SA113340678B1 - التحكم في الضغط في عمليات الحفر مع الإزاحة المطبقة استجابة لظروف محددة سلفاً - Google Patents

Abstract

طريقة للتحكم في الضغط في حفرة البئر wellbore يمكن أن تشمل تحديد ضغط مطلوب مضبوط مسبقا في البئر، وإضافة إزاحة offset إلى الضغط المضبوط مسبقا كاستجابة للضغط الفعلي في البئر actual well pressure المنحرف عن الضغط المضبوط مسبقا بكمية محددة مسبقا، وتكييف جهاز تحكم في التدفق flow control device ، وبالتالي التأثير على الضغط الفعلي في البئر باتجاه الضغط المضبوط مسبقا بالإضافة إلى الإزاحة. ويمكن أن يشمل نظام البئر well system جهاز تحكم في التدفق يقيد التدفق من حفرة البئر بنسب مختلفة، ونظام تحكم يحدد ضغط مطلوب مضبوط مسبقا في البئر، ومقارنة الضغط المضبوط مسبقا مع الضغط الفعلي في البئر، وإضافة إزاحة إلى الضغط المضبوط مسبقا كاستجابة لكمية الضغط المضبوطة مسبقاً في الانحراف بين الضغط المضبوط مسبقا والضغط الفعلي في البئر، حيث بقوم نظام التحكم control system بضبط جهاز التحكم في التدفق، وبالتالي يؤثر على الضغط الفعلي في البئر باتجاه الضغط المضبوط مسبقا بالإضافة إلى الإزاحة. شكل 1

Description

— \ — التحكم في الضغط في عمليات الحفر مع الإزاحة المطبقة استجابة لظروف محددة سلفاً ‎Pressure control in drilling operations with offset applied in response to‏ ‎predetermined conditions‏ الوصف الكامل خلفية الاختراع يتعلق هذا الاختراع بشكل عام بالمعدات المستخدمة والعمليات المنفذة في بثر جوفية ‎(subterranean well‏ وفي المثال الموضح ‎ola‏ ويتعلق هذا الاختراع بشكل أكثر خصوصية بالتحكم في الضغط في عمليات الحفر ‎drilling operations‏ مع الإزاحة المطبقة كاستجابة 0 لظروف محددة سلفا.

تتعلق براءة الاختراع الدولية رقم ‎70٠00971187‏ أ١‏ بصفة عامة بالمعدات ‎equipment‏ ‏المستخدمة والعمليات ‎operations‏ التي تم إجراؤها بالترابط مع عمليات حفر ‎well drilling jill‏ ‎og‏ في تجسيد تم وصفه ‎cla‏ توفر على نحو أكثر بالأخص تحكم ضغط ‎pressure‏ وتدفق ‎flow‏ ‏في عمليات الحفر ‎drilling operations‏ self-regulating ‏تتعلق براءة الاختراع الأمريكية رقم 079149149 أ بأنظمة ضغط ذاتية التنظيم‎ ٠ ‏وعلى نحو أكثر بالأخص‎ vehicle tires ‏وطرق لإطارات المركبات‎ pressure systems tire ‏وطرق حيث فيها يتم إعادة ملء الإطار‎ self-regulating systems ‏بأنظمة ذاتية التنظيم‎ ‏استجابة لحالة الضغط‎ high pressure reservoir ‏أتوماتيكياً من خزان الضغط العالي‎ ‏التي تم استشعارها في الإطار.‎ low pressure condition ‏المنخفض‎

‎Vo‏ براءة الاختراع الأمريكية رقم 5.097.971 لباربينو 88+85100. حيث تدمج تلك البراءة خزان الضغط ‎lad)‏ في عجلة المركبات ‎vehicle wheel‏ وتستخدم صمام ‎valve‏ الذي يفتح ممر ‎passageway‏ أتوماتيكياً بين خزان الضغط العالي والإطار استجابة لانخفاض ‎falling‏ ضغط الإطار تحت مستوى العتبة المختارة ‎.selected threshold level‏ ويقوم تشغيل الصمام أيضاً بعمل إشارة ‎signal‏ صوتية ‎SONIC‏ أو فوق صوتية ‎ultrasonic‏ المراد توليدها التي يتم الكشف

‏ا

— Ad —

‎Lic‏ بواسطة حساس ‎sensor‏ تم تركيبه بالقرب ‎faa‏ من العجلة ‎(wheel‏ نموذجياً ضمن حيز

‎Wheel well ‏العجلة‎

‏الوصف العام للاختراع

‏من المعروف أنه يمكن التحكم في الضغط في ‎sa‏ البثر ‎Wellbore‏ عن طريق التحكم في مستوى

‏0 الضغط المطبق في حفرة البثر في أو بالقرب من السطح.

‏ويمكن أن يكون هذا الضغط المطبق من واحد أو أكثر من مجموعة متنوعة من المصادر؛ مثل

‏الضغط الخلفي ‎backpressure‏ المطبق من خلال سد في خط عودة الطين ‎mud return‏

‎| ‏مخصصة؛ و‎ backpressure pump ‏والضغط المطبق بواسطة مضخة ضغط خلفي‎ cine

‏أو الضغط المحول من خط أنبوب مياه قائم ‎standpipe line‏ إلى خط عودة الطين.ولذلك؛ ‎Ve‏ سيكون موضع تقدير ‎JAY‏ تحسينات مستمرة في فن التحكم في الضغط في عمليات الحفر.

‏يتعلق الاختراع بصفة عامة بطريقة للتحكم في الضغط في حفر البثر تحت السطح.

‏هناك طرق عدة للتحكم في الضغط في المجال السابق ذي الصلة. إن جميع الطرق السابقة

‏للتخحكم في الضغط لها مساؤها وبخاصة من حيث السمات العابرة والثبات.

‏يستخدم الاختراع الحالي طريقة للتحكم في الضغط تعتمد على استخدام ضغط مُزاح مُضاف إلى ‎١‏ نقطة الضبط المطلوبة لضغط بئر. اتضح أن هذه الطريقة تُحسن السمات العابرة وثبات وسائل

‏التحكم في التدفق المُستخدمة في معدات حفر حفرة البثر

‏شرح مختصر للرسومات

‏الشكل ‎١‏ عبارة عن مقطع جزئي مستعرض لنظام حفر الآأبار ‎well drilling system‏ والطريقة

‏المرتبطة به والتي يمكن أن تجسد مبادئ هذا الكشف. ‎٠‏ الشكل ؟ عبارة عن رسم تخطيطي لمثال ‎AT‏ على نظام وطريقة حفر الأبار.

‏الشكل ‎١‏ عبارة عن رسم تخطيطي لنظام التحكم في الضغط والتدفق والذي ‎Say‏ استخدامه مع

‏النظام والطريقة الموضحين في الشكلين ‎١‏ و 7.

‏ا

_ _ الشكل 4 عبارة عن مخطط لمثال على طريقة التحكم في الضغط في حفرة البثر والتي يمكن أن تجسد مبادئ هذا الكشف. الوصف التفصيلىي: يتضح في الشكل ‎١‏ نظام لحفر الآبار ‎٠١‏ والطريقة المرتبطة به والتي يمكن أن تجسد مبادئ هذا الكشف. ومع ذلك؛ فإنه ينبغي أن يكون مفهوما بوضوح أن النظام ‎٠١‏ والطريقة هما مجرد مثال على تطبيق مبادئ هذا الكشف في الممارسة العملية؛ ومجموعة واسعة من الأمثلة الأخرى الممكنة. ولذلك؛ فإن نطاق هذا الكشف لا يقتصر على الإطلاق على تفاصيل النظام ‎٠١‏ والطريقة الموصوفة هنا و / أو المصورة في الرسوم. ‎٠١‏ وفي الشكل ١؛‏ يتم حفر حفرة البثر ‎١١‏ عن طريق لف بريمة الحفر ‎VE 0:71 bit‏ على نهاية معدات الحفر ‎A drill string‏ ويتم تدوير سائل الحفر ‎VA Drilling fluid‏ والمعروف باسم الطين؛ إلى أسفل من خلال معدات الحفر ‎OT‏ خارج بريمة الحفر ‎VE‏ والى أعلى من خلال الحلقة ‎٠١ annulus‏ المشكلة بين معدات الحفر وحفرة ‎OY EN‏ من أجل تبريد بريمة الحفر؛ وتزييت معدات الحفر» وازالة العقل ‎VO‏ وتوفير قدر من التحكم في الضغط في حفرة ‎al)‏ ‏ويمنع صمام عدم ‎YY non-return valve 33 gall‏ (عادة ما يكون من نوع صمام اختبار ‎(flapper-type check valve‏ تدفق سائل الحفر ‎١8‏ إلى أعلى من خلال معدات الحفر ‎١١‏ (على سبيل ‎Laie «JB‏ يتم عمل وصلات في معدات الحفر) . ويعتبر التحكم في الضغط في حفرة ‎pall‏ مهم جدا للتحكم في ضغط ‎pressure dal)‏ ‎drilling ٠٠٠‏ وأنواع أخرى من عمليات الحفر. ويفضل أن يتم التحكم في ضغط حفرة البثر ‎wellbore pressure‏ على وجه التحديد لمنع الفقدان المفرط للسوائل في التكوين الأرضي المحيط بحفرة ‎OF‏ والتكسير غير المرغوب فيه للتكوين؛ والتدفق غير المرغوب فيه لسوائل التكوين في حفرة البثرء الخ.

