den usikre serien med posisjoner ved å redusere en usikkerhet ved å måle minst én i settet med strømmer, kanskje ved å utføre ytterligere målinger, eller ved å øke oppløsningen til måleinstrumenteringen.
Fremgangsmåten 711 kan gå videre til blokk 741 for å inkludere styring av en krone under boring av brønnen under konstruksjon i henhold til posisjonen til brønnen under konstruksjon.
I noen utførelsesformer begynner en fremgangsmåte 751 ved blokk 761 med å indusere strøm inn i en borestreng som befinner seg i en brønn under konstruksjon, og deretter, ved blokk 765, med å overvåke, ved et sett med eksisterende brønnforings-rør, endringer i minst ett av et magnetfelt eller et elektrisk felt forstyrret av strømmen etter at strømmen er indusert.
Fremgangsmåten 751 kan inkludere, ved blokk 769, å bestemme hvorvidt ytterligere datainnhentingssykluser skal utføres. Hvis ikke kan fremgangsmåten 751 gå videre til blokk 773 for å inkludere bestemmelse av en posisjon for brønnen under konstruksjon i forhold til settet med eksisterende brønnforingsrør basert på endringene.
Aktiviteten ved blokk 773 kan inkludere å bestemme posisjonen som en del av en usikker serie med posisjoner. Fremgangsmåten 751 kan deretter fortsette til blokk 777 med å redusere den usikre serien med posisjoner ved å redusere en usikkerhet ved å måle minst én i settet med strømmer, kanskje ved å utføre ytterligere målinger, eller ved å øke oppløsningen til måleinstrumenteringen.
Fremgangsmåten 751 kan gå videre til blokk 781 for å inkludere styring av en krone under boring av brønnen under konstruksjon i henhold til posisjonen til brønnen under konstruksjon.
Ytterligere aktiviteter som utgjør en del av enten én av eller begge fremgangsmåtene 711 og 751, står oppført i aktivitetene for fremgangsmåter og artikler ifølge patentkravene under. Dermed bør det anføres at fremgangsmåtene som beskrives heri, ikke må utføres i rekkefølgen som beskrives, eller i noen bestemt rekkefølge. Videre kan ulike aktiviteter som beskrives med tanke på fremgangsmåtene som identifiseres heri, utføres på en iterativ, seriell eller parallell måte. Noen aktiviteter kan legges til, og noen av de inkluderte aktivitetene kan utelates. Informasjon, inkludert paramete-re, kommandoer, operander og andre data, kan sendes og mottas i form av én eller flere bærebølger.
Figur 8 er et blokkdiagram av en artikkel 800, inkludert en spesifikk maskin 802, ifølge ulike utførelsesformer av oppfinnelsen. Etter å ha lest og forstått innholdet i denne redegjørelsen vil en alminnelig fagperson forstå hvordan en programvare kan åpnes fra et datamaskinlesbart medium i et datamaskinbasert system for å kjøre funksjonene definert i programvaren.
En alminnelig fagperson vil ytterligere forstå de ulike programmeringsspråkene som kan brukes til å lage én eller flere programvarer som er utviklet for å implementere og utføre fremgangsmåtene omtalt heri. Programmene kan være strukturert i et objektorientert format ved hjelp av et objektorientert språk slik som Java eller C++. Alternativt kan programmene være strukturert i et prosedyreorientert format ved hjelp av et prosedyrespråk slik som assemblerspråk eller C. Programvarekomponen-tene kan kommunisere ved hjelp av et hvilket som helst av en rekke mekanismer velkjent for alminnelige fagpersoner, slik som programgrensesnitt eller prosesskom- munikasjonsteknikker, inkludert eksterne prosedyreoppkall. Redegjørelsene av ulike utførelsesformer er ikke begrenset til noe bestemt programmeringsspråk eller -miljø. Dermed kan andre utførelsesformer realiseres.
