Способ межскважинной томографии и системы, использующие участок обсадной трубы по меньшей мере с одним устройством передачи и приема данных

Способ межскважинной томографии и системы, использующие участок обсадной трубы по меньшей мере с одним устройством передачи и приема данных

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ССЫЛКИ НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

В настоящей заявке заявляется приоритет по предварительной заявке на патент US 61/987455, озаглавленной "Casing Coils For Interwell Tomography", и поданной 1 мая 2014 года, на имя Michael S. Bittar et al. Вышеупомянутая приоритетная заявка включена в данный документ в полном объеме посредством ссылки.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Компании, разрабатывающие месторождения нефти, ищут пути максимального увеличения прибыльности своих месторождений. Как правило, эта цель может быть сформулирована с точки зрения максимального извлечения углеводородов при условии определенных ограничений по затратам. Для улучшения извлечения углеводородов было разработано множество методов разработки месторождений. Например, многие компании используют технологии обводнения, нагнетания газа или флюида в нефтеносный пласт для вытеснения углеводородов и смещения их к эксплуатационной скважине. В качестве другого примера некоторые тяжелые углеводороды наиболее эффективно добываются с использованием технологии парового гравитационного дренажа, в которой пар используется для снижения вязкости углеводородов.

Такие методы извлечения создают фронт флюида между закачиваемым и перемещаемым флюидом. Положение фронта флюида является ключевым параметром для контроля и оптимизации этих методов извлечения, но его обычно трудно отслеживать из-за отсутствия практически осуществимых и достаточно эффективных методов и систем мониторинга. Там, где использование сейсмических исследований, мониторинга скважин и/или каротажных инструментов на кабеле неосуществимо, операторы могут быть вынуждены полагаться на компьютерное моделирование для оценки положения фронта флюида с соответствующими большими значениями неопределенности. Недостаточно эффективные операции, относящиеся к межскважинному пространству, межскважинному мониторингу и/или к управлению многоствольной добычей увеличивают вероятность преждевременного прорыва, когда одна часть фронта флюида достигает эксплуатационной скважины до того, как остальная часть фронта надлежащим образом вытеснила объем нефтеносного пласта. Такой преждевременный прорыв создает путь с малым сопротивлением для следования закачиваемого флюида и лишает энергии остальную часть системы, которую она требует для своего функционирования.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Соответственно, на графических материалах и в последующем описании раскрыт участок обсадной трубы по меньшей мере с одним устройством передачи и приема данных и связанные с ним способы и системы для направленного бурения, межскважинной томографии и/или управления многоствольной добычей. На графических материалах:

На фиг. 1 проиллюстрирована блок-схема, показывающая особенности типовой конфигурации участка обсадной трубы, иллюстрирующая по меньшей мере одно устройство передачи и приема данных.

На фиг. 2 проиллюстрировано схематическое изображение типовой системы, использующей участок обсадной трубы по меньшей мере с одним устройством передачи и приема данных.

На фиг. 3 проиллюстрировано схематическое изображение системы межскважинной томографии, использующей участок обсадной трубы с устройствами передачи и приема данных.

На фиг. 4А проиллюстрирован вид в разрезе, иллюстрирующий скважинный сценарий, включающий устройство передачи и приема данных с индуктивным адаптером.

На фиг. 4В проиллюстрирован вид в разрезе, иллюстрирующий скважинный сценарий, включающий устройство передачи и приема данных с адаптером на основе электрода.

На фиг. 4С и 4D проиллюстрированы виды в разрезе альтернативных конфигураций электродного соединения.

На фиг. 5 проиллюстрирована система направленного бурения, использующая участки обсадной трубы с устройствами передачи и приема данных.

На фиг. 6А проиллюстрирована система управления обсаженной многоствольной скважиной, использующая участок обсадной трубы с устройством передачи и приема данных.

На фиг. 6В проиллюстрирована система управления не обсаженной многоствольной скважиной, использующая участок обсадной трубы с устройством передачи и приема данных.

На фиг. 7А и 7В проиллюстрированы иллюстративные геометрические параметры инверсии.

