NO346215B1 - Linjetrykktestingsteknikk - Google Patents

Description

LINJETRYKKTESTINGSTEKNIKK

BAKGRUNN

[0001] Utforsking, boring, fullføring og drift av hydrokarbon- og andre brønner, er normalt kompliserte, tidkrevende og endelig svært kostbare bestrebelser. For å kunne maksimere hydrokarbongjenvinningen fra underjordiske reservoarer, blir hydrokarbonbrønner derfor stadig dypere og mer sofistikerte. Brønner som er mer enn 25 000 fot dype og som har betydelige avvik, blir f.eks. stadig mer vanlig. I tillegg til økende dybder, blir brønnene og maskinvaren til ferdigstillingen av brønnene på lignende måte også stadig mer komplekse. Flertrinns lavere, mellomliggende og øvre ferdigstillingsmontasjer kan f.eks. utstyres med en lang rekke forskjellig verktøy og instrumenter og rekkevidder på tusenvis av fot, slik som bemerket.

[0002] Mye av maskinvaren i ferdigstillinger nedhulls har en mer passiv karakter, slik som gruspakkingsmaskiner eller ikke-intelligente ventiler og skiftende anordninger aktivert av etterfølgende intervenerende aktivering. Alt verktøy er imidlertid utstyrt med strøm og/eller telemetri som strekker seg til overflaten av oljefeltet, for slik å muliggjøre fortløpende krafttilførsel og/eller telemetrikommunikasjon uten behov for intervensjon. En nedsenkbar elektrisk pumpe, fyllmaterialemålere, ventilaktuatorer og lignende, kan f.eks. opprettholde en fysisk linje til enhver tid forbundet med overflaten i den hensikt å overvåke eller respondere på brønntilstander på en fortløpende, sanntidsbasis.

[0003] Rent praktisk vil de forskjellige påkrevde linjesammenkoblingene ofte medføre en serie skjøter, avslutninger og andre kabeltilkoblinger, kanskje til og med innen en enkelt kabel. Dette kan være å foretrekke fremfor å strekke et stort antall dedikerte kabler til separate nedhullverktøy. Det vil si at en operatør ved overflaten kan ha flere verktøysmålere osv. med kabler løpende ut fra hver endeside på denne, for både opphulls- og nedhullforbindelser til andre kabler og verktøy, etter behov. En serie med verktøy for en gitt ferdigstilling kan således tilføres for å dekke ethvert behov for kablet krafttilførsel eller telemetri løpende til overflaten gjennom en enkelt linje.

[0004] Gitt det sannsynlige trykket i nedhullmiljøet, må skjøtene i kabelen selvfølgelig trykktestes før den settes ut i brønnen. En protokoll kan f.eks. kreve en trykkgradering på 20 000 psi for alle nedhullkabler, forbindelser, kabelskjøter, avslutninger osv. som nyttes i en gitt brønn. På denne måten kan det gis forsikringer som bekrefter forseglingen av forbindelsene og at en trykkindusert lekkasje ikke vil medføre skade på kabelen fra brønnvæsker, eller på et verktøy og dets funksjoner. Selv om den opprinnelige eller udelte deler av kabelen kan leveres til oljefeltet korrekt testet og kvalifisert for en slik gradering, kan hver ny skjøt som lages på brønnstedet kreve egen, ny bekreftende test.

[0005] Trykktesting av en skjøt oppnås vanligvis ved å spenne en trykktestadapter, slik som en C-ring eller annen egnet trykkgrenseflate rundt en skjøt, trykksetting av en testlinje koblet til adapteren og registrering av trykksvingninger over tid. I det bestemte eksemplet hvor C-ringen brukes, kan den være utstyrt med et nål-lignende rør for penetrering av skjøten, mens det i andre adaptere kan nyttes andre typer forseglingsbare porter. En forhåndsplassert gjenforseglingsbar port, kan f.eks. bygges inn i skjøten som er spesifikt utformet for å støtte slik testing og tillate sikker forsegling igjen av skjøten deretter.

[0006] Registrerte testresultater fra den ovenfor bemerkede trykktestingen kan analyseres. Slik som antydet ovenfor, kan f.eks. trykksvingninger over tid være av interesse. Mer bestemt, i det minste teoretisk, kan en lekkasje i skjøten oppdages hvis det oppdages et trykkfall i testlinjen.

