Евразийский сервер публикаций

Евразийский патент № 039628

   Библиографические данные
(11)039628    (13) B1
(21)201991567

 A ]   B ]   C ]   D ]   E ]   F ]   G ]   H ] 

Текущий раздел: E     


Документ опубликован 2022.02.18
Текущий бюллетень: 2022-02  
Все публикации: 039628  
Реестр евразийского патента: 039628  

(22)2016.12.30
(51) E21B 41/02 (2006.01)
E21B 41/00 (2006.01)
E21B 47/12(2012.01)
(43)A1 2020.01.16 Бюллетень № 01  тит.лист, описание 
(45)B1 2022.02.18 Бюллетень № 02  тит.лист, описание 
(86)GB2016/054093
(87)2018/122543 2018.07.05
(71)МЕТРОЛ ТЕКНОЛОДЖИ ЛТД (GB)
(72)Росс Шон Комптон, Джарвис Лесли Дэвид, Хадсон Стивен Мартин (GB)
(73)МЕТРОЛ ТЕКНОЛОДЖИ ЛТД (GB)
(74)Хмара М.В., Липатова И.И., Новоселова С.В., Осипов К.В., Пантелеев А.С., Ильмер Е.Г. (RU)
(54)ВНУТРИСКВАЖИННЫЙ СБОР ЭНЕРГИИ
   Формула 
(57) 1. Внутрискважинная система сбора электрической энергии для сбора электрической энергии от постоянных токов в скважинной установке, имеющей металлическую конструкцию, обеспеченную катодной защитой и содержащую, по меньшей мере, одну секцию внутрискважинной металлической трубы, выполненной с возможностью протекания в ней электрического тока катодной защиты при использовании, при этом указанная система содержит
модуль сбора, электрически соединенный с указанной по меньшей мере одной секцией внутрискважинной металлической трубы металлической конструкции на первом участке и электрически соединенный с указанной по меньшей мере одной секцией внутрискважинной металлической трубы металлической конструкции на втором участке, отстоящем от первого участка, причем первый и второй участки выбраны так, что при использовании токи катодной защиты протекают в указанной по меньшей мере одной секции внутрискважинной металлической трубы между первым и вторым участками, так что вследствие протекания в указанной по меньшей мере одной секции внутрискважинной металлической трубы электрического тока катодной защиты между первым и вторым участками присутствует разность потенциалов;
при этом модуль сбора подключен между первым и вторым участками и выполнен с возможностью сбора электрической энергии за счет разности потенциалов, существующей между первым и вторым участками вследствие указанного электрического тока катодной защиты,
причем модуль сбора выполнен с возможностью сбора электрической энергии от постоянных токов, протекающих в указанной по меньшей мере одной секции внутрискважинной металлической трубы.
2. Система по п.1, в которой протекание тока на отрезках металлической конструкции в областях между первым участком и вторым участком предусмотрено в одном и том же продольном направлении.
3. Система по п.1 или 2, в которой между первым участком и вторым участком имеет место непрерывная траектория протекания тока, которая по меньшей мере частично проходит по металлической конструкции.
4. Система по любому из предыдущих пунктов, в которой отстоящие участки отстоят по оси.
5. Система по любому из предыдущих пунктов, в которой отстоящие участки отстоят радиально.
6. Система по любому из предыдущих пунктов, в которой по меньшей мере одно соединение между по меньшей мере одним из электрических контактов и модулем сбора обеспечено изолированным кабелем.
7. Система по любому из предыдущих пунктов, в которой расстояние между участками, на которое они отстоят, равно по меньшей мере 100 м.
8. Система по любому из предыдущих пунктов, в которой соединения образованы с общей секцией металлических удлиненных элементов, являющейся частью металлической конструкции.
9. Система по любому из пп.1-7, в которой первое из соединений образовано с первой секцией металлических удлиненных элементов, являющейся частью металлической конструкции, а второе из соединений образовано со второй, другой, секцией металлических удлиненных элементов, являющейся частью металлической конструкции.
10. Система по п.9, в которой предусмотрено средство изоляции для электрической изоляции первой секции металлических удлиненных элементов от второй секции металлических удлиненных элементов в области соединений.
11. Система по п.10, в которой средства изоляции предусмотрены во избежание электрического контакта между двумя секциями металлических удлиненных элементов на расстоянии по меньшей мере 100 м.
12. Система по любому из предыдущих пунктов, в которой подача тока, имеющего возможность протекания по удлиненным элементам, предусмотрена с поверхности скважины.
13. Система по любому из предыдущих пунктов, в которой подача тока, имеющего возможность протекания по удлиненному элементу, предусмотрена от одного или нескольких жертвенных анодов.
14. Система по п.12, в которой ток, имеющий возможность протекания по удлиненным элементам, является наложенным током от внешнего источника питания.
15. Система по любому из предыдущих пунктов, в которой напряжение на поверхности скважины при использовании ограничивается диапазоном от -0,7 до -2 В относительно опорной ячейки из серебра/хлорида серебра.
16. Система по любому из предыдущих пунктов, в которой разность потенциалов между отстоящими контактами меньше 1 В.
17. Система по любому из предыдущих пунктов, в которой верхний отстоящий контакт находится
в пределах 100 м от поверхности земли, если скважина является материковой скважиной; и
в пределах 100 м от уровня дна, если скважина является подводной скважиной.
18. Система по любому из предыдущих пунктов, в которой верхний отстоящий контакт находится в непосредственной близости к участку, который соответствует максимальному значению потенциала, вызванного протеканием в конструкции электрического тока.
19. Система по любому из предыдущих пунктов, которая также содержит внутрискважинные средства связи для передачи и/или получения данных.
20. Система по п.19, в которой внутрискважинные средства связи выполнены с возможностью передачи данных с помощью изменения нагрузки, наблюдаемой между указанными соединениями на отстоящих участках.