На фиг. 7С проиллюстрирован многоствольный мониторинг фронта флюида.

На фиг. 8 проиллюстрирована типовая конфигурация многоствольной скважины.

На фиг. 9А проиллюстрирована блок-схема типового способа межскважинной томографии.

На фиг. 9В проиллюстрирована блок-схема типового способа направленного бурения.

На фиг. 9С проиллюстрирована блок-схема типового способа управления многоствольной скважиной.

Однако следует понимать, что конкретные варианты осуществления, приведенные на графических материалах и их подробное описание не ограничивают настоящее раскрытие. Напротив, они обеспечивают основу для выявления средним специалистом альтернативных форм, эквивалентов и модификаций, которые охватываются вместе одним или несколькими приведенными вариантами реализации настоящего изобретения в объеме прилагаемой формулы изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Описанное в данном документе является вариантами реализации изобретения участка обсадной трубы по меньшей мере с одним устройством передачи и приема данных. Термин «участок обсадной трубы» в настоящем описании относится к любой структуре (например, трубчатой), используемой для обсаживания любого участка ствола скважины, будь то главный ствол скважины или боковое ответвление. Участки обсадной трубы могут меняться в части материала, толщины, внутреннего диаметра, внешнего диаметра, наклона, и/или концевых соединителей и различных известных в промышленности типов участков обсадной трубы, таких как направляющая обсадная колонна, первая технологическая колонна, промежуточная обсадная колонна, эксплуатационная обсадная колонна, хвостовик и стыковочный хвостовик обсадной колонны. Участки обсадной трубы часто являются соединенными вместе для образования колонны обсадных труб, которая защищает целостность всего ствола скважины или по меньшей мере части ствола скважины. В то время как некоторые колонны обсадных труб проходят до поверхности земли, другие колонны обсадных труб (например, хвостовики) свисают с других колонн обсадных труб.

Термин «соединенный» в данном контексте обозначает прямое или непрямое соединение двух или нескольких компонентов. Помимо прочего, прямое или не прямое соединение по природе может быть механическим, электрическим, магнитным и/или химическим. Например, если первый компонент соединяется со вторым компонентом, то это соединение может быть прямым электрическим соединением, непрямым электрическим соединением через другие компоненты и прямым физическим соединением или не прямым физическим соединением через другие компоненты и соединения в различных вариантах реализации изобретения. Кроме того, следует принимать во внимание, что соединение двух компонентов может привести только к одному типу соединения (механическому, электрическому, магнитному или химическому) или к нескольким типам соединений (механическим, электрическим, магнитным и/или химическим).

В контексте данного документа термин "устройство передачи и приема данных" представляет собой по меньшей мере одну рамочную антенну снаружи обсадной трубы, находящеюся в связи с адаптером. Как вариант, блок управления может быть включен в каждое устройство передачи и приема данных или прикреплен к нему для поддержки различных операций, включая управляемую передачу, прием и/или хранение электромагнитных (ЭМ) сигналов или информации от датчиков. Таким образом, фраза "в связи с" может относиться к прямому соединению по меньшей мере между одной рамочной антенной и адаптером или к непрямому соединению (например, компоненты блока управления могут быть расположены по меньшей мере между одной рамочной антенной и адаптером). При непрямом соединении по меньшей мере между одной рамочной антенной и адаптером, передача энергии и/или связь по меньшей мере между одной рамочной антенной, компонентами блока управления и адаптером по желанию может быть немедленной или замедленной. Во время работы каждое устройство передачи и приема данных позволяет энергии или информации быть переданной (немедленно или в замедленном режиме) от внутренней части соответствующего участка обсадной трубы к его наружной части или наоборот.

