NO345365B1

NO345365B1 - System og metode for trådløs kommunikasjon under vann

Info

Publication number: NO345365B1
Application number: NO20130634A
Authority: NO
Inventors: Donald W Ross
Original assignee: Schlumberger Technology Bv
Priority date: 2010-11-11
Filing date: 2013-05-06
Publication date: 2020-12-28
Also published as: WO2012065023A3; WO2012065023A2; US9260960B2; US20120133525A1; NO20130634A1

Description

BAKGRUNN:

[0001] Hydrokarbonfluider som olje og naturgass, kan skaffes fra en

underjordisk geologisk formasjon som kalles et reservoar, ved å bore en brønn som

penetrerer den hydrokarbonbærende formasjonen. Etter at brønnhullet er boret, kan ulike

typer brønnkompletteringskomponenter installeres for å regulere og forbedre effektiviteten

til forskjellige fluider fra reservoaret. I noen tilfeller kan

brønnkompletteringskomponentene skaffe informasjon eller data som er indikative av

tilstandene inni brønnhullet. Denne informasjon må ofte overføres til en bruker slik at

brønnens tilstand eller status kan bestemmes etter at den er skaffet av

brønnkompletteringskomponenten.

[0002] Det finnes løsninger omtalt i patentlitteraturen som tilveiebringer brønnstatus fra

brønnhull til overflaten, der brønnstatus kan utlese av personale på havoverflaten, et

eksempel på en slik løsning finnes i US2007024464A1. Publikasjonen US2010107959A1

omtaler en leveringsenhet for nyttelast for å beskytte og levere en nyttelast som er

nedsenket i vann omfattende en beholder inkludert et trykkbestandig skall og en elastisk

tetningsenhet. Skallet definerer et lukket kammer og inkluderer første og andre skall. US

4,052,703 omtaler multiplekssystemer for undergrunnsbrønner, mens US2008042869A1

omtaler trådløse kommunikasjonssystemer for bruk i brønner under havoverflaten.

SAMMENDRAG:

[0003] I en utforming inkluderer et system for å kommunisere tilstanden til en havbunnsbrønn, et brønnhull med minst én sensor inni det. En metode for å kommunisere informasjon fra sensoren til brønnhodet inkluderes samt en dataregulator på havbunnen nær brønnhodet. Dataregulatoren på havbunnen har flere signaliseringsinnretninger med oppdrift og en utløsermodul som mottar informasjon fra sensoren i brønnhullet. I en utforming, inkluderer metoden for å kommunisere tilstanden til en brønn på havbunnen overføring av informasjon fra en sensor som er plassert i et brønnhull på havbunnen til en dataregulator på havbunnen nær brønnhullets brønnhode. En del av eller hele informasjonen lagres i én av signaliseringsinnretningene med oppdrift, som er en del av dataregulatoren på havbunnen. Signaliseringsinnretningen med oppdrift, som lagrer informasjon, utløses fra dataregulatoren på havbunnen og flyter fra stedet nær havbunnen til havoverflaten.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE:

[0004] Visse utforminger beskrives heretter med henvisning til ledsagende tegninger der like referansetall betegner like elementer. Det skal imidlertid forståes at de ledsagende tegningene kun er illustrasjoner av forskjellige implementeringer som beskrives i dette dokumentet, og det er ikke tanken at de skal begrense omfanget til de forskjellige teknologiene som beskrives i dette dokumentet. Tegningene viser og beskriver forskjellige utforminger av denne offentliggjøringen, og

- Figur 1 er en skjematisk illustrasjon av et eksempel av et brønnsystem som er omfattende av en sensor iht. en utforming av offentliggjøringen,

- Figur 2 er en skjematisk illustrasjon av et eksempel av en dataregulator på havbunnen iht. en utforming av offentliggjøringen,

- Figur 3 er en skjematisk illustrasjon av et eksempel av en signaliseringsinnretning med oppdrift, iht. en utforming av offentliggjøringen, og - Figur 4 er en skjematisk illustrasjon av et eksempel av et system for å kommunisere med en havbunnsbrønn iht. til en utforming av offentliggjøringen.

DETALJERT BESKRIVELSE:

[0005] Følgende beskrivelse inneholder en rekke detaljer som gir en forståelse av den aktuelle oppfinnelsen. Personer med ferdigheter i faget vil imidlertid forstå at den aktuelle oppfinnelsen kan brukes uten disse detaljene og det finnes en rekke mulige variasjoner eller modifikasjoner av utformingene som beskrives.

