Способ и устройство
Иллюстрации
Показать всеРаскрыт способ приведения в действие, по меньшей мере, одного из множества скважинных инструментов, соединенных, по меньшей мере, с одной линией гидравлической текучей среды. Способ включает в себя этапы: а) обеспечение каждого из скважинных инструментов блоком управления, содержащим таймер, и клапаном, который функционирует при помощи блока управления, причем блок управления выполнен с возможностью открывать клапан в начале окна времени, заданного таймером, причем таймер выполнен таким образом, что он осуществляет привязку последующего окна времени к известному моменту времени (T=0) так, что: i) блок управления выполнен с возможностью позволять сообщение по текучей среде гидравлической текучей среды, по меньшей мере, между одной линией гидравлической текучей среды через открытый клапан, так что он является связанным со скважинным инструментом в течение этого окна времени; и ii) причем блок управления дополнительно выполнен с возможностью закрывать клапан в конце окна времени, заданного таймером, таким образом, чтобы блок управления предотвращает протекание гидравлической текучей среды через закрытый клапан и гидравлической текучей среде будет запрещено воздействие на соответствующий скважинный инструмент во всё время за пределами окна времени, и б) управление давлением, по меньшей мере, в одной линии гидравлической текучей среды, по меньшей мере, в течение достаточного периода времени, необходимого, по меньшей мере, для приведения в действие указанного скважинного инструмента, при котором указанный достаточный период времени совпадает, по меньшей мере, частично с указанным окном времени так, что скважинный инструмент обеспечивает возможность быть приведенным в действие во время окна времени, и скважинный инструмент будет во всё время за пределами окна времени, и ограниченным в приведении в действие за пределами окна времени. Также раскрыты блок управления для эксплуатации одного или более чем одного из множества скважинных инструментов и система скважинных инструментов. Технический результат заключается в повышении эффективности управления одним или несколькими скважинными инструментами. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 8 ил.
Реферат
Раскрыты способ и блок управления для устройства таймера и устройство таймера для приведения в действие одного или более чем одного из множества скважинных инструментов, соединенных с двумя линиями поставки гидравлической текучей среды и система скважинных инструментов, а в других аспектах также раскрыт способ регулирования потока, в особенности, в стволе нефтяных и газовых скважин, и который, предпочтительно, но не исключительно, можно эксплуатировать или приводить в действие выбранный инструмент в течение периода времени, который упоминается в данном документе как окно возможностей.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В последние годы для операторов нефтяных и газовых скважин становится все более и более важным иметь возможность управлять, в реальном времени, одним или более из множества скважинных инструментов, предусмотренными в заканчивании скважины, в таком как насосно-компрессорной колонне. Например, оператор может пожелать иметь возможность управлять одной или более скользящими муфтами, которые предусмотрены в заканчивании и которые связаны с определенной частью продуктивной зоны коллектора, так как оператор может пожелать открыть или закрыть скользящую муфту в конкретный момент времени для того, чтобы иметь возможность регулировать поток из этого участка коллектора (например, если этот конкретный участок коллектора начинает производить значительное количество воды вместо нефти или газа), или иметь возможность регулировать поток из заканчивания в этом участке коллектора, если, например, проводится процесс обратного закачивания воды.
В продолжающимся стремлении добычи углеводородов это означает, что новые скважины, скорее всего, будут более сложными с точки зрения структуры их пласта, многие из таких скважин имеют ряд различных продуктивных зон, и было бы очень выгодно, чтобы оператор скважины имел возможность регулировать в реальном времени поток, втекающий или вытекающий из каждой отдельной продуктивной зоны. Вполне возможно, что есть пять или даже десять или более различных продуктивных зон, в которых нужно было бы управлять, например, скользящей муфтой или другим подходящим скважинным инструментом для каждой продуктивной зоны.
Целью настоящего изобретения является предложить альтернативу и возможно более выгодную систему управления, и способ управления одним или несколькими скважинными инструментами.
Решения GB 2470286A и WO 01/61144A1 являются предшествующим уровнем техники.