Чтобы дать возможность выполнения скважинных операций, устройство передачи и приема данных постоянно или временно соединено с токопроводящим трактом, который проходит до поверхности земли. Например, токопроводящий тракт может соединяться с адаптером устройства передачи и приема данных на одном конце и с наземным интерфейсом на другом конце. В контексте данного документа термин "наземный интерфейс" соответствует одному или нескольким компонентам на поверхности земли, которые обеспечивают подачу электрической энергии и/или телеметрической информации для скважинных операций. Примеры компонентов наземного интерфейса включают один или несколько источников питания, схему передатчика, схему приемника, компоненты хранения данных, приемо-передающие устройства, аналого-цифровые преобразователи и цифро-аналоговые преобразователи. Наземный интерфейс может быть соединен с компьютерной системой или включать компьютерную систему, которая дает команды компонентам наземного интерфейса, устройствам передачи и приема данных и/или скважинным инструментам.

По меньшей мере в некоторых вариантах реализации изобретения адаптер для того или иного устройства передачи и приема данных представляет собой индуктивный адаптер, который связывается с катушкой токопроводящего тракта индуктивно в случае, если токопроводящий тракт проходит между внутренней частью обсадной трубы и поверхностью земли (т.е. до наземного интерфейса). В других вариантах реализации изобретения адаптер представляет собой адаптер на основе электрода, который соединяется с электродами токопроводящего тракта емкостно или гальванически в случае, если токопроводящий тракт проходит от внутренней части обсадной трубы до поверхности земли. В качестве примера один или несколько таких токопроводящих трактов могут размещаться внутри скважины путем крепления кабеля к внутренней трубе и спуска внутренней трубы до местоположения адаптера устройства передачи и приема данных или до положения рядом с ним. В другом варианте один или несколько таких токопроводящих трактов могут размещаться внутри скважины путем спуска инструмента обслуживания кабеля до местоположения адаптера устройства передачи и приема данных или до положения рядом с ним.

Для индуктивного соединения токопроводящий тракт содержит индуктивную катушку, которая, когда находится достаточно близко к индуктивному адаптеру устройства передачи и приема данных, дает возможность энергии или информации быть переданной между поверхностью земли и соответствующим устройством передачи и приема данных. Для соединения на основе электрода токопроводящий тракт содержит один или несколько электродов, которые, когда возникает гальванический или емкостный контакт между электродом (электродами) токопроводящего пути и адаптером на основе электрода устройства передачи и приема данных, дает возможность энергии или информации быть переданной между токопроводящим трактом и устройством передачи и приема данных. Такая связь между индуктивными катушками или электродами, соответствующими токопроводящему тракту и устройству передачи и приема данных при необходимости может быть измерена. Таким образом, следует принимать во внимание, что каждый участок обсадной трубы может содержать одно устройство передачи и приема данных или множество устройств передачи и приема данных. В дополнение к этому скважинная колонна обсадных труб может содержать множество участков обсадных труб, каждый из которых использует по меньшей мере одно устройство передачи и приема данных. Кроме того, токопроводящий путь может быть приспособлен для соединения с одним устройством передачи и приема данных или с множеством устройств передачи и приема данных. Кроме того, может быть использовано множество токопроводящих трактов, причем каждый токопроводящий тракт может быть постоянно установленным или подвижным. В случае подвижного токопроводящего тракта каждый токопроводящий тракт может поддерживать соединение с одним устройством передачи и приема данных одновременно или с совокупностью устройств передачи и приема данных одновременно. Каждое устройство передачи и приема данных, которое соединено с токопроводящим трактом, как описано в настоящем документе, независимо от того, является ли такое соединение временным или постоянным, может называться блоком или модулем передачи и приема данных. Другими словами, блок или модуль передачи и приема данных содержит участок обсадной трубы с устройством передачи и приема данных, а также компоненты внутреннего токопроводящего тракта, необходимые для передачи энергии или информации на поверхность земли или с нее.

