СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ И КОНТРОЛЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ СКВАЖИННОГО ПРОВОДНИКА, ЗАКЛЮЧЕННОГО В НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫЕ ТРУБЫ, И СИСТЕМА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2023 года по МПК E21B47/12 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[1] Данное изобретение в целом относится к области добычи углеводородов в скважине, а также к измерению и контролю сопротивления скважинного проводника, заключенного в насосно-компрессорные трубы.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[2] Во время заканчивания скважины скважинные насосно-компрессорные трубы и оборудование, включая скважинные контрольно-измерительные приборы, собираются в стволе скважины. Скважинные контрольно-измерительные приборы собирают данные о скважинных условиях, таких как давление и температура. Для подачи электрического тока на скважинное электронное оборудование можно использовать один или более проводников, заключенных в насосно-компрессорные трубы (TEC; tubing encased conductor). TEC соединен со скважинными контрольно-измерительными приборами, установленными в стволе скважины.

В уровне техники известно решение US 2016-0349302, является наиболее близким аналогом, и которое относится к способу контроля характеристик кабеля для транспортировки скважинного компоновщика в стволе скважины, причем кабель имеет проводящую сердцевину и изолирующий внешний слой. Способ включает выполнение на кабеле операции обнаружения для обнаружения наличия локальных аномалий на кабеле, создание электрической модели конфигурации установки, включающей кабель и скважинную компоновку, расположенную в стволе скважины, в зависимости от обнаруженных локальных аномалий. и оценку параметра относительно сигнала, передаваемого по кабелю между скважинной компоновкой и наземным оборудованием в конфигурации ствола скважины на основе электрической модели.ф

Однако это решение не позволит определить местоположение, которого достиг поток, на основании наблюдения за изменениями температуры в местоположениях в скважине в определенном временном окне, путем сравнения температуры, рассчитанной на основании данных о сопротивлении TEC с базовым уровнем и пороговым значением.

Также известно решение US 2005 0200497 A1, в котором раскрыты система и способ, которые обеспечивают передачу данных из скважины на поверхность. В одном варианте осуществления среда связи обеспечивает возможность передачи данных на поверхность. Первый скважинный прибор связан со средством связи для измерения первого скважинного параметра и передачи первых данных, относящихся к первому скважинному параметру, на поверхность через средство связи в первый раз. Второй скважинный прибор связан со средством связи для измерения второго скважинного параметра и передачи вторых данных, относящихся ко второму скважинному параметру, на поверхность через средство связи во второй раз, так что первые данные чередуются со вторыми данными.

Однако это решение не позволит определить местоположение, которого достиг поток, на основании наблюдения за изменениями температуры в местоположениях в скважине в определенном временном окне, путем сравнения температуры, рассчитанной на основании данных о сопротивлении TEC с базовым уровнем и пороговым значением.

Также известно решение US 2016-0161344 A1, в котором способ включает отслеживание во времени сопротивления проводника, заключенного в трубку (TEC), который электрически соединяет первый скважинный датчик со вторым скважинным датчиком, расположенным в стволе скважины глубже, чем первый скважинный датчик. Способ включает в себя обнаружение того, что в ТЕС произошла первая неисправность ТЕС в ответ на изменение сопротивления, превышающее пороговое значение возникновения неисправности, и в ответ на то, что время изменения меньше порогового значения времени неисправности.

Однако это решение также не позволит определить местоположение, которого достиг поток, на основании наблюдения за изменениями температуры в местоположениях в скважине в определенном временном окне, путем сравнения температуры, рассчитанной на основании данных о сопротивлении TEC с базовым уровнем и пороговым значением.

С целью преодоления вышеуказанных проблем предложено настоящее иизобретение.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

[3] Варианты реализации данного изобретения можно лучше понять со ссылкой на сопровождающие графические материалы.

[4] На Фиг. 1 представлена приведенная в качестве примера концептуальная схема измерения сопротивления TEC на основании данных скважинной электроники в соответствии с некоторыми вариантами реализации.

[5] На Фиг. 2 представлена приведенная в качестве примера концептуальная схема для обнаружения скважинных событий с флюидом на основании данных о сопротивлении TEC в соответствии с некоторыми вариантами реализации.

[6] На Фиг. 3 представлена приведенная в качестве примера концептуальная схема использования данных скважинной электроники для диагностики проблем ТЕС в соответствии с некоторыми вариантами реализации.

[7] На Фиг. 4 представлена блок-схема приведенных в качестве примера операций для определения сопротивления TEC для скважинной системы в соответствии с некоторыми вариантами реализации.

[8] На Фиг. 5 представлена блок-схема приведенных в качестве примера операций для диагностики отказов TEC посредством последовательного включения скважинных контрольно-измерительных приборов и определения сопротивления TEC в соответствии с некоторыми вариантами реализации.

[9] На Фиг. 6 представлена блок-схема приведенных в качестве примера операций для идентификации скважинных событий с флюидом на основании данных о сопротивлении TEC в соответствии с некоторыми вариантами реализации.

[10] На Фиг. 7 представлен приведенный в качестве примера компьютера для контроля сопротивления в соответствии с некоторыми вариантами реализации.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ РЕАЛИЗАЦИИ

[11] Последующее описание включает в себя приведенные в качестве примера системы, способы, методы и процессы выполнения программ, которые реализуют аспекты данного изобретения. Однако следует понимать, что данное изобретение может быть осуществлено на практике без этих конкретных подробностей. Например, данное изобретение относится к контролю сопротивления TEC для TEC, развернутых в двухзонном заканчивании в иллюстративных примерах. Варианты реализации данного изобретения могут быть также применены при заканчивании с одной зоной или заканчивании с несколькими зонами с любым количеством зон. В других случаях хорошо известные экземпляры команд, протоколы, структуры и методы не показаны в деталях, чтобы не запутывать описание.

[12] В течение срока эксплуатации скважины TEC, обеспечивающие подачу электрического тока к внутрискважинному электронному оборудованию, могут иметь постепенные или внезапные отказы. Например, события короткого замыкания могут оказывать кратковременное влияние на сопротивление TEC, в то время как длительное воздействие экстремальных температур может способствовать постепенному изменению сопротивления. Для облегчения диагностики отказов TEC можно собирать данные со скважинных контрольно-измерительных приборов, установленных в скважине. Сопротивление TEC можно определять в интервалах между скважинными контрольно-измерительными приборами для облегчения сбора информации о скважинных условиях между скважинными контрольно-измерительными приборами, таких как температура или давление, и для более точного определения местоположений, в которых возникли потенциальные проблемы, влияющие на TEC.

[13] Сопротивление TEC можно рассчитать во время работы скважинных контрольно-измерительных приборов и оценить для идентификации сбоев TEC. Например, сбои TEC могут быть идентифицированы на основании внезапных или неожиданных изменений сопротивления. В некоторых случаях, например, при отказах скважинных контрольно-измерительных приборов, размыкании или коротком замыкании, влияющем на ТЕС, возникшая, связанная с этим ошибка может накапливаться при расчете совокупного сопротивления ТЕС, в то время как сопротивление ТЕС измеряют в интервалах скважинных контрольно-измерительных приборов глубже в скважине. Чтобы предотвратить накопление ошибок, можно рассчитать сопротивление TEC в каждом интервале между скважинными контрольно-измерительными приборами путем последовательного включения скважинных контрольно-измерительных приборов. Скважинные контрольно-измерительные приборы могут включаться последовательно, начиная с ближайшего к поверхности скважинного контрольно-измерительного прибора, путем обеспечения подачи тока на каждый скважинный контрольно-измерительный прибор. Затем данные скважинной электроники, используемые для определения сопротивления TEC, могут быть измерены непосредственно скважинными контрольно-измерительными приборами и другими компонентами заканчивания или косвенно путем расчета при включении каждого скважинного контрольно-измерительного прибора. Контроль сопротивления TEC посредством последовательного включения скважинных контрольно-измерительных приборов также можно использовать для прогнозирования конкретных местоположений, в которых произошел сбой или отказ TEC.

[14] Путем применения корреляции между сопротивлением и температурой, изменения температуры и средние температуры между скважинными контрольно-измерительными приборами также могут быть определены на основании измерений сопротивления ТЕС. Поскольку температуру рассчитывают на основании данных о сопротивлении, собираемых для интервала в скважине между двумя скважинными контрольно-измерительными приборами, рассчитанная температура отражает температуру, распределенную по всей области скважины, а не в одной точке в скважине. Идентифицированные изменения сопротивления ТЕС можно использовать для обнаружения скважинных событий с флюидом и для контроля потока флюида во время добычи или закачки флюида на основании рассчитанных температур. В результате могут быть обнаружены закупорки флюидов и наличие посторонних флюидов в скважине.

[15] Собранные данные скважинной электроники и рассчитанные сопротивления TEC можно использовать для создания модели ухудшения состояния TEC в течение срока эксплуатации скважины. Данные скважинной электроники и сопротивления ТЕС могут быть собраны и определены по мере того, как происходят скважинные события, такие как изменения температуры или события, воздействующие на нижележащую схему, и тенденции могут быть установлены на основании наблюдаемых моделей сопротивления ТЕС, коррелирующих со скважинными событиями. С помощью этой модели ухудшения состояния TEC можно прогнозировать отказы TEC в результате как долгосрочного, так и краткосрочного ухудшения состояния.

[16] На Фиг. 1 представлена приведенная в качестве примера концептуальная схема измерения сопротивления TEC на основании данных скважинной электроники в соответствии с некоторыми вариантами реализации. На Фиг. 1 представлено двухзонное заканчивание в пласте 101 с зоной 110 и зоной 104, через которую пробурен ствол 115 скважины. Зоны 104, 110 могут представлять собой эксплуатационные зоны или зоны закачивания. Перфорационные отверстия 117, 119 выполнены через обсадную трубу 113 в пласт 101 в каждой из зон 110, 104 соответственно. Скважинная система 108, которая содержит скважинный контрольно-измерительный прибор 102, скважинный контрольно-измерительный прибор 103 и скважинный контрольно-измерительный прибор 105, была установлена в стволе 115 скважины в результате заканчивания скважины. Хотя на Фиг. 1 представлена скважинная система 108, содержащая три скважинных контрольно-измерительных прибора, может быть установлено любое количество скважинных контрольно-измерительных приборов. Источник питания на поверхности 106 обеспечивает питание скважинной системы 108. В этом примере скважинная система 107 сбора данных подает питание на скважинную систему 108.