В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предлагается способ приведения в действие, по меньшей мере, одного из множества скважинных инструментов, соединенных, по меньшей мере, с одной линией для гидравлической текучей среды, причем способ содержит этапы: -
1. Способ приведения в действие, по меньшей мере, одного из множества скважинных инструментов, соединенных, по меньшей мере, с одной линией гидравлической текучей среды, причем способ содержит этапы:
а) обеспечение каждого из скважинных инструментов блоком управления содержащим таймер и клапаном, который функционирует при помощи блока управления, причем блок управления выполнен с возможностью открывать клапан в начале окна времени, заданным таймером, причем таймер выполнен таким образом, что он осуществляет привязку последующего окна времени к известному моменту времени(T=0) так, что
i) блоком управления выполнен с возможностью позволять сообщение по текучей среде гидравлической текучей среды, по меньшей мере, между одной линией гидравлической текучей среды через открытый клапан, так что он является связанным со скважинным инструментом в течение этого окна времени; и
ii) причем блок управления дополнительно выполнен с возможностью закрывать клапан в конце окна времени, заданным таймером, таким образом, чтобы блок управления предотвращает протекание гидравлической текучей среде через закрытый клапан и, гидравлической текучей среде будет запрещено воздействие на соответствующий скважинный инструмент во всё время за пределами окна времени, и
б) управление давлением, по меньшей мере, в одной линии гидравлической текучей среды, по меньшей мере, в течение достаточного периода времени, необходимого, по меньшей мере, для приведения в действие, указанного скважинного инструмента, при котором, указанный достаточный период времени совпадает, по меньшей мере, частично с указанным окном времени так, что скважинный инструмент обеспечивает возможность быть приведенным в действие во время окна времени, и скважинный инструмент будет во всё время за пределами окна времени, и ограниченным в приведение в действие за пределами окна времени.
В соответствии с вторым аспектом настоящего изобретения предлагается система скважинного инструмента, содержащая: -
два или более скважинных инструментов;
по меньшей мере, одну линию для гидравлической текучей среды, причем каждый из двух или более скважинных инструментов соединен, по меньшей мере, с одной линией для гидравлической текучей среды; и
по меньшей мере, один блок управления, в соответствии с третьим аспектом изобретения;
указанный таймер, позволяющий гидравлической текучей среде взаимодействовать с соответствующим скважинным инструментом.
Обычно способ дополнительно содержит регулирования скважинного потока в стволе скважины, причем способ содержащий этапы: -
а) установка множества скважинных инструментов для регулирования потока, каждый скважинный инструмент регулирования потока соединен, по меньшей мере, с одной линией для гидравлической текучей среды и каждый скважинный инструмент регулирования потока способен регулировать поток в скважине из одного или более чем одного из выбранных: -
1) насосно-компрессорной трубы (НКТ) заканчивания, по меньшей мере, в одной части скважинного коллектора;
2) по меньшей мере, одной части скважинного коллектора в НКТ заканчивания;
3) между верхней и нижней секцией заканчивания/НКТ; и
4) между верхней и нижней секцией кольцевого пространства, расположенного между заканчиванием/НКТ и внутренней поверхностью ствола скважины;
б) обеспечение каждого из скважинных инструментов регулирования блоком управления; и
с) подача гидравлической текучей среды через линию для гидравлической текучей среды в инструмент регулирования потока в скважине, по меньшей мере, в течение достаточного периода времени, необходимого, по меньшей мере, для приведения в действие, указанного инструмента регулирования потока в скважине, в котором указанный достаточный период времени совпадает, по меньшей мере, частично с указанным окном времени.
Согласно третьему аспекту настоящего изобретения предлагается блок управления для эксплуатации одного или более чем одного из множества скважинных инструментов, соединенных, по меньшей мере, с одной линией для гидравлической текучей среды, причем блок управления, содержащий: -
Блок управления для эксплуатации одного или более чем одного из множества скважинных инструментов, соединенных, по меньшей мере, с одной линией гидравлической текучей среды, причем блок управления, содержит: -
таймер, связанный с каждым одним или несколькими скважинными инструментами,
клапан, который функционирует при помощи блока управления, причем блок управления выполнен с возможностью открывать клапан в начале окна времени, заданным таймером, причем блок управления обеспечивает возможность гидравлической текучей среде взаимодействовать с соответствующим скважинным инструментом, если она подается, по меньшей мере, через одну линию гидравлической текучей среды через открытый клапан в течение окна времени, когда клапан открыт, и
причем блок управления дополнительно выполнен с возможностью закрывать клапан в конце окна времени, заданным таймером, таким образом, чтобы блок управления предотвращает протекание гидравлической текучей среде через закрытый клапан и, гидравлической текучей среде будет запрещено воздействие на соответствующий скважинный инструмент во всё время за пределами окна времени.
