СИСТЕМА ВЫПУСКА ИНДИКАТОРОВ И СПОСОБ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ Российский патент 2024 года по МПК E21B47/11 E21B34/08 

Описание патента на изобретение RU2814684C2

Настоящее изобретение относится к устройству и способу выпуска индикатора в добывающую скважину для измерения потока и мониторинга профилей притока в стволе скважины во время добычи. Аспекты изобретения включают устройство для выпуска индикатора, предназначенное для хранения и выборочного выпуска индикатора, и способ использования.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Скважинные индикаторы, помещенные в добывающих скважинах, доказали свою эффективность для оценки того, какие текучие среды протекают в каких частях скважины и с какими расходами. Традиционно разные индикаторы размещались в разных зонах притока к эксплуатационному оборудованию скважины, установленному в скважине.

Способы мониторинга расхода текучей среды в скважине известны, включая количественную оценку на основе переходного потока, когда отдельные индикаторы размещаются в разных зонах притока в скважине. Скважина приостанавливается на время, чтобы обеспечить возможность индикаторам с высокой концентрацией накапливаться в отдельных зонах притока, а затем скважина перезапускается, чтобы вывести индикаторы на поверхность. Для получения качественных и количественных данных эксплуатационных характеристик используются отбор проб и анализ концентрации различных индикаторов.

В документе ЕР 2633152 раскрыт способ оценки профиля притока скважинных текучих сред (нефти, газа или воды) в нефтяную скважину с местами притока в добываемый поток. Способ включает размещение индикаторных источников с индикаторными материалами на уровнях скважины и создание переходного процесса в рабочем дебите всего добываемого потока путем приостановки скважины. Способ включает отбор и анализ проб и на основе указанных концентраций, и последовательность отбора проб, а также геометрии скважины, расчет объемов притока по моделям потока.

Однако эти способы ограничивают количество возможностей для получения данных индикаторов, поскольку остановка скважины - сложная и очень дорогостоящая операция, требующая тщательного планирования проекта и приводящая к потере доходов из-за перерыва в добыче.

Регулярный перезапуск скважины после приостановки может представлять собой риски для инфраструктуры скважины. Принудительное начало перемещения столба текучей среды в скважине после длительного периода покоя может привести к очень сложным изменениям давления, скорости потока и температуры в инфраструктуре. Внезапные изменения могут представлять реальную угрозу для оборудования, в худшем случае, необратимо снижая производительность или даже требуя повторного заканчивания или зарезки бокового ствола скважины.

Также может возникнуть проблема с подъемом столба тяжелых текучих сред при перезапуске скважины после приостановки. В некоторых случаях перезапуск скважины может оказаться невозможным.

Другой проблемой известных способов внутрискважинных индикаторов является то, что из-за условий в скважине в ней могут существовать колебания давления, которые могут влиять на поток индикаторов в скважине. Это может привести к ситуациям, когда индикаторы перемещаются вверх по потоку или перетекают в другие зоны пласта, что известно как переток. Переток вносит неопределенность и может повлиять на точность анализа расхода.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Одной из целей и задач изобретения является создание устройства для выпуска индикатора для выборочного выпуска индикатора в добываемый поток, чтобы можно было рассчитывать и контролировать профили измерения параметров потока и притока в ствол скважины.

Другой целью настоящего изобретения является создание устройства для выпуска индикатора, которое способно создавать высокую или повышенную концентрацию молекул индикатора и выборочно выпускать молекулы индикаторов без необходимости приостановки скважины.

Еще одной целью одного из аспектов изобретения является создание устройства для выпуска индикатора, которое способно выпускать высокую концентрацию молекул индикатора в виде индикаторного облака, которое может быть обнаружено при добыче на поверхности, но также управлять воздействием на индикаторный источник добываемой текучей средой, чтобы продлить ресурс индикатора в скважине.

Дальнейшие цели и задачи изобретения станут очевидными из следующего описания.

В соответствии с первым аспектом изобретения, предложена система выпуска индикатора для добывающей нефтяной скважины, содержащая:

по меньшей мере одно устройство для выпуска индикатора для соединения с эксплуатационной колонной, причем указанное по меньшей мере одно устройство для выпуска индикатора содержит:

по меньшей мере одно выпускное отверстие,

по меньшей мере одну индикаторную камеру, проточно сообщающуюся с указанным по меньшей мере одним выпускным отверстием,

индикаторный материал, расположенный в указанной по меньшей мере одной индикаторной камере, и

по меньшей мере один клапан, выполненный с возможностью выборочного управления потоком текучей среды через указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие.

Благодаря выполнению устройства для выпуска индикатора с по меньшей мере одним клапаном, выполненным с возможностью выборочного управления потоком текучей среды через указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие, может быть обеспечена возможность приостановки этого устройства для увеличения концентрации молекул индикатора в объеме текучей среды устройства. Последующее открытие клапана для выпуска индикатора с повышенной концентрацией может создать переходный процесс индикатора. Повышенная концентрация молекул индикатора распространяется вниз по потоку с добываемым потоком в виде облака, порции или заряда индикатора, которые могут быть обнаружены ниже по потоку от устройства и/или в устье скважины как сигнал отклика индикатора или пик в точке обнаружения ниже по потоку.

Переходные процессы индикатора вызываются полем скоростей в скважине. Появление у устья скважины различных индикаторов или полный переходный процесс различных индикаторов можно использовать для оценки поля скоростей в скважине. По полю скоростей можно рассчитать профиль притока.

Указанное по меньшей мере одно устройство для выпуска индикатора может содержать по меньшей мере одно впускное отверстие. Указанное по меньшей мере одно впускное отверстие может проточно сообщаться с указанной по меньшей мере одной индикаторной камерой. Указанный по меньшей мере один клапан может быть выполнен с возможностью выборочного управления потоком текучей среды через указанное по меньшей мере одно впускное отверстие.

Указанный по меньшей мере один клапан может быть выполнен с возможностью приостановки устройства для выпуска индикатора во время добычи в скважине. Указанный по меньшей мере один клапан может быть выполнен с возможностью выборочного открытия и закрытия указанного по меньшей мере одного впускного и/или выпускного отверстий для управления потоком текучей среды через указанное по меньшей мере одно впускное отверстие и/или выпускное отверстие.

Указанный по меньшей мере один клапан может быть выполнен с возможностью выборочного открытия и закрытия указанного по меньшей мере одного впускного отверстия между полностью открытым положением, полностью закрытым положением или в промежуточное положение между полностью открытым и полностью закрытым положением. Указанный по меньшей мере один клапан может быть выполнен с возможностью выборочного открытия и закрытия указанного по меньшей мере одного выпускного отверстия между полностью открытым положением, полностью закрытым положением или в промежуточное положение между полностью открытым и полностью закрытым положением. Указанный по меньшей мере один клапан может управлять потоком и изменять площадь проходного сечения через указанное по меньшей мере одно впускное отверстие и/или указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие.

Индикаторный материал может быть выполнен с возможностью выборочного выпуска молекул индикатора из индикаторного материала в скважинную текучую среду в индикаторной камере при контакте с конкретной скважинной текучей средой. Предпочтительно, индикаторный материал предназначен для выпуска молекул индикатора в индикаторную камеру, когда индикаторный материал подвергается воздействию целевой текучей среды, то есть нефти, газа или воды. Индикаторный материал может быть твердым, жидким или газообразным.

Предпочтительно, указанная по меньшей мере одна индикаторная камера имеет проточный канал с объемом текучей среды. Объем текучей среды может быть фиксированным объемом текучей среды.

Размеры объема текучей среды могут быть рассчитаны для производства известного объема текучей среды с повышенной концентрацией молекул индикатора, когда объем текучей среды приостановлен. Выпуск молекул индикатора с увеличенной концентрацией в добываемый поток в виде индикаторного облака может создать переходный процесс индикатора, который может быть обнаружен как пик отклика индикатора в точке обнаружения ниже по потоку.

Объем приостановленной текучей среды может быть обогащен или насыщен молекулами индикатора. Размеры объема текучей среды могут быть рассчитаны для разных типов индикаторов или разных типов целевой текучей среды. В зависимости от предела обнаружения индикатора могут использоваться различные размеры объема текучей среды. Например, чтобы обеспечить обнаружение для индикатора с низким пределом обнаружения, может потребоваться выпуск большего объема обогащенной индикатором текучей среды.

Размеры объема текучей среды можно регулировать или конфигурировать в зависимости от требуемой работы или ресурса устройства для выпуска индикатора. Например, для устройства для выпуска индикатора, рассчитанного на длительный ресурс в скважине, может потребоваться меньший объем текучей среды, чтобы ограничить количество индикатора, выпускаемого при каждой операции по выпуску индикатора.

Индикаторный материал может быть выбран из группы, включающей химические, флуоресцентные, фосфоресцентные, магнитные, ДНК и радиоактивные соединения. Индикаторный материал может содержать химические индикаторы, выбранные из группы, включающей перфторированные углеводороды или перфторэфиры. Перфторированные углеводороды могут быть выбраны из группы, состоящей из перфторбутана (РВ), перфторметилциклопентана (РМСР) и/или перфторметилциклогексана (РМСН).

Индикаторный материал может быть химически иммобилизован внутри индикаторной камеры и/или на ней. Индикаторный материал может содержать индикатор и носитель. Носителем может быть матричный материал. Матричный материал может быть полимерным материалом.

Индикатор может быть химически иммобилизован внутри носителя и/или на нем. Индикаторный материал может быть химически иммобилизован за счет химического взаимодействия между индикатором и носителем. Индикаторный материал может быть химически иммобилизован таким образом, что он высвобождает молекулы или частицы индикатора в присутствии химического триггера.

Изменяя химическое взаимодействие между индикатором и механизмом высвобождения полимера, можно контролировать скорость выпуска молекул индикатора из индикаторного материала. Предпочтительно, индикатор выпускается из носителя индикатора с равномерной скоростью выпуска.

Носитель может быть выбран из полиметилметакрилатов (РММА), полиметилкрилатов, полиэтиленгликолей (PEG), полимолочной кислоты (PLA) или полигликолевой кислоты (PGA), имеющихся в продаже полимеров или их сополимеров.

Носитель может быть выбран из полимеров с более высокими скоростями выпуска индикатора, таких как полиэтилен и полипропилен. Индикаторный материал может быть физически диспергирован и/или физически инкапсулирован в носителе.

Индикаторный материал может выпускать молекулы индикатора в текучую среду в результате растворения или разложения носителя и/или индикатора в текучую среду. Носитель может быть выбран с обеспечением контролируемого разрушения при контакте с текучей средой. Носитель может быть выбран с обеспечением разложения путем гидролиза носителя. Индикаторный материал и/или носитель может быть специфическим для текучей среды, так что молекулы индикатора будут выпускаться из индикаторного материала как реакция на контакт с целевой текучей средой.

Индикаторный материал и/или носитель могут быть химически «разумными», так что молекулы индикатора будут выпускаться из индикаторного материала в качестве реакции на определенные события, например, они реагируют на поток нефти (нефтесодержащие), но не реагируют на поток воды (водостойкие). В ту же область можно поместить другую группу химических соединений, которые выделяют индикаторы в потоке воды (водно-активные), но не реагируют на поток нефти (стойкие к нефти). Индикаторы и/или носитель могут быть химически «разумными», так что молекулы индикаторов будут выпускаться из индикаторного материала в ответ на воздействие индикаторного материала на скважинную текучую среду и/или на целевую скважинную текучую среду.

Молекулы индикатора могут быть обнаружены и их концентрация может быть измерена с помощью различных методов, таких как оптическое обнаружение, оптические волокна, спектрофотометрические методы, методы ПЦР в сочетании с последовательным анализом, хроматографические методы или радиоактивный анализ. Изобретение не ограничивается вышеупомянутыми технологиями.

Молекулы индикатора могут быть обнаружены и их концентрация может быть измерена путем отбора проб добываемой текучей среды. Отбор проб может проводиться в одно или несколько из указанных времен отбора проб. Отбор проб может проводиться ниже по потоку от устройства для выпуска индикатора или на поверхности. Пробы могут быть отобраны для последующего анализа.

Молекулы индикатора могут быть обнаружены устройством обнаружения, таким как датчик. Устройство обнаружения может способствовать мониторингу и/или анализу индикатора в добываемой текучей среде в режиме реального времени.

Индикаторный материал может быть расположен в индикаторной камере, чтобы обеспечивать возможность текучей среде контактировать с индикаторным материалом, когда она проходит вокруг индикаторного материала в индикаторной камере.

Указанный по меньшей мере один клапан может представлять собой клапан с электрическим приводом, механический клапан и/или термодинамический клапан. Указанный по меньшей мере один клапан может быть управляемым клапаном. Указанный по меньшей мере один клапан может быть выполнен с возможностью выборочного открытия и/или закрытия в ответ на событие в скважине. Указанный по меньшей мере один клапан может быть выполнен с возможностью выборочного открытия и/или закрытия в ответ на сигнал с поверхности. Указанный по меньшей мере один клапан может быть выполнен с возможностью выборочного открытия и/или закрытия в ответ на изменение температуры, давления и/или скорости. Указанный по меньшей мере один клапан может быть выполнен с возможностью выборочного открытия и/или закрытия в ответ на по меньшей мере один электронный сигнал.

Указанный по меньшей мере один клапан может быть выполнен с возможностью выборочного открытия и/или закрытия в ответ на создание переходного процесса в расходе добываемого потока. Переходный процесс может представлять собой временный переходный процесс в расходе добываемого потока.

Указанный по меньшей мере один клапан может представлять собой клапан, управляемый разностью давлений. Указанный по меньшей мере один клапан может быть выполнен с возможностью выборочного открытия и/или закрытия в ответ на разность давлений через клапан.

Указанный по меньшей мере один клапан может быть выполнен с возможностью выборочного открытия и/или закрытия в ответ на изменения давления текучей среды в скважине. Указанный по меньшей мере один клапан может быть выполнен с возможностью выборочного открытия и/или закрытия в ответ на разность давлений между указанным по меньшей мере одним впускным отверстием и указанным по меньшей мере одним выпускным отверстием. Указанный по меньшей мере один клапан может быть выполнен с возможностью выборочного открытия и/или закрытия в ответ на разность давлений между устройством для выпуска индикатора и эксплуатационной колонной. Указанный по меньшей мере один клапан может быть выполнен с возможностью выборочного открытия и/или закрытия в ответ на разность давлений между объемом текучей среды и эксплуатационной колонной.

Указанный по меньшей мере один клапан может быть выполнен с возможностью выборочного открытия и/или закрытия путем изменения давления текучей среды в скважине, или путем изменения разности давлений между указанным по меньшей мере одним впускным отверстием и указанным по меньшей мере одним выпускным отверстием, или путем изменения разности давлений между устройством для выпуска индикатора и эксплуатационной колонной и/или путем изменения разности давлений между объемом текучей среды и эксплуатационной колонной.

Указанный по меньшей мере один клапан может представлять собой кинематический клапан. Указанный по меньшей мере один клапан может быть выполнен с возможностью выборочного открытия и/или закрытия в ответ на изменения расхода текучей среды в добываемом потоке.

Указанный по меньшей мере один клапан может представлять собой клапан с электрическим приводом. Указанный по меньшей мере один клапан может быть выполнен с возможностью выборочного открытия и/или закрытия в ответ на получение по меньшей мере одного электрического или электронного сигнала. Указанный по меньшей мере один клапан может иметь проводное или беспроводное управление. Сигнал для управления приведением в действие клапана может поступать с поверхности или от другого внешнего источника. Указанный по меньшей мере один клапан может содержать систему беспроводной связи или быть подсоединен к ней. Система беспроводной связи может содержать по меньшей мере один беспроводной приемник, способный принимать данные по беспроводной связи для управления клапаном с электрическим приводом и приведения его в действие. Система беспроводной связи может содержать по меньшей мере один передатчик для передачи сигнала.

Указанный по меньшей мере один клапан может быть установлен как нормально открытый или нормально закрытый. Указанный по меньшей мере один клапан может быть откидным или золотниковым. Указанный по меньшей мере один клапан может быть с возможностью настройки установлен как нормально открытый или нормально закрытый.