El ‏وفي التحكم النموذجي لضغط الحفرء من المرغوب فيه الحفاظ على ضغط حفرة البثر فقط‎ ‏في التكوين الذي تخترقه حفرة البثرء دون تجاوز‎ pore pressure ‏أكبر قليلا من ضغط المسام‎ ‏ضغط الكسر في التكوين.‎ ‏الفارق بين ضغط‎ Led ‏وتعتبر هذه التقنية مفيدة بتشكل خاص في الحالات التي يكون‎ ‏صغير نسبيا.‎ fracture pressure ‏المسام وضغط الكسر‎ 5 ‏النموذجي؛ من المرغوب فيه الحفاظ على‎ underbalanced drilling ‏وفي الحفر التخلخلي‎ ‏أقل إلى حد ما من ضغط المسام؛ وبالتالي الحصول على تدفق متحكم فيه من‎ jill ‏ضغط حفرة‎ ‏السوائل من التكوين.‎ ‏النموذجي ؛ من المرغوب فيه الحفاظط على‎ overbalanced drilling ‏وفي الحفر غير المتوازن‎

GA ‏ضغط حفرة البثر أكبر إلى حد ما من ضغط المسام؛ وبالتالي منع (أو على الأقل الحد من)‎ ‏السوائل من التكوين.‎ ‏أو غاز آخرء أو سائل آخر أخف وزناء إلى سائل‎ Nitrogen ‏ويمكن إضافة النيتروجين‎ ‏للتحكم في الضغط. وتعتبر هذه التقنية مفيدة على سبيل المثال في عمليات الحفر‎ ١8 ‏الحفر‎ ‎-underbalanced drilling operations ‏التخلخلي‎ ‏وفي النظام ١٠؛ يتم الحصول على المزيد من التحكم في ضغط حفرة البثر عن طريق‎ yo ‏والسماح‎ atmosphere ‏(على سبيل المثال؛ عزلها عن الاتصال بالغلاف الجوي‎ ٠١ ‏إغلاق الحلقة‎ rotating control device ‏التحكم الدوري‎ lea ‏بضغط الحلقة عند أو بالقرب من السطح) باستخدام‎ wellhead ‏فوق فوهة البثر‎ ١76 ‏بتأمين معدات الحفر‎ YY ‏ويقوم جهاز التحكم الدوري‎ .)8©0( YY

Y¢ ‏تمتد إلى أعلى من‎ ١١ ‏ف وعلى الرغم من عدم توضيحها في الشكل ١؛ فإن معدات الحفر‎ ‏(لا‎ rotary table ‏للاتصال مع؛ على سبيل المثال» طاولة دوارة‎ YY ‏خلال جهاز التحكم الدوري‎ stop drive ‏(لا تظهر)» ومقود علوي‎ kelly ‏ورافعة‎ 776 standpipe line ‏تظهر) ؛ وخط أنابيب‎ ‏أو غيرها من معدات الحفر التقليدية.‎

YA wing valve mise ‏صمام‎ Baya ‏عن‎ YE ‏من فوهة البثر‎ ١8 ‏ويخرج سائل الحفر‎

YY ‏أسفل جهاز التحكم الدوري‎ Yo ‏يتصل بالحلقة‎ YO ‏ا‎

_ h —_

وبعد ذلك يتدفق السائل ‎١8‏ عبر خطوط عودة الطين ‎YY ١ mud return lines‏ مقسم السد ‎«YY choke manifold‏ والذي يتألف من سدود ‎chokes‏ كثيرة 4 ‎١‏ (واحد فقط منها يمكن استخدامه في المرة الواحدة).

ويتم تطبيق الضغط الخلفي على الحلقة ‎٠١‏ عن طريق تقييد تدفق الساثل ‎VA‏ بنسب مختلفة

8 .من خلال السد (السدود) ‎FE‏

وكلما زادت القيود على التدفق من خلال السد 4 ؟؛ كلما ‎of)‏ الضغط الخلفي المطبق على الحلقة ‎Yo‏

وبالتالي؛ يمكن تنظيم ضغط قاع ‎downhole pressure jill‏ (على سبيل المثال؛ الضغط في أسفل حفرة ‎dl‏ كت والضغط في قاعدة قاع ‎downhole casing shoe ll‏ ء والضغط في

.٠١ ‏تكوين أو منطقة معينة؛ الخ) بسهولة من خلال تغيير الضغط الخلفي المطبق على الحلقة‎ ٠ ‏كما هو موضح أدناه بشكل أكثر‎ chydraulics model ‏ويمكن استخدام نموذج هيدروليكي‎ ‏في أو بالقرب من السطح مما سينتج عنه ضغط‎ ٠١0 ‏لتحديد الضغط المطبق على الحلقة‎ Sass automated control ‏بحيث يمكن للمشغل (أو نظام التحكم الألي‎ Hall ‏مرغوب فيه في قاع‎ ‏تحديد كيفية تنظيم الضغط المطبق على الحلقة في أو بالقرب من السطح بسهولة (والذي‎ (system ‏يمكن قياسه بسهولة) من أجل الحصول على ضغط مرغوب فيه في قاع البثر.‎ V0

ويمكن قياس الضغط المطبق على الحلقة ‎٠١‏ عند أو بالقرب من السطح من خلال مجموعة متنوعة من مجسات الضغط ‎ctv (YA YT pressure sensors‏ والتي تتصل كل منها مع الحلقة. ويقوم مجس الضغط ‎YU Pressure sensor‏ باستشعار الضغط تحت جهاز التحكم الدوري ‎YY‏ وأيضاً فوق مانع الاتفجار ‎.£Y (BOP) blowout preventer‏

‎Yo‏ ويقوم مجس الضغط ‎YA‏ باستشعار الضغط في فوهة ‎yu)‏ تحث مانع الانفجار ‎LY‏ ويقوم مجس الضغط 6 باستشعار الضغط في خطوط عودة الطين ‎YY ٠‏ من مقسم السد ‎JY‏

‏ويقوم مجس ضغط آخر ؛؛ باستشعار الضغط في خط الأنابيب 776. كما يقوم مجس ضغط آخر 7؛ باستشعار ضغط مصب ‎pressure downstream‏ مقسم السد ‎FY‏ ؛ ومنبع الفاصل ‎separator‏ يي والهزاز ‎٠ shaker‏ © وحفرة الطين ‎OY mud pit‏

‎Yo‏ وتشمل المجسات الإضافية مجسات درجة الحرارة ‎(Of temperature sensors‏ 0« ومقياس الجريان كوريوليس ‎٠8 Coriolis flowmeter‏ ؛ ومقاييس التدفق ‎flowmeters‏ نت ‎ST CTE‏

ولا تعتبر جميع هذه المجسات ضرورية . وعلى سبيل المثال ¢ يمكن أن يشمل النظام ‎Yo‏ ‏اثنين فقط من مقاييس التدفق ‎SY anal‏ 142 17. ومع ذلك؛ يمكن أن تكون نتائج المجسات المتاحة كلها مفيدة للنموذج الهيدروليكي في تحديد نوعية الضغط المطبق على الحلقة ‎Yo‏ والواجب توافره أثناء عملية الحفر ‎[drilling operation‏

0 ويمكن استخدام أنواع أخرى من المجسات حسب الرغبة. وعلى سبيل المثال؛ فإنه ليس من الضروري أن يكون مقياس التدفق ‎OA flowmeter‏ من نوع كوريوليس ؛ حيث يمكن بدلا من ذلك استخدام مقياس تدفق توربيني ‎turbine flowmeter‏ » أو مقياس تدفق صوتي ‎acoustic flowmeter‏ 3 أو أي نوع ‎Al‏ من مقاييس التدفق.