[0006] I spesifikasjonen og de vedlagte kravene: Termene «forbinde», «forbindelse», «forbundet», «forbundet med» og «forbinder» brukes for å bety «direkte forbindelse med» eller «forbundet sammen med via ett eller flere elementer», og termen «sett» betyr «et element» eller «eller flere enn ett element». I tillegg betyr termene «kople», «kopling», «koplet», «koplet sammen» og «koplet med» brukes for å bety «direkte koplet sammen» eller «koplet sammen med via ett eller flere elementer». Slik som termene «opp» og «ned», «øvre» og «nedre», «oppover» og «nedover», «oppstrøms» og «nedstrøms», «over» og «under» og andre lignende termer brukes i dette dokumentet, indikerer de relative posisjoner over eller under et bestemt punkt eller element, og de brukes i denne beskrivelsen for å gi en tydeligere beskrivelse av noen av oppfinnelsens utforminger. Det er imidlertid mulig at når de brukes i forbindelse med miljøer som avviker eller er vannrette, kan slike termer referere til venstre til høyre, høyre til venstre eller andre aktuelle forhold.

[0007] Utforminger av denne offentliggjøringen relaterer seg generelt til systemer og metoder for å kommunisere tilstanden til en brønn på havbunnen. Når en havbunnsbrønn er i aktiv produksjon, kan kommunikasjon til og med sensorene som er plassert i brønnhullet, vanligvis oppnås med en dedikert linje eller et stigerør fra brønnhodet på havbunnen til overflaten (f.eks. til et fartøy eller en rigg på overflaten). Denne linjen eller dette stigerøret kan også være et strømningsrør eller strømningsbane som brukes for å føre brønnens hydrokarboner til havoverflaten. Derfor, når brønnen produserer hydrokarbon, kan informasjonen om brønnens tilstand føres til havoverflaten langs samme eller lignende bane som brukes for å hente fram hydrokarbonet. Levering av midler på havoverflaten som fartøyer eller rigger på havoverflaten, er svært kapitalkrevende, men til syvende og siste kan det være nødvendig for å motta hydrokarboner fra en produserende havbunnsbrønn.

[0008] I noen tilfeller er det mulig at havbunnsbrønner som er boret eller komplettert, ikke er beregnet på å produsere hydrokarbon omgående eller i nær framtid. F.eks. uttømte brønner som kalles «Brownfield»-brønner, kan ha nådd slutten på den effektive produksjonstiden, og at det ikke lenger er økonomisk å produsere hydrokarbon. Disse brønnene kan plugges og forlates (dvs. at midlene på overflaten fjernes). I noen grad på samme måten, kan de såkalte «prøveboringsbrønnene» bores og kompletteres midlertidig for å utføre brønntester for å forstå brønn-/reservoaregenskapene før utvikling av hele oljefeltet. Prøveboringsbrønnen kan også plugges til resten av feltutviklingsplanen kan implementeres. I det fleste tilfeller styres havbunnsbrønner av lover og miljøforskrifter som krever at etter at en havbunnsbrønn er boret (eller plugget), mottas det periodisk informasjon fra brønnen om brønnforholdene eller -status (f.eks. brønntemperatur eller -trykk, svingninger av disse som kan indikere mulig brønnlekkasje). Dersom midlene på overflaten er fjernet, blir det svært vanskelig å kommunisere med havbunnsbrønnen for å skaffe den påkrevde periodiske informasjonen. I noen tilfeller må midlene på overflaten foreta periodiske «besøk» i brønnen og etablere kommunikasjon. Dette er ofte svært dyrt.

[0009] I en utforming inkluderer et system for å kommunisere tilstanden til en havbunnsbrønn, et brønnhull med minst én sensor inni det. En metode for å kommunisere informasjon fra sensoren til brønnhodet inkluderes samt en dataregulator på havbunnen nær brønnhodet. Dataregulatoren på havbunnen har flere signaliseringsinnretninger med oppdrift og en utløsermodul som mottar informasjon fra sensoren i brønnhullet. I en utforming, inkluderer metoden for å kommunisere tilstanden til en brønn på havbunnen overføring av informasjon fra en sensor som er plassert i et brønnhull på havbunnen til en dataregulator på havbunnen nær brønnhullets brønnhode. En del av eller hele informasjonen lagres i én av signaliseringsinnretningene med oppdrift, som er en del av dataregulatoren på havbunnen. Signaliseringsinnretningen med oppdrift, som lagrer informasjon, utløses fra dataregulatoren på havbunnen og flyter fra stedet nær havbunnen til havoverflaten.

