RU2814684C2 - Indicator release system and method of use - Google Patents
Indicator release system and method of use Download PDFInfo
- Publication number
- RU2814684C2 RU2814684C2 RU2021136365A RU2021136365A RU2814684C2 RU 2814684 C2 RU2814684 C2 RU 2814684C2 RU 2021136365 A RU2021136365 A RU 2021136365A RU 2021136365 A RU2021136365 A RU 2021136365A RU 2814684 C2 RU2814684 C2 RU 2814684C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- indicator
- fluid
- valve
- production
- outlet
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 132
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 432
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 403
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 116
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 45
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000005065 mining Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000000700 radioactive tracer Substances 0.000 claims description 214
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 34
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 26
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 26
- 230000004941 influx Effects 0.000 claims description 26
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 26
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 20
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 15
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 10
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000003129 oil well Substances 0.000 claims description 3
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 41
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 41
- 230000004044 response Effects 0.000 description 38
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 27
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 20
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 19
- 230000008859 change Effects 0.000 description 16
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 description 10
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 9
- 238000013461 design Methods 0.000 description 8
- 230000006870 function Effects 0.000 description 8
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 8
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 3
- QIROQPWSJUXOJC-UHFFFAOYSA-N 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6-undecafluoro-6-(trifluoromethyl)cyclohexane Chemical compound FC(F)(F)C1(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C1(F)F QIROQPWSJUXOJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BCNXQFASJTYKDJ-UHFFFAOYSA-N 1,1,2,2,3,3,4,4,5-nonafluoro-5-(trifluoromethyl)cyclopentane Chemical compound FC(F)(F)C1(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C1(F)F BCNXQFASJTYKDJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000954 Polyglycolide Polymers 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- KAVGMUDTWQVPDF-UHFFFAOYSA-N perflubutane Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F KAVGMUDTWQVPDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229950003332 perflubutane Drugs 0.000 description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 2
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 239000004633 polyglycolic acid Substances 0.000 description 2
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 229920001774 Perfluoroether Polymers 0.000 description 1
- 229920002319 Poly(methyl acrylate) Polymers 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000005206 flow analysis Methods 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- UJMWVICAENGCRF-UHFFFAOYSA-N oxygen difluoride Chemical class FOF UJMWVICAENGCRF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000009420 retrofitting Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000012882 sequential analysis Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к устройству и способу выпуска индикатора в добывающую скважину для измерения потока и мониторинга профилей притока в стволе скважины во время добычи. Аспекты изобретения включают устройство для выпуска индикатора, предназначенное для хранения и выборочного выпуска индикатора, и способ использования.The present invention relates to a device and method for releasing a tracer into a production well to measure flow and monitor inflow profiles in the wellbore during production. Aspects of the invention include an indicator release device for storing and selectively releasing an indicator, and a method of use.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯPREREQUISITES FOR CREATION OF THE INVENTION
Скважинные индикаторы, помещенные в добывающих скважинах, доказали свою эффективность для оценки того, какие текучие среды протекают в каких частях скважины и с какими расходами. Традиционно разные индикаторы размещались в разных зонах притока к эксплуатационному оборудованию скважины, установленному в скважине.Downhole indicators placed in production wells have proven effective in assessing which fluids are flowing in which parts of the well and at what rates. Traditionally, different indicators have been placed in different inflow zones to the well production equipment installed in the well.
Способы мониторинга расхода текучей среды в скважине известны, включая количественную оценку на основе переходного потока, когда отдельные индикаторы размещаются в разных зонах притока в скважине. Скважина приостанавливается на время, чтобы обеспечить возможность индикаторам с высокой концентрацией накапливаться в отдельных зонах притока, а затем скважина перезапускается, чтобы вывести индикаторы на поверхность. Для получения качественных и количественных данных эксплуатационных характеристик используются отбор проб и анализ концентрации различных индикаторов.Methods for monitoring fluid flow in a well are known, including transient flow-based quantification where individual indicators are placed at different flow zones in the well. The well is shut down for a period of time to allow high concentration tracers to accumulate in selected inflow zones, and then the well is restarted to bring the tracers to the surface. Sampling and concentration analysis of various indicators are used to obtain qualitative and quantitative performance data.
В документе ЕР 2633152 раскрыт способ оценки профиля притока скважинных текучих сред (нефти, газа или воды) в нефтяную скважину с местами притока в добываемый поток. Способ включает размещение индикаторных источников с индикаторными материалами на уровнях скважины и создание переходного процесса в рабочем дебите всего добываемого потока путем приостановки скважины. Способ включает отбор и анализ проб и на основе указанных концентраций, и последовательность отбора проб, а также геометрии скважины, расчет объемов притока по моделям потока.EP 2633152 discloses a method for estimating the influx profile of well fluids (oil, gas or water) into an oil well with inflow locations into the production stream. The method includes placing indicator sources with indicator materials at well levels and creating a transition process in the working flow rate of the entire produced flow by stopping the well. The method includes sampling and analysis of samples based on the specified concentrations, and the sequence of sampling, as well as the geometry of the well, calculating inflow volumes using flow models.
Однако эти способы ограничивают количество возможностей для получения данных индикаторов, поскольку остановка скважины - сложная и очень дорогостоящая операция, требующая тщательного планирования проекта и приводящая к потере доходов из-за перерыва в добыче.However, these methods limit the number of possibilities for obtaining these indicators, since shutting down a well is a complex and very expensive operation that requires careful project planning and leads to loss of revenue due to interruption in production.
Регулярный перезапуск скважины после приостановки может представлять собой риски для инфраструктуры скважины. Принудительное начало перемещения столба текучей среды в скважине после длительного периода покоя может привести к очень сложным изменениям давления, скорости потока и температуры в инфраструктуре. Внезапные изменения могут представлять реальную угрозу для оборудования, в худшем случае, необратимо снижая производительность или даже требуя повторного заканчивания или зарезки бокового ствола скважины.Regularly restarting a well after a shutdown can pose risks to the well infrastructure. Forcing the fluid column in a well to begin moving after a long period of rest can result in very complex changes in pressure, flow rate and temperature in the infrastructure. Sudden changes can pose a real threat to equipment, in the worst case scenario, irreversibly reducing productivity or even requiring re-completion or sidetracking of the well.
Также может возникнуть проблема с подъемом столба тяжелых текучих сред при перезапуске скважины после приостановки. В некоторых случаях перезапуск скважины может оказаться невозможным.There may also be a problem with the rise of a column of heavy fluids when restarting a well after a shutdown. In some cases, restarting a well may not be possible.
Другой проблемой известных способов внутрискважинных индикаторов является то, что из-за условий в скважине в ней могут существовать колебания давления, которые могут влиять на поток индикаторов в скважине. Это может привести к ситуациям, когда индикаторы перемещаются вверх по потоку или перетекают в другие зоны пласта, что известно как переток. Переток вносит неопределенность и может повлиять на точность анализа расхода.Another problem with known downhole tracer methods is that due to downhole conditions, there may be pressure fluctuations in the well, which can affect the flow of tracers into the well. This can lead to situations where tracers move upstream or flow into other areas of the formation, known as cross-flow. Cross-flow introduces uncertainty and can affect the accuracy of the flow analysis.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Одной из целей и задач изобретения является создание устройства для выпуска индикатора для выборочного выпуска индикатора в добываемый поток, чтобы можно было рассчитывать и контролировать профили измерения параметров потока и притока в ствол скважины.One of the objects and objects of the invention is to provide a tracer release device for selectively releasing tracer into the production stream so that measurement profiles of flow parameters and inflow into the wellbore can be calculated and controlled.
Другой целью настоящего изобретения является создание устройства для выпуска индикатора, которое способно создавать высокую или повышенную концентрацию молекул индикатора и выборочно выпускать молекулы индикаторов без необходимости приостановки скважины.Another object of the present invention is to provide a tracer release device that is capable of producing a high or increased concentration of tracer molecules and selectively releasing tracer molecules without the need to shut down the well.
Еще одной целью одного из аспектов изобретения является создание устройства для выпуска индикатора, которое способно выпускать высокую концентрацию молекул индикатора в виде индикаторного облака, которое может быть обнаружено при добыче на поверхности, но также управлять воздействием на индикаторный источник добываемой текучей средой, чтобы продлить ресурс индикатора в скважине.It is yet another object of one aspect of the invention to provide an indicator release device that is capable of releasing a high concentration of indicator molecules in the form of an indicator cloud that can be detected during surface mining, but also controls the exposure of the indicator source to the produced fluid to extend the life of the indicator. in the well.
Дальнейшие цели и задачи изобретения станут очевидными из следующего описания.Further objects and objects of the invention will become apparent from the following description.
В соответствии с первым аспектом изобретения, предложена система выпуска индикатора для добывающей нефтяной скважины, содержащая:In accordance with a first aspect of the invention, there is provided a tracer release system for a producing oil well, comprising:
по меньшей мере одно устройство для выпуска индикатора для соединения с эксплуатационной колонной, причем указанное по меньшей мере одно устройство для выпуска индикатора содержит:at least one indicator release device for connection with the production string, wherein said at least one indicator release device comprises:
по меньшей мере одно выпускное отверстие,at least one outlet,
по меньшей мере одну индикаторную камеру, проточно сообщающуюся с указанным по меньшей мере одним выпускным отверстием,at least one indicator chamber in fluid communication with said at least one outlet,
индикаторный материал, расположенный в указанной по меньшей мере одной индикаторной камере, иindicator material located in said at least one indicator chamber, and
по меньшей мере один клапан, выполненный с возможностью выборочного управления потоком текучей среды через указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие.at least one valve configured to selectively control the flow of fluid through said at least one outlet.
Благодаря выполнению устройства для выпуска индикатора с по меньшей мере одним клапаном, выполненным с возможностью выборочного управления потоком текучей среды через указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие, может быть обеспечена возможность приостановки этого устройства для увеличения концентрации молекул индикатора в объеме текучей среды устройства. Последующее открытие клапана для выпуска индикатора с повышенной концентрацией может создать переходный процесс индикатора. Повышенная концентрация молекул индикатора распространяется вниз по потоку с добываемым потоком в виде облака, порции или заряда индикатора, которые могут быть обнаружены ниже по потоку от устройства и/или в устье скважины как сигнал отклика индикатора или пик в точке обнаружения ниже по потоку.By providing the indicator release device with at least one valve configured to selectively control the flow of fluid through the at least one outlet, it can be possible to suspend the device to increase the concentration of indicator molecules in the fluid volume of the device. Subsequently opening the valve to release a higher concentration of tracer may create an tracer transient. The increased concentration of tracer molecules travels downstream with the production stream as a cloud, slug, or charge of tracer that can be detected downstream of the device and/or at the wellhead as a tracer response signal or peak at the downstream detection point.
Переходные процессы индикатора вызываются полем скоростей в скважине. Появление у устья скважины различных индикаторов или полный переходный процесс различных индикаторов можно использовать для оценки поля скоростей в скважине. По полю скоростей можно рассчитать профиль притока.The transient processes of the indicator are caused by the velocity field in the well. The appearance of various indicators at the wellhead or the complete transient process of various indicators can be used to estimate the velocity field in the well. Using the velocity field, the inflow profile can be calculated.
Указанное по меньшей мере одно устройство для выпуска индикатора может содержать по меньшей мере одно впускное отверстие. Указанное по меньшей мере одно впускное отверстие может проточно сообщаться с указанной по меньшей мере одной индикаторной камерой. Указанный по меньшей мере один клапан может быть выполнен с возможностью выборочного управления потоком текучей среды через указанное по меньшей мере одно впускное отверстие.Said at least one indicator release device may comprise at least one inlet hole. Said at least one inlet opening may be in fluid communication with said at least one indicator chamber. The at least one valve may be configured to selectively control the flow of fluid through the at least one inlet.
Указанный по меньшей мере один клапан может быть выполнен с возможностью приостановки устройства для выпуска индикатора во время добычи в скважине. Указанный по меньшей мере один клапан может быть выполнен с возможностью выборочного открытия и закрытия указанного по меньшей мере одного впускного и/или выпускного отверстий для управления потоком текучей среды через указанное по меньшей мере одно впускное отверстие и/или выпускное отверстие.The at least one valve may be configured to pause the device to release the indicator during production in the well. The at least one valve may be configured to selectively open and close the at least one inlet and/or outlet to control the flow of fluid through the at least one inlet and/or outlet.
Указанный по меньшей мере один клапан может быть выполнен с возможностью выборочного открытия и закрытия указанного по меньшей мере одного впускного отверстия между полностью открытым положением, полностью закрытым положением или в промежуточное положение между полностью открытым и полностью закрытым положением. Указанный по меньшей мере один клапан может быть выполнен с возможностью выборочного открытия и закрытия указанного по меньшей мере одного выпускного отверстия между полностью открытым положением, полностью закрытым положением или в промежуточное положение между полностью открытым и полностью закрытым положением. Указанный по меньшей мере один клапан может управлять потоком и изменять площадь проходного сечения через указанное по меньшей мере одно впускное отверстие и/или указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие.The at least one valve may be configured to selectively open and close the at least one inlet between a fully open position, a fully closed position, or an intermediate position between a fully open and fully closed position. The at least one valve may be configured to selectively open and close the at least one outlet between a fully open position, a fully closed position, or an intermediate position between a fully open and fully closed position. The at least one valve may control the flow and change the flow area through the at least one inlet and/or the at least one outlet.
Индикаторный материал может быть выполнен с возможностью выборочного выпуска молекул индикатора из индикаторного материала в скважинную текучую среду в индикаторной камере при контакте с конкретной скважинной текучей средой. Предпочтительно, индикаторный материал предназначен для выпуска молекул индикатора в индикаторную камеру, когда индикаторный материал подвергается воздействию целевой текучей среды, то есть нефти, газа или воды. Индикаторный материал может быть твердым, жидким или газообразным.The indicator material may be configured to selectively release indicator molecules from the indicator material into a wellbore fluid in an indicator chamber upon contact with a particular wellbore fluid. Preferably, the indicator material is designed to release indicator molecules into the indicator chamber when the indicator material is exposed to a target fluid, ie oil, gas or water. The indicator material may be solid, liquid or gas.
Предпочтительно, указанная по меньшей мере одна индикаторная камера имеет проточный канал с объемом текучей среды. Объем текучей среды может быть фиксированным объемом текучей среды.Preferably, said at least one indicator chamber has a flow channel with a volume of fluid. The volume of fluid may be a fixed volume of fluid.
Размеры объема текучей среды могут быть рассчитаны для производства известного объема текучей среды с повышенной концентрацией молекул индикатора, когда объем текучей среды приостановлен. Выпуск молекул индикатора с увеличенной концентрацией в добываемый поток в виде индикаторного облака может создать переходный процесс индикатора, который может быть обнаружен как пик отклика индикатора в точке обнаружения ниже по потоку.The fluid volume dimensions can be calculated to produce a known volume of fluid with an increased concentration of indicator molecules when the fluid volume is suspended. The release of increased concentrations of tracer molecules into the production stream as an tracer cloud can create a tracer transient that can be detected as a peak tracer response at the downstream detection point.
Объем приостановленной текучей среды может быть обогащен или насыщен молекулами индикатора. Размеры объема текучей среды могут быть рассчитаны для разных типов индикаторов или разных типов целевой текучей среды. В зависимости от предела обнаружения индикатора могут использоваться различные размеры объема текучей среды. Например, чтобы обеспечить обнаружение для индикатора с низким пределом обнаружения, может потребоваться выпуск большего объема обогащенной индикатором текучей среды.The volume of suspended fluid may be enriched or saturated with indicator molecules. Fluid volume sizes can be calculated for different types of indicators or different types of target fluid. Depending on the detection limit of the indicator, different fluid volume sizes may be used. For example, to provide detection for an indicator with a low detection limit, it may be necessary to release a larger volume of indicator-enriched fluid.
Размеры объема текучей среды можно регулировать или конфигурировать в зависимости от требуемой работы или ресурса устройства для выпуска индикатора. Например, для устройства для выпуска индикатора, рассчитанного на длительный ресурс в скважине, может потребоваться меньший объем текучей среды, чтобы ограничить количество индикатора, выпускаемого при каждой операции по выпуску индикатора.The dimensions of the fluid volume can be adjusted or configured depending on the required operation or resource of the indicator release device. For example, a tracer release device designed for long downhole life may require a smaller volume of fluid to limit the amount of tracer released during each tracer release operation.
Индикаторный материал может быть выбран из группы, включающей химические, флуоресцентные, фосфоресцентные, магнитные, ДНК и радиоактивные соединения. Индикаторный материал может содержать химические индикаторы, выбранные из группы, включающей перфторированные углеводороды или перфторэфиры. Перфторированные углеводороды могут быть выбраны из группы, состоящей из перфторбутана (РВ), перфторметилциклопентана (РМСР) и/или перфторметилциклогексана (РМСН).The indicator material can be selected from the group including chemical, fluorescent, phosphorescent, magnetic, DNA and radioactive compounds. The indicator material may contain chemical indicators selected from the group consisting of perfluorinated hydrocarbons or perfluoroethers. Perfluorinated hydrocarbons can be selected from the group consisting of perfluorobutane (PB), perfluoromethylcyclopentane (PMCP) and/or perfluoromethylcyclohexane (PMCH).
Индикаторный материал может быть химически иммобилизован внутри индикаторной камеры и/или на ней. Индикаторный материал может содержать индикатор и носитель. Носителем может быть матричный материал. Матричный материал может быть полимерным материалом.The indicator material may be chemically immobilized within and/or on the indicator chamber. The indicator material may comprise an indicator and a carrier. The carrier may be a matrix material. The matrix material may be a polymeric material.
Индикатор может быть химически иммобилизован внутри носителя и/или на нем. Индикаторный материал может быть химически иммобилизован за счет химического взаимодействия между индикатором и носителем. Индикаторный материал может быть химически иммобилизован таким образом, что он высвобождает молекулы или частицы индикатора в присутствии химического триггера.The indicator may be chemically immobilized in and/or on the support. The indicator material can be chemically immobilized through chemical interaction between the indicator and the carrier. The indicator material can be chemically immobilized such that it releases indicator molecules or particles in the presence of a chemical trigger.
Изменяя химическое взаимодействие между индикатором и механизмом высвобождения полимера, можно контролировать скорость выпуска молекул индикатора из индикаторного материала. Предпочтительно, индикатор выпускается из носителя индикатора с равномерной скоростью выпуска.By varying the chemical interaction between the indicator and the polymer release mechanism, the rate at which indicator molecules are released from the indicator material can be controlled. Preferably, the indicator is released from the indicator carrier at a uniform release rate.
Носитель может быть выбран из полиметилметакрилатов (РММА), полиметилкрилатов, полиэтиленгликолей (PEG), полимолочной кислоты (PLA) или полигликолевой кислоты (PGA), имеющихся в продаже полимеров или их сополимеров.The carrier may be selected from polymethyl methacrylates (PMMA), polymethyl acrylates, polyethylene glycols (PEG), polylactic acid (PLA) or polyglycolic acid (PGA), commercially available polymers or copolymers thereof.
Носитель может быть выбран из полимеров с более высокими скоростями выпуска индикатора, таких как полиэтилен и полипропилен. Индикаторный материал может быть физически диспергирован и/или физически инкапсулирован в носителе.The carrier may be selected from polymers with higher indicator release rates, such as polyethylene and polypropylene. The indicator material may be physically dispersed and/or physically encapsulated in the carrier.
Индикаторный материал может выпускать молекулы индикатора в текучую среду в результате растворения или разложения носителя и/или индикатора в текучую среду. Носитель может быть выбран с обеспечением контролируемого разрушения при контакте с текучей средой. Носитель может быть выбран с обеспечением разложения путем гидролиза носителя. Индикаторный материал и/или носитель может быть специфическим для текучей среды, так что молекулы индикатора будут выпускаться из индикаторного материала как реакция на контакт с целевой текучей средой.The indicator material may release indicator molecules into the fluid as a result of dissolution or decomposition of the carrier and/or indicator into the fluid. The carrier may be selected to provide controlled degradation upon contact with a fluid. The carrier may be selected to ensure degradation by hydrolysis of the carrier. The indicator material and/or carrier may be specific to the fluid such that indicator molecules will be released from the indicator material in response to contact with the target fluid.
Индикаторный материал и/или носитель могут быть химически «разумными», так что молекулы индикатора будут выпускаться из индикаторного материала в качестве реакции на определенные события, например, они реагируют на поток нефти (нефтесодержащие), но не реагируют на поток воды (водостойкие). В ту же область можно поместить другую группу химических соединений, которые выделяют индикаторы в потоке воды (водно-активные), но не реагируют на поток нефти (стойкие к нефти). Индикаторы и/или носитель могут быть химически «разумными», так что молекулы индикаторов будут выпускаться из индикаторного материала в ответ на воздействие индикаторного материала на скважинную текучую среду и/или на целевую скважинную текучую среду.The tracer material and/or carrier may be chemically intelligent such that tracer molecules will be released from the tracer material in response to certain events, for example they respond to flow of oil (oil-bearing) but do not respond to flow of water (water-resistant). In the same area, another group of chemical compounds can be placed that release indicators in the flow of water (water-active), but do not react to the flow of oil (oil-resistant). The indicators and/or carrier may be chemically intelligent such that indicator molecules will be released from the indicator material in response to the influence of the indicator material on the wellbore fluid and/or the target wellbore fluid.
Молекулы индикатора могут быть обнаружены и их концентрация может быть измерена с помощью различных методов, таких как оптическое обнаружение, оптические волокна, спектрофотометрические методы, методы ПЦР в сочетании с последовательным анализом, хроматографические методы или радиоактивный анализ. Изобретение не ограничивается вышеупомянутыми технологиями.Indicator molecules can be detected and their concentration can be measured using various methods such as optical detection, optical fibers, spectrophotometric methods, PCR methods combined with sequential analysis, chromatographic methods or radioactive analysis. The invention is not limited to the above-mentioned technologies.
Молекулы индикатора могут быть обнаружены и их концентрация может быть измерена путем отбора проб добываемой текучей среды. Отбор проб может проводиться в одно или несколько из указанных времен отбора проб. Отбор проб может проводиться ниже по потоку от устройства для выпуска индикатора или на поверхности. Пробы могут быть отобраны для последующего анализа.Indicator molecules can be detected and their concentration can be measured by sampling the produced fluid. Sampling may be conducted at one or more of the specified sampling times. Sampling may be carried out downstream of the tracer release device or at the surface. Samples can be collected for later analysis.
Молекулы индикатора могут быть обнаружены устройством обнаружения, таким как датчик. Устройство обнаружения может способствовать мониторингу и/или анализу индикатора в добываемой текучей среде в режиме реального времени.The indicator molecules can be detected by a detection device such as a sensor. The detection device may facilitate monitoring and/or analysis of the tracer in the produced fluid in real time.
Индикаторный материал может быть расположен в индикаторной камере, чтобы обеспечивать возможность текучей среде контактировать с индикаторным материалом, когда она проходит вокруг индикаторного материала в индикаторной камере.The indicator material may be located in the indicator chamber to allow the fluid to contact the indicator material as it passes around the indicator material in the indicator chamber.
Указанный по меньшей мере один клапан может представлять собой клапан с электрическим приводом, механический клапан и/или термодинамический клапан. Указанный по меньшей мере один клапан может быть управляемым клапаном. Указанный по меньшей мере один клапан может быть выполнен с возможностью выборочного открытия и/или закрытия в ответ на событие в скважине. Указанный по меньшей мере один клапан может быть выполнен с возможностью выборочного открытия и/или закрытия в ответ на сигнал с поверхности. Указанный по меньшей мере один клапан может быть выполнен с возможностью выборочного открытия и/или закрытия в ответ на изменение температуры, давления и/или скорости. Указанный по меньшей мере один клапан может быть выполнен с возможностью выборочного открытия и/или закрытия в ответ на по меньшей мере один электронный сигнал.The at least one valve may be an electrically actuated valve, a mechanical valve and/or a thermodynamic valve. The at least one valve may be a controllable valve. The at least one valve may be configured to selectively open and/or close in response to an event in the well. The at least one valve may be configured to selectively open and/or close in response to a signal from the surface. The at least one valve may be configured to selectively open and/or close in response to changes in temperature, pressure and/or speed. The at least one valve may be configured to selectively open and/or close in response to the at least one electronic signal.
Указанный по меньшей мере один клапан может быть выполнен с возможностью выборочного открытия и/или закрытия в ответ на создание переходного процесса в расходе добываемого потока. Переходный процесс может представлять собой временный переходный процесс в расходе добываемого потока.The at least one valve may be configured to selectively open and/or close in response to a transient in the flow of the produced stream. The transient may be a temporary transient in the flow rate of the produced stream.
Указанный по меньшей мере один клапан может представлять собой клапан, управляемый разностью давлений. Указанный по меньшей мере один клапан может быть выполнен с возможностью выборочного открытия и/или закрытия в ответ на разность давлений через клапан.The at least one valve may be a pressure difference controlled valve. The at least one valve may be configured to selectively open and/or close in response to a pressure difference across the valve.
Указанный по меньшей мере один клапан может быть выполнен с возможностью выборочного открытия и/или закрытия в ответ на изменения давления текучей среды в скважине. Указанный по меньшей мере один клапан может быть выполнен с возможностью выборочного открытия и/или закрытия в ответ на разность давлений между указанным по меньшей мере одним впускным отверстием и указанным по меньшей мере одним выпускным отверстием. Указанный по меньшей мере один клапан может быть выполнен с возможностью выборочного открытия и/или закрытия в ответ на разность давлений между устройством для выпуска индикатора и эксплуатационной колонной. Указанный по меньшей мере один клапан может быть выполнен с возможностью выборочного открытия и/или закрытия в ответ на разность давлений между объемом текучей среды и эксплуатационной колонной.The at least one valve may be configured to selectively open and/or close in response to changes in fluid pressure in the well. The at least one valve may be configured to selectively open and/or close in response to a pressure difference between the at least one inlet and the at least one outlet. The at least one valve may be configured to selectively open and/or close in response to a pressure difference between the indicator release device and the production string. The at least one valve may be configured to selectively open and/or close in response to a pressure difference between the fluid volume and the production string.