[17] TEC 111 электрически соединяет скважинную систему 107 сбора данных со скважинным контрольно-измерительным прибором 102. TEC 111 также электрически соединяет скважинный контрольно-измерительный прибор 102 со скважинным контрольно-измерительным прибором 103. TEC 111 электрически соединяет скважинный контрольно-измерительный прибор 103 со скважинным контрольно-измерительным прибором 105. Скважинные контрольно-измерительные приборы 102 и 103 могут содержать проходной канал для прохождения TEC 111 от скважинной системы 107 сбора данных к скважинным контрольно-измерительным приборам 103 и 105 соответственно. Затем TEC 111 может проводить электричество к скважинным контрольно-измерительным приборам 102, 103, 105 и другим компонентам заканчивания скважинной системы 108. TEC 111 может содержать один или более проводящих материалов, таких как медь, алюминий и т. д. TEC 111 может содержать TEC с одиночным проводником или TEC с многожильным проводником. Хотя TEC 111 изображена в виде одиночной линии, в скважине могут быть развернуты несколько TEC (например, путем сращивания концов нескольких TEC). Скважинные контрольно-измерительные приборы 102, 103, 105 могут быть источниками тока, и каждый из них может измерять ток, протекающий через TEC 111. Скважинные контрольно-измерительные приборы 102, 103, 105 также могут измерять напряжение. Через TEC 111 скважинная система 107 сбора данных получает данные, включающие измерения напряжения и тока, от каждого из скважинных контрольно-измерительных приборов 102, 103, 105.

[18] Скважинная система 107 сбора данных содержит систему 109 контроля сопротивления, которая может определять и контролировать сопротивление ТЕС 111 (далее «сопротивление ТЕС»). Система 109 контроля сопротивления может определять сопротивление TEC на основании данных скважинной электроники, получаемых скважинными контрольно-измерительными приборами 102, 103, 105 и получаемых скважинной системой 107 сбора данных. Например, система 109 контроля сопротивления может определять сопротивление ТЕС во время работы скважинной системы 108 или путем последовательного включения скважинных контрольно-измерительных приборов 102, 103, 105 на основании включения тока, протекающего к каждому из скважинных контрольно-измерительных приборов 102, 103, 105.

[19] Во время работы скважинных контрольно-измерительных приборов 102, 103, 105 (т. е. когда ток подается на каждый из скважинных контрольно-измерительных приборов 102, 103, 105) система 109 контроля сопротивления может определять сопротивление ТЕС на основании данных о напряжении и токе, полученных для пары скважинных контрольно-измерительных приборов, соединенных посредством TEC 111. Например, система 109 контроля сопротивления может рассчитывать сопротивление TEC 111 на основании расчета сопротивления TEC 111 в интервале между скважинными контрольно-измерительными приборами 102, 103 и скважинными контрольно-измерительными приборами 103, 105. Сопротивления TEC, рассчитанные в каждом интервале между скважинными контрольно-измерительными приборами 102, 103 и скважинными контрольно-измерительными приборами 103, 105, могут быть добавлены к сопротивлению TEC 111 между поверхностью 106 и скважинным контрольно-измерительным прибором 102 с получением совокупного сопротивления TEC для скважинной системы 108. Таким образом, система 109 контроля сопротивления может определять сопротивление TEC с приращением, начиная с скважинного контрольно-измерительного прибора, расположенного ближе всего к поверхности 106, и продолжая скважинным контрольно-измерительным прибором, наиболее глубоко расположенным в пласте 101 (например, скважинные контрольно-измерительные приборы 102, 105 соответственно). Расчет сопротивления TEC во время работы скважинных контрольно-измерительных приборов 102, 103, 105 таким образом дополнительно описан со ссылкой на Фиг. 4.

[20] В некоторых случаях определение сопротивления TEC во время работы скважинной системы 108 может приводить к накоплению ошибок, в то время как сопротивление TEC рассчитывают в каждом интервале TEC 111 между скважинными контрольно-измерительными приборами. Например, короткие замыкания, разомкнутые цепи или токи утечки, воздействующие на ТЕС 111, могут вносить ошибку в расчет сопротивления, который выполняют по мере того, как сопротивление ТЕС рассчитывают для последующих пар скважинных контрольно-измерительных приборов глубже в пласте 101. Можно избежать накопления ошибок, и проблемы ТЕС 111, которые вносят ошибку, можно диагностировать путем последовательного включения скважинных контрольно-измерительных приборов 102, 103, 105 от скважинного контрольно-измерительного прибора, ближайшего к поверхности 106, до самого глубокого скважинного контрольно-измерительного прибора в пласте 101. Скважинные контрольно-измерительные приборы 102, 103, 105 могут быть включены путем обеспечения протекания тока от предшествующего скважинного контрольно-измерительного прибора. Например, скважинный контрольно-измерительный прибор 102 может управлять потоком тока через TEC 111 к скважинному контрольно-измерительному прибору 103. Скважинный контрольно-измерительный прибор 103 можно эффективно отключить путем прекращения потока тока от скважинного контрольно-измерительного прибора 102 или включить путем активации потока тока от скважинного контрольно-измерительного прибора 102.

[21] При включении каждого скважинного контрольно-измерительного прибора (например, на основании запроса или команды, переданной от скважинной системы 107 сбора данных на скважинный контрольно-измерительный прибор), система 109 контроля сопротивления может получить измерение потребляемого тока, непосредственно измеренного скважинным контрольно-измерительным прибором, и может рассчитать значение теоретического тока, измеренного скважинным контрольно-измерительным прибором. Если разница между непосредственно измеренным потребляемым током и теоретическим потребляемым током значительна (например, превышает пороговое значение), система 109 контроля сопротивления может определить, что существует проблема, влияющая на TEC 111, например ток утечки. Затем система 109 контроля сопротивления может оценить местоположение проблемы TEC 111, которая возникает, на основании данных, собранных после каждого события включения питания. Например, между скважинными контрольно-измерительными приборами 102, 103 может присутствовать ток утечки. Система 109 контроля сопротивления может прогнозировать местоположение тока утечки относительно скважинных контрольно-измерительных приборов 102, 103 на основании сопротивления TEC 111 между скважинными контрольно-измерительными приборами 102, 103, измерений тока, полученных от источников тока скважинных контрольно-измерительных приборов 102, 103, тока, протекающего к скважинным контрольно-измерительным приборам 102, 103, и данных о напряжении. Определение сопротивления TEC и диагностика сбоев посредством последовательного включения скважинных контрольно-измерительных приборов дополнительно описаны со ссылкой на Фиг. 5.

[22] Система 109 контроля сопротивления может дополнительно оценивать сопротивление ТЕС на основании длины ТЕС 111. Система 109 контроля сопротивления может периодически сравнивать расчетное сопротивление с сопротивлением, рассчитанным для ТЕС 111 для скважинной системы 108, например совокупное сопротивление ТЕС на основании определения сопротивления между поверхностью 106 и скважинным контрольно-измерительным прибором 102 и между каждым из скважинных контрольно-измерительных приборов 102, 103, 105 либо во время работы скважинных контрольно-измерительных приборов 102, 103, 105, либо в результате последовательного включения каждого из скважинных контрольно-измерительных приборов 102, 103, 105. Сбои TEC могут быть идентифицированы на основании определения того, что рассчитанное сопротивление значительно отклоняется от расчетного сопротивления. Например, система 109 контроля сопротивления может определить, что имел место ток утечки, протекающий из TEC 111, на основании рассчитанного сопротивления и расчетного сопротивления, превышающего пороговое значение. Возрастающие отклонения рассчитанного сопротивления от расчетного сопротивления могут указывать на постепенное ухудшение состояния TEC 111.

[23] Сбои, возникающие в схеме, лежащей в основе скважинной системы 108, которые влияют на сопротивление TEC 111, могут быть внезапными, например, вызванными повреждением TEC 111 или коротким замыканием, в то время как изменения сопротивления TEC, вызванные старением TEC 111, могут быть постепенными. Система 109 контроля сопротивления контролирует изменения и тенденции сопротивления TEC в течение срока эксплуатации скважины и может создать модель ухудшения состояния TEC 111 на основании статистических данных сопротивления и наблюдаемых тенденций сопротивления, таких как те, которые основаны на корреляциях между изменениями сопротивления TEC и собираемыми данными о скважинных событиях (например, изменения температуры, короткое замыкание, отказы скважинных контрольно-измерительных приборов и т. д.). Система 109 контроля сопротивления также может использовать эту модель для прогнозирования отказов ТЕС 111, вызванных внезапными изменениями сопротивления, такими как короткое замыкание, или постепенными изменениями сопротивления, такими как изменения температуры.

[24] На Фиг. 2 представлена приведенная в качестве примера концептуальная схема для обнаружения скважинных событий с флюидом на основании данных о сопротивлении TEC в соответствии с некоторыми вариантами реализации. На Фиг. 2 представлены скважинные контрольно-измерительные приборы 103, 105 и TEC 111 скважинной системы 108, установленные в стволе 115 скважины. В этом примере флюид 202, добываемый в зоне 110, протекает через перфорационные отверстия 119. Флюид 204 из зоны 104 протекает через перфорационные отверстия 117. Однако флюид 204 может представлять собой неизвестный или непредусмотренный флюид, попавший в ствол 115 скважины, например воду из пласта 101.

[25] Система 109 контроля сопротивления может обнаруживать изменения в потоке скважинного флюида на основании расчета сопротивления TEC 111. Система 109 контроля сопротивления определяет сопротивление TEC 111 в интервале в скважине между скважинными контрольно-измерительными приборами (например, интервале TEC между скважинными контрольно-измерительными приборами 103, 105) между поверхностью 106 и скважинным контрольно-измерительным прибором, ближайшим к поверхности 106, таким как как скважинный контрольно-измерительный прибор 103, показанный на Фиг. 3. Сопротивление TEC можно определить либо во время работы скважинных контрольно-измерительных приборов 103, 105, либо в результате последовательного включения скважинных контрольно-измерительных приборов 103, 105 и определения сопротивления после каждого события включения питания. Затем система 109 контроля сопротивления может рассчитать среднюю скважинную температуру между скважинными контрольно-измерительными приборами 103, 105 на основании определенного сопротивления TEC. Температуру, которую рассчитывают на основании данных сопротивления TEC, можно рассматривать как среднюю температуру для пласта 101 между глубинами скважинных контрольно-измерительных приборов, между которыми определяли сопротивление TEC, а не температуру, измеряемую в одной точке. Среднюю температуру T между скважинными контрольно-измерительными приборами можно рассчитать по уравнению 1, где T представляет собой температуру проводника TEC 111, R представляет собой сопротивление TEC 111 при температуре T, α представляет собой температурный коэффициент сопротивления материала TEC 111, T_этал представляет собой эталонную температуру, при которой указано α, а R_этал представляет собой сопротивление TEC 111 при эталонной температуре T_этал.