[0010] Med generell henvisning til figur 1 vises et eksempel på et havbunnsbrønnsystem 20 som er plassert i et brønnhull 22 iht. én utforming av den aktuelle offentliggjøringen. Minst en del av brønnhullet 22 kan være delvis fôret eller sementert 21, eller det kan være en åpen brønn. Havbunnsbrønnsystemet 20 omfatter utstyr 24 nede i brønnhullet som kan være brønnhullskompletteringsutstyr eller annet utstyr. Som illustrert, omfatter utstyret 24 nede i brønnhullet ett eller flere kompletteringssystemkomponenter 26 nede i brønnhullet som kan aktiveres eller som kan kommuniseres med langs en kommunikasjonsbane 28. Kommunikasjonsbanen 28 gir en forbindelse mellom utstyret 24 nede i brønnhullet og i minst fall brønnhodet 32 på brønnhullet 22. Kommunikasjonsbanen 28 kan føres i minste fall delvis langs en bane på innsiden av en kontrollinje som er egnet til en elektrisk leder, fiberoptikk eller en hydraulisk væske som er plassert inni den. I noen utforminger kan aktivering av eller kommunikasjon med kompletteringssystemkomponentene 26 nede i brønnhullet oppnås ved kommunikasjon langs en elektrisk leder, fiberoptikk eller en hydraulisk strømningsbane som er plassert inni en kontrollinje langs kommunikasjonsbanen 28.

[0011] Konfigurasjonen til brønnsystemet 20 kan variere svært mye avhengig av den bestemte brønnapplikasjonen som den er utformet for. Derfor er den illustrerte utformingen kun et eksempel som er beregnet som en hjelp for å forklare den aktuelle teknikken for å plassere brønnhullskomponenter i en brønn. I eksempelet som illustreres i figur 1, er brønnhullsutstyret 24 plassert i brønnhullet 22 via et befordringsmiddel 30, som f.eks. produksjonsrør, kveilerør, kabel eller annet egnet befordringsmiddel. Brønnhullet 22 strekker seg nedover fra et brønnhode 32 som er plassert på havbunnen 34. Et brønnbeholdersystem 33 på havbunnen (f.eks. et «juletre») kan plasseres på brønnhodet 32 for å holde innholdet i brønnsystemet 20 og stoppe innholdet fra å gå inn i det generelle området rundt utsiden av brønnhullet (f.eks. havet).

[0012] I noen utforminger kan kompletteringssystemkomponenten 26 nede i brønnhullet som illustreres i fig. 1, f.eks. omfatte en kontrollventil nede i brønnhullet, en sensor eller en sensormålermontasje. Andre typer verktøy eller innretninger nede i brønnhullet kan imidlertid også aktiveres eller være i kommunikasjon via kommunikasjonsbanen 28. I utforminger der kompletteringssystemkomponenten 26 nede i brønnhullet er en sensor eller en sensormålermontasje, kan sensoren 26 plasseres på en rekke forskjellige steder inni brønnsystemet 20. Sensoren 26 kan f.eks. plasseres enten på innsiden eller på utsiden av befordringsmidlet 30, på innsiden eller utsiden av fôringen 21 eller til og med i det åpne brønnhullet. I noen utforminger kan sensoren 26 være forbundet med kommunikasjonsbanen 28 for å muliggjøre kommunikasjon fra sensoren 26 til brønnhodet 32, mens i andre utforminger kan sensoren 26 kommunisere trådløst med brønnhodet 32 og er derfor ikke forbundet med kommunikasjonsbanen 28. I noen utforminger kan sensoren 26 være en diskret sensor, mens i andre utforminger kan sensoren være en distribuert type sensor som f.eks. en fiberoptisk kabel som er plassert gjennom hele brønnsystemet 20.

[0013] I noen utforminger kan dataregulatoren 30 plasseres på havbunnen 34 nær brønnhodet 32. Nær kan forstås som nærme nok slik at dataregulatoren 30 på havbunnen kan fungere sammen for å kommunisere med og drive forskjellige komponenter i brønnsystemet 20. I noen utforminger kan en kommunikasjonslinje 29 forbinde dataregulatoren 30 på havbunnen med andre komponenter i brønnsystemet 20, helt bestemt, til brønnhodet 32 eller til brønnbeholdersystemet 33 på havbunnen. I andre utforminger kan dataregulatoren 30 på havbunnen kommunisere trådløst med forskjellige elementer i brønnsystemet 20, som f.eks. brønnhodet, brønnbeholdersystemet 33 på havbunnen eller sensoren 26.

[0014] Med generell henvisning til fig. 2 vises et illustrert eksempel på en utforming av en dataregulator 30 på havbunnen. Dataregulatoren 30 på havbunnen har et innelukke 41 med signaliseringsinnretninger 42 med oppdrift, som er plassert inni eller på den. Selv om figur 2 viser ni slike signaliseringsinnretninger 42 med oppdrift, skal det forstås at total antall signaliseringsinnretninger 42 med oppdrift, er kun begrenset av de generelle kravene til plass når det gjelder signaliseringsinnretningene 42 med oppdrift og selve dataregulatoren 30. Derfor kan dataregulatoren 30 holde flere enn ni signaliseringsinnretninger 42 avhengig av de totale dimensjonene som ønskes på dataregulatoren 30 på havbunnen.