For eksempel kan en artikkel 800, slik som en datamaskin, et minnesystem, en magnetisk eller en optisk disk, en annen lagringsenhet og/eller en hvilken som helst type elektronisk enhet eller system, inkludere én eller flere prosessorer 804 koblet til et maskinlesbart medium 808 slik som et minne (f.eks. flyttbart lagringsmedium, samt et hvilket som helst minne inkludert en elektrisk, optisk eller elektromagnetisk leder omfattende fysiske medier) der det er lagret instruksjoner 812 (f.eks. dataprogramin-struksjoner), som når de kjøres av de én eller flere prosessorene 804, resulterer i at maskinen 802 utfører en hvilken som helst av handlingene som beskrives med tanke på fremgangsmåtene over.
Maskinen 802 kan ta form av et bestemt datasystem som har en prosessor 804 koblet til flere komponenter direkte, og/eller som bruker en buss 816. Dermed kan maskinen 802 ligne på eller være identisk med arbeidsstasjonen 392 som vises i figur 5 og 6, eller prosessoren i apparatet 300 på figur 3.
Hvis vi nå går til figur 8, kan det ses at komponentene i maskinen 802 kan inkludere hovedminne 820, statisk eller ikke-flyktig minne 824 og masselagring 806. Andre komponenter koblet til prosessoren 804 kan inkludere en inndataenhet 832, slik som et tastatur, eller en pekerkontrollenhet 836, slik som en mus. En utdataenhet 828, slik som en videoskjerm, kan befinne seg borte fra maskinen 802 (som vist) eller være en integrert del av maskinen 802.
En nettverksgrensesnittenhet 840 for å koble prosessoren 804 og andre komponenter til et nettverk 844 kan også være koblet til bussen 816. Instruksjonene 812 kan sendes eller mottas over nettverket 844 via nettverksgrensesnittenheten 840 ved hjelp av en hvilken som helst av en rekke velkjente overføringsprotokoller (f.eks. HyperText Transfer Protocol). Ett hvilket som helst av disse elementene koblet til bussen 816 kan være fraværende, være til stede alene eller være til stede i flertall, avhengig av den spesifikke utførelsesformen som skal realiseres.
Prosessoren 804, minnene 820, 824 og lagringsenheten 806 kan alle inkludere instruksjoner 812 som, når de kjøres, fører til at maskinen 802 utfører en hvilken som helst av eller flere av fremgangsmåtene som beskrives heri. I enkelte utførelsesfor- mer brukes maskinen 802 som en frittstående enhet eller kan være koblet (f.eks. i nettverk) til andre maskiner. I et nettverksmiljø kan maskinen 802 operere i kapasi-tet av en server eller en klientmaskin i et server-klient-nettverksmiljø eller som en nodemaskin i et node-til-node-nettverksmiljø (eller et distribuert nettverksmiljø).
Maskinen 802 kan omfatte en datamaskin (PC), en arbeidsstasjon, en tavle-PC, en set top-boks (STB), en håndholdt datamaskin, en mobiltelefon, et webprogram, en nett-verksruter, svitsj eller bro, server, klient eller en hvilken som helst spesifikk maskin som kan kjøre et sett med instruksjoner (i sekvens eller på annen måte) som angir at handlinger skal utføres av den maskinen for å implementere fremgangsmåtene og funksjonene som beskrives heri. Videre er det slik at mens bare én maskin 802 er illustrert, skal begrepet «maskin» også forstås som å inkludere en hvilken som helst samling av maskiner som enkeltvis eller sammen kjører et sett (eller flere sett) med instruksjoner for å utføre én eller flere av metodologiene som diskuteres heri.
Mens det maskinlesbare mediet 808 vises som ett enkelt medium, skal begrepet «maskinlesbart medium» også forstås som å inkludere ett enkelt medium eller flere medier (f.eks. en sentralisert eller distribuert database og/eller tilhørende hurtigbufre og servere og/eller en rekke lagringsmedier, slik som prosessorens registre 804, minner 820, 824 og lagringsenheten 806 som lagrer de ett eller flere settene med instruksjoner 812. Begrepet «maskinlesbart medium» skal også forstås som å inkludere et hvilket som helst medium som er i stand til å lagre, kode eller holde et sett med instruksjoner som maskinen skal kjøre, og som fører til at maskinen 802 utfører én eller flere av metodologiene ifølge den foreliggende oppfinnelse, eller som er i stand til å lagre, kode eller holde datastrukturer som brukes av eller er knyttet til et slikt sett med instruksjoner. Begrepene «maskinlesbart medium» eller «datamaskinlesbart medium» skal følgelig inkludere fysiske medier, slik som halvlederminner og optiske og magnetiske medier.