[26] Температурный коэффициент сопротивления α при температуре T_этал определяют на основании материала TEC 111. Например, если материал проводника TEC 111 представляет собой медь, температурный коэффициент сопротивления α при T_этал 20 градусов по Цельсию составляет приблизительно 0,004 на градус по Цельсию. Изменения температуры, например, вызванные изменениями потока флюида в скважине, влияют на сопротивление ТЕС. Например, если материал проводника TEC 111 представляет собой медь или другой чистый металл, сопротивление TEC 111 может увеличиваться по мере продвижения флюидов, добываемых в зонах 110, 104, к поверхности 106 из-за высокой температуры флюидов. Поток флюидов с более низкой температурой, таких как вода, из пласта 101 через ствол 115 скважины к поверхности 106 может вызвать снижение температуры и соответствующее снижение сопротивления TEC 111.

[27] В этом примере флюид 202 представляет собой флюид, добываемый в зоне 104. При контроле сопротивления ТЕС 111 в интервале между скважинным контрольно-измерительным прибором 105 и скважинным контрольно-измерительным прибором 103 система 109 контроля сопротивления может обнаруживать постепенное увеличение сопротивления ТЕС 111 в этом интервале по мере продвижения потока флюида 202 к поверхности 106 (например, на основании сравнения с базовым сопротивлением). Затем система 109 контроля сопротивления может прогнозировать продвижение потока флюида 202 на основании определенного сопротивления TEC. В результате закупорки в скважине могут быть идентифицированы, если сопротивление TEC между скважинными контрольно-измерительными приборами 103, 105 не увеличивается постепенно, как ожидалось. Например, система 109 контроля сопротивления может определить, что температура между скважинными контрольно-измерительными приборами 105, 103 увеличилась после того, как флюид 202 поступил в скважину 115, в то время как температура между скважинным контрольно-измерительным прибором 103 и поверхностью 106 может не увеличиться аналогичным образом. Затем система 109 контроля сопротивления может идентифицировать возможную закупорку между скважинными контрольно-измерительными приборами 103, 105, которая препятствует потоку флюида 202.

[28] Флюид 204 также поступает в ствол 115 скважины. Этот флюид может соответствовать непредусмотренному флюиду, такому как вода из пласта 101. При обнаружении постепенного уменьшения сопротивления TEC между скважинным контрольно-измерительным прибором 103 и скважинным контрольно-измерительным прибором 105 система 109 контроля сопротивления может идентифицировать, что посторонний агент поступил в ствол 115 скважины. Постепенные изменения температуры могут быть идентифицированы в течение ряда моментов времени и/или на основании сравнения с базовой температурой. Например, система 109 контроля сопротивления может идентифицировать снижение температуры, если разница между снижением температуры и базовой температурой превышает пороговое значение. Система контроля сопротивления может генерировать уведомление о том, что в ствол 115 скважины поступил неожиданный флюид, который может указывать местоположение по отношению к скважинным контрольно-измерительным приборам 103, 105, рассчитанную температуру и т. д. Таким образом, система 109 контроля сопротивления может различать между постепенными изменениями сопротивления, вызванными изменением температуры, и внезапными изменениями, вызванными сбоями или отказами TEC 111, чтобы обеспечить комплексную оценку как состояний TEC 111, так и условий в скважине.

[29] Увеличение сопротивления TEC 111 из-за повышения температуры, например повышения температуры в результате потока флюида 202, может повлиять на скорость связи между скважинной системой 107 сбора данных и скважинными контрольно-измерительными приборами 103, 105. Например, может снизиться скорость связи или могут возникнуть сбои связи. Чтобы смягчить влияние повышенного сопротивления на связь между скважинными контрольно-измерительными приборами 103, 105 и скважинной системой 107 сбора данных, система 109 контроля сопротивления может указать скважинной системе 107 сбора данных, что амплитуда сигнала связи и/или напряжение питания для скважинной системы 108 должны быть увеличены на основании обнаружения увеличения сопротивления ТЕС, связанного с температурой в скважине. Если сбои связи произошли из-за увеличения сопротивления, система 109 контроля сопротивления может указать скважинной системе 107 сбора данных уменьшить скорость связи, чтобы предотвратить сбои связи.

[30] На Фиг. 3 представлена приведенная в качестве примера концептуальная схема использования данных скважинной электроники для диагностики проблем ТЕС в соответствии с некоторыми вариантами реализации. На Фиг. 3 представлена скважинная система 308 с пятью скважинными контрольно-измерительными приборами, соединенными TEC 311: скважинным контрольно-измерительным прибором 301, скважинным контрольно-измерительным прибором 303, скважинным контрольно-измерительным прибором 305, скважинным контрольно-измерительным прибором 307 и скважинным контрольно-измерительным прибором 309. Скважинная система 308 может содержать другие компоненты, не показанные на Фиг. 3, такие как пакеры, регулирующие клапаны притока и т. д. Хотя TEC 311 изображена в виде одиночной линии, в вариантах реализации могут использовать несколько TEC (например, путем сращивания концов нескольких TEC). На Фиг. 3 представлен пример диагностики сбоев TEC 311 для интервала TEC 311, образованного скважинными контрольно-измерительными приборами 301, 303. Однако диагностику сбоев ТЕС 311 можно выполнять для любого интервала ТЕС 311 между последовательными скважинными контрольно-измерительными приборами. В этом примере ток утечки I₀ протекает через TEC 311 в интервале между скважинными контрольно-измерительными приборами 301, 303. Скважинная система 107 сбора данных измеряет напряжение и/или ток источника, которые подаются для скважинной системы 308.

[31] Схема 302 («схема 302») лежит в основе скважинных контрольно-измерительных приборов 301, 303, 305, 307, 309 и TEC 311. На Фиг. 3 представлена схема 302, лежащая в основе скважинных контрольно-измерительных приборов 301, 303, и TEC 311, которая соединяет скважинные контрольно-измерительные приборы 301, 303. Схема 302 может быть выполнена с возможностью измерения тока на стороне высокого напряжения или измерения тока на стороне низкого напряжения. Как показано на схеме 302, скважинные контрольно-измерительные приборы 301, 303 содержат источники тока, представленные как токи I₃ и I₅ соответственно. Скважинные контрольно-измерительные приборы 301, 303 могут представлять собой источники постоянного тока. Сопротивление TEC для интервала, соединяющего скважинные контрольно-измерительные приборы 301, 303, показано сопротивлениями R₁₁ и R₁₂, причем ток утечки I₀ протекает от TEC 311 между R₁₁ и R₁₂. Сопротивление TEC 311 между скважинными контрольно-измерительными приборами 301, 303, смоделированными I₃ и I₅, может быть представлено как R₀, показанное ниже в уравнении 2 как сумма R₁₁ и R₁₂.

[32] Общее сопротивление R₀ между скважинными контрольно-измерительными приборами 301, 303 может быть определено на основании статистических данных о сопротивлении TEC или оценено на основании длины TEC 311 между скважинными контрольно-измерительными приборами 301, 303. Схема 302 также показывает сопротивления TEC R₂₁ и R₂₂, которые противодействуют обратному току. Сопротивления TEC R₂₁ и R₂₂ могут быть преимущественно близки к нулю и поэтому могут считаться пренебрежимо малыми. Ток I₁ представляет собой выходной ток из скважинной системы 107 сбора данных и может быть измерен скважинной системой 107 сбора данных. Ток I₂, который течет к скважинному контрольно-измерительному прибору I₅, может быть рассчитан на основании известных токов I₁ и I₃. Ток I₂ также эквивалентен сумме тока утечки I₀ и тока I₅. Эти отношения показаны в уравнении 3, где I₁ представляет собой измеренный ток, подаваемый на скважинную систему (например, ток, подаваемый скважинной системой 107 сбора данных), I₃ представляет собой ток, измеренный скважинным контрольно-измерительным прибором 301, а I₅ представляет собой ток, измеренный скважинным контрольно-измерительным прибором 303.

[33] Уравнение 4 показывает отношение напряжения V₁, измеряемого скважинным контрольно-измерительным прибором 301, и напряжения V₂, измеренного скважинным контрольно-измерительным прибором 303, сопротивлений R₁₁ и R₁₂, тока I₅, измеренного скважинным контрольно-измерительным прибором 303, и тока утечки I₀.

[34] Систему уравнений, образованную уравнениями 2-4, можно использовать для расчета R₁₁ и R₁₂ на основании измеренных напряжений, измеренного тока I₅ и рассчитанного тока утечки I₀. Как только определены сопротивления R₁₁ и R₁₂, система 109 контроля сопротивления может оценить, где возникает ток утечки I₀ по отношению к скважинному контрольно-измерительному прибору 301 и скважинному контрольно-измерительному прибору 303. Местоположение тока утечки I₀ можно идентифицировать на основании относительных долей рассчитанных сопротивлений R₁₁ и R₁₂ к общему сопротивлению R₀ между скважинными контрольно-измерительными приборами 301, 303. Например, система 109 контроля сопротивления может рассчитать значение R₁₁, которое составляет 40% от общего сопротивления R₀. Затем система 109 контроля сопротивления может определить, что ток утечки I₀ возникает приблизительно на 40% расстояния от скважинного контрольно-измерительного прибора 301 до скважинного контрольно-измерительного прибора 303. Таким образом, система 109 контроля сопротивления может определять, где происходят утечки тока или другие сбои ТЕС 311, с повышенной степенью специфичности.

