Евразийский сервер публикаций

Евразийский патент № 039651

   Библиографические данные
(11)039651    (13) B1
(21)201892751

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

Текущий раздел: E     


Документ опубликован 2022.02.22
Текущий бюллетень: 2022-02  
Все публикации: 039651  
Реестр евразийского патента: 039651  

(22)2017.05.26
(51) E21B 47/06(2012.01)
(43)A1 2019.05.31 Бюллетень № 05  тит.лист, описание 
(45)B1 2022.02.22 Бюллетень № 02  тит.лист, описание 
(31)1609295.9
(32)2016.05.26
(33)GB
(86)GB2017/051526
(87)2017/203296 2017.11.30
(71)МЕТРОЛЬ ТЕКНОЛОДЖИ ЛИМИТЕД (GB)
(72)Джарвис Лесли Дейвид, Росс Шон Комптон (GB)
(73)МЕТРОЛЬ ТЕКНОЛОДЖИ ЛИМИТЕД (GB)
(74)Носырева Е.Л. (RU)
(54)АППАРАТ ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ТЕМПЕРАТУРЫ ВДОЛЬ СТВОЛА СКВАЖИНЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РЕЗИСТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ И СКВАЖИНА, СОДЕРЖАЩАЯ УКАЗАННЫЙ АППАРАТ
   Формула 
(57) 1. Аппарат для использования в стволе скважины, для использования при регистрации температуры в стволе скважины, содержащий
трубу, представляющую собой металлическую трубу, содержащую по меньшей мере 6 модулей датчиков температуры, предусмотренных на участках вдоль внутренней части трубы, причем указанные модули датчиков температуры содержат датчики температур, представленные, по меньшей мере частично, резистивным элементом, электрическое сопротивление которого зависит от температуры;
электрическую сеть, выполненную с возможностью электрического соединения с резистивными элементами для обеспечения измерения при использовании соответствующих электрических свойств резистивных элементов для получения тепловой характеристики резистивного элемента; и
по меньшей мере один скважинный управляющий модуль, электрически соединенный со множеством указанных модулей датчиков температуры посредством электрической сети и выполненный с возможностью приема и обработки электрического сигнала, связанного с модулями датчиков температуры, для обеспечения получения температуры резистивных элементов и окружающей среды, воздействующей на трубу на участке размещения этого резистивного элемента, при этом по меньшей мере один скважинный управляющий модуль содержит генератор общего опорного сигнала, используемый в качестве эталонного устройства для измерения по меньшей мере одного из напряжения и силы тока по меньшей мере двух модулей датчиков температуры;
при этом внешний диаметр трубы находится в диапазоне от 3 до 14 мм на участке размещения в трубе по меньшей мере одного из модулей датчиков температуры; и
при этом модули датчиков температуры в трубе расположены друг от друга на расстоянии в диапазоне от 0,05 до 100 м.
2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что труба является выполненной из одного из нержавеющей стали, дуплексной или супердуплексной нержавеющей стали, никелевого сплава, титана или титанового сплава.
3. Аппарат по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что внешний диаметр трубы находится в диапазоне от 6 до 10 мм.
4. Аппарат по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что внешний диаметр трубы является одинаковым на участках размещения в трубе по меньшей мере одного или всех модулей датчиков температуры и на участках в трубе, удаленных по меньшей мере от одного или всех модулей датчиков температуры.
5. Аппарат по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что резистивный элемент представляет собой резисторный термометр (RTD), в частности RTD на основе платины или никеля.
6. Аппарат по п.5, отличающийся тем, что RTD изготовлен из катушки проволоки, проволоки в форме обмотки или тонкой пленки, в частности тонкой пленки, осажденной на керамическую подложку.
7. Аппарат по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что резистивный элемент представляет собой термистор.
8. Аппарат по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что труба заполнена и заключает в себе непроводящую жидкость, необязательно нефть, и необязательно труба содержит средство выравнивания давления, необязательно содержащее сильфон или гибкую диафрагму, выполненную с возможностью выравнивания внутреннего давления в трубе с окружающей средой.
9. Аппарат по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что модули датчиков температуры в трубе заключены в герметизирующий компаунд.