Ulike utførelsesformer kan implementeres som en frittstående installasjon (f.eks. uten nettverksfunksjonalitet), en klient-server-installasjon eller en node-til-node-installasjon (eller distribuert installasjon). Utførelsesformer kan også, for eksempel, bli distribuert av SaaS (programvare som en tjeneste), en ASP (Application Service Provider) eller Utility Computing-leverandører, i tillegg til å bli solgt eller lisensiert via tradisjonelle kanaler.
Ved hjelp av apparatet, systemene og fremgangsmåtene som omtales, kan de i olje-utvinningsindustrien og andre industrier nå mer nøyaktig vurdere posisjonen til en brønn som bores i et felt fullt av brønner, kanskje mens produksjonen fortsetter på alle brønnene i feltet. Økt driftseffektivitet og tilfredshet hos kunder kan være resul-tatet.
De medfølgende tegningene som utgjør en del herav, viser illustrerende, og ikke begrensende, bestemte utførelsesformer der innholdet kan være praktisert. Utførelses-formene som illustreres, beskrives med tilstrekkelig detaljer til at fagpersoner kan praktisere redegjørelsene som omtales heri. Andre utførelsesformer kan brukes og deriveres derfra, slik at strukturelle og logiske substitusjoner og endringer kan foretas uten at man fjerner seg fra omfanget av denne redegjørelsen. Denne detaljerte beskrivelsen skal derfor ikke forstås i en begrensende forstand, og omfanget til de ulike utførelsesformene defineres bare av de vedlagte patentkravene, sammen med hele serien av ekvivalenter som slike patentkrav har rett til.
Slike utførelsesformer ifølge oppfinnelsesinnholdet kan refereres til heri, individuelt og/eller samlet, med begrepet «oppfinnelse» utelukkende for enkelthets skyld og uten å ha til hensikt å med forsett begrense omfanget av denne søknaden til én enkelt oppfinnelse eller ett enkelt oppfinnelseskonsept hvis mer enn én/ett faktisk omtales. Dermed er det slik at selv om spesifikke utførelsesformer er illustrert og beskrevet heri, skal det forstås at en hvilken som helst anordning som er beregnet for å oppnå det samme formålet, kan substitueres for de spesifikke utførelsesformene som vises. Denne redegjørelsen er ment å dekke en hvilken som helst av og alle adaptasjoner eller variasjoner av ulike utførelsesformer. Kombinasjoner av de ovennevnte utførel-sesformer, og andre utførelsesformer som ikke er spesifikt beskrevet heri, vil fremgå for fagpersoner ved gjennomgang av beskrivelsen over.
Sammendraget av redegjørelsen tilveiebringes for å overholde 37 C.F.R. §1.72(b), som krever et sammendrag som lar leseren raskt forstå arten til den tekniske redegjø-relsen. Det fremlegges med forståelsen om at det ikke skal brukes til å tolke eller begrense omfanget eller betydningen til patentkravene. I tillegg, i den foregående detaljerte beskrivelsen, kan det ses at ulike trekk er gruppert sammen i én enkelt utfø-relsesform med det formål å strømlinjeforme redegjørelsen. Denne redegjørelsesme-toden skal ikke tolkes som å reflektere en intensjon om at utførelsesformene ifølge patentkravene krever flere trekk enn det som er uttrykkelig anført i hvert patentkrav. Snarere ligger, slik de følgende patentkravene reflekterer, oppfinnelsesinnholdet i mindre enn alle trekkene til én enkelt omtalt utførelsesform. Dermed er de følgende patentkravene med dette inkludert i den detaljerte beskrivelsen og figurene, der hvert patentkrav står for seg selv som en separat utførelsesform.