[35] На Фиг. 4 представлена блок-схема приведенных в качестве примера операций для определения сопротивления TEC для скважинной системы в соответствии с некоторыми вариантами реализации. Приведенные в качестве примера операции относятся к системе контроля сопротивления, выполняющей показанные операции для согласования с Фиг. 1, хотя названия программного обеспечения и программного кода могут различаться в зависимости от вариантов реализации. Приведенные в качестве примера операции могут выполняться программным обеспечением, программно-аппаратным обеспечением, аппаратным обеспечением или их комбинацией.

[36] В блоке 401 система контроля сопротивления начинает определять сопротивление TEC между каждой парой скважинных контрольно-измерительных приборов. Используемый в данном документе термин «пара скважинных контрольно-измерительных приборов» относится к последовательным скважинным контрольно-измерительным приборам, которые соединены TEC. Например, со ссылкой на Фиг. 1, каждый из скважинных контрольно-измерительных приборов 102, 103 и скважинных контрольно-измерительных приборов 103, 105 образует пару, в которой измеряют сопротивление ТЕС между каждой парой. Скважинный контрольно-измерительный прибор в паре, который расположен ближе к поверхности, в дальнейшем называется «первым скважинным контрольно-измерительным прибором», а скважинный контрольно-измерительный прибор в паре, который расположен глубже в пласте, далее называется «вторым скважинным контрольно-измерительным прибором». Например, со ссылкой на Фиг. 1, при определении сопротивления TEC между скважинными контрольно-измерительными приборами 102, 103 скважинный контрольно-измерительный прибор 102 представляет собой первый скважинный контрольно-измерительный прибор, а скважинный контрольно-измерительный прибор 103 представляет собой второй скважинный контрольно-измерительный прибор.

[37] В блоке 402 система контроля сопротивления определяет, является ли первый скважинный контрольно-измерительный прибор скважинным контрольно-измерительным прибором, установленным ближе всего к поверхности. Система контроля сопротивления будет определять ток, протекающий к первому скважинному контрольно-измерительному прибору, на основании того, является ли первый скважинный контрольно-измерительный прибор ближайшим к поверхности скважинным контрольно-измерительным прибором (например, скважинным контрольно-измерительным прибором 102 на Фиг. 1). Например, скважинная система сбора данных, такая как скважинная система 107 сбора данных, показанная на Фиг. 1, может сохранять значения измеренных глубин, на которых были установлены скважинные контрольно-измерительные приборы. Если первый скважинный контрольно-измерительный прибором представляет собой скважинный контрольно-измерительный прибор, ближайший к поверхности, операции продолжаются на этапе 403. Если первый скважинный контрольно-измерительный прибор не представляет собой ближайший к поверхности скважинный контрольно-измерительный прибор, операции продолжаются в блоке 405.

[38] В блоке 403 система контроля сопротивления определяет ток, протекающий к первому скважинному контрольно-измерительному прибору. В случае, когда первый скважинный контрольно-измерительный прибор представляет собой ближайший к поверхности скважинный контрольно-измерительный прибор, ток, протекающий через TEC к скважинной системе, может быть эквивалентен току, протекающему к первому скважинному контрольно-измерительному прибору. Например, со ссылкой на Фиг. 1, ток, протекающий к первому скважинному контрольно-измерительному прибору, может быть определен на основании тока, подаваемого на скважинную систему 108 источником питания скважинной системы 107 сбора данных.

[39] В блоке 405 система контроля сопротивления получает ранее определенный ток, соответствующий току, протекающему к первому скважинному контрольно-измерительному прибору. Система контроля сопротивления может получать ток, который был рассчитан ранее на основании тока, измеренного предшествующим скважинным контрольно-измерительным прибором, и тока, протекающего к предшествующему скважинному контрольно-измерительному прибору. Например, система контроля сопротивления может получить ток, рассчитанный в блоке 409 с использованием уравнения 6, во время предыдущей итерации.

[40] В блоке 407 система контроля сопротивления получает ток, измеренный первым скважинным контрольно-измерительным прибором. Первый скважинный контрольно-измерительный прибор может представлять собой источник тока в скважинной системе и измеряет поток тока, который отводится к нему в самом первом скважинном контрольно-измерительном приборе. Показания тока первого скважинного контрольно-измерительного прибора могут передаваться в скважинную систему сбора данных. Например, со ссылкой на Фиг. 1, скважинная система 107 сбора данных может получать ток, измеренный скважинным контрольно-измерительным прибором 102. Затем система контроля сопротивления может получать ток, измеренный скважинным контрольно-измерительным прибором 102, из скважинной системы 107 сбора данных.

[41] В блоке 409 система контроля сопротивления рассчитывает сопротивление TEC между первым и вторым скважинными контрольно-измерительными приборами на основании напряжения на первом и втором скважинных контрольно-измерительных приборах и ток, протекающий ко второму скважинному контрольно-измерительному прибору. Ток, протекающий ко второму скважинному контрольно-измерительному прибору, эквивалентен разнице между током, протекающим к первому скважинному контрольно-измерительному прибору, и током, измеренным первым скважинным контрольно-измерительным прибором (т. е. токами, определенными в блоках 403/405 и 407 соответственно). Система контроля сопротивления может рассчитать сопротивление TEC между первым и вторым скважинными контрольно-измерительными приборами с помощью закона Ома, представленного ниже в виде уравнения 5, где R представляет собой сопротивление TEC, V представляет собой разницу напряжений между первым и вторым скважинными контрольно-измерительными приборами, а I представляет собой ток, протекающий ко второму скважинному контрольно-измерительному прибору. Ток I, протекающий ко второму скважинному контрольно-измерительному прибору, можно определить с помощью расчета, представленного в уравнении 6, где I₁ представляет собой ток, протекающий к первому скважинному контрольно-измерительному прибору, а I₂ представляет собой ток, отведенный на первый скважинный контрольно-измерительный прибор, который он измеряет. Альтернативно, первый скважинный контрольно-измерительный прибор может определить I путем измерения тока I на его выходе во второй скважинный контрольно-измерительный прибор.

[42] В блоке 411 система контроля сопротивления добавляет рассчитанное значение TEC к совокупному сопротивлению TEC. Совокупное сопротивление TEC представляет собой совокупное значение сопротивления TEC, когда сопротивление TEC рассчитывают в интервалах между скважинными контрольно-измерительными приборами. Совокупное сопротивление TEC могло быть инициализировано сопротивлением TEC между поверхностью и скважинным контрольно-измерительным прибором, ближайшим к поверхности (например, как измерено скважинной системой сбора данных).

[43] В блоке 413 система контроля сопротивления определяет, существует ли дополнительная пара скважинных контрольно-измерительных приборов. При наличии другой пары скважинных контрольно-измерительных приборов можно определить, являлся ли второй скважинный контрольно-измерительный прибор скважинным контрольно-измерительным прибором скважинной системы на самой большой измеренной глубине (например, скважинный контрольно-измерительный прибор 105 на Фиг. 1). Если существует дополнительная пара скважинных контрольно-измерительных приборов, операции продолжаются в блоке 401. Если дополнительной пары скважинных контрольно-измерительных приборов не существует, операции продолжаются в блоке 415.

[44] В блоке 415 система контроля сопротивления указывает совокупное сопротивление TEC. После расчета сопротивления TEC в каждом интервале скважинной системы совокупное сопротивление TEC будет соответствовать сопротивлению TEC, рассчитанному для скважинной системы в целом. Например, система контроля сопротивления может генерировать уведомление, указывающее совокупное сопротивление TEC, как только было определено совокупное сопротивление TEC. Совокупное сопротивление ТЕС может быть сохранено для последующего анализа для включения в модель ухудшения состояния ТЕС.

[45] На Фиг. 5 представлена блок-схема приведенных в качестве примера операций для диагностики отказов TEC посредством последовательного включения скважинных контрольно-измерительных приборов и определения сопротивления TEC в соответствии с некоторыми вариантами реализации. Каждый скважинный контрольно-измерительный прибор может включать или отключать поток тока к следующему наиболее глубокому скважинному контрольно-измерительному прибору, чтобы подавать электрический ток на последующий скважинный контрольно-измерительный прибор. Приведенные в качестве примера операции предполагают начальное состояние, в котором ток течет к скважинному контрольно-измерительному прибору, ближайшему к поверхности, что отключило поток тока к следующему самому глубокому скважинному контрольно-измерительному прибору. Приведенные в качестве примера операции относятся к системе контроля сопротивления, выполняющей показанные операции для согласования с Фиг. 1, хотя названия программного обеспечения и программного кода могут различаться в зависимости от вариантов реализации. Приведенные в качестве примера операции могут выполняться программным обеспечением, программно-аппаратным обеспечением, аппаратным обеспечением или их комбинацией.

[46] В блоке 501 система контроля сопротивления начинает определять сопротивление TEC для каждой пары скважинных контрольно-измерительных приборов. Скважинная система может содержать по меньшей мере первый и второй скважинные контрольно-измерительные приборы, между которыми определяют соответствующее сопротивление ТЕС. Как аналогично описано со ссылкой на Фиг. 4, пара скважинных контрольно-измерительных приборов относится к последовательным скважинным контрольно-измерительным приборам, которые соединены TEC. Скважинный контрольно-измерительный прибор в паре, который расположен ближе к поверхности, в дальнейшем называется «первым скважинным контрольно-измерительным прибором», а скважинный контрольно-измерительный прибор в паре, который расположен глубже в пласте, далее называется «вторым скважинным контрольно-измерительным прибором».

[47] В блоке 503 система контроля сопротивления получает измерение тока, измеренное первым скважинным контрольно-измерительным прибором. Первый скважинный контрольно-измерительный прибор содержит источник тока и может непосредственно измерять ток, отведенный на первый скважинный контрольно-измерительный прибор. Система контроля сопротивления получает ток, измеренный первым скважинным контрольно-измерительным прибором. Например, со ссылкой на Фиг. 1, система контроля сопротивления может получать ток, измеренный скважинным контрольно-измерительным прибором 102, который был передан в скважинную систему 107 сбора данных.

[48] В блоке 505 система контроля сопротивления обеспечивает поток тока от первого скважинного контрольно-измерительного прибора ко второму скважинному контрольно-измерительному прибору. Например, система контроля сопротивления может передать запрос первому скважинному контрольно-измерительному прибору, чтобы обеспечить поток тока ко второму скважинному контрольно-измерительному прибору. В результате обеспечения потока тока ко второму скважинному контрольно-измерительному прибору второй скважинный контрольно-измерительный прибор может быть включен.

