SA113340602B1 - إنذار تدفق إرتدادي ذكي لاكتشاف الإرتداد والفقد - Google Patents

Abstract

تم توفير طريقة، جهاز ووسط حاسوبي computer-readable medium لتحديد التدفق بحفرة البئر wellbore. يتم الحصول على عامل التدفق الإرتدادي flowback parameter لعدد كبير من التدفقات الإرتدادية flowback events بحفرة البئر قبل التدفق الإرتدادي flowback event الحالي. يتم تحديد متوسط عامل التدفق الإرتدادي (μ) والإنحراف المعياري standard deviation (σ) لعامل التدفق الإرتدادي من عدد كبير من عوامل التدفق الإرتدادي flowback parameters السابقة. يتم ضبط حد الإنذار alarm threshold إعتماداً على المتوسط و الإنحراف المعياري المحدد. يتم قياس عامل التدفق الإرتدادي الحالي و التدفق عندما يحقق عامل التدفق الإرتدادي حد الإنذار. شكل 1

Description

— \ — إنذار تدفق إرتدادي ذكي لاكتشاف الإرتّداد والفقد ‎Smart flowback alarm to detect kicks and losses‏ الوصف الكامل

خلفية الاختراع

يستفيد هذا الاختراع من الأسبقية للطلب الامريكي رقم ‎E/T)‏ 15470 ؛ الذي تم ايداعه في يونيو

‎(Ye Yo‏ المشار إليه هنا كمرجع.

‏يتعلق الكشف الحالي بعمليات الحفر ‎ey drilling operations‏ وجه التحديد بطرق تحديد

‏© حدوث إرتداد أو فقد في عملية التغذية الإرتدادية ‎flowback events‏

‏عند حفر بر ‎dwellbore‏ تكوينات؛ فإن مائع الحفر ‎drilling fluid‏ يتردد من السطح إلى قاع

‏الحفرة ‎downhole‏ بضخه لأسفل عبر ‎ALL‏ الحفر ومرة أخرى إلى السطح بالتدفق للأعلى في

‏الحلقات بين سلسلة الحفر ‎drill string‏ حفرة البثر. عند توقف الضخ؛ تدفق كمية معينة من

‏مائع الحفرء ما بين ‎Yeo‏ إلى ‎Cu‏ برميل؛ 3% أخرى إلى خزانات مائع الحفر ‎fluid holding‏ ‎tanks)‏ يُعرف معدل تغير حجم المائع (في خزانات مائع الحفر) مع الزمن بعد توقف الضخ

‏بالتدفق الإرتدادي ا10177080. يحدث التدفق الإرتدادي من أنواع مختلفة من أجهزة السطح التي

‏تعيد مائع الحفر إلى خزانات حفظ المائع. ‎Jie‏ هذا التدفق الإرتدادي؛ عند فصل المضخة يعتبر

‏بالرغم من ذلك؛ يمكن أن يحدث الإرتداد ‎Kick‏ أيضاً أثناء هذه الحالات؛ والتي فيها يتدفق المائع ‎١‏ إلى حفرة البثر من التكوينات. إذا ما تدفق مائع التكوينات هذا إلى حفرة البثر بطريقة غير محكمة؛

‏يمكن أن تحدث حوادث أكثر خطورة ‎Jie‏ الإنفجار. لهذاء فإن الاكتشاف المبكر للإرتدادات ‎kicks‏

‏بالغ الأهمية لمشغلي الحفر. لهذا فإن الكشف الحالي يوفر طريقة لتحديد هل التدفق الإرتدادي

‏الحالي طبيعي أو يمثل إرتداد.