Указанный по меньшей мере один клапан может быть выполнен с возможностью выборочного открытия и/или закрытия путем изменения давления текучей среды в скважине, или путем изменения разности давлений между указанным по меньшей мере одним впускным отверстием и указанным по меньшей мере одним выпускным отверстием, или путем изменения разности давлений между устройством для выпуска индикатора и эксплуатационной колонной и/или путем изменения разности давлений между объемом текучей среды и эксплуатационной колонной.The at least one valve may be configured to selectively open and/or close by changing the pressure of the fluid in the well, or by changing the pressure difference between the at least one inlet and the at least one outlet, or by changing a pressure difference between the indicator release device and the production string and/or by changing the pressure difference between the fluid volume and the production string.
Указанный по меньшей мере один клапан может представлять собой кинематический клапан. Указанный по меньшей мере один клапан может быть выполнен с возможностью выборочного открытия и/или закрытия в ответ на изменения расхода текучей среды в добываемом потоке.Said at least one valve may be a kinematic valve. The at least one valve may be configured to selectively open and/or close in response to changes in fluid flow rate in the production stream.
Указанный по меньшей мере один клапан может представлять собой клапан с электрическим приводом. Указанный по меньшей мере один клапан может быть выполнен с возможностью выборочного открытия и/или закрытия в ответ на получение по меньшей мере одного электрического или электронного сигнала. Указанный по меньшей мере один клапан может иметь проводное или беспроводное управление. Сигнал для управления приведением в действие клапана может поступать с поверхности или от другого внешнего источника. Указанный по меньшей мере один клапан может содержать систему беспроводной связи или быть подсоединен к ней. Система беспроводной связи может содержать по меньшей мере один беспроводной приемник, способный принимать данные по беспроводной связи для управления клапаном с электрическим приводом и приведения его в действие. Система беспроводной связи может содержать по меньшей мере один передатчик для передачи сигнала.The at least one valve may be an electrically actuated valve. The at least one valve may be configured to selectively open and/or close in response to receipt of at least one electrical or electronic signal. The at least one valve may be wired or wireless controlled. The signal to control actuation of the valve may come from a surface or other external source. The at least one valve may comprise or be connected to a wireless communication system. The wireless communication system may include at least one wireless receiver capable of receiving data via wireless communication to control and actuate the electrically actuated valve. The wireless communication system may include at least one transmitter for transmitting a signal.
Указанный по меньшей мере один клапан может быть установлен как нормально открытый или нормально закрытый. Указанный по меньшей мере один клапан может быть откидным или золотниковым. Указанный по меньшей мере один клапан может быть с возможностью настройки установлен как нормально открытый или нормально закрытый.The at least one valve may be set as normally open or normally closed. Said at least one valve may be a flap valve or a spool valve. The at least one valve can be configurably set to be normally open or normally closed.
Предпочтительно, указанный по меньшей мере один клапан выполнен с возможностью реагирования на скорость или давление текучей среды в скважине. Указанный по меньшей мере один клапан может быть установлен открываться и/или закрываться при заданной скорости или предварительно определенном давлении потока текучей среды. Клапан может иметь по меньшей мере один пороговый уровень приведения в действие.Preferably, said at least one valve is configured to respond to the velocity or pressure of a fluid in the well. The at least one valve may be configured to open and/or close at a predetermined speed or predetermined pressure of the fluid flow. The valve may have at least one actuation threshold level.
Указанный по меньшей мере один клапан может быть установлен с возможностью частичного открытия и/или частичного закрытия. Клапан может быть выполнен с возможностью открытия и/или закрытия в промежуточных положениях между полностью открытым положением и полностью закрытым положением.Said at least one valve can be installed with the possibility of partial opening and/or partial closing. The valve may be configured to open and/or close in positions intermediate between a fully open position and a fully closed position.
Указанный по меньшей мере один клапан может содержать смещающий механизм. Указанный по меньшей мере один клапан может быть уравновешен или поджат смещающим механизмом, который выполнен с возможностью размещения клапана с заданной скоростью текучей среды или уровнем давления текучей среды, которые должны быть достигнуты до того, как клапан будет приведен в действие. Смещающий механизм может представлять собой пружину. Смещающий механизм может представлять собой цилиндрическую пружину, пластинчатую пружину или газовую пружину, такую как пружина с азотом.Said at least one valve may comprise a bias mechanism. The at least one valve may be balanced or biased by a bias mechanism that is configured to position the valve at a predetermined fluid velocity or fluid pressure level that must be achieved before the valve is actuated. The bias mechanism may be a spring. The bias mechanism may be a coil spring, a leaf spring, or a gas spring such as a nitrogen spring.
Смещающий механизм может быть отрегулирован для установки порогового значения приведения в действие клапана. Предпочтительно, чтобы клапан был поджат пружиной, которую можно регулировать путем изменения типа, длины или натяжения пружины. Пороговое значение приведения в действие клапана может быть задано.The bias mechanism can be adjusted to set the valve actuation threshold. Preferably, the valve is pressed by a spring, which can be adjusted by changing the type, length or tension of the spring. The valve actuation threshold can be set.
Указанное по меньшей мере одно устройство для выпуска индикатора может быть модернизировано для установки в существующую колонну. Указанное по меньшей мере одно устройство для выпуска индикатора может извлекаться, устанавливаться, заменяться и/или регулироваться с помощью троса, тросового каната, гибких насосно-компрессорных труб, бурильной трубы или подобного средства транспортировки. Указанное по меньшей мере одно устройство для выпуска индикатора может быть установлено или заменено и может транспортироваться по эксплуатационной колонне с помощью троса, тросового каната, гибких насосно-компрессорных труб, бурильной трубы или подобного средства транспортировки. Указанное по меньшей мере одно устройство для выпуска индикатора может быть перемещено по меньшей мере на один посадочный ниппель. Указанный по меньшей мере, один посадочный ниппель может иметь отверстия, сообщающиеся с эксплуатационной колонной и/или с затрубным пространством.The at least one indicator release device can be retrofitted for installation in an existing column. The at least one indicator release device can be removed, installed, replaced and/or adjusted using a cable, wire rope, coiled tubing, drill pipe or similar means of transportation. The at least one indicator release device may be installed or replaced and may be transported along the production string by wireline, wire rope, coiled tubing, drill pipe, or similar means of transportation. The at least one indicator release device can be moved onto at least one landing nipple. Said at least one landing nipple may have holes communicating with the production string and/or with the annulus.
Указанное по меньшей мере одно устройство для выпуска индикатора или компонент указанного по меньшей мере одно устройства для выпуска индикатора может быть установлено или заменено и может транспортироваться по эксплуатационной колонне с помощью троса, тросового каната, гибких насосно-компрессорных труб, бурильной трубы или аналогичного средства транспортировки.The at least one tracer release device or a component of the at least one tracer release device may be installed or replaced and may be transported along the production string by wireline, wireline, coiled tubing, drill pipe or similar means of transportation. .
Указанный по меньшей мере один клапан может быть установлен в существующее устройство для выпуска индикатора, расположенное в скважине. Указанный по меньшей мере один клапан может извлекаться, устанавливаться, заменяться и/или регулироваться с помощью троса, тросового каната, гибких насосно-компрессорных труб, бурильной трубы или аналогичного средства транспортировки. Указанный по меньшей мере один клапан может быть установлен или заменен и может транспортироваться по эксплуатационной колонне с помощью троса, тросового каната, гибких насосно-компрессорных труб, бурильной трубы или подобного средства транспортировки. Указанный по меньшей мере один клапан может быть перемещен по меньшей мере на один посадочный ниппель. Указанный по меньшей мере один посадочный ниппель может иметь отверстия, сообщающиеся с эксплуатационной колонной и/или с затрубным пространством.The at least one valve may be installed in an existing indicator release device located in the well. Said at least one valve can be removed, installed, replaced and/or adjusted using a cable, wire rope, coiled tubing, drill pipe or similar means of transportation. The at least one valve may be installed or replaced and may be transported along the production string by wireline, wire rope, coiled tubing, drill pipe or similar means of transportation. Said at least one valve can be moved by at least one landing nipple. Said at least one landing nipple may have holes communicating with the production casing and/or with the annulus.
Настройки указанного по меньшей мере одного клапана могут быть отрегулированы путем непосредственного соединения с поверхностью клапана. Настройки клапана могут быть отрегулированы посредством операции вмешательства путем опускания устройства вмешательства с помощью троса, тросового каната, гибких насосно-компрессорных труб, бурильной трубы или аналогичного транспортного средства для управления и регулировки настройки указанного по меньшей мере одного клапана.The settings of the at least one valve can be adjusted by directly connecting to the surface of the valve. The valve settings may be adjusted through an intervention operation by lowering the intervention device using a cable, wireline, coiled tubing, drill pipe, or similar vehicle to control and adjust the setting of the at least one valve.
Устройство для выпуска индикатора может содержать по меньшей мере одно устройство ограничения потока. Указанное по меньшей мере одно устройство ограничения потока может быть расположено в индикаторной камере. Указанное по меньшей мере одно устройство ограничения потока может быть расположено в указанном по меньшей мере одном впускном отверстии и/или в указанном по меньшей мере одном выпускном отверстии.The indicator release device may comprise at least one flow limiting device. Said at least one flow limiting device may be located in the indicator chamber. The at least one flow restriction device may be located in the at least one inlet and/or in the at least one outlet.
Указанное по меньшей мере одно устройство ограничения потока может быть выбрано из группы, состоящей из сопла, отверстия, трубок Вентури, трубок Пито или отклоняющегося пути.The at least one flow restriction device may be selected from the group consisting of a nozzle, an orifice, a Venturi tube, a pitot tube, or a deflection path.
Указанное по меньшей мере одно устройство ограничения потока может быть выполнено с возможностью управления и/или задержки выпуска молекул индикатора из индикаторной камеры устройства для выпуска индикатора в эксплуатационную колонну. Указанное по меньшей мере одно устройство ограничения потока может быть выполнено регулируемым для изменения скорости выпуска молекул индикатора из индикаторной камеры.The at least one flow limiting device may be configured to control and/or delay the release of indicator molecules from the indicator chamber of the indicator release device into the production string. Said at least one flow limiting device may be adjustable to change the rate of release of indicator molecules from the indicator chamber.
Указанное по меньшей мере одно устройство ограничения потока может быть отрегулировано для изменения выпуска индикатора и/или регулировки амплитуды и/или длительности пика реакции индикатора в точке обнаружения.The at least one flow limiting device may be adjusted to change the release of the indicator and/or adjust the amplitude and/or duration of the indicator response peak at the detection point.
Выпуск индикатора из устройства для выпуска индикатора в эксплуатационную колонну может быть отложен или продлен с помощью устройства ограничения потока. Увеличение сопротивления устройства ограничения потока проходящему через него потоку текучей среды приводит к увеличению времени вымывания индикатора.The release of the tracer from the tracer release device into the production string may be delayed or prolonged by a flow restriction device. Increasing the resistance of the flow limiting device to the fluid flow passing through it leads to an increase in the washout time of the indicator.
Выпуск индикатора из устройства для выпуска индикатора может создавать характерный сигнал, называемый сигналом вымывания. Сигнал вымывания может иметь пик концентрации, за которым следует спад концентрации. Спад концентрации после пика может быть выражен медленно убывающей функцией, такой как экспоненциальная функция или степенная функция. Коэффициент в функциях, описывающих крутизну спада, может быть пропорционален скорости текучей среды внутри устройства для выпуска индикатора, и, таким образом, скорость текучей среды внутри устройства для выпуска индикатора может быть вычислена на основе измеренной кривой затухания концентрации индикатора. Более крутая кривая, то есть более короткое время вымывания, соответствует более высокой скорости текучей среды внутри устройства для выпуска индикатора.The release of the indicator from the indicator release device may produce a characteristic signal called a washout signal. The washout signal may have a concentration peak followed by a concentration decline. The decline in concentration after a peak can be expressed by a slowly decreasing function, such as an exponential function or a power function. The coefficient in the slope functions may be proportional to the velocity of the fluid within the indicator release device, and thus the velocity of the fluid within the indicator release device may be calculated based on the measured decay curve of the indicator concentration. A steeper curve, ie shorter washout time, corresponds to a higher fluid velocity within the indicator release device.
Продолжительность индикаторного сигнала может быть определена путем выборки или измерения в режиме реального времени. Сигнал должен быть достаточно длительным, чтобы он не разрушался из-за рассеивания во время движения к точке обнаружения, которая может быть расположена за верхним эксплуатационным оборудованием скважины и надставкой хвостовика. Выпуск и дисперсию индикаторов можно смоделировать с помощью потоковых моделей. Дисперсию сигнала во время движения к точке обнаружения можно компенсировать путем моделирования на основе геометрии скважины и/или модели скважины.The duration of the indicator signal can be determined by sampling or real-time measurement. The signal must be long enough so that it is not destroyed by scattering as it travels to the detection point, which may be located behind the top well production equipment and liner extension. The output and dispersion of indicators can be modeled using flow models. Signal dispersion during movement to the detection point can be compensated for by modeling based on the well geometry and/or the well model.
Устройство для выпуска индикатора может содержать по меньшей мере один впускной клапан. Указанное по меньшей мере одно впускное отверстие может управлять потоком текучей среды через указанное по меньшей мере одно впускное отверстие. Устройство для выпуска индикатора может содержать выпускной клапан для управления потоком текучей среды через указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие. Указанное по меньшей мере одно впускное и/или выпускное отверстие может быть выполнено с возможностью управления выпуском молекул индикатора из индикаторной камеры устройства для выпуска индикатора в эксплуатационную колонну. Указанное по меньшей мере одно впускное отверстие и/или выпускное отверстие может действовать как ограничивающее устройство и может регулироваться для изменения скорости выпуска молекул индикатора из индикаторной камеры. Указанный по меньшей мере один впускной клапан и указанный по меньшей мере один выпускной клапан могут быть выполнены с возможностью работы независимо друг от друга. Указанный по меньшей мере один впускной клапан и указанный по меньшей мере один выпускной клапан могут быть выполнены с возможностью работы во взаимодействии друг с другом. Указанный по меньшей мере один впускной клапан и указанный по меньшей мере один выпускной клапан могут быть выполнены таким образом, что один клапан работает как главный клапан, а другой клапан работает как вторичный клапан, так что вторичный клапан имитирует действия и реакции главного клапана.The indicator release device may comprise at least one inlet valve. The at least one inlet can control the flow of fluid through the at least one inlet. The indicator release device may comprise a release valve for controlling the flow of fluid through the at least one outlet. The at least one inlet and/or outlet may be configured to control the release of indicator molecules from the indicator chamber of the indicator release device into the production string. The at least one inlet and/or outlet may act as a limiting device and may be adjusted to vary the rate of release of indicator molecules from the indicator chamber. Said at least one inlet valve and said at least one exhaust valve may be configured to operate independently of each other. The at least one inlet valve and the at least one outlet valve may be configured to operate in cooperation with each other. The at least one inlet valve and the at least one outlet valve may be configured such that one valve operates as a main valve and the other valve operates as a secondary valve, such that the secondary valve imitates the actions and reactions of the main valve.
Указанное по меньшей мере одно впускное отверстие и/или указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие могут проточно сообщаться с эксплуатационной колонной. Указанное по меньшей мере одно впускное отверстие и/или указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие могут проточно сообщаться с затрубным пространством. Эксплуатационная колонна может представлять собой внутреннюю трубу, в которую добываемая текучая среда входит в зону добычи. Эксплуатационная колонна может проходить от внутрискважинного пространства до поверхности.Said at least one inlet and/or said at least one outlet may be in fluid communication with the production string. Said at least one inlet and/or said at least one outlet may be in fluid communication with the annulus. The production string may be an internal pipe into which the production fluid enters the production zone. The production string may extend from the downhole space to the surface.
Система выпуска индикатора может содержать два или большее количество устройств для выпуска индикатора. Указанные два или большее количество устройств для выпуска индикатора могут быть выполнены с возможностью соединения с эксплуатационной колонной в различных положениях вдоль эксплуатационной колонны. Устройство для выпуска индикатора может быть расположено ниже по потоку от зоны притока в известных местах в скважине. Каждая индикаторная камера соответствующего устройства для выпуска индикатора может содержать отдельный индикаторный материал. Каждое устройство для выпуска индикатора может быть расположено ниже по потоку от другой зоны притока и подвергаться воздействию текучих среды из зоны притока.The indicator release system may contain two or more indicator release devices. These two or more indicator release devices may be configured to be connected to the production string at various positions along the production string. The tracer release device may be located downstream of the inflow zone at known locations in the well. Each indicator chamber of a corresponding indicator release device may contain a separate indicator material. Each indicator release device may be located downstream of another influent zone and exposed to fluids from the influent zone.
В соответствии со вторым аспектом изобретения, предложен способ выпуска индикатора в добываемый поток, включающий:In accordance with a second aspect of the invention, there is provided a method of releasing an indicator into a production stream, comprising:
размещение по меньшей мере одного устройства для выпуска индикатора, соединенного с эксплуатационной колонной, причем указанное по меньшей мере одно устройство для выпуска индикатора содержит:placing at least one indicator release device connected to the production string, wherein said at least one indicator release device comprises:
по меньшей мере одно выпускное отверстие, проточно сообщающееся с добываемым потоком,at least one outlet in fluid communication with the produced stream,
по меньшей мере одну индикаторную камеру, проточно сообщающуюся с указанным по меньшей мере одним выпускным отверстием,at least one indicator chamber in fluid communication with said at least one outlet,
индикаторный материал, расположенный в индикаторной камере,indicator material located in the indicator chamber,
по меньшей мере один клапан, выполненный с возможностью выборочного управления потоком текучей среды через указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие, иat least one valve configured to selectively control the flow of fluid through said at least one outlet, and
открытие указанного по меньшей мере одного клапана для выпуска молекул индикатора из указанной по меньшей мере одной индикаторной камеры через указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие.opening said at least one valve to release indicator molecules from said at least one indicator chamber through said at least one outlet.
Указанное по меньшей мере одно устройство для выпуска индикатора может содержать по меньшей мере одно впускное отверстие, проточно сообщающееся с добываемым потоком. Указанное по меньшей мере одно впускное отверстие может проточно сообщаться с указанной по меньшей мере одной индикаторной камерой. Указанный по меньшей мере один клапан может быть выполнен с возможностью выборочного управления потоком текучей среды через указанное по меньшей мере одно впускное отверстие.The at least one indicator release device may comprise at least one inlet in fluid communication with the produced stream. Said at least one inlet opening may be in fluid communication with said at least one indicator chamber. The at least one valve may be configured to selectively control the flow of fluid through the at least one inlet.
Способ может включать открытие и/или закрытие указанного по меньшей мере одного клапана в ответ на изменение скорости текучей среды или давления текучей среды в скважине. Способ может включать открытие и/или закрытие клапана в ответ на разность давлений между указанным по меньшей мере одним впускным отверстием и указанным по меньшей мере одним выпускным отверстием. Способ может включать открытие и/или закрытие клапана в ответ на разность давлений между индикаторной камерой устройства для выпуска индикатора и эксплуатационной колонной.The method may include opening and/or closing the at least one valve in response to a change in fluid velocity or fluid pressure in the well. The method may include opening and/or closing the valve in response to a pressure difference between the at least one inlet and the at least one outlet. The method may include opening and/or closing the valve in response to a pressure difference between the indicator chamber of the indicator release device and the production string.
Способ может включать создание разности давлений между указанным по меньшей мере одним впускным отверстием и указанным по меньшей мере одним выпускным отверстием. Разность давлений может быть создана путем регулирования скорости добываемого потока.The method may include creating a pressure difference between said at least one inlet and said at least one outlet. A pressure difference can be created by adjusting the speed of the produced flow.
Способ может включать регулировку и/или установку по меньшей мере одной пороговой скорости текучей среды или уровня давления для приведения в действие клапана для выборочного открытия и/или закрытия указанного по меньшей мере одного выпускного отверстия.The method may include adjusting and/or setting at least one threshold fluid velocity or pressure level to operate the valve to selectively open and/or close the at least one outlet.
Способ может включать открытие указанного по меньшей мере одного клапана в промежуточное положение между полностью открытым и полностью закрытым положениями.The method may include opening said at least one valve to a position intermediate between a fully open and fully closed position.
Способ может включать закрытие указанного по меньшей мере одного клапана на определенный период времени, чтобы приостановить устройство для выпуска индикатора и увеличить концентрацию частиц или молекул индикатора, выпускаемых в объем текучей среды индикаторной камеры. Способ может включать закрытие указанного по меньшей мере одного клапана на период времени, достаточный для создания высокой или повышенной концентрации молекул индикатора, которая может быть обнаружена как ответный сигнал индикатора с высокой или увеличенной амплитудой в точке обнаружения ниже по потоку, когда частицы или молекулы индикатора выпущены из устройства для выпуска индикатора. Под высокой или повышенной концентрацией понимается повышенная концентрация молекул индикатора по сравнению с концентрацией молекул индикатора, присутствующих в скважинной текучей среды, которая не была приостановлена в устройстве для выпуска индикатора.The method may include closing the at least one valve for a certain period of time to suspend the indicator release device and increase the concentration of indicator particles or molecules released into the indicator chamber fluid volume. The method may include closing the at least one valve for a period of time sufficient to create a high or increased concentration of tracer molecules that can be detected as a high or increased amplitude tracer response signal at the downstream detection point when the tracer particles or molecules are released from the indicator release device. By high or elevated concentration is meant an increased concentration of tracer molecules compared to the concentration of tracer molecules present in the well fluid that was not suspended in the tracer release device.
Период времени, в течение которого устройство для выпуска индикатора может быть приостановлено, может составлять от часов до месяцев. Указанный по меньшей мере один клапан может быть закрыт менее чем на 24 часа, чтобы приостановить индикаторную камеру. Указанный по меньшей мере один клапан может быть закрыт более чем на 24 часа, чтобы приостановить устройство для выпуска индикатора.The period of time during which the indicator release device may be suspended may range from hours to months. Said at least one valve may be closed for less than 24 hours to suspend the indicator chamber. Said at least one valve may be closed for more than 24 hours to suspend the device for releasing the indicator.
Способ может включать открытие клапана для выпуска текучей среды и молекул индикатора из индикаторной камеры устройства для выпуска индикатора через указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие в добываемый поток.The method may include opening a valve to release fluid and indicator molecules from the indicator chamber of the device to release the indicator through the at least one outlet into the production stream.
Способ может включать выпуск молекул индикатора из индикаторной камеры путем вымывания объема текучей среды добываемой текучей средой, поступающей в объем текучей среды индикаторной камеры.The method may include releasing indicator molecules from the indicator chamber by flushing out a volume of fluid with a produced fluid entering the fluid volume of the indicator chamber.
Способ может включать регулировку расхода добываемого потока для регулирования скорости потока текучей среды, действующей на указанный по меньшей мере один клапан. Способ может включать увеличение расхода добываемого потока для создания разности давлений между объемом текучей среды в индикаторной камере и в эксплуатационной колонне. Способ может включать уменьшение расхода добываемого потока для создания разности давлений между объемом текучей среды в индикаторной камере и эксплуатационной колонной.The method may include adjusting the flow rate of the produced stream to control the flow rate of the fluid acting on the at least one valve. The method may include increasing the flow rate of the production stream to create a pressure difference between the volume of fluid in the display chamber and in the production string. The method may include reducing the flow rate of the production stream to create a pressure difference between the volume of fluid in the display chamber and the production string.
Способ может включать ограничение потока из индикаторной камеры устройства для выпуска индикатора в эксплуатационную колонну. Способ может включать ограничение потока через устройство для выпуска индикатора для управления и/или задержки выпуска текучей среды из устройства для выпуска индикатора в эксплуатационную колонну.The method may include restricting flow from the indicator chamber of the device to release the indicator into the production string. The method may include restricting flow through the indicator release device to control and/or delay the release of fluid from the indicator release device into the production string.
Варианты выполнения второго аспекта изобретения могут включать один или несколько признаков первого аспекта изобретения или его вариантов выполнения, или наоборот.Embodiments of the second aspect of the invention may include one or more features of the first aspect of the invention or embodiments thereof, or vice versa.
В соответствии с третьим аспектом изобретения, предложен способ оценки профиля притока для по меньшей мере одной из скважинных текучих сред в добывающую скважину с двумя или большим количеством зон притока в добываемый поток, включающий:In accordance with a third aspect of the invention, there is provided a method for estimating the inflow profile for at least one of the downhole fluids into a production well with two or more inflow zones into the production stream, comprising:
размещение двух или большего количества устройств для выпуска индикатора, подсоединенных к эксплуатационной колонне, на известных уровнях скважины,placing two or more tracer release devices connected to the production string at known well levels,
при этом устройство для выпуска индикатора содержит:the device for releasing the indicator contains:
по меньшей мере одно выпускное отверстие, проточно сообщающееся с добываемым потоком,at least one outlet in fluid communication with the produced stream,
по меньшей мере одну индикаторную камеру, проточно сообщающуюся с указанным по меньшей мере одним выпускным отверстием,at least one indicator chamber in fluid communication with said at least one outlet,
отдельный индикаторный материал, расположенный в указанной по меньшей мере одной индикаторной камере,separate indicator material located in said at least one indicator chamber,
по меньшей мере один клапан, выполненный с возможностью выборочного управления потоком текучей среды через указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие,at least one valve configured to selectively control the flow of fluid through said at least one outlet,
открытие указанного по меньшей мере одного клапана для выпуска молекул индикатора из индикаторной камеры в добываемый поток через указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие, иopening said at least one valve to release indicator molecules from the indicator chamber into the production stream through said at least one outlet, and
измерение концентрации индикатора и оценку профиля притока для по меньшей мере одной из скважинных текучих сред на основе типа индикатора и измеренных концентраций индикатора.measuring an indicator concentration and estimating a flow profile for at least one of the well fluids based on the type of indicator and the measured indicator concentrations.