[0007] Dessverre kan kjøring av trykktester på denne måten kreve overvåkning av trykk i testlinjen i mellom omtrent 10 og 30 minutter for hver gitte skjøt. Når man også tar hensyn til oppkoblingstiden, operatøranalyse og frakopling, kan dette i praksis medføre så mye som en og en halv time per skjøt-test. Med ferdigstillinger av stadig økende kompleksitet, ofte med ti eller flere skjøter og tilknyttet verktøy, kan dette medføre ytterligere 10 timer eller mer verd av påkrevd oppsett-tid av ferdigstillingen på riggplattformen. Gitt at driftstiden kan beløpe seg til en én million dollar per døgn, kan uproduktiv oppsett-tid slik som denne, hvor hydrokarbonutvinning forsinkes, ha betydelige konsekvenser.

[0008] I tillegg til uunngåelige forsinkelser ved trykktesting, gjenstår problemer med hensyn til testingens pålitelighet. Det vil si, som bemerket ovenfor, at i teorien kan en lekkasje oppdages i skjøten, hvis det oppdages et trykkfall i testlinjen. Trykksvingninger kan imidlertid være resultat av en rekke faktorer, hvor mange kan være uten forbindelse med en lekkasje i skjøten som testes. Miljøet i oljefeltet kan som følge av dette spille en rolle i trykkdeteksjon og -svingninger. Det vil si at regn, eksterne temperaturer og andre klima- eller oljefeltfaktorer, kan påvirke trykkmålingene som registreres i løpet av en gitt test. Feil kan som følge av dette ofte feilaktig registreres på en ikke-lekkende skjøt, eller verre, en faktisk defekt skjøt kan feilaktig fastsettes å være effektiv ved en trykkgradering som den ikke er egnet til å motstå.

[0009] US 4776206 A beskriver lekkasjetesting av et hulrom i et testobjekt ved gassstrømsignaturanalyse, ved bruk av trykksatt gass. US 8078413 B2 beskriver et system for bestemmelse av lekkasjetettheten til én eller flere forbindelser, også ved hjelp av trykksatt gass. Feund et al. "Statistical Modeling of a Response Variable", March 2006, Academic Press, 2. utgave, kapittel 1-3, beskriver matematikk og statistikk i forbindelse med modellering av responsvariabler.

SAMMENDRAG

[0010] En metode for trykktesting av en oljefeltkabel eller annen linje. Metoden inkluderer påføring av et forhåndsbestemt trykk på linjen og samtidig påføring av det samme trykket på en representativ linje for sammenligning. Disse separat påførte trykkene kan deretter registreres over tid. En differensial for de registrerte trykkene kan således analyseres for avvik fra en forhåndsbestemt toleransegrense.

[0011] I ett aspekt tilveiebringer oppfinnelsen en metode for trykktesting av et testtilkoblingsstykke med ukjente lekkasjekarakteristika, metoden omfattende: påføring av et forhåndsbestemt trykk på teststykket; samtidig påføring av det forhåndsbestemte trykket på et sammenlignende tilkoblingsstykke med ukjente ikke-lekkende karakteristika; registrering av trykkene på stykkene over tid; og analyse av en differensial for de registrerte trykkene relativt til en forhåndsbestemt kjent parameter.

[0012] I et ytterlige aspekt tilveiebringer oppfinnelsen et system for trykktesting av en testlinjedel med ukjente lekkasjekarakteristika, systemet omfattende: en plattform for støtte av separate forseglede trykksettingsbare grensesnitt med hver av testlinjedelen og en sammenligningslinjedel med kjente ikke-lekkende karakteristika; minst én pumpe for samtidig påføring av hovedsakelig det samme forhåndsbestemte trykket på hver linjedel; og en beregningsenhet med et trykkdeteksjonsinstrument for analyse av en trykkforskjell for divergens fra en forhåndsbestemt toleransegrense.

[0013] Ytterligere fordelaktige utførelsesformer er presentert i de uselvstendige kravene.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0014] Fig. 1 er en oversiktsfremstilling av et oljefelt tilpasset en brønn for mottak av en linje som er gjenstand for en differensialanalysetrykktestingsteknikk.

[0015] Fig.2A er en frontvisning av en testskjøt i linjen støttet av og i grensesnitt med overflateutstyr i fig.1 for trykktestingsteknikken derav.

[0016] Fig. 2B er en skjematisk gjengivelse av trykktestingsteknikken og utstyret anvendt på testskjøten i fig.2A og en representativ sammenligning av denne.

[0017] Fig. 3A er et diagram som representerer forskjellige "godtatt"- og "feil"graderinger for trykkforskjeller for skjøter plottet mot en forhåndsbestemt toleransegrense.

[0018] Fig. 3B er et sammenlignende diagram som representerer trykktestingsplott for forskjellige "godtatt"- og "feil"-graderinger for skjøter i fravær av en differensialanalyse.