[49] В блоке 507 система контроля сопротивления получает измерение фактического тока, измеренного вторым скважинным контрольно-измерительным прибором. Второй скважинный контрольно-измерительный прибор также содержит источник тока и может непосредственно измерять ток, отведенный на второй скважинный контрольно-измерительный прибор. Измерение тока, полученное от второго скважинного контрольно-измерительного прибора, в дальнейшем называется «фактическим измерением тока». Система контроля сопротивления получает ток, измеренный вторым скважинным контрольно-измерительным прибором. Например, со ссылкой на Фиг. 1, система контроля сопротивления может получать ток, измеренный скважинным контрольно-измерительным прибором 103, который был передан в скважинную систему 107 сбора данных.

[50] В блоке 509 система контроля сопротивления определяет ток, протекающий к первому скважинному контрольно-измерительному прибору. Ток, протекающий к первому скважинному контрольно-измерительному прибору, определяют на основании того, является ли первый скважинный контрольно-измерительный прибор ближайшим к поверхности скважинным контрольно-измерительным прибором. Если первый скважинный контрольно-измерительный прибор представляет собой ближайший к поверхности скважинный контрольно-измерительный прибор, ток, протекающий к первому скважинному контрольно-измерительному прибору, представляет собой ток, подаваемый в скважинную систему. Например, со ссылкой на Фиг. 1, ток, протекающий к первому скважинному контрольно-измерительному прибору, представляет собой выходной ток скважинной системы 107 сбора данных. Если первый скважинный контрольно-измерительный прибор не представляет собой ближайший к поверхности скважинный контрольно-измерительный прибор, ток, протекающий к первому скважинному контрольно-измерительному прибору, может быть рассчитан на основании измерений тока, полученных для следующего ближайшего к поверхности скважинного контрольно-измерительного прибора. Например, система контроля сопротивления может рассчитать ток, протекающий к первому скважинному контрольно-измерительному прибору, как разницу между током, протекающим к следующему ближайшему к поверхности скважинному контрольно-измерительному прибору, и током, измеренным следующим ближайшим к поверхности скважинным контрольно-измерительным прибором.

[51] В блоке 511 система контроля сопротивления рассчитывает значение теоретического тока, которое измеряется вторым скважинным контрольно-измерительным прибором. Если отсутствуют сбои TEC, такие как ток утечки, протекающий от TEC, ток, отведенный на второй скважинный контрольно-измерительный прибор, который измеряется вторым скважинным контрольно-измерительным прибором, будет преимущественно аналогичным току, протекающему ко второму скважинному контрольно-измерительному прибору. Таким образом, ток, протекающий ко второму скважинному контрольно-измерительному прибору, можно рассматривать как измерение теоретического тока. Система контроля сопротивления может рассчитывать теоретический ток путем расчета разницы между током, протекающим к первому скважинному контрольно-измерительному прибору, и током, измеренным первым скважинным контрольно-измерительным прибором (например, измерения тока, полученные в блоках 509 и 503 соответственно).

[52] В блоке 513 система контроля сопротивления определяет, превышает ли разница между фактическим током и теоретическим током пороговое значение. Система контроля сопротивления может установить пороговое значение максимальной разницы между фактическим током и теоретическим током. Разница между фактическим током и теоретическим током, превышающая пороговое значение, может указывать сбой TEC. Пороговое значение может представлять собой заданное значение, процентное содержание от фактического тока (например, 5% от фактического тока) и т. д. Если разница между фактическим током и теоретическим током превышает пороговое значение, операции продолжаются в блоке 515. Если разница между фактическим током и теоретическим током не превышает пороговое значение, операции продолжаются в блоке 517.

[53] В блоке 515 система контроля сопротивления определяет, что произошел сбой TEC. Например, система контроля сопротивления может генерировать уведомление о возникновении сбоя TEC. Система контроля сопротивления может также прогнозировать местоположение в скважине, в котором был идентифицирован сбой TEC, на основании данных о сопротивлении ТЕС, как описано со ссылкой на Фиг. 3.

[54] В блоке 517 система контроля сопротивления определяет, существует ли дополнительная пара скважинных контрольно-измерительных приборов. Если существует дополнительная пара скважинных контрольно-измерительных приборов, операции продолжаются в блоке 501. Если дополнительной пары скважинных контрольно-измерительных приборов нет, операции завершены.

[55] На Фиг. 6 представлена блок-схема приведенных в качестве примера операций для идентификации скважинных событий с флюидом на основании данных о сопротивлении TEC в соответствии с некоторыми вариантами реализации. Приведенные в качестве примера операции относятся к системе контроля сопротивления, выполняющей показанные операции для согласования с Фиг. 2, хотя названия программного обеспечения и программного кода могут различаться в зависимости от вариантов реализации. Приведенные в качестве примера операции могут выполняться периодически в течение срока эксплуатации скважины или могут быть непрерывными. Приведенные в качестве примера операции могут выполняться программным обеспечением, программно-аппаратным обеспечением, аппаратным обеспечением или их комбинацией.

[56] В блоке 601 система контроля сопротивления собирает данные скважинной электроники. Система контроля сопротивления может периодически собирать данные скважинной электроники и использовать данные скважинной электроники для определения сопротивления ТЕС (например, как описано со ссылкой на Фиг. 4). Например, система контроля сопротивления может определять сопротивление TEC между парой скважинных контрольно-измерительных приборов или для скважинной системы в целом. Данные о сопротивлении TEC могут коррелировать с местоположением в скважине, например, с местоположением между двумя скважинными контрольно-измерительными приборами, в которых было определено сопротивление.

[57] В блоке 603 система контроля сопротивления обнаруживает, что произошло изменение сопротивления ТЕС. Обнаружение изменений сопротивления ТЕС может быть инициировано увеличениями или уменьшениями сопротивления для конкретного местоположения в скважине, которые превышают пороговое значение (например, местоположение между скважинными контрольно-измерительными приборами), причем система контроля сопротивления может принудительно применять пороговое значение для изменений сопротивления. Пороговое значение может указывать увеличение или уменьшение сопротивления ТЕС, которое инициирует обнаружение изменения, такого как увеличение или уменьшение по отношению к базовому сопротивлению (например, увеличение или уменьшение на 5% или 10%), увеличение или уменьшение, которое происходит в определенном временном окне и т. д.

[58] В блоке 604 система контроля сопротивления определяет, происходит ли добыча или закачка флюида. Во время добычи или закачки флюидов можно контролировать изменения температуры на основании данных о сопротивлении ТЕС, чтобы определять продвижение потока флюида и идентифицировать, произошла ли потенциально закупорка в скважине. Также можно контролировать изменения температуры, чтобы определять, не поступил ли в скважину посторонний агент или неизвестное вещество. Информация, указывающая, продолжаются ли скважинные операции, может быть предоставлена системе контроля сопротивления. Если добыча или закачка флюида продолжается, операции продолжаются в блоке 605. Если добыча или закачка флюида не продолжается, операции продолжаются в блоке 615.

[59] В блоке 605 система контроля сопротивления собирает данные скважинной электроники для интервалов ТЕС и для скважинных контрольно-измерительных приборов вдоль пути потока добываемого или закачиваемого флюида и рассчитывает соответствующую скважинную температуру. Система контроля сопротивления может связать собранные данные скважинной электроники с соответствующим местоположением в скважине, как описано в блоке 601 (например, в отношении интервала между скважинными контрольно-измерительными приборами). Система контроля сопротивления может рассчитать температуру по уравнению 1 в каждом местоположении, для которого были собраны данные скважинной электроники на основании данных сопротивления TEC. Например, со ссылкой на Фиг. 1, если флюид, добываемый в зоне 110, поступает в ствол скважины через перфорационные отверстия 119, и ожидается, что будет течь на поверхность, система контроля сопротивления может рассчитать температуру между скважинными контрольно-измерительными приборами 105, 103 и между скважинными контрольно-измерительными приборами 103, 102.

[60] В блоке 607 система контроля сопротивления определяет местоположение, которого достиг поток флюида, на основании рассчитанной температуры. Постепенные повышения или понижения температуры в конкретном местоположении в скважине могут указывать наличие флюида в указанном местоположении в скважине. Например, по мере того, как флюид с высокой температурой продвигается вверх по стволу скважины во время добычи флюида и вызывает увеличение сопротивления TEC, может наблюдаться соответствующее повышение температуры. В качестве другого примера, закачка более холодного флюида может способствовать снижению сопротивления ТЕС и соответствующему снижению наблюдаемой температуры. Система контроля сопротивления может определить местоположение, которого достиг поток, на основании наблюдения за изменениями температуры в местоположениях в скважине в определенном временном окне, путем сравнения температуры, рассчитанной на основании данных о сопротивлении TEC, с базовым уровнем и т. д. Например, со ссылкой на Фиг. 1, при добыче флюида в зоне 110 разница между температурой, рассчитанной на основании сопротивления ТЕС 111, рассчитанного между скважинными контрольно-измерительными приборами 105, 103, и базовой температурой может превышать пороговое значение, в то время как разница между базовым уровнем и температурой, рассчитанной на основании сопротивления TEC 111, рассчитанного между скважинными контрольно-измерительными приборами 103, 102, не может превышать пороговое значение. Таким образом, система контроля сопротивления может определить, что флюид продвигается вверх по стволу скважины между скважинными контрольно-измерительными приборами 105, 103 и еще не достиг скважинного контрольно-измерительного прибора 102.

[61] В блоке 609 система контроля сопротивления определяет, прекратился ли поток флюида. Расчеты температуры, которые не указывают ожидаемое повышение или понижение температуры в результате добычи флюидов с более высокой температурой или закачки флюидов с более низкой температурой, могут указывать прекращение потока флюида, например, из-за закупорки. Таким образом, система контроля сопротивления может определить, что поток флюида прекратился, если не наблюдается изменение температуры на основании данных о сопротивлении, соответствующих интервалу TEC. Например, если флюид добывают в зоне 110 и температура между скважинными контрольно-измерительными приборами 103, 102 не отклоняется от базового уровня в течение порогового периода времени, система контроля сопротивления может определить, что закупорка произошло в скважине ниже скважинного контрольно-измерительного прибора 103. Если определено, что поток флюида прекратился, операции продолжаются в блоке 611. Если не определено, что поток флюида прекратился, операции продолжаются в блоке 613.