Скважинные текучей среды могут представлять собой нефть, воду и/или газ. Каждое устройство для выпуска индикатора может быть подсоединено к эксплуатационной колонне в отличающемся месте зоны притока. Путем размещения устройств для выпуска индикатора в зонах притока можно оценить и/или рассчитать вклад каждой отдельной зоны в общую добычу скважины.Downhole fluids may be oil, water and/or gas. Each tracer release device may be connected to the production string at a different location in the inflow zone. By placing tracer release devices in inflow zones, the contribution of each individual zone to the overall well production can be estimated and/or calculated.
Способ может включать анализ характеристик выпуска индикатора, времени отбора проб и/или совокупного добытого объема из объемов притока из различных зон притока.The method may include analyzing tracer release characteristics, sampling times, and/or cumulative volume produced from influent volumes from different influent zones.
Указанное по меньшей мере одно устройство для выпуска индикатора может содержать по меньшей мере одно впускное отверстие, проточно сообщающееся с добываемым потоком. Указанное по меньшей мере одно впускное отверстие может проточно сообщаться с указанной по меньшей мере одной индикаторной камерой. Указанный по меньшей мере один клапан может быть выполнен с возможностью выборочного управления потоком текучей среды через указанное по меньшей мере одно впускное отверстие.The at least one indicator release device may comprise at least one inlet in fluid communication with the produced stream. Said at least one inlet opening may be in fluid communication with said at least one indicator chamber. The at least one valve may be configured to selectively control the flow of fluid through the at least one inlet.
Способ может включать закрытие указанного по меньшей мере одного клапана на определенный период времени, чтобы приостановить устройство для выпуска индикатора и увеличить концентрацию частиц или молекул индикатора, выпускаемых в объем текучей среды индикаторной камеры. Способ может включать закрытие указанного по меньшей мере одного клапана на период времени, достаточный для создания высокой или повышенной концентрации молекул индикатора, которая может быть обнаружена ниже по потоку, когда молекулы индикатора выпущены из устройства для выпуска индикатора.The method may include closing the at least one valve for a certain period of time to suspend the indicator release device and increase the concentration of indicator particles or molecules released into the indicator chamber fluid volume. The method may include closing the at least one valve for a period of time sufficient to create a high or elevated concentration of indicator molecules that can be detected downstream when the indicator molecules are released from the indicator release device.
Способ может включать открытие указанного по меньшей мере одного клапана для выпуска текучей среды и молекул индикатора из устройства для выпуска индикатора через указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие клапана в добываемый поток.The method may include opening said at least one valve to release fluid and tracer molecules from the tracer release device through said at least one valve outlet into the production stream.
Способ может включать открытие указанного по меньшей мере одного клапана путем регулирования скорости текучей среды и/или давления текучей среды в эксплуатационной колонне. Способ может включать закрытие указанного по меньшей мере одного клапана путем регулирования скорости и/или давления текучей среды в эксплуатационной колонне.The method may include opening said at least one valve by adjusting the fluid velocity and/or fluid pressure in the production string. The method may include closing the at least one valve by adjusting the speed and/or pressure of a fluid in the production string.
Способ может включать открытие указанного по меньшей мере одного клапана в ответ на разность давлений между указанным по меньшей мере одним впускным отверстием и указанным по меньшей мере одним выпускным отверстием. Способ может включать открытие и/или закрытие клапана в ответ на разность давлений между индикаторной камерой и эксплуатационной колонной.The method may include opening said at least one valve in response to a pressure difference between said at least one inlet and said at least one outlet. The method may include opening and/or closing a valve in response to a pressure difference between the indicator chamber and the production string.
Разность давлений может быть создана путем регулирования расхода добываемого потока. Способ может включать открытие указанного по меньшей мере одного клапана на каждом из указанных двух или большего количества устройств для выпуска индикатора, по существу в одно и то же время, чтобы выпустить молекулы индикатора в добываемый поток.A pressure difference can be created by adjusting the flow rate of the produced stream. The method may include opening said at least one valve on each of said two or more tracer release devices at substantially the same time to release tracer molecules into the production stream.
Способ может включать регулировку и/или настройку клапана на приведение в действие выше или ниже предварительно определенного порогового значения или диапазона расхода. Способ может включать регулировку и/или настройку клапана на приведение в действие при нескольких предварительно определенных пороговых значениях или диапазонах расхода.The method may include adjusting and/or setting the valve to operate above or below a predetermined threshold or flow range. The method may include adjusting and/or setting the valve to actuate at several predetermined thresholds or flow ranges.
Способ может включать выпуск частиц или молекул индикатора из объема текучей среды индикаторной камеры каждого устройства для выпуска индикатора путем подачи добываемой текучей среды в индикаторную камеру через по меньшей мере одно впускное и/или выпускное отверстие и вымывание молекул индикатора из индикаторной камеры.The method may include releasing indicator particles or molecules from the indicator chamber fluid volume of each indicator release device by introducing the produced fluid into the indicator chamber through at least one inlet and/or outlet and flushing the indicator molecules from the indicator chamber.
Способ может включать регулировку расхода добываемого потока для создания разности давлений для приведения в действие клапана для закрытия впускного и/или выпускного отверстия после того, как молекулы индикатора были выпущены из устройства для выпуска индикатора.The method may include adjusting the flow rate of the production stream to create a pressure difference to operate a valve to close the inlet and/or outlet after the tracer molecules have been released from the tracer release device.
Способ может включать управление и/или задержку выпуска текучей среды из устройства для выпуска индикатора в эксплуатационную колонну путем ограничения потока из устройства для выпуска индикатора в эксплуатационную колонну.The method may include controlling and/or delaying the release of fluid from the tracer release device into the production string by limiting the flow from the tracer release device into the production string.
Способ может включать отбор проб скважинной текучей среды ниже по потоку от устройства для выпуска индикатора.The method may include sampling a well fluid downstream of the tracer release device.
Пробы скважинной текучей среды могут быть взяты на поверхности или в скважине. Пробы могут быть отобраны для дальнейшего анализа на месте добычи или за его пределами. Проба скважинной текучей среды может быть измерена в режиме реального времени.Wellbore fluid samples may be taken at the surface or in the wellbore. Samples can be collected for further analysis at or off site. A sample of the well fluid can be measured in real time.
Способ может включать создание по меньшей мере одного обнаруживаемого пика индикатора в точке обнаружения ниже по потоку от устройства для выпуска индикатора.The method may include generating at least one detectable tracer peak at a detection point downstream of the tracer release device.
Способ может включать анализ прихода пиков концентрации каждого индикатора для определения процента притока, который имеет место между местоположениями индикаторов. Способ может включать анализ скорости снижения концентрации индикатора из каждого местоположения индикатора и/или местоположения устройства для выпуска индикатора для определения процента притока пласта из каждой зоны притока.The method may include analyzing the arrival of concentration peaks of each indicator to determine the percentage of influx that occurs between the locations of the indicators. The method may include analyzing the rate of decline of the tracer concentration from each tracer location and/or tracer release device location to determine the percentage of formation inflow from each inflow zone.
Пробы могут быть отобраны и/или измерены ниже по потоку в известное время отбора проб. Объем притока может быть рассчитан на основе измеренных концентраций и их последовательности отбора, и геометрии скважины. Объемы притока могут быть рассчитаны по моделям переходного потока. Объемы притока можно использовать для оценки профиля притока скважины.Samples can be collected and/or measured downstream at a known sampling time. The influx volume can be calculated based on the measured concentrations and their sampling sequence, and the well geometry. Inflow volumes can be calculated from transient flow models. Inflow volumes can be used to estimate a well's inflow profile.
Способ может включать использование рассчитанного профиля притока в качестве параметров для управления добываемым потоком или для характеристики пласта.The method may include using the calculated inflow profile as parameters to control production flow or to characterize the formation.
Способ может включать моделирование и/или интерпретацию скоростей притока в модельной скважине. Смоделированные профиль и/или скорости притока могут корректироваться до тех пор, пока рассчитанные концентрации модельных индикаторов не сравнятся с измеренными концентрациями идентифицированных индикаторов для оценки профиля притока.The method may include modeling and/or interpreting inflow rates in a model well. The modeled influx profile and/or rates can be adjusted until the calculated concentrations of the model indicators compare with the measured concentrations of the identified indicators to estimate the influx profile.
Варианты выполнения третьего аспекта изобретения могут включать один или несколько признаков первого или второго аспекта изобретения или их вариантов выполнения, или наоборот.Embodiments of the third aspect of the invention may include one or more features of the first or second aspect of the invention or embodiments thereof, or vice versa.
В соответствии с четвертым аспектом изобретения, предложен способ мониторинга притока текучей среды в добывающую углеводородную скважину, включающий:In accordance with a fourth aspect of the invention, there is provided a method for monitoring fluid inflow into a hydrocarbon production well, comprising:
размещение по меньшей мере одного устройства для выпуска индикатора, соединенного с эксплуатационной колонной в добывающей углеводородной скважине в месте притока, при этом устройство для выпуска индикатора содержит:placing at least one indicator release device connected to the production string in a hydrocarbon production well at an inflow location, wherein the indicator release device comprises:
объем текучей среды, индикаторный материал, расположенный в указанном объеме текучей среды, выпускное отверстие в указанный объем текучей среды, и управляемый клапан, выполненный с возможностью выборочного управления потоком текучей среды через выпускное отверстие,a volume of fluid, an indicator material located in said volume of fluid, an outlet into said volume of fluid, and a controllable valve configured to selectively control the flow of fluid through the outlet,
при этом устройство для выпуска индикатора имеет первое состояние, в котором управляемый клапан закрыт, чтобы по существу или полностью предотвращать прохождение текучей среды и индикатора из указанного объема текучей среды в добываемую текучую среду через выпускное отверстие, и второе состояние, в котором управляемый клапан открыт для обеспечения возможности молекулам текучей среды и индикатора проходить из указанного объема текучей среды в эксплуатационную колонну через указанное выпускное отверстие,wherein the indicator release device has a first state in which the control valve is closed to substantially or completely prevent the passage of fluid and indicator from said volume of fluid into the produced fluid through the outlet, and a second state in which the control valve is open to allowing fluid and indicator molecules to pass from said volume of fluid into the production string through said outlet,
при этом способ включает:the method includes:
- добычу углеводородов из скважины, когда устройство для выпуска индикатора находится в своем первом состоянии при первом расходе добываемого потока в эксплуатационной колонне,- production of hydrocarbons from the well when the indicator release device is in its first state at the first flow rate of the produced stream in the production string,
- изменение расхода добываемого потока в эксплуатационной колонне до второго расхода добываемого потока для приведения в действие управляемого клапана, чтобы вызвать протекание текучей среды и индикаторного материала из указанного объема текучей среды в эксплуатационную колонну, создавая повышенную концентрацию индикатора в эксплуатационной колонне, и- changing the flow rate of the production stream in the production string to a second flow rate of the production stream to operate a controllable valve to cause fluid and tracer material from said volume of fluid to flow into the production string, creating an increased concentration of tracer in the production string, and
- обнаружение наличия индикатора в добываемом потоке ниже места притока.- detection of the presence of an indicator in the produced stream below the inflow point.
Способ может включать обнаружение наличия индикатора в месте обнаружения. Место обнаружения может быть расположено в скважине, или оно может быть расположено на поверхности, или может быть расположено в направлении к поверхности добывающей скважины.The method may include detecting the presence of an indicator at a detection location. The detection location may be located in the well, or it may be located at the surface, or may be located toward the surface of the production well.
Способ может включать изменение расхода добываемого потока в эксплуатационной колонне до третьего расхода добываемого потока для приведения в действие управляемого клапана для его закрытия, чтобы предотвратить прохождение текучей среды и индикатора из указанного объема текучей среды в добываемую текучую среду через указанное выпускное отверстие.The method may include changing the flow rate of the production stream in the production string to a third flow rate of the production stream to operate the controllable valve to close it to prevent the passage of fluid and indicator from the specified volume of fluid into the produced fluid through the specified outlet.
Второй расход добываемого потока может быть выше, чем первый расход добываемого потока. В качестве альтернативы, второй расход добываемого потока может быть ниже, чем первый расход добываемого потока.The second flow rate of the produced stream may be higher than the first flow rate of the produced stream. Alternatively, the second flow rate of the production stream may be lower than the first flow rate of the production stream.
Третий расход добываемого потока может быть ниже, чем второй расход добываемого потока. В качестве альтернативы, третий расход добываемого потока может быть ниже, чем второй расход добываемого потока.The third flow rate of the produced stream may be lower than the second flow rate of the produced stream. Alternatively, the third production stream flow rate may be lower than the second production stream flow rate.
Предпочтительно, устройство для выпуска индикатора имеет впускное отверстие в указанный объем текучей среды. Указанный объем текучей среды может представлять собой индикаторную камеру.Preferably, the indicator release device has an inlet into said volume of fluid. Said volume of fluid may be an indicator chamber.
Способ может включать приведение в действие управляемого клапана для открытия впускного и/или выпускного отверстия. Способ может включать приведение в действие управляемого клапана для закрытия впускного и/или выпускного отверстия. Управляемый клапан может быть расположен в выпускном отверстии между указанным объемом текучей среды и эксплуатационной колонной. Управляемый клапан может быть расположен во впускном отверстии между указанным объемом текучей среды и эксплуатационной колонной.The method may include operating a controllable valve to open the inlet and/or outlet. The method may include operating a controllable valve to close the inlet and/or outlet. The controllable valve may be located in the outlet between the specified volume of fluid and the production string. The controllable valve may be located in the inlet between the specified volume of fluid and the production string.
Устройство может содержать первый управляемый клапан, расположенный в выпускном отверстии между указанным объемом текучей среды и эксплуатационной колонной, и второй управляемый клапан, расположенный во впускном отверстии между указанным объемом текучей среды и эксплуатационной колонной. Способ может включать приведение в действие управляемого клапана для открытия впускного и/или выпускного отверстия. Способ может включать приведение в действие управляемого клапана для закрытия впускного и/или выпускного отверстия.The device may comprise a first controllable valve located at an outlet between said volume of fluid and the production string, and a second controllable valve located at an inlet between said volume of fluid and the production string. The method may include operating a controllable valve to open the inlet and/or outlet. The method may include operating a controllable valve to close the inlet and/or outlet.
Первый, второй и третий расходы добываемого потока могут быть ненулевыми. По меньшей мере один из первого, второго и третьего расхода добываемого потока может быть нулевым.The first, second and third costs of the produced flow may be non-zero. At least one of the first, second and third production flow rates may be zero.
Расход добываемого потока может быть изменен с помощью дросселя, соединенного с эксплуатационной колонной. Дроссель может быть подводным или наземным. Дроссель может представлять собой внутрискважинный дроссель.The flow rate of the produced stream can be changed using a throttle connected to the production string. The choke can be underwater or land-based. The choke may be a downhole choke.
Третий расход добываемого потока может быть по существу таким же, как первый расход добываемого потока. Таким образом, управляемый клапан может быть приведен в действие для открытия путем временного изменения расхода добываемого потока на больший или меньший расход добываемого потока.The third flow rate of the production stream may be substantially the same as the first flow rate of the production stream. Thus, the controllable valve can be actuated to open by temporarily changing the flow rate of the production stream to a higher or lower flow rate of the production stream.
Устройство для выпуска индикатора может иметь третье состояние, в котором управляемый клапан находится в промежуточном положении между полностью открытым и полностью закрытым положениями, чтобы обеспечить дросселирование потока текучей среды и индикаторных материалов, проходящих из объема текучей среды в эксплуатационную колонну через выпускное отверстие.The indicator release device may have a third state in which the control valve is in a position intermediate between the fully open and fully closed positions to throttle the flow of fluid and indicator materials passing from the fluid volume into the production string through the outlet.
Путем выполнения устройства для выпуска индикатора, способного быть приостановленным, и управления накоплением и выборочным выпуском индикатора с высокой или повышенной концентрацией, обнаруживаемый уровень индикатора может контролироваться ниже по потоку по мере необходимости.By providing an indicator release device capable of being suspended and controlling the accumulation and selective release of a high or elevated concentration of indicator, the detectable level of the indicator can be controlled downstream as needed.
Этот способ может также продлить ресурс скважинного индикатора, так как воздействием на индикаторный материал добываемого потока можно управлять. Во время приостановки устройства для выпуска индикатора молекулы индикатора могут выпускаться в указанный объем текучей среды устройства до тех пор, пока объем текучей среды не станет обогащенным молекулами индикатора. Указанный объем текучей среды может быть обогащен или насыщен молекулами индикатора, после чего выпуск индикатора в указанный объем текучей среды по существу или полностью прекращается.This method can also extend the life of the downhole indicator, since the impact of the produced flow on the indicator material can be controlled. When the indicator release device is paused, indicator molecules may be released into a specified fluid volume of the device until the fluid volume becomes enriched in indicator molecules. The specified volume of fluid may be enriched or saturated with indicator molecules, after which the release of the indicator into the specified volume of fluid is substantially or completely stopped.
Этот способ также может обеспечить возможность использования систем индикаторов или типов индикаторов, которые ранее считались непригодными из-за высокой скорости выпуска из индикаторного источника в целевую текучую среду в скважинных условиях. Фактически, высокая скорость выпуска таких индикаторов может обеспечить возможность создавать высокие концентрации индикаторов за короткий период времени. Это может быть полезно, когда операции по выпуску индикаторов требуется выполнять в быстрой последовательности.This method may also enable the use of tracer systems or tracer types that were previously considered unsuitable due to the high rate of release from the tracer source into the target fluid under downhole conditions. In fact, the high release rate of such tracers may provide the ability to create high concentrations of tracers in a short period of time. This can be useful when indicator release operations need to be performed in quick succession.
Способ может включать отбор проб добываемого потока. Отбор проб может проводиться в один или несколько периодов отбора проб. Отбор проб может проводиться ниже по потоку от устройства для выпуска индикатора или на поверхности. Пробы могут отбираться для последующего анализа.The method may include sampling the produced stream. Sampling may be carried out in one or more sampling periods. Sampling may be carried out downstream of the tracer release device or at the surface. Samples may be collected for later analysis.
Обнаружение и/или анализ индикатора в добываемой текучей среды может представлять собой отдельный способ по отношению к выпуску индикатора из устройства для выпуска индикатора и/или к отбору проб. Пробы могут быть отобраны, а индикатор обнаружен в момент времени или в месте, которые не зависят от местоположения скважины и, следовательно, отбора проб.Detection and/or analysis of the tracer in the production fluid may be a separate method from releasing the tracer from the tracer release device and/or sampling. Samples can be collected and the indicator detected at a time or location that is independent of the location of the well and therefore the sampling.
Способ может включать мониторинг притока текучей среды в добывающую углеводородную скважину, в режиме реального времени. Способ может включать проведение оптического мониторинга для обнаружения индикаторов в добываемом потоке. Способ может включать определение типа индикатора. Способ может включать мониторинг концентрации индикатора. Способ может включать отслеживание времени прибытия индикатора.The method may include monitoring the influx of fluid into a hydrocarbon production well in real time. The method may include performing optical monitoring to detect indicators in the production stream. The method may include determining the type of indicator. The method may include monitoring the concentration of the indicator. The method may include tracking the arrival time of the indicator.
Способ может включать оценку или вычисление профиля притока на основе концентрации и типа индикатора как функции времени отбора проб.The method may include estimating or calculating an influx profile based on the concentration and type of tracer as a function of sampling time.
Варианты выполнения четвертого аспекта изобретения могут включать один или несколько из любых признаков с первого по третий аспект изобретения или их вариантов выполнения, или наоборот.Embodiments of the fourth aspect of the invention may include one or more of any of the features of the first through third aspects of the invention or embodiments thereof, or vice versa.
В соответствии с пятым аспектом изобретения, предложен способ мониторинга притока текучей среды в добывающую углеводородную скважину, включающий:In accordance with a fifth aspect of the invention, there is provided a method for monitoring fluid inflow into a hydrocarbon production well, comprising:
размещение по меньшей мере одного устройства для выпуска индикатора, соединенного с эксплуатационной колонной в добывающей углеводородной скважине, в месте притока, при этом устройство для выпуска индикатора содержит:placing at least one indicator release device connected to a production string in a hydrocarbon production well at an inflow location, wherein the indicator release device comprises:
объем текучей среды, индикаторный материал, расположенный в указанном объеме текучей среды, выпускное отверстие в указанный объем текучей среды, и управляемый клапан, выполненный с возможностью выборочного управления потоком текучей среды через указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие,a volume of fluid, an indicator material located in said volume of fluid, an outlet into said volume of fluid, and a controllable valve configured to selectively control the flow of fluid through said at least one outlet,
при этом устройство для выпуска индикатора имеет первое состояние, в котором управляемый клапан открыт, чтобы обеспечить возможность текучей среды и индикатору проходить из указанного объема текучей среды в эксплуатационную колонну через выпускное отверстие, и второе состояние, в котором управляемый клапан закрыт, по существу или полностью предотвращая прохождения текучей среды и индикатора из указанного объема текучей среды в добываемую текучую среду через выпускное отверстие,wherein the indicator release device has a first state in which the control valve is open to allow fluid and indicator to pass from said volume of fluid into the production string through the outlet, and a second state in which the control valve is substantially or completely closed preventing the passage of fluid and indicator from said volume of fluid into the produced fluid through the outlet,
при этом способ включает:the method includes:
- добычу углеводородов из скважины, когда устройство для выпуска индикатора находится в своем первом состоянии при первом расходе добываемого потока в эксплуатационной колонне,- production of hydrocarbons from the well when the indicator release device is in its first state at the first flow rate of the produced stream in the production string,
- изменение расхода добываемого потока в эксплуатационной колонне до второго расхода для приведения в действие управляемого клапана для предотвращения прохождения текучей среды и индикатора из указанного объема текучей среды в добываемую текучую среду через выпускное отверстие,- changing the flow rate of the production stream in the production string to a second flow rate to operate a controllable valve to prevent the passage of fluid and indicator from the specified volume of fluid into the production fluid through the outlet,
- изменение расхода добываемого потока в эксплуатационной колонне до третьего расхода для приведения в действие управляемого клапана для приведения в действие управляемого клапана, чтобы вызвать протекание текучей среды и индикатора из указанного объема текучей среды в эксплуатационную колонну, создавая повышенную концентрацию индикатора в эксплуатационной колонне,- changing the flow rate of the production stream in the production string to a third flow rate to actuate the controllable valve to actuate the controllable valve to cause fluid and tracer to flow from said volume of fluid into the production string, creating an increased concentration of tracer in the production string,
- обнаружение наличия индикатора ниже по потоку от места притока.- detection of the presence of an indicator downstream from the inflow point.
Второй расход добываемого потока может быть выше, чем первый расход добываемого потока. В качестве альтернативы, второй расход добываемого потока может быть ниже, чем первый расход добываемого потока. Третий расход добываемого потока может быть ниже, чем второй расход добываемого потока. В качестве альтернативы, третий расход добываемого потока может быть ниже, чем второй расход добываемого потока.The second flow rate of the produced stream may be higher than the first flow rate of the produced stream. Alternatively, the second flow rate of the production stream may be lower than the first flow rate of the production stream. The third flow rate of the produced stream may be lower than the second flow rate of the produced stream. Alternatively, the third production stream flow rate may be lower than the second production stream flow rate.
Предпочтительно, устройство для выпуска индикатора имеет впускное отверстие в указанный объем текучей среды.Preferably, the indicator release device has an inlet into said volume of fluid.
Способ может включать приведение в действие управляемого клапана для открытия впускного и/или выпускного отверстий. Способ может включать приведение в действие управляемого клапана для закрытия впускного отверстия и/или выпускного отверстия. Управляемый клапан может быть расположен в выпускном отверстии между указанным объемом текучей среды и эксплуатационной колонной. Управляемый клапан может быть расположен во впускном отверстии между указанным объемом текучей среды и эксплуатационной колонной.The method may include operating a controllable valve to open the inlet and/or outlet ports. The method may include operating a controllable valve to close the inlet and/or outlet. The controllable valve may be located in the outlet between the specified volume of fluid and the production string. The controllable valve may be located in the inlet between the specified volume of fluid and the production string.
Первый, второй и третий расходы добываемого потока могут быть ненулевыми. По меньшей мере один из первого, второго и третьего расходов добываемого потока может быть нулевым.The first, second and third costs of the produced flow may be non-zero. At least one of the first, second and third flow rates of the produced stream may be zero.
Расход добываемого потока может быть изменен с помощью дросселя, соединенного с эксплуатационной колонной. Дроссель может быть подводным или наземным. Дроссель может представлять собой внутрискважинный дроссель.The flow rate of the produced stream can be changed using a throttle connected to the production string. The choke can be underwater or land-based. The choke may be a downhole choke.
Третий расход добываемого потока может быть по существу таким же, что и первый расход добываемого потока. Таким образом, управляемый клапан может быть приведен в действие для открытия путем временного изменения расхода добываемого потока на больший или меньший расход добываемого потока.The third flow rate of the production stream may be substantially the same as the first flow rate of the production stream. Thus, the controllable valve can be actuated to open by temporarily changing the flow rate of the production stream to a higher or lower flow rate of the production stream.