10. Аппарат по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что труба содержит множество проводов; и причем провода и множество датчиков температуры выполнены таким образом, что электрическая сеть расположена в виде матрицы, в которой провода содержат первую группу проводов и вторую, отличную группу проводов, и каждый провод первой группы электрически соединен с каждым проводом второй группы один раз посредством разных модулей датчиков температуры, вследствие чего каждый модуль может быть отдельно электрически соединен посредством пары проводов, содержащей первый провод из первой группы и второй провод из второй группы.
11. Аппарат по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что дополнительно содержит калибровочное средство, выполненное с возможностью компенсации сопротивления проводов в линии, которая соединяет резистивные элементы датчиков температуры со скважинным управляющим модулем, и предпочтительно также компенсации зависимости удельного электрического сопротивления этих проводов от температуры, причем необязательно калибровочное средство предусмотрено как часть скважинного управляющего модуля.
12. Аппарат по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что генератор общего опорного сигнала представляет собой источник опорного напряжения.
13. Аппарат по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что предусмотрено множество скважинных управляющих модулей, причем отдельные скважинные управляющие модули управляют наборами модулей датчиков температуры, и скважинные управляющие модули связаны с одним или более главными скважинными управляющими модулями.
14. Аппарат по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что труба, содержащая модули датчиков температуры, расположена в виде кольца или спирали так, чтобы проходить вокруг трубчатого элемента скважинного аппарата.
15. Аппарат по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что дополнительно содержит источник питания, выполненный с возможностью подачи рабочей мощности на аппарат для регистрации температуры в стволе скважины при использовании, причем источник питания может быть предусмотрен как внутрискважинный источник питания при использовании, причем необязательно источник питания может быть выполнен с возможностью замены в скважине.
16. Аппарат по п.15, отличающийся тем, что источник питания содержит один или более первичных гальванических элементов, вторичных гальванических элементов и/или скважинных генераторов электроэнергии.
17. Аппарат по п.15, отличающийся тем, что источник питания содержит генератор электроэнергии или батарею, и при этом источник питания может быть заменен с помощью проволочного каната или гибкой трубы.
18. Аппарат по любому из пп.1-14, отличающийся тем, что аппарат выполнен с возможностью получения питания при использовании из пункта выше в скважине, необязательно с поверхности, и необязательно посредством индуктивной или емкостной связи.
19. Аппарат по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что дополнительно содержит модуль беспроводной передачи данных, соединенный беспроводным образом посредством отдельного беспроводного соединения или электрическим образом посредством проводного соединения и необязательно физически с аппаратом для использования при регистрации температуры в стволе скважины, и при использовании выполненный с возможностью: беспроводной передачи вдоль скважины сигналов, указывающих температуру, зарегистрированную в стволе скважины аппаратом, необязательно посредством ретрансляторов или повторителей; и необязательно беспроводного приема сигналов управления для управления работой аппарата, необязательно для управления получением данных, передачей данных и/или управлением нагревом или охлаждением датчиков, и при этом модуль беспроводной передачи данных выполнен с возможностью передачи указанных сигналов акустическим и/или электромагнитным способом.
20. Аппарат по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что модуль датчиков температуры содержит электронную схему, выполненную с возможностью изменения по меньшей мере одного из силы тока, напряжения и частоты с температурой датчика.