[0019] Fig.4 er et diagram som representerer en rekke forskjellige "godtatt"- graderinger for trykkforskjeller for flere skjøter anvendt til generering av en forhåndsbestemt toleransegrense.

[0020] Fig. 5 er et diagram som representerer en utforming av en flertrinnsteknikk for fastsetting av en "godtatt" eller "feil" trykkgradering for en linje som anvender en differensialteknikk.

[0021] Fig. 6 er et flytdiagram som sammenfatter en utforming som nytter differensialanalysetrykktestingsteknikk til testing av en linje eller skjøt derav.

DETALJERT BESKRIVELSE

[0022] Utforminger beskrives med henvisning til bestemte oljefeltoperasjoner og kabelskjøter for testing. Særlig henvises det til intelligente ferdigstillingsoperasjoner hvor skjøter legges til en linje eller permanent nedhullkabel, f.eks. for tilpasning til nedhullverktøy etter strekking gjennom en tetningsanordning eller annen maskinvare. I andre utforminger kan imidlertid teknikker som beskrives i dette dokumentet nyttes til evaluering av et hvilket som helst antall forskjellige kabel- eller linjetyper, enten i oljefeltet eller annet sted.

[0023] I motsetning til skjøter, kan andre tilkoblinger eller avslutninger for grensesnitt med en måler, et verktøy eller annet som implementeres nedhulls, være gode kandidater for trykktesting i henhold til teknikker som beskrives i dette dokumentet. På lignende måte kan testing av enhver del av en linje, enten den inkluderer slike avgrensede forbindelser eller ikke, være anvendbare for teknikkene i dette dokumentet.

Langs disse linjene, kan begrepet "tilkoblingsdel", slik det brukes i dette dokumentet, anvendes til å vise til en hvilken som helst slik funksjon for trykktestingsformål i henhold til de beskrevne teknikkene. Dette begrepet kan f.eks. vise til et nytt segment eller del av en større generell linje, som kan inkludere, eller ikke, forbindelser, skjøter, avslutninger osv. Alternativt kan begrepet "tilkoblingsdel" vise til en avgrenset funksjon, slik som en forbindelse alene som ikke nødvendigvis er inkorporert i en større, generell linje. Dette kan inkludere omstendigheter hvor en forbindelse alene anvendes for tilkobling til en måler og/eller kjernerørdor nedhulls, uten videre inkorporering i en lengre linje. Slik som brukt i dette dokumentet, kan likevel begrepet "tilkoblingsdel" anvendes på en slik funksjon. Så lenge en teknikk for analyse av en registrert trykkdifferensial mellom et kjent trykkgradert stykke og én som undergår testing kjøres mot en forhåndsbestemt toleransegrense, kan pålitelig testing av teststykket oppnås.

[0024] Med henvisning nå til fig. 1, vises en oversiktsfremstilling av et oljefelt 115 tilpasset en brønn (se brønnhode 185). Spesifikt skal brønnen utstyres med en linje 150. Linjen 150 kan være en brønnkabel som vist. Alternativt kan det være snakk om ferdigstillingskabler for nedre, mellomliggende eller øvre ferdigstillingsmaskinvare. Uansett kan linje 150 anvendes i den hensikt å levere strøm og/eller telemetri nedhulls i løpet av brønnoperasjoner, alt etter behov.

[0025] I den viste utformingen utsettes linje 150 for en differensialanalysetrykktestingsteknikk, som gjennomført av en kontrollenhet 100 eller annen egnet beregningsenhet. Linjen 150 kan f.eks. leveres til oljefeltet 115 med en trykkgradering på 20 000 psi og egnet for langtidsutsettelse i et brønnmiljø, kanskje rundt 10 år. For å kunne gi plass til instrumentering, nedhullverktøy eller tilkobling til en annen linje 130, kan imidlertid linje 150 kuttes. I den viste utformingen kuttes linje 150 ved et skjøtbord 160, som etterlater en sluttende 140 for tilkobling til en annen linje 130 som bemerket. En skjøtemontasje 165 kan således anvendes for å danne et bestemt tilkoblingsstykke i form av en skjøt 200 mellom sluttenden 140 på den opprinnelige linjen 150 og den nye linjen 130 (se fig.2A).

[0026] Med henvisning i tillegg til fig. 2A og 2B, kan skjøten 200 testes i henhold til et system og teknikker beskrevet i dette dokumentet, for egnethet i et nedhullmiljø. Det vil si at akkurat slik den opprinnelige linjen 150 kan graderes ved 20000 psi i eksemplet ovenfor, vil protokollen sannsynligvis kreve at skjøten 200 må graderes tilsvarende. I motsetning til den opprinnelige linjen 150, som kan ha vært testet tidligere et annet sted, har imidlertid skjøten 200 nylig blitt tilvirket ved oljefeltet 115. Det har således oppstått behov for trykktesting av skjøten 200 på stedet. I den viste utformingen kan denne testingen utføres ved å montere skjøten 200 på en testplattform 101 og oppkobling til et testsystem 205 med endelig analyse ved styringsenheten 100, slik som beskrevet i videre detalj nedenfor.