Предпочтительно, указанный по меньшей мере один клапан выполнен с возможностью реагирования на скорость или давление текучей среды в скважине. Указанный по меньшей мере один клапан может быть установлен открываться и/или закрываться при заданной скорости или предварительно определенном давлении потока текучей среды. Клапан может иметь по меньшей мере один пороговый уровень приведения в действие.

Указанный по меньшей мере один клапан может быть установлен с возможностью частичного открытия и/или частичного закрытия. Клапан может быть выполнен с возможностью открытия и/или закрытия в промежуточных положениях между полностью открытым положением и полностью закрытым положением.

Указанный по меньшей мере один клапан может содержать смещающий механизм. Указанный по меньшей мере один клапан может быть уравновешен или поджат смещающим механизмом, который выполнен с возможностью размещения клапана с заданной скоростью текучей среды или уровнем давления текучей среды, которые должны быть достигнуты до того, как клапан будет приведен в действие. Смещающий механизм может представлять собой пружину. Смещающий механизм может представлять собой цилиндрическую пружину, пластинчатую пружину или газовую пружину, такую как пружина с азотом.

Смещающий механизм может быть отрегулирован для установки порогового значения приведения в действие клапана. Предпочтительно, чтобы клапан был поджат пружиной, которую можно регулировать путем изменения типа, длины или натяжения пружины. Пороговое значение приведения в действие клапана может быть задано.

Указанное по меньшей мере одно устройство для выпуска индикатора может быть модернизировано для установки в существующую колонну. Указанное по меньшей мере одно устройство для выпуска индикатора может извлекаться, устанавливаться, заменяться и/или регулироваться с помощью троса, тросового каната, гибких насосно-компрессорных труб, бурильной трубы или подобного средства транспортировки. Указанное по меньшей мере одно устройство для выпуска индикатора может быть установлено или заменено и может транспортироваться по эксплуатационной колонне с помощью троса, тросового каната, гибких насосно-компрессорных труб, бурильной трубы или подобного средства транспортировки. Указанное по меньшей мере одно устройство для выпуска индикатора может быть перемещено по меньшей мере на один посадочный ниппель. Указанный по меньшей мере, один посадочный ниппель может иметь отверстия, сообщающиеся с эксплуатационной колонной и/или с затрубным пространством.

Указанное по меньшей мере одно устройство для выпуска индикатора или компонент указанного по меньшей мере одно устройства для выпуска индикатора может быть установлено или заменено и может транспортироваться по эксплуатационной колонне с помощью троса, тросового каната, гибких насосно-компрессорных труб, бурильной трубы или аналогичного средства транспортировки.

Указанный по меньшей мере один клапан может быть установлен в существующее устройство для выпуска индикатора, расположенное в скважине. Указанный по меньшей мере один клапан может извлекаться, устанавливаться, заменяться и/или регулироваться с помощью троса, тросового каната, гибких насосно-компрессорных труб, бурильной трубы или аналогичного средства транспортировки. Указанный по меньшей мере один клапан может быть установлен или заменен и может транспортироваться по эксплуатационной колонне с помощью троса, тросового каната, гибких насосно-компрессорных труб, бурильной трубы или подобного средства транспортировки. Указанный по меньшей мере один клапан может быть перемещен по меньшей мере на один посадочный ниппель. Указанный по меньшей мере один посадочный ниппель может иметь отверстия, сообщающиеся с эксплуатационной колонной и/или с затрубным пространством.

Настройки указанного по меньшей мере одного клапана могут быть отрегулированы путем непосредственного соединения с поверхностью клапана. Настройки клапана могут быть отрегулированы посредством операции вмешательства путем опускания устройства вмешательства с помощью троса, тросового каната, гибких насосно-компрессорных труб, бурильной трубы или аналогичного транспортного средства для управления и регулировки настройки указанного по меньшей мере одного клапана.

Устройство для выпуска индикатора может содержать по меньшей мере одно устройство ограничения потока. Указанное по меньшей мере одно устройство ограничения потока может быть расположено в индикаторной камере. Указанное по меньшей мере одно устройство ограничения потока может быть расположено в указанном по меньшей мере одном впускном отверстии и/или в указанном по меньшей мере одном выпускном отверстии.

Указанное по меньшей мере одно устройство ограничения потока может быть выбрано из группы, состоящей из сопла, отверстия, трубок Вентури, трубок Пито или отклоняющегося пути.

Указанное по меньшей мере одно устройство ограничения потока может быть выполнено с возможностью управления и/или задержки выпуска молекул индикатора из индикаторной камеры устройства для выпуска индикатора в эксплуатационную колонну. Указанное по меньшей мере одно устройство ограничения потока может быть выполнено регулируемым для изменения скорости выпуска молекул индикатора из индикаторной камеры.

Указанное по меньшей мере одно устройство ограничения потока может быть отрегулировано для изменения выпуска индикатора и/или регулировки амплитуды и/или длительности пика реакции индикатора в точке обнаружения.

Выпуск индикатора из устройства для выпуска индикатора в эксплуатационную колонну может быть отложен или продлен с помощью устройства ограничения потока. Увеличение сопротивления устройства ограничения потока проходящему через него потоку текучей среды приводит к увеличению времени вымывания индикатора.

Выпуск индикатора из устройства для выпуска индикатора может создавать характерный сигнал, называемый сигналом вымывания. Сигнал вымывания может иметь пик концентрации, за которым следует спад концентрации. Спад концентрации после пика может быть выражен медленно убывающей функцией, такой как экспоненциальная функция или степенная функция. Коэффициент в функциях, описывающих крутизну спада, может быть пропорционален скорости текучей среды внутри устройства для выпуска индикатора, и, таким образом, скорость текучей среды внутри устройства для выпуска индикатора может быть вычислена на основе измеренной кривой затухания концентрации индикатора. Более крутая кривая, то есть более короткое время вымывания, соответствует более высокой скорости текучей среды внутри устройства для выпуска индикатора.

Продолжительность индикаторного сигнала может быть определена путем выборки или измерения в режиме реального времени. Сигнал должен быть достаточно длительным, чтобы он не разрушался из-за рассеивания во время движения к точке обнаружения, которая может быть расположена за верхним эксплуатационным оборудованием скважины и надставкой хвостовика. Выпуск и дисперсию индикаторов можно смоделировать с помощью потоковых моделей. Дисперсию сигнала во время движения к точке обнаружения можно компенсировать путем моделирования на основе геометрии скважины и/или модели скважины.

Устройство для выпуска индикатора может содержать по меньшей мере один впускной клапан. Указанное по меньшей мере одно впускное отверстие может управлять потоком текучей среды через указанное по меньшей мере одно впускное отверстие. Устройство для выпуска индикатора может содержать выпускной клапан для управления потоком текучей среды через указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие. Указанное по меньшей мере одно впускное и/или выпускное отверстие может быть выполнено с возможностью управления выпуском молекул индикатора из индикаторной камеры устройства для выпуска индикатора в эксплуатационную колонну. Указанное по меньшей мере одно впускное отверстие и/или выпускное отверстие может действовать как ограничивающее устройство и может регулироваться для изменения скорости выпуска молекул индикатора из индикаторной камеры. Указанный по меньшей мере один впускной клапан и указанный по меньшей мере один выпускной клапан могут быть выполнены с возможностью работы независимо друг от друга. Указанный по меньшей мере один впускной клапан и указанный по меньшей мере один выпускной клапан могут быть выполнены с возможностью работы во взаимодействии друг с другом. Указанный по меньшей мере один впускной клапан и указанный по меньшей мере один выпускной клапан могут быть выполнены таким образом, что один клапан работает как главный клапан, а другой клапан работает как вторичный клапан, так что вторичный клапан имитирует действия и реакции главного клапана.

Указанное по меньшей мере одно впускное отверстие и/или указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие могут проточно сообщаться с эксплуатационной колонной. Указанное по меньшей мере одно впускное отверстие и/или указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие могут проточно сообщаться с затрубным пространством. Эксплуатационная колонна может представлять собой внутреннюю трубу, в которую добываемая текучая среда входит в зону добычи. Эксплуатационная колонна может проходить от внутрискважинного пространства до поверхности.

Система выпуска индикатора может содержать два или большее количество устройств для выпуска индикатора. Указанные два или большее количество устройств для выпуска индикатора могут быть выполнены с возможностью соединения с эксплуатационной колонной в различных положениях вдоль эксплуатационной колонны. Устройство для выпуска индикатора может быть расположено ниже по потоку от зоны притока в известных местах в скважине. Каждая индикаторная камера соответствующего устройства для выпуска индикатора может содержать отдельный индикаторный материал. Каждое устройство для выпуска индикатора может быть расположено ниже по потоку от другой зоны притока и подвергаться воздействию текучих среды из зоны притока.

В соответствии со вторым аспектом изобретения, предложен способ выпуска индикатора в добываемый поток, включающий:

размещение по меньшей мере одного устройства для выпуска индикатора, соединенного с эксплуатационной колонной, причем указанное по меньшей мере одно устройство для выпуска индикатора содержит:

по меньшей мере одно выпускное отверстие, проточно сообщающееся с добываемым потоком,

по меньшей мере одну индикаторную камеру, проточно сообщающуюся с указанным по меньшей мере одним выпускным отверстием,

индикаторный материал, расположенный в индикаторной камере,

по меньшей мере один клапан, выполненный с возможностью выборочного управления потоком текучей среды через указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие, и

открытие указанного по меньшей мере одного клапана для выпуска молекул индикатора из указанной по меньшей мере одной индикаторной камеры через указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие.

Указанное по меньшей мере одно устройство для выпуска индикатора может содержать по меньшей мере одно впускное отверстие, проточно сообщающееся с добываемым потоком. Указанное по меньшей мере одно впускное отверстие может проточно сообщаться с указанной по меньшей мере одной индикаторной камерой. Указанный по меньшей мере один клапан может быть выполнен с возможностью выборочного управления потоком текучей среды через указанное по меньшей мере одно впускное отверстие.

Способ может включать открытие и/или закрытие указанного по меньшей мере одного клапана в ответ на изменение скорости текучей среды или давления текучей среды в скважине. Способ может включать открытие и/или закрытие клапана в ответ на разность давлений между указанным по меньшей мере одним впускным отверстием и указанным по меньшей мере одним выпускным отверстием. Способ может включать открытие и/или закрытие клапана в ответ на разность давлений между индикаторной камерой устройства для выпуска индикатора и эксплуатационной колонной.

Способ может включать создание разности давлений между указанным по меньшей мере одним впускным отверстием и указанным по меньшей мере одним выпускным отверстием. Разность давлений может быть создана путем регулирования скорости добываемого потока.

Способ может включать регулировку и/или установку по меньшей мере одной пороговой скорости текучей среды или уровня давления для приведения в действие клапана для выборочного открытия и/или закрытия указанного по меньшей мере одного выпускного отверстия.

Способ может включать открытие указанного по меньшей мере одного клапана в промежуточное положение между полностью открытым и полностью закрытым положениями.

Способ может включать закрытие указанного по меньшей мере одного клапана на определенный период времени, чтобы приостановить устройство для выпуска индикатора и увеличить концентрацию частиц или молекул индикатора, выпускаемых в объем текучей среды индикаторной камеры. Способ может включать закрытие указанного по меньшей мере одного клапана на период времени, достаточный для создания высокой или повышенной концентрации молекул индикатора, которая может быть обнаружена как ответный сигнал индикатора с высокой или увеличенной амплитудой в точке обнаружения ниже по потоку, когда частицы или молекулы индикатора выпущены из устройства для выпуска индикатора. Под высокой или повышенной концентрацией понимается повышенная концентрация молекул индикатора по сравнению с концентрацией молекул индикатора, присутствующих в скважинной текучей среды, которая не была приостановлена в устройстве для выпуска индикатора.

Период времени, в течение которого устройство для выпуска индикатора может быть приостановлено, может составлять от часов до месяцев. Указанный по меньшей мере один клапан может быть закрыт менее чем на 24 часа, чтобы приостановить индикаторную камеру. Указанный по меньшей мере один клапан может быть закрыт более чем на 24 часа, чтобы приостановить устройство для выпуска индикатора.

Способ может включать открытие клапана для выпуска текучей среды и молекул индикатора из индикаторной камеры устройства для выпуска индикатора через указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие в добываемый поток.

Способ может включать выпуск молекул индикатора из индикаторной камеры путем вымывания объема текучей среды добываемой текучей средой, поступающей в объем текучей среды индикаторной камеры.

Способ может включать регулировку расхода добываемого потока для регулирования скорости потока текучей среды, действующей на указанный по меньшей мере один клапан. Способ может включать увеличение расхода добываемого потока для создания разности давлений между объемом текучей среды в индикаторной камере и в эксплуатационной колонне. Способ может включать уменьшение расхода добываемого потока для создания разности давлений между объемом текучей среды в индикаторной камере и эксплуатационной колонной.

Способ может включать ограничение потока из индикаторной камеры устройства для выпуска индикатора в эксплуатационную колонну. Способ может включать ограничение потока через устройство для выпуска индикатора для управления и/или задержки выпуска текучей среды из устройства для выпуска индикатора в эксплуатационную колонну.

Варианты выполнения второго аспекта изобретения могут включать один или несколько признаков первого аспекта изобретения или его вариантов выполнения, или наоборот.

В соответствии с третьим аспектом изобретения, предложен способ оценки профиля притока для по меньшей мере одной из скважинных текучих сред в добывающую скважину с двумя или большим количеством зон притока в добываемый поток, включающий:

размещение двух или большего количества устройств для выпуска индикатора, подсоединенных к эксплуатационной колонне, на известных уровнях скважины,

при этом устройство для выпуска индикатора содержит:

по меньшей мере одно выпускное отверстие, проточно сообщающееся с добываемым потоком,

по меньшей мере одну индикаторную камеру, проточно сообщающуюся с указанным по меньшей мере одним выпускным отверстием,

отдельный индикаторный материал, расположенный в указанной по меньшей мере одной индикаторной камере,

по меньшей мере один клапан, выполненный с возможностью выборочного управления потоком текучей среды через указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие,

открытие указанного по меньшей мере одного клапана для выпуска молекул индикатора из индикаторной камеры в добываемый поток через указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие, и

измерение концентрации индикатора и оценку профиля притока для по меньшей мере одной из скважинных текучих сред на основе типа индикатора и измеренных концентраций индикатора.

Скважинные текучей среды могут представлять собой нефть, воду и/или газ. Каждое устройство для выпуска индикатора может быть подсоединено к эксплуатационной колонне в отличающемся месте зоны притока. Путем размещения устройств для выпуска индикатора в зонах притока можно оценить и/или рассчитать вклад каждой отдельной зоны в общую добычу скважины.

Способ может включать анализ характеристик выпуска индикатора, времени отбора проб и/или совокупного добытого объема из объемов притока из различных зон притока.

Указанное по меньшей мере одно устройство для выпуска индикатора может содержать по меньшей мере одно впускное отверстие, проточно сообщающееся с добываемым потоком. Указанное по меньшей мере одно впускное отверстие может проточно сообщаться с указанной по меньшей мере одной индикаторной камерой. Указанный по меньшей мере один клапан может быть выполнен с возможностью выборочного управления потоком текучей среды через указанное по меньшей мере одно впускное отверстие.

Способ может включать закрытие указанного по меньшей мере одного клапана на определенный период времени, чтобы приостановить устройство для выпуска индикатора и увеличить концентрацию частиц или молекул индикатора, выпускаемых в объем текучей среды индикаторной камеры. Способ может включать закрытие указанного по меньшей мере одного клапана на период времени, достаточный для создания высокой или повышенной концентрации молекул индикатора, которая может быть обнаружена ниже по потоку, когда молекулы индикатора выпущены из устройства для выпуска индикатора.

Способ может включать открытие указанного по меньшей мере одного клапана для выпуска текучей среды и молекул индикатора из устройства для выпуска индикатора через указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие клапана в добываемый поток.