Предпочтительно, чтобы таймер позволял гидравлической текучей среде действовать на соответствующий скважинный инструмент, если она доставляется, по меньшей мере, через одну линию для гидравлической текучей среды.
Предпочтительно, чтобы указанное окно времени представляло собой заранее заданное окно времени.
В одном варианте осуществления регулирование давления, по меньшей мере, в одной линии для гидравлической текучей среды может включать в себя разрешения поддержания текучей среды при постоянном давлении в одной из указанных линий для гидравлической текучей среды, которая уравновешена другой указанной линией для гидравлической текучей среды и приведение в действие происходит за счет уменьшения или падения давления в одной или указанной другой из указанных линий для гидравлической текучей среды.
Предпочтительно, чтобы таймер был выполнен таким образом, чтобы он осуществлял привязку последующего окна времени к известному моменту времени.
Предпочтительно, чтобы указанная гидравлическая текучая среда сжималась, и давление указанной гидравлической текучей среды увеличивалось в линии для гидравлической текучей среды, по меньшей мере, до давления срабатывания в течение достаточного периода времени, необходимого для активации скважинного инструмента для приведения его в действие.
Предпочтительно, чтобы давление срабатывания являлось заранее заданным давлением срабатывания.
В некоторых случаях, таймер снабжается энергией от источника электроэнергии, который, представляет собой, предпочтительно, источник питания и является, по меньшей мере, одним из: -
расположенным в скважине с таймером;
электрически соединенным с таймером; и/или
находящимся в непосредственной близости к таймеру.
Как правило, блок управления содержит программируемый логический блок и является предварительно запрограммированным, чтобы хранить данные, отражающие указанное окно времени для соответствующего скважинного инструмента.
Как правило, таймер инициируется заранее заданным событием, примененным к указанной, по меньшей мере, одной линии для гидравлической текучей среды.
Предпочтительно, чтобы заранее заданное событие представляло собой изменение давления указанной гидравлической текучей среды в указанной линии для гидравлической текучей среды.
В некоторых случаях, изменение давления включает в себя увеличение давления указанной гидравлической текучей среды в указанной линии для гидравлической текучей среды, по меньшей мере, до заранее заданного начального давления схватывания в течение периода времени.
В некоторых случаях, таймер запускается путем уменьшения давления указанной гидравлической текучей среды в указанной линии для гидравлической текучей среды, по меньшей мере, до заранее заданного минимального давления.
В некоторых случаях, таймер запускается путем уменьшения давления указанной гидравлической текучей среды в указанной линии для гидравлической текучей среды, по меньшей мере, до минимального порогового давления, когда время, при котором давление является указанным минимальным порогом давления, не обязательно имеет значение.
В некоторых случаях, таймер инициируется заранее заданной скоростью изменения давления указанной гидравлической текучей среды в указанной линии для гидравлической текучей среды.
В некоторых случаях, таймер инициируется и снабжается энергией от указанной гидравлической текучей среды, доставляемой через указанную линию для гидравлической текучей среды.
Как правило, таймер не требует какого-либо бортового или скважинного источника электроэнергии.
В некоторых случаях, таймер содержит механизм синхронизации с силовым приводом, который может быть инициирован указанной гидравлической текучей средой, подаваемой через указанную линию для гидравлической текучей среды, действующей на подвижный элемент, соединенный с механизмом накопления энергии.
В некоторых случаях, механизм синхронизации с силовым приводом может быть заведен посредством указанной гидравлической текучей среды, подаваемой через указанную линию для гидравлической текучей среды, действующей на подвижный элемент, соединенный с механизмом накопления энергии.
Как правило, механизм синхронизации с силовым приводом дополнительно содержит управляемый механизм высвобождения энергии, который работает с известной скоростью, тем самым обеспечивая таймер.