ويمكن أن تكون مثل هذه المجسات 60 من النوع المعروف لهؤلاء المهرة في هذا الفن ‎١١‏ لقياس الضغط أثنا ‎c‏ الحفر ‎(PWD) pressure while drilling‏ أو القياس أثنا ‎c‏ الحفر ‎(MWD) measurement while drilling‏ 5 / أو التسجيل أثناء الحفر ‎logging while driling‏ ‎.(LWD)‏ ‏وتوفر نظم جس معدات الحفر ‎drill string sensor systems‏ هذه بشكل عام قياس للضغط على الأقل؛ ويمكن أن توفر أيضاً قياس لدرجة الحرارة؛ والكشف عن خصائص معدات الحفر ‎Ji)‏ ‎Ve‏ الاهتزاز ‎vibration‏ ؛ والوزن على البريمة ‎bit‏ ؛ وانزلاق العصاً ‎stick-slip‏ » الخ)؛ وخصائص التكوين (مثل المقاومة ؛ والكثافة ؛ الخ) و / أو القياسات الأخرى. ويمكن استخدام أشكال مختلف من القياس السلكي أو اللاسلكي عن بعد (القياس الصوتي ‎acoustic‏ ؛ وقياس نبض الضغط ‎pressure pulse‏ ؛ والقياس الكه رومغناطيسي ‎electromagnetic‏ ‏؛ الخ) ‎Jal‏ قياسات استشعار حفرة ‎downhole sensor measurements id)‏ إلى السطح. ‎Yo‏ ويمكن إدراج مجسات إضافية في النظام أ حسب الرغبة . وعلى سبيل ‎JUL‏ 3 يمكن استخدام مقياس تدفق ‎AT‏ 17 لقياس معدل تدفق السائل ‎١8‏ الخارج من فوهة ‎YE Jal‏ ويمكن توصيل مقياس تدفق كوريوليس ‎LAT Coriolis flowmeter‏ (لا يظهر) مباشرة على منبع أو مصب مضخة الطين ‎CTA‏ الخ. ويمكن إدراج عدد أقل من المجسات في النظام ‎٠١‏ حسب الرغبة. وعلى سبيل ‎«Jal‏ يمكن ‎Yo‏ تحديد الناتج من مضخة الطين ‎TA rigmud pump‏ عن طريق حساب عدد وقفات المضخة؛ بدلا من استخدام مقياس التدفق 67 أو أي مقاييس تدفق أخرى. ل ا

‎A —‏ — ويجب ملاحظة أن الفاصل ‎$A‏ يمكن أن يكون فاصل من ؟ أو ؛ مراحل»؛ أو فاصل غاز الطين ‎mud gas separator‏ (والذي يشار إليه أحيانا باسم "مرحل الغاز الضعيفف ‎poor boy‏ :© "). ومع ذلك؛ فإن الفاصل ‎EA‏ لا يستخدم بالضرورة في النظام ‎.٠١‏ ‏ويتم ضخ سائل الحفر ‎VA‏ من خلال خط أنابيب ‎YT‏ في المناطق الداخلية من معدات 0 الحفر ‎١١‏ بواسطة مضخة الطين ‎OA‏ ‏وتقوم المضخة ‎IN‏ 1 باستقبال السائل ‎١ A‏ من حفرة الطين ‎Y mud pit‏ 25 وتقوم ,)4.83 عن طريق مقسم خط الأنابيب ‎7١ standpipe manifold‏ إلى خط الأنابيب ‎YT standpipe‏ ثم يدور السائل ‎١8‏ إلى الأسفل من خلال معدات الحفر ‎OT‏ والى أعلى من خلال الحلقة ‎٠‏ ومن خلال خطوط عودة الطين ‎VY Fe‏ ومن خلال مقسم السد ‎FY‏ وبعد ذلك من خلال ‎٠‏ الفاصل ‎EA‏ والهزاز ‎٠٠‏ إلى حفرة الطين ‎oY‏ للتكييف و إعادة التدوير. ويجب ملاحظة أنه في النظام ‎٠‏ كما هو موضح أعلاه لا يمكن استخدام السد ‎ve‏ ‏للسيطرة على الضغط المرتد المطبق على الحلقة ‎Yo‏ من أجل السيطرة على الضغط في حفرة البثر إلا إذا كان السائل ‎YA‏ يتدفق من خلال السد. ‎A‏ عمليات الحفر غير المتوازن التقليدية؛ فإن ‎[ads‏ تدفق السائل ‎YA‏ سوف يحدث؛ على ‎Vo‏ سببيل المثال؛ عندما يتم إجراء اتصال في معدات الحفر ‎١١‏ (على سبيل المثال؛ لإضافة طول آخر من أنبوب الحفر ‎drill pipe‏ إلى معدات الحفر حيث يتم حفر حفرة ‎١١ Jil‏ بشكل أعمق) ؛ وسوف يتطلب نقص التدفق أن يتم تنظيم ضغط ‎Sa‏ البثر بمفردها من خلال كثافة السائل ‎AA‏ ‏ومع ذلك في النظام ‎٠١‏ لا يمكن الحفاظ على تدفق السائل ‎YA‏ من خلال السد 4 ؛ حتى بالرغم من أن السائل لا يتدفق من خلال معدات الحفر ‎١١‏ والحلقة ‎٠١‏ أثناء إجراء اتصال في ‎Yo‏ معدات الحفر. وبالتالي؛ لا يزال من الممكن تطبيق الضغط على الحلقة ‎٠١‏ من خلال تقييد تدفق السائل ‎VA‏ من خلال السد 4 ؛ حتى بالرغم من عدم استخدام مضخة ضغط مرتد منفصلة ‎separate‏ ‎-backpressure pump‏ ‎Yo‏ وعندما لا يتدفق السائل ‎VA‏ من خلال معدات الحفر ‎١١‏ والحلقة ‎Vo‏ (على سبيل المثال؛ ‎Laie‏ يتم إجراء اتصال في معدات الحفر)؛ فإن السائل يتدفق من المضخة ‎١8‏ إلى مقسم السد ‎YY‏ عن طريق خط ‎«YY bypass line Sal‏ ذا ا