Claims (10)

1. System, omfattende et borehullsverktøy (310), og viderekarakterisert ved; minst ett av et magnetometer (314) eller en elektrisk feltantenne (318) som befinner seg i nærheten av hver og en i et sett med tre eller flere eksisterende brønnforingsrør, der det minst ett av magnetometeret (314) eller den elektriske feltantennen (318) skal tilveiebringe et sett med signaler; en signalprosessor (324) for å overvåke settet med signaler som representerer endringer i minst ett av et magnetfelt eller et elektrisk felt forstyrret av strøm indusert i en borestreng som er koblet til borehullsverktøyet (310), og som befinner seg i en brønn under konstruksjon, og for å bestemme en posisjon for brønnen under konstruksjon i forhold til settet med eksisterende brønnforingsrør basert på endringene.
2. System ifølge krav 1, hvori borehullsverktøyet (310) omfatter ett av et kabelverktøy eller et MWD-verktøy (måling under boring).
3. System ifølge krav 1, omfattende ytterligere: et minne (328) for å motta og lagre approksimasjoner for baner tilknyttet de eksisterende brønnforingsrørene, hvori prosessoren skal bruke approksimasj onene til å avgrense posisjonen.
4. System ifølge krav 1, omfattende ytterligere: et display (396) for å vise posisjonen med hensyn til settet med eksisterende brønn-foringsrør.
5. System ifølge krav 1, omfattende ytterligere: en datamaskin på overflaten omfattende signalprosessoren (324).
6. Prosessorimplementert fremgangsmåte for å kjøre én eller flere prosessorer (324) som utfører fremgangsmåten,karakterisert vedå omfatte: induksjon av strøm inn i en borestreng som befinner seg i en brønn under boring; overvåking med en signalprosessor (324), ved et sett med tre eller flere eksisterende brønnforingsrør, et sett med signaler tilveiebrakt av et magnetometer (314) eller en elektrisk feltantenne (318), signalene representerer endringer i minst ett av et magnetfelt eller et elektrisk felt forstyrret av strømmen etter at strømmen er indusert, hvori hvert av de eksisterende brønnforingsrørene er tilknyttet tilsvarende målingsin-strumentering for å utføre overvåkingen; og bestemmelse av en posisjon for brønnen under konstruksjon i forhold til settet med eksisterende brønnforingsrør basert på endringene.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, hvori overvåkingen ytterligere omfatter: påvisning av forskjeller mellom minst én av potensialer ved brønnhoder tilknyttet settet med eksisterende brønnforingsrør, potensialene ved brønnhodene og en referanse eller magnetfelt i nærheten av brønnhodene.
8. Fremgangsmåte ifølge krav 6, hvori induksjonen ytterligere omfatter: induksjon av strømmen ved å bruke et elektromagnetisk telemetrisystem tilkoblet borestrengen.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 6, omfattende ytterligere: styring av en krone ved boring av brønnen under konstruksjon i henhold til posisjonen.
10. Artikkel (800) inkludert et maskinlesbart medium (808) der det er lagret instruksjoner (812), hvori instruksjonene, når de kjøres, resulterer i at en maskin utfører trinne-nekarakterisert ved: induksjon av strøm inn i en borestreng som befinner seg i en brønn under boring; overvåking med en signalprosessor (324), ved et sett med tre eller flere eksisterende brønnforingsrør, et sett med signaler tilveiebrakt av et magnetometer (314) eller en elektrisk feltantenne (318), signalene representerer endringer i minst ett av et magnetfelt eller et elektrisk felt forstyrret av strømmen etter at strømmen er indusert, hvori hvert av de eksisterende brønnforingsrørene er tilknyttet tilsvarende målingsin-strumentering for å utføre overvåkingen; og bestemmelse av en posisjon for brønnen under konstruksjon i forhold til settet med eksisterende brønnforingsrør basert på endringene.
NO20131230A 2009-06-17 2013-09-11 Apparat, fremgangsmåter og systemer for unngåelse av borekollisjon NO335626B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US18781809P 2009-06-17 2009-06-17
PCT/US2010/030900 WO2010147699A1 (en) 2009-06-17 2010-04-13 Drilling collision avoidance apparatus, methods, and systems