[0015] Dataregulatoren 30 på havbunnen kan også inneholde en kontrollinnretning 43, der kontrollinnretningen 43 er egnet til å motta og lagre informasjon som mottas fra brønnhullssensoren 26. Kontrollinnretningen 43 kan være en konvensjonell kontrollinnretning som f.eks. en CPU- eller PLC-type kontrollinnretning som er konfigurert for et undervannsmiljø. Kontrollinnretningen 43 kan motta informasjon fra sensoren 26 enten via kommunikasjonslinjen 29 eller trådløst. I det tilfellet kan kontrollinnretningen 43 også inneholde en trådløs kommunikasjonsmodul (ikke vist). Kontrollinnretningen 43 kan også inneholde et lagringsmedium som er egnet til å lagre data som mottas, som f.eks. informasjon eller data som mottas fra brønnhullssensoren 26. Størrelsen på lagringsmediet på kontrollinnretningen 43 kan bestemmes slik at det er mulig å lagre store mengder data i en lenger tidsperiode slik som vil være nødvendig når det gjelder data som generes av en typisk brønnhullssensor 26 (eller flere slike sensorer som er plassert i et brønnhull).

Dataregulatoren 30 på havbunnen kan også inneholde et dataoverføringsmiddel 44 som er egnet til å overføre data fra kontrollinnretningen 43 til signaliseringsinnretningene 42 med oppdrift. Overføringsmidlet 44 kan være en del av kontrollinnretningen 43 og kan inneholde kommunikasjonsbaner som f.eks. ledninger eller andre kommunikasjonsbaner som går til hver signaliseringsinnretning 43 med oppdrift, og helt bestemt, til datalagringsdelen 46 av hver signaliseringsinnretning 43 med oppdrift. I andre utforminger kan overføringsmiddel betyr et trådløst middel slik at overføringsmidlet 44 overfører data trådløst fra kontrollinnretningen 43 til datalagringsdelen 46.

[0016] Dataregulatoren 30 på havbunnen kan også inneholde en utløsermodul 45 som er egnet til å utløse en enkel signalinnretning 42 med oppdrift, fra dataregulatoren 30 på havbunnen iht. utløsningsinndata eller -signal 47 fra kontrollinnretningen 43. Fordi signaliseringsinnretningene 42 har oppdrift, fastspennes de nede på en måte slik at de blir værende i dataregulatoren 30 på havbunnen og ikke flyter vekk. Utløsermodulen 45 er egnet til selektiv fjerning av fastspenningen slik at når det ønskes, kan minst én signaliseringsinnretning 42 med oppdrift, utløses for å kunne forlate (i alle fall delvis pga. oppdrift) dataregulatoren 30 på havbunnen. I noen utforminger kan utløsermodulen 45 og fastspenningen være mekanisk (f.eks. mekanisk fastspenningsinnretning, lås, flens, osv.), mens i andre utforminger kan utløsermodulen 45 anvende andre fastspenningsmetoder, som f.eks. elektromekaniske servomekanismer/solenoider, magnetisk fastspenning eller kjemisk / oppløsende type fastspenning som oppløses med tid pga. materialenes egenskaper. I noen utforminger, uansett type utløsermodul 45 og fastspenning, utløses innretningen selektivt slik at et begrenset og kontrollert antall signaliseringsinnretninger 42 med drift, utløses på et bestemt tidspunkt eller med en bestemt operasjon på utløsermodulen 45. I noen utforminger kan signaliseringsinnretningen 42 med oppdrift, utløses fra dataregulatoren 30 på havbunnen av utløsermodulen 45 og fra fastspenningen med et utløsersignal 47 fra kontrollinnretningen 43.

