RU2012144380A

RU2012144380A - Система кодирования сброса давления для передачи скважинной информации по стволу скважины на поверхность

Info

Publication number: RU2012144380A
Application number: RU2012144380/03A
Authority: RU
Inventors: КЛОУЗ Дэвид
Original assignee: Уэлтроникс Апликейшнс ЛЛК
Priority date: 2010-01-11
Filing date: 2011-01-04
Publication date: 2014-04-27
Also published as: US8467268B2; MX337628B; CA2786771A1; US20100110833A1; WO2011084939A3; US20110094799A1; RU2592000C2; GB2489172A; AU2011203712B2; GB201212522D0; AU2011203712A1; MX2012008078A; GB2489172B; WO2011084939A2; CA2786771C; US7881155B2

Abstract

1. Система для передачи скважинной информации по стволу скважины на некоторое место на поверхности, включающая:бурильную колонну с переводником на ее конце;насосное средство для закачки бурового раствора в скважину, причем буровой раствор является жидкостью, упомянутое насосное средство расположено на поверхности и находится в жидкостной связи с упомянутой бурильной колонной с упомянутым переводником; искважинный электронный модуль, расположенный в упомянутом переводнике, причем упомянутый скважинный электронный модуль включает:клапанное средство для создания ограничения потока для жидкости, проходящей через упомянутый переводник, причем упомянутое клапанное средство подходит для управления потоком бурового раствора в упомянутом переводнике;отслеживающее средство, расположенное в переводнике для отслеживания состояния в забое скважины;тормозное средство, взаимодействующее с клапанным средством, для фиксации упомянутого клапанного средства по меньшей мере в двух статических положениях во время начала упомянутого потока бурового раствора через упомянутый переводник и во время открывания упомянутого клапанного средства; идетектирующее средство, расположенное на поверхности и взаимодействующее с жидкостью, проходящей через упомянутый переводник, для осуществления измерения, коррелированного с временем, между изменениями давления жидкости в бурильной колонне.2. Система по п.1, отличающаяся тем, что упомянутое отслеживающее средство состоит из средства датчика зенитного угла, размещенного в буровом переводнике и соосного с упомянутым стволом скважины и отслеживающее зенитный угол упомянут�

Claims

1. Система для передачи скважинной информации по стволу скважины на некоторое место на поверхности, включающая:

бурильную колонну с переводником на ее конце;

насосное средство для закачки бурового раствора в скважину, причем буровой раствор является жидкостью, упомянутое насосное средство расположено на поверхности и находится в жидкостной связи с упомянутой бурильной колонной с упомянутым переводником; и

скважинный электронный модуль, расположенный в упомянутом переводнике, причем упомянутый скважинный электронный модуль включает:

клапанное средство для создания ограничения потока для жидкости, проходящей через упомянутый переводник, причем упомянутое клапанное средство подходит для управления потоком бурового раствора в упомянутом переводнике;

отслеживающее средство, расположенное в переводнике для отслеживания состояния в забое скважины;

тормозное средство, взаимодействующее с клапанным средством, для фиксации упомянутого клапанного средства по меньшей мере в двух статических положениях во время начала упомянутого потока бурового раствора через упомянутый переводник и во время открывания упомянутого клапанного средства; и

детектирующее средство, расположенное на поверхности и взаимодействующее с жидкостью, проходящей через упомянутый переводник, для осуществления измерения, коррелированного с временем, между изменениями давления жидкости в бурильной колонне.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что упомянутое отслеживающее средство состоит из средства датчика зенитного угла, размещенного в буровом переводнике и соосного с упомянутым стволом скважины и отслеживающее зенитный угол упомянутого узла скважины.

3. Система по п.1, причем упомянутое клапанное средство включает:

корпус, расположенный в упомянутом переводнике;

поршень, скользяще движущийся в упомянутом корпусе; и

шток поршня, соединенный с упомянутым поршнем и выходящий наружу из упомянутого корпуса, причем упомянутое тормозное средство действует на упомянутый шток поршня, чтобы зафиксировать упомянутый поршень в упомянутом корпусе во временном отношении между статическими положениями.

4. Система по п.3, причем упомянутое тормозное средство включает:

поршень исполнительного механизма, опирающийся на упомянутый поршень упомянутого клапанного средства, чтобы препятствовать осевому перемещению упомянутого штока поршня.

5. Система по п.4, отличающаяся тем, что упомянутый поршень исполнительного механизма перемещается между первым стационарным положением и вторым стационарным положением.