Способ может включать открытие указанного по меньшей мере одного клапана путем регулирования скорости текучей среды и/или давления текучей среды в эксплуатационной колонне. Способ может включать закрытие указанного по меньшей мере одного клапана путем регулирования скорости и/или давления текучей среды в эксплуатационной колонне.

Способ может включать открытие указанного по меньшей мере одного клапана в ответ на разность давлений между указанным по меньшей мере одним впускным отверстием и указанным по меньшей мере одним выпускным отверстием. Способ может включать открытие и/или закрытие клапана в ответ на разность давлений между индикаторной камерой и эксплуатационной колонной.

Разность давлений может быть создана путем регулирования расхода добываемого потока. Способ может включать открытие указанного по меньшей мере одного клапана на каждом из указанных двух или большего количества устройств для выпуска индикатора, по существу в одно и то же время, чтобы выпустить молекулы индикатора в добываемый поток.

Способ может включать регулировку и/или настройку клапана на приведение в действие выше или ниже предварительно определенного порогового значения или диапазона расхода. Способ может включать регулировку и/или настройку клапана на приведение в действие при нескольких предварительно определенных пороговых значениях или диапазонах расхода.

Способ может включать выпуск частиц или молекул индикатора из объема текучей среды индикаторной камеры каждого устройства для выпуска индикатора путем подачи добываемой текучей среды в индикаторную камеру через по меньшей мере одно впускное и/или выпускное отверстие и вымывание молекул индикатора из индикаторной камеры.

Способ может включать регулировку расхода добываемого потока для создания разности давлений для приведения в действие клапана для закрытия впускного и/или выпускного отверстия после того, как молекулы индикатора были выпущены из устройства для выпуска индикатора.

Способ может включать управление и/или задержку выпуска текучей среды из устройства для выпуска индикатора в эксплуатационную колонну путем ограничения потока из устройства для выпуска индикатора в эксплуатационную колонну.

Способ может включать отбор проб скважинной текучей среды ниже по потоку от устройства для выпуска индикатора.

Пробы скважинной текучей среды могут быть взяты на поверхности или в скважине. Пробы могут быть отобраны для дальнейшего анализа на месте добычи или за его пределами. Проба скважинной текучей среды может быть измерена в режиме реального времени.

Способ может включать создание по меньшей мере одного обнаруживаемого пика индикатора в точке обнаружения ниже по потоку от устройства для выпуска индикатора.

Способ может включать анализ прихода пиков концентрации каждого индикатора для определения процента притока, который имеет место между местоположениями индикаторов. Способ может включать анализ скорости снижения концентрации индикатора из каждого местоположения индикатора и/или местоположения устройства для выпуска индикатора для определения процента притока пласта из каждой зоны притока.

Пробы могут быть отобраны и/или измерены ниже по потоку в известное время отбора проб. Объем притока может быть рассчитан на основе измеренных концентраций и их последовательности отбора, и геометрии скважины. Объемы притока могут быть рассчитаны по моделям переходного потока. Объемы притока можно использовать для оценки профиля притока скважины.

Способ может включать использование рассчитанного профиля притока в качестве параметров для управления добываемым потоком или для характеристики пласта.

Способ может включать моделирование и/или интерпретацию скоростей притока в модельной скважине. Смоделированные профиль и/или скорости притока могут корректироваться до тех пор, пока рассчитанные концентрации модельных индикаторов не сравнятся с измеренными концентрациями идентифицированных индикаторов для оценки профиля притока.

Варианты выполнения третьего аспекта изобретения могут включать один или несколько признаков первого или второго аспекта изобретения или их вариантов выполнения, или наоборот.

В соответствии с четвертым аспектом изобретения, предложен способ мониторинга притока текучей среды в добывающую углеводородную скважину, включающий:

размещение по меньшей мере одного устройства для выпуска индикатора, соединенного с эксплуатационной колонной в добывающей углеводородной скважине в месте притока, при этом устройство для выпуска индикатора содержит:

объем текучей среды, индикаторный материал, расположенный в указанном объеме текучей среды, выпускное отверстие в указанный объем текучей среды, и управляемый клапан, выполненный с возможностью выборочного управления потоком текучей среды через выпускное отверстие,

при этом устройство для выпуска индикатора имеет первое состояние, в котором управляемый клапан закрыт, чтобы по существу или полностью предотвращать прохождение текучей среды и индикатора из указанного объема текучей среды в добываемую текучую среду через выпускное отверстие, и второе состояние, в котором управляемый клапан открыт для обеспечения возможности молекулам текучей среды и индикатора проходить из указанного объема текучей среды в эксплуатационную колонну через указанное выпускное отверстие,

при этом способ включает:

- добычу углеводородов из скважины, когда устройство для выпуска индикатора находится в своем первом состоянии при первом расходе добываемого потока в эксплуатационной колонне,

- изменение расхода добываемого потока в эксплуатационной колонне до второго расхода добываемого потока для приведения в действие управляемого клапана, чтобы вызвать протекание текучей среды и индикаторного материала из указанного объема текучей среды в эксплуатационную колонну, создавая повышенную концентрацию индикатора в эксплуатационной колонне, и

- обнаружение наличия индикатора в добываемом потоке ниже места притока.

Способ может включать обнаружение наличия индикатора в месте обнаружения. Место обнаружения может быть расположено в скважине, или оно может быть расположено на поверхности, или может быть расположено в направлении к поверхности добывающей скважины.

Способ может включать изменение расхода добываемого потока в эксплуатационной колонне до третьего расхода добываемого потока для приведения в действие управляемого клапана для его закрытия, чтобы предотвратить прохождение текучей среды и индикатора из указанного объема текучей среды в добываемую текучую среду через указанное выпускное отверстие.

Второй расход добываемого потока может быть выше, чем первый расход добываемого потока. В качестве альтернативы, второй расход добываемого потока может быть ниже, чем первый расход добываемого потока.

Третий расход добываемого потока может быть ниже, чем второй расход добываемого потока. В качестве альтернативы, третий расход добываемого потока может быть ниже, чем второй расход добываемого потока.

Предпочтительно, устройство для выпуска индикатора имеет впускное отверстие в указанный объем текучей среды. Указанный объем текучей среды может представлять собой индикаторную камеру.

Способ может включать приведение в действие управляемого клапана для открытия впускного и/или выпускного отверстия. Способ может включать приведение в действие управляемого клапана для закрытия впускного и/или выпускного отверстия. Управляемый клапан может быть расположен в выпускном отверстии между указанным объемом текучей среды и эксплуатационной колонной. Управляемый клапан может быть расположен во впускном отверстии между указанным объемом текучей среды и эксплуатационной колонной.

Устройство может содержать первый управляемый клапан, расположенный в выпускном отверстии между указанным объемом текучей среды и эксплуатационной колонной, и второй управляемый клапан, расположенный во впускном отверстии между указанным объемом текучей среды и эксплуатационной колонной. Способ может включать приведение в действие управляемого клапана для открытия впускного и/или выпускного отверстия. Способ может включать приведение в действие управляемого клапана для закрытия впускного и/или выпускного отверстия.

Первый, второй и третий расходы добываемого потока могут быть ненулевыми. По меньшей мере один из первого, второго и третьего расхода добываемого потока может быть нулевым.

Расход добываемого потока может быть изменен с помощью дросселя, соединенного с эксплуатационной колонной. Дроссель может быть подводным или наземным. Дроссель может представлять собой внутрискважинный дроссель.

Третий расход добываемого потока может быть по существу таким же, как первый расход добываемого потока. Таким образом, управляемый клапан может быть приведен в действие для открытия путем временного изменения расхода добываемого потока на больший или меньший расход добываемого потока.

Устройство для выпуска индикатора может иметь третье состояние, в котором управляемый клапан находится в промежуточном положении между полностью открытым и полностью закрытым положениями, чтобы обеспечить дросселирование потока текучей среды и индикаторных материалов, проходящих из объема текучей среды в эксплуатационную колонну через выпускное отверстие.

Путем выполнения устройства для выпуска индикатора, способного быть приостановленным, и управления накоплением и выборочным выпуском индикатора с высокой или повышенной концентрацией, обнаруживаемый уровень индикатора может контролироваться ниже по потоку по мере необходимости.

Этот способ может также продлить ресурс скважинного индикатора, так как воздействием на индикаторный материал добываемого потока можно управлять. Во время приостановки устройства для выпуска индикатора молекулы индикатора могут выпускаться в указанный объем текучей среды устройства до тех пор, пока объем текучей среды не станет обогащенным молекулами индикатора. Указанный объем текучей среды может быть обогащен или насыщен молекулами индикатора, после чего выпуск индикатора в указанный объем текучей среды по существу или полностью прекращается.

Этот способ также может обеспечить возможность использования систем индикаторов или типов индикаторов, которые ранее считались непригодными из-за высокой скорости выпуска из индикаторного источника в целевую текучую среду в скважинных условиях. Фактически, высокая скорость выпуска таких индикаторов может обеспечить возможность создавать высокие концентрации индикаторов за короткий период времени. Это может быть полезно, когда операции по выпуску индикаторов требуется выполнять в быстрой последовательности.

Способ может включать отбор проб добываемого потока. Отбор проб может проводиться в один или несколько периодов отбора проб. Отбор проб может проводиться ниже по потоку от устройства для выпуска индикатора или на поверхности. Пробы могут отбираться для последующего анализа.

Обнаружение и/или анализ индикатора в добываемой текучей среды может представлять собой отдельный способ по отношению к выпуску индикатора из устройства для выпуска индикатора и/или к отбору проб. Пробы могут быть отобраны, а индикатор обнаружен в момент времени или в месте, которые не зависят от местоположения скважины и, следовательно, отбора проб.

Способ может включать мониторинг притока текучей среды в добывающую углеводородную скважину, в режиме реального времени. Способ может включать проведение оптического мониторинга для обнаружения индикаторов в добываемом потоке. Способ может включать определение типа индикатора. Способ может включать мониторинг концентрации индикатора. Способ может включать отслеживание времени прибытия индикатора.

Способ может включать оценку или вычисление профиля притока на основе концентрации и типа индикатора как функции времени отбора проб.

Варианты выполнения четвертого аспекта изобретения могут включать один или несколько из любых признаков с первого по третий аспект изобретения или их вариантов выполнения, или наоборот.

В соответствии с пятым аспектом изобретения, предложен способ мониторинга притока текучей среды в добывающую углеводородную скважину, включающий:

размещение по меньшей мере одного устройства для выпуска индикатора, соединенного с эксплуатационной колонной в добывающей углеводородной скважине, в месте притока, при этом устройство для выпуска индикатора содержит:

объем текучей среды, индикаторный материал, расположенный в указанном объеме текучей среды, выпускное отверстие в указанный объем текучей среды, и управляемый клапан, выполненный с возможностью выборочного управления потоком текучей среды через указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие,

при этом устройство для выпуска индикатора имеет первое состояние, в котором управляемый клапан открыт, чтобы обеспечить возможность текучей среды и индикатору проходить из указанного объема текучей среды в эксплуатационную колонну через выпускное отверстие, и второе состояние, в котором управляемый клапан закрыт, по существу или полностью предотвращая прохождения текучей среды и индикатора из указанного объема текучей среды в добываемую текучую среду через выпускное отверстие,

при этом способ включает:

- добычу углеводородов из скважины, когда устройство для выпуска индикатора находится в своем первом состоянии при первом расходе добываемого потока в эксплуатационной колонне,

- изменение расхода добываемого потока в эксплуатационной колонне до второго расхода для приведения в действие управляемого клапана для предотвращения прохождения текучей среды и индикатора из указанного объема текучей среды в добываемую текучую среду через выпускное отверстие,

- изменение расхода добываемого потока в эксплуатационной колонне до третьего расхода для приведения в действие управляемого клапана для приведения в действие управляемого клапана, чтобы вызвать протекание текучей среды и индикатора из указанного объема текучей среды в эксплуатационную колонну, создавая повышенную концентрацию индикатора в эксплуатационной колонне,

- обнаружение наличия индикатора ниже по потоку от места притока.

Второй расход добываемого потока может быть выше, чем первый расход добываемого потока. В качестве альтернативы, второй расход добываемого потока может быть ниже, чем первый расход добываемого потока. Третий расход добываемого потока может быть ниже, чем второй расход добываемого потока. В качестве альтернативы, третий расход добываемого потока может быть ниже, чем второй расход добываемого потока.

Предпочтительно, устройство для выпуска индикатора имеет впускное отверстие в указанный объем текучей среды.

Способ может включать приведение в действие управляемого клапана для открытия впускного и/или выпускного отверстий. Способ может включать приведение в действие управляемого клапана для закрытия впускного отверстия и/или выпускного отверстия. Управляемый клапан может быть расположен в выпускном отверстии между указанным объемом текучей среды и эксплуатационной колонной. Управляемый клапан может быть расположен во впускном отверстии между указанным объемом текучей среды и эксплуатационной колонной.

Первый, второй и третий расходы добываемого потока могут быть ненулевыми. По меньшей мере один из первого, второго и третьего расходов добываемого потока может быть нулевым.

Расход добываемого потока может быть изменен с помощью дросселя, соединенного с эксплуатационной колонной. Дроссель может быть подводным или наземным. Дроссель может представлять собой внутрискважинный дроссель.

Третий расход добываемого потока может быть по существу таким же, что и первый расход добываемого потока. Таким образом, управляемый клапан может быть приведен в действие для открытия путем временного изменения расхода добываемого потока на больший или меньший расход добываемого потока.

Устройство для выпуска индикатора может иметь третье состояние, в котором управляемый клапан находится в промежуточном положении между полностью открытым и полностью закрытым положением, чтобы обеспечить дросселирование потока текучей среды и индикаторных материалов, проходящих из указанного объема текучей среды в эксплуатационную колонну через выпускное отверстие.

Выполняя устройство для выпуска индикатора способным управлять накоплением и выборочным выпуском индикатора высокой концентрации, обнаруживаемый уровень индикатора может выпускаться по мере необходимости, не требуя полной остановки скважины.

Варианты выполнения пятого аспекта изобретения могут включать один или несколько из любых признаков с первого по четвертый аспект изобретения или их вариантов выполнения, или наоборот.

В соответствии с шестым аспектом изобретения, предложен способ мониторинга притока текучей среды в добывающую углеводородную скважину, включающий:

размещение двух или большего количества устройств для выпуска индикатора, соединенных с эксплуатационной колонной в добывающей углеводородной скважине, причем каждое устройство для выпуска индикатора расположено в разных местах притока,

при этом устройство для выпуска индикатора содержит:

объем текучей среды, индикаторный материал, расположенный в указанном объеме текучей среды, выпускное отверстие в указанный объем текучей среды, и управляемый клапан, выполненный с возможностью выборочного управления потоком текучей среды через указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие,

при этом каждое устройство для выпуска индикатора имеет первое состояние, в котором управляемый клапан закрыт, чтобы по существу или полностью предотвращать прохождение текучей среды и индикатора из указанного объема текучей среды в добываемую текучую среду через выпускное отверстие, и второе состояние, в котором управляемый клапан открыт для обеспечения текучей среде и индикатору возможность проходить из указанного объема текучей среды в эксплуатационную колонну через выпускное отверстие,

причем способ включает:

- добычу углеводородов из скважины, когда устройство для выпуска индикатора находится в своем первом состоянии при первом расходе добываемого потока в эксплуатационной колонне,

- изменение расхода добываемого потока в эксплуатационной колонне до второго расхода добываемого потока для приведения в действие управляемого клапана, чтобы вызвать протекание текучей среды и индикатора из указанного объема текучей среды в эксплуатационную колонну, создавая повышенную концентрацию индикатора в эксплуатационной колонне, и

- обнаружение наличия индикатора ниже по потоку от места притока в месте обнаружения в направлении к поверхности добывающей скважины.

Способ может включать изменение расхода добываемого потока в эксплуатационной колонне до третьего расхода добываемого потока для приведения в действие управляемого клапана для предотвращения прохождения текучей среды и индикаторного материала из указанного объема текучей среды в добываемую текучую среду через выпускное отверстие.

