Скважинная измерительная система - заявка 2017101209 на патент на изобретение в РФ

1. Скважинная измерительная система (100) для измерения давления скважинной текучей среды в скважине (2), содержащая:
- скважинную трубчатую конструкцию (3), имеющую внутреннюю часть (30) и расположенную в стволе (4) скважины, имеющем стенку (5) и затрубное пространство (6), образованное между скважинной трубчатой конструкцией и стенкой ствола скважины;
- измерительный блок (7), имеющий датчик (8) давления блока и расположенный в контакте со скважинной трубчатой конструкцией, причем датчик давления блока выполнен с возможностью измерения давления текучей среды во внутренней части скважинной трубчатой конструкции и/или в затрубном пространстве, при этом измерительный блок дополнительно содержит источник (9) питания и модуль (10) связи; и
- скважинный инструмент (11), содержащий источник (12) питания и модуль (14) связи для обмена данными с измерительным блоком;
причем скважинный инструмент дополнительно содержит датчик (15) давления инструмента, выполненный с возможностью измерения давления текучей среды внутри скважинной трубчатой конструкции по существу напротив датчика давления блока для сравнения с давлением, измеренным датчиком давления блока.
2. Скважинная измерительная система по п. 1, в которой датчик давления блока в измерительном блоке выполнен с возможностью измерения давления текучей среды внутри скважинной трубчатой конструкции, а датчик давления инструмента выполнен с возможностью измерения давления текучей среды внутри скважинной трубчатой конструкции напротив датчика давления блока, чтобы обеспечить калибровку измерений давления от датчика давления блока, путем сравнения давления, измеренного датчиком давления блока, с давлением, измеренным датчиком давления инструмента.
3. Скважинная измерительная система по п. 1, в которой измерительный блок содержит второй датчик (16) давления блока, выполненный с возможностью измерения давления текучей среды в затрубном пространстве.
4. Скважинная измерительная система по любому из пп. 1-3, в которой скважинный инструмент содержит модуль (17) хранения.
5. Скважинная измерительная система по любому из пп. 1-4, дополнительно содержащая впускной клапан (18), расположенный в скважинной трубчатой конструкции.
6. Скважинная измерительная система по п. 5, в которой при открытом впускном клапане, датчик давления блока в измерительном блоке выполнен с возможностью измерения давления текучей среды в затрубном пространстве, а датчик давления инструмента выполнен с возможностью измерения давления текучей среды внутри скважинной трубчатой конструкции напротив датчика давления блока после того, как обеспечено равенство давлений между затрубным пространством и внутренней частью скважинной трубчатой конструкции, чтобы обеспечить калибровку измерений давления от датчика давления блока, путем сравнения давлений, измеренных датчиком давления блока, с давлением, измеренным датчиком давления инструмента.
7. Скважинная измерительная система по любому из пп. 1-6, причем система дополнительно содержит первый затрубный барьер (41) и второй затрубный барьер (42), и каждый затрубный барьер содержит:
- трубчатую часть (43), выполненную с возможностью установки в качестве части скважинной трубчатой конструкции, при этом трубчатая часть имеет наружную поверхность (44);
- разжимную металлическую муфту (45), окружающую трубчатую часть и имеющую внутреннюю поверхность (46) муфты, обращенную к трубчатой части, и наружную поверхность (47) муфты, обращенную к стенке ствола скважины, причем каждый конец (48) разжимной металлической муфты соединен с трубчатой частью; и
- кольцевое пространство (49) между внутренней поверхностью разжимной металлической муфты и трубчатой частью;
причем первый затрубный барьер и второй затрубный барьер выполнены с возможностью изоляции, в разжатом состоянии, продуктивной зоны (101); и
впускной клапан расположен напротив продуктивной зоны и имеет открытое и закрытое положение для управления притоком текучей среды из продуктивной зоны в скважинную трубчатую конструкцию.