В некоторых случаях, механизм синхронизации с силовым приводом приспособлен, чтобы открыть канал для приведения выбранного скважинного инструмента в жидкостное сообщение с нагнетаемой гидравлической текучей средой, расположенной в указанной гидравлической линии в момент времени, совпадающий с указанным окном времени для этого указанного скважинного инструмента.
В некоторых случаях, механизм синхронизации с силовым приводом включает в себя жидкостные часы, выполненные таким образом, чтобы сначала накапливать текучую среду, а затем высвободить текучую среду с заранее заданной скоростью.
Как правило, этап а) организуется на поверхности перед спуском скважинных инструментов в ствол скважины и этап б) осуществляется через некоторое время после опускания скважинных инструментов и расположения их на глубине в стволе скважины.
Предпочтительно, чтобы каждый из скважинных инструментов был снабжен соответствующим блоком управления.
В некоторых случаях, два или более скважинных инструментов соединены с одинарным блоком управления, который способен индивидуально управлять каждым соответствующим скважинным инструментом, соединенным с ним.
В некоторых случаях, система управления дополнительно содержит устройство контроля давления для регулирования давления в указанной линии для гидравлической текучей среды.
В некоторых случаях, существует две гидравлические линии и каждый из скважинных инструментов соединен с каждой из двух гидравлических линий.
Предпочтительно, по меньшей мере, два из множества скважинных инструментов каждый из которых содержит таймеры организованные так, чтобы позволить сообщение текучей среды с соответствующим инструментом в течение другого окна времени.
Предпочтительно, чтобы каждый скважинный инструмент мог приводиться в действие из первой ко второй конфигурации путем применения нагнетаемой текучей среды через одну из указанных двух гидравлических линий.
Предпочтительно, чтобы каждый скважинный инструмент мог приводиться в действие из второй к первой конфигурации путем применения нагнетаемой текучей среды через другую из указанных двух гидравлических линий.
Как правило, первая конфигурация является открытой конфигурацией скважинного инструмента, а вторая конфигурация является закрытой конфигурацией скважинного инструмента.
Скважинный инструмент может содержать третью конфигурацию - часть пути между первой и второй конфигурацией.
Две гидравлических линии могут быть уравновешены по давлению на поверхности, где приведения в действие соответствующего скважинного инструмента не требуется в течение окна времени этого инструмента.
Предпочтительно, когда существует не более двух гидравлических линий, и есть более чем два скважинных инструмента.
Как правило, окно времени представляет собой заранее заданный период времени, в котором начало окна является известным моментом времени для оператора скважинного инструмента.
Предпочтительно, когда окно времени представляет собой заранее заданный период времени, в котором завершение окна является известным моментом времени для оператора скважинного инструмента.
Предпочтительно, когда окно времени представляет собой заранее заданный период времени, в котором начало и завершение каждого соответствующего окна времени для каждого соответствующего скважинного инструмента является известным моментом времени для оператора скважинного инструмента.
Как правило, блок управления дополнительно содержит устройство контроля давления для регулирования давления в указанной линии для гидравлической текучей среды.
Как правило, таймер блока управления снабжается энергией от нагнетаемой гидравлической текучей среды и инициируется, когда давление гидравлической текучей среды соответствует заранее заданному событию изменения давления таким образом, что таймер отсчитывает период времени от заранее заданного события изменения давления и дополнительно выполнен с возможностью разрешать нагнетаемой гидравлической текучей среде подаваемой в течение окна времени, доставляться в скважинный инструмент, связанный с этим таймером таким образом, что скважинный инструмент приводится в действие.
В некоторых случаях, блок управления снабжается энергией механическим способом, и таймер может быть запитан и/или инициирован нагнетаемой гидравлической текучей средой. Дополнительно, таймер запускается, когда давление гидравлической текучей среды изменяется, причем указанное изменение, как правило, организуется оператором. Альтернативно, блок управления приводится в действие электрическим способом.
Альтернативно, таймер блока управления снабжается энергией от источника электрической мощности и запускается, когда давление гидравлической текучей среды соответствует заранее заданному событию изменения давления таким образом, что он отсчитывает период времени от заранее заданного события изменения давления и дополнительно выполнен с возможностью разрешать нагнетаемой гидравлической текучей среде поставляемой в течение окна времени доставляться в скважинный инструмент, связанный с этим таймером таким образом, что скважинный инструмент приводится в действие.