‎q —_‏ _ وهكذاء يمكن للسائل ‎١8‏ أن يتجاوز خط الأنابيب ‎YT‏ ومعدات الحفر ‎١١‏ والحلقة ‎Yo‏ ‏ويتدفق مباشرة من المضخة ‎TA‏ إلى خط عودة الطين ‎oF‏ حيث يظل متصل مع الحلقة ‎Yo‏ ‏وبالتالي فإن تقييد هذا التدفق من ‎dull‏ سوف يتسبب في تطبيق ضغط ‎YE‏ على الحلقة ‎٠١‏ ‏(على سبيل المثال؛ في الحفر النموذجي بالضغط المدار). وكما هو مبين في الشكل ١؛‏ فإن ‎SIS‏ من الخط الالتفافي ‎Vo‏ وخط عودة الطين ‎٠0‏ يكونا متصلين مع الحلقة ‎٠١‏ عبر خط واحد ‎NY‏ ‏ومع ذلك؛ يمكن توصيل الخط الالتفافي ‎Vo‏ وخط عودة الطين ‎Yo‏ بدلا من ذلك بشكل منفصل مع فوهة البثر 4 على سبيل المثال ؛ باستخد ام صمام مجنح إضافي (على سبيل المتال»باستخدام جهاز التحكم الدوري 77)؛ وفي هذه الحالة يتصل كل خط من الخطوط ‎Vo (fs‏ ‎٠‏ مباشرة مع الحلقة ‎.٠١‏ ‎eg‏ الرغم من أن هذا قد يتطلب بعض الأنابيب الإضافية في موقع العمل؛ فإن التأثير على ضغط الحلقة يكون أساسا هو نفسه عند توصيل الخط الالتفافي ‎Vo‏ وخط عودة الطين ‎Yo‏ ‏بالخط المشترك ‎VY common line‏ وبالتالي؛ ينبغي أن ندرك أن مختلف تكوينات مكونات النظام ‎٠١‏ يمكن استخدامها؛ وتظل ‎Jala Yo‏ نطاق هذا الكشف. ويتم تنظيم تدفق السائل ‎VA‏ من خلال الخط الالتفافي 77 ‎VO‏ بواسطة سد أو غيره من أجهزة التحكم في التدفق ؛7. ويكون الخط ‎VY‏ هو المنبع من جهاز التحكم في التدفق ‎flow‏ ‎control device‏ ا ويكون الخط ‎Vo‏ هو المصب من جهاز التحكم في التدفق. ويتم التحكم في تدفق السائل ‎VA‏ من خلال خط الأنابيب ‎YT‏ بشكل كبير عن طريق صمام ‎٠‏ أو أي نوع آخر من أجهزة التحكم في التدفق ‎WY‏ وحيث أن معدل تدفق السائل ‎VA‏ من خلال كل أنبوب من خطوط الأنابيب الالتفافية 77 ‎YY‏ يكون مفيداً في تحديد كيفية تأثر ضغط حفرة ‎Jill‏ ‏بهذه التدفقات؛ فقد تم تصوير مقاييس التدفق 74 17 في الشكل ‎١‏ بأنها متصلة في هذه الخطوط. ‎Yo‏ ومع ذلك؛ يمكن تحديد معدل التدفق عبر خط الأنابيب ‎J‏ حتى لو تم استخدام مقاييس التدفق ‎TY‏ 14 فقط كما يمكن تحديد معدل التدفق من خلال خط الأنابيب الالتفافية ‎١7‏ حتى لو ثم استخدام مقاييس التدفق 7 ‎1١‏ فقط.

=« \ _ وبالتالي يجب أن يفهم أنه ليس من الضروري أن يشمل النظام ‎٠١‏ جميع المجسات المبينة في الشكل ‎١‏ والموصوفة ‎lin‏ وبدلا من ذلك يمكن أن يشمل النظام مجسات إضافية؛ وتوليفات مختلفة و / أو أنواع مختلفة من المجسات؛ الخ. وفي المثال الوارد في الشكل ١؛‏ يمكن استخدام جهاز التحكم في التدفق ‎VA‏ وجهاز تقييد ‎fe}‏ التدفق ‎0١107 restrictor‏ لملء خط الأنابيب ‎YT‏ و ‎١١‏ بعد توصيل معدات الحفر وتطبيق ضغط متعادل بين خط الأنابيب وخطوط عودة الطين ‎VY 7٠8‏ قبل فتح جهاز التحكم في التدفق ‎Aa‏ ‏وبخلاف ذلك؛ فإن الفتح المفاجئ لجهاز التحكم في التدفق 776 قبل خط الأنابيب ‎7١‏ وملء وضغط معدات الحفر ‎١١‏ بالسائل ‎VA‏ يمكن أن يتسبب في ضغط غير مرغوب فيه في الحلقة ‎٠١‏ ‎٠‏ (على سبيل ‎(JU)‏ بسبب التدفق إلى مقسم السد ‎PY‏ المفقود مؤقتا في حين ملء خط الأنابيب ومعدات الحفر بالسائل» الخ). وعن طريق فتح خط الأنابيب في جهاز التحكم في التدفق ‎YA‏ بعد التوصيل؛ فإن هذا يسمح للسائل ‎VA‏ بملء خط الأنابيب 776 ومعدات الحفر ‎١6‏ في حين تدفق الأغلبية العظمى من السائل من خلال خط الأنابيب الالتفافية 77؛ وبالتالي الاستمرار في التحكم في تطبيق الضغط على ‎Vo‏ الحلقة ‎.٠١‏ ‏وبعد معادلة الضغط في خط الأنابيب 776 مع الضغط في خطوط عودة الطين ‎Ye‏ و ‎VY‏ ‏وخط الأنابيب الالتفافية ‎(Yo‏ فيمكن فتح جهاز التحكم في التدفق ‎YT‏ ومن ثم غلق جهاز التحكم في التدفق ‎VE‏ لتحويل أكبر نسبة من السائل ‎VA‏ ببطء من خط الأنابيب الالتفافية ‎mud return‏ ‎YY dines‏ إلى خط الأنابيب ‎YU‏ ‏9ص ‏وقبل أن يتم التوصيل في معدات الحفر ‎VT‏ يمكن تنفيذ عملية مماثلة؛ ما عدا في الاتجاه المعاكس» لتحويل تدفق ‎YA SL‏ تدريجيا من خط الأنابيب 776 إلى خط الأنابيب الالتفافية ‎VY‏ ‏تمهيدا لإضافة أنبوب حفر إضافي إلى معدات الحفر ‎NT‏ ‏وهكذا يمكن فتح جهاز التحكم في التدفق ‎VE‏ تدريجيا لتحويل نسبة أكبر من السائل ‎VA‏ ‎Yo‏ ببطء من خط الأنابيب 9 إلى خط الأنابيب الالتفافية ‎YY bypass line‏ ثم يمكن غلق جهاز التحكم في التدفق 76. ويجب ملاحظة أنه يمكن دمج جهاز التحكم في التدفق ‎YA‏ وجهاز تقييد التدفق ‎AA‏ ‏عنصر واحد (على سبيل المثال؛ جهاز تحكم في التدفق به تقييد للتدفق)؛ ويمكن دمج ‎Seal‏

_— \ \ _ التحكم في التدفق ‎YA YT flow control devices‏ في جهاز واحد للتحكم في التدفق ‎A)‏ (على سبيل ‎(JU‏ سد واحد يمكن فتحه تدريجيا لملء وضغط خط الأنابيب 77 ومعدات الحفر ‎١6‏ ‏ببطء بعد توصيل أنبوب الحفر ‎pipe‏ 0:71 ومن ثم فتحه بالكامل للسماح بأقصى تدفق أثناء الحفر).

0 ومع ذلك؛ حيث أن وحدات حفر الآبار ‎drilling rigs‏ التقليدية تكون مزودة بجهاز تحكم في التدفق ‎VT‏ في شكل صمام في مقسم الأنابيب 760 واستخدام صمام الأنابيب ‎standpipe valve‏ في عمليات الحفر المعتادة؛ فإن ‎heal‏ التحكم في التدفق ‎VA VT‏ التي يمكن تشغيلها فردياً تحافظ على استخدام جهاز التحكم في التدفق 76.

وفي بعض الأحيان يشار إلى أجهزة التحكم في التدفق 776 ‎VA‏ أدناه مجتمعة كما لو أنها ‎٠‏ جهاز واحد للتحكم في التدفق ‎oA)‏ ولكن يجب أن يكون مفهوما أن جهاز التحكم في التدفق ‎AY‏ ‏يمكن أن يشمل أجهزة التحكم في التدفق ‎YA VT‏ التي يمكن تشغيلها فردياً. وثمة مثال ‎AT‏ توضيحي يظهر في الشكل ؟. وفي هذا ‎(JE‏ يتم توصيل جهاز التحكم في التدفق ‎va‏ بمنبع مقسم الأنابيب ‎AN‏ ‏ويكون لهذا الترتيب فوائد معينة؛ ‎Jie‏ عدم الحاجة إلى أي تعديلات في مقسم الأنابيب ‎Vo‏ ‎١5‏ أو الخط الفاصل بين المقسم والرافعة؛ ويمكن استخدام صمام تنفيس الأنابيب ‎AY‏ لتنفيس خط الأنابيب ‎YT‏ كما هو الحال في عمليات الحفر المعتادة (لا وجد هناك حاجة إلى تغيير الإجراء من قبل طاقم الحفر ‎(rig’ S crew‏ 1 الخ. ويمكن توصيل جهاز التحكم في التدفق ‎VT‏ بين مضخة الحفر ‎TA rig pump‏ ومقسم ‎٠‏ الأنابيب ‎Ve‏ على سبيل ‎JU‏ باستخدام موصلات سريعة ‎(Jie) Af‏ الموصلات بالطرق ‎hammer unions‏ + الخ). وهذا سوف يسمح بتكييف جهاز التحكم في التدفق 76 بسهولة لتوصيله في خطوط ضخ ‎rigs’ pump lines‏ مختلفة. ويمكن استخدام جهاز التحكم في التدفق 776 المكيف خصيصا والآلي بالكامل ‎Ao)‏ سبيل ‎Yo‏ المثال؛ يتم التحكم فيه تلقائيا بواسطة وحدة التحكم ‎controller‏ 46 المبينة في ‎Jal‏ 7( للتحكم في التدفق من خلال خط الأنابيب ‎FT‏ بدلا من استخدام صمام الأنابيب التقليدي في مقسم أنابيب الحفر ‎Na‏