[0017] Med generell henvisning til fig. 3 vises et illustrert eksempel på en utforming av en signaliseringsinnretning 42 med oppdrift. Selv om den vises i fig. 3 som stort sett konisk formet med en sokkeldel, skal det forstås at signaliseringsinnretningen 42 med oppdrift, kan ha stort sett hvilken som helst form eller konfigurasjon (f.eks. sfærisk, rektangulær, stangformet, osv.) På samme måten kan signaliseringsinnretningen 42 med oppdrift, konstrueres av et hvilket som helst materiale dersom formen og materialvalget fører til en signaliseringsinnretning 42 med oppdrift og som har tilstrekkelig oppdrift slik at når den utløses fra dataregulatoren 30 på havbunnen 34, vil den flyte til havoverflaten 31 primært pga. oppdrift eller at den flyter. I noen utforminger av signaliseringsinnretningen 42 med oppdrift, kan minst en del av innretningen ha en del 50 som øker oppdriften og som er egnet til å øke den totale oppdriften til signaliseringsinnretningen 42. Eksempler på en del 50 som øker oppdriften inkluderer, men er ikke begrenset til hule eller innelukkede deler eller deler som er laget av et annet materiale og/eller et materiale med større oppdrift enn materialet som brukes i resten av signaliseringsinnretningen 42. I noen utforminger fører den generelle formen eller designen, sammen med materialvalg, til en signaliseringsinnretning 42 med oppdrift, med tilstrekkelig oppdrift for å kunne løftes fra stedet nær havbunnen og flyte til havoverflaten. Etter at den befinner seg på havoverflaten, har signaliseringsinnretningen 42 med oppdrift, tilstrekkelig oppdrift for å kunne bli værende på havoverflaten i en egnet tidsperiode før den synker ned mot havbunnen (f.eks. blir værende på overflaten i omtrent et døgn, eller blir værende på overflaten omtrent en uke eller blir værende på overflaten i omtrent en måned, osv.) I noen utforminger har signaliseringsinnretningen 42 med oppdrift, tilstrekkelig oppdrift for å blir værende på havoverflaten i ubestemt tid.

[0018] Noen utforminger av signaliseringsinnretning 42 med oppdrift, inneholder også en datalagringsdel 46 som er egnet til å lagre data som overføres til den av overføringsmidlet 44 på kontrollinnretningen 43 når signaliseringsinnretningen 42 med oppdrift, er plassert i dataregulatoren 30 på havbunnen. I tillegg finnes en strømkilde 53 og en overføringsinnretning 51 i noen utforminger av signaliseringsinnretningen 42 med oppdrift. Overføringsinnretningen 51 kan også være en konvensjonell type overføringsinnretning som er egnet til å sende et signal 60 som kan mottas av en mottaker som befinner seg et stykke unna, f.eks. via en kommunikasjonssatellitt i kretsløp.

Overføringsinnretningen 51 kan også fungere sammen med en antenne 54. Strømkilden 53 kan være en konvensjonell type strømkilde som man vet er egnet til undervannsforhold slik at strømkilden 53 kan opprettholde strømmen/ladningen i lengre tidsperioder når den er plassert i undervannsoperasjoner (f.eks. dataregulatoren 30 på havbunnen). I tillegg har strømkilden 53 riktig størrelsen og kapasitet for å inneholde tilstrekkelig strøm/ladning og føre strøm til overføringsinnretningen 51 og dermed gjøre at overføringsinnretningen 51 kan sende et signal 60 enten kontinuerlig eller støtvis (f.eks. sendes i omtrent et døgn, sendes i omtrent en uke, sendes i omtrent en måned, osv.) I noen utforminger kan strømkilden 53, overføringsinnretningen 51 og datalagringsdelen 46 alle kombineres i en enkel enhet / et enkelt hus som befinner seg på eller i signaliseringsinnretningen 42 med oppdrift.

[0019] Med generell henvisning til fig. 4 beskrives et illustrert eksempel på utforminger av metoder for å kommunisere tilstanden til en havbunnsbrønn. Som beskrevet når det gjelder fig. 1, kan en sensor 26 plasseres i et havbunnsbrønnhull 22. Sensoren 26 samler informasjon om brønnhullets tilstand og overfører denne informasjonen til en dataregulator 30 på havbunnen, nær brønnhodet 32, Typen informasjon som samles og overføres av sensoren 26 kan variere, men inkluderer uten begrensning, temperatur, trykk eller strømningstype data eller andre data som er indikative av tilstanden i brønnen nær sensoren 26. Til å begynne med lagres informasjonen fra sensoren 26 av kontrollinnretningen 43 i dataregulatoren 30 på havbunnen og deretter lagres minst en del av informasjonen på minst én av signaliseringsinnretningene 42 med oppdrift, i dataregulatoren 42.