6. Система по п.4, причем упомянутое тормозное средство кроме того включает:

возвратную пружину, зацепленную за упомянутый поршень исполнительного механизма;

датчик дифференциального давления, расположенный на упомянутом поршне исполнительного механизма;

средство электромагнитного управляющего клапана, сообщающееся с датчиком давления;

камеру для гидравлической жидкости, зацепленную за упомянутое средство электромагнитного клапана; и

компенсирующий поршень, приводимый в действие упомянутой камерой для гидравлической жидкости.

7. Система по п.1, причем упомянутое детектирующее средство включает:

логическое средство для корреляции отслеженного времени между управляемыми падениями статического давления на клапанном средстве с состоянием в забое; и

дисплейное средство для предоставления, обычно в реальном времени, воспринимаемого человеком указания состояния в забое.

8. Система по п.7, причем упомянутое отслеживающее средство является средством датчика зенитного угла для отслеживания угла наклона упомянутого переводника в скважине, и причем упомянутое средство датчика зенитного угла является соосным с упомянутой скважинной компоновкой, упомянутое логическое средство для корреляции упомянутого отслеженного времени с упомянутым углом наклона.

9. Система по п.1, причем упомянутое тормозное средство является гидравлическим тормозом и состоит из гидравлической камеры, наполненной гидравлической жидкостью, скользящего поршня, возвратной пружины и средства управления для предотвращения вытеснения гидравлической жидкости, когда упомянутый скользящий поршень давит на упомянутую гидравлическую жидкость.

10. Система по п.9, отличающаяся тем, что упомянутое средство управления состоит из электромагнитного управляющего клапана и манифольда.

11. Способ связи в скважине, причем скважина имеет в ней систему циркуляции бурового раствора, причем система циркуляции проходит через бурильную колонну, переводник, прикрепленный к упомянутой бурильной колонне, буровую коронку и внутрь упомянутой скважинной компоновки, причем способ включает:

расположение клапанного средства в проходе для жидкости в упомянутом переводнике;

формирование ограничения потока в системе циркуляции в упомянутом переводнике, причем упомянутым ограничением потока является упомянутое клапанное средство;

подача количественно определенного потока бурового раствора в систему циркуляции на упомянутое ограничение потока, чтобы вызвать падение давления на упомянутом клапанном средстве;

отслеживание первого количественно определяемого состояния в забое;

сброс первого процента давления на упомянутом клапанном средстве в упомянутом ограничении потока в первый момент времени;

отслеживание второго количественно определяемого состояния в забое;

сброс второго процента давления на упомянутом клапанном средстве в упомянутом ограничении потока во второй момент времени, причем время между упомянутым первым моментом времени и упомянутым вторым моментом времени коррелируется с состоянием в забое; и

определение изменений в состоянии в забое из места на поверхности путем отслеживания времени между упомянутым первым моментом времени и упомянутым вторым моментом времени.

12. Способ связи в скважине по п.11, причем упомянутый этап отслеживания включает:

отслеживание угла переводника, причем упомянутый переводник расположен соосно с упомянутой скважиной, и причем упомянутое состояние в забое является зенитным углом.

13. Способ связи в скважине по п.11, причем этап отслеживания упомянутого первого количественно определяемого состояния в забое происходит в первое равновесное состояние упомянутого клапанного средства, этап отслеживания упомянутого второго количественно определяемого состояния в забое происходит во второе равновесное состояние упомянутого клапанное средство.

14. Способ связи в скважине по п.12, кроме того, включающий:

расположение тормоза с тормозным поршнем в упомянутом переводнике, причем упомянутый тормозной поршень взаимодействует с упомянутым клапанным средством; и

вывод упомянутого тормозного поршня из первого выводимого фиксированного положения во второе выводимое фиксированное положение, чтобы обеспечить сброс упомянутым клапанным средством упомянутого первого процента упомянутого давления.

15. Способ связи в скважине по п.14, отличающийся тем, что упомянутое первое выводимое фиксированное положение соответствует первому равновесному состоянию упомянутого клапанного средства после пуска системы циркуляции, и упомянутое второе выводимое фиксированное положение соответствует второму равновесному состоянию упомянутого клапанного средства после сброса первого процента давления.

16. Способ связи в скважине по п.13, причем упомянутый этап определения включает:

измерение времени между сбросом упомянутого первого процента и сбросом упомянутого второго процента; и

корреляцию упомянутого времени с состоянием в забое.