_— \ \ _ ويمكن تكييف جهاز التحكم في التدفق ‎AY‏ بالكامل للاستخدام كما هو موضح هنا (على سبيل ‎(JB‏ للتحكم في التدفق من خلال خط الأنابيب 77 بالتزامن مع تسريب ‎VA BL)‏ بين خط الأنابيب وخط الأنابيب الالتفافية ‎VY‏ للتحكم في الضغط في الحلقة ‎٠١‏ الخ)؛ وليس لأغراض الحفر التقليدية.

0 وفي المثال الوارد في الشكل ‎oY‏ يمكن استخدام صمام التحكم عن بعد أو غيره من ‎Seal‏ ‏التحكم في التدفق ‎٠6١0‏ اختياريا لتحويل تدفق السائل ‎VA‏ من خط الأنابيب 776 إلى خط عودة الطين ‎١0 mud return fine‏ ناحية مصب مقسم السد ‎FY‏ من أجل نقل الإشارات والبيانات والأوامر الخ لأدوات حفرة البثر ‎Ji) downhole tools‏ الشكل ‎١‏ الذي يصور جهاز حفر بما في ذلك المجسات ‎Tr‏ والمعدات الأخرى؛ بما في ذلك محركات الطين ‎motors‏ للد ؛ وأجهزة

‎٠‏ الاتنحراف ‎deflection devices‏ ¢ وضوابط القيادة ‎steering controls‏ ؛ الخ). ‎as‏ التحكم في الجهاز ‎١٠١‏ بواسطة وحدة تحكم ‎VAY‏ عن بعد؛ والتي يمكنها تشفير البيانات على شكل سلسلة من عمليات التدفق التي تكشف عنها أدوات حفرة البئثر (على سبيل ‎(JU)‏ انخفاض معين في التدفق من خلال أداة حفرة ‎all‏ سوف ينجم عن تسريب مقابل من

‏التدفق بواسطة الجهاز ‎٠6١‏ من خط الأنابيب ‎YT‏ إلى خط عودة الطين ‎١0‏ 7). ‎Vo‏ وقد ثم توفير ‎baa‏ تحكم مناسبة عن يعد وجهاز تحكم مناسب في التدفق في نظام ‎GEO-‏ ‎5ISPAN(TM)‏ 3( من قبل شركة هاليبرتون لخدمات الطاقة ‎Halliburton Energy Services‏ ويمكن توصيل وحدة التحكم عن بعد ‎VY‏ مع نظام ‎INSITE(TM)‏ أو السيطرة على الواجهة 4 في نظام التحكم 60 9. ومع ذلك؛ يمكن استخدام أنوا 2 أخرى من وحدات التحكم ‎controllers‏ عن بعد وأجهزة ‎٠‏ . التحكم ‎control devices‏ في التدفق وفقاً لنطاق هذا الكشف. ويجب ملاحظة أنه يفضل التحكم في كل جهاز من أجهزة التحكم في التدفق ‎VA YT ove‏ والسدود ‎TE‏ عن بعد وآلياً لالحفاظ على الضغط المطلوب في حفرة البثر من خلال المحافظة على الضغط المطلوب في الحلقة في أو بالقرب من السطح. ومع ذلك؛ يمكن التحكم في أي جهاز من أجهزة التحكم في التدفق ‎VA (VT VE‏ والسدود ‎YE YO‏ يدويا وفقاً لنطاق هذا الكشف. وقد تم توضيح نظام التحكم في الضغط والتدفق 0 والذي يمكن استخدامه جنبا إلى جنب مع النظام ‎٠١‏ والطرق ذات الصلة الواردة في الشكلين ‎١‏ و ‎AY‏ الشكل 3.

س١‏ ويفضل أن يكون نظام التحكم ‎٠0 control system‏ آلياً بالكامل» على الرغم من إمكانية استخدام بعض التدخل البشري؛ على سبيل ‎(JU‏ للحماية ضد العمليات غير السليمة؛ والشروع في إجراءات معينة؛ وتحديث المعلمات؛ الخ. ويتضمن نظام التحكم 0 نموذج هيدروليكي ‎(AY‏ وجهاز للحصول على البيانات وواجهة © التحكم 94 ووحدة التحكم 97 ‎Jia)‏ وحدة تحكم قابلة للبرمجة ‎J programmable logic controller‏ جهاز كمبيوتر مبرمجة ‎programmed computer‏ بشكل مناسب؛ الخ). وعلى الرغم من وصف هذه العناصر ‎AY‏ 94 96 بشكل منفصل في الشكل ‎or‏ إلا أنه يمكن الجمع بين أي منها أو كلها في عنصر واحد؛ أو يمكن تقسيم وظائف العناصر إلى عناصر إضافية؛ ويمكن توفير عناصر و / أو وظائف إضافية أخرى, الخ. ‎٠١‏ ويتم استخدام النموذج الهيدروليكي 97 في نظام التحكم 0 لتحديد الضغط المطلوب للحلقة في أو بالقرب من السطح لتحقيق الضغط المطلوب في حفرة البثر. وتستخدم البيانات ‎Flo‏ الخصائص الهندسية للبثر ومعلومات خصائص السوائل والبثر ‎Jia)‏ ‏التدرج الحراري ‎١‏ لأرضي ‎geothermal gradient‏ وتدرج الضغط في المسام ‎pore pressure gradient‏ ؛» الخ) من خلال النموذج الهيدروليكي 97 لاتخاذ هذا القرارء وكذلك بيانات الاستشعار في الوقت ‎١‏ الحقيقي والتي تم الحصول عليها وواجهة التحكم ‎controlinterface‏ 554. وبالتالي» يكون هناك نقل مستمر في اتجاهين للبيانات والمعلومات بين النموذج الهيدروليكي 7 والحصول على البيانات وواجهة التحكم 94. ومن ‎aga)‏ أن ندرك أن الحصول على البيانات وواجهة التحكم 94 تعمل للحفاظ على ‎٠٠‏ استمرار التدفق الكبير من البيانات في الوقت الحقيقي من المجسات £5 كف حت ات كت دك ‎OA‏ £1 كك م دي 07 ‎TY‏ إلى النموذج الهيدروليكي ‎AY‏ حيث يكون لدى النموذج الهيدروليكي المعلومات التي تحتاجها للتكيف مع الظروف المتغيرة وتحديث الضغط المطلوب في الحلقة؛ ويعمل النموذج الهيدروليكي على توفير الحصول على البيانات وواجهة التحكم بشكل مستمر إلى حد كبير مع قيمة للضغط المطلوب في الحلقة. ‎Yo‏ ويكون النموذج الهيدروليكي المناسب للاستخدام كنموذج هيدروليكي 97 في نظام التحكم ‎٠‏ مر ‎TIME HYDRAULICS (TM) or GB SETPOINT (TM)‏ تهتةالمسوق من قبل شركة هاليبرتون لخدمات الطاقة؛ هيوستن ‎Houston‏ ¢ تكساسء الولايات المتحدة الأمريكية ‎Texas‏ ‎USA‏ ‎they‏

_— ¢ \ _ ويتم توفير نموذج هيدروليكي ‎HAT‏ مناسب يحمل الاسم التجاري ‎(TM)‏ 1815 من شركة سينتيف ‎¢SINTEF‏ تروند هايم ‎Trondheim‏ ¢ النرويج ‎Norway‏ ‏ويمكن استخدام أي نموذج هيدروليكي مناسب في نظام التحكم 90 وفقا لمبادئ هذا الكشف.