Каждое устройство передачи и приема данных может также содержать другие особенности, включая блок управления с устройством накопления энергии, устройством хранения данных, внутренними датчиками, внешними датчиками и/или схемой управления. Такие особенности могут способствовать передаче или приему сигналов, когда несколько сигналов могут быть однозначно идентифицированы (например, с помощью адресации, мультиплексирования и/или схем модуляции). Кроме того, данные внутренних или внешних датчиков могут быть полезны для отслеживания свойств флюида и/или свойств окружающей среды (например, температуры, акустической активности, сейсмической активности и т.д.). Вместе с устройством накопления энергии, участок обсадной трубы по меньшей мере с одним устройством передачи и приема данных может выполнять передачу сигнала, прием сигнала, считывание данных сенсорными устройствами и операции хранения данных, даже в том случае, когда токопроводящий тракт на поверхность земли в настоящее время не доступен. Если токопроводящий тракт временно соединен с данным устройством передачи и приема данных, то хранящиеся данные, собранные во время непрерывных или периодических операций (например, такие операции могут выполняться перед, во время или после временного соединения с токопроводящим трактом) могут быть переданы на поверхность земли, и/или может быть заряжено устройство накопления энергии, чтобы дать возможность непрерывных или периодических операций даже после того, как токопроводящий путь больше не доступен.

Как описано в настоящем документе, участок обсадной трубы, использующий по меньшей мере одно устройство передачи и приема данных, может быть частью системы, используемой для выполнения операций направленного бурения, операций межскважинной томографии и/или операций управления многоствольной скважиной. На фиг. 1 проиллюстрирована блок-схема, иллюстрирующая особенности типовой конфигурации участка обсадной трубы 20, содержащего по меньшей мере одно устройство передачи и приема данных. Как проиллюстрировано, конфигурация участка обсадной трубы 20 содержит устройство передачи и приема данных по меньшей мере с одной рамочной антенной и по меньшей мере с одним внутренним адаптером. Варианты по меньшей мере одной внешней антенны включают наклонные антенны и многокомпонентные антенны. В то же время варианты по меньшей мере одного внутреннего адаптера включают индуктивный адаптер и адаптер на основе электрода. Адаптер на основе электрода может поддерживать емкостное соединение и/или гальваническое соединение. Если используется индуктивный адаптер, то соответствующая катушка может быть внутренней для участка обсадной трубы и изолированной от него. В другом варианте реализации изобретения индуктивный адаптер может представлять собой индуктивную катушку, которая охватывает наружную сторону участка обсадной трубы или внешнюю выточку участка обсадной трубы, причем участок обсадной трубы содержит не проводящие электрический ток окна, чтобы позволить электромагнитной энергии быть переданной от токопроводящего тракта внутрь участок обсадной трубы к индуктивному адаптеру. В некоторых вариантах реализации изобретения компоненты устройства передачи и приема данных могут быть установлены в выточке обсадной трубы и/или покрыты защитным материалом.

Другие особенности конфигурации участка обсадной трубы 20 содержат устройство накопления энергии, устройство хранения данных, датчики, блок управления и/или схему управления. В некоторых вариантах реализации изобретения при необходимости используются одна или более из этих других особенностей для облегчения передачи или приема сигналов в тех случаях, когда множественные сигналы могут быть однозначно определены (например, используя адресацию, мультиплексирование и/или схемы модуляции). Кроме того, данные внутренних или внешних датчиков могут быть полезны для отслеживания свойств флюида и/или свойств окружающей среды (например, температуры, акустической активности, сейсмической активности и т.д.). Вместе с устройством накопления энергии участок обсадной трубы по меньшей мере с одним устройством передачи и приема данных может выполнять передачу сигнала, прием сигнала, считывание данных сенсорными устройствами и операции хранения данных даже если токопроводящий тракт на поверхность земли в настоящее время не доступен. Если токопроводящий тракт временно соединен с данным устройством передачи и приема данных, то хранящиеся данные, собранные во время непрерывных или периодических операций (например, такие операции могут выполняться перед, во время или после временного соединения с токопроводящим трактом) могут быть переданы на поверхность земли и/или может быть заряжено устройство накопления энергии, чтобы дать возможность непрерывных или периодических операций даже после того, как токопроводящий путь больше недоступен. Типовое устройство накопления энергии содержит перезаряжаемую батарею. Типовое устройство для хранения информации содержит энергонезависимую память. Типовые датчики содержат датчики температуры, датчики давления, акустические датчики, сейсмические датчики и/или другие датчики. По меньшей мере в некоторых вариантах реализации изобретения используются оптические волокна для измерения параметров окружающей среды, таких как температура, давление или акустическая активность.