Второй расход добываемого потока может быть выше, чем первый расход добываемого потока. В качестве альтернативы, второй расход добываемого потока может быть ниже, чем первый расход добываемого потока. Третий расход добываемого потока может быть ниже, чем второй расход добываемого потока. В качестве альтернативы, третий расход добываемого потока может быть меньше, чем второй расход добываемого потока.

Способ может включать открытие управляемого клапана для каждого устройства для выпуска индикатора одновременно, чтобы обеспечить возможность текучей среде и индикаторным материалам проходить из указанного объема текучей среды в эксплуатационную колонну через выпускное отверстие каждого устройства для выпуска индикатора.

Третий расход добываемого потока может быть по существу таким же, как первый расход добываемого потока. Таким образом, управляемый клапан может быть приведен в действие для открытия путем временного изменения расхода добываемого потока на больший или меньший расход добываемого потока.

Варианты выполнения шестого аспекта изобретения могут включать один или несколько из любых признаков с первого по пятый аспект изобретения или их вариантов выполнения, или наоборот.

В соответствии с седьмым аспектом изобретения, предложен способ мониторинга притока текучей среды в добывающую углеводородную скважину, включающий:

размещение двух или большего количества устройств для выпуска индикатора, соединенных с эксплуатационной колонной в добывающей углеводородной скважине, причем каждое устройство для выпуска индикатора расположено в разных местах притока,

при этом устройство для выпуска индикатора содержит:

объем текучей среды, индикаторный материал, расположенный в указанном объеме текучей среды, выпускное отверстие в указанный объем текучей среды, и управляемый клапан, выполненный с возможностью выборочного управления потоком текучей среды через указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие,

при этом каждое устройство для выпуска индикатора имеет первое состояние, в котором управляемый клапан открыт, чтобы обеспечить возможность текучей среды индикатору проходить из указанного объема текучей среды в эксплуатационную колонну через выпускное отверстие, и второе состояние, в котором управляемый клапан по существу или полностью закрыт, предотвращая прохождения текучей среды и индикатора из указанного объема текучей среды в добываемую текучую среду через выпускное отверстие,

причем способ включает:

- добычу углеводородов из скважины, когда два или большее количество устройств для выпуска индикаторов находятся в первом состоянии при первом расходе добываемого потока в эксплуатационной колонне,

- изменение расхода добываемого потока в эксплуатационной колонне до второго расхода добываемого потока для приведения в действие управляемого клапана в каждом устройстве для выпуска индикатора для предотвращения прохождения текучей среды и индикатора из указанного объема текучей среды в добываемую текучую среду через выпускное отверстие,

- изменение расхода добываемого потока в эксплуатационной колонне до третьего расхода добываемого потока для приведения в действие управляемого клапана в каждом устройстве для выпуска индикатора для приведения в действие управляемого клапана, чтобы вызвать протекание текучей среды и индикатора из указанного объема текучей среды в эксплуатационную колонну, создавая повышенную концентрацию индикатора в эксплуатационной колонне,

- обнаружение наличия каждого индикатора ниже по потоку от места притока.

Второй расход добываемого потока может быть выше, чем первый расход добываемого потока. В качестве альтернативы, второй расход добываемого потока может быть ниже, чем первый расход добываемого потока. Третий расход добываемого потока может быть ниже, чем второй расход добываемого потока. В качестве альтернативы, третий расход добываемого потока может быть ниже, чем второй расход добываемого потока.

Способ может включать изменение расхода добываемого потока в эксплуатационной колонне до четвертого или дополнительного расхода добываемого потока для приведения в действие управляемых клапанов в одном или нескольких устройствах для выпуска индикатора для предотвращения прохождения молекул текучей среды и индикаторов из указанного объема текучей среды в добываемую текучую среду через выпускное отверстие.

Варианты выполнения седьмого аспекта изобретения могут включать один или несколько из любых признаков с первого по шестой аспект изобретения или их вариантов выполнения, или наоборот.

В соответствии с восьмым аспектом изобретения, предложен способ мониторинга притока текучей среды в добывающую углеводородную скважину, включающий:

- размещение по меньшей мере одного устройства для выпуска индикатора, соединенного с эксплуатационной колонной в добывающей углеводородной скважине, в месте притока, при этом устройство для выпуска индикатора содержит:

объем текучей среды,

индикаторный материал, расположенный в указанном объеме текучей среды,

выпускное отверстие в указанный объем текучей среды, и управляемый клапан, выполненный с возможностью выборочного управления потоком текучей среды через выпускное отверстие,

- изменение расхода добываемого потока между первым расходом добываемого потока, при котором управляемый клапан закрывается для приостановки указанного объема текучей среды и по существу или полностью предотвращает прохождение текучей среды и индикатора из указанного объема текучей среды в добываемую текучую среду через выпускное отверстие, и вторым расходом добываемого потока, при котором управляемый клапан приводится в действие, чтобы вызвать протекание текучей среды и индикатора из указанного объема текучей среды в эксплуатационную колонну, создавая повышенную концентрацию индикатора в эксплуатационной колонне,

и обнаружение наличия индикатора ниже по потоку от места притока.

При нормальной производительности расход может быть равен первому расходу добываемого потока, а клапан закрыт при нормальном расходе добываемого потока в скважине. Указанное по меньшей мере одно устройство для выпуска индикатора приостановлено на длительный период времени. Способ может включать открытие клапана путем временного изменения расхода добываемого потока до большего или меньшего расхода добываемого потока.

Способ может включать изменение расхода добываемого потока до третьего расхода добываемого потока, при котором управляемый клапан закрывают для приостановки указанного объема текучей среды и по существу или полностью предотвращения прохождения текучей среды и индикаторного материала из указанного объема текучей среды в добываемую текучую среду через выпускное отверстие. Третий расход добываемого потока может быть по существу таким же, как первый расход добываемого потока.

При нормальной производительности расход может быть равен второму расходу добываемого потока, и клапан открыт при нормальном расходе добываемого потока в скважине. Способ может включать временное закрытие клапана путем временного изменения расхода добываемого потока до большего или меньшего расхода добываемого потока. Указанное по меньшей мере одно устройство для выпуска индикатора приостанавливают на короткий период времени.

Изменение расхода добываемого потока между первым и вторым расходами может повторяться для повторения приведения в действие клапана для приостановки и последующего выпуска индикатора.

Варианты выполнения восьмого аспекта изобретения могут включать один или несколько из любых признаков с первого по седьмой аспект изобретения или их вариантов выполнения, или наоборот.

В соответствии с девятым аспектом изобретения, предложен способ выпуска индикатора в добываемый поток добывающей углеводороды скважины, включающий:

размещение по меньшей мере одного устройства для выпуска индикатора, соединенного с эксплуатационной колонной в добывающей углеводородной скважине, в месте притока,

причем устройство для выпуска индикатора содержит:

объем текучей среды, индикаторный материал, расположенный в указанном объеме текучей среды, выпускное отверстие в указанный объем текучей среды, и управляемый клапан, выполненный с возможностью выборочного управления потоком текучей среды через указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие, и

создание переходного процесса в добываемом потоке для выпуска по меньшей мере одного индикатора из указанного по меньшей мере одного устройства для выпуска индикатора в эксплуатационную колонну.

Способ может включать создание переходного процесса для приведения в действие управляемого клапана для выпуска по меньшей мере одного индикатора из указанного по меньшей мере одного устройства для выпуска индикатора в эксплуатационную колонну. Способ может включать изменение скорости добываемого потока для создания переходного процесса в добываемом потоке.

Варианты выполнения девятого аспекта изобретения могут включать один или несколько из любых признаков с первого по восьмой аспект изобретения или их вариантов выполнения, или наоборот.

В соответствии с десятым аспектом изобретения, предложен способ отбора проб для анализа при оценке профиля притока в добывающей углеводороды скважине, причем способ включает:

размещение по меньшей мере одного устройства для выпуска индикатора, соединенного с эксплуатационной колонной в добывающей углеводородной скважине, в месте притока,

причем устройство для выпуска индикатора содержит:

объем текучей среды, индикаторный материал, расположенный в указанном объеме текучей среды, выпускное отверстие в указанный объем текучей среды, и управляемый клапан, выполненный с возможностью выборочного управления потоком текучей среды через указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие,

создание переходного процесса в добываемом потоке для выпуска по меньшей мере одного индикатора из указанного по меньшей мере одного устройства для выпуска индикатора, и

отбор проб (с) в месте ниже по потоку от индикаторных источников после создания переходного процесса в добываемом потоке.

Способ может включать создание переходного процесса для приведения в действие управляемого клапана для выпуска по меньшей мере одного индикатора из указанного по меньшей мере одного устройства для выпуска индикатора в эксплуатационную колонну.

Варианты выполнения десятого аспекта изобретения могут включать один или несколько из любых признаков с первого по девятый аспект изобретения или их вариантов выполнения, или наоборот.

В соответствии с одиннадцатым аспектом изобретения, предложен способ оценки профиля притока по меньшей мере для одной из скважинных текучих сред в добывающую скважину с по меньшей мере одной зоной притока в добываемый поток, включающий:

размещение по меньшей мере одного устройства для выпуска индикатора, подсоединенного к эксплуатационной колонне, на известных уровнях скважины,

причем устройство для выпуска индикатора содержит:

объем текучей среды, индикаторный материал, расположенный в указанном объеме текучей среды, выпускное отверстие в указанный объем текучей среды, и управляемый клапан, выполненный с возможностью выборочного управления потоком текучей среды через указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие,

открытие указанного по меньшей мере одного клапана для выпуска молекул индикатора из индикаторной камеры в добываемый поток через указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие, и

измерение концентрации индикатора и оценку профиля притока для по меньшей мере одной из скважинных текучих сред на основе типа индикатора и измеренных концентраций индикатора.

Способ может включать анализ характеристик выпуска индикатора, времени отбора проб и/или совокупного добытого объема из объемов притока из различных зон притока.

Способ может включать анализ прихода пиков концентрации каждого индикатора для определения процента притока, который имеет место между местоположениями индикаторов. Способ может включать анализ скорости снижения концентрации индикатора из каждого местоположения индикатора и/или местоположения устройства для выпуска индикатора для определения процента притока пласта из каждой зоны притока.

Способ может включать использование рассчитанного профиля притока в качестве параметров для управления добываемым потоком или для характеристики пласта.

Способ может включать моделирование скоростей притока в модельной скважине. Смоделированные профиль и/или скорости притока могут корректироваться до тех пор, пока рассчитанные концентрации модельных индикаторов не сравнятся с измеренными концентрациями идентифицированных индикаторов для оценки профиля притока.

Варианты выполнения одиннадцатого аспекта изобретения могут включать один или несколько из любых признаков с первого по десятый аспект изобретения или их вариантов выполнения, или наоборот.

В соответствии с двенадцатым аспектом изобретения, предложен способ мониторинга притока текучей среды в добывающую углеводородную скважину, причем способ включает:

размещение по меньшей мере одного устройства для выпуска индикатора в добывающей углеводородной скважине, в месте притока, при этом указанное по меньшей мере одно устройство для выпуска индикатора содержит:

объем текучей среды, и

индикаторный материал, расположенный в указанном объеме текучей среды,

приостановку устройства для выпуска индикатора во время добычи для создания высокой концентрации молекул индикатора в указанном объеме текучей среды,

выпуск высокой концентрации молекул индикатора из устройства для выпуска индикатора в добываемый поток, и

обнаружение наличия индикатора ниже по потоку от места притока.

Способ может включать приостановку устройства для выпуска индикатора, чтобы ограничить воздействие индикатора на добываемый поток. Способ может включать приостановку устройства для выпуска индикатора при первом расходе добываемого потока. Способ может включать выпуск молекул индикатора с высокой концентрацией из устройства для выпуска индикатора при втором расходе добываемого потока.

Указанное по меньшей мере одно устройство для выпуска индикатора может содержать по меньшей мере один управляемый клапан. Способ может включать изменение расхода добываемого потока в эксплуатационной колонне для приведения в действие указанного по меньшей мере одного управляемого клапана для приостановки устройства для выпуска индикатора и/или выпуска молекул индикатора с высокой концентрацией из устройства для выпуска индикатора.

Варианты выполнения двенадцатого аспекта изобретения могут включать один или несколько из любых признаков с первого по одиннадцатый аспект изобретения или их вариантов выполнения, или наоборот.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Ниже исключительно в качестве примера описаны различные варианты выполнения изобретения со ссылкой на чертежи, на которых:

Фиг. 1 изображает упрощенный вид в разрезе добывающей скважины с системой выпуска индикатора, установленной в соответствии с одним аспектом изобретения;

Фиг. 2А-2С изображают увеличенные виды в разрезе устройства для выпуска индикатора системы выпуска индикатора, показанной на Фиг. 1, иллюстрирующие этапы работы устройства для выпуска короткоживущего индикатора, приостановленного в скважине с нормально высоким расходом добываемого потока;

Фиг. 3А-3С изображают увеличенные виды в разрезе устройства для выпуска индикатора системы выпуска индикатора, показанной на Фиг. 1, иллюстрирующие этапы работы устройства для выпуска короткоживущего индикатора, приостановленного в скважине с нормально низким расходом добываемого потока;

Фиг. 4А-4С изображают увеличенные виды в разрезе устройства для выпуска индикатора системы выпуска индикатора, показанной на Фиг. 1, иллюстрирующие этапы работы устройства для выпуска долгоживущего индикатора, приостановленного в скважине с нормально низким расходом добываемого потока;

Фиг. 5А-5С изображают увеличенные виды в разрезе устройства для выпуска индикатора системы выпуска индикатора, показанной на Фиг. 1, иллюстрирующие этапы работы устройства для выпуска долгоживущего индикатора, приостановленного в скважине с нормально высоким расходом добываемого потока;

Фиг. 6А-6С изображают увеличенные виды в разрезе устройства для выпуска индикатора системы выпуска индикатора, показанной на Фиг. 1, иллюстрирующие этапы работы при приостановке устройства для выпуска индикатора при двух пороговых значениях клапана;

Фиг. 7А-7D изображают увеличенные виды в разрезе устройства для выпуска индикатора системы выпуска индикатора, показанной на Фиг. 1, иллюстрирующие этапы работы устройства для выпуска короткоживущего индикатора, приостановленного в скважине с обычно высокой производительностью;

Фиг. 8А-8D изображают увеличенные виды в разрезе двух устройств для выпуска индикатора системы выпуска индикатора, показанной на Фиг. 1, иллюстрирующие этапы работы устройства для выпуска короткоживущего индикатора, приостановленного в скважине с обычно низкой производительностью;

Фиг. 9А-9D изображают увеличенные виды в разрезе двух устройств для выпуска индикатора системы выпуска индикатора, показанной на Фиг. 1, иллюстрирующие этапы работы устройства для выпуска долгоживущего индикатора, приостановленного в скважине с обычно низкой производительностью;

Фиг. 10A-10D изображают увеличенные виды в разрезе двух устройств для выпуска индикатора системы выпуска индикатора, показанной на Фиг. 1, иллюстрирующие этапы работы устройства для выпуска долгоживущего индикатора, приостановленного в скважине с обычно высокой производительностью;

Фиг. 11А-11С изображают увеличенные виды в разрезе устройства для выпуска индикатора с двумя клапанными узлами, в соответствии с одним аспектом изобретения, иллюстрирующие работу впускного клапана и выпускного клапана для устройства для выпуска короткоживущего индикатора, приостановленного в скважине с обычно высокой производительностью;

Фиг. 12А-12С изображают увеличенные виды в разрезе устройства для выпуска индикатора с двумя клапанными узлами, в соответствии с одним аспектом изобретения, иллюстрирующие работу впускного клапана и выпускного клапана для устройства для выпуска короткоживущего индикатора, приостановленного в скважине с обычно низкой производительностью;

Фиг. 13А-13С изображают увеличенные виды в разрезе устройства для выпуска индикатора с двумя клапанными узлами, в соответствии с одним аспектом изобретения, иллюстрирующие работу впускного клапана и выпускного клапана для устройства для выпуска долгоживущего индикатора, приостановленного в скважине с обычно низкой производительностью;