[0027] Fortsatt med henvisning til fig. 1, tilveiebringes kontrollenheten 100 som en del av et mobilt linjeleveringskjøretøy 125 med spole 155. Ytterligere linjer kan selvfølgelig tilføres på en rekke forskjellige måter, og beregningsenheten behøver ikke nødvendigvis være en driftskontrollenhet 100 for anvendelse ved oljefeltet 115. På samme måten inkluderer det viste oljefeltutstyret 110 en konvensjonell rigg 170 med linjestøttetrinser 175 over en utblåsningssperre 180. Igjen kan imidlertid et hvilket som helst forskjellig oljefeltutstyrsoppsett dra fordel av linje- og/eller skjøttrykktestingsteknikkene beskrevet nedenfor i dette dokumentet. Mer tradisjonelle ferdigstillinger kan faktisk involvere å foreta skjøtingen på rigg-gulvet, på rørmaskinvaren som skal settes ut, motsatt et separat skjøtebord 160.

[0028] Med henvisning nå til fig.2A, vises en frontvisning av testskjøten 200 festet til en testplattform 101. Med henvisning til eksemplet og fremstillingen i fig.1 henvist til ovenfor, kan skjøten 200 representerer en strukturell kobling til sluttenden 140 på en nedhullinje 150 og en annen linje 130, opphulls derfra. I utformingen i fig. 2A, monteres en C-ring 210 uansett rundt skjøten 200 for forseglende trykksatt grenseflate mot skjøten 200. En trykkventilmontasje 250 kan således anvendes for å rette trykket relativt til den tilgrensende skjøten 200. Mer spesifikt kan en isolasjonslinje 275 anvendes til å rette et trykk mot grenseflaten, mens en kordel 260 av en elektrisk linje eller annet deteksjonsinstrument anvendes for å bistå med overvåkning av det holdte trykket.

[0029] Med den ovennevnte typen tilkobling i tankene, fremstiller fig. 2B en skjematisk oversikt over et samlet testsystem 205. Det viste systemet 205 bruker tilkoblingen av testskjøten 200 som indikert ovenfor. Videre inkluderer den bemerkede deteksjonslinjen testkordelen 260 som indikert, men inkluderer også en sammenligningskordel 265. Det vil si at en representativ linje eller skjøt 201 for sammenligning, kan tilkobles en egen C-ring 211, trykkventilmontasje 255, isolasjonslinje 277 og kordel 265 av deteksjonslinjen. På denne måten kan trykktesting på en annen skjøt 201 (dvs. "tilkoblingsskjøten") som er kjent ikke å lekke, finne sted samtidig med testingen som finner sted på testskjøten 200. Deteksjonene for analyse ved kontrollenheten 100, fremstilt som en laptop i fig. 2B, kan således analyseres i henhold til differensialteknikkene beskrevet nedenfor. Det vil si at deteksjonslinjen leverer data fra både testkordelen 260 og sammenligningskordelen 265 samtidig for analyse.

[0030] I den viste utformingen anvendes systemet 205 ved bruk av en pumpe, slik som den viste håndpumpen 220, for å levere trykk til ventilmontasjene 250, 255 bemerket ovenfor. Et 20 000 psi-nivå kan f.eks. ledes gjennom en isolasjonsventil 230 og samlestokk 240 for å nå isolasjonslinje 275, 277 som leverer trykk gjennom de bemerkede C-ringene 210, 211. Signalomformere i ventilmontasjene 250, 255 kan være koblet til deteksjonslinjekordellene 260, 265 som en primærsjekk på trykket som videre beskrevet nedenfor. I tillegg kan, i de viste utformingene, en kurveskriver 245 tilføres som en sekundærsjekk for operatøren, for overvåkning av opprettholdelsen av slikt trykk i det samlede systemet 205.