[0020] I noen utforminger utfører kontrollinnretningen 43 også noe analyse av de mottatte dataene for å bestemme hvilken del av dataene som skal selektivt lagres i datalagringsdelen 46 av signaliseringsinnretningen 42 med oppdrift, i tillegg til å lagre informasjon fra sensoren 26. Selektiv lagring av data kan være nødvendig fordi sensoren 26 kan overføre store mengder informasjon over tid (f.eks. i løpet av brønnens levetid) og det er mulig at det ikke er praktisk eller økonomisk å lagre store mengder data i datalagringsdelen 46 av signaliseringsinnretningen 42 med oppdrift. Analyse og selektiv lagring av mottatte data kan gjøres på en rekke forskjellige ikke-begrensende måter. Én metode kan være at kontrollinnretningen lagrer data basert på en klokkefunksjon (f.eks. lagre et datapunkt (eller punkter) med mottatte data som er indikative av brønnhullstilstander hvert minutt, annenhvert minutt, hver time, osv.) En annen metode kan være at kontrollinnretningen analyserer de mottatte dataene for å bestemme en grunnlinje for brønnhullstilstandene i brønnen og kun lagre et datapunkt (eller punkter) når de mottatte dataene avviker fra grunnlinjen med en viss forhåndsbestemt prosent. Andre konvensjonelle analyseringsmetoder eller datalagringsmetoder fra en havbunnsbrønn kan også brukes. Etter at kontrollinnretningen 43 bestemmer informasjonen som mottas og som skal lagres i signaliseringsinnretningen 42 med oppdrift, lagres denne informasjonen på eller i datalagringsdelen 46 av signaliseringsinnretning 42 med oppdrift.

[0021] I noen utforminger kan en del av informasjonen som velges av kontrollinnretningen for å lagres på signaliseringsinnretningen 42 med oppdrift, inkluderer informasjon i forbindelse med antall signaliseringsinnretninger 42 med oppdrift, som er utløst av dataregulatoren 30 på havbunnen og/eller informasjon i forbindelse med signaliseringsinnretninger 42 med oppdrift, som fremdeles finner seg i dataregulatoren 30 på havbunnen og som enn ikke er utløst.

[0022] Signaliseringsinnretningen 42 med oppdrift, som inneholder lagret informasjon, kan utløses fra dataregulatoren 30 på havbunnen. Utløsningen kan utføres av utløsermodulen 45 som gjør at den utløste signaliseringsinnretningen 42 med oppdrift, kan flyte til havoverflaten 31. På lignende måte som med kontrollinnretningens 43 funksjon for å bestemme hvilken informasjon som skal velges, for å lagre på signaliseringsinnretningen 42 med oppdrift, kan kontrollinnretningen 43 selektivt bestemme når en bestemt signaliseringsinnretning 42 med oppdrift, skal utløses ved å sende et signal til utløsermodulen 45 for å sette i gang utløsningen. I noen utforminger kan signaliseringsinnretningen 42 med oppdrift, utløses basert på en klokkefunksjon (f.eks. utløse én innretning per dag eller én innretning per måned, osv.) I andre utforminger kan signaliseringsinnretningen 42 med oppdrift, utløses basert på type informasjon som er lagret i den. Kontrollinnretningen kan f.eks. analysere de mottatte dataene for å bestemme en grunnlinje for brønnhullstilstandene og utløse en signaliseringsinnretning 42 med oppdrift, når de mottatte dataene avviker fra grunnlinjen med en viss forhåndsbestemt prosent (etter at de mottatte dataene er lagret på signaliseringsinnretningen 42 som beskrevet ovenfor). Likeledes kan kontrollinnretningen sende et signal for å igangsette en utløsing når det finnes data som mottas fra sensoren 26 som er indikative av en endring i brønnparametrene som f.eks. en brønnlekkasje. Andre konvensjonelle metoder for å bestemme når en signaliseringsinnretning med oppdrift, skal utløses, kan også brukes.

[0023] Etter at signaliseringsinnretningen 42 med oppdrift, når fram nær havoverflaten 31, sender den et signal 60 som inneholder minst i en del av informasjonen som ble overført av sensoren 26 og selektivt lagret den på datalagringsdelen 46 av signaliseringsinnretningen 42 med oppdrift. Signalet 60 sendes av med dataoverføringsmidlet 44 på en konvensjonell måte (f.eks. radiosignal, osv.) I noen utforminger kan signalet 60 begynne å overføre når signaliseringsinnretningen 42 med oppdrift, når et sted nær havoverflaten 31, mens i andre kan signalet 60 begynne å overføre når signaliseringsinnretningen 42 med oppdrift, utløses fra dataregulatoren på havbunnen. I noen utforminger kan signalet 60 sendes kontinuerlig, mens i andre utforminger kan signalet 60 sendes støtvis i en tidsperiode (f.eks. signal sendt i 1 minutt hver time, eller én time hver dag, osv.) Etter at den befinner seg nær havoverflaten 31, har signaliseringsinnretningen 42 med oppdrift, tilstrekkelig oppdrift for å kunne bli værende på havoverflaten 31 i en egnet tidsperiode før den synker ned mot havbunnen (f.eks. blir værende på overflaten i omtrent et døgn, eller blir værende på overflaten omtrent en uke eller blir værende på overflaten i omtrent en måned, osv.) I noen utforminger kan signaliseringsinnretningen 42 med oppdrift, ha tilstrekkelig oppdrift for å blir værende på havoverflaten 31 i ubestemt tid.