Фиг. 14А-14С изображают увеличенные виды в разрезе устройства для выпуска индикатора с двумя клапанными узлами, в соответствии с одним аспектом изобретения, иллюстрирующие работу впускного клапана и выпускного клапана для устройства для выпуска долгоживущего индикатора, приостановленного в скважине с обычно высокой производительностью;

Фиг. 15А-15С изображают увеличенные виды в разрезе устройства для выпуска индикатора с устройством ограничения потока в устройстве для выпуска индикатора в соответствии с одним аспектом изобретения;

Фиг. 16А-16С изображают увеличенные виды в разрезе устройства для выпуска индикатора с впускным отверстием, проточно сообщающимся с затрубным пространством, в соответствии с одним аспектом изобретения;

Фиг. 17 изображает увеличенный вид в разрезе устройства для выпуска индикатора с впускным отверстием и выпускным отверстием, проточно сообщающимся с затрубным пространством, в соответствии с одним аспектом изобретения;

Фиг. 18А и 18В изображают схематические виды компонентов кинематического клапанного узла для использования в устройстве для выпуска индикатора, в соответствии с одним аспектом изобретения;

Фиг. 19А и 19В изображают схематические виды компонентов кинематического клапанного узла для использования в устройстве для выпуска индикатора, в соответствии с дополнительным аспектом изобретения;

Фиг. 20А и 20В изображают схематические виды компонентов кинематического клапанного узла для использования в устройстве для выпуска индикатора, в соответствии с одним аспектом изобретения;

Фиг. 21А и 21В изображают схематические виды компонентов клапанного узла разности давлений для использования в устройстве для выпуска индикатора, в соответствии с дополнительным аспектом изобретения;

Фиг. 22А, 22В и 22С изображают схематические виды компонентов механизма управления для использования в устройстве для выпуска индикатора, в соответствии с одним аспектом изобретения;

Фиг. 23А, 23В и 23С изображают увеличенные виды в разрезе устройства для выпуска индикатора с отводящей наружу секцией, проточно сообщающейся с эксплуатационной колонной, в соответствии с одним вариантом выполнения изобретения, иллюстрирующие этапы работы устройства для выпуска долгоживущего индикатора, приостановленного в скважине с обычно низкой производительностью; и

Фиг. 24А, 24В и 24С изображают увеличенные виды в разрезе устройства для выпуска индикатора с отводящей наружу секцией, проточно сообщающейся с затрубным пространством, в соответствии с одним вариантом выполнения изобретения, иллюстрирующие этапы работы устройства для выпуска долгоживущего индикатора, приостановленного в скважине с обычно низкой производительностью; и

Фиг. 25А и 25В изображают упрощенные виды в разрезе добывающей скважины, показывающие этапы установки системы выпуска индикатора, в соответствии с одним аспектом изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ

Фиг. 1 изображает упрощенный вид в разрезе эксплуатационной скважины 10. В скважине расположена центральная эксплуатационная колонна 12, окруженная затрубным пространством 11. Объемы притока текучих сред поступают в скважину из пласта в центральную эксплуатационную колонну 12 через отдельные точки притока. Устройство 16 для выпуска индикатора установлено в эксплуатационной колонне или на ней и расположено рядом с каждым местом притока. Индикаторы выпускаются и измеряются на поверхности, чтобы предоставить информацию о том, в каких местах происходит приток и с каким расходом. В этом примере имеется четыре точки 14а, 14b, 14с и 14d притока и четыре устройства 16а, 16b, 16с и 16d для выпуска индикатора, каждое с источником индикатора с отдельным индикаторным материалом, отличающимся для каждого места притока. Однако может иметься и другое количество зон притока и/или устройств для выпуска индикатора, чем то, что показано на Фиг. 1. Управляемый дроссельный узел 15 выполнен с возможностью управления скоростью добываемого потока. На Фиг. 1 управляемый дроссельный узел 15 соединен с эксплуатационной колонной для регулирования расхода текучей среды или давления в системе ниже по потоку в эксплуатационной колонне. Однако следует понимать, что дроссель может быть расположен в скважине в разных местах.

Стрелки в приведенных ниже примерах обозначают направление движения текучей среды и указывают скорость потока (например, две стрелки указывают на более высокий расход, чем одна стрелка, и наоборот).

Фиг. 2А-2С изображают увеличенные виды в разрезе устройства 100 для выпуска индикатора. Устройство для выпуска индикатора установлено на эксплуатационной колонне 12 или в ней. Устройство для выпуска индикатора имеет впускное отверстие 118 и выпускное отверстие 120, проточно сообщающиеся с эксплуатационной колонной 12. Устройство 100 для выпуска индикатора, окружающее эксплуатационную колонну, имеет кольцевую индикаторную камеру 121 с объемом 122 текучей среды, которая содержит индикаторный материал 124. Индикаторный материал может быть расположен в объеме текучей среды, чтобы обеспечивать возможность текучей среды контактировать с индикаторным материалом и проходить вокруг индикаторного материала в объеме 122 текучей среды. Индикаторный материал 124 может выпускать молекулы или частицы индикатора при воздействии на них целевой скважинной текучей среды, то есть нефти, газа или воды.

Клапанный узел 126 установлен неподвижным с подвижным закрывающим элементом для выборочного открытия и закрытия выпускного отверстия 120а для управления потоком текучей среды из объема 122 текучей среды в эксплуатационную колонну.

В примерах, показанных на Фиг. 2А-2С, клапанный узел установлен на наружной стенке индикаторной камеры. Однако следует понимать, что клапанный узел может быть установлен на внутренней стенке индикаторной камеры.

В этом примере клапанный узел 126 представляет собой клапан, управляемый разностью давлений, выполненный с возможностью открытия и закрытия в ответ на изменения разности давлений между эксплуатационной колонной и устройством для выпуска индикатора. В этом случае изменение разности давлений управляется путем регулирования расхода добываемого потока. Клапанный узел настроен на открытие при расходе выше предварительно установленного порогового значения добываемого потока и на закрытие при расходе ниже установленного порогового значения.

При нормальной производительности, как показано на Фиг. 2А, расход добываемого потока имеет значение выше предварительно установленного порогового значения расхода, и поэтому клапан разности давлений остается открытым. Текучая среда проходит из эксплуатационной колонны через впускное отверстие 118 в объем 122 текучей среды индикаторной камеры. Индикаторный материал подвергается воздействию текучей среды, и частицы индикатора попадают в текучую среду. Текучая среда, обогащенная индикатором, проходит через выпускное отверстие в эксплуатационную колонну и переносится добываемой текучей средой на поверхность.

Чтобы приостановить устройство для выпуска индикатора, дроссельный узел (не показан), соединенный с эксплуатационной колонной, регулируется для уменьшения добываемого потока до второй скорости потока. Вторая скорость потока ниже, чем предварительно установленное пороговое значение для клапанного узла, и клапан закрывается, что выборочно закрывает выпускное отверстие 120.

Текучая среда в объеме 122 текучей среды не может выйти из индикаторной камеры. Индикаторный материал 126 остается открытым для объема текучей среды в течение периода времени, когда клапанный узел закрыт, создавая высокую концентрацию индикаторных частиц 126а в объеме текучей среды. В зависимости от типа индикатора, скорость его выпуска в целевую текучую среду и период времени, в течение которого клапанный узел закрыт, определяют уровень насыщения или обогащения объема текучей среды индикатором.

Чтобы открыть клапан, дроссельный узел регулируется для увеличения скорости добываемого потока выше предварительно установленного порогового значения для клапана. Как показано на Фиг. 2С, клапанный узел открывается, позволяя текучей среды и индикатору высокой концентрации проходить через выпускное отверстие 122 в эксплуатационную колонну 12. Высокая концентрация индикатора, также известная как индикаторное облако, переносится на поверхность, где отбираются пробы текучей среды. Индикаторное облако создает пиковый сигнал высокой амплитуды в точке обнаружения и определяется концентрация индикатора.

Переходные процессы индикатора, образующиеся при приостановке устройства для выпуска индикатора, увеличивают концентрацию индикатора и последующий выпуск распространяется на поверхность в виде индикаторных облаков высокой концентрации, порций или зарядов. Переходные процессы индикатора вызываются полем скоростей в скважине. Прибытие на поверхность первых из различных индикаторов или полный переходный процесс различных индикаторов можно использовать для оценки поля скоростей в скважине. По полю скоростей можно рассчитать профиль притока.

Фиг. 3А-3С описывают узел обратного клапана для устройства 100 для выпуска индикатора, описанного на Фиг. 2А-2С. На Фиг. 3А-3С устройство 150 для выпуска индикатора имеет клапан 176 разности давлений, который выполнен так, чтобы закрываться выше предварительно установленного порогового значения расхода добываемого потока и открываться ниже предварительно установленного порогового значения. При нормальном низком расходе добываемого потока, как показано на Фиг. 3А, расход добываемого потока ниже установленного порогового значения расхода добываемого потока для клапана, и, следовательно, клапан 176 остается открытым. Текучая среда проходит из эксплуатационной колонны через впускное отверстие 168 в объем 172 текучей среды.

Чтобы приостановить устройство 150 для выпуска индикатора, дроссельный узел (не показан), подсоединенный к эксплуатационной колонне, регулируется для увеличения расхода добываемого потока до второго расхода, который в этом случае выше, чем предварительно установленное пороговое значение для клапана 176. Клапан приводится в действие, что закрывает выпускное отверстие 170. Индикаторный материал остается открытым для воздействия некоторым объемом текучей среды в течение периода приостановки устройства для выпуска индикатора, создавая высокую концентрацию частиц индикатора в объеме текучей среды.

Чтобы открыть выпускное отверстие 170, дроссельный узел регулируется для уменьшения расхода добываемого потока ниже предварительно установленного порогового значения, как показано на Фиг. 3С. Клапан приводится в действие, чтобы открыть выпускное отверстие, позволяя текучей среде и индикатору с высокой концентрацией проходить через выпускное отверстие 170 в эксплуатационную колонну. Индикатор высокой концентрации вымывается из индикаторной камеры 172 за счет притока добываемой текучей среды в индикаторную камеру через впускное отверстие 168. Индикатор высокой концентрации выносится на поверхность в виде индикаторного облака.

Вышеупомянутый вариант выполнения применяется в скважинах, где уменьшение выноса песка может быть проблемой при высоких производительностях.

Фиг. 4А-4С изображают альтернативную конструкцию устройства 200 для выпуска индикатора. Клапан 226 разности давлений выполнен с возможностью открываться выше предварительно установленного порогового значения расхода добываемого потока и закрываться ниже порогового значения.

При нормальном низком расходе добываемого потока скорость потока ниже предварительно установленного порогового значения расхода добываемого потока, поэтому клапан 226 остается закрытым. Индикаторный материал 224 в объеме текучей среды в индикаторной камере 222 остается подверженным воздействию объема текучей среды в индикаторной камере 222 в течение периода времени, когда клапан 226 закрыт, создавая повышенную концентрацию молекул 224а индикатора во внутреннем объеме текучей среды устройства для выпуска индикатора.

Когда требуется операция по анализу индикатора, дроссельный узел временно регулируется для увеличения расхода добываемого потока до второй скорости потока, которая выше, чем предварительно установленное пороговое значение для клапана 226, клапан 226 открывает выпускное отверстие 220, выпуская текучую среду, при этом молекулы индикатора с высокой или повышенной концентрацией в форме индикаторного облака выпускаются в эксплуатационную колонну 12. Индикаторное облако выносится на поверхность добываемой текучей средой.

Чтобы приостановить устройство для выпуска индикатора, дроссельный узел регулируется для уменьшения добываемого потока до скорости потока, которая ниже, чем предварительно установленное пороговое значение для клапанного узла, клапанный узел закрывает выпускное отверстие 220, приостанавливая устройство для выпуска индикатора и позволяя концентрации индикатора накапливаться.

Подвергая индикатор воздействию добываемого потока только тогда, когда требуется выполнить операцию по анализу индикатора и должно быть выпущено индикаторное облако, ресурс индикатора может быть увеличен. Небольшой объем текучей среды в объеме текучей среды индикаторной камеры может быстро обогатиться частицами индикатора. По мере того, как небольшой объем текучей среды становится обогащенным или насыщенным, скорость выпуска частиц индикатора из индикаторного материала снижается.

Это может обеспечить возможность использования широкого спектра типов индикаторов, включая системы полимеров с быстро выпускаемыми индикаторами. Обеспечивая системы полимеров с быстро выпускаемыми индикаторами в устройстве для выпуска индикаторов, можно избежать значительных задержек по времени между операциями по анализу индикаторов. Это находится в контрасте со стандартной практикой увеличения ресурса индикатора за счет уменьшения скорости выпуска индикатора, чтобы он находился как можно дольше в скважине.

Фиг. 5А-5С изображают расположение узла обратного клапана для высокой производительности по сравнению с Фиг. 4А-4С. На Фиг. 5А-5С устройство 250 для выпуска индикатора имеет клапанный узел 276, выполненный с возможностью открываться ниже предварительно установленного порогового значения расхода добываемого потока и закрываться выше этого порогового значения.

При нормальном высоком расходе добываемого потока, как показано на Фиг. 5 А, расход добываемого потока превышает предварительно установленное пороговое значение расхода добываемого потока и, следовательно, клапан 276 остается закрытым. Индикаторный материал в индикаторной камере остается подверженным воздействию объема текучей среды, при этом в фиксированном объеме текучей среды накапливается высокая концентрация индикаторных частиц.

Для приведения в действие клапана 276 для открытия выпускного отверстия 270 дроссельный узел временно регулируется, чтобы уменьшить добываемый поток до расхода, который ниже, чем предварительно установленное пороговое значение для клапана 276, клапанный узел открывается, выпуская индикаторное облако в добываемый поток.

Когда дроссельный узел регулируется для возврата к нормальному расходу добываемого потока, который превышает пороговый уровень для клапана, клапан 276 приводится в действие, чтобы закрыть выпускное отверстие.

Фиг. 6А-6С изображают альтернативную конструкцию устройства 200 для выпуска индикатора, показанного на Фиг. 2А, и она будет понятна из приведенного выше описания Фиг. 2А-2С.

Однако, устройство 300 для выпуска индикатора имеет клапан 326 разности давлений с двумя регулируемыми пороговыми уровнями срабатывания для приведения в действие клапана 326 для закрытия выпускного отверстия 320. Клапан настроен так, что он закрывает выпускное отверстие 320 при расходе выше первого предварительно установленного порогового значения расхода добываемого потока и ниже второго предварительно установленного порогового значения расхода добываемого потока. Следовательно, клапан 326 выполнен с возможностью открывания в диапазоне расходов между двумя пороговыми уровнями.

При нормальном высоком расходе добываемого потока, как показано на Фиг. 6А, расход выше первого предварительно установленного порогового значения расхода, и поэтому клапан 326 приводится в действие, чтобы закрыть выпускное отверстие 320. Однако регулировка дросселя для снижения расхода ниже предварительно установленного порогового значения расхода добываемого потока приводит в действие клапан, открывая выпускное отверстие и позволяя выпустить индикаторное облако, как показано на Фиг. 6В.

Дальнейшая регулировка дросселя для снижения расхода добываемого потока ниже второго предварительно установленного порогового значения расхода добываемого потока приводит в действие клапан, чтобы закрыть выпускное отверстие. Это означает, что в случае приостановки скважины клапан закрывает выпускное отверстие и ограничивает объем текучей среды, с которой контактирует индикаторный материал, тем самым, увеличивая ресурс индикатора.

Фиг. 7А-10D иллюстрируют различные операции двух устройств для выпуска индикатора для выпуска индикатора в добываемый поток. В скважинах с более чем одним устройством для выпуска индикатора клапанные узлы для каждого устройства для выпуска индикатора могут быть выполнены с возможностью одновременного выпуска скопившейся концентрации молекул индикатора (индикаторного облака).