وجهاز الحصول على البيانات وواجهة التحكم المناسبين للاستخدام كواجهة للتحكم 94 في نظام التحكم +4 هما ‎SENTRY(TM)‏ و ‎(35a INSITE(TM)‏ من قبل شركة هاليبرتون لخدمات الطاقة.

ويمكن استخدام أي جهاز للحصول على البيانات وواجهة تحكم مناسبين في نظام التحكم ‎٠‏ وفقا لمبادئ هذا الكشف. ‎Ya‏ وتعمل وحدة التحكم 976 للحفاظ على الضغط المطلوب المضبوط مسبقا في الحلقة من خلال التحكم في تشغيل سد عودة الطين ‎mud return choke‏ 4 ؟ والأجهزة الأخرى. على سبيل المثال؛ يمكن استخدام وحدة التحكم 97 أيضا للتحكم في تشغيل أجهزة التحكم في التدفق في خط الأنابيب ‎YT‏ و ‎VA‏ وجهاز التحكم في التدفق ‎VE‏ ‎Vo‏ وبالتالي يمكن استخدام وحدة التحكم 976 لميكنة عمليات تحويل تدفق السائل ‎VA‏ من خط الأنابيب 776 إلى خط الأنابيب الالتفافية ‎١7‏ قبل توصيل معدات ‎Taal)‏ ثم تحويل التدفق من خط الأنابيب الالتفافية إلى خط الأنابيب بعد التوصيل؛ ومن ثم استثئناف التداول العادي لسائل الحفر ‎AA‏ ‏ومرة ‎(ga‏ قد تكون هناك حاجة إلى التدخل البشري في هذه العمليات ‎AY)‏ على الرغم ‎A)‏ من أنه يمكن استخد ام التدخل البشري حسب الرغبة على سبيل ‎JU‏ لبدء كل عملية؛ ولتشغيل عناصر النظام يدويا الخ. ويمكن استخدام تقنيات التحقق من صحة البيانات وتوقعها في النظام 0 لاستبعاد البيانات الخاطئة المستخدمة؛ وللتأكد من أن القيم المحددة تتماشى مع القيم المتوقعة؛ الخ وقد تم وصف التقنيات المناسبة للتحقق من صحة البيانات وتوقعها في طلب حق براءة الاختراع الأمريكية رقم ‎0299743/1١ Yo‏ على الرغم من إمكانية استخدام تقنيات أخرى. وفي الماضي؛ عندما كان يتم نقل الضغط المحدث المطلوب في الحلقة من جهاز الحصول على البيانات وواجهة التحكم 94 إلى وحدة التحكم ‎(AT‏ فكانت وحدة التحكم تستخدم الضغط

اج \ _ المطلوب في الحلقة والمضبوط مسبقا وعملية التحكم في السد ‎TE‏ بحيث (على سبيل المثال؛ زيادة أو تقليل مقاومة التدفق من خلال السد حسب الحاجة) يتم الحفاظ على الضغط المضبوط مسبقا في الحلقة ‎Xo‏ ‏وقد تم غلق السد ‎YE‏ لزيادة مقاومة التدفق؛ أو فتحه لتقليل مقاومة التدفق. هه وتم الحفاظ على الضغط المضبوط مسبقا عن طريق مقارنة الضغط المضبوط مسبقا بضغط الحلقة ‎annulus pressure‏ المقاس (مثل الضغط الذي تشعر به أي من المجسات ‎FATT‏ 460)؛ وانخفاض مقاومة التدفق من خلال السد ‎FE‏ إذا كان الضغط المقاس أكبر من الضغط المضبوط مسبقاء وزيادة مقاومة التدفق من خلال السد إذا كان الضغط المقاس أقل من الضغط المضبوط ‎٠١‏ وبالرغم من أنه يتم تكييف السد عادة من قبل وحدة تحكم نسبي ‎proportional integral‏ ‎(PID) derivative‏ (اعتمادا على مدخلات المعاملات إلى وحدة التحكم النسبي) إلا أنه يمكن تكييف السد بسهولة بالزيادة أو النقصان؛ أو يمكن أن يستغرق فترة طويلة من الوقت لإحراز تقدم من خلال عدد من الزيادات اللازمة لوضع السد حيث ينبغي وضعه للحفاظ على الضغط المطلوب في الحلقة. ‎Yo‏ وأحد أسباب هذا الوضع هو أن المعاملات المستخدمة في وحدة التحكم النسبي هي نفسها في جميع مراحل عملية الحفر واختيرت للاستخد ‎a‏ في ظروف حفر طبيعية وفي "حالة مستقرة” ولم تكن هذه المعاملات نفسها مثالية للاستخدام في الظروف المتغيرة ‎de pon‏ على سبيل المثال عندما يحدث تغيير مفاجئ في الضغط أو معدل التدفق. ‎Y.‏ ومع ذلك»؛ في مثال على الطريقة الموضحة أدناه؛ يمكن الاستجابة لمثتل هذه الظروف المتغيرة بسرعة أثناء الحفر عن طريق إضافة إزاحة إلى الضغط المضبوط مسبقا. وتؤدي إضافة إزاحة إلى الضغط المضبوط مسبقا إلى ضبط السد 4؟ بسرعة أكبر وفقاً للوضع المناسب للسيطرة على ظروف الحفر المتغيرة. وعند استعادة ظروف الحالة المستقرة نسبياء يمكن إزالة الإزاحة حتى يمكن لوحدة التحكم ‎UT‏ ‎Yo‏ ضبط ‎aul)‏ ¢¥ للحفاظ على الضغط المطلوب المضبوط مسبقا في البئثر. وبالإشارة الآن إلى الشكل 4؛ قد تم توضيح طريقة ‎٠٠١‏ للتحكم في الضغط في حفرة البثر في شكل رسم تخطيطي مبسط.

ويمكن استخدام الطريقة ‎٠٠١‏ مع النظام ‎٠١‏ المذكور أعلاه؛ أو استخدامها مع أنظمة ‎dg‏ خطوة أولية ‎٠١١7‏ للطريقة ١٠٠؛‏ يتم تحديد الضغط المطلوب المضبوط مسبقا. وفي النظام ١٠؛‏ فإن الضغط المضبوط مسبقا يتوافق مع الضغط في الحلقة ‎Yo‏ عند أو © بالقرب من فوهة ‎wellhead Ji)‏ ؛ 7. ويمكن قياس الضغط عند أي نقطة من منبع مقسم السد ‎YY choke manifold‏ ومع ذلك؛ ففي أمثلة أخرى يمكن أن يكون الضغط المضبوط مسبقا لموقع ‎HAT‏ بخلاف فوهة ‎XE)‏ ‏على سبيل المثال؛ يمكن أن يكون الضغط المضبوط مسبقا لموقع قاع البئثر (على سبيل ‎(JUL ٠‏ في قاعدة غلاف ‎J casing shoe‏ في تكوين ‎«sensitive formation laa‏ أو في الجزء السفلي من حفرة البثر ‎OY‏ الخ). وفي هذه الحالة؛ يمكن استخدام قياس الضغط الفعلي في السطح أو قاع البئر للمقارنة مع الضغط المضبوط مسبقا من قبل وحدة التحكم ‎AT‏ ‎Yo‏ وفي الخطوة ؛١٠٠؛‏ يتم قياس الضغط الفعلي للبثر. وكما نوقش أعلاه؛ فيمكن قياس الضغط في أي مكان في البئر. ‎eg‏ سبيل المثال؛ يمكن استخدام مجسات ضغط السطح ‎surface pressure sensors‏ 0ت ‎FA‏ 56 أو مجسات قاع ‎1٠١ downhole sensors ill‏ (أو مجسات تحت سطح البحر ‎subsea‏ ‎(sensors‏ لقياس الضغط. أ وفي الخطوة ‎٠٠١76‏ فإن الضغط الفعلي في البثر ينحرف عن الضغط المطلوب المضبوط وفي النظام ‎٠١‏ يتم إجراء المقارنة بين الضغوط الفعلية والمطلوبة في ‎al)‏ بواسطة وحدة التحكم 1 وفي عمليات الحفر ذات الحالة المستقرة نسبياء من المتوقع حدوث بعض الانحرافات بين ‎Yo‏ الضغط الفعلي والضغط المطلوب في البثرء وسوف يتم ضبط السد 4؟ آلياً من قبل وحدة التحكم 7 حسب الحاجة لتقليل (أو من الناحية المثالية؛ لمنع) هذا الانحراف.