[0024] Signalet 60 som sendes fra signaliseringsinnretningen 42 med oppdrift, på havoverflaten 31, kan da mottas av en kommunikasjonssatellitt 61.

Kommunikasjonssatellitten 61 kan være en konvensjonell satellittinnretning som er egnet til å motta forskjellige typer signaler. Kommunikasjonssatellitten 61 kan da sende et signal 62 som inneholder minst en del av informasjonen som overføres av sensoren 26 og selektivt lagres i datalagringsdelen 46 av signaliseringsinnretningen 42 med oppdrift og overføres til kommunikasjonssatellitten 61 som signal 60. Signalet 62 kan da mottas av en landbasert mottakerinnretning 63 der den vises og analyseres på en konvensjonell måte (f.eks. med en programvarepakke på en datamaskin, osv.). Informasjonen i signalet 62 som kan spore opphavet tilbake minst delvis tilbake til informasjonen som ble samlet av sensoren 26, kan da presenteres til en bruker som kan bruke informasjonen for å bestemme og forstå, minst delvis, tilstanden til havbunnsbrønnsystemet 20.

[0025] I noen utforminger kan minst en del av informasjonen som mottas av den landbaserte mottakerinnretningen 63 i signalet 62, korrespondere med informasjon som er forbundet med antall signaliseringsinnretninger 42 med oppdrift, som ble utløst tidligere av dataregulatoren 30 på havbunnen og/eller informasjon som er forbundet med antall signaliseringsinnretninger 42 som er igjen i dataregulatoren 30 på havbunnen og som ennå ikke er utløst. Denne informasjonen kan brukes for å bestemme hvor lenge dataregulatoren 30 på havbunnen vil kunne samle og rapportere data som er forbundet med tilstandene i brønnsystemet 20. Når det bestemmes at total antall signaliseringsinnretninger 42 med oppdrift, som er igjen i dataregulatoren 30 på havbunnen nærmer seg en nedre grense (f.eks. nærmer seg 10 gjenværende, eller nærmer seg null gjenværende, osv.), kan det gjennomføres tiltak for å plassere midler slik at flere signaliseringsinnretninger 42 med oppdrift, kan plasseres på dataregulatoren 30 på havbunnen eller skifte ut den tomme dataregulatoren 30 på havbunnen med en ny regulator som inneholder nye signaliseringsinnretninger med oppdrift.

[0026] Selv om et begrenset antall utforminger beskrives, vil personer med ferdigheter i faget og som har fordeler med denne offentliggjøringen, sette prise på en rekke modifikasjoner og variasjoner av den. Det er tiltenkt at de vedlagte kravene skal dekke alle slike modifikasjoner og variasjoner.

Claims

Patentkrav

1. Et system for å kommunisere tilstanden til en havbunnsbrønn der systemet omfatter:

et brønnhull (22) som inneholder minst én sensor (26),

en måte å kommunisere informasjon fra sensoren (26) til et brønnhode (32), en dataregulator (30) på havbunnen (34) som er plassert nær brønnhodet (32) der dataregulatoren (30) på havbunnen omfatter:

en utløsermodul (45),

flere signaliseringsinnretninger (42) med oppdrift der signaliseringsinnretningene (42) med oppdrift omfatter:

en overføringsinnretning (51),

en strømkilde (53), der strømkilden (51) er egnet til å levere nok strøm for å fungere sammen med overføringsinnretningen (51) for å sende et signal, og

der dataregulatoren (30) på havbunnen (34) mottar informasjon fra sensoren (26) som er plassert i brønnhullet (22), og der utløsermodulen (45) utløser én av signaliseringsinnretningene (42) med oppdrift, fra dataregulatoren (30) på havbunnen iht. inndata fra en kontrollinnretning (43) på havbunnen.

2. Systemet i krav 1 som i tillegg er omfattende av:

en kommunikasjonssatellittinnretning (61) som er egnet til å motta et signal fra minst én signaliseringsinnretning (42) med oppdrift, etter at signaliseringsinnretningen med oppdrift, utløses fra dataregulatoren (30) på havbunnen og flyter til havoverflaten, og en landbasert mottakerinnretning (63) som er egnet til å motta et signal fra kommunikasjonssatellittinnretningen (61) der signalet inneholder minst en del av informasjonen som ble overført fra sensoren (26) i brønnhullet (22).

3. Systemet i henhold til et hvilket som helst av kravene 1 og 2 der overføringsinnretningen for å sende et signal

har tilstrekkelig styrke slik at det kan mottas av en satellittinnretning.