Устройство для выпуска индикатора может иметь третье состояние, в котором управляемый клапан находится в промежуточном положении между полностью открытым и полностью закрытым положением, чтобы обеспечить дросселирование потока текучей среды и индикаторных материалов, проходящих из указанного объема текучей среды в эксплуатационную колонну через выпускное отверстие.The indicator release device may have a third state in which the control valve is in a position intermediate between a fully open and fully closed position to throttle the flow of fluid and indicator materials passing from said volume of fluid into the production string through the outlet.
Выполняя устройство для выпуска индикатора способным управлять накоплением и выборочным выпуском индикатора высокой концентрации, обнаруживаемый уровень индикатора может выпускаться по мере необходимости, не требуя полной остановки скважины.By making the tracer release device capable of controlling the accumulation and selective release of a high concentration of tracer, a detectable level of tracer can be released as needed without requiring a complete shutdown of the well.
Варианты выполнения пятого аспекта изобретения могут включать один или несколько из любых признаков с первого по четвертый аспект изобретения или их вариантов выполнения, или наоборот.Embodiments of the fifth aspect of the invention may include one or more of any of the features of the first through fourth aspects of the invention or embodiments thereof, or vice versa.
В соответствии с шестым аспектом изобретения, предложен способ мониторинга притока текучей среды в добывающую углеводородную скважину, включающий:In accordance with a sixth aspect of the invention, there is provided a method for monitoring fluid inflow into a hydrocarbon production well, comprising:
размещение двух или большего количества устройств для выпуска индикатора, соединенных с эксплуатационной колонной в добывающей углеводородной скважине, причем каждое устройство для выпуска индикатора расположено в разных местах притока,placing two or more tracer release devices connected to a production string in a hydrocarbon production well, each tracer release device being located at a different location in the inflow,
при этом устройство для выпуска индикатора содержит:the device for releasing the indicator contains:
объем текучей среды, индикаторный материал, расположенный в указанном объеме текучей среды, выпускное отверстие в указанный объем текучей среды, и управляемый клапан, выполненный с возможностью выборочного управления потоком текучей среды через указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие,a volume of fluid, an indicator material located in said volume of fluid, an outlet into said volume of fluid, and a controllable valve configured to selectively control the flow of fluid through said at least one outlet,
при этом каждое устройство для выпуска индикатора имеет первое состояние, в котором управляемый клапан закрыт, чтобы по существу или полностью предотвращать прохождение текучей среды и индикатора из указанного объема текучей среды в добываемую текучую среду через выпускное отверстие, и второе состояние, в котором управляемый клапан открыт для обеспечения текучей среде и индикатору возможность проходить из указанного объема текучей среды в эксплуатационную колонну через выпускное отверстие,wherein each tracer release device has a first state in which the control valve is closed to substantially or completely prevent the passage of fluid and tracer from said volume of fluid into the produced fluid through the outlet, and a second state in which the control valve is open to allow the fluid and indicator to pass from the specified volume of fluid into the production string through the outlet,
причем способ включает:wherein the method includes:
- добычу углеводородов из скважины, когда устройство для выпуска индикатора находится в своем первом состоянии при первом расходе добываемого потока в эксплуатационной колонне,- production of hydrocarbons from the well when the indicator release device is in its first state at the first flow rate of the produced stream in the production string,
- изменение расхода добываемого потока в эксплуатационной колонне до второго расхода добываемого потока для приведения в действие управляемого клапана, чтобы вызвать протекание текучей среды и индикатора из указанного объема текучей среды в эксплуатационную колонну, создавая повышенную концентрацию индикатора в эксплуатационной колонне, и- changing the flow rate of the production stream in the production string to a second flow rate of the production stream to operate a controllable valve to cause fluid and tracer to flow from said volume of fluid into the production string, creating an increased concentration of tracer in the production string, and
- обнаружение наличия индикатора ниже по потоку от места притока в месте обнаружения в направлении к поверхности добывающей скважины.- detection of the presence of an indicator downstream from the inflow point at the detection point towards the surface of the production well.
Способ может включать изменение расхода добываемого потока в эксплуатационной колонне до третьего расхода добываемого потока для приведения в действие управляемого клапана для предотвращения прохождения текучей среды и индикаторного материала из указанного объема текучей среды в добываемую текучую среду через выпускное отверстие.The method may include changing the flow rate of the production stream in the production string to a third flow rate of the production stream to operate a controllable valve to prevent the passage of fluid and tracer material from the specified volume of fluid into the production fluid through the outlet.
Второй расход добываемого потока может быть выше, чем первый расход добываемого потока. В качестве альтернативы, второй расход добываемого потока может быть ниже, чем первый расход добываемого потока. Третий расход добываемого потока может быть ниже, чем второй расход добываемого потока. В качестве альтернативы, третий расход добываемого потока может быть меньше, чем второй расход добываемого потока.The second flow rate of the produced stream may be higher than the first flow rate of the produced stream. Alternatively, the second flow rate of the production stream may be lower than the first flow rate of the production stream. The third flow rate of the produced stream may be lower than the second flow rate of the produced stream. Alternatively, the third production stream flow rate may be less than the second production stream flow rate.
Способ может включать открытие управляемого клапана для каждого устройства для выпуска индикатора одновременно, чтобы обеспечить возможность текучей среде и индикаторным материалам проходить из указанного объема текучей среды в эксплуатационную колонну через выпускное отверстие каждого устройства для выпуска индикатора.The method may include opening a controllable valve for each indicator release device simultaneously to allow fluid and tracer materials to pass from said volume of fluid into the production string through the outlet of each indicator release device.
Третий расход добываемого потока может быть по существу таким же, как первый расход добываемого потока. Таким образом, управляемый клапан может быть приведен в действие для открытия путем временного изменения расхода добываемого потока на больший или меньший расход добываемого потока.The third flow rate of the production stream may be substantially the same as the first flow rate of the production stream. Thus, the controllable valve can be actuated to open by temporarily changing the flow rate of the production stream to a higher or lower flow rate of the production stream.
Варианты выполнения шестого аспекта изобретения могут включать один или несколько из любых признаков с первого по пятый аспект изобретения или их вариантов выполнения, или наоборот.Embodiments of the sixth aspect of the invention may include one or more of any of the features of the first through fifth aspects of the invention or embodiments thereof, or vice versa.
В соответствии с седьмым аспектом изобретения, предложен способ мониторинга притока текучей среды в добывающую углеводородную скважину, включающий:In accordance with a seventh aspect of the invention, there is provided a method for monitoring the influx of fluid into a hydrocarbon production well, comprising:
размещение двух или большего количества устройств для выпуска индикатора, соединенных с эксплуатационной колонной в добывающей углеводородной скважине, причем каждое устройство для выпуска индикатора расположено в разных местах притока,placing two or more tracer release devices connected to a production string in a hydrocarbon production well, each tracer release device being located at a different location in the inflow,
при этом устройство для выпуска индикатора содержит:the device for releasing the indicator contains:
объем текучей среды, индикаторный материал, расположенный в указанном объеме текучей среды, выпускное отверстие в указанный объем текучей среды, и управляемый клапан, выполненный с возможностью выборочного управления потоком текучей среды через указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие,a volume of fluid, an indicator material located in said volume of fluid, an outlet into said volume of fluid, and a controllable valve configured to selectively control the flow of fluid through said at least one outlet,
при этом каждое устройство для выпуска индикатора имеет первое состояние, в котором управляемый клапан открыт, чтобы обеспечить возможность текучей среды индикатору проходить из указанного объема текучей среды в эксплуатационную колонну через выпускное отверстие, и второе состояние, в котором управляемый клапан по существу или полностью закрыт, предотвращая прохождения текучей среды и индикатора из указанного объема текучей среды в добываемую текучую среду через выпускное отверстие,wherein each indicator release device has a first state in which the control valve is open to allow fluid for the indicator to pass from the specified volume of fluid into the production string through the outlet, and a second state in which the control valve is substantially or completely closed, preventing the passage of fluid and indicator from said volume of fluid into the produced fluid through the outlet,
причем способ включает:wherein the method includes:
- добычу углеводородов из скважины, когда два или большее количество устройств для выпуска индикаторов находятся в первом состоянии при первом расходе добываемого потока в эксплуатационной колонне,- production of hydrocarbons from a well when two or more indicator release devices are in the first state at the first flow rate of the produced stream in the production string,
- изменение расхода добываемого потока в эксплуатационной колонне до второго расхода добываемого потока для приведения в действие управляемого клапана в каждом устройстве для выпуска индикатора для предотвращения прохождения текучей среды и индикатора из указанного объема текучей среды в добываемую текучую среду через выпускное отверстие,- changing the flow rate of the production stream in the production string to a second flow rate of the production stream to operate a controllable valve in each indicator release device to prevent the passage of fluid and indicator from the specified volume of fluid into the produced fluid through the outlet,
- изменение расхода добываемого потока в эксплуатационной колонне до третьего расхода добываемого потока для приведения в действие управляемого клапана в каждом устройстве для выпуска индикатора для приведения в действие управляемого клапана, чтобы вызвать протекание текучей среды и индикатора из указанного объема текучей среды в эксплуатационную колонну, создавая повышенную концентрацию индикатора в эксплуатационной колонне,- changing the flow rate of the production stream in the production string to a third flow rate of the production stream to actuate a controllable valve in each indicator release device to actuate the controllable valve to cause fluid and indicator from the specified volume of fluid to flow into the production string, creating increased indicator concentration in the production string,
- обнаружение наличия каждого индикатора ниже по потоку от места притока.- detection of the presence of each indicator downstream of the inflow point.
Второй расход добываемого потока может быть выше, чем первый расход добываемого потока. В качестве альтернативы, второй расход добываемого потока может быть ниже, чем первый расход добываемого потока. Третий расход добываемого потока может быть ниже, чем второй расход добываемого потока. В качестве альтернативы, третий расход добываемого потока может быть ниже, чем второй расход добываемого потока.The second flow rate of the produced stream may be higher than the first flow rate of the produced stream. Alternatively, the second flow rate of the production stream may be lower than the first flow rate of the production stream. The third flow rate of the produced stream may be lower than the second flow rate of the produced stream. Alternatively, the third production stream flow rate may be lower than the second production stream flow rate.
Способ может включать изменение расхода добываемого потока в эксплуатационной колонне до четвертого или дополнительного расхода добываемого потока для приведения в действие управляемых клапанов в одном или нескольких устройствах для выпуска индикатора для предотвращения прохождения молекул текучей среды и индикаторов из указанного объема текучей среды в добываемую текучую среду через выпускное отверстие.The method may include changing the flow rate of the production stream in the production string to a fourth or additional flow rate of the production stream to actuate controllable valves in one or more indicator release devices to prevent the passage of fluid molecules and indicators from the specified volume of fluid into the production fluid through the outlet hole.
Варианты выполнения седьмого аспекта изобретения могут включать один или несколько из любых признаков с первого по шестой аспект изобретения или их вариантов выполнения, или наоборот.Embodiments of the seventh aspect of the invention may include one or more of any of the features of the first through sixth aspects of the invention or embodiments thereof, or vice versa.
В соответствии с восьмым аспектом изобретения, предложен способ мониторинга притока текучей среды в добывающую углеводородную скважину, включающий:In accordance with an eighth aspect of the invention, there is provided a method for monitoring fluid inflow into a hydrocarbon production well, comprising:
- размещение по меньшей мере одного устройства для выпуска индикатора, соединенного с эксплуатационной колонной в добывающей углеводородной скважине, в месте притока, при этом устройство для выпуска индикатора содержит:- placing at least one indicator release device connected to the production string in the producing hydrocarbon well at the inflow location, wherein the indicator release device comprises:
объем текучей среды,fluid volume,
индикаторный материал, расположенный в указанном объеме текучей среды,indicator material located in the specified volume of fluid,
выпускное отверстие в указанный объем текучей среды, и управляемый клапан, выполненный с возможностью выборочного управления потоком текучей среды через выпускное отверстие,an outlet into a specified volume of fluid, and a controllable valve configured to selectively control the flow of fluid through the outlet,
- изменение расхода добываемого потока между первым расходом добываемого потока, при котором управляемый клапан закрывается для приостановки указанного объема текучей среды и по существу или полностью предотвращает прохождение текучей среды и индикатора из указанного объема текучей среды в добываемую текучую среду через выпускное отверстие, и вторым расходом добываемого потока, при котором управляемый клапан приводится в действие, чтобы вызвать протекание текучей среды и индикатора из указанного объема текучей среды в эксплуатационную колонну, создавая повышенную концентрацию индикатора в эксплуатационной колонне,- changing the flow rate of the produced stream between the first flow rate of the produced fluid at which the control valve closes to suspend the specified volume of fluid and substantially or completely prevent the passage of fluid and indicator from the specified volume of fluid into the produced fluid through the outlet, and the second flow rate of the produced fluid a flow at which a controllable valve is actuated to cause fluid and tracer from a specified volume of fluid to flow into the production string, creating an increased concentration of tracer in the production string,
и обнаружение наличия индикатора ниже по потоку от места притока.and detecting the presence of an indicator downstream of the inflow location.
При нормальной производительности расход может быть равен первому расходу добываемого потока, а клапан закрыт при нормальном расходе добываемого потока в скважине. Указанное по меньшей мере одно устройство для выпуска индикатора приостановлено на длительный период времени. Способ может включать открытие клапана путем временного изменения расхода добываемого потока до большего или меньшего расхода добываемого потока.At normal production, the flow rate may be equal to the first production flow rate, and the valve is closed at normal production flow rate in the well. The at least one indicator release device is suspended for an extended period of time. The method may include opening the valve by temporarily changing the flow rate of the produced stream to a higher or lower flow rate of the produced stream.
Способ может включать изменение расхода добываемого потока до третьего расхода добываемого потока, при котором управляемый клапан закрывают для приостановки указанного объема текучей среды и по существу или полностью предотвращения прохождения текучей среды и индикаторного материала из указанного объема текучей среды в добываемую текучую среду через выпускное отверстие. Третий расход добываемого потока может быть по существу таким же, как первый расход добываемого потока.The method may include changing the flow rate of the production stream to a third flow rate of the production stream, at which the controllable valve is closed to suspend the specified volume of fluid and substantially or completely prevent the passage of fluid and tracer material from the specified volume of fluid into the production fluid through the outlet. The third flow rate of the production stream may be substantially the same as the first flow rate of the production stream.
При нормальной производительности расход может быть равен второму расходу добываемого потока, и клапан открыт при нормальном расходе добываемого потока в скважине. Способ может включать временное закрытие клапана путем временного изменения расхода добываемого потока до большего или меньшего расхода добываемого потока. Указанное по меньшей мере одно устройство для выпуска индикатора приостанавливают на короткий период времени.At normal production, the flow rate may be equal to the second production flow rate, and the valve is open at normal production flow rate in the well. The method may include temporarily closing the valve by temporarily changing the flow rate of the production stream to a higher or lower flow rate of the production stream. The at least one indicator release device is suspended for a short period of time.
Изменение расхода добываемого потока между первым и вторым расходами может повторяться для повторения приведения в действие клапана для приостановки и последующего выпуска индикатора.Changing the flow rate of the production stream between the first and second flow rates may be repeated to repeat the actuation of the valve to pause and subsequently release the indicator.
Варианты выполнения восьмого аспекта изобретения могут включать один или несколько из любых признаков с первого по седьмой аспект изобретения или их вариантов выполнения, или наоборот.Embodiments of the eighth aspect of the invention may include one or more of any of the features of the first through seventh aspects of the invention or embodiments thereof, or vice versa.
В соответствии с девятым аспектом изобретения, предложен способ выпуска индикатора в добываемый поток добывающей углеводороды скважины, включающий:In accordance with a ninth aspect of the invention, there is provided a method of releasing a tracer into a production stream of a hydrocarbon producing well, comprising:
размещение по меньшей мере одного устройства для выпуска индикатора, соединенного с эксплуатационной колонной в добывающей углеводородной скважине, в месте притока,placing at least one indicator release device connected to the production string in a hydrocarbon production well at an inflow location,
причем устройство для выпуска индикатора содержит:wherein the device for releasing the indicator contains:
объем текучей среды, индикаторный материал, расположенный в указанном объеме текучей среды, выпускное отверстие в указанный объем текучей среды, и управляемый клапан, выполненный с возможностью выборочного управления потоком текучей среды через указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие, иa volume of fluid, an indicator material located in said volume of fluid, an outlet into said volume of fluid, and a controllable valve configured to selectively control the flow of fluid through said at least one outlet, and
создание переходного процесса в добываемом потоке для выпуска по меньшей мере одного индикатора из указанного по меньшей мере одного устройства для выпуска индикатора в эксплуатационную колонну.creating a transient process in the produced stream for releasing at least one indicator from said at least one device for releasing the indicator into the production string.
Способ может включать создание переходного процесса для приведения в действие управляемого клапана для выпуска по меньшей мере одного индикатора из указанного по меньшей мере одного устройства для выпуска индикатора в эксплуатационную колонну. Способ может включать изменение скорости добываемого потока для создания переходного процесса в добываемом потоке.The method may include providing a transient for actuating a controllable valve to release at least one tracer from said at least one tracer release device into a production string. The method may include changing the speed of the produced stream to create a transient in the produced stream.
Варианты выполнения девятого аспекта изобретения могут включать один или несколько из любых признаков с первого по восьмой аспект изобретения или их вариантов выполнения, или наоборот.Embodiments of the ninth aspect of the invention may include one or more of any of the features of the first through eighth aspects of the invention or embodiments thereof, or vice versa.
В соответствии с десятым аспектом изобретения, предложен способ отбора проб для анализа при оценке профиля притока в добывающей углеводороды скважине, причем способ включает:In accordance with a tenth aspect of the invention, there is provided a method for collecting samples for analysis in assessing the flow profile of a hydrocarbon production well, the method comprising:
размещение по меньшей мере одного устройства для выпуска индикатора, соединенного с эксплуатационной колонной в добывающей углеводородной скважине, в месте притока,placing at least one indicator release device connected to the production string in a hydrocarbon production well at an inflow location,
причем устройство для выпуска индикатора содержит:wherein the device for releasing the indicator contains:
объем текучей среды, индикаторный материал, расположенный в указанном объеме текучей среды, выпускное отверстие в указанный объем текучей среды, и управляемый клапан, выполненный с возможностью выборочного управления потоком текучей среды через указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие,a volume of fluid, an indicator material located in said volume of fluid, an outlet into said volume of fluid, and a controllable valve configured to selectively control the flow of fluid through said at least one outlet,
создание переходного процесса в добываемом потоке для выпуска по меньшей мере одного индикатора из указанного по меньшей мере одного устройства для выпуска индикатора, иcreating a transient in the production stream to release at least one tracer from said at least one tracer release device, and
отбор проб (с) в месте ниже по потоку от индикаторных источников после создания переходного процесса в добываемом потоке.sampling (c) at a location downstream of indicator sources after creating a transient in the produced stream.
Способ может включать создание переходного процесса для приведения в действие управляемого клапана для выпуска по меньшей мере одного индикатора из указанного по меньшей мере одного устройства для выпуска индикатора в эксплуатационную колонну.The method may include providing a transient for actuating a controllable valve to release at least one tracer from said at least one tracer release device into a production string.
Варианты выполнения десятого аспекта изобретения могут включать один или несколько из любых признаков с первого по девятый аспект изобретения или их вариантов выполнения, или наоборот.Embodiments of the tenth aspect of the invention may include one or more of any of the features of the first through ninth aspects of the invention or embodiments thereof, or vice versa.
В соответствии с одиннадцатым аспектом изобретения, предложен способ оценки профиля притока по меньшей мере для одной из скважинных текучих сред в добывающую скважину с по меньшей мере одной зоной притока в добываемый поток, включающий:In accordance with an eleventh aspect of the invention, there is provided a method for estimating the inflow profile of at least one of the downhole fluids into a production well with at least one inflow zone into the production stream, comprising:
размещение по меньшей мере одного устройства для выпуска индикатора, подсоединенного к эксплуатационной колонне, на известных уровнях скважины,placing at least one indicator release device connected to the production string at known well levels,
причем устройство для выпуска индикатора содержит:wherein the device for releasing the indicator contains:
объем текучей среды, индикаторный материал, расположенный в указанном объеме текучей среды, выпускное отверстие в указанный объем текучей среды, и управляемый клапан, выполненный с возможностью выборочного управления потоком текучей среды через указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие,a volume of fluid, an indicator material located in said volume of fluid, an outlet into said volume of fluid, and a controllable valve configured to selectively control the flow of fluid through said at least one outlet,
открытие указанного по меньшей мере одного клапана для выпуска молекул индикатора из индикаторной камеры в добываемый поток через указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие, иopening said at least one valve to release indicator molecules from the indicator chamber into the production stream through said at least one outlet, and
измерение концентрации индикатора и оценку профиля притока для по меньшей мере одной из скважинных текучих сред на основе типа индикатора и измеренных концентраций индикатора.measuring an indicator concentration and estimating a flow profile for at least one of the well fluids based on the type of indicator and the measured indicator concentrations.
Способ может включать анализ характеристик выпуска индикатора, времени отбора проб и/или совокупного добытого объема из объемов притока из различных зон притока.The method may include analyzing tracer release characteristics, sampling times, and/or cumulative volume produced from influent volumes from different influent zones.
Способ может включать анализ прихода пиков концентрации каждого индикатора для определения процента притока, который имеет место между местоположениями индикаторов. Способ может включать анализ скорости снижения концентрации индикатора из каждого местоположения индикатора и/или местоположения устройства для выпуска индикатора для определения процента притока пласта из каждой зоны притока.The method may include analyzing the arrival of concentration peaks of each indicator to determine the percentage of influx that occurs between the locations of the indicators. The method may include analyzing the rate of decline of the tracer concentration from each tracer location and/or tracer release device location to determine the percentage of formation inflow from each inflow zone.
Способ может включать использование рассчитанного профиля притока в качестве параметров для управления добываемым потоком или для характеристики пласта.The method may include using the calculated inflow profile as parameters to control production flow or to characterize the formation.
Способ может включать моделирование скоростей притока в модельной скважине. Смоделированные профиль и/или скорости притока могут корректироваться до тех пор, пока рассчитанные концентрации модельных индикаторов не сравнятся с измеренными концентрациями идентифицированных индикаторов для оценки профиля притока.The method may include modeling inflow rates in a model well. The modeled influx profile and/or rates can be adjusted until the calculated concentrations of the model indicators compare with the measured concentrations of the identified indicators to estimate the influx profile.
Варианты выполнения одиннадцатого аспекта изобретения могут включать один или несколько из любых признаков с первого по десятый аспект изобретения или их вариантов выполнения, или наоборот.Embodiments of the eleventh aspect of the invention may include one or more of any of the features of the first through tenth aspects of the invention or embodiments thereof, or vice versa.
В соответствии с двенадцатым аспектом изобретения, предложен способ мониторинга притока текучей среды в добывающую углеводородную скважину, причем способ включает:In accordance with a twelfth aspect of the invention, there is provided a method for monitoring the influx of fluid into a hydrocarbon production well, the method comprising:
размещение по меньшей мере одного устройства для выпуска индикатора в добывающей углеводородной скважине, в месте притока, при этом указанное по меньшей мере одно устройство для выпуска индикатора содержит:placing at least one device for releasing an indicator in a producing hydrocarbon well, at an inflow point, wherein said at least one device for releasing an indicator comprises:
объем текучей среды, иvolume of fluid, and
индикаторный материал, расположенный в указанном объеме текучей среды,indicator material located in the specified volume of fluid,
приостановку устройства для выпуска индикатора во время добычи для создания высокой концентрации молекул индикатора в указанном объеме текучей среды,suspending the indicator release device during production to create a high concentration of indicator molecules in the specified volume of fluid,
выпуск высокой концентрации молекул индикатора из устройства для выпуска индикатора в добываемый поток, иreleasing a high concentration of indicator molecules from the indicator release device into the production stream, and
обнаружение наличия индикатора ниже по потоку от места притока.detecting the presence of an indicator downstream of the inflow location.
Способ может включать приостановку устройства для выпуска индикатора, чтобы ограничить воздействие индикатора на добываемый поток. Способ может включать приостановку устройства для выпуска индикатора при первом расходе добываемого потока. Способ может включать выпуск молекул индикатора с высокой концентрацией из устройства для выпуска индикатора при втором расходе добываемого потока.The method may include pausing the device to release the tracer to limit the tracer's impact on the production stream. The method may include pausing the device to release the indicator at the first flow rate of the production stream. The method may include releasing a high concentration of tracer molecules from the tracer release device at a second flow rate of the production stream.
Указанное по меньшей мере одно устройство для выпуска индикатора может содержать по меньшей мере один управляемый клапан. Способ может включать изменение расхода добываемого потока в эксплуатационной колонне для приведения в действие указанного по меньшей мере одного управляемого клапана для приостановки устройства для выпуска индикатора и/или выпуска молекул индикатора с высокой концентрацией из устройства для выпуска индикатора.Said at least one indicator release device may comprise at least one controllable valve. The method may include changing the flow rate of the production stream in the production string to actuate the at least one controllable valve to suspend the tracer release device and/or release high concentration tracer molecules from the tracer release device.