ومع ذلك؛ عندما يحدث ‎a) ya)‏ كبير ¢ فإن الطريقة ‎Yeo‏ توفر 'تعزيز" إضافي لالضغط المضبوط مسبقا (في الاتجاه الذي يتعين فيه تغيير الضغط الفعلي من أجل التحرك نحو الضغط المطلوب)؛ بحيث تقوم وحدة التحكم 97 بضبط السد ‎YE‏ بسرعة أكبر وفقاً للموضع الذي يكون فيه الضغط الفعلي عند أو بالقرب من الضغط المطلوب. هه وفي الخطوة ‎٠0١8‏ يتم إضافة الإزاحة إلى الضغط المطلوب المضبوط مسبقاء إذا كان الفرق بين الضغط الفعلي والضغط المطلوب أكبر من الكم المحدد مسبقا. ‎als‏ اختيار الكم المحدد ‎[EY‏ بحيث ‎»٠‏ خلال عمليات الحفر ذات الحالة المستقرة نسبيا لا يتم إضافة إزاحة إلى الضغط المضبوط مسبقا. ويتم إضافة الإزاحة فقط إذا كان الفرق بين الفعلي والضغط المطلوب كبير بما فيه الكفاية. ‎dg Va‏ الخطوة ‎٠١١‏ تقوم وحدة التحكم ‎controller‏ 97 بضبط السد ‎FE‏ حسب الحاجة للتأثير على الضغط الفعلي نحو الضغط المضبوط مسبقا زائد الإزاحة المضافة في الخطوة ‎.٠٠8‏ ‏على سبيل المثال؛ إذا كان الضغط الفعلي أقل بما فيه الكفاية من الضغط المضبوط مسبقاء يمكن إضافة إزاحة إيجابية إلى الضغط المضبوط مسبقاء بحيث تقوم وحدة التحكم 936 بتشغيل _ السد ‎ATE‏ البداية لتقييد تدفق السائل ‎١8‏ من الحلقة ‎٠١‏ أكثر مما لو استخدم الضغط المضبوط مسبقا فقط من قبل وحدة التحكم للسيطرة على تشغيل السد. وعلى النقيض من ذلك؛ فإذا كان الضغط الفعلي أكبر بما فيه الكفاية من الضغط المضبوط ‎ETI‏ 1 فيمكن إضافة إزاحة سلبية إلى الضغط المضبوط مسبقا 1 بحيث تقوم وحدة التحكم 5 بتشغيل السد ‎YE‏ في البداية لتقييد تدفق السائل ‎VA‏ من الحلقة ‎٠١0‏ أكثر مما لو استخدم الضغط ‎٠‏ المضبوط مسبقا فقط من قبل وحدة التحكم للسيطرة على تشغيل السد. وفي الخطوة ‎VY‏ لم تعد تستخدم الإزاحة ‎Late‏ تستأنف عمليات الحفر | ‎driling‏ ‎operations‏ ذات الحالة المستقرة نسبيا. واذا لم يكن هناك انحراف كبير يتسبب في استخدام الإزاحة؛ فعندئذ تتم إزالة الإزاحة؛ حتى تقوم وحدة التحكم 97 مرة أخرى بتشغيل السد ؛؟ للحفاظ على الضغط الفعلي عند الضغط ‎Yo‏ المطلوب المضبوط مسبقا (بدون الإزاحة). وبالإشارة إلى الشكلين ‎ooo glo‏ فيتم توضيح مثال أكثر تفصيلا على الطريقة ‎٠٠١‏ في شكل رسم تخطيطي.

Claims (1)

1. اج \ — عناصر الحماية ‎-١‏ طريقة للتحكم في الضغط في حفرة البثر ‎wellbore‏ في عملية حفر البثر ‎well drilling‏ 07 تشمل: تحديد ضغط مطلوب مضبوط ‎Bus‏ في البثر ١ا©/0؛‏ واضافة إزاحة ‎offset‏ ‏إلى الضغط المضبوط مسبقا كاستجابة للضغط الفعلي في ‎actual well pressure jill‏ 0 المنحرف عن الضغط المضبوط مسبقا بكمية محددة مسبقاء وتكييف جهاز تحكم ‎flow control‏ 6 في التدفق وبالتالي التأثير على الضغط الفعلي في البثر ‎actual well pressure‏ باتجاه الضغط المضبوط مسبقا بالإضافة إلى الإزاحة ‎offset‏ ‎—Y‏ طريقة وفقاً لعنصر الحماية رقم ‎١‏ حيث ينتج الضغط المطلوب المضبوط مسبقا في البثر ‎Well pressure setpoint ٠‏ من نموذج هيدروليكي ‎hydraulics model‏ *- طريقة وفقاً لعنصر الحماية رقم ‎١‏ حيث تتم إضافة الإزاحة أيضا كاستجابة لمستوى محدد سلفا من التغير في التدفق ‎flow‏ ‎Vo‏ ؛- طريقة وفقاً لعنصر الحماية رقم ؟" حيث يشمل المستوى المحدد سلفا من التغير في التدفق انخفاض في التدفق ‎flow‏ من خلال جهاز التحكم في التدفق ‎flow control device‏ 0— طريقة وفقاً لعنصر الحماية رقم ‎١‏ حيث تشمل أيضا إزالة الإزاحة ‎offset‏ كاستجابة للضغط الفعلي في البثر ‎actual well pressure‏ المنحرف عن الضغط المطلوب المضبوط مسبقا في ‎٠‏ البثر ‎Well pressure setpoint‏ بكمية أقل من الكمية المحددة مسبقا. 7- طريقة وفقاً لعنصر الحماية رقم ‎١‏ حيث يشمل جهاز التحكم في التدفق ‎flow control‏ ‎device‏ سد يقيد تدفق السائل من حفرة البثر ‎wellbore‏ ‎Yo‏ 7- طريقة وفقاً لعنصر الحماية رقم ‎١‏ حيث تشمل أيضا التحكم في جهاز ‎Sail)‏ في التدفق ‎flow‏ ‎control device‏ ؛ وبالتالي التأثير على الضغط الفعلي في البثر ‎well pressure‏ 801081 نحو ا

   -؟١'-‏ الضغط المطلوب المضبوط مسبقا في ‎well pressure setpoint jill‏ بدون الإزاحة ‎offset‏ ؛ ‎cll,‏ قبل إضافة الإزاحة 011561. ‎—A‏ نظام ‎well system ji‏ يشمل: جهاز تحكم في التدفق ‎flow control device‏ يقيد التدفق © من حفرة البثر ‎wellbore‏ بنسب مختلفة ؛ ونظام تحكم ‎control system‏ يحدد الضغط المطلوب المضبوط مسبقا في البثر ‎well pressure setpoint‏ ؛ ومقارنة الضغط المطلوب المضبوط مسبقا في البثر ‎well pressure setpoint‏ مع الضغط الفعلي في ‎actual well jill‏ ‎٠+ 6‏ واضافة إزاحة ‎offset‏ إلى الضغط المطلوب المضبوط مسبقا في البثر ‎well‏ ‎pressure setpoint‏ كاستجابة لكمية محددة سلفا من الانحراف بين الضغط المطلوب المضبوط ‎٠‏ . مسبقا في البثر ‎10/6|١| pressure setpoint‏ والضغط الفعلي في البئثر ‎actual well pressure‏ ‎٠‏ حيث يقوم نظام التحكم ‎control system‏ بضبط جهاز التحكم في التدفق ‎flow control‏ 6 + وبالتالي يؤثر على الضغط الفعلي في البثر ‎actual well pressure‏ نحو الضغط المطلوب المضبوط مسبقا في ‎jill‏ زائد الإزاحة ‎offset‏ ‏0 4- نظام وفقاً لعنصر الحماية رقم ‎A‏ حيث يضم نظام التحكم ‎control system‏ نموذج هيدروليكي ‎hydraulics model‏ ؛ وحيث ينتج الضغط المطلوب المضبوط مسبقا في ‎well jill‏ ‎pressure setpoint‏ من نموذج هيدروليكي ‎hydraulics model‏ ‎-٠‏ نظام وفقاً لعنصر الحماية ‎A G8)‏ حيث يقوم نظام التحكم ‎control system‏ بإضافة الإزاحة ‎offset |‏ إلى الضغط المطلوب المضبوط مسبقا في البثر ‎well pressure setpoint‏ كاستجابة لمستوى محدد سلفا من التغير في التدفق. ‎-١١‏ نظام وفقاً لعنصر الحماية رقم ‎٠١‏ حيث يشمل المستوى المحدد سلفا من التغير في التدفق انخفاض في التدفق من خلال جهاز التحكم في التدفق ‎flow control device‏ ‎Yo‏ ‎EY‏