В свою очередь типовой блок управления может представлять собой процессор или другие программируемые логические схемы, которые могут выполнять хранящиеся команды. По желанию новые или обновленные команды могут быть выданы процессору или другим программируемым логическим схемам. Вместе с командами блок управления способен использовать схемы адресации, модуляции, демодуляции, мультиплексирования и/или демультиплексирования, чтобы дать возможность однозначной идентификации передаваемых или принимаемых сигналов. Такие сигналы могут передаваться между поверхностью земли и одним или несколькими устройствами приема и передачи данных, между различными устройствами приема и передачи данных и/или между одним или несколькими устройствами приема и передачи данных и внутрискважинным оборудованием (например, устройство управления притоком согласно настоящему описанию). Типовая схема управления содержит передатчики и приемники, которые способствуют операциям передачи сигнала и операциям приема сигнала.

По меньшей мере в некоторых вариантах реализации изобретения участок обсадной трубы с некоторыми или всеми особенностями конфигурации 20 используется вместе с колонной обсадных труб для выполнения таких операций, как операции межскважинной томографии, операции направленного бурения (регулирование), мониторинг или операции управления многоствольным устройством управления притоком (ICD) и/или других операций. На фиг. 2 проиллюстрировано схематическое изображение типовой системы 10, использующей участок обсадной трубы 21А с устройством передачи и приема данных 22. Как проиллюстрировано на фиг. 2, участок обсадной трубы 21А является частью колонны обсадных труб 11, размещенной в стволе скважины 12, который проходит через различные пласты пород 14А-14С. Скважина 12 может быть пробурена и обсажена с использованием известных технологий. В одном из вариантов реализации изобретения колонна обсадных труб 11 может содержать множество участков 21 обсадных труб, соединенных вместе, например, с использованием соединительных муфт 18. Возможны различные варианты реализации обсадной колонны, в которых число и/или характеристики участков 21 обсадных труб могут изменяться. Кроме того, способ, с помощью которого участки 21 обсадных труб соединяются вместе для формирования колонны обсадных труб 11, может меняться, как это известно в данной области техники. В то время как колонна обсадных труб 11 и участок обсадной трубы 21А проиллюстрированы в вертикальном положении на фиг. 2, следует принимать во внимание, что участки обсадной трубы, такие как участок 21А, могут иметь другую ориентацию. В дополнение к этому множество участков обсадных труб, каждый со своим собственным устройством передачи и приема данных 22, может быть использовано вместе с колонной обсадных труб, такой, как колонна обсадных труб 11. В таком случае размещение и/или ориентация различных участков обсадной трубы, имеющих устройство приема и передачи данных, может быть таким же или может отличаться.

В соответствии по меньшей мере с некоторыми вариантами реализации изобретения, устройство передачи и приема данных 22 участка обсадной трубы 21А содержит адаптер 24, рамочную антенну 26 и блок управления 28. Адаптер 24, например, представляет собой индуктивный адаптер или адаптер на основе электрода, который расположен внутри участка обсадной колонны 21А для обеспечения соединения с токопроводящим трактом 30, который проходит внутри колонны обсадных труб 11. Кроме того, токопроводящий тракт 30 может содержать адаптер токопроводящего тракта 32, который взаимодействует с адаптером 24. Устройство передачи и приема данных 22 участка обсадной колонны 21А и адаптер токопроводящего тракта 32 вместе могут рассматриваться как блок или модуль передачи и приема данных, который доступен временно или размещен постоянно.