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20131230A1 NO20131230A1 (no) 2012-03-06
NO335626B1 true NO335626B1 (no) 2015-01-12

Family

ID=43356677

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20120021A NO334514B1 (no) 2009-06-17 2012-01-10 Apparat, fremgangsmåter og systemer for unngåelse av borekollisjon
NO20131230A NO335626B1 (no) 2009-06-17 2013-09-11 Apparat, fremgangsmåter og systemer for unngåelse av borekollisjon

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20120021A NO334514B1 (no) 2009-06-17 2012-01-10 Apparat, fremgangsmåter og systemer for unngåelse av borekollisjon

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8618803B2 (no)
CA (1) CA2765306C (no)
GB (1) GB2484842B (no)
MY (1) MY153567A (no)
NO (2) NO334514B1 (no)
WO (1) WO2010147699A1 (no)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9010461B2 (en) 2009-06-01 2015-04-21 Halliburton Energy Services, Inc. Guide wire for ranging and subsurface broadcast telemetry
GB2484842B (en) 2009-06-17 2013-07-03 Halliburton Energy Serv Inc Drilling collision avoidance apparatus, methods, and systems
US8912915B2 (en) 2009-07-02 2014-12-16 Halliburton Energy Services, Inc. Borehole array for ranging and crosswell telemetry
US9581718B2 (en) 2010-03-31 2017-02-28 Halliburton Energy Services, Inc. Systems and methods for ranging while drilling
CN102587891B (zh) * 2012-02-21 2014-08-06 中国石油大学(北京) 一种正钻井与多个邻井之间的空间位置检测方法及系统
US9404354B2 (en) * 2012-06-15 2016-08-02 Schlumberger Technology Corporation Closed loop well twinning methods
EP3115548B1 (en) * 2012-12-21 2018-08-01 Halliburton Energy Services Inc. Systems and methods for performing ranging measurements using third well referencing
MX2016000073A (es) * 2013-07-29 2016-06-14 Landmark Graphics Corp Visualizacion de informacion de un pozo preferido.
US20160025887A1 (en) 2013-12-27 2016-01-28 Halliburton Energy Services, Inc. Target well ranging method, apparatus, and system
CA2954301C (en) * 2014-08-11 2020-06-30 Halliburton Energy Services, Inc. Well ranging apparatus, systems, and methods
US9638028B2 (en) * 2014-08-27 2017-05-02 Schlumberger Technology Corporation Electromagnetic telemetry for measurement and logging while drilling and magnetic ranging between wellbores
WO2016076846A1 (en) * 2014-11-12 2016-05-19 Halliburton Energy Services, Inc. Well detection using induced magnetic fields
WO2016108857A1 (en) * 2014-12-30 2016-07-07 Halliburton Energy Services, Inc. Locating mutiple wellbores
WO2017086961A1 (en) * 2015-11-19 2017-05-26 Halliburton Energy Services, Inc. System and methods for cross-tool optical fluid model validation and real-time application
WO2017105500A1 (en) 2015-12-18 2017-06-22 Halliburton Energy Services, Inc. Systems and methods to calibrate individual component measurement
WO2018222199A1 (en) * 2017-06-01 2018-12-06 Halliburton Energy Services, Inc. Cased-well to cased-well active magnetic ranging
WO2019190464A1 (en) 2018-03-26 2019-10-03 Halliburton Energy Services, Inc. Multi-well ranging and drill path determination
CA3055744C (en) 2018-11-30 2022-08-23 Halliburton Energy Services, Inc. Multiple surface excitation method for determining a location of drilling operations to existing wells
EP3861193B1 (en) 2019-01-10 2023-11-29 Halliburton Energy Services, Inc. Downhole ranging using 3d magnetic field and 3d gradient field measurements
CN114033353B (zh) * 2021-11-15 2022-11-08 中国石油天然气集团有限公司 一种井眼轨迹电磁定位方法和系统
CN114961703B (zh) * 2022-04-15 2023-01-20 中国石油天然气集团有限公司 一种水泥塞井眼的定位方法、装置、电子设备及存储介质