Как правило, по отношению к аспекту системы скважинных инструментов, указанный таймер разрешает гидравлической текучей среде взаимодействовать с соответствующим скважинным инструментом, если она поставляется, по меньшей мере, через одну линию для гидравлической текучей среды в течение окна времени и, предпочтительно, когда указанный таймер разрешает гидравлической текучей среде взаимодействовать с соответствующим скважинным инструментом, если она подается, по меньшей мере, через одну линию для гидравлической текучей среды в течение заранее заданного окна времени.
Варианты осуществления настоящего изобретения будут, вероятно, иметь выгодное преимущество из-за того, что они позволяют управлять несколькими инструментами, предпочтительно, независимо друг от друга, с уменьшенным количеством линий управления, по сравнению с известными системами.
Различные аспекты настоящего изобретения могут быть осуществлены по отдельности или в комбинации с одним или несколькими другими аспектами, как будет понятно специалистам в данной области техники. Различные аспекты изобретения могут быть, в некоторых случаях, обеспечены в комбинации с одним или более из дополнительных признаков других аспектов изобретения. Кроме того, дополнительные признаки, описанные применительно к одному из аспектов, могут быть, как правило, объединены с одним или вместе с другими признаками в других аспектах настоящего изобретения. Любой объект, изложенный в данном описании, может быть объединен с любым другим объектом в описании, чтобы сформировать новую комбинацию.
Различные аспекты настоящего изобретения будут теперь описаны подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи. Третьи аспекты, особенности и преимущества настоящего изобретения очевидны из всего их описания, в том числе чертежей, которые иллюстрируют ряд примерных аспектов и реализаций. Любой объект, изложенный в описании, может быть объединен с любым другим объектом в описании, чтобы сформировать новую комбинацию. Изобретение также допускает другие и различные примеры и аспекты, и их некоторые детали можно модифицировать в разных отношениях без отклонения от сущности и объема настоящего изобретения. Соответственно, чертежи и описания должны рассматриваться как пояснительные по характеру, а не как ограничивающие. Кроме того, терминология и фразеология используются в данном документе исключительно для описательных целей и не должны быть истолкованы как ограничивающие сферу применения. Термины, такие как "включающий в себя", "содержащий", "имеющий", "состоящий из" или "связанный с", и их варианты, предназначены, чтобы быть широкими и охватывать объекты, перечисленные после них, эквиваленты и дополнительные объекты, не изложены и не предназначены для исключения других добавлений, компонентов, единого целого или этапов. Точно так же, термин «содержащий» рассматривается как синоним терминов "включающий в себя" или "состоящий из" для соответствующих юридических целей.
Любое обсуждение документов, актов, материалов, устройств, статей и т.п. включено в описание исключительно с целью обеспечения контекста для настоящего изобретения. Не предложено или не представлено, чтобы любой или все эти вопросы образовывали часть основы известного уровня техники или являлись общеизвестным знанием в области, относящейся к настоящему изобретению.
В этом раскрытии сущности изобретения, во всех случаях, когда сочетание, элемент или группа элементов предшествуют переходной фразе "содержащий", следует понимать, что мы также предусматриваем такое же сочетание, элемент или группу элементов с переходными фразами «состоящий по существу из», "состоящий из", "выбран из группы, состоящей из", "включающий" или "является" предшествующие перечислению сочетания, элемента или группы элементов, и наоборот. В данном раскрытии слова "как правило" или "в некоторых случаях", следует понимать, что они предназначены для указания дополнительных или несущественных признаков изобретения, которые присутствуют в некоторых примерах, но которые могут быть опущены в других, не отступая от сущности и объема изобретения.
Все числовые значения в этом раскрытии сущности изобретения следует понимать как модифицированные при помощи "около". Все формы единственного числа элементов, или любых других компонентов, описанных в данном документе, следует понимать так, чтобы предусматривать их формы множественного числа, и наоборот.