Фиг. 7A-7D изображают этапы работы клапанных узлов для синхронного выпуска индикатора из двух устройств для выпуска индикатора в скважину.

Фиг. 7А изображает увеличенные виды в разрезе системы 350 выпуска индикатора, имеющей два устройства 366а и 366b для выпуска индикатора. Каждое устройство для выпуска индикатора имеет впускное отверстие 368а, 368b и выпускное отверстие 370а, 370b, соответственно, проточно сообщающиеся с эксплуатационной колонной 12. Каждое устройство 366а и 366b для выпуска индикатора имеет индикаторную камеру 372а, 372b, которая содержит отдельный индикаторный материал, соответственно, 374а, 374b.

Два разных устройства 366а и 366b для выпуска индикатора расположены в разных местах в скважине. Для наглядности устройства для выпуска индикатора расположены рядом. Однако в действительности расстояние между устройствами для выпуска индикатора может составлять сотни или даже тысячи метров.

Клапанные узлы 376а и 376b устройства 366а и 366b для выпуска индикатора выполнены с возможностью открываться выше предварительно установленного порогового значения расхода добываемого потока и закрываться ниже порогового уровня. При нормальной высокой производительности расход выше предварительно установленного порогового значения расхода, поэтому клапаны 376а и 376b приводятся в действие, открывая выпускное отверстие, как показано на Фиг. 7А.

Текучая среда проходит из эксплуатационной колонны 12 через впускные отверстия 368а, 368b в объем текучей среды индикаторных камер 372а и 372b. Индикаторный материал 374а и 374b подвергается воздействию текучей среды, и частицы индикатора выпускаются в текучую среду в каждом объеме текучей среды устройства 366а и 366b для выпуска индикатора.

Чтобы приостановить устройство 366а, 366b для выпуска индикатора, дроссельный узел, соединенный с эксплуатационной колонной, регулируется для уменьшения расхода добываемого потока с первого расхода, который является нормальным расходом добываемого потока, до второго расхода, который ниже, чем предварительно установленное пороговое значение для клапана 376а и 376b, как показано на Фиг. 7В. Однако, поскольку два устройства для выпуска индикатора находятся в скважине в разных местах, они могут подвергаться изменениям в локальном давлении и, следовательно, разность давлений, необходимая для закрытия каждого клапанного узла, может быть неодинаковой. В результате клапанный узел 376а приводится в действие для открытия выпускного отверстия 370а, в то время как клапанный узел 376b остается в закрытом положении, несмотря на то, что расход добываемого потока ниже предварительно установленного порогового значения.

Дроссельный узел регулируется для дальнейшего снижения добываемого потока до третьего расхода. Третий расход ниже, чем первый и второй расходы. При третьем расходе разность давлений достаточна для приведения в действие клапана 376b и закрытия выпускного отверстия 370b, как показано на Фиг. 7С.

Индикаторный материал 374а, 374b остается подверженным воздействию объема текучей среды в индикаторной камере 372а, 372b устройства 366а, 366b для выпуска индикатора, создавая высокую или повышенную концентрацию молекул индикатора в фиксированном объеме текучей среды.

Для одновременного выпуска индикаторных облаков из устройств 366а и 366b для выпуска индикатора, дроссельный узел добываемого потока регулируется для увеличения расхода с третьего расхода обратно до первого расхода (эквивалентного высокой производительности на Фиг. 7А). Первый расход превышает пороговые значения для закрытия клапанов 376а и 376b, как показано на Фиг. 7D.

Фиг. 8А-8D изображают расположение, обратное показанному на Фиг. 7А-7D, для системы 400 выпуска индикатора. На Фиг. 8А-8D устройство 416а, 416b для выпуска индикатора имеет клапанные узлы, соответственно, 426а и 426b, выполненные с возможностью закрытия выпускных отверстий выше предварительно установленного порогового значения расхода добываемого потока и открытия выпускных отверстий ниже предварительно установленного порогового значения.

Клапанные узлы 426а и 426b устройства 416а и 416b для выпуска индикатора выполнены с возможностью закрывать выпускные отверстия 420а, 420b выше предварительно установленного порогового значения расхода и открывать выпускное отверстие ниже порогового уровня.

При нормальной низкой производительности расход ниже предварительно установленного порогового значения расхода, и поэтому клапанные узлы 426а и 426b открывают выпускные отверстия 420а, 420b, как показано на Фиг. 8А. Текучая среда проходит из эксплуатационной колонны через впускные отверстия 418а, 418b в индикаторную камеру 422а, 422b. Индикаторный материал подвергается воздействию текучей среды, и частицы индикатора попадают в текучую среду.

Чтобы приостановить устройство 416а, 416b для выпуска индикатора, дроссельный узел, соединенный с эксплуатационной колонной, регулируется для увеличения добываемого потока с первого расхода, который представляет собой нормальный расход добываемого потока, до второго расхода, который выше, чем предварительно установленное пороговое значение для клапанов 426а и 426b. Однако, поскольку два устройства для выпуска индикатора находятся в скважине в разных местах и подвержены колебаниям локального давления, разность давлений, необходимая для закрытия клапанных узлов, не является одинаковой. В результате клапанный узел 426b закрывает выпускное отверстие 420b, в то время как клапанный узел 426а не приводится в действие, выпускное отверстие 420а остается открытым, несмотря на то, что расход добываемого потока ниже предварительно установленного порогового значения.

Дроссельный узел регулируется для дальнейшего увеличения добываемого потока до третьего расхода. Третий расход выше, чем первый и второй расходы. При третьем расходе клапан 426а закрывает выпускное отверстие 420а, как показано на Фиг. 8С. Индикаторный материал остается открытым для объема текучей среды в индикаторной камере устройства 416а, 416b для выпуска индикатора, создавая высокую или повышенную концентрацию индикаторных частиц в фиксированном объеме текучей среды.

Чтобы одновременно выпустить скопившиеся индикаторные облака из устройства 416а, 416b для выпуска индикаторов, дроссельный узел регулируется для уменьшения расхода до расхода, который ниже пороговых значений расхода для открытия клапанных узлов 426 и 426b. Клапанные узлы 426а и 426b приводятся в действие для одновременного открытия выпускных отверстий 420а, 420b, как показано на Фиг. 8D.

На Фиг. 9A-9D описана система 450 выпуска индикатора, имеющая клапанное устройство, выполненное с возможностью открытия выше предварительно установленного порогового значения расхода добываемого потока и закрытия ниже порогового значения. Клапаны 476а, 476b закрываются при нормальной низкой производительности и открываются при временной высокой производительности.

Клапан 476а и 476b устройства 466а и 466b для выпуска индикатора выполнен с возможностью открываться выше предварительно установленного порогового значения расхода добываемого потока и закрываться ниже порогового уровня. При нормальной низкой производительности расход имеет значение ниже предварительно установленного порогового значения расхода, и поэтому клапанные узлы 476а и 476b остаются закрытыми, как показано на Фиг. 8А. Текучая среда проходит из эксплуатационной колонны через впускные отверстия 468а, 468b в индикаторную камеру 472а и 472b. Индикаторный материал подвергается воздействию текучей среды, и молекулы индикатора попадают в текучую среду.

Для выпуска текучей среды, обогащенной молекулами индикатора, дроссельный узел эксплуатационной колонны регулируется для увеличения расхода добываемого потока до второго расхода, который значительно превышает предварительно установленное пороговое значение расхода для клапанных узлов 476а и 476b. В результате клапанные узлы 476а, 476b открываются одновременно, позволяя одновременно выпускать индикаторные облака из устройства 466а, 466b для выпуска индикаторов, как показано на Фиг. 9 В. Индикаторные облака перемещаются к поверхности в добываемом потоке и создают заметный пиковый сигнал высокой амплитуды отклика индикатора в точке обнаружения.

Чтобы приостановить устройство для выпуска индикатора, дроссельный узел регулируется для уменьшения расхода добываемого потока до третьего расхода. Третий расход выше первого и ниже второго. При третьем расходе клапанный узел 476b закрывается, как показано на Фиг. 9С. Однако, поскольку два разных устройства выпуска индикатора находятся в скважине в разных местах, они подвержены изменениям локального давления и, следовательно, разность давлений, необходимая для закрытия клапанных узлов, не является одинаковой. В результате клапанный узел 476b закрывается, а клапанный узел 476а остается открытым.

Дроссельный узел регулируется для уменьшения расхода добываемого потока обратно до первого расхода. При первом расходе клапанный узел 476а возвращается в закрытое состояние, как показано на Фиг. 9D.

На Фиг. 10A-10D описана система 500 выпуска индикатора, которая имеет клапанное устройство, альтернативное описанному со ссылкой на Фиг. 9А-9D, выполненное с возможностью закрывать выпускные отверстия выше предварительно установленного порогового значения расхода добываемого потока и открывать ниже порогового значения. Клапаны закрываются при нормальной высокой производительности и открываются при временной низкой производительности.

Клапанные узлы 526а и 526b устройства 516а и 516b для выпуска индикатора выполнены с возможностью открываться выше предварительно установленного порогового значения расхода добываемого потока и закрываться выше порогового уровня.

При нормальной высокой производительности расход превышает предварительно установленное пороговое значение расхода, и поэтому клапанные узлы 526а и 526b остаются закрытыми, как показано на Фиг. 10A.

Чтобы выпустить индикаторное облако, дроссельный узел, соединенный с эксплуатационной колонной, регулируется для уменьшения расхода добываемого потока до второго расхода, который значительно ниже, чем предварительно установленное пороговое значение расхода для клапанных узлов 526а и 526b. В результате клапанные узлы 526а, 526b открываются одновременно, позволяя одновременно выпускать индикаторные облака из устройства 516а, 516b для выпуска индикаторов, как показано на Фиг. 10В. Образующиеся в результате индикаторные облака обнаруживаются как пиковые сигналы отклика индикатора в точке обнаружения.

Чтобы приостановить устройство для выпуска индикатора, дроссельный узел впоследствии регулируется для увеличения расхода добываемого потока до третьего расхода, чтобы закрыть клапанный узел 526b и выпускное отверстие 520b, как показано на Фиг. 10С. Из-за изменений локального давления требуется дополнительная регулировка дросселя обратно до первого расхода, чтобы достичь разности давлений, необходимой для закрытия клапана 526а и выпускного отверстия 520а.

Фиг. 11А изображает устройство 550 для выпуска индикатора, содержащее два клапанных узла 576а, 576b. В этом примере клапанные узлы представляют собой клапаны разности давлений.

Устройство 550 для выпуска индикатора имеет впускное отверстие 568 и выпускное отверстие 570, проточно сообщающиеся с эксплуатационной колонной 12. Устройство для выпуска индикатора имеет индикаторную камеру 572, которая содержит индикаторный материал 574. Этот индикаторный материал может быть расположен в индикаторной камере, чтобы обеспечить возможность текучей среде проходить вокруг индикатора в канале 572. Индикаторный материал 574 выполнен с возможностью выпуска молекул или частиц индикатора при воздействии на них целевой текучей среды, например, нефти, газа или воды.

Первый клапан 576а установлен для выборочного открытия и закрытия выпускного отверстия 570 для управления потоком текучей среды из индикаторной камеры в эксплуатационную колонну. Второй клапан 576b установлен для выборочного открытия и закрытия впускного отверстия 568.

В примере, показанном на Фиг. 11А, клапанный узел установлен на наружной стенке индикаторной камеры 572. Однако следует понимать, что клапанный узел может быть установлен на внутренней стенке индикаторной камеры 572.

На Фиг. 11А-11С показаны этапы работы двух клапанных узлов в устройстве для выпуска индикатора. Этот вариант выполнения может предотвращать переток, особенно когда текучая среда имеет высокую подвижность, такая как газ, для предотвращения перетока или в гетерогенных пластах с большими разностями давлений между зонами в скважине. Устройство для выпуска индикатора на Фиг. 11А выполнено с возможностью приостановки устройства для выпуска короткоживущего индикатора, чтобы обеспечить возможность увеличения и накопления концентрации молекул индикатора в объеме текучей среды в устройстве.

Клапанные узлы 576а и 576b выполнены с возможностью закрывать выпускное и впускное отверстия ниже предварительно установленного порогового значения расхода и открывать выпускное и впускное отверстия выше порогового значения. При нормальной высокой производительности расход выше предварительно установленного порогового значения расхода, и поэтому клапанные узлы 576а и 576b остаются открытыми. Текучая среда проходит из эксплуатационной колонны через впускное отверстие 568 в индикаторную камеру 572. Индикаторный материал подвергается воздействию текучей среды, и частицы индикатора попадают в текучую среду. Текучая среда, обогащенная индикатором, проходит через выпускное отверстие в эксплуатационную колонну и переносится добываемой текучей средой на поверхность. Однако, когда с индикатором контактирует большой объем текучей среды, его концентрация в текучей среде становится низкой.

Чтобы приостановить устройство 550 для выпуска индикатора, дроссельный узел эксплуатационной колонны регулируется для уменьшения расхода добываемого потока до второго расхода, который ниже, чем предварительно установленное пороговое значение расхода для клапанных узлов 576а и 576b. Клапаны 576а и 576b закрывают, соответственно, впускное отверстие 568 и выпускное отверстие 570. Выпуск из индикаторной камеры текучей среды, находящейся в индикаторной камере, предотвращается, при этом высокая концентрация молекул индикатора накапливается в фиксированном объеме текучей среды в индикаторной камере. Индикаторная камера герметизируется и текучие среды, окружающие индикаторный материал в объеме текучей среды индикаторной камеры, становятся насыщенными частицами индикатора.

После приостановки, чтобы выпустить скопившуюся высокую концентрацию индикатора, дроссельный узел регулируется для увеличения расхода добываемого потока выше предварительно установленного порогового значения. Клапанные узлы 576а и 576b открываются, что открывает, соответственно, впускное отверстие 568 и выпускное отверстие 570, позволяя текучей среде и индикатору с высокой концентрацией проходить через выпускное отверстие 570 в эксплуатационную колонну, а текучей среде поступать в объем текучей среды индикаторной камеры через впускное отверстие. Высокая или повышенная концентрация молекул индикаторов (индикаторное облако) выносится на поверхность и обнаруживается как пиковые сигналы с большой амплитудой.

На Фиг. 12А-12С показана альтернативная конструкция устройства 550 для выпуска индикатора, показанного на Фиг. 11А, и ее можно понять из приведенного выше описания Фиг. 11А-11С.

Однако на Фиг. 12А-12С устройство 600 для выпуска индикатора выполнено с возможностью использования в скважине с нормальной низкой производительностью. Устройство для выпуска индикатора, показанное на Фиг. 12А, выполнено с возможностью обеспечения приостановки устройства для выпуска короткоживущего индикатора, которое приостанавливается, чтобы обеспечить возможность нарастания повышенной концентрацию молекул индикатора. В этом примере клапанные узлы выполнены с возможностью закрываться выше предварительно установленного порогового значения скорости добываемого потока и открываться ниже порогового значения.

При нормальной низкой производительности расход имеет значение ниже предварительно установленного порогового значения расхода, и поэтому клапанные узлы 626а и 626b поддерживают выпускное отверстие 620 и впускное отверстие 618 открытыми. Однако регулировка дросселя для увеличения расхода добываемого потока выше предварительно установленного порогового значения расхода приводит в действие клапанные узлы 626а и 626b, чтобы закрыть выпускное отверстие 620 и впускное отверстие 618. Индикаторная камера герметизируется и текучие среды, окружающие индикаторный материал в объеме текучей среды индикаторной камеры, могут насыщаться молекулами индикатора. Переключение дросселя для уменьшения расхода ниже порогового значения расхода для клапана приводит в действие клапан и открывает выпускное отверстие 620 и впускное отверстие 618, позволяя выпустить молекулы индикатора, как показано на Фиг. 12С.

На Фиг. 13А-13С и 14А-14С показаны альтернативные конструкции устройства для выпуска индикатора, показанного на Фиг. 11А, и они будут понятны из описания Фиг. 11А-11С выше. Однако на Фиг. 13А-13С и Фиг. 14А-14С показано устройство для выпуска индикатора, выполненное с возможностью обеспечения приостановки устройства для выпуска долгоживущего индикатора при нормальной производительности, чтобы дать возможность накопиться индикаторному облаку, которое выпускается только по мере необходимости.