[0031] Ved å ha trykkavlesninger tilgjengelig fra begge kordelene 260, 265 og skjøtene 200, 201 på samme tid, kan visse trykk som påvirker miljøforhold elimineres tilstrekkelig fra lekkasjebestemmelsen relative til testskjøten 200. Regn, varme eller andre atmosfæriske forhold kan f.eks. påvirke trykkavlesningene fra kordelene 260, 265. Begge skjøtene vil imidlertid utsettes for disse samme forholdene i oljefeltet 115 (se fig.1). Stigninger og fall i trykket som detekteres ved kontrollenheten 100 kan derfor negeres der slike trykkforandringer finner sted for både testskjøten 200 og skjøten 201 som er kjent ikke å lekke. Mer bestemt, kan analysen ved kontrollenheten 100 relatere til sporing av en registrert trykkforskjell mellom de to skjøtene 200, 201. Når begge trykkene stiger eller faller i hovedsakelig samme grad, påvirkes forskjellen derfor stort sett ikke. Når det finner sted en betydelig stigning eller et betydelig fall, kan det alternativt fastsettes at det finnes en lekkasje i testskjøten 200, slik som beskrevet mer detaljert nedenfor.

[0032] Bruk på denne måten av en testskjøt 200 og en representativ sammenligningsskjøt 201, er selvfølgelig mer effektiv når sammenligningsskjøten 201 faktisk er sammenligningsbar. For å kunne øke nøyaktigheten, kan hver skjøt 200, 201 f.eks. ha hovedsakelig samme volum, form, dimensjoner, materialer, arkitektur og andre karakteristika som vil spille en rolle i trykkdeteksjon, særlig i lys av det omkringliggende miljøet. Som et særlig forhold, kan dette bety at et utvalg av forskjellige sammenligningsskjøter 201 er tilgjengelig for en operatør av oljefeltet 115, basert på de forskjellige typene testskjøter 200 som faktisk skal settes ut nedhulls (se fig.1).

[0033] Med henvisning nå til fig.3A og 3B, fremstilles diagrammer som representerer forskjellige plott over "godtatt"- og "feil"-graderinger for forskjellige skjøt- eller linjetrykkmålinger ved anvendelse av systemet 205 i fig. 2B. Mer bestemt er fig. 3A et diagram som representerer forskjellige "godtatt"- 350 og "feil"-375 graderinger for trykkforskjeller mellom to forskjellige testskjøter plottet mot en forhåndsbestemt toleransegrense 300. På den annen side, er fig. 3B et diagram som representerer mer direkte trykktesting av den samme feilede testskjøten 375 mot en godtatt sammenligningsskjøt 325 uten henvisning til grensen 300. I fig. 3B forekommer det en naturlig skjevhetsfeil på omtrent 200 psi, slik at det opprettholdte trykket på de forskjellige skjøtene 325, 375 lett kan ses mot hverandre. Skjøtene 325, 375 viser seg faktisk å bevare trykket på samme konsistensnivå inntil omtrent fjerde- eller femteminuttmerket, da trykk som indikerer en lekkasje viser seg i feil-skjøten 375.

[0034] I eksemplet i fig. 3B ovenfor, er deteksjonen av lekkasjen visuelt åpenbar på grunn av divergensen mellom skjøttrykkplott 325, 375 (dvs. stigende forskjell). For å forsterke en slik deteksjon, f.eks. der en slik divergens kanskje ikke er så visuelt tydelig, kan imidlertid en mer kvantifiserende tilnærming nyttes, slik som beskrevet i fig. 3A. Som indikert ovenfor, fremstiller fig. 3A separate differensialplottlinjer for godtatt-350 og feil- 375 karakteren. Det vil si at én testskjøt, slik som 200 i fig. 2B, graderes som godtatt basert på plotting av en trykkforskjell 350 relativ til sammenligningsskjøten 201 over et tidsrom. En toleransegrense 300 med et kjent pålitelighetsnivå etableres faktisk, basert på tidligere testing av kjente godtatte skjøt- og/eller linjetester tilført som referanse. I den viste utformingen, kan et pålitelighetsnivå på minst omtrent 95 % etableres for toleransegrensen basert på tidligere testhistorikk for ikke-lekkende linjer (f.eks. se fig.4).

[0035] Fortsatt med henvisning til fig. 3A og i motsetning til godtattplottet 350, oppstår en signifikant differensial for feilplottet 375. Ved omtrent 5 minutter krysser faktisk plottet 375 for den lekkende linjen/skjøten denforhåndsbestemte toleransegrensen 300 og feiles offisielt, basert på de fastsatte kriteriene. Dette er konsistent med fig. 3B, som måler samlet trykkfall i motsetning til en differensial. Det vil si at i fig. 3B, er feilen visuelt åpenbar på det tidspunktet den feilende plottlinjen 375 når merket for fem minutter. Deteksjon av denne feilen kan imidlertid vises mer kvantifisert og håndteres mer systematisk der forskjellen brukes i kombinasjon med en forhåndsbestemt toleransegrense 300, slik som vist i fig. 3A. Selv om diagrammet i fig.3B er verdifullt, kan teknikken i fig. 3A gi ytterligere fordeler ved hovedsakelig å eliminere gjetninger som kan spille en rolle i fastsettingen uten en fastsatt grense 300.