Ссылки на описания, связанные с направлением и положением, такие как верхняя и нижняя и направления, например, "вверх", "вниз" и т.д., должны быть интерпретированы квалифицированным читателем в контексте описанных примеров, и не должны толковаться как ограничение изобретения в буквальном толковании термина, но наоборот они должны быть понятны специалисту. В частности, ссылки, связанные с положением по отношению к скважине, такие как "вверх" будут интерпретироваться, чтобы отсылать в направлении к поверхности, и "вниз" будут интерпретироваться, чтобы отсылать в направлении от поверхности и глубже в скважину, независимо от того представляет ли собой скважина обычную вертикальную скважину или наклонную скважину и, следовательно, включает в себя типичную ситуацию, где буровая установка находится над устьем скважины и скважина простирается вниз от устья скважины в пласт, но также горизонтальные скважины, где пласт не обязательно ниже устья скважины.
Варианты осуществления настоящего изобретения теперь будут описаны только посредством примера, со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых: -
Фиг. 1 - график, показывающий время (по оси X или горизонтальной оси) и давление гидравлической текучей среды в гидравлической линии L1 (по оси Y или вертикальной оси) скважинной системы управления, работающей в соответствии с настоящим изобретением в течение двух окон возможностей для приведения в действие или управления первых двух скважинных инструментов в относительно большом количестве скважинных инструментов;
Фиг. 2а и 2b - схематические изображения, показывающие пару линий поставки гидравлической текучей среды А и В, установленных в заканчивании в стволе скважины и соединенных с множеством (три из которых показаны на фиг. 2а подробно, например, из полных десяти, и десять из которых показаны несколько менее подробно на фиг. 2b в буровой скважине/в стволе скважины) скважинных инструментов, которые управляются при помощи системы управления с электроприводом в соответствии с одним или несколькими аспектами настоящего изобретения.
Фиг. 3a и 3b - схематические изображения пары линий поставки гидравлической текучей среды А и В, установленных в заканчивании забоя ствола скважины и соединенных с множеством (четыре из которых показаны, например, из полных десяти на фиг. 3а подробно и все десять, которые показаны на фиг. 3b в буровой скважине/в стволе скважины) скважинных инструментов, расположенных в забое ствола скважины и которые управляются с помощью системы управления таймером с гидроприводом в соответствии с одним или несколькими аспектами настоящего изобретения.
Фиг. 4а и 4b показывают пару линий поставки гидравлической текучей среды L1 и L2 установленных в заканчивании забоя ствола скважины и соединенных с множеством (четыре из которых подробно показаны на фиг. 4а, например, из полных десяти, и все десять которые показаны немного менее подробно на фиг. 4b внутри буровой скважины/в стволе скважины) скважинных инструментов, расположенных в стволе скважины, где предусмотрен общий механизм таймера с гидравлическим приводом, который может независимо управлять каждым из скважинных инструментов; и
Фиг. 5 - схематическое изображение одного варианта осуществления управляемого механизма таймера с гидроприводом, который использует принцип водяных часов, чтобы обеспечить окно возможностей для приведения в действие скважинного инструмента и, следовательно, обеспечивает управление над ним, когда пара соответствующих скважинных инструментов может быть приведена в действие в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг. 1 показывает давление в одной из двух гидравлических линий (например, линия L1), которое будет использовано в вариантах осуществления настоящего изобретения, как будет описано ниже и показано, как обеспечиваются окна возможностей во время, в течение которого выбранный скважинный инструмент может управляться в режиме реального времени по выбору оператора забоя ствола скважины 100, которая была пробурена в пласте 150 с поверхности 200 земли или с подводной поверхности 200 и который представляет собой, как правило, углеводородную породу/продуктивный пласт 150.
В соответствии с настоящим изобретением, и, как показано, сначала, на фиг. 2, первый вариант осуществления блока 20 вместе с одним или более скважинным инструментом 10, установлен в заканчивании забоя в нефтяной или газовой скважине 100. Каждый блок 20 управления соединена, по меньшей мере, с одной или более, предпочтительно, двумя гидравлическими линиями L1 и L2. Линия или линии отведены к поверхности 200 ствола скважины 100 или, по меньшей мере, спускаются в местоположение в стволе скважины 100, где есть скважинный источник гидравлической текучей среды, где нагнетаемая гидравлическая текучая среда может быть закачана в направлении скважинного блока 20 управления и в скважинные инструменты 10. Как будет описано далее, блок 20 управления предварительно выполнен для обеспечения каждого скважинного инструмента 10 окном возможностей, в течение которого он может работать или быть приведен в действие с помощью нагнетаемой гидравлической текучей среды в одной из линий L1 и/или L2 в течение уникального периода времени отдельного для этого скважинного инструмента. График на фиг. 1 показывает два таких окна возможностей WO1 и WO2 для соответствующей пары скважинных инструментов 10А и 10В и способ повышения давления гидравлической текучей среды в линии L1 для запуска выбранных инструментов в разные периоды времени будет теперь описан со ссылкой на фиг. 1.