8. Скважинная измерительная система по п. 1, причем система содержит первый затрубный барьер (41), второй затрубный барьер (42) и третий затрубный барьер (73), и каждый затрубный барьер содержит:
- трубчатую часть, выполненную с возможностью установки в качестве части скважинной трубчатой конструкции, при этом трубчатая часть имеет наружную поверхность;
- разжимную металлическую муфту, окружающую трубчатую часть и имеющую внутреннюю поверхность муфты, обращенную к трубчатой части, и наружную поверхность муфты, обращенную к стенке ствола скважины, причем каждый конец разжимной металлической муфты соединен с трубчатой частью; и
- кольцевое пространство между внутренней поверхностью разжимной металлической муфты и трубчатой частью;
причем первый затрубный барьер выполнен с возможностью изоляции, в разжатом состоянии, зоны между первым затрубным пространством (75) и вторым затрубным пространством (76), и в скважинной трубчатой конструкции напротив второго затрубного пространства расположен первый впускной клапан (18, 18А), имеющий открытое и закрытое положение, при этом у первого впускного клапана расположен измерительный блок, являющийся первым измерительным блоком (7, 7А);
причем второй затрубный барьер выполнен с возможностью изоляции, в разжатом состоянии, зоны между вторым затрубным пространством и третьим затрубным пространством (77), и в скважинной трубчатой конструкции напротив третьего затрубного пространства расположен второй впускной клапан (18, 18В), имеющий открытое и закрытое положение, при этом у второго впускного клапана расположен второй измерительный блок;
причем третий затрубный барьер выполнен с возможностью изоляции, в разжатом состоянии, зоны между третьим затрубным пространством и четвертым затрубным пространством (78);
причем скважинный инструмент выполнен с возможностью его расположения напротив первого измерительного блока для обмена данными с первым измерительным блоком и для измерения давления текучей среды внутри скважинной трубчатой конструкции по существу напротив первого измерительного блока, и последующего его расположения напротив второго измерительного блока для обмена данными со вторым измерительным блоком и для измерения давления текучей среды внутри скважинной трубчатой конструкции по существу напротив второго измерительного блока, для обеспечения сравнения давлений, измеренных измерительным блоком и вторым измерительным блоком, с давлениями, измеренными датчиком давления инструмента.
9. Скважинная измерительная система по любому из пп. 1-8, в которой модуль связи выполнен с возможностью передачи данных, полученных от измерительного блока и/или от датчика давления инструмента, центральному запоминающему устройству, имеющему базу (110) данных, с обеспечением возможности хранения упомянутых данных в упомянутой базе данных, и, таким образом, обеспечением возможности оценки и использования упомянутых данных для отслеживания разработки скважины в различных затрубных пространствах и зонах, и возможности сравнения упомянутых данных с фактической добычей углеводородсодержащей текучей среды из скважины, чтобы обеспечить возможность использования упомянутых данных для оптимизации добычи из этой скважины или из других скважин.
10. Способ измерения для измерения давления скважинной текучей среды в скважине (2) посредством скважинной измерительной системы (100) по любому из пп. 1-9, содержащий следующие этапы:
- измеряют давление текучей среды во внутренней части скважинной трубчатой конструкции (3) и/или в затрубном пространстве (6) посредством измерительного блока (7);
- размещают скважинный инструмент таким образом, чтобы датчик давления инструмента был расположен по существу напротив измерительного блока;
- передают измеренное давление от измерительного блока к скважинному инструменту;
- измеряют давление текучей среды внутри скважинной трубчатой конструкции по существу напротив измерительного блока посредством датчика давления инструмента; и
- сравнивают давление, измеренное измерительным блоком, с давлением, измеренным датчиком давления инструмента.
11. Способ калибровки для калибровки измерения давления текучей среды внутри скважинной трубчатой конструкции (3), осуществляемый посредством скважинной измерительной системы (100) по любому из пп. 1-9, и содержащий следующие этапы:
- калибруют датчик (15) давления инструмента;
- вводят скважинный инструмент в скважинную трубчатую конструкцию;
- размещают скважинный инструмент (11) по существу напротив измерительного блока (7);
- измеряют давление текучей среды во внутренней части скважинной трубчатой конструкции посредством датчика (8) давления блока;
- измеряют давление текучей среды внутри скважинной трубчатой конструкции напротив измерительного блока посредством датчика давления инструмента; и
- калибруют измерения давления от датчика давления блока путем сравнения давлений, измеренных датчиком давления блока, с давлением, измеренным датчиком давления инструмента.