‏تكشف براءه الاختراع الامريكية رقم 5494477 عن عمل مقارنة لقياسات عزم على سلسلة حفر ‎٠‏ وقياسات ضغط بينما يتم ضخ مائع حفر عبر سلسلة حفر ‎٠‏ مع ذلك لا ‎(eh‏ مرجع براءه ‎١‏ لاختراع

‏مد

ب الامريكية رقم 0454677 عن الحصول على قياسات حالما يتوقف ضخ مائع الحفر. وعليه؛ لا ‎tal‏ مرجع براءه الاختراع الامريكية رقم 045469770 أو يقترح خاصية الحصول عامل تدفق ارتدادي لمجموعة من عمليات تدفق ارتدادي في حفرة البثر قبل عملية تدفق ارتدادي حالية؛ حيث فيها ‎fan‏ عملية التدفق الارتدادي بإيقاف مضخة مائع الحفر ويتم الحصول على عامل التدفق © الارتدادي في مجموعة من فواصل لأخذ العينة يتم قياسها من بدء عملية التدفق الارتدادي؛ كما هو محدد في عنصر الحماية ‎١‏ للطلب الحالي . علاوةً على ‎(ell)‏ يسلم مقدم الطلب ‎ol‏ مرجع براءه الاختراع الامريكية رقم 5454497 .لا توضح أو تقترح خاصية تحديد -في كل فاصل لأخذ العينة- متوسط عامل التدفق الارتدادي ‎(W)‏ ‏والانحراف المعياري )0( لعامل التدفق الارتدادي من مجموعة عوامل التدفق الارتدادي السابقة في ‎٠‏ فواصل أخذ العينة؛ ضبط قيمة حدية للإنذار لكل فاصل لأخذ عينة بناءً على المتوسطات المحددة والانحرافات المعيارية؛ قياس عامل تدفق ارتدادي حالي أثناء عملية التدفق الارتدادي الحالية؛ وتحديد الدفق بتحديد إن عامل التدفق الارتدادي الحالي لفاصل أخذ العينة الحالي يحقق القيمة الحدية للإنذار لفاصل أخذ العينة؛ كما هو محدد في عنصر الحماية. الوصف العام للاختراع ‎ve‏ في أحد الجوانب؛ يهدف الكشف الحالي إلى طريقة لتحديد التدفق بحفرة البثرء تشمل الطريقة الحصول على عامل التدفق الإرتدادي ‎flowback parameter‏ لعدد كبير من أحداث التدفق الإرتدادي عند حفرة البثر قبل حدث التدفق الإرتدادي ‎Jal‏ تحديد متوسط عامل التدفق الإرتدادي ‎(M)‏ و الإنحراف المعياري ‎standard deviation‏ )0( لعامل التدفق الإرتدادي من عدد كبير من عوامل التدفق الإرتدادي ‎flowback parameters‏ السابق؛ ضبط القيمة الحدية ‎٠٠‏ اللإنذار إعتماداً على المتوسط والإنحراف المعياري الذي تم تحديدهماء قياس عامل التدفق الإرتدادي الحالي؛ وتحديد التدفق عندما يحقق عامل التدفق الإرتدادي الحالي القيمة الحدية للإنذار ‎.alarm threshold‏ في جانب ‎AT‏ يوفر الكشف الحالي جهاز لتحديد التدفق عند حفرة البثر ؛ يشمل الجهاز: جهاز استشعار 56050 معد للحصول على عامل التدفق الإرتدادي الحالي؛ و معالج ‎processor‏ تم

Claims (1)