На Фиг. 13А-13С устройство для выпуска индикатора выполнено с возможностью использования в скважине с нормально низкой производительностью. Клапанные узлы 676а и 676b выполнены с возможностью открываться выше предварительно установленного порогового значения расхода добываемого потока и закрываться ниже порогового значения. При нормальной низкой производительности, как показано на Фиг. 13А, расход имеет значение ниже предварительно установленного порогового значения расхода, и клапанные узлы 676а и 676b закрывают, соответственно, выпускное отверстие 670 и впускное отверстие 668.

Объем текучей среды, контактирующий с индикаторным материалом в индикаторной камере 672, позволяет накопиться индикаторному облаку, как показано на Фиг. 13В. Индикаторная камера герметизируется и текучие среды, окружающие индикаторный материал в объеме текучей среды индикаторной камеры, становятся насыщенными молекулами индикатора. Дроссельный узел регулируется для временного увеличения потока в эксплуатационной колонне выше предварительно установленного порогового значения расхода, который приводит в действие клапанные узлы 676а и 676b для открытия, соответственно, выпускного отверстия 670 и впускного отверстия 668, позволяя вымывать повышенную концентрацию молекул индикатора из устройства для выпуска индикатора в виде индикаторного облака.

На Фиг. 14А-14С устройство 700 для выпуска индикатора выполнено с возможностью использования в нормальной высокопроизводительной скважине. Клапанные узлы 726а и 726b выполнены с возможностью открывать, соответственно, выпускное отверстие 720 и впускное отверстие 718 ниже предварительно установленного порогового значения расхода и закрывать, соответственно, выпускное отверстие 720 и впускное отверстие 718 выше порогового значения.

При нормальной высокой производительности расход превышает пороговое значение приведения в действие клапанов 726а и 726b, и поэтому клапаны 726а и 726b закрыты. Объем текучей среды, контактирующий с индикаторным материалом в индикаторной камере 722, позволяет образоваться повышенной концентрации молекул индикатора и индикаторному облаку.

Чтобы выпустить индикаторное облако, дроссельный узел регулируется для временного уменьшения расхода в эксплуатационной колонне ниже предварительно установленного порогового значения расхода добываемого потока, который приводит в действие клапанные узлы 726а и 726b для открытия, соответственно, выпускного отверстия 720 и впускного отверстия 718, так чтобы вымыть индикаторное облако из устройства для выпуска индикатора.

Приведенные выше на Фиг. 11А-14С примеры описывают впускной и выпускной клапаны, имеющие одинаковый пороговый уровень. Однако следует понимать, что впускной и/или выпускной клапан может иметь разные пороговые уровни или диапазоны приведения в действие. Следовательно, один клапан может приводиться в действие при первом расходе добываемого потока, а второй клапан может приводиться в действие при расходе добываемого потока.

На Фиг. 15А-15С показана альтернативная конструкция устройства 750 для выпуска индикатора, предназначенного для скважины с низкой скоростью потока, где может быть трудно создать разность давлений между объемом текучей среды индикаторной камеры и эксплуатационной колонной. Устройство 750 для выпуска индикатора и способ его работы аналогичны устройству 200 для выпуска индикатора, описанному со ссылкой на Фиг. 4А-4С выше. Однако объем текучей среды содержит устройство 778 ограничения потока. Устройство ограничения потока расположено или прикреплено к внутренней стенке устройства для выпуска индикатора так, чтобы проходить внутрь в объем текучей среды, чтобы уменьшить проходное сечение объема текучей среды. В этом примере устройством ограничения потока является сопло. Однако следует понимать, что могут использоваться другие типы ограничительных устройств.

Сопло 778 расположено между впускным отверстием 768 и выпускным отверстием 770 в объеме текучей среды индикаторной камеры 772. Сопло 778 позволяет создавать градиент давления во впускном отверстии 768 и в выпускном отверстии 770. В скважинах с низкой производительностью дроссельный узел может не быть способен увеличивать расход до уровня, превышающего предварительно установленное пороговое значение расхода добываемого потока. Благодаря размещению устройства ограничения потока в камере 771 устройства для выпуска индикатора разность давлений увеличивается, позволяя приводить в действие клапанный узел 776.

На Фиг. 16А-16С показан увеличенный разрез альтернативной конструкции устройства для выпуска индикатора для воздействия на индикаторный материал текучей среды из эксплуатационной колонны и затрубного пространства. Устройство 800 для выпуска индикатора установлено на эксплуатационной колонне 12. Устройство для выпуска индикатора имеет первое впускное отверстие 818, проточно сообщающееся с эксплуатационной колонной, и второе впускное отверстие 829, проточно сообщающееся с затрубным пространством 11. Устройство для выпуска индикатора имеет выпускное отверстие 820. Стрелки на Фиг. 16А-16С обозначают направление движения текучей среды.

Устройство 800 для выпуска индикатора имеет индикаторную камеру 822, которая содержит индикаторный материал 824. Индикаторный материал может быть расположен в индикаторной камере, чтобы обеспечить возможность текучей среды контактировать с индикаторным материалом и проходить вокруг индикаторного материала в индикаторной камере 822. Индикаторный материал 824 выполнен с возможностью выпуска молекул или частиц индикатора при воздействии на него целевой скважинной текучей среды, например, нефти, газа или воды.

Устройство для выпуска индикатора имеет клапан 826 разности давлений, установленный с возможностью выборочного открытия и закрытия выпускного отверстия 820 для управления потоком текучей среды из индикаторной камеры 822 в эксплуатационную колонну.

Клапанный узел 826 представляет собой клапан с управляемой разностью давлений, выполненный с возможностью открываться и закрываться при изменении разности давлений. В этом случае изменение разности давлений управляется путем регулирования расхода добываемого потока. Клапанный узел настроен на открытие выше предварительно установленного порогового значения расхода добываемого потока и закрытие ниже установленного порогового значения.

При нормальной производительности, как показано на Фиг. 16А, расход добываемого потока имеет значение ниже предварительно установленного порогового значения расхода, и поэтому клапан разности давлений остается открытым. Текучая среда проходит из затрубного пространства 11 через впускное отверстие 829 и из эксплуатационной колонны 12 через впускные отверстия 818 в индикаторную камеру 822. Индикаторный материал подвергается воздействию текучей среды и частицы индикатора выпускаются в целевую текучую среду. Текучая среду, обогащенная индикатором, проходит через выпускное отверстие в эксплуатационную колонну и переносится добываемой текучей средой на поверхность.

Выпуск из индикаторной камеры текучей среды, находящейся в индикаторной камере 822, предотвращается и обеспечивается возможность накопления повышенной концентрации молекул индикатора и формирования индикаторного облака.

Чтобы открыть выпускное отверстие 820, дроссельный узел регулируется для увеличения расхода добываемого потока выше предварительно установленного порогового значения расхода для клапана. Как показано на Фиг. 16С, клапанный узел открывается, позволяя текучей среды и молекулам индикатора с высокой концентрацией проходить через выпускное отверстие 822 в эксплуатационную колонну 12.

На Фиг. 17 показан увеличенный разрез альтернативной конструкции устройства для выпуска индикатора для воздействия на индикаторный материал текучей среды из затрубного пространства и выпуска индикаторного облака в затрубное пространство. Выпущенное индикаторное облако может попасть в эксплуатационную колонну у впускного отверстия ниже по потоку от устройства для выпуска индикатора. Устройство 850 для выпуска индикатора установлено на эксплуатационной колонне 12. Устройство для выпуска индикатора имеет впускное отверстие 868, проточно сообщающееся с затрубным пространством 11, и выпускное отверстие 870, проточно сообщающееся с затрубным пространством 11. Стрелки на Фиг. 17 обозначают направление движения текучей среды.

Устройство 850 для выпуска индикатора имеет индикаторную камеру 872, которая содержит индикаторный материал 874. Индикаторный материал может быть установлен в индикаторной камере, чтобы обеспечить возможность текучей среды контактировать с индикаторным материалом и проходить вокруг него в индикаторной камере 872. Индикаторный материал 874 выполнен с возможностью выпуска молекул или частиц индикатора при воздействии на него целевой скважинной текучей средой, например, нефтью, газом или водой.

Клапанный узел 876 выполнен с возможностью открытия и закрытия выпускного отверстия в ответ на изменение разности давлений в потоке текучей среды. В примере, показанном на Фиг. 17, клапанный узел установлен на наружной стенке индикаторной камеры. Однако следует понимать, что клапанный узел может быть установлен на внутренней стенке индикаторной камеры.

Вышеописанные клапанные узлы выполнены с возможностью открываться или закрываться, когда клапан подвергается воздействию разности давлений, которое достигает предварительно установленного уровня. Например, когда разность давлений, создаваемый изменением добываемого потока, приводит к перемещению подвижного золотникового элемента в закрытое положение.

Когда клапан открывается, скопившееся индикаторное облако выпускается в затрубное пространство, где оно может попасть в эксплуатационную колонну в точке притока дальше по потоку, где оно перемещается на поверхность.

На Фиг. 18А-21В показаны различные примеры клапанных узлов, которые могут использоваться в узлах для выпуска индикатора, описанных со ссылкой на Фиг. 1-17 и 23. Узел кинематического клапана или узел клапана разности давлений, описанные ниже, могут использоваться для обеспечения, дросселирования или предотвращения потока в устройство для выпуска индикатора и/или из него.

На Фиг. 18А показано устройство 900 для выпуска индикатора с узлом 926 кинематического клапана. Кинематический клапан расположен во внутреннем диаметре эксплуатационной колонны. Кинематический клапан имеет приводной золотниковый элемент 910, который на Фиг. 18А показан смещенным в закрытое положение пружиной 912. Приводной золотниковый элемент 910 клапана предназначен для совершения возвратно-поступательного перемещения между закрытым положением клапана и открытым положением, показанными, соответственно, на Фиг. 18А и 18В.

В первом клапанном устройстве, показанном на Фиг. 18А, пружина 912 представляет собой пружину сжатия, смещенную в полностью закрытое положение при низком добываемом потоке. В ответ на высокую скорость добываемого потока, поток, действующий на золотниковый элемент 910, достаточен для сжатия пружины 912, переводящей золотниковый элемент 910 в полностью открытое положение. В условиях низкого добываемого потока сила, действующая на золотниковый элемент 910 добываемым потоком, недостаточна для преодоления силы пружины 912. Пружина растягивается и перемещает золотниковый элемент в полностью закрытое положение, как показано на Фиг. 18В.

Фиг. 19А иллюстрирует устройство 950 для выпуска индикатора с узлом 976 кинематического клапана. Пружина 962 представляет собой пружину растяжения, смещенную к открытому положению. В ответ на высокий добываемый поток, например, при нормальной производительности, поток, действующий на золотниковый элемент 960, достаточен для преодоления силы пружины 962. Пружина растягивается, перемещая золотниковый элемент 960 в закрытое положение. В условиях низкой производительности сила, действующая на золотниковый элемент 962 добываемым потоком, недостаточна для преодоления силы пружины. Пружина отводится в предыдущее положение и перемещает золотниковый элемент в открытое положение, как показано на Фиг. 19В.

Хотя на Фиг. 18А, 18В, 19А и 19В показан золотниковый элемент с возможностью перемещения между полностью открытым и полностью закрытым положениями, следует понимать, что золотниковый элемент может быть расположен в промежуточных положениях между полностью открытым и полностью закрытым положениями. Золотниковый элемент может быть настроен на частичное открытие и частичное закрытие в зависимости от скорости добываемого потока, чтобы дросселировать или ограничивать поток через клапан.

На Фиг. 20А и 20В показан увеличенный вид клапанного узла 1026 клапана, управляемым давлением и скоростью, в устройстве 1000 для выпуска индикатора. Другие компоненты устройства не показаны для ясности. Клапанный узел имеет корпус 1010 клапана, имеющий порт 1012, проходящий через стенку корпуса клапана, который совмещен с выпускным отверстием 1020 устройства для выпуска индикатора. Золотниковый элемент 1014 поддерживается корпусом клапана с уплотнениями 1013 и 1015 на каждом конце. Золотниковый элемент может перемещаться в осевом направлении относительно корпуса клапана. Золотниковый элемент 1014 имеет порт 1017. Золотниковый элемент может перемещаться из закрытого положения, в котором порт 1017 золотникового элемента не совмещен с портом 1012 и выпускным отверстием 1020, как показано на Фиг. 20А, в открытое положение, в котором порт 1017 золотникового элемента совмещен с портом 1012 и выпускным отверстием 1020, как показано на Фиг. 20В.

Смещающий механизм золотникового элемента, в данном случае пружина 1019, расположен между выступом 1021 на корпусе клапана и выступом 1023 на золотниковом элементе.

В этом примере смещающий механизм золотникового элемента представляет собой пружину 1021, но следует понимать, что могут использоваться другие смещающие механизмы, такие как камера давления, содержащая газ, такой как азот.

Золотниковый элемент 1014 действует как поршень, который может перемещаться в осевом направлении посредством рабочего потока, приложенного к золотниковому элементу 1014 через выступ 1025 золотникового элемента. Когда поток, приложенный к выступу 1025, достигает заданной величины, сила потока сжимает пружину 1014, чтобы переместить золотниковый элемент в осевом направлении, так что порт 1017 золотникового элемента совмещается с портом 1012 и выпускным отверстием 1020.

Золотниковый элемент будет оставаться в открытом положении, как показано на Фиг. 20В, до тех пор, пока сила добываемого потока достаточна для удержания пружины 1014 в сжатом состоянии.

Как только скорость добываемого потока снижается ниже заданной величины, сила пружины может преодолеть силу давления, действующую на выступ 1025 золотникового элемента. Золотниковый элемент перемещается в закрытое положение, в котором порт 1017 золотникового элемента не совмещен с портом 1012 и выпускным отверстием 1020.

Силу, действующую на золотниковый элемент, можно регулировать, уменьшая или увеличивая скорость потока в эксплуатационной колонне, управляя дросселем, соединенным с эксплуатационной колонной.

В этом примере пружина представляет собой пружину сжатия. Однако будет понятно, что можно использовать пружину растяжения.

Фиг. 21А и 21В изображают увеличенный вид клапанного узла 1126, управляемого разностью давлений, в устройстве 1100 для выпуска индикатора. Клапанный узел 1126 расположен внутри устройства для выпуска индикатора, чтобы на него не накладывались ограничения внутреннего диаметра эксплуатационной колонны. Остальные компоненты устройства не показаны для наглядности.

Клапанный узел 1126 имеет корпус 1110 клапана, имеющий выпускное отверстие 1112, проходящее через стенку корпуса клапана, которое совмещено с выпускным отверстием 1120 устройства для выпуска индикатора. Золотниковый элемент 1114 может перемещаться в осевом направлении относительно корпуса клапана. Корпус 1110 клапана имеет впускное отверстие 1117, проточно сообщающееся с седлом 1119 клапана. В закрытом положении клапана золотниковый элемент расположен в седле 1109 клапана, причем золотниковый элемент закрывает выпускной порт 1112 и выпускное отверстие 1120, как показано на Фиг. 21А. В открытом положении клапана золотниковый элемент перемещается в осевом направлении от седла клапана, и выпускное отверстие 1112 и выпускное отверстие 1120 проточно сообщаются с внутренним объемом внутри устройства для выпуска индикатора, как показано на Фиг. 21В.

Механизм смещения золотникового элемента, в данном случае пружина 1119, расположен между выступом 1121 на корпусе клапана и выступом 1123 на золотниковом элементе.

В этом примере смещающий механизм золотникового элемента представляет собой пружину 1121, но следует понимать, что можно использовать другие механизмы создания смещающего напряжения, такие как камера давления, содержащая газ, такой как азот.