[62] В блоке 611 система контроля сопротивления определяет, что закупорка произошла в скважине. Система контроля сопротивления может генерировать уведомление, указывающее, что произошла потенциальная закупорка, и скважинный интервал, для которого не произошло ожидаемое изменение температуры. Например, система контроля сопротивления может выводить уведомление, указывающее температуру, рассчитанную для каждого интервала в скважине на основании данных о сопротивлении TEC и/или измеренной глубины (глубин), ниже которых или между которыми, по оценкам, произошла закупорка.

[63] В блоке 613 система контроля сопротивления определяет продвижение потока флюида. Система контроля сопротивления может определить расчетное местоположение, которого достиг флюид, на основании температур, определенных на основании данных о сопротивлении TEC. Например, система контроля сопротивления может генерировать уведомление, указывающее расчетное местоположение по отношению к измеренным глубинам скважинных контрольно-измерительных приборов.

[64] В блоке 615 система контроля сопротивления рассчитывает температуру на основании данных о сопротивлении TEC. Система контроля сопротивления может рассчитать температуру для одного или более местоположений в скважине по отношению к скважинным контрольно-измерительным приборам с помощью уравнения 1. Например, со ссылкой на Фиг. 2, система контроля сопротивления может рассчитать температуру между скважинными контрольно-измерительными приборами 103, 105 на основании данных о сопротивлении ТЕС с помощью уравнения 1.

[65] В блоке 617 система контроля сопротивления определяет, находится ли рассчитанная температура в ожидаемом диапазоне. Система контроля сопротивления может поддерживать диапазон ожидаемых температур, соответствующих интервалам ТЕС, на основании измеренной глубины. Система контроля сопротивления может сравнивать температуру, рассчитанную для каждого скважинного интервала, такого как интервал между скважинными контрольно-измерительными приборами, с ожидаемым диапазоном, установленным для указанного интервала. Если рассчитанная температура находится в пределах ожидаемого диапазона, операции продолжаются в блоке 619. Если рассчитанная температура не находится в пределах ожидаемого диапазона, операции продолжаются в блоке 601, причем система контроля сопротивления продолжает собирать данные скважинной электроники и определять сопротивление ТЕС.

[66] В блоке 619 система контроля сопротивления определяет, что в ствол скважины поступил флюид с другой температурой. Рассчитанные температуры за пределами ожидаемого диапазона для интервала в скважине могут указывать, что в скважину поступил неизвестный флюид. Например, со ссылкой на Фиг. 2, система контроля сопротивления может идентифицировать, что флюид 204 поступил в ствол скважины, на основании температуры, рассчитанной для интервала между скважинными контрольно-измерительными приборами 103, 105, выходящей за пределы ожидаемого диапазона температур. Система контроля сопротивления может генерировать уведомление, указывающее, что флюид поступил в ствол скважины. Операции продолжаются в блоке 601, где система контроля сопротивления продолжает контролировать сопротивление ТЕС.

[67] На Фиг. 7 представлен приведенный в качестве примера компьютера для контроля сопротивления в соответствии с некоторыми вариантами реализации. Компьютерная система содержит процессор 701 (возможно, содержащий несколько процессоров, несколько ядер, несколько узлов и/или реализующий многопоточность и т. д.). Компьютерная система содержит запоминающее устройство 707. Запоминающее устройство 707 может представлять собой системную память или любую одну или более из уже описанных выше возможных реализаций машиночитаемых носителей. Компьютерная система также содержит шину 703 и сетевой интерфейс 705. Система связывается посредством передач на удаленные устройства и/или от них через сетевой интерфейс 705 в соответствии с сетевым протоколом, соответствующим типу сетевого интерфейса, проводного или беспроводного, и в зависимости от несущей среды. Кроме того, связь или передача могут включать в себя другие уровни протокола связи и/или пакеты протоколов связи (например, протокол управления передачей, Интернет-протокол, протокол пользовательских датаграмм, протоколы виртуальной частной сети и т. д.). Система также включает в себя систему 109 контроля сопротивления. Система 109 контроля сопротивления определяет сопротивление TEC в скважинной среде на основании данных скважинной электроники и идентифицирует скважинные события с флюидом на основании сопротивления TEC. Любая из ранее описанных функциональных возможностей может быть частично (или полностью) реализована в аппаратных средствах и/или в процессоре 701. Например, функциональные возможности могут быть реализованы с помощью специализированной интегральной схемы, логики, реализованной в процессоре 701, сопроцессора на периферийном устройстве или плате и т. д. Кроме того, варианты реализации могут включать в себя меньшее количество компонентов или дополнительные компоненты, не проиллюстрированные на Фиг. 7 (например, видеоплаты, звуковые платы, дополнительные сетевые интерфейсы, периферийные устройства и т. д.). Процессор 701 и сетевой интерфейс 705 соединены с шиной 703. Хотя проиллюстрировано, что она соединена с шиной 703, запоминающее устройство 707 может быть соединено с процессором 701.

[68] Хотя аспекты данного изобретения описаны со ссылкой на различные варианты реализации и использования, следует понимать, что эти аспекты являются иллюстративными и что объем формулы изобретения ими не ограничивается. В общем, методы измерения и контроля сопротивления TEC, развернутого в скважинной системе, как описано в данном документе, могут быть реализованы с помощью средств, совместимых с любой аппаратной системой или аппаратными системами. Возможно множество вариаций, модификаций, дополнений и улучшений.

[69] Для компонентов, операций или структур, описанных в данном документе как один экземпляр, может быть предоставлено множество экземпляров. Наконец, границы между различными компонентами, операциями и хранилищами данных несколько произвольны, и конкретные операции проиллюстрированы в контексте конкретных иллюстративных конфигураций. Предусмотрены и другие распределения функциональных возможностей, которые могут подпадать под объем данного изобретения. В общем, структуры и функциональные возможности, представленные как отдельные компоненты в приведенных в качестве примера конфигурациях, могут быть реализованы как комбинированная структура или компонент. Аналогично, структуры и функциональные возможности, представленные как один компонент, могут быть реализованы как отдельные компоненты. Эти и другие вариации, модификации, дополнения и улучшения могут подпадать под объем данного изобретения.

[70] Блок-схемы предоставлены для помощи в понимании иллюстраций и не должны использоваться для ограничения объема формулы изобретения. На блок-схемах показаны приведенные в качестве примера операции, которые могут варьироваться в пределах объема формулы изобретения. Могут быть проведены дополнительные операции; может быть проведено меньше операций; операции могут проводиться параллельно; и операции могут проводиться в другом порядке. Например, операции, изображенные в блоках 507 и 509, можно проводить параллельно или одновременно. Следует понимать, что каждый блок иллюстраций блок-схем и/или блочных диаграмм и комбинации блоков в иллюстрациях блок-схем и/или блочных диаграмм могут быть реализованы программным кодом. Программный код может быть предоставлен процессору компьютера общего назначения, компьютера специального назначения или другой программируемой машины или устройства.

[71] Следует понимать, что аспекты данного изобретения могут быть реализованы в виде системы, способа или программного кода/команд, хранящихся на одном или более машиночитаемых носителях. Соответственно, аспекты могут принимать форму аппаратного обеспечения, программного обеспечения (включая программно-аппаратное обеспечение, резидентное программное обеспечение, микрокод и т. д.) или комбинации аспектов программного и аппаратного обеспечения, все из которых преимущественно могут упоминаться в данном документе как «схема», «модуль» или «система». Функциональные возможности, представленные в виде отдельных модулей/блоков на приведенных в качестве примера иллюстрациях, могут быть организованы по-разному в зависимости от любого из платформы (операционной системы и/или аппаратного обеспечения), экосистемы приложений, интерфейсов, настроек программирующего устройства, языка программирования, настроек администратора и т. д.

[72] Можно использовать любую комбинацию одного или более машиночитаемых носителей. Машиночитаемый носитель может представлять собой машиночитаемый сигнальный носитель или машиночитаемый носитель данных. Машиночитаемый носитель данных может представлять собой, например, без ограничения, систему, аппарат или устройство, в котором используется любая из или комбинация электронных, магнитных, оптических, электромагнитных, инфракрасных или полупроводниковых технологий для хранения программного кода. Более конкретные примеры (неисчерпывающий перечень) машиночитаемого носителя данных включают в себя следующее: переносную компьютерную дискету, жесткий диск, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (СППЗУ или флэш-память), постоянное запоминающее устройство на переносном компакт-диске (CD-ROM), оптическое запоминающее устройство, магнитное запоминающее устройство или любую подходящую комбинацию вышеперечисленного. В контексте данного документа машиночитаемый носитель данных может представлять собой любой материальный носитель, который может содержать или хранить программу для использования системой, аппаратом или устройством выполнения команд или в связи с ними. Машиночитаемый носитель данных не представляет собой машиночитаемый носитель сигналов.

[73] Машиночитаемый носитель сигнала может включать в себя распространяемый сигнал данных с реализованным в нем машиночитаемым программным кодом, например, в основной полосе частот или как часть несущей волны. Такой распространяемый сигнал может принимать любую из множества форм, включая, без ограничения, электромагнитную, оптическую или любую их подходящую комбинацию. Машиночитаемый носитель сигналов может представлять собой любой машиночитаемый носитель, который не представляет собой машиночитаемый носитель данных и который может передавать, распространять или транспортировать программу для использования системой, аппаратом или устройством выполнения команд или в связи с ними.

[74] Программный код, реализуемый на машиночитаемом носителе, может передаваться с использованием любого подходящего носителя, включая, без ограничения, беспроводную связь, проводную связь, оптоволоконный кабель, радиочастоту и т. д. или любую подходящую комбинацию вышеперечисленного.

[75] Компьютерный программный код для выполнения операций для аспектов данного изобретения может быть написан в любой комбинации одного или более языков программирования, включая объектно-ориентированный язык программирования, такой как язык программирования Java®, C++ и т. п.; язык динамического программирования, такой как Python; язык сценариев, такой как язык программирования Perl или язык сценариев PowerShell; и обычные языки процедурного программирования, такие как язык программирования «C» или аналогичные языки программирования. Программный код может выполняться полностью на автономной машине, может выполняться распределенным образом на нескольких машинах и может выполняться на одной машине, при этом предоставляя результаты и/или принимая входные данные на другой машине.