1. -؟١-‏ عناصر الحماية

   ‎.١‏ طريقة لتحديد التدفق في حفرة ‎jill‏ 176110016 تضم: ‏الحصول على عامل تدفق إرتدادي ‎flowback parameter‏ لعدد كبير من التدفق الإرتدادي ‎dua ‏الحالي؛‎ flowback event ‏قبل التدفق الإرتدادي‎ wellbore ‏بالحفرة‎ flowback events ‏فيها تبدأ عملية تدفق ارتدادي ‎flowback‏ بإيقاف مضخة مائع حفر ‎drilling fluid pump‏ ويتم ‏5 الحصول على عامل التدفق الارتدادي في عدد كبير من فواصل لأخذ عينة يتم قياسها من بدء ‎lee‏ التدفق الارتدادي ‎flowback event‏ ؛ ‏تحديد - في كل فاصل لأخذ عينة- متوسط عامل التدفق الإرتدادي ) ‎flowback parameter‏ ‏1( والإنحراف المعياري © ) ‎(standard deviation‏ لعامل التدفق الإرتدادي ‎flowback‏ ‎parameter‏ من عدد كبير من عوامل التدفق الإرتدادي ‎flowback parameters‏ السابقة» في ‎0٠‏ كل فاصل لأخذ العينة؛ ‏ضبط حد الإنذار ‎alarm threshold‏ لكل فاصل ‎al‏ عينة إعتماداً على المتوسطات المحددة ‎¢standard deviation ‏والإنحرافات المعيارية‎ determined average ‏قياس عامل التدفق الإرتدادي ‎flowback parameter‏ الحالي أثناء عملية التدفق الارتدادي ‎Yo‏ الحالية ‎flowback event‏ ؛ و ‏تحديد التدفق بتحديد إن عامل التدفق الإرتدادي ‎flowback parameter‏ الحالي لفاصل أخذ ‏العينة الحالي يحقق ‎as‏ الإنذار ‎alarm threshold‏ لفاصل أخذ العينة.

   ‏". الطريقة في عنصر الحماية ‎١‏ تضم إضافياً تحديد الإرتداد ‎Kick‏ عندما يكون العامل الحالي ‎٠‏ أكبر من © ل + ‎cp‏ حيث ‎A‏ رقم موجب و تحديد الفقد عندما يكون العامل الحالي أقل ‎ioe‏ ‏0 له - حيث ‎A‏ رقم موجب. ‎LY‏ الطريقة في عنصر الحماية ١؛‏ حيث يكون المتوسط المحدد ‎determined average‏ هو ‏متوسط متحرك ‎moving average‏ لواحد من: ‎(I)‏ عدد مختار من قياسات التدفق الإرتدادي ‎ols (I, (slid flowback measurements Yo‏ التدفق الإرتدادي 101/5801 ‎gay

   ل \ — ‎Gill) measurements‏ الحادثة ضمن فترة زمنية محددة مباشرة قبل التدفق الإرتدادي ‎flowback event‏ الحالي.

   ؛. الطريقة في عنصر الحماية ١؛‏ تضم إضافياً إتخاذ إجراء لتقليل التدفق عندما يحقق عامل ‎o‏ التدفق الإرتدادي الحالي ‎flowback parameter‏ حد ‎.alarm threshold xy)‏ ‎Lo‏ الطريقة في عنصر الحماية ‎١‏ تضم إضافياً قياس فترة زمنية فيها يزيد عامل التدفق الإرتدادي ‎flowback parameter‏ الحالي حد الإنذار و يحدد التدفق عندما تزيد الفترة الزمنية المقاسة عن حد زمني مختار. 7"

   7. الطريقة في عنصر الحماية ‎١‏ تضم إضافياً عرض عامل التدفق الإرتدادي ‎flowback‏ ‎parameter‏ الحالي و حد الإنذار على واحد من: ‎(I)‏ رسم للعامل 0818071616 في مقابل الزمن؛ )11( رسم مطبع للعامل ‎parameter‏ في مقابل الزمن. ‎Vo‏ . الطريقة في عنصر الحماية 7 حيث يظهر حد الإنذار ‎threshold‏ 818117 كخط مستقيم على الرسم المطبع. ‎LA‏ الطريقة في عنصر الحماية ‎Gua)‏ أن المتوسط هو أحد: )1( وسيط حسابي ‎arithmetic‏ ‎«mean‏ ال)) وسيط هندسي ‎geometric mean‏ و ‎(lll)‏ متوسط مرجح ‎weighted‏