Рамочная антенна 26 может быть использована для передачи сигналов 42 и/или для приема сигналов 44 от скважинного инструмента 52 в другом стволе скважины 50. Скважинный инструмент 52 может представлять собой другой участок обсадной трубы с устройством передачи и приема данных, устройством управления притоком, инструментом, спускаемым в скважину на тросе, зондом для каротажа во время бурения (LWD), компоновкой низа бурильной колонны или другим скважинным инструментом. Типовые операции (представленные в блоке операций 45), включающие использование рамочной антенны 26, передающей сигналы 42 на скважинный инструмент 52 и/или принимающей сигналы 44 от него, включают межскважинную томографию, направленное бурение и/или мониторинг или управление многоствольным устройством управления притоком. Для осуществления таких операций скважинный инструмент 52 может содержать антенну 54 и блок управления 56 (который может быть или не быть частью другого устройства передачи и приема данных). Кроме того, в некоторых вариантах реализации изобретения токопроводящий тракт 58 может быть предусмотрен дополнительно для возможности более прямой передачи энергии или информации между поверхностью земли и скважинным инструментом 52. В альтернативном варианте реализации изобретения скважинный инструмент 52 посылает сигналы 44 на устройство передачи и приема данных 22 или принимает сигналы 42 от него без наличия отдельного токопроводящего тракта 58. В таком случае энергия или информация между поверхностью земли и скважинным инструментом 52 передается с помощью устройства передачи и приема 22 и токопроводящего тракта 30. Кроме того, устройство передачи и приема 22 может выполнять задачу выбора или фильтрации информации, которая должна быть предоставлена на поверхность земли от скважинного инструмента 52 и/или выбора или фильтрации информации, которая должна быть предоставлена от поверхности земли к скважинному инструменту 52.

Блок управления 28 может содержать устройство накопления энергии, блок обработки данных, устройство для хранения информации, датчики, и/или схему управления. Функция блока управления 28 может отличаться для различных вариантов реализации изобретения. Кроме того, в некоторых вариантах реализации изобретения блок управления 28 может быть опущен. Типовые признаки, обеспечиваемые блоком управления, включают управление периодической или постоянной передачей сигналов 42 и/или управление периодическим или постоянным приемом сигналов 44. Кроме того блок управления 28 может использовать схемы адресации, мультиплексирования и/или модуляции, чтобы дать возможность однозначной идентификации сигналов 42 или 44 (примечание: может быть множество устройств передачи и приема данных 22 и/или множество скважинных инструментов 52 в пределах досягаемости сигналов друг друга). Такие схемы могут содержать схему передатчика, схему приемника, блок обработки данных и/или устройство для хранения информации с командами, выполняемыми блоком обработки данных. Кроме того, внутренние или внешние датчики могут отслеживать свойства флюида и/или свойства окружающей среды (например, температуру, акустическую активность, сейсмическую активность и т.д.). Вместе с устройством накопления энергии блок управления 28 может управлять передачей сигналов, приемом сигналов, считыванием данных сенсорными устройствами и операциями хранения данных даже в случае, когда токопроводящий тракт на поверхность земли в настоящее время не доступен. Если токопроводящий тракт временно соединен с устройством передачи и приема данных 22, то блок управления 28 может управлять процессом передачи хранящихся данных, собранных во время непрерывных или периодических операций (например, такие операции могут выполняться перед, во время или после временного соединения с токопроводящим трактом) на поверхность земли и/или может управлять зарядкой устройства накопления энергии. Типовое устройство накопления энергии содержит перезаряжаемую батарею. Типовое устройство хранения информации содержит энергонезависимую память. Типовые датчики содержат датчики температуры, датчики давления, акустические датчики, сейсмические датчики и/или другие датчики. По меньшей мере в некоторых вариантах реализации изобретения используются оптические волокна для измерения параметров окружающей среды, таких как температура, давление или акустическая активность.

На поверхности земли наземный интерфейс 59 обеспечивает энергию и/или телеметрию для скважинных операций, включая устройство приема и передачи 22. Типовые компоненты наземного интерфейса 59 содержат один или более источников энергии, схему передатчика, схему приемника, компоненты хранения данных, приемопередающие устройства, аналого-цифровые преобразователи и цифро-аналоговые преобразователи. Наземный интерфейс 59 может быть соединен с компьютерной системой или содержит компьютерную систему 60, которая дает команды компонентам наземного интерфейса, устройству передачи и приема данных 22 и/или скважинному инструменту 52. Кроме того, компьютерная система 60 может обрабатывать информацию, принятую от устройства передачи и приема данных 22 и/или скважинного инструмента 52. В различных сценариях реализации изобретения компьютерная система 60 может управлять работой устройства передачи и приема данных 22 и/или скважинного инструмента 52 и/или принимать измерения от них. Компьютерная система 60 может также отображать на дисплее соответствующую информацию и/или варианты управления для оператора. Взаимодействие компьютерной системы 60 с устройством передачи и приема данных 22 и/или скважинным инструментом 52 может быть автоматизированным и/или зависящим от введенной пользователем информации.