Когда оператор забоя нефтяной или газовой скважины 100 (с вариантом осуществления блока управления, установленной в ней, т.е. в соответствии с настоящим изобретением, и которая будет описана впоследствии) готов начать приведение в действие определенный скважинный инструмент 10, он увеличивает давление гидравлической текучей среды в линии L1 и это событие показано на графике фиг. 1, как возникшее при Т= -1, где Т представляет собой любую подходящую единицу времени (которая может быть любой частью часа или любой кратной часу или каждая целая часть может представлять собой один час). Оператор продолжает увеличивать давление в линии L1, пока давление на поверхности 200 не покажет особое давление P. Не особенно важно, что точное давление P равно в фунтах на квадратный дюйм или Паскалях, но это, вероятно, будет относительно существенный уровень давления, например, несколько тысяч фунтов на квадратный дюйм, но особое значение это просто то, которого будет достаточно, чтобы инициировать, привести в действие, эксплуатировать и/или переместить различные скважинные инструменты 10, которые были установлены в скважине 100.
График на фиг. 1 показывает, что давление Р было достигнуто при Т= -0,2. Оператор будет, скорее всего, поддерживать это давление в течение относительно короткого периода времени, пока оператор не готов начать цикл управления скважинным инструментом 10B, которым он хочет управлять. Оператор быстро изменяет давление в гидравлической линии L1 и в этом варианте осуществления, оператор быстро снижает давление в линии L1 и это событие отмечено на графике как возникшие при Т=0. Как показано на фиг. 1, и, как будет описано далее более подробно, высокая скорость обратного перепада давления, происходящее при Т=0 представляет собой сигнал замеченный всеми системами управления и одновременно инициирует их таймеры.
График также показывает, что существует окно возможности WO1 в период времени от Т=0,4 до Т=0,6, в течение которого оператор может, если он желает, управлять или привести в действие скважинный инструмент 10A, который был заранее определен как возможно приводимый в действие в течение этого окна возможности WO1. Соответственно, в WO1 и, как будет подробно описано в дальнейшем, система управления связанная со скважинным инструментом 10А изменяет конфигурацию скважинного инструмента 10А, так, чтобы давление, приложенное в линии L1 в течение WO1, привело бы в действие скважинный инструмент 10А. Однако, поддержание давление в линиях А и В в течение окна WO1 не имеет никакого эффекта. В примере, показанном на фиг. 1, оператор решил не активировать скважинный инструмент 10А, связанный с вышеупомянутым первым окном возможности WO1, потому что давление в линии L1 поддерживается на нуле в течение WO1.
График на фиг. 1 показывает, что давление в линии L1 увеличивается при Т=1 и оператор выбрал сделать это, потому что оператор желает привести в действие скважинный инструмент 10B, связанный с окном возможностей WO2 и система управления 20В настроена так, чтобы изменить конфигурацию инструмента 10В внутри периода времени между Т=1,4 и Т=1,6. Соответственно, оператор увеличил давление в линии L1 и это давление будет использовано в окне возможностей WO2 между периодом времени T=1,4 и Т=1,6 для запуска скважинного инструмента 10B, связанного с этим окном возможностей WO2.
График на фиг. 1 также показывает, что при Т=2, оператор изменяет давление в линии L1 и на графике фиг. 1, это показано конкретно, как оператор быстро снижает давление в линии L1 пока давление в линии L1 не станет равным нулю или близко к нулю при Т=2,1. В качестве альтернативы, оператор может стравливать давление в любой момент после Т=1,6 или когда оператор получает положительный сигнал активации инструмента.