   ‎.average ٠‏

   4. جهاز لتحديد التدفق في حفرة البثر ‎Wellbore‏ ؛ يضم: جهاز استشعار ‎sensor‏ تم إعداده للحصول على عامل لعملية التدفق الإرتدادي ‎flowback‏ ‎parameter‏ الحالي؛ حيث ‎led‏ تبدأ عملية التدفق الارتدادي ‎flowback event‏ بإيقاف مضخة ‎Yo‏ مائع الحفر ‎drilling fluid pump‏ ويتم الحصول على العامل في عدد كبير من فواصل لأخذ عينة يتم قياسها من بدء عملية التدفق الارتدادي ‎¢flowback event‏ و مد

   م١-‏ معالج تم إعداده لتحديد عامل متوسط التدفق الإرتدادي بر ) ‎(average flowback parameter‏ والإتحراف المعياري 6 ) ( ‎Jalal (standard deviation‏ لكل فاصل أخذ ‎due‏ _لتدفقات إرتدادية ‎flowbacks‏ سابقة على عملية تدفق ارتدادي حالية؛ © ضبط ‎os‏ الإنذار ‎alarm threshold‏ عند كل فاصل أخذ ‎due‏ إعتماداً على المتوسط والإنحراف المعياري ‎standard deviation‏ المحدد لفاصل أخذ العينة؛ مقارنة عامل حالي مقاس عند فاصل أخذ عينة مختار بحد الإنذار ‎alarm threshold‏ ولفاصل أخذ ‎(tidal) dual)‏ وإطلاق إنذار ‎Jal‏ على التدفق عندما يحقق العامل الحالي عند فاصل أخذ العينة المختار حد ‎٠‏ الإنذار ‎alarm threshold‏ لفاصل أخذ ‎dual)‏ المختار. . الجهاز في عنصر الحماية 9؛ حيث أن يعد المعالج إضافياً لتحديد الإرتداد ‎Kick‏ عندما يكون العامل ‎parameter‏ الحالي أكبر من © ل + ‎cp‏ حيث ‎A‏ رقم موجب و تحديد الفقد عندما يكون العامل ‎parameter‏ الحالي أقل من 6 ل - م حيث ل رقم موجب. ‎Vo‏

   ‎.١١‏ الجهاز في عنصر الحماية 9؛ حيث المتوسط المحدد ‎determined average‏ متوسط متحرك ‎average‏ 007/109 لواحد من: (ا) عدد مختار من قياسات التدفق الإرتدادي ‎flowback‏ ‎measurements‏ السابق ؛ و ‎(I)‏ قياسات التدفق الإرتدادي ‎flowback measurements‏ السابق الحادثة ضمن فترة زمنية محددة مباشرة قبل التدفق الإرتدادي ‎flowback‏ الحالي. ‎9٠١‏ ‎NY‏ الجهاز في عنصر الحماية 9؛ حيث يعد المعالج إضافياً لتنفيذ إجراء لتقليل التدفق عندما يحقق العامل الحالي ‎flowback parameter‏ حد الإنذار ‎.alarm threshold‏ ‎NY‏ الجهاز في عنصر الحماية 4؛ حيث أن المعالج ‎processor‏ معد إضافياً لقياس فترة زمنية ‎Yo‏ فيها يزيد عامل التدفق الإرتدادي ‎flowback parameter‏ الحالي حد الإنذار ‎alarm‏ ‎threshold‏ يحدد التدفق عندما تزيد الفترة الزمنية المقاسة عن حد زمني مختار. مد

   -١4- ‎VE‏ الجهاز في عنصر الحماية 9؛ حيث أن المعالج معد إضافياً لعرض عامل التدفق الإرتدادي ‎flowback parameter‏ الحالي و حد الإنذار ‎alarm threshold‏ على واحد من: )1( رسم ‏للعامل ‎parameter‏ في مقابل الزمن؛ و ‎(I)‏ رسم مطبع للعامل ‎parameter‏ في مقابل الزمن. ‎Vo ©‏ الجهاز في عنصر الحماية ‎٠4‏ حيث يظهر حد الإنذار ‎alarm threshold‏ كخط مستقيم ‏على الرسم المطبع.