[76] Программный код/команды также могут быть сохранены на машиночитаемом носителе, который может указывать машине функционирование определенным образом таким образом, что команды, хранящиеся на машиночитаемом носителе, создают изделие, содержащее команды, реализующие указанную функцию/действие в блоке или блоках блок-схемы и/или блочной диаграммы.

[77] Использование фразы «по меньшей мере одно из» перед перечнем с союзом «и» не следует рассматривать как исключительный перечень и не следует истолковывать как перечень категорий с одним элементом из каждой категории, если конкретно не указано иное. Пункт, в котором приведено «по меньшей мере одно из A, B и C», может быть нарушен только одним из перечисленных элементов, несколькими перечисленными элементами, а также одним или более элементами в перечне и другим элементом, не указанным в перечне.

[78] Вариант реализации 1: Способ, включающий: контроль сопротивления с течением времени проводника, заключенного в насосно-компрессорные трубы (TEC), который электрически соединяет первый скважинный контрольно-измерительный прибор со вторым скважинным контрольно-измерительным прибором, расположенным в стволе скважины глубже, чем первый скважинный контрольно-измерительный прибор; и обнаружение того, что в TEC произошел первый сбой TEC в ответ на изменение сопротивления, превышающее пороговое значение возникновения сбоя, и в ответ на количество времени изменения, которое меньше порогового значения времени сбоя. Вариант реализации 2: Способ по варианту реализации 1, дополнительно включающий обнаружение того, что произошло изменение распределенной температуры между первым скважинным контрольно-измерительным прибором и вторым скважинным контрольно-измерительным прибором в ответ на изменение сопротивления, которое меньше порогового значения возникновения сбоя, но больше порогового значения изменения температуры, или в ответ на количество времени изменения, которое больше порогового значения времени сбоя, но меньше порогового значения времени температуры. Вариант реализации 3: Способ по варианту реализации 2, дополнительно включающий определение того, что поток по меньшей мере одного из газа или жидкости либо поступает в ствол скважины из подземного пласта вокруг ствола скважины, либо закачивается в ствол скважины с поверхности ствола скважины в ответ на обнаружение того, что произошло изменение распределенной температуры между первым скважинным контрольно-измерительным прибором и вторым скважинным контрольно-измерительным прибором. Вариант реализации 4: Способ по варианту реализации 2 или 3, дополнительно включающий определение того, что поток по меньшей мере одного из газа или жидкости поступает в ствол скважины из подземного пласта вокруг ствола скважины между первым скважинным контрольно-измерительным прибором и вторым скважинным контрольно-измерительным прибором в ответ на обнаружение того, что произошло изменение распределенной температуры между первым скважинным контрольно-измерительным прибором и вторым скважинным контрольно-измерительным прибором. Вариант реализации 5: Способ по любому из вариантов реализации 1-4, отличающийся тем, что первый скважинный контрольно-измерительный прибор содержит проходной канал для прохождения TEC от источника на поверхности ствола скважины ко второму скважинному контрольно-измерительному прибору, при этом способ включает подачу питания на первый скважинный контрольно-измерительный прибор от источника на поверхности ствола скважины через TEC; предотвращение передачи питания через TEC от первого скважинного контрольно-измерительного прибора ко второму скважинному контрольно-измерительному прибору; выполнение прямого измерения тока, первым скважинным контрольно-измерительным прибором, тока, полученного из источника через TEC; выполнение непрямого измерения тока, источником, тока, подаваемого источником на первый скважинный контрольно-измерительный прибор через TEC; и определение наличия второго сбоя TEC между источником на поверхности и первым скважинным контрольно-измерительным прибором на основании разницы между прямым измерением тока и косвенным измерением тока. Вариант реализации 6: Способ по варианту реализации 5, отличающийся тем, что определение наличия второго сбоя TEC между источником на поверхности и первым скважинным контрольно-измерительным прибором включает определение наличия утечки тока в TEC между источником на поверхности и первым скважинным контрольно-измерительным прибором в ответ на косвенное измерение тока, которое больше прямого измерения тока. Вариант реализации 7: Способ по любому из вариантов реализации 1-6, отличающийся тем, что первый сбой TEC включает по меньшей мере одно из короткого замыкания, разомкнутой цепи и тока утечки. Вариант реализации 8: Способ по варианту реализации 7, отличающийся тем, что первый скважинный контрольно-измерительный прибор содержит проходной канал для прохождения TEC от источника на поверхности ствола скважины ко второму скважинному контрольно-измерительному прибору, при этом способ включает обнаружение того, что не произошло изменение распределенной температуры между поверхностью и первым скважинным контрольно-измерительным прибором в ответ на изменение сопротивления, которое меньше порогового значения изменения температуры, или в ответ на количество времени изменения, которое больше порогового значения времени температуры. Вариант реализации 9: Способ по варианту реализации 8, дополнительно включающий определение того, что закупорка потока по меньшей мере одного из газа и жидкости на поверхность произошла в ответ на обнаружение того, что изменение распределенной температуры между поверхностью и первым скважинным контрольно-измерительным прибором не произошло.

[79] Вариант реализации 10: Система, содержащая: первый скважинный контрольно-измерительный прибор, подлежащий расположению в стволе скважины, пробуренной в подземный пласт; второй скважинный контрольно-измерительный прибор, подлежащий расположению в стволе скважины глубже, чем первый скважинный контрольно-измерительный прибор; проводник, заключенный в насосно-компрессорные трубы (TEC), расположенный в стволе скважины для электрического соединения первого скважинного контрольно-измерительного прибора со вторым скважинным контрольно-измерительным прибором; процессор; и машиночитаемый носитель, имеющий программный код, исполняемый процессором, для приведения процессора к контролю сопротивления ТЕС с течением времени; и обнаружению того, что в TEC возник первый сбой TEC в ответ на изменение сопротивления, которое больше порогового значения возникновения сбоя, и в ответ на количество времени изменения, которое меньше порогового значения времени сбоя. Вариант реализации 11: Система по варианту реализации 10, отличающаяся тем, что программный код содержит программный код, исполняемый процессором, для приведения процессора к: обнаружению того, что произошло изменение распределенной температуры между первым скважинным контрольно-измерительным прибором и вторым скважинным контрольно-измерительным прибором, в ответ на изменение сопротивления, которое меньше порогового значения возникновения сбоя, но больше порогового значения изменения температуры, или в ответ на количество времени изменения, которое больше порогового значения времени возникновения сбоя, но меньше порогового значения времени температуры. Вариант реализации 12: Система по варианту реализации 11, отличающаяся тем, что программный код содержит программный код, исполняемый процессором, для приведения процессора к: определению того, что поток по меньшей мере одного из газа или жидкости либо поступает в ствол скважины из подземного пласта вокруг ствола скважины, либо закачивается в ствол скважины с поверхности ствола скважины в ответ на обнаружение того, что произошло изменение распределенной температуры между первым скважинным контрольно-измерительным прибором и вторым скважинным контрольно-измерительным прибором. Вариант реализации 13: Система по любому из вариантов реализации 10-12, отличающаяся тем, что первый скважинный контрольно-измерительный прибор содержит проходной канал для прохождения ТЕС от источника на поверхности ствола скважины ко второму скважинному контрольно-измерительному прибору, программный код содержит программный код, исполняемый процессором для приведения процессора к: подаче питания на первый скважинный контрольно-измерительный прибор от источника на поверхности ствола скважины через TEC; предотвращению передачи питания через TEC от первого скважинного контрольно-измерительного прибора на второй скважинный контрольно-измерительный прибор; и определению наличия второго сбоя TEC между источником на поверхности и первым скважинным контрольно-измерительным прибором на основании разницы между прямым измерением тока и косвенным измерением тока, при этом прямое измерение тока должно быть выполнено первым скважинным контрольно-измерительным прибором, тока, полученного из источника через TEC, и при этом косвенное измерение тока должно быть выполнено источником, тока, подаваемого источником на первый скважинный контрольно-измерительный прибор через TEC.

[80] Вариант реализации 14: Система по варианту реализации 13, отличающаяся тем, что программный код, исполняемый процессором для приведения процессора к определению наличия второго сбоя TEC между источником на поверхности и первым скважинным контрольно-измерительным прибором, содержит программный код, исполняемый процессором для приведения процессора к определению наличия утечки тока в TEC между источником на поверхности и первым скважинным контрольно-измерительным прибором в ответ на косвенное измерение тока, которое больше прямого измерения тока. Вариант реализации 15: Система по любому из вариантов реализации 10-14, отличающаяся тем, что первый сбой TEC включает по меньшей мере одно из короткого замыкания, разомкнутой цепи и тока утечки.

[81] Вариант реализации 16: Один или более энергонезависимых машиночитаемых носителей, содержащие программный код, исполняемый процессором для приведения процессора к: контролю сопротивления с течением времени проводника, заключенного в насосно-компрессорные трубы (TEC), который электрически соединяет первый скважинный контрольно-измерительный прибор со вторым скважинным контрольно-измерительным прибором, расположенным в стволе скважины глубже первого скважинного контрольно-измерительного прибора; и обнаружению того, что в TEC возник первый сбой TEC в ответ на изменение сопротивления, превышающее пороговое значение возникновения сбоя, и в ответ количество времени изменения, которое меньше порогового значения времени сбоя. Вариант реализации 17: Один или более энергонезависимых машиночитаемых носителей по варианту реализации 16, отличающиеся тем, что программный код содержит программный код, исполняемый процессором, для приведения процессора к: обнаружению того, что произошло изменение распределенной температуры между первым скважинным контрольно-измерительным прибором и вторым скважинным контрольно-измерительным прибором, в ответ на изменение сопротивления, которое меньше порогового значения возникновения сбоя, но больше порогового значения изменения температуры, или в ответ на количество времени изменения, которое больше порогового значения времени возникновения сбоя, но меньше порогового значения времени температуры. Вариант реализации 18: Один или более энергонезависимых машиночитаемых носителей по варианту реализации 17, отличающиеся тем, что программный код содержит программный код, исполняемый процессором, для приведения процессора к: определению того, что поток по меньшей мере одного из газа или жидкости либо поступает в ствол скважины из подземного пласта вокруг ствола скважины, либо закачивается в ствол скважины с поверхности ствола скважины в ответ на обнаружение того, что произошло изменение распределенной температуры между первым скважинным контрольно-измерительным прибором и вторым скважинным контрольно-измерительным прибором. Вариант реализации 19: Один или более энергонезависимых машиночитаемых носителей по любому из вариантов реализации 16-18, отличающиеся тем, что первый скважинный контрольно-измерительный прибор содержит проходной канал для прохождения ТЕС от источника на поверхности ствола скважины ко второму скважинному контрольно-измерительному прибору, при этом программный код содержит программный код, исполняемый процессором для приведения процессора к: подаче питания на первый скважинный контрольно-измерительный прибор от источника на поверхности ствола скважины через TEC; предотвращению передачи питания через TEC от первого скважинного контрольно-измерительного прибора на второй скважинный контрольно-измерительный прибор; и определению наличия второго сбоя TEC между источником на поверхности и первым скважинным контрольно-измерительным прибором на основании разницы между прямым измерением тока и косвенным измерением тока, при этом прямое измерение тока должно быть выполнено первым скважинным контрольно-измерительным прибором, тока, полученного из источника через TEC, и при этом косвенное измерение тока должно быть выполнено источником, тока, подаваемого источником на первый скважинный контрольно-измерительный прибор через TEC. Вариант реализации 20: Один или более энергонезависимых машиночитаемых носителей по варианту реализации 19, отличающиеся тем, что программный код, исполняемый процессором для приведения процессора к определению наличия второго сбоя TEC между источником на поверхности и первым скважинным контрольно-измерительным прибором, содержит программный код, исполняемый процессором для приведения процессора к определению наличия утечки тока в TEC между источником на поверхности и первым скважинным контрольно-измерительным прибором в ответ на косвенное измерение тока, которое больше прямого измерения тока.