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3488574A (en) * 1966-11-01 1970-01-06 Schlumberger Technology Corp Borehole investigating methods and apparatus including the detection of a cased borehole from another nearby borehole
US4372398A (en) 1980-11-04 1983-02-08 Cornell Research Foundation, Inc. Method of determining the location of a deep-well casing by magnetic field sensing
US4529939A (en) 1983-01-10 1985-07-16 Kuckes Arthur F System located in drill string for well logging while drilling
US4700142A (en) 1986-04-04 1987-10-13 Vector Magnetics, Inc. Method for determining the location of a deep-well casing by magnetic field sensing
US4791373A (en) 1986-10-08 1988-12-13 Kuckes Arthur F Subterranean target location by measurement of time-varying magnetic field vector in borehole
US4933640A (en) 1988-12-30 1990-06-12 Vector Magnetics Apparatus for locating an elongated conductive body by electromagnetic measurement while drilling
US5103920A (en) * 1989-03-01 1992-04-14 Patton Consulting Inc. Surveying system and method for locating target subterranean bodies
US5074365A (en) * 1990-09-14 1991-12-24 Vector Magnetics, Inc. Borehole guidance system having target wireline
US5218301A (en) 1991-10-04 1993-06-08 Vector Magnetics Method and apparatus for determining distance for magnetic and electric field measurements
US5305212A (en) 1992-04-16 1994-04-19 Vector Magnetics, Inc. Alternating and static magnetic field gradient measurements for distance and direction determination
US5258755A (en) 1992-04-27 1993-11-02 Vector Magnetics, Inc. Two-source magnetic field guidance system
US5343152A (en) * 1992-11-02 1994-08-30 Vector Magnetics Electromagnetic homing system using MWD and current having a funamental wave component and an even harmonic wave component being injected at a target well
US5485089A (en) 1992-11-06 1996-01-16 Vector Magnetics, Inc. Method and apparatus for measuring distance and direction by movable magnetic field source
US5512830A (en) 1993-11-09 1996-04-30 Vector Magnetics, Inc. Measurement of vector components of static field perturbations for borehole location
US5589775A (en) * 1993-11-22 1996-12-31 Vector Magnetics, Inc. Rotating magnet for distance and direction measurements from a first borehole to a second borehole
US5676212A (en) 1996-04-17 1997-10-14 Vector Magnetics, Inc. Downhole electrode for well guidance system
US6075462A (en) * 1997-11-24 2000-06-13 Smith; Harrison C. Adjacent well electromagnetic telemetry system and method for use of the same
US6529834B1 (en) * 1997-12-04 2003-03-04 Baker Hughes Incorporated Measurement-while-drilling assembly using gyroscopic devices and methods of bias removal
US6150954A (en) * 1998-02-27 2000-11-21 Halliburton Energy Services, Inc. Subsea template electromagnetic telemetry
US6736222B2 (en) 2001-11-05 2004-05-18 Vector Magnetics, Llc Relative drill bit direction measurement
US6927741B2 (en) * 2001-11-15 2005-08-09 Merlin Technology, Inc. Locating technique and apparatus using an approximated dipole signal
US7049821B2 (en) 2003-05-29 2006-05-23 Schlumberger Technology Corporation Determination of borehole geometry inside cased wells with crosswell electromagnetics
US7475741B2 (en) 2004-11-30 2009-01-13 General Electric Company Method and system for precise drilling guidance of twin wells
US7812610B2 (en) * 2005-11-04 2010-10-12 Schlumberger Technology Corporation Method and apparatus for locating well casings from an adjacent wellbore
US7413034B2 (en) * 2006-04-07 2008-08-19 Halliburton Energy Services, Inc. Steering tool
WO2009014838A1 (en) * 2007-07-20 2009-01-29 Schlumberger Canada Limited Anti-collision method for drilling wells
GB2484842B (en) 2009-06-17 2013-07-03 Halliburton Energy Serv Inc Drilling collision avoidance apparatus, methods, and systems
US8917094B2 (en) * 2010-06-22 2014-12-23 Halliburton Energy Services, Inc. Method and apparatus for detecting deep conductive pipe

Also Published As

Publication number Publication date
NO20120021A1 (no) 2012-03-06
NO334514B1 (no) 2014-03-31
CA2765306A1 (en) 2010-12-23
GB2484842B (en) 2013-07-03
US8618803B2 (en) 2013-12-31
US20120158305A1 (en) 2012-06-21
CA2765306C (en) 2013-09-17
NO20131230A1 (no) 2012-03-06
GB201121559D0 (en) 2012-01-25
WO2010147699A1 (en) 2010-12-23
MY153567A (en) 2015-02-27
GB2484842A (en) 2012-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO335626B1 (no) Apparat, fremgangsmåter og systemer for unngåelse av borekollisjon
CA2954666C (en) Well ranging apparatus, systems, and methods
RU2671016C2 (ru) Датчик магнитного сопротивления для обнаружения намагничиваемой конструкции в подземной среде
CA2844111C (en) Improved casing detection tools and methods
US9115569B2 (en) Real-time casing detection using tilted and crossed antenna measurement
US9714563B2 (en) Downhole triaxial electromagnetic ranging
NO20110865A1 (no) Stedsbestemmelse av fôringsror i sanntid og avstand fra tiltede antennemalinger
RU2647530C2 (ru) Устройство, способ и система для избеганий столкновений при бурении
NO20110878A1 (no) Fremgangsmate og apparat for a detektere et undergrunns, elektrisk ledende ror
RU2661943C1 (ru) Вращение и ориентация магнитного датчика относительно бурового инструмента
CA2810196C (en) Method and apparatus to detect a conductive body
WO2015112136A1 (en) Cross-coupling compensation via complex-plane based extrapolation of frequency dependent measurements
CA3017733C (en) Multipoint measurements for wellbore ranging
CA3004887C (en) Methods and systems employing a gradient sensor arrangement for ranging
NO20170571A1 (en) Resistivity logging tools with tilted ferrite elements for azimuthal sensitivity