Варианты выполнения двенадцатого аспекта изобретения могут включать один или несколько из любых признаков с первого по одиннадцатый аспект изобретения или их вариантов выполнения, или наоборот.Embodiments of the twelfth aspect of the invention may include one or more of any of the features of the first through eleventh aspects of the invention or embodiments thereof, or vice versa.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Ниже исключительно в качестве примера описаны различные варианты выполнения изобретения со ссылкой на чертежи, на которых:Below, by way of example only, various embodiments of the invention are described with reference to the drawings, in which:
Фиг. 1 изображает упрощенный вид в разрезе добывающей скважины с системой выпуска индикатора, установленной в соответствии с одним аспектом изобретения;Fig. 1 is a simplified cross-sectional view of a production well with a tracer release system installed in accordance with one aspect of the invention;
Фиг. 2А-2С изображают увеличенные виды в разрезе устройства для выпуска индикатора системы выпуска индикатора, показанной на Фиг. 1, иллюстрирующие этапы работы устройства для выпуска короткоживущего индикатора, приостановленного в скважине с нормально высоким расходом добываемого потока;Fig. 2A-2C are enlarged cross-sectional views of an indicator release device of the indicator release system shown in FIG. 1, illustrating the steps of operation of a device for releasing a short-lived tracer suspended in a well with a normally high production flow rate;
Фиг. 3А-3С изображают увеличенные виды в разрезе устройства для выпуска индикатора системы выпуска индикатора, показанной на Фиг. 1, иллюстрирующие этапы работы устройства для выпуска короткоживущего индикатора, приостановленного в скважине с нормально низким расходом добываемого потока;Fig. 3A to 3C are enlarged cross-sectional views of an indicator release device of the indicator release system shown in FIG. 1, illustrating the steps of operation of a device for releasing a short-lived tracer suspended in a well with a normally low production flow rate;
Фиг. 4А-4С изображают увеличенные виды в разрезе устройства для выпуска индикатора системы выпуска индикатора, показанной на Фиг. 1, иллюстрирующие этапы работы устройства для выпуска долгоживущего индикатора, приостановленного в скважине с нормально низким расходом добываемого потока;Fig. 4A-4C are enlarged cross-sectional views of an indicator release device of the indicator release system shown in FIG. 1, illustrating the steps of operation of a device for releasing a long-lived tracer suspended in a well with a normally low production flow rate;
Фиг. 5А-5С изображают увеличенные виды в разрезе устройства для выпуска индикатора системы выпуска индикатора, показанной на Фиг. 1, иллюстрирующие этапы работы устройства для выпуска долгоживущего индикатора, приостановленного в скважине с нормально высоким расходом добываемого потока;Fig. 5A to 5C are enlarged cross-sectional views of an indicator release device of the indicator release system shown in FIG. 1, illustrating the steps of operation of a device for releasing a long-lived tracer suspended in a well with a normally high production flow rate;
Фиг. 6А-6С изображают увеличенные виды в разрезе устройства для выпуска индикатора системы выпуска индикатора, показанной на Фиг. 1, иллюстрирующие этапы работы при приостановке устройства для выпуска индикатора при двух пороговых значениях клапана;Fig. 6A to 6C are enlarged cross-sectional views of an indicator release device of the indicator release system shown in FIG. 1 illustrating the operating steps of pausing the device to release an indicator at two valve thresholds;
Фиг. 7А-7D изображают увеличенные виды в разрезе устройства для выпуска индикатора системы выпуска индикатора, показанной на Фиг. 1, иллюстрирующие этапы работы устройства для выпуска короткоживущего индикатора, приостановленного в скважине с обычно высокой производительностью;Fig. 7A to 7D are enlarged cross-sectional views of an indicator release device of the indicator release system shown in FIG. 1, illustrating the steps of operation of a device for releasing a short-lived tracer suspended in a well with a generally high productivity;
Фиг. 8А-8D изображают увеличенные виды в разрезе двух устройств для выпуска индикатора системы выпуска индикатора, показанной на Фиг. 1, иллюстрирующие этапы работы устройства для выпуска короткоживущего индикатора, приостановленного в скважине с обычно низкой производительностью;Fig. 8A to 8D are enlarged cross-sectional views of two indicator release devices of the indicator release system shown in FIG. 1, illustrating the steps of operation of a device for releasing a short-lived tracer suspended in a well with generally low productivity;
Фиг. 9А-9D изображают увеличенные виды в разрезе двух устройств для выпуска индикатора системы выпуска индикатора, показанной на Фиг. 1, иллюстрирующие этапы работы устройства для выпуска долгоживущего индикатора, приостановленного в скважине с обычно низкой производительностью;Fig. 9A through 9D are enlarged cross-sectional views of two indicator release devices of the indicator release system shown in FIG. 1, illustrating the steps of operation of a device for releasing a long-lived tracer suspended in a well with generally low productivity;
Фиг. 10A-10D изображают увеличенные виды в разрезе двух устройств для выпуска индикатора системы выпуска индикатора, показанной на Фиг. 1, иллюстрирующие этапы работы устройства для выпуска долгоживущего индикатора, приостановленного в скважине с обычно высокой производительностью;Fig. 10A-10D are enlarged cross-sectional views of two indicator release devices of the indicator release system shown in FIG. 1, illustrating the steps of operation of a device for releasing a long-lived tracer suspended in a well with a generally high productivity;
Фиг. 11А-11С изображают увеличенные виды в разрезе устройства для выпуска индикатора с двумя клапанными узлами, в соответствии с одним аспектом изобретения, иллюстрирующие работу впускного клапана и выпускного клапана для устройства для выпуска короткоживущего индикатора, приостановленного в скважине с обычно высокой производительностью;Fig. 11A-11C are enlarged cross-sectional views of a tracer release apparatus with two valve assemblies, in accordance with one aspect of the invention, illustrating the operation of an inlet valve and an outlet valve for a short-lived tracer release apparatus suspended in a typically high-producing well;
Фиг. 12А-12С изображают увеличенные виды в разрезе устройства для выпуска индикатора с двумя клапанными узлами, в соответствии с одним аспектом изобретения, иллюстрирующие работу впускного клапана и выпускного клапана для устройства для выпуска короткоживущего индикатора, приостановленного в скважине с обычно низкой производительностью;Fig. 12A-12C are enlarged cross-sectional views of a tracer release device with two valve assemblies, in accordance with one aspect of the invention, illustrating the operation of an inlet valve and an outlet valve for a short-lived tracer release device suspended in a generally low-producing well;
Фиг. 13А-13С изображают увеличенные виды в разрезе устройства для выпуска индикатора с двумя клапанными узлами, в соответствии с одним аспектом изобретения, иллюстрирующие работу впускного клапана и выпускного клапана для устройства для выпуска долгоживущего индикатора, приостановленного в скважине с обычно низкой производительностью;Fig. 13A-13C are enlarged cross-sectional views of a tracer release device with two valve assemblies, in accordance with one aspect of the invention, illustrating the operation of an inlet valve and an outlet valve for a long-lived tracer release device suspended in a generally low-producing well;
Фиг. 14А-14С изображают увеличенные виды в разрезе устройства для выпуска индикатора с двумя клапанными узлами, в соответствии с одним аспектом изобретения, иллюстрирующие работу впускного клапана и выпускного клапана для устройства для выпуска долгоживущего индикатора, приостановленного в скважине с обычно высокой производительностью;Fig. 14A-14C are enlarged cross-sectional views of a tracer release apparatus with two valve assemblies, in accordance with one aspect of the invention, illustrating the operation of an inlet valve and an outlet valve for a long-lived tracer release apparatus suspended in a typically high-producing well;
Фиг. 15А-15С изображают увеличенные виды в разрезе устройства для выпуска индикатора с устройством ограничения потока в устройстве для выпуска индикатора в соответствии с одним аспектом изобретения;Fig. 15A-15C are enlarged cross-sectional views of an indicator release device with a flow limiting device in the indicator release device in accordance with one aspect of the invention;
Фиг. 16А-16С изображают увеличенные виды в разрезе устройства для выпуска индикатора с впускным отверстием, проточно сообщающимся с затрубным пространством, в соответствии с одним аспектом изобретения;Fig. 16A-16C are enlarged cross-sectional views of an indicator release device with an inlet in fluid communication with the annulus, in accordance with one aspect of the invention;
Фиг. 17 изображает увеличенный вид в разрезе устройства для выпуска индикатора с впускным отверстием и выпускным отверстием, проточно сообщающимся с затрубным пространством, в соответствии с одним аспектом изобретения;Fig. 17 is an enlarged cross-sectional view of an indicator release device with an inlet and an outlet in fluid communication with the annulus, in accordance with one aspect of the invention;
Фиг. 18А и 18В изображают схематические виды компонентов кинематического клапанного узла для использования в устройстве для выпуска индикатора, в соответствии с одним аспектом изобретения;Fig. 18A and 18B are schematic views of components of a kinematic valve assembly for use in an indicator release apparatus, in accordance with one aspect of the invention;
Фиг. 19А и 19В изображают схематические виды компонентов кинематического клапанного узла для использования в устройстве для выпуска индикатора, в соответствии с дополнительным аспектом изобретения;Fig. 19A and 19B are schematic views of components of a kinematic valve assembly for use in an indicator release apparatus, in accordance with a further aspect of the invention;
Фиг. 20А и 20В изображают схематические виды компонентов кинематического клапанного узла для использования в устройстве для выпуска индикатора, в соответствии с одним аспектом изобретения;Fig. 20A and 20B are schematic views of components of a kinematic valve assembly for use in an indicator release apparatus, in accordance with one aspect of the invention;
Фиг. 21А и 21В изображают схематические виды компонентов клапанного узла разности давлений для использования в устройстве для выпуска индикатора, в соответствии с дополнительным аспектом изобретения;Fig. 21A and 21B are schematic views of components of a differential pressure valve assembly for use in an indicator release apparatus, in accordance with a further aspect of the invention;
Фиг. 22А, 22В и 22С изображают схематические виды компонентов механизма управления для использования в устройстве для выпуска индикатора, в соответствии с одним аспектом изобретения;Fig. 22A, 22B and 22C depict schematic views of control mechanism components for use in an indicator release apparatus, in accordance with one aspect of the invention;
Фиг. 23А, 23В и 23С изображают увеличенные виды в разрезе устройства для выпуска индикатора с отводящей наружу секцией, проточно сообщающейся с эксплуатационной колонной, в соответствии с одним вариантом выполнения изобретения, иллюстрирующие этапы работы устройства для выпуска долгоживущего индикатора, приостановленного в скважине с обычно низкой производительностью; иFig. 23A, 23B, and 23C are enlarged cross-sectional views of a tracer release apparatus with an outflow section in fluid communication with a production string, in accordance with one embodiment of the invention, illustrating the steps of operation of a long-lived tracer release apparatus suspended in a generally low-producing well; And
Фиг. 24А, 24В и 24С изображают увеличенные виды в разрезе устройства для выпуска индикатора с отводящей наружу секцией, проточно сообщающейся с затрубным пространством, в соответствии с одним вариантом выполнения изобретения, иллюстрирующие этапы работы устройства для выпуска долгоживущего индикатора, приостановленного в скважине с обычно низкой производительностью; иFig. 24A, 24B, and 24C are enlarged cross-sectional views of a tracer release apparatus with an outward flowing section in fluid communication with the annulus, in accordance with one embodiment of the invention, illustrating the steps of operation of a long-lived tracer release apparatus suspended in a generally low-producing well; And
Фиг. 25А и 25В изображают упрощенные виды в разрезе добывающей скважины, показывающие этапы установки системы выпуска индикатора, в соответствии с одним аспектом изобретения.Fig. 25A and 25B are simplified cross-sectional views of a production well showing steps for installing a tracer release system in accordance with one aspect of the invention.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED IMPLEMENTATION OPTIONS
Фиг. 1 изображает упрощенный вид в разрезе эксплуатационной скважины 10. В скважине расположена центральная эксплуатационная колонна 12, окруженная затрубным пространством 11. Объемы притока текучих сред поступают в скважину из пласта в центральную эксплуатационную колонну 12 через отдельные точки притока. Устройство 16 для выпуска индикатора установлено в эксплуатационной колонне или на ней и расположено рядом с каждым местом притока. Индикаторы выпускаются и измеряются на поверхности, чтобы предоставить информацию о том, в каких местах происходит приток и с каким расходом. В этом примере имеется четыре точки 14а, 14b, 14с и 14d притока и четыре устройства 16а, 16b, 16с и 16d для выпуска индикатора, каждое с источником индикатора с отдельным индикаторным материалом, отличающимся для каждого места притока. Однако может иметься и другое количество зон притока и/или устройств для выпуска индикатора, чем то, что показано на Фиг. 1. Управляемый дроссельный узел 15 выполнен с возможностью управления скоростью добываемого потока. На Фиг. 1 управляемый дроссельный узел 15 соединен с эксплуатационной колонной для регулирования расхода текучей среды или давления в системе ниже по потоку в эксплуатационной колонне. Однако следует понимать, что дроссель может быть расположен в скважине в разных местах.Fig. 1 is a simplified cross-sectional view of a
Стрелки в приведенных ниже примерах обозначают направление движения текучей среды и указывают скорость потока (например, две стрелки указывают на более высокий расход, чем одна стрелка, и наоборот).The arrows in the examples below indicate the direction of fluid movement and indicate the flow rate (for example, two arrows indicate a higher flow rate than one arrow and vice versa).
Фиг. 2А-2С изображают увеличенные виды в разрезе устройства 100 для выпуска индикатора. Устройство для выпуска индикатора установлено на эксплуатационной колонне 12 или в ней. Устройство для выпуска индикатора имеет впускное отверстие 118 и выпускное отверстие 120, проточно сообщающиеся с эксплуатационной колонной 12. Устройство 100 для выпуска индикатора, окружающее эксплуатационную колонну, имеет кольцевую индикаторную камеру 121 с объемом 122 текучей среды, которая содержит индикаторный материал 124. Индикаторный материал может быть расположен в объеме текучей среды, чтобы обеспечивать возможность текучей среды контактировать с индикаторным материалом и проходить вокруг индикаторного материала в объеме 122 текучей среды. Индикаторный материал 124 может выпускать молекулы или частицы индикатора при воздействии на них целевой скважинной текучей среды, то есть нефти, газа или воды.Fig. 2A-2C are enlarged cross-sectional views of the
Клапанный узел 126 установлен неподвижным с подвижным закрывающим элементом для выборочного открытия и закрытия выпускного отверстия 120а для управления потоком текучей среды из объема 122 текучей среды в эксплуатационную колонну.The
В примерах, показанных на Фиг. 2А-2С, клапанный узел установлен на наружной стенке индикаторной камеры. Однако следует понимать, что клапанный узел может быть установлен на внутренней стенке индикаторной камеры.In the examples shown in FIGS. 2A-2C, the valve assembly is installed on the outer wall of the indicator chamber. However, it should be understood that the valve assembly may be mounted on the inside wall of the indicator chamber.
В этом примере клапанный узел 126 представляет собой клапан, управляемый разностью давлений, выполненный с возможностью открытия и закрытия в ответ на изменения разности давлений между эксплуатационной колонной и устройством для выпуска индикатора. В этом случае изменение разности давлений управляется путем регулирования расхода добываемого потока. Клапанный узел настроен на открытие при расходе выше предварительно установленного порогового значения добываемого потока и на закрытие при расходе ниже установленного порогового значения.In this example,
При нормальной производительности, как показано на Фиг. 2А, расход добываемого потока имеет значение выше предварительно установленного порогового значения расхода, и поэтому клапан разности давлений остается открытым. Текучая среда проходит из эксплуатационной колонны через впускное отверстие 118 в объем 122 текучей среды индикаторной камеры. Индикаторный материал подвергается воздействию текучей среды, и частицы индикатора попадают в текучую среду. Текучая среда, обогащенная индикатором, проходит через выпускное отверстие в эксплуатационную колонну и переносится добываемой текучей средой на поверхность.Under normal performance, as shown in FIG. 2A, the production flow rate is above a preset flow threshold value and therefore the differential pressure valve remains open. Fluid flows from the production string through
Чтобы приостановить устройство для выпуска индикатора, дроссельный узел (не показан), соединенный с эксплуатационной колонной, регулируется для уменьшения добываемого потока до второй скорости потока. Вторая скорость потока ниже, чем предварительно установленное пороговое значение для клапанного узла, и клапан закрывается, что выборочно закрывает выпускное отверстие 120.To pause the tracer release device, a choke assembly (not shown) connected to the production string is adjusted to reduce the production flow to a second flow rate. The second flow rate is lower than a preset threshold value for the valve assembly and the valve closes, which selectively closes the
Текучая среда в объеме 122 текучей среды не может выйти из индикаторной камеры. Индикаторный материал 126 остается открытым для объема текучей среды в течение периода времени, когда клапанный узел закрыт, создавая высокую концентрацию индикаторных частиц 126а в объеме текучей среды. В зависимости от типа индикатора, скорость его выпуска в целевую текучую среду и период времени, в течение которого клапанный узел закрыт, определяют уровень насыщения или обогащения объема текучей среды индикатором.The
Чтобы открыть клапан, дроссельный узел регулируется для увеличения скорости добываемого потока выше предварительно установленного порогового значения для клапана. Как показано на Фиг. 2С, клапанный узел открывается, позволяя текучей среды и индикатору высокой концентрации проходить через выпускное отверстие 122 в эксплуатационную колонну 12. Высокая концентрация индикатора, также известная как индикаторное облако, переносится на поверхность, где отбираются пробы текучей среды. Индикаторное облако создает пиковый сигнал высокой амплитуды в точке обнаружения и определяется концентрация индикатора.To open the valve, the throttle assembly is adjusted to increase the production flow rate above the preset valve threshold. As shown in FIG. 2C, the valve assembly opens, allowing the fluid and high concentration of tracer to pass through
Переходные процессы индикатора, образующиеся при приостановке устройства для выпуска индикатора, увеличивают концентрацию индикатора и последующий выпуск распространяется на поверхность в виде индикаторных облаков высокой концентрации, порций или зарядов. Переходные процессы индикатора вызываются полем скоростей в скважине. Прибытие на поверхность первых из различных индикаторов или полный переходный процесс различных индикаторов можно использовать для оценки поля скоростей в скважине. По полю скоростей можно рассчитать профиль притока.The indicator transients generated when the device is paused to release the indicator increase the concentration of the indicator and the subsequent release spreads to the surface in the form of high concentration indicator clouds, bursts or charges. The transient processes of the indicator are caused by the velocity field in the well. The arrival at the surface of the first of the various tracers, or the complete transient of the various tracers, can be used to estimate the velocity field in the well. Using the velocity field, the inflow profile can be calculated.
Фиг. 3А-3С описывают узел обратного клапана для устройства 100 для выпуска индикатора, описанного на Фиг. 2А-2С. На Фиг. 3А-3С устройство 150 для выпуска индикатора имеет клапан 176 разности давлений, который выполнен так, чтобы закрываться выше предварительно установленного порогового значения расхода добываемого потока и открываться ниже предварительно установленного порогового значения. При нормальном низком расходе добываемого потока, как показано на Фиг. 3А, расход добываемого потока ниже установленного порогового значения расхода добываемого потока для клапана, и, следовательно, клапан 176 остается открытым. Текучая среда проходит из эксплуатационной колонны через впускное отверстие 168 в объем 172 текучей среды.Fig. 3A-3C describe a check valve assembly for the
Чтобы приостановить устройство 150 для выпуска индикатора, дроссельный узел (не показан), подсоединенный к эксплуатационной колонне, регулируется для увеличения расхода добываемого потока до второго расхода, который в этом случае выше, чем предварительно установленное пороговое значение для клапана 176. Клапан приводится в действие, что закрывает выпускное отверстие 170. Индикаторный материал остается открытым для воздействия некоторым объемом текучей среды в течение периода приостановки устройства для выпуска индикатора, создавая высокую концентрацию частиц индикатора в объеме текучей среды.To pause the
Чтобы открыть выпускное отверстие 170, дроссельный узел регулируется для уменьшения расхода добываемого потока ниже предварительно установленного порогового значения, как показано на Фиг. 3С. Клапан приводится в действие, чтобы открыть выпускное отверстие, позволяя текучей среде и индикатору с высокой концентрацией проходить через выпускное отверстие 170 в эксплуатационную колонну. Индикатор высокой концентрации вымывается из индикаторной камеры 172 за счет притока добываемой текучей среды в индикаторную камеру через впускное отверстие 168. Индикатор высокой концентрации выносится на поверхность в виде индикаторного облака.To open the
Вышеупомянутый вариант выполнения применяется в скважинах, где уменьшение выноса песка может быть проблемой при высоких производительностях.The above embodiment is used in wells where sand reduction may be a problem at high production rates.
Фиг. 4А-4С изображают альтернативную конструкцию устройства 200 для выпуска индикатора. Клапан 226 разности давлений выполнен с возможностью открываться выше предварительно установленного порогового значения расхода добываемого потока и закрываться ниже порогового значения.Fig. 4A-4C depict an alternative design of the
При нормальном низком расходе добываемого потока скорость потока ниже предварительно установленного порогового значения расхода добываемого потока, поэтому клапан 226 остается закрытым. Индикаторный материал 224 в объеме текучей среды в индикаторной камере 222 остается подверженным воздействию объема текучей среды в индикаторной камере 222 в течение периода времени, когда клапан 226 закрыт, создавая повышенную концентрацию молекул 224а индикатора во внутреннем объеме текучей среды устройства для выпуска индикатора.At normal low production flow rates, the flow rate is below a preset production flow rate threshold, so
Когда требуется операция по анализу индикатора, дроссельный узел временно регулируется для увеличения расхода добываемого потока до второй скорости потока, которая выше, чем предварительно установленное пороговое значение для клапана 226, клапан 226 открывает выпускное отверстие 220, выпуская текучую среду, при этом молекулы индикатора с высокой или повышенной концентрацией в форме индикаторного облака выпускаются в эксплуатационную колонну 12. Индикаторное облако выносится на поверхность добываемой текучей средой.When a tracer analysis operation is required, the throttling assembly is temporarily adjusted to increase the flow rate of the production stream to a second flow rate that is higher than a preset threshold value for
Чтобы приостановить устройство для выпуска индикатора, дроссельный узел регулируется для уменьшения добываемого потока до скорости потока, которая ниже, чем предварительно установленное пороговое значение для клапанного узла, клапанный узел закрывает выпускное отверстие 220, приостанавливая устройство для выпуска индикатора и позволяя концентрации индикатора накапливаться.To pause the tracer release device, the throttling assembly is adjusted to reduce the production flow to a flow rate that is lower than a preset threshold value for the valve assembly, the valve assembly closes the
Подвергая индикатор воздействию добываемого потока только тогда, когда требуется выполнить операцию по анализу индикатора и должно быть выпущено индикаторное облако, ресурс индикатора может быть увеличен. Небольшой объем текучей среды в объеме текучей среды индикаторной камеры может быстро обогатиться частицами индикатора. По мере того, как небольшой объем текучей среды становится обогащенным или насыщенным, скорость выпуска частиц индикатора из индикаторного материала снижается.By exposing the indicator to the production stream only when the indicator analysis operation needs to be performed and the indicator cloud is to be released, the life of the indicator can be increased. A small volume of fluid within the indicator chamber fluid volume can quickly become enriched in indicator particles. As a small volume of fluid becomes rich or saturated, the rate of release of indicator particles from the indicator material decreases.
Это может обеспечить возможность использования широкого спектра типов индикаторов, включая системы полимеров с быстро выпускаемыми индикаторами. Обеспечивая системы полимеров с быстро выпускаемыми индикаторами в устройстве для выпуска индикаторов, можно избежать значительных задержек по времени между операциями по анализу индикаторов. Это находится в контрасте со стандартной практикой увеличения ресурса индикатора за счет уменьшения скорости выпуска индикатора, чтобы он находился как можно дольше в скважине.This may enable the use of a wide range of indicator types, including polymer systems with rapidly produced indicators. By providing polymer systems with quickly released indicators in the indicator release device, significant time delays between indicator analysis operations can be avoided. This is in contrast to the standard practice of increasing tracer life by reducing the rate of tracer release so that it remains in the well as long as possible.
Фиг. 5А-5С изображают расположение узла обратного клапана для высокой производительности по сравнению с Фиг. 4А-4С. На Фиг. 5А-5С устройство 250 для выпуска индикатора имеет клапанный узел 276, выполненный с возможностью открываться ниже предварительно установленного порогового значения расхода добываемого потока и закрываться выше этого порогового значения.Fig. 5A-5C depict the arrangement of the high flow check valve assembly compared to FIGS. 4A-4C. In FIG. 5A-5C,
При нормальном высоком расходе добываемого потока, как показано на Фиг. 5 А, расход добываемого потока превышает предварительно установленное пороговое значение расхода добываемого потока и, следовательно, клапан 276 остается закрытым. Индикаторный материал в индикаторной камере остается подверженным воздействию объема текучей среды, при этом в фиксированном объеме текучей среды накапливается высокая концентрация индикаторных частиц.Under normal high production flow rates, as shown in FIG. 5 A, the production flow rate exceeds a preset production flow rate threshold and, therefore,
Для приведения в действие клапана 276 для открытия выпускного отверстия 270 дроссельный узел временно регулируется, чтобы уменьшить добываемый поток до расхода, который ниже, чем предварительно установленное пороговое значение для клапана 276, клапанный узел открывается, выпуская индикаторное облако в добываемый поток.To actuate
Когда дроссельный узел регулируется для возврата к нормальному расходу добываемого потока, который превышает пороговый уровень для клапана, клапан 276 приводится в действие, чтобы закрыть выпускное отверстие.When the throttle assembly is adjusted to return to normal production flow rate that exceeds the valve threshold level,
Фиг. 6А-6С изображают альтернативную конструкцию устройства 200 для выпуска индикатора, показанного на Фиг. 2А, и она будет понятна из приведенного выше описания Фиг. 2А-2С.Fig. 6A-6C depict an alternative design of the
Однако, устройство 300 для выпуска индикатора имеет клапан 326 разности давлений с двумя регулируемыми пороговыми уровнями срабатывания для приведения в действие клапана 326 для закрытия выпускного отверстия 320. Клапан настроен так, что он закрывает выпускное отверстие 320 при расходе выше первого предварительно установленного порогового значения расхода добываемого потока и ниже второго предварительно установленного порогового значения расхода добываемого потока. Следовательно, клапан 326 выполнен с возможностью открывания в диапазоне расходов между двумя пороговыми уровнями.However, the
При нормальном высоком расходе добываемого потока, как показано на Фиг. 6А, расход выше первого предварительно установленного порогового значения расхода, и поэтому клапан 326 приводится в действие, чтобы закрыть выпускное отверстие 320. Однако регулировка дросселя для снижения расхода ниже предварительно установленного порогового значения расхода добываемого потока приводит в действие клапан, открывая выпускное отверстие и позволяя выпустить индикаторное облако, как показано на Фиг. 6В.Under normal high production flow rates, as shown in FIG. 6A, the flow rate is above the first preset flow rate threshold and therefore
Дальнейшая регулировка дросселя для снижения расхода добываемого потока ниже второго предварительно установленного порогового значения расхода добываемого потока приводит в действие клапан, чтобы закрыть выпускное отверстие. Это означает, что в случае приостановки скважины клапан закрывает выпускное отверстие и ограничивает объем текучей среды, с которой контактирует индикаторный материал, тем самым, увеличивая ресурс индикатора.Further adjustment of the throttle to reduce the production flow rate below a second preset production flow rate threshold actuates the valve to close the outlet. This means that in the event of a well shutdown, the valve closes the outlet and limits the volume of fluid with which the indicator material comes into contact, thereby increasing the life of the indicator.