21. Система по п.1, в которой
металлическая конструкция содержит по меньшей мере одну секцию металлических удлиненных элементов, обеспечивающую возможность протекания в ней электрического тока;
при этом модуль сбора содержит электрический контур, подсоединенный между отстоящими контактами для сбора энергии от разности потенциалов между отстоящими контактами, причем первый из отстоящих контактов образован с указанной по меньшей мере одной секцией металлических удлиненных элементов на первом участке, а второй из отстоящих контактов образован с указанной по меньшей мере одной секцией металлических удлиненных элементов на втором участке, при этом разность потенциалов вызвана протеканием токов катодной защиты в указанной по меньшей мере одной секции удлиненных элементов, и по меньшей мере частично импедансом указанной по меньшей мере одной секции удлиненных элементов; и
при этом модуль сбора выполнен с возможностью сбора электрической энергии от токов катодной защиты.
22. Система управления внутрискважинным устройством, содержащая внутрискважинную систему сбора электрической энергии по любому из предыдущих пунктов и внутрискважинное устройство, с которым электрически соединен модуль сбора, выполненный с возможностью подачи мощности указанному внутрискважинному устройству.
23. Система по п.22, в которой внутрискважинное устройство содержит по меньшей мере один из следующих элементов: внутрискважинный сенсор; внутрискважинный исполнительный механизм; затрубное устройство герметизации; внутрискважинный модуль связи.
24. Система по п.23, в которой указанный клапан содержит по меньшей мере один из следующих элементов: подземный предохранительный клапан; клапан управления расходом в стволе скважины; клапан ствол скважины - затрубное пространство; клапан затрубное пространство - затрубное пространство; клапан ствол скважины - камера компенсации давления; клапан затрубное пространство - камера компенсации давления; клапан через пакер или в обход пакера.
25. Система по пп.22-24, в которой внутрискважинное устройство расположено на другом участке в скважине относительно модуля сбора.
26. Система по п.25, в которой модуль сбора размещен на выбранном участке внутри скважины для сбора мощности, при этом предусмотрен кабель для подачи электрической мощности дальше, внутрь скважины, внутрискважинному устройству на другом участке в скважине.
27. Внутрискважинная система мониторинга скважины для осуществления мониторинга по меньшей мере одного параметра в скважинной установке, имеющей металлическую конструкцию, обеспечивающую возможность протекания в ней электрического тока, причем указанная система содержит
систему сбора электрической энергии по любому из пп.1-22;
сенсорный модуль для измерения по меньшей мере одного параметра; и
модуль связи для отправки показаний закодированных данных от сенсорного модуля в направлении поверхности,
при этом система сбора электрической энергии выполнена с возможностью подачи электрической мощности сенсорному модулю и/или модулю связи.
28. Система по п.27, в которой модуль связи выполнен с возможностью модуляции электрического тока, текущего в металлической конструкции, на участке подачи сигнала для кодировки данных для обеспечения возможности извлечения указанных данных на участке получения, удаленном от участка подачи сигнала, посредством детектирования эффекта указанной модуляции на электрическом токе на указанном участке получения.
29. Система по п.28, в которой модуль связи выполнен с возможностью управления нагрузкой, генерируемой модулем сбора, для осуществления указанной модуляции электрического тока в металлической конструкции на участке подачи сигнала.
30. Система по любому из пп.27-29, в которой сенсорный модуль содержит сенсор давления, при этом опционально сенсор давления выполнен с возможностью мониторинга пластового давления скважины.
31. Система по любому из пп.27-30, в которой сенсорный модуль содержит сенсор давления, и сенсор давления выполнен с возможностью мониторинга давления в затрубном пространстве скважины, при этом опционально сенсор давления выполнен с возможностью мониторинга давления в закрытом затрубном пространстве скважины.
32. Внутрискважинная система связного повторителя для использования в скважинной установке, имеющей металлическую конструкцию, обеспечивающую возможность протекания в ней электрического тока, причем указанная система содержит систему сбора электрической энергии по любому из пп.1-19; и связной повторитель, размещенный внутри указанной скважины, и выполненный с возможностью осуществления связи с первым устройством за пределами устья скважины, используя канал связи, который является беспроводным по меньшей мере на участке, проходящем через устье скважины, и выполненный с возможностью осуществления связи со вторым устройством, находящимся в скважине, и поэтому ниже устья скважины, так что связной повторитель может выполнять роль повторителя между первым и вторым устройствами, при этом модуль сбора электрической энергии выполнен с возможностью подачи электрической мощности связному повторителю.
33. Система по п.32, в которой связной повторитель выполнен с возможностью модуляции электрического тока, текущего в металлической конструкции, на участке подачи сигнала для кодировки данных для обеспечения возможности извлечения указанных данных на участке получения, удаленном от участка подачи сигнала, посредством детектирования эффекта указанной модуляции на электрическом токе на указанном участке получения.
34. Система по п.33, в которой связной повторитель выполнен с возможностью управления нагрузкой, генерируемой модулем сбора, для осуществления указанной модуляции электрического тока в металлической конструкции на участке подачи сигнала.
35. Система по любому из предыдущих пунктов, в которой скважина является подводной скважиной.
Zoom in