Группа изобретений относится к области добычи углеводородов в скважине. Способ включает контроль сопротивления с течением времени проводника, заключенного в насосно-компрессорные трубы (TEC), который электрически соединяет первый скважинный контрольно-измерительный прибор со вторым скважинным контрольно-измерительным прибором, расположенным в стволе скважины глубже первого скважинного контрольно-измерительного прибора, и обнаружение того, что в ТЕС произошел первый сбой ТЕС в ответ на изменение сопротивления, которое больше порогового значения возникновения сбоя, и в ответ на количество времени изменения, которое меньше порогового значения времени сбоя. Обеспечивается возможность прогнозирования конкретных местоположений, в которых произошел сбой или отказ ТЕС, возможность обнаружения закупорки флюидов и наличия посторонних флюидов в скважине. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Способ измерения и контроля сопротивления скважинного проводника, заключенного в насосно-компрессорные трубы, включающий:

контроль сопротивления с течением времени проводника, заключенного в насосно-компрессорные трубы (TEC), который электрически соединяет первый скважинный контрольно-измерительный прибор со вторым скважинным контрольно-измерительным прибором, расположенным в стволе скважины глубже первого скважинного контрольно-измерительного прибора; и

обнаружение того, что в ТЕС произошел первый сбой ТЕС,

в ответ на изменение сопротивления, которое больше порогового значения возникновения сбоя, и

в ответ на количество времени изменения, которое меньше порогового значения времени сбоя.

2. Способ по п. 1, дополнительно включающий:

обнаружение того, что произошло изменение распределенной температуры между первым скважинным контрольно-измерительным прибором и вторым скважинным контрольно-измерительным прибором,

в ответ на изменение сопротивления, которое меньше порогового значения возникновения сбоя, но больше порогового значения изменения температуры, или

в ответ на количество времени изменения, которое больше порогового значения времени сбоя, но меньше порогового значения времени температуры.

3. Способ по п. 2, дополнительно включающий определение того, что поток по меньшей мере одного из газа или жидкости либо поступает в ствол скважины из подземного пласта вокруг ствола скважины, либо закачивается в ствол скважины с поверхности ствола скважины в ответ на обнаружение того, что произошло изменение распределенной температуры между первым скважинным контрольно-измерительным прибором и вторым скважинным контрольно-измерительным прибором.

4. Способ по п. 2, дополнительно включающий определение того, что поток по меньшей мере одного из газа или жидкости поступает в ствол скважины из подземного пласта вокруг ствола скважины между первым скважинным контрольно-измерительным прибором и вторым скважинным контрольно-измерительным прибором в ответ на обнаружение того, что произошло изменение распределенной температуры между первым скважинным контрольно-измерительным прибором и вторым скважинным контрольно-измерительным прибором.

5. Способ по п. 1,

отличающийся тем, что первый скважинный контрольно-измерительный прибор содержит проходной канал для прохождения TEC от источника на поверхности ствола скважины ко второму скважинному контрольно-измерительному прибору,

при этом способ включает:

подачу питания на первый скважинный контрольно-измерительный прибор от источника на поверхности ствола скважины через TEC;

предотвращение передачи питания через TEC от первого скважинного контрольно-измерительного прибора ко второму скважинному контрольно-измерительному прибору;

выполнение прямого измерения потребляемого тока, непосредственно измеряемого первым скважинным контрольно-измерительным прибором, и полученного из источника через TEC;

выполнение косвенного измерения потребляемого тока источником для тока, представляющего собой рассчитанное значение теоретического тока, измеренного скважинным контрольно-измерительным прибором, и подаваемого источником на первый скважинный контрольно-измерительный прибор через TEC; и

определение наличия второго сбоя TEC между источником на поверхности и первым скважинным контрольно-измерительным прибором на основании разницы между прямым измерением потребляемого тока и косвенным измерением потребляемого тока.

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что определение наличия второго сбоя TEC между источником на поверхности и первым скважинным контрольно-измерительным прибором включает определение наличия утечки тока в TEC между источником на поверхности и первым скважинным контрольно-измерительным прибором в ответ на косвенное измерение потребляемого тока, которое больше прямого измерения потребляемого тока.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что первый сбой TEC включает по меньшей мере одно из короткого замыкания, разомкнутой цепи и тока утечки.

8. Способ по п. 7,

отличающийся тем, что первый скважинный контрольно-измерительный прибор содержит проходной канал для прохождения TEC от источника на поверхности ствола скважины ко второму скважинному контрольно-измерительному прибору,

при этом способ включает:

обнаружение того, что не произошло изменение распределенной температуры между поверхностью и первым скважинным контрольно-измерительным прибором,

в ответ на изменение сопротивления, которое меньше порогового значения изменения температуры, или

в ответ на количество времени изменения, которое больше порогового значения времени температуры.

9. Способ по п. 8, дополнительно включающий определение того, что закупорка потока по меньшей мере одного из газа и жидкости на поверхность произошла в ответ на обнаружение того, что не произошло изменение распределенной температуры между поверхностью и первым скважинным контрольно-измерительным прибором.

10. Система для измерения и контроля сопротивления скважинного проводника, заключенного в насосно-компрессорные трубы, содержащая:

первый скважинный измерительный прибор, подлежащий расположению в стволе скважины, пробуренном в подземный пласт;

второй скважинный контрольно-измерительный прибор, подлежащий расположению в стволе скважины глубже первого скважинного контрольно-измерительного прибора;

проводник, заключенный в насосно-компрессорные трубы (TEC), расположенный в стволе скважины для электрического соединения первого скважинного контрольно-измерительного прибора со вторым скважинным контрольно-измерительным прибором;

процессор; и

машиночитаемый носитель, имеющий программный код, исполняемый процессором для приведения процессора к:

контролю сопротивления TEC с течением времени; и

обнаружению того, что в ТЕС произошел первый сбой ТЕС,

в ответ на изменение сопротивления, которое больше порогового значения возникновения сбоя, и

в ответ на количество времени изменения, которое меньше порогового значения времени сбоя.

11. Система по п. 10, отличающаяся тем, что программный код содержит программный код, исполняемый процессором для приведения процессора к:

обнаружению того, что произошло изменение распределенной температуры между первым скважинным контрольно-измерительным прибором и вторым скважинным контрольно-измерительным прибором,

в ответ на изменение сопротивления, которое меньше порогового значения возникновения сбоя, но больше порогового значения изменения температуры, или

в ответ на количество времени изменения, которое больше порогового значения времени сбоя, но меньше порогового значения времени температуры.

12. Система по п. 11, отличающаяся тем, что программный код содержит программный код, исполняемый процессором для приведения процессора к:

определению того, что поток по меньшей мере одного из газа или жидкости либо поступает в ствол скважины из подземного пласта вокруг ствола скважины, либо закачивается в ствол скважины с поверхности ствола скважины в ответ на обнаружение того, что произошло изменение распределенной температуры между первым скважинным контрольно-измерительным прибором и вторым скважинным контрольно-измерительным прибором.

13. Система по п. 10,

отличающаяся тем, что первый скважинный контрольно-измерительный прибор содержит проходной канал для прохождения TEC от источника на поверхности ствола скважины ко второму скважинному контрольно-измерительному прибору,

программный код содержит программный код, исполняемый процессором для приведения процессора к:

подаче питания на первый скважинный контрольно-измерительный прибор от источника на поверхности ствола скважины через TEC;

предотвращению передачи питания через TEC от первого скважинного контрольно-измерительного прибора ко второму скважинному контрольно-измерительному прибору; и

определению наличия второго сбоя TEC между источником на поверхности и первым скважинным контрольно-измерительным прибором на основании разницы между прямым измерением потребляемого тока, непосредственно измеренным скважинный первым контрольно-измерительным прибором и косвенным измерением потребляемого тока, представляющего собой рассчитанное значение теоретического тока, измеренного скважинным контрольно-измерительным прибором, и

при этом прямое измерение тока должно выполняться первым скважинным контрольно-измерительным прибором, тока, полученного из источника через TEC, и

при этом косвенное измерение потребляемого тока должно выполняться источником тока, подаваемого источником на первый скважинный контрольно-измерительный прибор через TEC.

14. Система по п. 13, отличающаяся тем, что программный код, исполняемый процессором для приведения процессора к определению наличия второго сбоя TEC между источником на поверхности и первым скважинным контрольно-измерительным прибором, содержит программный код, исполняемый процессором для приведения процессора к определению наличия утечки тока в TEC между источником на поверхности и первым скважинным контрольно-измерительным прибором в ответ на косвенное измерение потребляемого тока, которое больше прямого измерения потребляемого тока.

15. Система по п. 10, отличающаяся тем, что первый сбой TEC включает по меньшей мере одно из короткого замыкания, разомкнутой цепи и тока утечки.