4. Systemet i krav 3 der dataregulatoren i tillegg omfatter en kontrollinnretning som er egnet til å lagre informasjon som mottas fra brønnhullssensoren og et dataoverføringsmiddel som er egnet til å overføre minst en del av dataene til datalagringsdelen av signaliseringsinnretning med oppdrift.

5. Systemet i krav 1 - 5 der signaliseringsinnretningen med oppdrift, har tilstrekkelig oppdrift når den utløses fra dataregulatoren på havbunnen og der

signaliseringsinnretningen med oppdrift, flyter til havoverflaten der den er plassert slik at den kommuniserer med kommunikasjonssatellittinnretningen.

6. Systemet i krav 5 der signaliseringsinnretningen med oppdrift, har tilstrekkelig oppdrift for å bli værende på havoverflaten i en periode på minst omtrent 1 uke og helst i en periode på minst omtrent 1 måned.

7. En metode for å kommunisere tilstanden til en havbunnsbrønn omfattende av å: overføre informasjon fra minst én sensor (26) som er plassert i et havbunnsbrønnhull (22) til en dataregulator (30) som er plassert på havbunnen (34) nær et brønnhode (32),

lagre minst en del av informasjonen på minst én signaliseringsinnretning (42) med oppdrift, i dataregulatoren (30) på havbunnen (34),

utløse signaliseringsinnretningen (42) med oppdrift ved hjelp av en utløsermodul (45), med den lagrede informasjonen fra dataregulatoren (30) på havbunnen (34), og føre den utløste signaliseringsinnretningen (42) med oppdrift, fra et sted på havbunnen (34) til havoverflaten (31), og

la utløsermodulen (45) utløse én av signaliseringsinnretningene (42) med oppdrift, fra dataregulatoren (30) på havbunnen (34) iht. inndata fra en kontrollinnretning (43) på havbunnen.

8. Metoden i krav 7 der metoden videre omfatter å:

sende et signal fra signaliseringsinnretningen med oppdrift der signalet omfatter minst en del av informasjonen som er mottatt fra sensoren,

motta signalet som er overført fra signaliseringsinnretningen med oppdrift, fra en kommunikasjonssatellittinnretning,

sende et signal fra kommunikasjonssatellittinnretningen der signalet omfatter minst en del av informasjonen som er mottatt fra sensoren,

motta signalet som er overført fra kommunikasjonssatellittinnretningen på en landbasert mottakerinnretning, og

bestemme en status på brønnhullet basert på signalet som mottas av den landbaserte mottakerinnretningen.

9. Metoden i krav 7 eller 8 videre omfattende å:

igangsette lagring av informasjonen fra minst én sensor i en kontrollinnretning som er plassert i dataregulatoren på havbunnen,

bestemme informasjonen som skal lagres på minst én signaliseringsinnretning med oppdrift, med kontrollinnretningen, og

lagre den bestemte informasjonen selektivt på signaliseringsinnretningen med oppdrift.

10. Metoden i henhold til en hvilken som helst kombinasjon av kravene 7 - 9 videre omfattende å:

bestemme antall gjenværende signaliseringsinnretninger med oppdrift, i dataregulatoren på havbunnen, og

legge flere signaliseringsinnretninger med oppdrift, til dataregulatoren på havbunnen når antall signaliseringsinnretninger i regulatoren når en nedre grense.

11. Metoden i henhold til en hvilken som helst kombinasjon av kravene 7- 10 videre omfattende å:

tilveiebringe minst én signaliseringsinnretning med oppdrift, fra dataregulatoren på havbunnen basert på typen informasjon som er lagret på signaliseringsinnretningen med oppdrift.

12. Metoden i henhold til en hvilken som helst kombinasjon av kravene 7 - 11 videre omfattende å utløse minst én signaliseringsinnretning med oppdrift, fra dataregulatoren på havbunnen basert på en bestemt plan som er basert på en klokkefunksjon.

13. Metoden i krav 8 der overføring av et signal fra signaliseringsinnretningen med oppdrift som i tillegg omfatter signaliseringsinnretningen med oppdrift, som flyter på havoverflaten i en tidsperiode på mellom omtrent 1 uke til omtrent 1 måned og der signaliseringsinnretningen med oppdrift, overfører signalet som er omfattende av minst en del av informasjonen som er mottatt fra sensoren i løpet av minste en del av tiden den flyter.

14. Metoden i henhold til en hvilken som helst kombinasjon av krav 7 - 13 videre omfattende å føre signaliseringsinnretningen med oppdrift til havoverflaten og der signaliseringsinnretningen med oppdrift, flyter på overflaten pga. oppdriften til signaliseringsinnretningen med oppdrift.