По меньшей мере в некоторых вариантах реализации изобретения компьютерная система 60 содержит блок обработки данных 62, который отображает на дисплее варианты сбора данных или управления и/или результаты выполняемого программного обеспечения или команд, полученных от местного или удаленного энергонезависимого машиночитаемого носителя данных 68. Компьютерная система 60 может также содержать устройство(а) для ввода данных 66 (например, клавиатуру, мышь, сенсорную панель и т.д.) и устройство(а) для вывода данных 64 (например, монитор, принтер и т.д.). Такие устройство(а) для ввода данных 66 и/или устройство(а) для вывода данных 64 обеспечивают пользовательский интерфейс, который дает возможность оператору взаимодействовать с компонентами устройства передачи и приема данных 22, скважинного инструмента 52 и/или программного обеспечения, выполняемого блоком обработки данных 62.

Для межскважинной томографии информация, передаваемая от компьютерной системы 60 на устройство передачи и приема данных 22 или на скважинный инструмент 52, может представлять собой команды или сигналы межскважинной томографии. Необходимо отметить, что информация, передаваемая от устройства передачи и приема данных 22 или скважинного инструмента 52 на компьютер 60, может представлять собой измерения межскважинной томографии или сигналы подтверждения приема. Для направленного бурения информация, передаваемая от компьютерной системы 60 на устройство передачи и приема данных 22 или скважинный инструмент 52, может представлять собой регулирование или команды бурения или сигналы. Необходимо отметить, что информация, передаваемая от устройства передачи и приема данных 22 или скважинного инструмента 52 на компьютерную систему 60, представляет собой регулирование или измерения направленного бурения или сигналы подтверждения приема. Для многоствольных операций мониторинга или управления информация, передаваемая от компьютерной системы 60 на устройство передачи и приема данных 22 или скважинный инструмент 52, может представлять собой команды для или опросы устройства управления притоком. Необходимо отметить, что информация, передаваемая от устройства передачи и приема данных 22 или скважинного инструмента 52 на компьютер 60, представляет собой измерения устройства управления притоком или сигналы подтверждения приема.

На фиг. 3 проиллюстрировано схематическое изображение системы межскважинной томографии. На фиг. 3 область межскважинной томографии представляет собой по меньшей мере некоторые из подземных областей или объем между нагнетательной скважиной 8 и добывающей скважиной 9. Примечание: следует принимать во внимание, что межскважинная томография может выполняться среди скважин того же самого типа или различных типов (наблюдательные скважины, эксплуатационные скважины, нагнетательные скважины) и что эксплуатационные скважины могут эксплуатироваться как нагнетательные скважины и наоборот. На фиг. 3 эксплуатационная скважина 8 содержит колонну обсадных труб 11В, имеющую участок обсадной трубы 21В с устройством передачи и приема данных 22В. Аналогично нагнетательная скважина 9 содержит колонну обсадных труб 11С, имеющую участок обсадной трубы 21С с устройством передачи и приема данных 22С. Колонны обсадных труб 11В и 11С размещены в стволах скважин 12В и 12С, которые проходят через различные пласты пород 14А-14С земли. По линии колонн обсадных труб 11В и 11С соответствующие перфорационные отверстия 19В и 19В позволяют осуществлять нагнетание флюида 48 через колонну обсадных труб 11С и добычу флюида 46 через колонну обсадных труб 11В.