17. Способ связи в скважине по п.14, отличающийся тем, что бурильная колонна имеет соединенный с ней переводник долота, и отличающаяся тем, что упомянутое первое количественно определяемое состояние в забое состоит из отслеженного угла наклона упомянутого переводника долота, причем способ кроме того включает:

присвоение значения времени отслеженному углу наклона упомянутого переводника долота; и

перемещение упомянутого тормоза между упомянутым первым выводимым фиксированным положением и упомянутым вторым выводимым фиксированным положением во время, равное упомянутому значению времени.

18. Способ связи в скважине по п.14, отличающийся тем, что упомянутым тормозом является гидравлический тормоз, причем гидравлический тормоз состоит из гидравлической камеры, наполненной гидравлической жидкостью, скользящего поршня, возвратной пружины, средства управления для предотвращения вытеснения гидравлической жидкости, когда упомянутый скользящий поршень давит на упомянутую гидравлическую жидкость, и средство датчика давления гидравлической жидкости, и отличающийся тем, что этап вывода упомянутого тормозного поршня коррелируется с детектированием потока бурового раствора посредством измерения давления упомянутой гидравлической жидкости в упомянутой гидравлической камере средством датчика давления гидравлической жидкости по усилию, прилагаемому упомянутым клапанным средством при ограничении упомянутого потока бурового раствора в частично открытом положении и при начале упомянутого потока бурового раствора через упомянутый ствол скважины.

19. Способ связи в скважине по п.18, отличающийся тем, что упомянутое детектирование потока бурового раствора состоит из измерения давления, взаимодействующего с дифференциальным давлением на упомянутом клапанном средстве упомянутым средством датчика давления гидравлической жидкости.

20. Способ связи в скважине по п.11, кроме того, включающий этап:

увеличения ограничения потока до первоначального состояния, когда поток через ограничение потока возвратился к нулю.

21. Система для передачи зенитного угла забоя скважины во время операции бурения забоя в некоторое место на поверхности, включающая:

бурильную колонну, проходящую в скважину и имеющую буровую коронку;

переводник, соединенный с упомянутой бурильной колонной в упомянутой скважине, причем буровая коронка соединена с упомянутой бурильной колонной, и причем переводник имеет в нем канал для жидкости; и

скважинный инструмент в упомянутом переводнике, причем упомянутый скважинный инструмент включает:

клапанное средство, расположенное в упомянутом переводнике, для создания ограничения потока в упомянутом канале для жидкости;

тормозное средство, взаимодействующее с упомянутым клапанным средством и расположенное в упомянутом переводнике, причем упомянутое клапанное средство включает поплавковый клапан, установленный в упомянутом переводнике, подходящий для управления потоком жидкости в упомянутой скважине, и причем упомянутое тормозное средство предназначено для перемещения упомянутого поплавкового клапана между по меньшей мере двумя положениями;

средство датчика зенитного угла, расположенное в упомянутом переводнике, причем упомянутое средство датчика зенитного угла предназначено для определения зенитного угла забоя скважины посредством измерения давления на упомянутом переводнике, упомянутое средство датчика зенитного угла соединено с упомянутым тормозным средством, упомянутое тормозное средство действует на упомянутое клапанное средство, чтобы ограничивать открывание упомянутого клапанного средства, вызывая падение дифференциального давления на упомянутом клапанном средстве, упомянутое клапанное средство открывается упомянутым тормозным средством, чтобы сбросить первый процент давления жидкости через упомянутое ограничение потока и второй процент давления жидкости через упомянутое ограничение потока во временном отношении, причем временное отношение коррелируется с наклоном буровой коронки; и

средство детектирования, расположенное в некотором месте на поверхности, для детектирования изменений давления жидкости и временного отношения между ними, чтобы дать указание о забое путем измерения зенитного угла в упомянутом переводнике,

отличающаяся тем, что упомянутым клапанным средством является поплавковый клапан, причем упомянутый поплавковый клапан включает:

поршневой элемент, скользяще двигающийся в упомянутом корпусе; и

шток поршня, соединенный с упомянутым поршнем и выходящий наружу из упомянутого корпуса, причем упомянутое тормозное средство действует на упомянутый шток поршня, чтобы препятствовать движению упомянутого поршневого элемента в упомянутом корпусе во временном отношении между двумя положениями, и

отличающаяся тем, что упомянутое тормозное средство включает поршень исполнительного механизма, перемещающийся между первым положением и вторым положением, причем упомянутый поршень исполнительного механизма опирается на упомянутый шток поршня напротив упомянутого поршневого элемента упомянутого поплавкового клапана, чтобы препятствовать осевому перемещению упомянутого штока поршня.