Фиг. 7А-10D иллюстрируют различные операции двух устройств для выпуска индикатора для выпуска индикатора в добываемый поток. В скважинах с более чем одним устройством для выпуска индикатора клапанные узлы для каждого устройства для выпуска индикатора могут быть выполнены с возможностью одновременного выпуска скопившейся концентрации молекул индикатора (индикаторного облака).Fig. 7A-10D illustrate various operations of two indicator release devices for releasing the indicator into the production stream. In wells with more than one tracer release device, the valve assemblies for each tracer release device may be configured to simultaneously release the accumulated concentration of tracer molecules (indicator cloud).
Фиг. 7A-7D изображают этапы работы клапанных узлов для синхронного выпуска индикатора из двух устройств для выпуска индикатора в скважину.Fig. 7A-7D depict operating steps of valve assemblies for synchronously releasing tracer from two devices for releasing tracer into a wellbore.
Фиг. 7А изображает увеличенные виды в разрезе системы 350 выпуска индикатора, имеющей два устройства 366а и 366b для выпуска индикатора. Каждое устройство для выпуска индикатора имеет впускное отверстие 368а, 368b и выпускное отверстие 370а, 370b, соответственно, проточно сообщающиеся с эксплуатационной колонной 12. Каждое устройство 366а и 366b для выпуска индикатора имеет индикаторную камеру 372а, 372b, которая содержит отдельный индикаторный материал, соответственно, 374а, 374b.Fig. 7A depicts enlarged cross-sectional views of an
Два разных устройства 366а и 366b для выпуска индикатора расположены в разных местах в скважине. Для наглядности устройства для выпуска индикатора расположены рядом. Однако в действительности расстояние между устройствами для выпуска индикатора может составлять сотни или даже тысячи метров.Two different
Клапанные узлы 376а и 376b устройства 366а и 366b для выпуска индикатора выполнены с возможностью открываться выше предварительно установленного порогового значения расхода добываемого потока и закрываться ниже порогового уровня. При нормальной высокой производительности расход выше предварительно установленного порогового значения расхода, поэтому клапаны 376а и 376b приводятся в действие, открывая выпускное отверстие, как показано на Фиг. 7А.The
Текучая среда проходит из эксплуатационной колонны 12 через впускные отверстия 368а, 368b в объем текучей среды индикаторных камер 372а и 372b. Индикаторный материал 374а и 374b подвергается воздействию текучей среды, и частицы индикатора выпускаются в текучую среду в каждом объеме текучей среды устройства 366а и 366b для выпуска индикатора.Fluid flows from
Чтобы приостановить устройство 366а, 366b для выпуска индикатора, дроссельный узел, соединенный с эксплуатационной колонной, регулируется для уменьшения расхода добываемого потока с первого расхода, который является нормальным расходом добываемого потока, до второго расхода, который ниже, чем предварительно установленное пороговое значение для клапана 376а и 376b, как показано на Фиг. 7В. Однако, поскольку два устройства для выпуска индикатора находятся в скважине в разных местах, они могут подвергаться изменениям в локальном давлении и, следовательно, разность давлений, необходимая для закрытия каждого клапанного узла, может быть неодинаковой. В результате клапанный узел 376а приводится в действие для открытия выпускного отверстия 370а, в то время как клапанный узел 376b остается в закрытом положении, несмотря на то, что расход добываемого потока ниже предварительно установленного порогового значения.To suspend the
Дроссельный узел регулируется для дальнейшего снижения добываемого потока до третьего расхода. Третий расход ниже, чем первый и второй расходы. При третьем расходе разность давлений достаточна для приведения в действие клапана 376b и закрытия выпускного отверстия 370b, как показано на Фиг. 7С.The throttle assembly is adjusted to further reduce the produced flow to a third flow rate. The third expense is lower than the first and second expenses. At the third flow rate, the pressure difference is sufficient to actuate
Индикаторный материал 374а, 374b остается подверженным воздействию объема текучей среды в индикаторной камере 372а, 372b устройства 366а, 366b для выпуска индикатора, создавая высокую или повышенную концентрацию молекул индикатора в фиксированном объеме текучей среды.The
Для одновременного выпуска индикаторных облаков из устройств 366а и 366b для выпуска индикатора, дроссельный узел добываемого потока регулируется для увеличения расхода с третьего расхода обратно до первого расхода (эквивалентного высокой производительности на Фиг. 7А). Первый расход превышает пороговые значения для закрытия клапанов 376а и 376b, как показано на Фиг. 7D.To simultaneously release indicator clouds from
Фиг. 8А-8D изображают расположение, обратное показанному на Фиг. 7А-7D, для системы 400 выпуска индикатора. На Фиг. 8А-8D устройство 416а, 416b для выпуска индикатора имеет клапанные узлы, соответственно, 426а и 426b, выполненные с возможностью закрытия выпускных отверстий выше предварительно установленного порогового значения расхода добываемого потока и открытия выпускных отверстий ниже предварительно установленного порогового значения.Fig. 8A-8D show the reverse arrangement shown in FIG. 7A-7D, for
Клапанные узлы 426а и 426b устройства 416а и 416b для выпуска индикатора выполнены с возможностью закрывать выпускные отверстия 420а, 420b выше предварительно установленного порогового значения расхода и открывать выпускное отверстие ниже порогового уровня.The
При нормальной низкой производительности расход ниже предварительно установленного порогового значения расхода, и поэтому клапанные узлы 426а и 426b открывают выпускные отверстия 420а, 420b, как показано на Фиг. 8А. Текучая среда проходит из эксплуатационной колонны через впускные отверстия 418а, 418b в индикаторную камеру 422а, 422b. Индикаторный материал подвергается воздействию текучей среды, и частицы индикатора попадают в текучую среду.At normal low flow rates, the flow rate is below a preset flow threshold value and therefore the
Чтобы приостановить устройство 416а, 416b для выпуска индикатора, дроссельный узел, соединенный с эксплуатационной колонной, регулируется для увеличения добываемого потока с первого расхода, который представляет собой нормальный расход добываемого потока, до второго расхода, который выше, чем предварительно установленное пороговое значение для клапанов 426а и 426b. Однако, поскольку два устройства для выпуска индикатора находятся в скважине в разных местах и подвержены колебаниям локального давления, разность давлений, необходимая для закрытия клапанных узлов, не является одинаковой. В результате клапанный узел 426b закрывает выпускное отверстие 420b, в то время как клапанный узел 426а не приводится в действие, выпускное отверстие 420а остается открытым, несмотря на то, что расход добываемого потока ниже предварительно установленного порогового значения.To suspend the
Дроссельный узел регулируется для дальнейшего увеличения добываемого потока до третьего расхода. Третий расход выше, чем первый и второй расходы. При третьем расходе клапан 426а закрывает выпускное отверстие 420а, как показано на Фиг. 8С. Индикаторный материал остается открытым для объема текучей среды в индикаторной камере устройства 416а, 416b для выпуска индикатора, создавая высокую или повышенную концентрацию индикаторных частиц в фиксированном объеме текучей среды.The throttle assembly is adjusted to further increase the produced flow up to a third flow rate. The third expense is higher than the first and second expenses. At the third flow,
Чтобы одновременно выпустить скопившиеся индикаторные облака из устройства 416а, 416b для выпуска индикаторов, дроссельный узел регулируется для уменьшения расхода до расхода, который ниже пороговых значений расхода для открытия клапанных узлов 426 и 426b. Клапанные узлы 426а и 426b приводятся в действие для одновременного открытия выпускных отверстий 420а, 420b, как показано на Фиг. 8D.To simultaneously release the accumulated indicator clouds from the
На Фиг. 9A-9D описана система 450 выпуска индикатора, имеющая клапанное устройство, выполненное с возможностью открытия выше предварительно установленного порогового значения расхода добываемого потока и закрытия ниже порогового значения. Клапаны 476а, 476b закрываются при нормальной низкой производительности и открываются при временной высокой производительности.In FIG. 9A-9D describe an
Клапан 476а и 476b устройства 466а и 466b для выпуска индикатора выполнен с возможностью открываться выше предварительно установленного порогового значения расхода добываемого потока и закрываться ниже порогового уровня. При нормальной низкой производительности расход имеет значение ниже предварительно установленного порогового значения расхода, и поэтому клапанные узлы 476а и 476b остаются закрытыми, как показано на Фиг. 8А. Текучая среда проходит из эксплуатационной колонны через впускные отверстия 468а, 468b в индикаторную камеру 472а и 472b. Индикаторный материал подвергается воздействию текучей среды, и молекулы индикатора попадают в текучую среду.The
Для выпуска текучей среды, обогащенной молекулами индикатора, дроссельный узел эксплуатационной колонны регулируется для увеличения расхода добываемого потока до второго расхода, который значительно превышает предварительно установленное пороговое значение расхода для клапанных узлов 476а и 476b. В результате клапанные узлы 476а, 476b открываются одновременно, позволяя одновременно выпускать индикаторные облака из устройства 466а, 466b для выпуска индикаторов, как показано на Фиг. 9 В. Индикаторные облака перемещаются к поверхности в добываемом потоке и создают заметный пиковый сигнал высокой амплитуды отклика индикатора в точке обнаружения.To release fluid enriched in tracer molecules, the production string choke assembly is adjusted to increase the flow rate of the production stream to a second flow rate that is significantly greater than the preset threshold flow rate for
Чтобы приостановить устройство для выпуска индикатора, дроссельный узел регулируется для уменьшения расхода добываемого потока до третьего расхода. Третий расход выше первого и ниже второго. При третьем расходе клапанный узел 476b закрывается, как показано на Фиг. 9С. Однако, поскольку два разных устройства выпуска индикатора находятся в скважине в разных местах, они подвержены изменениям локального давления и, следовательно, разность давлений, необходимая для закрытия клапанных узлов, не является одинаковой. В результате клапанный узел 476b закрывается, а клапанный узел 476а остается открытым.To pause the device to release the indicator, the throttle assembly is adjusted to reduce the flow rate of the produced stream to a third flow rate. The third flow rate is higher than the first and lower than the second. At the third flow rate,
Дроссельный узел регулируется для уменьшения расхода добываемого потока обратно до первого расхода. При первом расходе клапанный узел 476а возвращается в закрытое состояние, как показано на Фиг. 9D.The throttle assembly is adjusted to reduce the flow rate of the produced stream back to the first flow rate. Upon first flow,
На Фиг. 10A-10D описана система 500 выпуска индикатора, которая имеет клапанное устройство, альтернативное описанному со ссылкой на Фиг. 9А-9D, выполненное с возможностью закрывать выпускные отверстия выше предварительно установленного порогового значения расхода добываемого потока и открывать ниже порогового значения. Клапаны закрываются при нормальной высокой производительности и открываются при временной низкой производительности.In FIG. 10A-10D describe an
Клапанные узлы 526а и 526b устройства 516а и 516b для выпуска индикатора выполнены с возможностью открываться выше предварительно установленного порогового значения расхода добываемого потока и закрываться выше порогового уровня.The
При нормальной высокой производительности расход превышает предварительно установленное пороговое значение расхода, и поэтому клапанные узлы 526а и 526b остаются закрытыми, как показано на Фиг. 10A.At normal high flow rates, flow exceeds a preset flow threshold and therefore
Чтобы выпустить индикаторное облако, дроссельный узел, соединенный с эксплуатационной колонной, регулируется для уменьшения расхода добываемого потока до второго расхода, который значительно ниже, чем предварительно установленное пороговое значение расхода для клапанных узлов 526а и 526b. В результате клапанные узлы 526а, 526b открываются одновременно, позволяя одновременно выпускать индикаторные облака из устройства 516а, 516b для выпуска индикаторов, как показано на Фиг. 10В. Образующиеся в результате индикаторные облака обнаруживаются как пиковые сигналы отклика индикатора в точке обнаружения.To release the tracer cloud, the choke assembly coupled to the production string is adjusted to reduce the flow rate of the produced stream to a second flow rate that is significantly lower than the preset threshold flow rate for
Чтобы приостановить устройство для выпуска индикатора, дроссельный узел впоследствии регулируется для увеличения расхода добываемого потока до третьего расхода, чтобы закрыть клапанный узел 526b и выпускное отверстие 520b, как показано на Фиг. 10С. Из-за изменений локального давления требуется дополнительная регулировка дросселя обратно до первого расхода, чтобы достичь разности давлений, необходимой для закрытия клапана 526а и выпускного отверстия 520а.To pause the indicator release device, the throttle assembly is subsequently adjusted to increase the production flow rate to a third flow rate to close the
Фиг. 11А изображает устройство 550 для выпуска индикатора, содержащее два клапанных узла 576а, 576b. В этом примере клапанные узлы представляют собой клапаны разности давлений.Fig. 11A depicts an
Устройство 550 для выпуска индикатора имеет впускное отверстие 568 и выпускное отверстие 570, проточно сообщающиеся с эксплуатационной колонной 12. Устройство для выпуска индикатора имеет индикаторную камеру 572, которая содержит индикаторный материал 574. Этот индикаторный материал может быть расположен в индикаторной камере, чтобы обеспечить возможность текучей среде проходить вокруг индикатора в канале 572. Индикаторный материал 574 выполнен с возможностью выпуска молекул или частиц индикатора при воздействии на них целевой текучей среды, например, нефти, газа или воды.The
Первый клапан 576а установлен для выборочного открытия и закрытия выпускного отверстия 570 для управления потоком текучей среды из индикаторной камеры в эксплуатационную колонну. Второй клапан 576b установлен для выборочного открытия и закрытия впускного отверстия 568.The
В примере, показанном на Фиг. 11А, клапанный узел установлен на наружной стенке индикаторной камеры 572. Однако следует понимать, что клапанный узел может быть установлен на внутренней стенке индикаторной камеры 572.In the example shown in FIG. 11A, the valve assembly is mounted on the outer wall of the
На Фиг. 11А-11С показаны этапы работы двух клапанных узлов в устройстве для выпуска индикатора. Этот вариант выполнения может предотвращать переток, особенно когда текучая среда имеет высокую подвижность, такая как газ, для предотвращения перетока или в гетерогенных пластах с большими разностями давлений между зонами в скважине. Устройство для выпуска индикатора на Фиг. 11А выполнено с возможностью приостановки устройства для выпуска короткоживущего индикатора, чтобы обеспечить возможность увеличения и накопления концентрации молекул индикатора в объеме текучей среды в устройстве.In FIG. 11A-11C show the operating steps of two valve assemblies in the indicator release device. This embodiment can prevent cross-flow, especially when the fluid has high mobility, such as gas, to prevent cross-flow or in heterogeneous formations with large pressure differences between zones in the well. The indicator release device in FIG. 11A is configured to pause the short-lived indicator release device to allow the concentration of indicator molecules to increase and accumulate in the fluid volume of the device.
Клапанные узлы 576а и 576b выполнены с возможностью закрывать выпускное и впускное отверстия ниже предварительно установленного порогового значения расхода и открывать выпускное и впускное отверстия выше порогового значения. При нормальной высокой производительности расход выше предварительно установленного порогового значения расхода, и поэтому клапанные узлы 576а и 576b остаются открытыми. Текучая среда проходит из эксплуатационной колонны через впускное отверстие 568 в индикаторную камеру 572. Индикаторный материал подвергается воздействию текучей среды, и частицы индикатора попадают в текучую среду. Текучая среда, обогащенная индикатором, проходит через выпускное отверстие в эксплуатационную колонну и переносится добываемой текучей средой на поверхность. Однако, когда с индикатором контактирует большой объем текучей среды, его концентрация в текучей среде становится низкой.
Чтобы приостановить устройство 550 для выпуска индикатора, дроссельный узел эксплуатационной колонны регулируется для уменьшения расхода добываемого потока до второго расхода, который ниже, чем предварительно установленное пороговое значение расхода для клапанных узлов 576а и 576b. Клапаны 576а и 576b закрывают, соответственно, впускное отверстие 568 и выпускное отверстие 570. Выпуск из индикаторной камеры текучей среды, находящейся в индикаторной камере, предотвращается, при этом высокая концентрация молекул индикатора накапливается в фиксированном объеме текучей среды в индикаторной камере. Индикаторная камера герметизируется и текучие среды, окружающие индикаторный материал в объеме текучей среды индикаторной камеры, становятся насыщенными частицами индикатора.To pause the
После приостановки, чтобы выпустить скопившуюся высокую концентрацию индикатора, дроссельный узел регулируется для увеличения расхода добываемого потока выше предварительно установленного порогового значения. Клапанные узлы 576а и 576b открываются, что открывает, соответственно, впускное отверстие 568 и выпускное отверстие 570, позволяя текучей среде и индикатору с высокой концентрацией проходить через выпускное отверстие 570 в эксплуатационную колонну, а текучей среде поступать в объем текучей среды индикаторной камеры через впускное отверстие. Высокая или повышенная концентрация молекул индикаторов (индикаторное облако) выносится на поверхность и обнаруживается как пиковые сигналы с большой амплитудой.Once paused to release the accumulated high concentration of tracer, the throttling assembly is adjusted to increase the production flow rate above a preset threshold.
На Фиг. 12А-12С показана альтернативная конструкция устройства 550 для выпуска индикатора, показанного на Фиг. 11А, и ее можно понять из приведенного выше описания Фиг. 11А-11С.In FIG. 12A-12C show an alternative design of the
Однако на Фиг. 12А-12С устройство 600 для выпуска индикатора выполнено с возможностью использования в скважине с нормальной низкой производительностью. Устройство для выпуска индикатора, показанное на Фиг. 12А, выполнено с возможностью обеспечения приостановки устройства для выпуска короткоживущего индикатора, которое приостанавливается, чтобы обеспечить возможность нарастания повышенной концентрацию молекул индикатора. В этом примере клапанные узлы выполнены с возможностью закрываться выше предварительно установленного порогового значения скорости добываемого потока и открываться ниже порогового значения.However, in FIG. 12A-12C, the
При нормальной низкой производительности расход имеет значение ниже предварительно установленного порогового значения расхода, и поэтому клапанные узлы 626а и 626b поддерживают выпускное отверстие 620 и впускное отверстие 618 открытыми. Однако регулировка дросселя для увеличения расхода добываемого потока выше предварительно установленного порогового значения расхода приводит в действие клапанные узлы 626а и 626b, чтобы закрыть выпускное отверстие 620 и впускное отверстие 618. Индикаторная камера герметизируется и текучие среды, окружающие индикаторный материал в объеме текучей среды индикаторной камеры, могут насыщаться молекулами индикатора. Переключение дросселя для уменьшения расхода ниже порогового значения расхода для клапана приводит в действие клапан и открывает выпускное отверстие 620 и впускное отверстие 618, позволяя выпустить молекулы индикатора, как показано на Фиг. 12С.During normal low flow rates, flow is below a preset flow threshold and therefore
На Фиг. 13А-13С и 14А-14С показаны альтернативные конструкции устройства для выпуска индикатора, показанного на Фиг. 11А, и они будут понятны из описания Фиг. 11А-11С выше. Однако на Фиг. 13А-13С и Фиг. 14А-14С показано устройство для выпуска индикатора, выполненное с возможностью обеспечения приостановки устройства для выпуска долгоживущего индикатора при нормальной производительности, чтобы дать возможность накопиться индикаторному облаку, которое выпускается только по мере необходимости.In FIG. 13A-13C and 14A-14C show alternative designs for the indicator release device shown in FIG. 11A and will be clear from the description of FIG. 11A-11C above. However, in FIG. 13A-13C and Figs. 14A-14C show an indicator release device configured to cause the long-lived indicator release device to be suspended during normal performance to allow an indicator cloud to accumulate and be released only as needed.
На Фиг. 13А-13С устройство для выпуска индикатора выполнено с возможностью использования в скважине с нормально низкой производительностью. Клапанные узлы 676а и 676b выполнены с возможностью открываться выше предварительно установленного порогового значения расхода добываемого потока и закрываться ниже порогового значения. При нормальной низкой производительности, как показано на Фиг. 13А, расход имеет значение ниже предварительно установленного порогового значения расхода, и клапанные узлы 676а и 676b закрывают, соответственно, выпускное отверстие 670 и впускное отверстие 668.In FIG. 13A-13C, the indicator release device is configured for use in a well with normally low productivity.
Объем текучей среды, контактирующий с индикаторным материалом в индикаторной камере 672, позволяет накопиться индикаторному облаку, как показано на Фиг. 13В. Индикаторная камера герметизируется и текучие среды, окружающие индикаторный материал в объеме текучей среды индикаторной камеры, становятся насыщенными молекулами индикатора. Дроссельный узел регулируется для временного увеличения потока в эксплуатационной колонне выше предварительно установленного порогового значения расхода, который приводит в действие клапанные узлы 676а и 676b для открытия, соответственно, выпускного отверстия 670 и впускного отверстия 668, позволяя вымывать повышенную концентрацию молекул индикатора из устройства для выпуска индикатора в виде индикаторного облака.The volume of fluid contacting the indicator material in the
На Фиг. 14А-14С устройство 700 для выпуска индикатора выполнено с возможностью использования в нормальной высокопроизводительной скважине. Клапанные узлы 726а и 726b выполнены с возможностью открывать, соответственно, выпускное отверстие 720 и впускное отверстие 718 ниже предварительно установленного порогового значения расхода и закрывать, соответственно, выпускное отверстие 720 и впускное отверстие 718 выше порогового значения.In FIG. 14A-14C, the
При нормальной высокой производительности расход превышает пороговое значение приведения в действие клапанов 726а и 726b, и поэтому клапаны 726а и 726b закрыты. Объем текучей среды, контактирующий с индикаторным материалом в индикаторной камере 722, позволяет образоваться повышенной концентрации молекул индикатора и индикаторному облаку.During normal high flow, flow exceeds the actuating threshold of
Чтобы выпустить индикаторное облако, дроссельный узел регулируется для временного уменьшения расхода в эксплуатационной колонне ниже предварительно установленного порогового значения расхода добываемого потока, который приводит в действие клапанные узлы 726а и 726b для открытия, соответственно, выпускного отверстия 720 и впускного отверстия 718, так чтобы вымыть индикаторное облако из устройства для выпуска индикатора.To release the tracer cloud, the throttling assembly is adjusted to temporarily reduce the flow rate in the production string below a preset production flow rate threshold, which actuates the
Приведенные выше на Фиг. 11А-14С примеры описывают впускной и выпускной клапаны, имеющие одинаковый пороговый уровень. Однако следует понимать, что впускной и/или выпускной клапан может иметь разные пороговые уровни или диапазоны приведения в действие. Следовательно, один клапан может приводиться в действие при первом расходе добываемого потока, а второй клапан может приводиться в действие при расходе добываемого потока.Shown above in Fig. 11A-14C examples describe intake and exhaust valves having the same threshold level. However, it should be understood that the intake and/or exhaust valve may have different threshold levels or actuation ranges. Therefore, one valve may be actuated at the first flow rate of the production stream, and the second valve may be actuated at the rate of the production stream.
На Фиг. 15А-15С показана альтернативная конструкция устройства 750 для выпуска индикатора, предназначенного для скважины с низкой скоростью потока, где может быть трудно создать разность давлений между объемом текучей среды индикаторной камеры и эксплуатационной колонной. Устройство 750 для выпуска индикатора и способ его работы аналогичны устройству 200 для выпуска индикатора, описанному со ссылкой на Фиг. 4А-4С выше. Однако объем текучей среды содержит устройство 778 ограничения потока. Устройство ограничения потока расположено или прикреплено к внутренней стенке устройства для выпуска индикатора так, чтобы проходить внутрь в объем текучей среды, чтобы уменьшить проходное сечение объема текучей среды. В этом примере устройством ограничения потока является сопло. Однако следует понимать, что могут использоваться другие типы ограничительных устройств.In FIG. 15A-15C show an alternative design of an
Сопло 778 расположено между впускным отверстием 768 и выпускным отверстием 770 в объеме текучей среды индикаторной камеры 772. Сопло 778 позволяет создавать градиент давления во впускном отверстии 768 и в выпускном отверстии 770. В скважинах с низкой производительностью дроссельный узел может не быть способен увеличивать расход до уровня, превышающего предварительно установленное пороговое значение расхода добываемого потока. Благодаря размещению устройства ограничения потока в камере 771 устройства для выпуска индикатора разность давлений увеличивается, позволяя приводить в действие клапанный узел 776.