12. Способ калибровки для калибровки измерения давления текучей среды в затрубном пространстве (6) снаружи скважинной трубчатой конструкции (3), содержащей впускной клапан (18), имеющий открытое и закрытое положение, осуществляемый посредством скважинной измерительной системы (100) по любому из пп. 1-9 и содержащий следующие этапы:
- калибруют датчик (15) давления инструмента;
- вводят скважинный инструмент (11) в скважинную трубчатую конструкцию;
- обеспечивают открытое положение впускного клапана;
- останавливают добычу углеводородсодержащей текучей среды с обеспечением равенства давлений между затрубным пространством и внутренней частью скважинной трубчатой конструкции;
- размещают скважинный инструмент по существу напротив измерительного блока (7);
- измеряют давление текучей среды в затрубном пространстве посредством датчика (8) давления блока;
- измеряют давление текучей среды внутри скважинной трубчатой конструкции напротив измерительного блока посредством датчика давления инструмента; и
- калибруют измерения давления от датчика давления блока путем сравнения давлений, измеренных датчиком давления блока, с давлением, измеренным датчиком давления инструмента.
13. Способ калибровки для калибровки измерения давления текучей среды в затрубном пространстве (6) снаружи скважинной трубчатой конструкции (3) и измерения давления текучей среды внутри скважинной трубчатой конструкции, которая содержит впускной клапан (18), имеющий открытое и закрытое положение, осуществляемый посредством скважинной измерительной системы (100) по любому из пп. 1-9 и содержащий следующие этапы:
- калибруют датчик (15) давления инструмента;
- вводят скважинный инструмент (11) в скважинную трубчатую конструкцию;
- обеспечивают открытое положение впускного клапана;
- останавливают добычу углеводородсодержащей текучей среды с обеспечением равенства давлений между затрубным пространством и внутренней частью скважинной трубчатой конструкции;
- измеряют давление текучей среды в затрубном пространстве посредством датчика (8) давления блока в измерительном блоке (7);
- измеряют давление текучей среды внутри скважинной трубчатой конструкции посредством второго датчика (16) давления блока в измерительном блоке;
- размещают скважинный инструмент по существу напротив измерительного блока;
- измеряют давление текучей среды внутри скважинной трубчатой конструкции напротив измерительного блока посредством датчика давления инструмента; и
- калибруют измерения давления от датчика давления блока и второго датчика давления блока, путем сравнения давлений, измеренных датчиками давления блока, с давлением, измеренным датчиком давления инструмента.
14. Способ проверки изоляции для проверки затрубного барьера (41), обеспечивающего изоляцию зоны между первым затрубным пространством (75) и вторым затрубным пространством (76), причем напротив первого затрубного пространства расположен первый впускной клапан (18А), а напротив второго затрубного пространства расположен второй впускной клапан (18В), при этом способ проверки изоляции содержит следующие этапы:
- выполняют калибровку измерений давления путем осуществления способа калибровки по любому из пп. 11-13;
- обеспечивают закрытое положение второго впускного клапана;
- обеспечивают открытое положение первого впускного клапана;
- создают перепад давления между первым затрубным пространством и вторым затрубным пространством;
- измеряют давление текучей среды в первом затрубном пространстве;
- измеряют давление текучей среды во втором затрубном пространстве; и
- выполняют проверку изоляции для затрубного барьера путем сравнения давления текучей среды в первом затрубном пространстве с давлением текучей среды во втором затрубном пространстве.
15. Способ проверки изоляции по п. 14, в котором между вторым затрубным пространством и третьим затрубным пространством расположен второй затрубный барьер, и напротив третьего затрубного пространства расположен третий впускной клапан, причем способ проверки изоляции дополнительно содержит следующие этапы:
- обеспечивают открытое положение третьего клапана перед созданием перепада давления, причем на этапе создания перепада давления дополнительно создают перепад давления между вторым затрубным пространством и третьим затрубным пространством;
- измеряют давление текучей среды в третьем затрубном пространстве; и
- выполняют проверку изоляции для второго затрубного барьера путем сравнения давления текучей среды во втором затрубном пространстве с давлением текучей среды в третьем затрубном пространстве.
Наверх