Следует отметить, что предпочтительно, чтобы варианты осуществления в соответствии с методом приведения в действие скважинных инструментов 10, инициировались при Т=нулю посредством обратного перепада давления с относительно высокого давления к относительно низкому давлению, и это намного предпочтительнее, поскольку это более легко возможно для системы управления электроникой, чтобы контролировать обратный перепад давления. Вместе с тем, специалисту в этой области техники будет очевидно, что настоящее изобретение не ограничивается только таким обратным перепадом давления в линии L1, в этих других способах инициирования цикла приведения в действие или эксплуатации скважинного инструмента 10 может быть использован такой способ как применение импульса давления в линии L1 или линии L2 или другой способ, такой как быстро растущее давление в линии L1 или линии L2 может также инициировать начало цикла при Т=нулю.
Следует также отметить, что существуют две гидравлические линии, линия L1 и линия L2, как будет описано ниже, и также следует отметить, что специалист в данной области поймет, что линия L2 также может быть использована, чтобы инициировать цикл эксплуатации или приведения в действие выбранного скважинного инструмента 10, при котором давление может быть увеличено в линии L2 до аналогичного уровня и в аналогичные периоды времени, как показано для линии L1 на графике фиг. 1, если подходящие модификации сделаны для конкретных вариантов осуществления устройства, которые будут описаны ниже, и такие модификации, скорее всего, включают в себя обеспечение того, что блок управления 20 для выбранного скважинного инструмента 10 будет подвергаться воздействию давления в линии L1 или линии L2 со стороны клапана 30, который должен быть открыт. Альтернативно, одна линия (L1 или L2) может быть использована для передачи сигнала инициации при Т=0, где таймеры все инициируются, а другая линия (L2 или L1) затем используется в качестве линии запуска.
Соответственно, на фиг. 1, первое окно возможностей, которое соответствует первому инструменту, инструменту 10А, обозначено как WO1 и простирается от периода времени Т=0,4 до Т=0,6 в котором этот период времени был заранее подготовлен с первым инструментом 10А до того как первый 10A инструмент спущен в скважину (или даже первый 10A инструмент запрограммирован или перепрограммирован пока он в скважине таким образом, что он будет способен работать или приводиться в действие в период времени WO1). Кроме того, фиг. 1 показывает второе окно возможностей WO2 как связанное со вторым инструментом 10B и которое простирается от периода времени Т=1,4 до Т=1,6 и опять же второй инструмент 10B был предустановлен или запрограммирован, чтобы быть способным приводиться в действие в этот период времени WO2.
Фиг. 2 показывает в схематическом виде множество скважинных инструментов в целом обозначенных ссылочной позицией 10. В этом примере, показанном на фиг. 2, имеется первый скважинный инструмент 10А, второй скважинный инструмент 10B и где третий скважинный инструмент до девятого скважинного инструмента не показаны, но там, где показаны, также показан десятый скважинный инструмент 10J. Может быть более или менее десяти скважинных инструментов 10. Как правило, каждый из скважинных инструментов 10 устанавливаются в различных разнесенных обособленных местах вдоль длины НКТ в заканчивании скважины (не показана), где каждый из скважинных инструментов 10 может быть использован для выполнения различных функций для оператора забоя нефтяной и/или газовой скважины 100. Например, скважинные инструменты 10 могут быть скользящими втулками или каким-либо другим видом устройства управления потоком текучей среды, которые могут быть использованы оператором, чтобы, например, выключать поток из конкретной продуктивной зоны коллектора 150 в НКТ или перекрывать текучую среду, вытекающую из НКТ в соответствующую продуктивную зону. Альтернативно, оператор может пожелать, чтобы полностью открыть скважинный инструмент 10, чтобы позволить текучей среде вытекать из соответствующей продуктивной зоны коллектора 150 в НКТ или вытекать из НКТ в коллектор 150 или, если инструмент 10 разрешает частичное открытие/закрытие, оператор может управлять инструментом 10, чтобы частично разрешить определенному проценту текучей среды вытекать из коллектора 150 в НКТ или закачиваться из НКТ в коллектор 150 по мере необходимости. Вместе с тем, следует отметить, что скважинные инструменты 10 не обязательно должны быть скользящими муфтами, как показано на фиг. 2, но в действительности могут быть любым другим видом скважинного инструмента, который требует или разрешает работу с поверхности 200 в некоторый момент его времени эксплуатации.
В