На Фиг. 16А-16С показан увеличенный разрез альтернативной конструкции устройства для выпуска индикатора для воздействия на индикаторный материал текучей среды из эксплуатационной колонны и затрубного пространства. Устройство 800 для выпуска индикатора установлено на эксплуатационной колонне 12. Устройство для выпуска индикатора имеет первое впускное отверстие 818, проточно сообщающееся с эксплуатационной колонной, и второе впускное отверстие 829, проточно сообщающееся с затрубным пространством 11. Устройство для выпуска индикатора имеет выпускное отверстие 820. Стрелки на Фиг. 16А-16С обозначают направление движения текучей среды.In FIG. 16A-16C show an enlarged section through an alternative design of an indicator release device for exposing the indicator material to fluid from the production casing and annulus. An
Устройство 800 для выпуска индикатора имеет индикаторную камеру 822, которая содержит индикаторный материал 824. Индикаторный материал может быть расположен в индикаторной камере, чтобы обеспечить возможность текучей среды контактировать с индикаторным материалом и проходить вокруг индикаторного материала в индикаторной камере 822. Индикаторный материал 824 выполнен с возможностью выпуска молекул или частиц индикатора при воздействии на него целевой скважинной текучей среды, например, нефти, газа или воды.The
Устройство для выпуска индикатора имеет клапан 826 разности давлений, установленный с возможностью выборочного открытия и закрытия выпускного отверстия 820 для управления потоком текучей среды из индикаторной камеры 822 в эксплуатационную колонну.The indicator release device has a
Клапанный узел 826 представляет собой клапан с управляемой разностью давлений, выполненный с возможностью открываться и закрываться при изменении разности давлений. В этом случае изменение разности давлений управляется путем регулирования расхода добываемого потока. Клапанный узел настроен на открытие выше предварительно установленного порогового значения расхода добываемого потока и закрытие ниже установленного порогового значения.
При нормальной производительности, как показано на Фиг. 16А, расход добываемого потока имеет значение ниже предварительно установленного порогового значения расхода, и поэтому клапан разности давлений остается открытым. Текучая среда проходит из затрубного пространства 11 через впускное отверстие 829 и из эксплуатационной колонны 12 через впускные отверстия 818 в индикаторную камеру 822. Индикаторный материал подвергается воздействию текучей среды и частицы индикатора выпускаются в целевую текучую среду. Текучая среду, обогащенная индикатором, проходит через выпускное отверстие в эксплуатационную колонну и переносится добываемой текучей средой на поверхность.Under normal performance, as shown in FIG. 16A, the production flow rate is below a preset flow rate threshold and therefore the differential pressure valve remains open. Fluid flows from the
Выпуск из индикаторной камеры текучей среды, находящейся в индикаторной камере 822, предотвращается и обеспечивается возможность накопления повышенной концентрации молекул индикатора и формирования индикаторного облака.The release of fluid contained in the
Чтобы открыть выпускное отверстие 820, дроссельный узел регулируется для увеличения расхода добываемого потока выше предварительно установленного порогового значения расхода для клапана. Как показано на Фиг. 16С, клапанный узел открывается, позволяя текучей среды и молекулам индикатора с высокой концентрацией проходить через выпускное отверстие 822 в эксплуатационную колонну 12.To
На Фиг. 17 показан увеличенный разрез альтернативной конструкции устройства для выпуска индикатора для воздействия на индикаторный материал текучей среды из затрубного пространства и выпуска индикаторного облака в затрубное пространство. Выпущенное индикаторное облако может попасть в эксплуатационную колонну у впускного отверстия ниже по потоку от устройства для выпуска индикатора. Устройство 850 для выпуска индикатора установлено на эксплуатационной колонне 12. Устройство для выпуска индикатора имеет впускное отверстие 868, проточно сообщающееся с затрубным пространством 11, и выпускное отверстие 870, проточно сообщающееся с затрубным пространством 11. Стрелки на Фиг. 17 обозначают направление движения текучей среды.In FIG. 17 shows an enlarged section through an alternative design of an indicator release device for exposing the indicator material to fluid from the annulus and releasing an indicator cloud into the annulus. The released tracer cloud may enter the production string at the inlet downstream of the tracer release device. An
Устройство 850 для выпуска индикатора имеет индикаторную камеру 872, которая содержит индикаторный материал 874. Индикаторный материал может быть установлен в индикаторной камере, чтобы обеспечить возможность текучей среды контактировать с индикаторным материалом и проходить вокруг него в индикаторной камере 872. Индикаторный материал 874 выполнен с возможностью выпуска молекул или частиц индикатора при воздействии на него целевой скважинной текучей средой, например, нефтью, газом или водой.The
Клапанный узел 876 выполнен с возможностью открытия и закрытия выпускного отверстия в ответ на изменение разности давлений в потоке текучей среды. В примере, показанном на Фиг. 17, клапанный узел установлен на наружной стенке индикаторной камеры. Однако следует понимать, что клапанный узел может быть установлен на внутренней стенке индикаторной камеры.
Вышеописанные клапанные узлы выполнены с возможностью открываться или закрываться, когда клапан подвергается воздействию разности давлений, которое достигает предварительно установленного уровня. Например, когда разность давлений, создаваемый изменением добываемого потока, приводит к перемещению подвижного золотникового элемента в закрытое положение.The valve assemblies described above are configured to open or close when the valve is subjected to a pressure difference that reaches a predetermined level. For example, when the pressure difference created by a change in the produced flow causes the movable spool element to move to the closed position.
Когда клапан открывается, скопившееся индикаторное облако выпускается в затрубное пространство, где оно может попасть в эксплуатационную колонну в точке притока дальше по потоку, где оно перемещается на поверхность.When the valve opens, the accumulated tracer cloud is released into the annulus, where it can enter the production string at an inflow point further downstream, where it moves to the surface.
На Фиг. 18А-21В показаны различные примеры клапанных узлов, которые могут использоваться в узлах для выпуска индикатора, описанных со ссылкой на Фиг. 1-17 и 23. Узел кинематического клапана или узел клапана разности давлений, описанные ниже, могут использоваться для обеспечения, дросселирования или предотвращения потока в устройство для выпуска индикатора и/или из него.In FIG. 18A-21B show various examples of valve assemblies that may be used in the indicator release assemblies described with reference to FIGS. 1-17 and 23. A kinematic valve assembly or a differential pressure valve assembly, described below, can be used to allow, throttle, or prevent flow into and/or out of the indicator release device.
На Фиг. 18А показано устройство 900 для выпуска индикатора с узлом 926 кинематического клапана. Кинематический клапан расположен во внутреннем диаметре эксплуатационной колонны. Кинематический клапан имеет приводной золотниковый элемент 910, который на Фиг. 18А показан смещенным в закрытое положение пружиной 912. Приводной золотниковый элемент 910 клапана предназначен для совершения возвратно-поступательного перемещения между закрытым положением клапана и открытым положением, показанными, соответственно, на Фиг. 18А и 18В.In FIG. 18A shows an
В первом клапанном устройстве, показанном на Фиг. 18А, пружина 912 представляет собой пружину сжатия, смещенную в полностью закрытое положение при низком добываемом потоке. В ответ на высокую скорость добываемого потока, поток, действующий на золотниковый элемент 910, достаточен для сжатия пружины 912, переводящей золотниковый элемент 910 в полностью открытое положение. В условиях низкого добываемого потока сила, действующая на золотниковый элемент 910 добываемым потоком, недостаточна для преодоления силы пружины 912. Пружина растягивается и перемещает золотниковый элемент в полностью закрытое положение, как показано на Фиг. 18В.In the first valve device shown in FIG. 18A,
Фиг. 19А иллюстрирует устройство 950 для выпуска индикатора с узлом 976 кинематического клапана. Пружина 962 представляет собой пружину растяжения, смещенную к открытому положению. В ответ на высокий добываемый поток, например, при нормальной производительности, поток, действующий на золотниковый элемент 960, достаточен для преодоления силы пружины 962. Пружина растягивается, перемещая золотниковый элемент 960 в закрытое положение. В условиях низкой производительности сила, действующая на золотниковый элемент 962 добываемым потоком, недостаточна для преодоления силы пружины. Пружина отводится в предыдущее положение и перемещает золотниковый элемент в открытое положение, как показано на Фиг. 19В.Fig. 19A illustrates an
Хотя на Фиг. 18А, 18В, 19А и 19В показан золотниковый элемент с возможностью перемещения между полностью открытым и полностью закрытым положениями, следует понимать, что золотниковый элемент может быть расположен в промежуточных положениях между полностью открытым и полностью закрытым положениями. Золотниковый элемент может быть настроен на частичное открытие и частичное закрытие в зависимости от скорости добываемого потока, чтобы дросселировать или ограничивать поток через клапан.Although in Fig. 18A, 18B, 19A and 19B show a spool element movable between fully open and fully closed positions, it is understood that the spool element may be located in positions intermediate between the fully open and fully closed positions. The spool element can be adjusted to partially open and partially close depending on the production flow rate to throttle or restrict flow through the valve.
На Фиг. 20А и 20В показан увеличенный вид клапанного узла 1026 клапана, управляемым давлением и скоростью, в устройстве 1000 для выпуска индикатора. Другие компоненты устройства не показаны для ясности. Клапанный узел имеет корпус 1010 клапана, имеющий порт 1012, проходящий через стенку корпуса клапана, который совмещен с выпускным отверстием 1020 устройства для выпуска индикатора. Золотниковый элемент 1014 поддерживается корпусом клапана с уплотнениями 1013 и 1015 на каждом конце. Золотниковый элемент может перемещаться в осевом направлении относительно корпуса клапана. Золотниковый элемент 1014 имеет порт 1017. Золотниковый элемент может перемещаться из закрытого положения, в котором порт 1017 золотникового элемента не совмещен с портом 1012 и выпускным отверстием 1020, как показано на Фиг. 20А, в открытое положение, в котором порт 1017 золотникового элемента совмещен с портом 1012 и выпускным отверстием 1020, как показано на Фиг. 20В.In FIG. 20A and 20B show an enlarged view of the pressure and velocity controlled
Смещающий механизм золотникового элемента, в данном случае пружина 1019, расположен между выступом 1021 на корпусе клапана и выступом 1023 на золотниковом элементе.The spool element biasing mechanism, in this
В этом примере смещающий механизм золотникового элемента представляет собой пружину 1021, но следует понимать, что могут использоваться другие смещающие механизмы, такие как камера давления, содержащая газ, такой как азот.In this example, the spool element biasing mechanism is a
Золотниковый элемент 1014 действует как поршень, который может перемещаться в осевом направлении посредством рабочего потока, приложенного к золотниковому элементу 1014 через выступ 1025 золотникового элемента. Когда поток, приложенный к выступу 1025, достигает заданной величины, сила потока сжимает пружину 1014, чтобы переместить золотниковый элемент в осевом направлении, так что порт 1017 золотникового элемента совмещается с портом 1012 и выпускным отверстием 1020.The
Золотниковый элемент будет оставаться в открытом положении, как показано на Фиг. 20В, до тех пор, пока сила добываемого потока достаточна для удержания пружины 1014 в сжатом состоянии.The spool element will remain in the open position as shown in FIG. 20B until the force of the produced flow is sufficient to keep the
Как только скорость добываемого потока снижается ниже заданной величины, сила пружины может преодолеть силу давления, действующую на выступ 1025 золотникового элемента. Золотниковый элемент перемещается в закрытое положение, в котором порт 1017 золотникового элемента не совмещен с портом 1012 и выпускным отверстием 1020.Once the production flow rate decreases below a predetermined value, the spring force can overcome the pressure force acting on the
Силу, действующую на золотниковый элемент, можно регулировать, уменьшая или увеличивая скорость потока в эксплуатационной колонне, управляя дросселем, соединенным с эксплуатационной колонной.The force acting on the spool element can be adjusted to reduce or increase the flow rate in the production string by controlling a throttle connected to the production string.
В этом примере пружина представляет собой пружину сжатия. Однако будет понятно, что можно использовать пружину растяжения.In this example, the spring is a compression spring. However, it will be understood that an extension spring can be used.
Фиг. 21А и 21В изображают увеличенный вид клапанного узла 1126, управляемого разностью давлений, в устройстве 1100 для выпуска индикатора. Клапанный узел 1126 расположен внутри устройства для выпуска индикатора, чтобы на него не накладывались ограничения внутреннего диаметра эксплуатационной колонны. Остальные компоненты устройства не показаны для наглядности.Fig. 21A and 21B depict an enlarged view of the differential pressure controlled
Клапанный узел 1126 имеет корпус 1110 клапана, имеющий выпускное отверстие 1112, проходящее через стенку корпуса клапана, которое совмещено с выпускным отверстием 1120 устройства для выпуска индикатора. Золотниковый элемент 1114 может перемещаться в осевом направлении относительно корпуса клапана. Корпус 1110 клапана имеет впускное отверстие 1117, проточно сообщающееся с седлом 1119 клапана. В закрытом положении клапана золотниковый элемент расположен в седле 1109 клапана, причем золотниковый элемент закрывает выпускной порт 1112 и выпускное отверстие 1120, как показано на Фиг. 21А. В открытом положении клапана золотниковый элемент перемещается в осевом направлении от седла клапана, и выпускное отверстие 1112 и выпускное отверстие 1120 проточно сообщаются с внутренним объемом внутри устройства для выпуска индикатора, как показано на Фиг. 21В.
Механизм смещения золотникового элемента, в данном случае пружина 1119, расположен между выступом 1121 на корпусе клапана и выступом 1123 на золотниковом элементе.The spool element bias mechanism, in this
В этом примере смещающий механизм золотникового элемента представляет собой пружину 1121, но следует понимать, что можно использовать другие механизмы создания смещающего напряжения, такие как камера давления, содержащая газ, такой как азот.In this example, the spool element bias mechanism is a
Золотниковый элемент 1114 действует как поршень, который может перемещаться в осевом направлении за счет разности давлений между устройством для выпуска индикатора и эксплуатационной колонной. Давление от устройства для выпуска индикатора прикладывается к золотниковому элементу 1114 через впускной порт 1117. Давление от эксплуатационной колонны прикладывается к золотниковому элементу 1114 через выпускной порт 1112 и выпускное отверстие 1120. Когда давление, прикладываемое к впускному порту 1117, достигает заданной величины, сила давления сжимает пружину 1114 для перемещения золотникового элемента в осевом направлении от седла 1109 клапана так, чтобы золотниковый элемент открывал выпускной порт 1112 и выпускное отверстие 1120.The
Золотниковый элемент будет оставаться в открытом положении, как показано на Фиг. 21В, до тех пор, пока разность давлений между устройством для выпуска индикатора и эксплуатационной колонной будет достаточной для удержания пружины 1114 сжатой.The spool element will remain in the open position as shown in FIG. 21B until the pressure difference between the indicator release device and the production string is sufficient to keep the
Как только разность давлений между устройством для выпуска индикатора и эксплуатационной колонной уменьшается ниже заданной величины, сила пружины может преодолеть силу давления, действующую на золотниковый элемент. Золотниковый элемент перемещается в закрытое положение, когда золотниковый элемент находится в седле клапана 1109.As soon as the pressure difference between the indicator release device and the production string decreases below a predetermined value, the spring force can overcome the pressure force acting on the spool element. The spool element moves to the closed position when the spool element is in the
Давление, действующее на золотниковый элемент, можно регулировать, уменьшая или увеличивая давление в эксплуатационной колонне, управляя дросселем, соединенным с эксплуатационной колонной.The pressure acting on the spool element can be adjusted by decreasing or increasing the pressure in the production string by controlling a throttle connected to the production string.
В этом примере пружина представляет собой пружину сжатия. Однако будет понятно, что можно использовать пружину растяжения.In this example, the spring is a compression spring. However, it will be understood that an extension spring can be used.
Хотя в приведенных выше примерах, описанных со ссылкой на Фиг. 18А-21В, клапаны описаны как нормально закрытые, следует понимать, что клапаны могут быть настроены так, чтобы они были нормально открытыми и перемещались в закрытое положение в ответ на изменение скорости потока и/или изменение разности давлений.Although in the above examples described with reference to FIGS. 18A-21B, the valves are described as normally closed, it should be understood that the valves can be configured to be normally open and move to a closed position in response to a change in flow rate and/or a change in pressure difference.
На Фиг. 22А показан механизм 1200 управления клапаном для управления приведением в действие клапана. В этом примере клапан представляет собой золотниковый клапан.In FIG. 22A shows a
Механизм 1200 управления имеет золотниковый элемент 1264 со шпоночным пазом 1280, лучше всего показанным на Фиг. 22В. Шпоночный паз 1280 содержит множество осевых пазов или дорожек 1282, образованных по внешней поверхности золотникового элемента. Неподвижный установочный штифт 1284, установленный на корпусе 1260 клапана, расположен между золотниковым элементом и корпусом клапана и выполнен с возможностью перемещения внутри шпоночного паза. Золотниковый элемент имеет порт 1267, который выполнен с возможностью совмещения с выпускным отверстием устройства для выпуска индикатора, когда он находится в открытом положении клапана. Порт 1267 золотникового элемента выполнен с возможностью закрытия в закрытом положении клапана.The
Осевое перемещение золотникового элемента 1264 в ответ на изменение скорости текучей среды, как описано со ссылкой на Фиг. 18А, 18В, 19А, 19В, 20А и 20В, и/или в ответ на изменение разности давлений, как описано со ссылкой на Фиг. 21А и 21В, приводит к тому, что установочный штифт 1284 перемещается в шпоночном пазу 1280.Axial movement of the
В зависимости от конструкции шпоночного паза 1280, предотвращается перемещение золотникового элемента 1264 в открытое положение до тех пор, пока к золотниковому элементу не будет приложено выбранное количество циклов давления или скорости текучей среды. В качестве альтернативы, предотвращается перемещение золотникового элемента 1264 в закрытое положение до тех пор, пока к золотниковому элементу не будет приложено выбранное количество циклов давления или скорости текучей среды.Depending on the design of the
Когда установочный штифт 1284 проходит через шпоночный паз 1280, золотниковый элемент 1264 перемещается для приведения клапана в действие между закрытым или открытым положениями. Направляющие 1282 в шпоночном пазу имеют разную длину и используются для управления приведением в действие клапана.When the
В примере, показанном на фиг. 22В и 22С, шпоночный паз 1280 имеет чередующиеся длинные дорожки 1290 и короткие дорожки 1292, расположенные по периферии золотникового элемента. Когда установочный штифт расположен внутри длинной дорожки 1290, клапан находится в открытом положении, а порт золотникового элемента совмещен с выпускным отверстием устройства для выпуска индикатора. Перемещение золотникового элемента в ответ на скорость потока или разность давлений перемещает золотниковый элемент в короткую дорожку. Когда штифт находится в короткой дорожке 1292, золотниковый элемент перемещается в положение, в котором порт золотникового элемента не совмещен с выпускным отверстием устройства для выпуска индикатора. Дальнейшее перемещение золотникового элемента в ответ на скорость потока или разность давлений перемещает золотниковый элемент, но, если установочный штифт все еще находится в короткой дорожке, клапан остается в закрытом положении.In the example shown in FIG. 22B and 22C, the
Еще один вариант выполнения механизма 1250 управления клапаном состоит в том, что золотниковый элемент может иметь порты 1265а, 1265b разных размеров, как лучше всего показано на Фиг. 22А. Каждый размер порта может соответствовать разным осевым дорожкам 1282 в шпоночном пазу 1280. Например, когда установочный штифт 1284 находится в первой дорожке, порты 1265а, 1265b золотникового элемента могут быть заблокированы, и клапан закрыт.Когда установочный штифт 1284 находится во второй дорожке, золотниковый элемент перемещается для совмещения небольшого порта золотникового элемента или ряда небольших портов 1265а с выпускным отверстием устройства для выпуска индикатора, тем самым постепенно выпуская индикатор из устройства через небольшой порт золотникового элемента. Однако, когда установочный штифт 1284 расположен в третьей дорожке, золотниковый элемент перемещается, чтобы совместить больший порт золотникового элемента или ряд больших портов 1265b с выпускным отверстием устройства для выпуска индикатора, тем самым быстро выпуская индикатор из устройства через большой порт золотникового элемента.Another embodiment of the valve control mechanism 1250 is that the spool element may have
Другой признак механизма управления клапаном может быть установлен таким, что порт золотникового элемента может располагаться в промежуточных положениях между полностью открытым и полностью закрытым положениями, соответствующими различным осевым дорожкам в шпоночном пазу. Это позволяет выполнять управляемое открытие, закрытием, частичное открытие или частичное закрытие клапана.Another feature of the valve control mechanism may be configured such that the spool member port may be positioned at positions intermediate between fully open and fully closed positions corresponding to different axial paths in the keyway. This allows controlled opening, closing, partial opening or partial closing of the valve.
Хотя приведенные выше примеры описывают механизм управления, используемый для управления приведением в действие клапана для открытия и закрытия выпускного отверстия на устройстве для выпуска индикатора, следует понимать, что механизм управления используется для альтернативного или дополнительного управления приведением в действие клапана для открытия и закрытия впускного отверстия устройства для выпуска индикатора.While the above examples describe a control mechanism used to control actuation of a valve to open and close an outlet on an indicator release device, it should be understood that the control mechanism is used to alternatively or additionally control actuation of a valve to open and close an inlet port of the device to release the indicator.
В приведенных выше примерах клапан представляет собой золотниковый клапан. Однако следует понимать, что можно использовать клапаны других типов.In the above examples, the valve is a spool valve. However, it should be understood that other types of valves can be used.