[0036] Med henvisning nå til fig. 4, vises et diagram som representerer en rekke forskjellige "godtatt"-graderinger for trykkforskjeller for flere skjøter 400. Det vil si at etablering av den forhåndsbestemte toleransegrensen 300, som beskrevet i detalj ovenfor i dette dokumentet, kan være et spørsmål om historisk og/eller kumulativ referanse. Trykkforskjellsplott av skjøter 400 vist i fig. 4, kan f.eks. være resultat av testing av flere (eller et mangfold) av kjente ikke-lekkende skjøter med systemet 205 i fig. 2B. Mer bestemt kan hver differensialplottlinje etableres ved bruk av en sammenligningsskjøt 201, slik som den i fig. 2B, mot en annen kjent ikke-lekkende skjøt. Dette kan gjentas om igjen og om igjen med andre kjente, ikkelekkende skjøter som skiftes ut med én av samme volum og andre karakteristika, slik at det hver gang genereres en ny differensialplottlinje.

[0037] Den forhåndsbestemte toleransegrensen 300 kan stilles inn med forskjellige pålitelighetsnivåer. Grensen i fig. 4 kan f.eks. settes ved et nivå på 95 % pålitelighet. Som vist kan til og med noen differensiallesninger for kjente ikke-lekkende skjøter 401 faktisk falle utenfor grensen. I praksis vil imidlertid feil-gradering av en skjøt forbundet med en slik lesning 401, kun bety unødvendig forkastelse av en skjøt. Alternativt vil utvidelse av grensen 300 redusere pålitelighetsnivået, f.eks. til under 95 %. I praksis øker derfor sannsynligheten for godkjenning av en lekkende skjøt, slik som 375 i fig.

3A. Selv om etablering av et 100 % pålitelighetsnivå kanskje ikke er praktisk, kan en balanse mellom sannsynligheten for uønskede feil- godtatt-graderinger mot bortkastede utgifter og falske feil-graderinger, på grunn av et høyere pålitelighetsnivå, være et spørsmål om hva operatøren foretrekker.

[0038] Som vist i fig. 4, tar grensen 300 en form som innledningsvis øker fra en nullforskjell, men flater ut over tid etter hvert som støy relatert til lesningene fra ikkelekkende skjøter eller linje begynner å roe seg. Andre karakteristika ved et slikt diagram er også informative og kan nyttes på forskjellige måter. Hvis f.eks. deteksjonene for sammenligningsskjøten 201 i systemet i 205 i fig. 2B alltid trekkes fra deteksjonen av testskjøten 200, vil en lekkasje kun indikeres når forskjellen faller under grensen 300. Alternativt vil positive forskjeller, særlig de over grensen 300, være resultat av registrerbar støy. I tillegg kan en annen måte å nytte denne typen informasjon på, være anvendelse av forskjellige grenser 300, 500 undersøkt over forskjellige intervaller 525, 575 som beskrevet nedenfor (se fig.5).

[0039] Med henvisning nå til fig. 5, vises et diagram som representerer en utforming av en flertrinnsteknikk for fastsetting av en "godtatt" eller "feil" trykkgradering av en linje som nytter en differensialteknikk. Diagrammet viser til trykkforskjeller (ΔP) og forhåndsbestemte toleransegrenser 300, 500 kun som negativer av hensyn til lekkasjefokusert deteksjon slik som antydet ovenfor. Videre, slik som også indikert ovenfor, kan det anvendes en analyseteknikk, hvor disse forskjellige grensene 300, 500 undersøkes over forskjellige tidsrom eller intervaller 525, 575.

[0040] Fortsatt med henvisning til fig. 5, og med henvisning i tillegg til fig. 2B, kartlegges testintervall 525, 575 på omtrent 7,5 minutter sekvensielt, selv om en hvilken som helst anvendelig tidsperiode kan velges. I den viste utformingen kan det kjøres en test med systemet 205 i fig. 2B, hvor en differensial 501 overvåkes over forløpet av det innledende intervallet 525. Under forhold hvor forskjellen forblir innen 99,9 % pålitelighetsgrensen 500 for intervallet 525, kan testingen stoppes og testskjøten 200 fastsettes som godtatt. Alternativt, der forskjellen faller under 95 % grensen 300 i løpet av det innledende intervallet 525, kan testingen stoppes og testskjøten 200 fastsettes som feilet. I de aller fleste tilfeller vil trykktesting av en skjøt 200 kun ta litt mer enn 7,5 minutters testtid.