При эксплуатации устройства передачи и приема данных 22В и 22С используются для сбора информации межскважинной томографии, которая в свою очередь может быть использована для характеризации по меньшей мере некоторых подземных областей или объемов между нагнетательной скважиной 8 и эксплуатационной скважиной 9 и/или для снижения количества случаев преждевременного прорыва (когда одна часть фронта флюида 49 достигает эксплуатационной скважины 9 до того, как остальная часть фронта 49 надлежащим образом вытеснила объем продуктивного пласта). Характерные особенности устройств передачи и приема данных 22В и 22С были ранее описаны для устройств передачи и приема данных 22 фиг. 2 и не будут повторяться.

На фиг. 3 два различных варианта токопроводящего тракта 30А и 30В вдоль внутренней части колонны обсадных труб 11В и 11С представлены с использованием видов в разрезе 70А и 70В. Внутренний по отношению к колонне обсадных труб 11В токопроводящий тракт 30А по меньшей мере отчасти представляет собой кабель 74, прикрепленный, (например, с использованием обойм 76) к внутренней трубе 72 (например, к эксплуатационной колонне), размещенной внутри колонны обсадных труб 11В. По меньшей мере в некоторых вариантах реализации изобретения кабель 74 и внутренняя труба 72 проходят между поверхностью земли и устройством передачи и приема данных 22В, причем адаптер 32 токопроводящего тракта дает возможность создания соединения между токопроводящим трактом 30А и адаптером 24 устройства передачи и приема данных 22В. Согласно настоящему описанию соединение может быть индуктивным или на основе электрода. Кроме того, кабель 74 может выходить из устья скважины 80 на поверхности земли и подключаться к наземному интерфейсу 84 для возможности передачи энергии или информации между поверхностью земли и устройством передачи и приема данных 22В.

Следует отметить, что токопроводящий тракт 30В внутри колонных обсадных труб 11С по меньшей мере частично представляет собой инструмент обслуживания кабеля 31, который спускается или поднимается внутри колонных обсадных труб 11С с использованием каротажного кабеля 92. В настоящем описании изобретения термин "кабель", если не предусмотрено иное определение, используется как относящийся к гибкому или жесткому кабелю, который может проводить электрический ток в изолированном проводе, который в свою очередь может быть армирован проволочной оплеткой или тонкой металлической трубой, имеющей незначительный предел прочности при сжатии для кабеля, который должен продвигаться на какое-либо значительное расстояние. В некоторых случаях жесткий кабель может быть достаточно жестким для продвижения инструмента по отклоненному от прямого направления, горизонтальному или идущему по восходящей линии стволу скважины. На практике жесткий кабель может принимать вид гибкого кабеля, обвязанного или иным образом прикрепленного к трубе, хотя возможны и другие варианты реализации.

По меньшей мере в некоторых вариантах реализации изобретения кабель 92 может проходить от узла намотки (не проиллюстрирован) и направляться направляющими 94А, 94В буровой вышки платформы 90 на поверхности земли. Кабель 92 может дальше продолжаться до наземного интерфейса (например, интерфейса 84 или компьютерной системы 60) для возможности передачи энергии или информации между поверхностью земли и устройством передачи и приема данных 22С. Если инструмент обслуживания кабеля 31 находится в местоположении устройства передачи и приема данных 22С или в положении около него, адаптер 32 токопроводящего тракта, снабженный инструментом обслуживания кабеля 31 дает возможность соединения между токопроводящим трактом 30В и адаптером 24 устройства передачи и приема данных 22С. Согласно настоящему описанию соединение может быть индуктивным или на основе электрода.

Хотя фиг. 3 иллюстрирует вертикальные скважины, принципы межскважинной томографии, описанные в настоящем документе, также применяются к горизонтальным и отклоненным скважинам. Они могут применяться в тех случаях, когда нагнетаемый флюид не выступает в качестве рабочей жидкости. Например, при проведении операций парового гравитационного дренажа в нагнетательной скважине циркулирует пар и нагнетается в окружающий пласт месторождения. Так как энергия из пара снижает вязкость тяжелой нефти в пласте, эта тяжелая нефть (и конденсат пара) медленно продвигается вниз под действием силы тяжести к пробуренной параллельно эксплуатационной скважине и на 5-20 футов (1