   ‏. الطريقة في عنصر الحماية 4( حيث أن المعالج ‎Processor‏ معد لتحديد متوسط قد يكون ‎geometric mean ‏وسيط هندسي‎ ((Il carithmetic mean ‏واحد من: )1( وسيط حسابي‎ weighted average ‏متوسط مرجح‎ (lll), ٠ ‎VY‏ وسط حاسوبي ‎computer-readable medium‏ للمعالج ‎processor‏ مخزن عليه ‏تعليمات عندما يقرأها المعالج يمكنه تنفيذ طريقة لتحديد التدفق بالحفرة ‎wellbore‏ « تضم الطريقة: ‏الحصول على عامل تدفق إرتدادي ‎flowback parameter‏ لعدد كبير من التدفق الإرتدادي ‎flowbackevents ١٠‏ بالحفرة ‎wellbore‏ قبل التدفق الإرتدادي ‎Jali flowback event‏ حيث ‏فيه ‎fas‏ عملية التدفق الارتدادي بإيقاف مضخة مائع حفر ‎drilling fluid pump‏ ويتم الحصول ‏على العامل عند عدد كبير من فواصل لأخذ العينة مقاسة من بدء ‎lee‏ التدفق الارتدادي ‎event‏ »61 11010/08؛ ‏تحديد -عن كل فاصل لأخذ عينة- متوسط عامل التدفق الإرتدادي ) ‎flowback parameter‏ ‎Yo‏ /) والإنحراف المعياري © ) ‎(standard deviation‏ لعامل التدفق الإرتدادي ‎flowback‏ ‎08800616٠‏ _من عدد كبير من عوامل التدفق الإرتدادي ‎flowback parameters‏ السابقة ‏لفاصل أخذ العينة؛ ‏ضبط حد الإنذار ‎alarm threshold‏ لكل فاصل ‎Al‏ عينة إعتماداً على المتوسط المحدد ‎determined average‏ والإنحراف المعياري ‎standard deviation‏ لكل فاصل أخذ عينة؛ ‎Yo‏ قياس عامل التدفق الإرتدادي ‎flowback parameter‏ الحالي لعملية التدفق الارتدادي الحالية؛ و ‏مد

   =« \ — تحديد التدفق بتحديد إن عامل التدفق الإرتدادي ‎flowback parameter‏ الحالي عند فاصل أخذ العينة المختار يحقق حد الإنذار ‎alarm threshold‏ لفاصل أخذ العينة المختار. ‎LV A‏ الوسط الحاسوبي 00601017 ‎computer-readable‏ في عنصر الحماية ‎VY‏ حيث أن 0 الطريقة تضم إضافياً تحديد الإرتداد ‎Kick‏ عندما يكون العامل ‎parameter‏ الحالي أكبر من ‎uo‏ ‎+A 0‏ حيث ‎A‏ رقم موجب و تحديد الفقد عندما يكون ‎parameter Jalal‏ الحالي أقل من 0 ل - م حيث ‎A‏ رقم موجب.

   4. الوسط الحاسوبي ‎computer-readable medium‏ بعنصر الحماية ‎VY‏ حيث يكون ‎٠‏ المتوسط المحدد ‎determined average‏ هو متوسط متحرك ‎moving average‏ لواحد من: (ا) عدد مختار من قياسات التدفق الإرتدادي ‎flowback measurements‏ السابق» و ‎(I)‏ ‏قياسات التدفق الإرتدادي ‎flowback measurements‏ السابق الحادثة ضمن فترة زمنية محددة مباشرة قبل التدفق الإرتدادي ‎flowback event‏ الحالي. ‎Vo‏ 0. الوسط الحاسوبي 0801000 ‎computer-readable‏ بعنصر الحماية ‎AY‏ تضم إضافياً قياس فترة زمنية فيها يزيد عامل التدفق الإرتدادي ‎flowback parameter‏ الحالي حد الإنذار ‎alarm threshold‏ ويحدد التدفق ‎Lae‏ تزيد الفترة الزمنية المقاسة عن حد زمني ‎time‏ ‎threshold‏ مختار. مد