[0041] I noen få tilfeller kan testing av skjøten 200 avdekke en differensial 501 som ligger mellom de bemerkede grensene 300, 500 i løpet av det innledende intervallet 525. Dette er faktisk forholdene vist i fig.5. Når dette finner sted, kan testing fortsette inn i det andre intervallet 575, for nye 7,5 minutter i det viste eksemplet. Hvis forskjellen 501 således jevner seg ut og går tilbake til innenfor 99,9 % grensen 500, som i det viste eksemplet, kan det anses indikerende for en godtatt-gradering for skjøten 200. På den annen side kan en feil-trykkgradering tildeles skjøten 200, hvis forskjellen 501 ikke går tilbake til innenfor 99,9 % grensen 500.

[0042] Et hvilket som helst antall ytterligere intervaller 525, 575, eller pålitelighetsnivåer for grensene 300, 500 kan selvfølgelig nyttes på denne måten. Det vil si at det er et spørsmål om operatørens preferanser, hvor lenge testing potensielt skal utvides og hvilken pålitelighetsgrad som skal anvendes. Uansett kan den automatiske 30 - 90 minutters trykktestingstiden for hver og en testskjøt, slik som vanligvis påkrevd, unngås hvor utforminger av teknikker slik som disse tas i bruk.

[0043] Med henvisning nå til fig.6, vises et flytdiagram som sammenfatter utforminger som anvender differensialanalysetrykktestingsteknikker for testing av en linje eller skjøt derav. Som indikert ved 605 og 620, kan et forhåndsbestemt trykk anvendes både på en testlinje og en linje som er representativ i sammenligning med testlinjen, som er kjent ikke å lekke. Trykkene kan deretter registreres over et gitt tidsrom som indikert ved 635 med en differensial for denne analysert relativt til en forhåndsbestemt toleransegrense (se 650).

[0044] Med henvisning til den bemerkede grensen, kan linjen enten tildeles en feil (665) eller godtatt (695) trykkgradering. I tillegg kan, i én utforming, differensialanalysen 650 være ikke-konkluderende. Tidsperioden kan derfor forlenges som indikert ved 680 for videre analyse med referanse i tillegg til en annen forhåndsbestemt toleransegrense. Deretter kan det tildeles feil (665) eller godtatt (695) trykkgradering.

[0045] Utforminger beskrevet ovenfor i dette dokumentet, inkluderer teknikker som gjør det mulig dramatisk å redusere samlet trykktestingstid for linjer. Dette er særlig fordelaktig i oljefeltmiljøer hvor det kreves mange tester på mange linjeskjøter, f.eks. på grunn av kompleksiteten til nedhullmaskinvare og -verktøy. Videre tilfører teknikkene som beskrives i dette dokumentet ytterligere en grad av pålitelighet til testingen ved oljefeltet eller i et annet miljø hvor trykk gjennomgår svingninger på grunn av værforhold eller andre faktorer i omgivelsene.

[0046] Den foregående beskrivelsen har blitt presentert med henvisning til utforminger som for tiden foretrekkes. Personer med ferdigheter i faget og teknologien som disse utformingene angår, vil forstå at forandringer og endringer i de beskrevne strukturene og bruksmetodene kan praktiseres, uten at dette på meningsfulle måter avviker fra prinsippet for og omfanget av disse utformingene. Analysen av trykkforskjeller kan f.eks. forbedres ytterligere med henvisning til kjente parametere i tillegg til en forhåndsbestemt toleransegrense for en trykkforskjell. Dette kan inkludere analyse med henvisning til en korrelasjonskoeffisient, slik som en Pearsonproduktmomentkorrelasjonskoeffisient. En skarp forandring i forskjellen kan oppfanges som indikerende en lekkasje, selv der plottet blir værende innenfor en trykkforskjellbasert forhåndsbestemt toleransegrense. Uansett skal den foregående beskrivelsen ikke leses som kun å gjelde de presise strukturene som beskrives og fremstilles i de vedlagte tegningene, men skal heller leses som konsistent med og støtte for de følgende kravene, som skal ha det mest fullstendige og rettferdige omfang.

Claims (20)

Patentkrav

1. Metode for trykktesting av et testtilkoblingsstykke med ukjente lekkasjekarakteristika, metoden omfattende:

påføring av et forhåndsbestemt trykk på teststykket;

samtidig påføring av det forhåndsbestemte trykket på et sammenlignende tilkoblingsstykke med kjente ikke-lekkende karakteristika;

registrering av trykkene på stykkene over tid; og

analyse av en differensial for de registrerte trykkene relativt til en forhåndsbestemt kjent parameter.