21. Аппарат по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что аппарат выполнен таким образом, что при использовании по меньшей мере один модуль датчиков температуры выбирается скважинным управляющим модулем, осуществляющим цифровую адресацию модуля датчиков температуры, и причем выбранный модуль датчиков температуры обеспечивает напряжение, силу тока или частоту на выходе, представляющие температуру резистивного элемента, который должен быть соединен со скважинным управляющим модулем.
22. Аппарат по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что модуль датчиков температуры содержит гибкую печатную плату, в частности, гибкую печатную плату толщиной менее 1 мм и/или, в частности, гибкую печатную плату, содержащую подложку из полиимида или полиарилэфиркетона.
23. Аппарат по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что по меньшей мере один или каждый модуль датчиков температуры содержит один интегральный электронный компонент, содержащий резистивный элемент.
24. Аппарат по п.23, отличающийся тем, что максимальный физический размер одного электронного компонента по любой оси составляет менее 7 мм, предпочтительно менее 5 мм, более предпочтительно менее 4 мм, даже более предпочтительно менее 3 мм.
25. Аппарат по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что скважинный управляющий модуль выполнен с возможностью измерения аналогового тока, напряжения и/или частоты, связанных с модулями датчиков температуры, для обеспечения получения температуры резистивных элементов и окружающей среды, воздействующей на трубу на участке размещения этого резистивного элемента.
26. Скважина, содержащая скважинный аппарат, имеющий аппарат для использования при регистрации температуры в стволе скважины по любому из пп.1-25, выполненный с возможностью регистрации температуры в стволе скважины.
27. Скважина по п.26, отличающаяся тем, что скважинный аппарат содержит устройство уплотнения кольцевого пространства, предусмотренное на глубине по меньшей мере 100 м ниже поверхности скважины и между стволом скважины или обсадной колонной ствола скважины и трубчатым элементом.
28. Скважина по п.27, отличающаяся тем, что аппарат для использования при регистрации температуры в стволе скважины расположен полностью под устройством уплотнения кольцевого пространства.
29. Скважина по п.27, отличающаяся тем, что труба аппарата для использования при регистрации температуры в стволе скважины не проходит через устройство уплотнения кольцевого пространства.
30. Скважина по любому из пп.26-29, отличающаяся тем, что скважинный аппарат содержит трубчатый элемент, и причем труба аппарата для использования при регистрации температуры в стволе скважины проходит вдоль и/или вокруг трубчатого элемента.
31. Скважина по п.30, отличающаяся тем, что трубчатый элемент представляет собой бурильную колонну, и при этом бурильная колонна содержит буровое долото или фрезу.
32. Скважина по любому из пп.30-31, отличающаяся тем, что труба зафиксирована на трубчатом элементе в скважине.
33. Скважина по любому из пп.26-30, отличающаяся тем, что аппарат доставлен в скважину на проволочном канате или гибкой трубе, и необязательно установлен и/или подвешен в скважине.
34. Скважина по любому из пп.26-32, отличающаяся тем, что труба зафиксирована и проходит через скважинный перфоратор или перфораторы.
35. Скважина по п.34, отличающаяся тем, что аппарат выполнен с возможностью отслеживания выстрела скважинного перфоратора.
36. Скважина по п.34 или 35, отличающаяся тем, что аппарат, или множество аппаратов, проходят через множество перфораторов, и множество скважинных перфораторов выполнены с возможностью независимой активации.
37. Скважина по любому из пп.26-29, отличающаяся тем, что аппарат выполнен с возможностью отслеживания температуры возле барьера в скважине.
38. Скважина по любому из пп.26-36, отличающаяся тем, что аппарат выполнен с возможностью отслеживания скважины во время испытания скважины или испытания пласта на трубах.
39. Скважина по любому из пп.6-38, отличающаяся тем, что скважина представляет собой эксплуатационную и/или нагнетательную скважину.
40. Скважина по пп.26-39, отличающаяся тем, что аппарат выполнен с возможностью отслеживания экзотермической реакции, связанной с обработкой текучей средой скважины.
41. Скважина по любому из пп.26-40, отличающаяся тем, что скважина находится в фазе консервации или ликвидации, при этом аппарат выполнен с возможностью отслеживания скважины.