   Ye at 1 1 Via VEY Vig h Yo ‏ت-‎ ‎LEAN INES ‏ا‎ ‎: 3 Ye ATA 4 5 ‏مامد ليدب‎ v AV yas ool VY fm > ْ, ey "wy === 1 ‏اك‎ ‎ْ We TR AR SY TRY 71 YYA Yo 0 K ES ‏بدا‎

   ‎A *r‏ ¥ & و ا ‎ano [OE‏ ‎nen 89 «I»‏ نط «ج» داب د د ل »رودت ‎on) La PR LY‏ * ‎The RPE‏ ; ا دا 0 ‎r,s Ww EEE‏ - - ‎ve + ١ :‏ 4 عن ‎«gn, ee‏ ب * = كج — ‎Fours wen‏ — > ‎Xo, «7 = Aa‏ ‎Fr Ye Ye Y‏ رب ‎١‏ ‎yd '‏ - ا 2 ; ‎X LF J‏ * 2 ‎Ye, vox 0 p‏ ? م ‎Fs‏ ‎Ye Ee “J‏ ‎BP‏ 3 + ار + ريط , 4 ‎ERE Y J‏ ‎EEN STL ERE SEE BEE REE‏ يا اجام ‎y»‏ « ‎fe‏ ¥ 3 بك 0 ‎AAAAAAAANAT 0 WAR ‘‏ ‎Tao‏ ‎mmm Hn ¥‏ ‎mm an «lo»‏ 1 8 ا ‎Dae‏ ‎Kid?‏ ‎E80 an mit 1‏ ‎fe, “pn TY fay EEE‏ ‎aw *‏ ¥ ‎Sopra TLS P3 en) Lea Pp‏ “ 1 ‎Fd‏ م ‎bosses gn‏ ) ‎X‏ د : + . الاي وجوت َ_ ب ‎Tea, vy‏ ل ‎PE‏ لمحتت ب 200 «درو» ض صا - 1 ايه للا ‎or ed ad A‏ جلا ‎rt ) = caren NT x +‏ ‎os] al‏ بم 0 : اليه ‎pt‏ . . د * 3 » ¥ ‎r=‏ بم © * ‎va ay‏ ‎LENE AE 1.‏ ‎id‏ 7 ‎Yas Rr, gd‏ سن ‎Rts‏ 0 1 ا اص ار ا ‎vn‏ دوت ‎[I ” . : 1‏ ‎vee EEE‏ ب ‎EE cern y ve, ¥ ye oY EJ 4 LICE‏ ‎y»‏ « ‎iy , 5 $Y‏ ‎tavy‏

   3 ‏نو‎ ‏لام سس‎ { ‏»لمي‎ ‎«dh il ‏اب‎ JF) re ‏لاا محم‎ py vy ' ‏إ «ن» همس‎ tr A Hop 9 AVIAY ‏قتعي‎ ‎w tn +4 . RX Cady SOS ST ve Ror ; ART & i > y 4 UN ne : = E 1 ‏»م الُ<«عسِ م‎ ٍ ‏ن و اا لا ات‎ 3 ~ AR SUE pn ‏ناس‎ me, FF 0 $Y ‏ب‎ 1 $ ESE BNE SPITS (IR SRR SENSE <p BUI AR ‏مره قري‎ LI EY #® 3» de a

   مدة سريان هذه البراءة عشرون سنة من تاريخ إيداع الطلب وذلك بشرط تسديد المقابل المالي السنوي للبراءة وعدم بطلانها أو سقوطها لمخالفتها لأي من أحكام نظام براءات الاختراع والتصميمات التخطيطية للدارات المتكاملة والأصناف النباتية والنماذج الصناعية أو لائحته التنفيذية صادرة عن مدينة الملك عبدالعزيز للعلوم والتقنية ؛ مكتب البراءات السعودي ص ب ‎TAT‏ الرياض 57؟؟١١‏ ¢ المملكة العربية السعودية بريد الكتروني: ‎patents @kacst.edu.sa‏