2. Metoden ifølge krav 1, hvor teststykket er én av en skjøt, en kobling og en linjeavslutning, hvor metoden videre omfattende montering av én av skjøtene, koblingen og avslutningen ved et oljefelt før påføring av det nevnte trykket derpå.

3. Metoden ifølge krav 1, hvor den kjente parameteren er en trykkforskjellsbasert toleransegrense.

4. Metoden ifølge krav 3, videre omfattende etablering av den kjente parameteren for toleransegrensen med et pålitelighetsnivå basert på tidligere testing av sammenkoblingsstykker med kjente ikke-lekkende karakteristika.

5. Metoden ifølge krav 4, hvor pålitelighetsnivået er minst omtrent 95 %.

6. Metoden ifølge krav 3, videre omfattende tildeling av én av en feiltrykkgradering til teststykket og en godtatt-trykkgradering til teststykket, basert på divergensen i forskjellen fra toleransegrensen.

7. Metoden ifølge krav 6, videre omfattende fratrekk av det registrerte trykket på sammenligningsstykket fra det registrerte trykket på teststykket for å etablere forskjellen.

8. Metoden ifølge krav 7, hvor en negativ verdi for forskjellen under toleransegrensen retter nevnte tildeling av feilet trykkgradering til teststykket.

9. Metoden ifølge krav 1, hvor den forhåndsbestemte kjente parameteren er en korrelasjonskoeffisient.

10. Metoden ifølge krav 9, hvor korrelasjonskoeffisienten er en Pearsonproduktmomentkorrelasjonskoeffisient.

11. Metoden ifølge krav 3, videre omfattende, før trinnet for påføring av et forhåndsbestemt trykk på teststykket, trinnene:

etablering av en forhåndsbestemt toleransegrense for trykkforskjell med et første pålitelighetsnivå; og

etablering av en forhåndsbestemt toleransegrense for trykkforskjell med et andre pålitelighetsnivå under det første nivået;

hvor trinnet for registrering av trykkene på stykkene utføres i et forhåndsbestemt tidsintervall; og

hvor trinnet for analyse av en differensial for de registrerte trykkene relativt til en forhåndsbestemt trykkforskjellsbasert toleransegrense utføres ved analyse av en differensial for de registrerte trykkene for divergens fra minst én av de forhåndsbestemte toleransegrensene.

12. Metoden ifølge krav 11, hvor nevnte analyse videre omfatter tildeling av en feilgradering til teststykket der forskjellen faller utenfor toleransegrensen for det andre pålitelighetsnivået i løpet av det forhåndsbestemte tidsintervallet.

13. Metoden ifølge krav 11, hvor nevnte analyse videre omfatter tildeling av en godtatt-gradering til teststykket der forskjellen faller innenfor toleransegrensen for det første pålitelighetsnivået i løpet av det forhåndsbestemte tidsintervallet.

14. Metoden ifølge krav 11, hvor nevnte analyse videre omfatter utvidelse av nevnte registrering bortenfor det forhåndsbestemte tidsintervallet der forskjellen faller mellom toleransegrensene for det første og andre pålitelighetsnivået i løpet av det forhåndsbestemte tidsintervallet.

15. System for trykktesting av en testlinjedel med ukjente lekkasjekarakteristika, systemet omfattende:

en plattform for støtte av separate forseglede trykksettingsbare grensesnitt med hver av testlinjedelen og en sammenligningslinjedel med kjente ikke-lekkende karakteristika;

minst én pumpe for samtidig påføring av hovedsakelig det samme forhåndsbestemte trykket på hver linjedel; og

en beregningsenhet med et trykkdeteksjonsinstrument for analyse av en trykkforskjell for divergens fra en forhåndsbestemt toleransegrense.

16. Systemet ifølge krav 15, hvor de forseglede trykksettingsbare grensesnittene omfatter separate C-ringklemmer ved linjedelene.

17. Systemet ifølge krav 16, videre omfattende trykkventilmontasjer for regulering av trykk som leveres til og detekteres ved grensesnittene.

18. Systemet ifølge krav 15, hvor hver av linjedelene er én av en skjøt, en kobling og en linjeavslutning ved et oljefelt.

19. Systemet ifølge krav 18, hvor testlinjedelen er én av en strøm- og telemetrilinje til støtte for ferdigstillinger nedhulls.

20. Systemet ifølge krav 15, hvor den sammenlignende linjedelen deler en karakteristikk som er hovedsakelig den samme som testlinjedelen, hvor karakteristikken velges fra en gruppe bestående av volum, form, dimensjon, materialkonstruksjon og arkitektur.