   ا" ‎Y‏ )= نظام وفقاً لعنصر الحماية رقم ‎A‏ حيث يقوم نظام التحكم ‎Ahk control system‏ الإزاحة ‎offset‏ كاستجابة للضغط الفعلي في البثر ‎actual well pressure‏ المنحرف عن الضغط المطلوب المضبوط ‎Brae‏ في البثر ‎well pressure setpoint‏ بكمية أقل من الكمية المحددة مسبقا. ‎lo}‏ flow control ‏نظام وفقاً لعنصر الحماية رقم حيث يشمل جهاز التحكم في التدفق‎ -١ .automatically adjustable choke ‏سد قابل الضبط آلياً‎ device ‏بالتحكم في‎ control system ‏حيث يقوم نظام التحكم‎ A ‏النظام وفقاً لعنصر الحماية رقم‎ = ¢ actual ‏على الضغط الفعلي‎ Lak ‏وبالتالي‎ « flow control device ‏جهاز التحكم في التدفق‎ ٠ well pressure ‏في البثر نحو الضغط المطلوب المضبوط مسبقا في البثر‎ well pressure ‏؛ عندما يكون الانحراف بين الضغط المطلوب المضبوط مسبقا‎ Offset ‏بدون الإزاحة‎ setpoint ‏بكمية‎ actual well pressure jill ‏|ا0/6 والضغط الفعلي في‎ pressure setpoint jill ‏في‎ ‏أقل من الكمية المحددة مسبقا.‎

   Vo well drilling ji ‏في عملية حفر‎ wellbore jul ‏طريقة للتحكم في الضغط في حفرة‎ - ‏وبالتالي التأثير‎ « flow control device ‏تشمل: تشغيل جهاز التحكم في التدفق‎ 007 ‏نحو الضغط المطلوب المضبوط مسبقا‎ actual well pressure ‏على الضغط الفعلي في البثر‎ ‏؛ ثم إضافة إزاحة إلى الضغط المطلوب المضبوط مسبقا‎ well pressure setpoint ull ‏في‎ actual well jill ‏كاستجابة للضغط الفعلي في‎ well pressure setpoint jill ‏في‎ ٠ well pressure ‏المنحرف عن الضغط المطلوب المضبوط مسبقا في البثر‎ 6 «flow control device ‏بكمية محدد مسبقا؛ وبعد ذلك ضبط جهاز التحكم في التدفق‎ 01 ‏نحو الضغط المطلوب‎ actual well pressure ‏وبالتالي التأثير على الضغط الفعلي في البثر‎ .011581 ‏زائد الإزاحة‎ well pressure setpoint jill ‏المضبوط مسبقا في‎

   Yo

   EY

   ‎A —‏ \ — 7- طريقة وفقاً لعنصر الحماية رقم ‎١١‏ حيث ينتج الضغط المطلوب المضبوط مسبقا في البثر ‎Well pressure setpoint‏ من نموذج هيدروليكي ‎hydraulics model‏ ‎-١١‏ طريقة وفقاً لعنصر الحماية رقم ‎١١‏ حيث يتم إضافة الإزاحة أيضا كاستجابة لمستوى محدد 0 سلفا من التغير في التدفق ‎flow‏

   ‎VA‏ — طريقة وفقاً لعنصر الحماية رقم ‎VV‏ حيث يشمل المستوى المحدد سلفا من التغير في التدفق انخفاض في التدفق من خلال جهاز التحكم في التدفق ‎flow control device‏

   ‎-١# ٠‏ طريقة وفقاً لعنصر الحماية رقم ‎١١‏ حيث تشمل أيضاء بعد إضافة الإزاحة ‎offset‏ إزالة الإزاحة ‎offset‏ كاستجابة للضغط الفعلي في البثر ‎actual well pressure‏ المنحرف عن الضغط المطلوب المضبوط مسبقا في البثر ‎well pressure setpoint‏ بكمية أقل من الكمية المحددة مسبقا.

   ‎flow control ‏حيث يشمل جهاز التحكم في التدفق‎ ١١ ‏طريقة وفقاً لعنصر الحماية رقم‎ -”١ V0 wellbore ‏يقيد تدفق السائل من حفرة البثر‎ choke ‏سد‎ device

   ‏ا en YA ae Dek H SN 8 2 ‏ص و :سيف إٍْ بم ا‎ H Kx J § (LE IY Of) WE N pd © ١ ‏يكرا الال‎ ‏ب 11 سا‎ of 0 ‏لس‎ ‎~~ erp : ‏ار‎ vy vi ‏آي‎ 40 ‏ان‎ ‏مر‎ LA ‏ال ل ب‎ x 9" ‏ما‎ ١ 8: | qo ‏مما‎ A vy =~ A ‏م 0 4 ححا‎ | 4: 98 : I ‏رو او اود كن ساس تيت‎ wa a poze / Lo X 1 7 id FE & SN ; ld HE DESEO ‏ا‎ j 2 \ = ‏ص‎ 7 PAR aq SA x AN ‏ا‎ 2 ? 1 ‏تق وج - للخل‎ ‏يب امح ات‎ \ E & Neg I v4 1 ‏سيق ال‎ 4 2 ‏ل‎ + ‏ا مص‎ gE ١ ‏شكل‎ ‏ررقن‎ ‎or % 3 A A [wt

   — Ad «=

   3

   ¥. ‏م‎ ‎TA ‏سيا ب‎ Jar ra AY ALYY ‏عم‎ HE d 7 1 Y AP wh : 0 be ER HR Xa a) BR 7 ‏أ لق ا ب‎ + J ‏سبلي‎ ١ ‏ال 7 1 1 ا‎ I AC a a EE : | FORE LAV LA I ‏ذا‎ py ‏با ا‎ ‏تهج سيا التق اسم لي‎ * ‏ا رقص‎ we Po ‏بسكا‎ AR > ‏إٍْ‎ ‎5 ‏ْم م الم‎ 3 SA NE vob A Wey EEE Fhe 0 1 1 1 ‏أت‎ ‎AEE LI 58 Bi No ‏4ه‎ a EN 3 IRAN ‏ما‎ ‎woe EH ‏فصق لل بهل‎ - ‏و لمجم‎ A 1 Ser a ve : Lh 1 ‏يش‎ ‎ew EB Tt 1 ay Eig oN = LG = g NTF Ll g ‏ب‎ ‏اكع‎ : : ‏أبخا‎ : fu ‏ا‎ vi Po ‏لا اوهل لي‎ oe AN { ‏لزلا‎ ‏شكل ؟‎ ‏ل ا‎

   _ Ad \ — 1 - ١ ْ ‏ض ; : : ض ا‎ 8% tt 1 ‏ا إٍْ‎ ْ, ‏ض‎ ‏ل ب مسمس‎ >“ ٍ ‏جز خا الي‎ EN ye = I 2 AR ‏امت‎ Pi 2A 1 ‏ل‎ ‎| ٠ ‏لجخا‎ ‎Es 3 ‏لا‎ ‎i ‎I ET Ee ‏ا ] ض‎ w i Ji >»

   ٠١١ \ ‏ذ‎ ‎ET ‎ET ‏ا‎ ‏شكل ؛‎ ‏ل ا‎

   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