Фиг. 23А-23С изображают увеличенные виды в разрезе устройства 1300 для выпуска индикатора. Устройство для выпуска индикатора установлено на эксплуатационной колонне 12. Устройство 1316 для выпуска индикатора имеет отводящую наружу секцию 1316а с впускным отверстием 1318а, проточно сообщающимся с эксплуатационной колонной, и выпускным отверстием 1320а, проточно сообщающимся с затрубным пространством 11. Отводящая наружу секция 1316а имеет кольцевую камеру 1321а, окружающую эксплуатационную колонну, с объемом 1322а текучей среды между впускным отверстием 1318а и выпускным отверстием 1320а.Fig. 23A-23C are enlarged cross-sectional views of the
Устройство 1300 для выпуска индикатора имеет отводящую внутрь секцию 1316b с впускным отверстием 1318b, проточно сообщающимся с затрубным пространством 11, и выпускным отверстием 1320b, проточно сообщающимся с эксплуатационной колонной 12. Стрелки на Фиг. 23А-23С обозначают направление движения текучей среды. Отводящая внутрь секция 1316b имеет кольцевую индикаторную камеру 1321b, окружающую эксплуатационную колонну с объемом 1322b текучей среды, который содержит индикаторный материал 1324. Индикаторный материал может быть расположен в индикаторной камере, чтобы обеспечить возможность текучей среды контактировать с индикаторным материалом и проходить вокруг него в объеме 1322b текучей среды. Индикаторный материал 1324 выполнен с возможностью выпуска молекул или частиц индикатора при воздействии на них целевой скважинной текучей средой, то есть нефтью, газом или водой.The
Клапанный узел 1326 закреплен подвижным закрывающим элементом для выборочного открытия и закрытия выпускного отверстия 1320b для управления потоком текучей среды из индикаторной камеры 1321b в эксплуатационную колонну.The
В этом примере клапанный узел 1326 представляет собой клапан, управляемый разностью давлений, выполненный с возможностью открытия и закрытия в ответ на изменения разности давлений между эксплуатационной колонной и устройством для выпуска индикатора. В этом случае изменение разности давлений управляется путем регулирования расхода добываемого потока. Клапанный узел настроен на открытие при превышении предварительно установленного порогового значения расхода добываемого потока.In this example,
При нормальной производительности, как показано на Фиг. 23А, скорость добываемого потока ниже предварительно установленного порогового значения расхода, и поэтому клапанный узел остается закрытым. Текучая среда проходит из эксплуатационной колонны через впускное отверстие 1318а в объем 1322а текучей среды кольцевой камеры 1321 а и через выпускное отверстие 1320а отводящей наружу секции 1316а в затрубное пространство 11. Текучая среда входит в объем 1322b текучей среды отводящей внутрь секции 1316b из затрубного пространства 11 через впускное отверстие 1318b.Under normal performance, as shown in FIG. 23A, the production flow rate is below the preset flow threshold and therefore the valve assembly remains closed. Fluid flows from the production string through
В объеме 1322b текучей среды индикаторный материал подвергается воздействию целевой текучей среды, и частицы индикатора попадают в текучую среду. Индикаторный материал 1324 в объеме текучей среды остается подверженным воздействию объема текучей среды в объеме 1322 текучей среды в течение периода времени, когда клапан 1326 закрыт, создавая высокую концентрацию частиц индикатора во внутреннем объеме текучей среды устройства для выпуска индикатора.In
Когда требуется выполнить операцию по выпуску индикатора, дроссельный узел временно регулируется для увеличения расхода добываемого потока до второго расхода, который выше, чем предварительно установленное пороговое значение расхода для клапана 1326, клапан 1326 открывает выпускное отверстие 1320b, выпуская текучую среду и индикаторное облако высокой концентрации в эксплуатационную колонну 12. Поток текучей среды через отклоненный путь впускного отверстия 1318а, выпускного отверстия 1320а отводящей наружу секции и через впускное отверстие 1318b постепенно вымывает высокую или повышенную концентрацию молекул индикатора из объема текучей среды индикаторной камеры в эксплуатационную колонну в виде индикаторного облака. Выпущенное индикаторное облако создает пиковый сигнал высокой амплитуды в точке обнаружения, за которым следует кривая спада сигнала индикатора, которая представляет собой постепенное смещение и вымывание индикатора из устройства для выпуска индикатора.When a tracer release operation is required, the throttling assembly is temporarily adjusted to increase the flow rate of the production stream to a second flow rate that is higher than the preset flow threshold for
Фиг. 24А-24С изображают увеличенные виды в разрезе устройства 1400 для выпуска индикатора. Устройство для выпуска индикатора установлено на эксплуатационной колонне 12. Устройство 1416 для выпуска индикатора имеет отводящую наружу секцию 1416а с впускными отверстиями 1418а и выпускными отверстиями 1420а, проточно сообщающимися с затрубным пространством 11. Отводящая наружу секция 1416а имеет кольцевую индикаторную камеру 1421а, окружающую эксплуатационную колонну с объемом 1422а текучей среды, который содержит индикаторный материал 1424. Индикаторный материал расположен в индикаторной камере, чтобы обеспечить возможность текучей среды контактировать с индикаторным материалом и проходить вокруг него в объеме 1422а текучей среды. Индикаторный материал 1424 выполнен с возможностью выпуска молекул индикатора при воздействии на него целевой скважинной текучей среды, т.е. нефти, газа или воды.Fig. 24A-24C depict enlarged cross-sectional views of the
Устройство 1400 для выпуска индикатора имеет отводящую внутрь секцию 1416b с впускными отверстиями 1418b, проточно сообщающимися с затрубным пространством 11, и выпускными отверстиями 1420b, проточно сообщающимися с эксплуатационной колонной 12. Стрелки на Фиг. 24А-24С обозначают направление движения текучей среды. Отводящая внутрь секция 1416b имеет кольцевую камеру 1421b, окружающую эксплуатационную колонну, с объемом 1422b текучей среды между впускным отверстием 1418b и выпускным отверстием 1420b.The
Клапанный узел 1426 закреплен подвижным закрывающим элементом для выборочного открытия и закрытия выпускных отверстий 1420b для управления потоком текучей среды из кольцевой камеры 1421b в эксплуатационную колонну.The
В этом примере клапанный узел 1426 представляет собой клапан с управляемым разностью давлений, выполненный с возможностью открытия и закрытия в ответ на изменения разности давлений между эксплуатационной колонной и устройством для выпуска индикатора. В этом случае изменение разности давлений управляется путем регулирования расхода добываемого потока. Клапанный узел настроен на открытие выше предварительно установленного порогового значения расхода добываемого потока и закрытие ниже установленного порогового значения.In this example,
При нормальной производительности, как показано на Фиг. 24А, расход добываемого потока имеет значение ниже предварительно установленного порогового значения расхода, и поэтому клапанный узел остается закрытым. Текучая среда проходит из затрубного пространства через впускное отверстие 1418а в объем 1422а текучей среды кольцевой индикаторной камеры 1421а и через выпускное отверстие 1420а отводящей наружу секции 1416а в затрубное пространство 11.Under normal performance, as shown in FIG. 24A, the production flow rate is below a preset flow threshold and therefore the valve assembly remains closed. Fluid flows from the annulus through the
В объеме 1422а текучей среды индикаторный материал подвергается воздействию целевой текучей среды, и молекулы индикатора выпускаются в текучую среду.In
Текучая среда поступает в объем 1422b текучей среды отводящей внутрь секции 1416b из затрубного пространства 11 через впускное отверстие 1418b. Текучая среда с молекулами индикатора не может попасть в эксплуатационную колонну, пока клапан 1426 закрыт.Fluid enters the
Когда требуется выполнить операцию по выпуску индикатора, дроссельный узел временно регулируется для увеличения расхода добываемого потока до второго расхода, который выше, чем предварительно установленное пороговое значение расхода для клапана 1426, клапан 1426 открывает выпускное отверстие 1420b, выпуская текучую среду и молекулы индикатора в эксплуатационную колонну 12. Обогащенная индикатором текучая среда постепенно вымывается из объема 1422b текучей среды в эксплуатационную колонну.When an indicator release operation is required, the throttling assembly is temporarily adjusted to increase the flow rate of the production stream to a second flow rate that is higher than the preset flow threshold for
Выпущенный индикатор создает пиковый сигнал высокой амплитуды в точке обнаружения, за которым следует кривая спада сигнала индикатора, которая представляет собой постепенное смещение и вымывание индикатора из устройства для выпуска индикатора.The released indicator produces a high amplitude peak signal at the detection point, followed by an indicator signal decay curve, which is a gradual movement and washout of the indicator from the indicator release device.
В приведенном выше примере индикаторный материал расположен в кольцевой камере 1421а отводящей наружу секции 1416а. Однако следует понимать, что индикаторный материал может быть, в качестве альтернативы или дополнительно, размещен в кольцевой камере 1421а отводящей внутрь секции 1416b. В примерах, в которых индикаторный материал расположен в отводящей наружу секции 1416а и в отводящей внутрь секции 1416b, индикаторный материал в отводящей внутрь секции может быть таким же, что и индикаторный материал в отводящей наружу секции, или отличаться от него.In the above example, the indicator material is located in the
В вышеупомянутых примерах, описанных со ссылкой на Фиг. 23А-24С, устройство для выпуска индикатора выполнено с возможностью закрывать устройство для выпуска индикатора при нормальной низкой производительности и выпускать высокую или повышенную концентрацию индикатора путем временного увеличения расхода добываемого потока. Однако следует понимать, что устройство для выпуска индикатора может быть, в качестве альтернативы, выполнено с возможностью приостановки при нормальной высокой производительности в скважинах с высокой производительностью и выпуска индикатора путем временного снижения расхода добываемого потока.In the above examples described with reference to FIGS. 23A-24C, the indicator release device is configured to close the indicator release device at normal low production rates and release a high or increased concentration of tracer by temporarily increasing the flow rate of the produced stream. However, it should be understood that the tracer release device may alternatively be configured to shut down at normal high production rates in high production wells and release the tracer by temporarily reducing the flow rate of the produced stream.
Также должно быть понятно, что устройство для выпуска индикатора может быть выполнено так, чтобы обеспечить возможность выпуска индикатора при нормальной производительности и временной приостановки путем регулирования расхода добываемого потока.It should also be understood that the indicator release device can be configured to allow the indicator to be released at normal production and temporarily suspended by adjusting the flow rate of the produced stream.
Кроме того, следует понимать, что, хотя вышеупомянутые примеры, описанные со ссылкой на Фиг. 23А-24С, имеют клапан, расположенный в выпускном отверстии 1420b устройства для выпуска индикатора, из приведенных выше примеров будет понятно, что клапаны могут быть расположены в любом и/или во всех из впускных отверстий и/или выпускных отверстий устройства для выпуска индикатора. Например, клапанные узлы могут управлять потоком текучей среды через выпускные отверстия 1420а и/или 1420b. В качестве альтернативы или дополнительно, клапанные узлы могут управлять потоком текучей среды через впускные отверстия 1418а и/или 1418b.Moreover, it should be understood that although the above examples described with reference to FIGS. 23A-24C have a valve located at the
Фиг. 25А изображает упрощенный разрез части эксплуатационной скважины 1510. Центральная эксплуатационная колонна 1512 расположена в скважине, окруженная затрубным пространством 1511. Посадочный ниппель 1520 располагают в эксплуатационной колонне во время завершения ствола скважины.Fig. 25A depicts a simplified cross-section of a portion of a
На Фигуре 25А показана установка дооснащения устройства 1550 для выпуска индикатора в скважину без необходимости извлечения эксплуатационной колонны из ствола скважины.Figure 25A shows a setup for retrofitting
Как показано на Фиг. 25А, устройство 1550 для выпуска индикатора транспортируется по эксплуатационной колонне с поверхности с помощью троса 1515. Следует понимать, что можно использовать другие способы транспортировки, включая тросовый канат и гибкие насосно-компрессорные трубы. Устройство 1550 для выпуска индикатора имеет такие размеры, что оно взаимодействует и соединяется с посадочным ниппелем 1520 для установки устройства 1550 для выпуска индикатора, как показано на Фиг. 25В.As shown in FIG. 25A, the
Устройство 1550 для выпуска индикатора может быть установлено и/или заменено без необходимости поднимать эксплуатационную колонну на поверхность. Например, устройство для выпуска индикатора может быть извлечено и/или заменено из-за отказа компонента или требований по изменению или замене индикаторного материала или рабочих параметров устройства для выпуска индикатора.The
Дополнительно или в качестве альтернативы, компонент устройства 1550 для выпуска индикатора может быть извлечен, заменен или отрегулирован без необходимости поднимать устройство 1550 для выпуска индикатора на поверхность. Например, клапан на устройстве для выпуска индикатора может быть извлечен, заменен или отрегулирован из-за отказа клапана или требований по изменению типа клапана или рабочих параметров клапана.Additionally or alternatively, the
Следует понимать, что, в зависимости от работы и конфигурации устройства 1550 для выпуска индикатора посадочный ниппель может иметь отверстия в боковой стенке ниппеля. Отверстия могут сообщаться с эксплуатационной колонной и/или затрубным пространством, и, когда устройство для выпуска индикатора установлено на ниппель, устройство 1550 для выпуска индикатора может проточно сообщаться с эксплуатационной колонной и/или затрубным пространством через порты в ниппеле.It should be understood that, depending on the operation and configuration of the
Данные, собранные в точке обнаружения, как описано в приведенных выше примерах, могут быть проанализированы, чтобы идентифицировать прибытие пиков концентрации каждого индикатора, чтобы определить процент притока, который происходит между местоположениями индикаторов. Места расположения индикаторов в геометрии скважины могут быть известными.Data collected at the detection point, as described in the examples above, can be analyzed to identify the arrival of each tracer's concentration peaks to determine the percentage of influx that occurs between tracer locations. The locations of the indicators in the well geometry can be known.
Когда индикатор выпускается из двух или большего количества устройств для выпуска индикатора на поверхность, их прибытие на поверхность отслеживается и анализируется для определения распределения притока. Объем между достижением каждого пика индикатора пропорционален притоку, который происходит выше по потоку от каждого индикатора.When tracer is released from two or more tracer release devices to the surface, their arrival at the surface is monitored and analyzed to determine the distribution of the influx. The volume between reaching each indicator peak is proportional to the influx that occurs upstream of each indicator.
Переходные процессы индикатора вызываются полем скоростей в скважине. Прибытие индикаторов наверх может быть использовано для оценки поля скоростей в стволе скважины. По полю скоростей можно рассчитать профиль притока. Концентрация индикаторов на поверхности как функция времени связана с притоком в скважину полем скоростей. Концентрация индикатора определяется полем скоростей. На поле скоростей влияет геометрия скважины и путь переноса потока текучей среды.The transient processes of the indicator are caused by the velocity field in the well. The arrival of tracers up can be used to estimate the velocity field in the wellbore. Using the velocity field, the inflow profile can be calculated. The concentration of tracers on the surface as a function of time is related to the influx into the well by the velocity field. The concentration of the indicator is determined by the velocity field. The velocity field is affected by the geometry of the well and the path of fluid flow transfer.
Модель может быть использована на основе геометрии добывающей скважины, которая предполагает конкретный сценарий распределения притока, моделирует время прихода пиков индикатора и сравнивает смоделированные результаты с фактическим временем прибытия пиков. После нескольких итераций модель может прийти к решению, которое обеспечивает распределение притока, которое наилучшим образом соответствует фактическим данным. Модель может включать модельный транспортный путь, соответствующий фактическому транспортному пути скважины ниже по потоку от зон притока.The model can be used based on the geometry of the production well, which assumes a specific inflow distribution scenario, simulates the arrival times of the tracer peaks, and compares the modeled results with the actual arrival times of the peaks. After several iterations, the model can arrive at a solution that provides an inflow distribution that best matches the actual data. The model may include a simulated transport path corresponding to the actual well transport path downstream of the inflow zones.
Модель должна включать модель притока, соответствующую реальным местоположениям притока, модель системы индикаторов и имеющую даже модельную скорость утечки или выпуска, соответствующую реальным источникам индикаторов, и модельный путь переноса скважины, соответствующий фактической добывающей скважине.The model must include an inflow model that matches the actual influx locations, a tracer system model that even has a model leakage or release rate that matches the actual tracer sources, and a model well transfer path that matches the actual producing well.
Концентрация индикатора может быть рассчитана как функция времени. Измеренные концентрации индикаторов можно сравнить со смоделированными концентрациями индикаторов для получения информации о профилях притока в скважину.The concentration of the indicator can be calculated as a function of time. Measured tracer concentrations can be compared with modeled tracer concentrations to provide information about well flow profiles.
Пробы могут быть отобраны и/или измерены ниже по потоку в известное время отбора проб. Объем притока может быть рассчитан на основе измеренных концентраций, последовательности их отбора проб и геометрии скважины. Объемы притока могут быть рассчитаны по моделям переходного потока.Samples can be collected and/or measured downstream at a known sampling time. The influx volume can be calculated based on the measured concentrations, their sampling sequence, and the well geometry. Inflow volumes can be calculated from transient flow models.
Модельные концентрации для каждого индикаторного материала могут быть рассчитаны на смоделированном пути переноса потока в скважине вниз по потоку как функция времени при смоделированном переходном процессе, происходящем в модели.Model concentrations for each tracer material can be calculated along the simulated downstream flow path of the well as a function of time during the simulated transient occurring in the model.
Дополнительно или в качестве альтернативы, данные, собранные в точке обнаружения, как описано в приведенных выше примерах, могут быть проанализированы для определения скорости снижения концентрации индикатора из каждого местоположения индикатора для определения процента притока пласта из каждой зоны притока.Additionally or alternatively, data collected at the detection point, as described in the above examples, can be analyzed to determine the rate of decline of the tracer concentration from each tracer location to determine the percentage of formation inflow from each inflow zone.
Когда индикатор вымывается из устройства выпуска индикатора, зоны с высокими скоростями притока вымывают индикатор быстрее, чем зоны с низкими скоростями притока, тем самым сохраняя высокую концентрацию молекул индикатора и создавая профиль с крутыми скоростями спада. И наоборот, концентрация молекул индикатора в текучей среде, которая вымывается из низкопроизводительной зоны, становится более разбавленной по мере того, как она поступает в основной поток и перемещается на поверхность. Следовательно, профиль концентрации индикатора имеет менее резкую скорость снижения по сравнению с высокопроизводительной зоной. Данные могут быть проанализированы для сравнения скорости снижения концентрации индикаторов между каждой контролируемой зоной и количественного определения соответствующих относительных скоростей притока.As indicator is washed out of the indicator release device, zones with high influx rates wash out the indicator faster than zones with low influx rates, thereby maintaining a high concentration of indicator molecules and creating a profile with steep decay rates. Conversely, the concentration of tracer molecules in the fluid that is washed out of the low-productivity zone becomes more dilute as it enters the main stream and moves to the surface. Consequently, the indicator concentration profile has a less steep rate of decline compared to the high-productivity zone. Data can be analyzed to compare the rate of decline of tracer concentrations between each monitored area and quantify the corresponding relative influx rates.
Отбор, обнаружение, анализ и/или интерпретация данных индикаторов в добываемой текучей среде могут рассматриваться как отдельные способы, выполняемые в разное время или в разных местах. Обнаружение, анализ и/или интерпретация индикатора в добываемой текучей среды могут быть отдельными способами для выпуска индикаторного облака из устройства для выпуска индикатора и/или отбора проб. Пробы могут быть отобраны, а индикатор обнаружен, проанализирован и/или интерпретирован в то время или в том месте, которые являются отдельными и отличными от местоположения скважины и, следовательно, отбора проб.The selection, detection, analysis and/or interpretation of tracer data in a production fluid may be considered separate techniques performed at different times or locations. Detection, analysis and/or interpretation of an indicator in a production fluid may be separate methods for releasing an indicator cloud from the indicator release and/or sampling device. Samples may be collected and the indicator detected, analyzed and/or interpreted at a time or location that is separate and distinct from the location of the well and hence the sampling.
Хотя приведенные выше примеры описывают управление и приведение в действие по меньшей мере одного клапана за счет разности давлений или изменений расхода, дополнительно или в качестве альтернативы, указанный по меньшей мере один клапан может управляться и приводиться в действие электрически. Указанным по меньшей мере одним электрическим клапаном можно управлять дистанционно с помощью проводной и/или беспроводной связи.Although the above examples describe control and actuation of at least one valve due to pressure differences or changes in flow rate, additionally or alternatively, the at least one valve may be controlled and actuated electrically. Said at least one electric valve can be controlled remotely using wired and/or wireless communication.
Изобретение обеспечивает систему выпуска индикатора и способ использования. Выпуск индикатора содержит по меньшей мере одну индикаторную камеру для соединения с эксплуатационной колонной. Указанная по меньшей мере одна индикаторная камера содержит по меньшей мере одно впускное отверстие, по меньшей мере одно выпускное отверстие, объем текучей среды и индикаторный материал, расположенный в объеме текучей среды. Индикаторная камера также содержит клапан, выполненный с возможностью выборочно открывать и/или закрывать указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие.The invention provides an indicator release system and a method of use. The indicator outlet contains at least one indicator chamber for connection with the production string. Said at least one indicator chamber contains at least one inlet, at least one outlet, a fluid volume, and an indicator material located in the fluid volume. The indicator chamber also includes a valve configured to selectively open and/or close said at least one outlet.
Система выпуска индикатора может быть способна выборочно приостанавливать каждое устройство для выпуска индикаторов, расположенное в зоне притока или рядом с ней. Высокая концентрация индикатора накапливается в устройстве для выпуска индикатора, которое выборочно вымывается при открытии устройства для выпуска индикатора. Анализируя характер поступления индикаторов на поверхность и спад концентрации индикаторов, можно определить профиль притока в скважину, как качественно, так и количественно.The indicator release system may be capable of selectively suspending each indicator release device located in or adjacent to the inflow zone. A high concentration of indicator accumulates in the indicator release device, which is selectively flushed out when the indicator release device is opened. By analyzing the nature of the flow of indicators to the surface and the decline in the concentration of indicators, it is possible to determine the influx profile into the well, both qualitatively and quantitatively.
Система выпуска индикатора может быть способна выборочно выпускать высокую или повышенную концентрацию частиц индикатора из каждого устройства для выпуска индикатора, также известную как индикаторное облако, в добываемый поток, что позволяет рассчитывать и контролировать профили притока в ствол скважины и измерения потока.The tracer release system may be capable of selectively releasing a high or elevated concentration of tracer particles from each tracer release device, also known as a tracer cloud, into the production stream, allowing wellbore inflow profiles and flow measurements to be calculated and monitored.
Преимущество системы выпуска индикатора состоит в том, что она способна выборочно генерировать повышенные или высокие концентрации частиц индикатора в устройстве для выпуска индикатора и выпускать частицы индикатора из устройства для выпуска индикатора без необходимости приостановки скважины.An advantage of the tracer release system is that it is capable of selectively generating increased or high concentrations of tracer particles in the tracer release device and releasing tracer particles from the tracer release device without the need to shut in the well.
Еще одно преимущество системы выпуска индикатора состоит в том, что она способна выделять повышенную или высокую концентрацию индикатора в виде индикаторного облака, которое может быть обнаружено при добыче на поверхности, но она также управляет воздействием на индикаторный материал в устройстве для выпуска индикатора добываемой текучей средой для увеличения ресурса индикатора в скважине.Another advantage of the tracer release system is that it is capable of releasing an elevated or high concentration of tracer in the form of a tracer cloud that can be detected during surface mining, but it also controls the exposure of the tracer material in the tracer release device to the produced fluid for increasing the resource of the indicator in the well.
На протяжении всего описания, если из контекста явным образом не следует иного, термины «содержать» или «включать» или варианты, такие как «содержит» или «содержащий», «включает» или «включающий», следует понимать как подразумевающие включение указанного целого элемента или группы элементов, но не исключение любого другого целого элемента или группы элементов. Кроме того, относительные термины, такие как «ниже по потоку», «выше по потоку» и т.п. используются в данном документе для обозначения направлений и местоположений, поскольку они применяются к приложенным чертежам, и не должны быть истолкованы как ограничение изобретения и его функций конкретными устройствами или ориентациями. Аналогичным образом, термин «выпускное отверстие» следует истолковывать как отверстие, которое в зависимости от направления движения текучей среды может также служить «впускным отверстием», и наоборот.Throughout the specification, unless the context clearly indicates otherwise, the terms “comprise” or “include” or variations such as “comprises” or “comprising”, “includes” or “comprising” are to be understood to imply the inclusion of the whole element or group of elements, but not to the exclusion of any other entire element or group of elements. In addition, relative terms such as “downstream”, “upstream”, etc. are used herein to indicate directions and locations as they apply to the accompanying drawings, and should not be construed as limiting the invention and its functionality to particular devices or orientations. Likewise, the term "outlet" should be interpreted to mean an opening that, depending on the direction of flow of the fluid, may also serve as an "inlet" and vice versa.
Вышеприведенное описание изобретения было представлено в целях иллюстрации и описания и не предназначено для того, чтобы быть исчерпывающим или ограничивать изобретение точной раскрытой формой. Описанные варианты выполнения выбраны и описаны для лучшего объяснения принципов изобретения и его практического применения, чтобы, тем самым, дать возможность другим специалистам в данной области техники наилучшим образом использовать изобретение в различных вариантах выполнения и с различными модификациями, которые подходят для конкретного предполагаемого использования. Следовательно, могут быть включены дополнительные модификации или усовершенствования без выхода за пределы объема изобретения, определенного прилагаемой формулой изобретения.The foregoing description of the invention has been presented for purposes of illustration and description and is not intended to be exhaustive or to limit the invention to the precise form disclosed. The described embodiments are selected and described to better explain the principles of the invention and its practical application, thereby enabling others skilled in the art to best use the invention in various embodiments and with various modifications as are suitable for the particular intended use. Accordingly, additional modifications or improvements may be included without departing from the scope of the invention as defined by the appended claims.
Различные модификации описанных выше вариантов выполнения могут быть выполнены в пределах объема изобретения, и изобретение распространяется на комбинации признаков, отличные от тех, которые явным образом заявлены в настоящем документе.Various modifications to the embodiments described above may be made within the scope of the invention, and the invention extends to combinations of features other than those expressly claimed herein.
Claims (56)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB1907368.3 | 2019-05-24 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2021136365A RU2021136365A (en) | 2023-06-26 |
RU2814684C2 true RU2814684C2 (en) | 2024-03-04 |
Family
ID=
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001065053A1 (en) * | 2000-03-02 | 2001-09-07 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Tracer injection in a production well |
WO2001092685A1 (en) * | 2000-05-31 | 2001-12-06 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Tracer release method for monitoring fluid flow in a well |
EP1416118A1 (en) * | 2002-10-31 | 2004-05-06 | Halliburton Energy Services, Inc. | Well treatment apparatus and method |
RU2569143C1 (en) * | 2014-02-13 | 2015-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ВОРМХОЛС" | Method of yield determination of water, oil, gas using flow meter |
RU164347U1 (en) * | 2015-08-12 | 2016-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "СНК" | DEVICE WITH INDICATOR IN AN AMPOULE FOR TRACER RESEARCH OF HORIZONTAL WELL WITH SEPARATED INTERVAL PACKERS AND INTERMEDIATE HYDRAULIC BREAKING |
WO2016137328A1 (en) * | 2015-02-27 | 2016-09-01 | Resman As | Petroleum well tracer release flow shunt chamber |
WO2017100615A1 (en) * | 2015-12-11 | 2017-06-15 | Trican Completion Solution Ltd. | System for placing a tracer in a well |
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001065053A1 (en) * | 2000-03-02 | 2001-09-07 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Tracer injection in a production well |
WO2001092685A1 (en) * | 2000-05-31 | 2001-12-06 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Tracer release method for monitoring fluid flow in a well |
EP1416118A1 (en) * | 2002-10-31 | 2004-05-06 | Halliburton Energy Services, Inc. | Well treatment apparatus and method |
RU2569143C1 (en) * | 2014-02-13 | 2015-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ВОРМХОЛС" | Method of yield determination of water, oil, gas using flow meter |
WO2016137328A1 (en) * | 2015-02-27 | 2016-09-01 | Resman As | Petroleum well tracer release flow shunt chamber |
RU164347U1 (en) * | 2015-08-12 | 2016-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "СНК" | DEVICE WITH INDICATOR IN AN AMPOULE FOR TRACER RESEARCH OF HORIZONTAL WELL WITH SEPARATED INTERVAL PACKERS AND INTERMEDIATE HYDRAULIC BREAKING |
WO2017100615A1 (en) * | 2015-12-11 | 2017-06-15 | Trican Completion Solution Ltd. | System for placing a tracer in a well |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10961842B2 (en) | Method for extracting downhole flow profiles from tracer flowback transients | |
US10895148B2 (en) | Online tracer monitoring and tracer meter | |
US12018561B2 (en) | Tracer release system and method of detection | |
NO20211467A1 (en) | Tracer release system and method of use | |
US9664035B2 (en) | Monitoring of multilayer reservoirs | |
US20240328306A1 (en) | Method and apparatus for quantitative multi-phase downhole surveillance | |
US12110787B2 (en) | Reservoir inflow monitoring | |
RU2814684C2 (en) | Indicator release system and method of use | |
RU2817170C2 (en) | Indicator release system and detection method | |
RU2816938C2 (en) | Method and device for quantitative downhole monitoring of multiphase flow | |
RU2816938C9 (en) | Method and device for quantitative downhole monitoring of multiphase flow |