Золотниковый элемент 1114 действует как поршень, который может перемещаться в осевом направлении за счет разности давлений между устройством для выпуска индикатора и эксплуатационной колонной. Давление от устройства для выпуска индикатора прикладывается к золотниковому элементу 1114 через впускной порт 1117. Давление от эксплуатационной колонны прикладывается к золотниковому элементу 1114 через выпускной порт 1112 и выпускное отверстие 1120. Когда давление, прикладываемое к впускному порту 1117, достигает заданной величины, сила давления сжимает пружину 1114 для перемещения золотникового элемента в осевом направлении от седла 1109 клапана так, чтобы золотниковый элемент открывал выпускной порт 1112 и выпускное отверстие 1120.

Золотниковый элемент будет оставаться в открытом положении, как показано на Фиг. 21В, до тех пор, пока разность давлений между устройством для выпуска индикатора и эксплуатационной колонной будет достаточной для удержания пружины 1114 сжатой.

Как только разность давлений между устройством для выпуска индикатора и эксплуатационной колонной уменьшается ниже заданной величины, сила пружины может преодолеть силу давления, действующую на золотниковый элемент. Золотниковый элемент перемещается в закрытое положение, когда золотниковый элемент находится в седле клапана 1109.

Давление, действующее на золотниковый элемент, можно регулировать, уменьшая или увеличивая давление в эксплуатационной колонне, управляя дросселем, соединенным с эксплуатационной колонной.

В этом примере пружина представляет собой пружину сжатия. Однако будет понятно, что можно использовать пружину растяжения.

Хотя в приведенных выше примерах, описанных со ссылкой на Фиг. 18А-21В, клапаны описаны как нормально закрытые, следует понимать, что клапаны могут быть настроены так, чтобы они были нормально открытыми и перемещались в закрытое положение в ответ на изменение скорости потока и/или изменение разности давлений.

На Фиг. 22А показан механизм 1200 управления клапаном для управления приведением в действие клапана. В этом примере клапан представляет собой золотниковый клапан.

Механизм 1200 управления имеет золотниковый элемент 1264 со шпоночным пазом 1280, лучше всего показанным на Фиг. 22В. Шпоночный паз 1280 содержит множество осевых пазов или дорожек 1282, образованных по внешней поверхности золотникового элемента. Неподвижный установочный штифт 1284, установленный на корпусе 1260 клапана, расположен между золотниковым элементом и корпусом клапана и выполнен с возможностью перемещения внутри шпоночного паза. Золотниковый элемент имеет порт 1267, который выполнен с возможностью совмещения с выпускным отверстием устройства для выпуска индикатора, когда он находится в открытом положении клапана. Порт 1267 золотникового элемента выполнен с возможностью закрытия в закрытом положении клапана.

Осевое перемещение золотникового элемента 1264 в ответ на изменение скорости текучей среды, как описано со ссылкой на Фиг. 18А, 18В, 19А, 19В, 20А и 20В, и/или в ответ на изменение разности давлений, как описано со ссылкой на Фиг. 21А и 21В, приводит к тому, что установочный штифт 1284 перемещается в шпоночном пазу 1280.

В зависимости от конструкции шпоночного паза 1280, предотвращается перемещение золотникового элемента 1264 в открытое положение до тех пор, пока к золотниковому элементу не будет приложено выбранное количество циклов давления или скорости текучей среды. В качестве альтернативы, предотвращается перемещение золотникового элемента 1264 в закрытое положение до тех пор, пока к золотниковому элементу не будет приложено выбранное количество циклов давления или скорости текучей среды.

Когда установочный штифт 1284 проходит через шпоночный паз 1280, золотниковый элемент 1264 перемещается для приведения клапана в действие между закрытым или открытым положениями. Направляющие 1282 в шпоночном пазу имеют разную длину и используются для управления приведением в действие клапана.

В примере, показанном на фиг. 22В и 22С, шпоночный паз 1280 имеет чередующиеся длинные дорожки 1290 и короткие дорожки 1292, расположенные по периферии золотникового элемента. Когда установочный штифт расположен внутри длинной дорожки 1290, клапан находится в открытом положении, а порт золотникового элемента совмещен с выпускным отверстием устройства для выпуска индикатора. Перемещение золотникового элемента в ответ на скорость потока или разность давлений перемещает золотниковый элемент в короткую дорожку. Когда штифт находится в короткой дорожке 1292, золотниковый элемент перемещается в положение, в котором порт золотникового элемента не совмещен с выпускным отверстием устройства для выпуска индикатора. Дальнейшее перемещение золотникового элемента в ответ на скорость потока или разность давлений перемещает золотниковый элемент, но, если установочный штифт все еще находится в короткой дорожке, клапан остается в закрытом положении.

Еще один вариант выполнения механизма 1250 управления клапаном состоит в том, что золотниковый элемент может иметь порты 1265а, 1265b разных размеров, как лучше всего показано на Фиг. 22А. Каждый размер порта может соответствовать разным осевым дорожкам 1282 в шпоночном пазу 1280. Например, когда установочный штифт 1284 находится в первой дорожке, порты 1265а, 1265b золотникового элемента могут быть заблокированы, и клапан закрыт.Когда установочный штифт 1284 находится во второй дорожке, золотниковый элемент перемещается для совмещения небольшого порта золотникового элемента или ряда небольших портов 1265а с выпускным отверстием устройства для выпуска индикатора, тем самым постепенно выпуская индикатор из устройства через небольшой порт золотникового элемента. Однако, когда установочный штифт 1284 расположен в третьей дорожке, золотниковый элемент перемещается, чтобы совместить больший порт золотникового элемента или ряд больших портов 1265b с выпускным отверстием устройства для выпуска индикатора, тем самым быстро выпуская индикатор из устройства через большой порт золотникового элемента.

Другой признак механизма управления клапаном может быть установлен таким, что порт золотникового элемента может располагаться в промежуточных положениях между полностью открытым и полностью закрытым положениями, соответствующими различным осевым дорожкам в шпоночном пазу. Это позволяет выполнять управляемое открытие, закрытием, частичное открытие или частичное закрытие клапана.

Хотя приведенные выше примеры описывают механизм управления, используемый для управления приведением в действие клапана для открытия и закрытия выпускного отверстия на устройстве для выпуска индикатора, следует понимать, что механизм управления используется для альтернативного или дополнительного управления приведением в действие клапана для открытия и закрытия впускного отверстия устройства для выпуска индикатора.

В приведенных выше примерах клапан представляет собой золотниковый клапан. Однако следует понимать, что можно использовать клапаны других типов.

Фиг. 23А-23С изображают увеличенные виды в разрезе устройства 1300 для выпуска индикатора. Устройство для выпуска индикатора установлено на эксплуатационной колонне 12. Устройство 1316 для выпуска индикатора имеет отводящую наружу секцию 1316а с впускным отверстием 1318а, проточно сообщающимся с эксплуатационной колонной, и выпускным отверстием 1320а, проточно сообщающимся с затрубным пространством 11. Отводящая наружу секция 1316а имеет кольцевую камеру 1321а, окружающую эксплуатационную колонну, с объемом 1322а текучей среды между впускным отверстием 1318а и выпускным отверстием 1320а.

Устройство 1300 для выпуска индикатора имеет отводящую внутрь секцию 1316b с впускным отверстием 1318b, проточно сообщающимся с затрубным пространством 11, и выпускным отверстием 1320b, проточно сообщающимся с эксплуатационной колонной 12. Стрелки на Фиг. 23А-23С обозначают направление движения текучей среды. Отводящая внутрь секция 1316b имеет кольцевую индикаторную камеру 1321b, окружающую эксплуатационную колонну с объемом 1322b текучей среды, который содержит индикаторный материал 1324. Индикаторный материал может быть расположен в индикаторной камере, чтобы обеспечить возможность текучей среды контактировать с индикаторным материалом и проходить вокруг него в объеме 1322b текучей среды. Индикаторный материал 1324 выполнен с возможностью выпуска молекул или частиц индикатора при воздействии на них целевой скважинной текучей средой, то есть нефтью, газом или водой.

Клапанный узел 1326 закреплен подвижным закрывающим элементом для выборочного открытия и закрытия выпускного отверстия 1320b для управления потоком текучей среды из индикаторной камеры 1321b в эксплуатационную колонну.

В этом примере клапанный узел 1326 представляет собой клапан, управляемый разностью давлений, выполненный с возможностью открытия и закрытия в ответ на изменения разности давлений между эксплуатационной колонной и устройством для выпуска индикатора. В этом случае изменение разности давлений управляется путем регулирования расхода добываемого потока. Клапанный узел настроен на открытие при превышении предварительно установленного порогового значения расхода добываемого потока.

При нормальной производительности, как показано на Фиг. 23А, скорость добываемого потока ниже предварительно установленного порогового значения расхода, и поэтому клапанный узел остается закрытым. Текучая среда проходит из эксплуатационной колонны через впускное отверстие 1318а в объем 1322а текучей среды кольцевой камеры 1321 а и через выпускное отверстие 1320а отводящей наружу секции 1316а в затрубное пространство 11. Текучая среда входит в объем 1322b текучей среды отводящей внутрь секции 1316b из затрубного пространства 11 через впускное отверстие 1318b.

В объеме 1322b текучей среды индикаторный материал подвергается воздействию целевой текучей среды, и частицы индикатора попадают в текучую среду. Индикаторный материал 1324 в объеме текучей среды остается подверженным воздействию объема текучей среды в объеме 1322 текучей среды в течение периода времени, когда клапан 1326 закрыт, создавая высокую концентрацию частиц индикатора во внутреннем объеме текучей среды устройства для выпуска индикатора.

Когда требуется выполнить операцию по выпуску индикатора, дроссельный узел временно регулируется для увеличения расхода добываемого потока до второго расхода, который выше, чем предварительно установленное пороговое значение расхода для клапана 1326, клапан 1326 открывает выпускное отверстие 1320b, выпуская текучую среду и индикаторное облако высокой концентрации в эксплуатационную колонну 12. Поток текучей среды через отклоненный путь впускного отверстия 1318а, выпускного отверстия 1320а отводящей наружу секции и через впускное отверстие 1318b постепенно вымывает высокую или повышенную концентрацию молекул индикатора из объема текучей среды индикаторной камеры в эксплуатационную колонну в виде индикаторного облака. Выпущенное индикаторное облако создает пиковый сигнал высокой амплитуды в точке обнаружения, за которым следует кривая спада сигнала индикатора, которая представляет собой постепенное смещение и вымывание индикатора из устройства для выпуска индикатора.

Фиг. 24А-24С изображают увеличенные виды в разрезе устройства 1400 для выпуска индикатора. Устройство для выпуска индикатора установлено на эксплуатационной колонне 12. Устройство 1416 для выпуска индикатора имеет отводящую наружу секцию 1416а с впускными отверстиями 1418а и выпускными отверстиями 1420а, проточно сообщающимися с затрубным пространством 11. Отводящая наружу секция 1416а имеет кольцевую индикаторную камеру 1421а, окружающую эксплуатационную колонну с объемом 1422а текучей среды, который содержит индикаторный материал 1424. Индикаторный материал расположен в индикаторной камере, чтобы обеспечить возможность текучей среды контактировать с индикаторным материалом и проходить вокруг него в объеме 1422а текучей среды. Индикаторный материал 1424 выполнен с возможностью выпуска молекул индикатора при воздействии на него целевой скважинной текучей среды, т.е. нефти, газа или воды.

Устройство 1400 для выпуска индикатора имеет отводящую внутрь секцию 1416b с впускными отверстиями 1418b, проточно сообщающимися с затрубным пространством 11, и выпускными отверстиями 1420b, проточно сообщающимися с эксплуатационной колонной 12. Стрелки на Фиг. 24А-24С обозначают направление движения текучей среды. Отводящая внутрь секция 1416b имеет кольцевую камеру 1421b, окружающую эксплуатационную колонну, с объемом 1422b текучей среды между впускным отверстием 1418b и выпускным отверстием 1420b.

Клапанный узел 1426 закреплен подвижным закрывающим элементом для выборочного открытия и закрытия выпускных отверстий 1420b для управления потоком текучей среды из кольцевой камеры 1421b в эксплуатационную колонну.

В этом примере клапанный узел 1426 представляет собой клапан с управляемым разностью давлений, выполненный с возможностью открытия и закрытия в ответ на изменения разности давлений между эксплуатационной колонной и устройством для выпуска индикатора. В этом случае изменение разности давлений управляется путем регулирования расхода добываемого потока. Клапанный узел настроен на открытие выше предварительно установленного порогового значения расхода добываемого потока и закрытие ниже установленного порогового значения.

При нормальной производительности, как показано на Фиг. 24А, расход добываемого потока имеет значение ниже предварительно установленного порогового значения расхода, и поэтому клапанный узел остается закрытым. Текучая среда проходит из затрубного пространства через впускное отверстие 1418а в объем 1422а текучей среды кольцевой индикаторной камеры 1421а и через выпускное отверстие 1420а отводящей наружу секции 1416а в затрубное пространство 11.

В объеме 1422а текучей среды индикаторный материал подвергается воздействию целевой текучей среды, и молекулы индикатора выпускаются в текучую среду.

Текучая среда поступает в объем 1422b текучей среды отводящей внутрь секции 1416b из затрубного пространства 11 через впускное отверстие 1418b. Текучая среда с молекулами индикатора не может попасть в эксплуатационную колонну, пока клапан 1426 закрыт.

Когда требуется выполнить операцию по выпуску индикатора, дроссельный узел временно регулируется для увеличения расхода добываемого потока до второго расхода, который выше, чем предварительно установленное пороговое значение расхода для клапана 1426, клапан 1426 открывает выпускное отверстие 1420b, выпуская текучую среду и молекулы индикатора в эксплуатационную колонну 12. Обогащенная индикатором текучая среда постепенно вымывается из объема 1422b текучей среды в эксплуатационную колонну.

Выпущенный индикатор создает пиковый сигнал высокой амплитуды в точке обнаружения, за которым следует кривая спада сигнала индикатора, которая представляет собой постепенное смещение и вымывание индикатора из устройства для выпуска индикатора.

В приведенном выше примере индикаторный материал расположен в кольцевой камере 1421а отводящей наружу секции 1416а. Однако следует понимать, что индикаторный материал может быть, в качестве альтернативы или дополнительно, размещен в кольцевой камере 1421а отводящей внутрь секции 1416b. В примерах, в которых индикаторный материал расположен в отводящей наружу секции 1416а и в отводящей внутрь секции 1416b, индикаторный материал в отводящей внутрь секции может быть таким же, что и индикаторный материал в отводящей наружу секции, или отличаться от него.

В вышеупомянутых примерах, описанных со ссылкой на Фиг. 23А-24С, устройство для выпуска индикатора выполнено с возможностью закрывать устройство для выпуска индикатора при нормальной низкой производительности и выпускать высокую или повышенную концентрацию индикатора путем временного увеличения расхода добываемого потока. Однако следует понимать, что устройство для выпуска индикатора может быть, в качестве альтернативы, выполнено с возможностью приостановки при нормальной высокой производительности в скважинах с высокой производительностью и выпуска индикатора путем временного снижения расхода добываемого потока.

Также должно быть понятно, что устройство для выпуска индикатора может быть выполнено так, чтобы обеспечить возможность выпуска индикатора при нормальной производительности и временной приостановки путем регулирования расхода добываемого потока.

Кроме того, следует понимать, что, хотя вышеупомянутые примеры, описанные со ссылкой на Фиг. 23А-24С, имеют клапан, расположенный в выпускном отверстии 1420b устройства для выпуска индикатора, из приведенных выше примеров будет понятно, что клапаны могут быть расположены в любом и/или во всех из впускных отверстий и/или выпускных отверстий устройства для выпуска индикатора. Например, клапанные узлы могут управлять потоком текучей среды через выпускные отверстия 1420а и/или 1420b. В качестве альтернативы или дополнительно, клапанные узлы могут управлять потоком текучей среды через впускные отверстия 1418а и/или 1418b.

Фиг. 25А изображает упрощенный разрез части эксплуатационной скважины 1510. Центральная эксплуатационная колонна 1512 расположена в скважине, окруженная затрубным пространством 1511. Посадочный ниппель 1520 располагают в эксплуатационной колонне во время завершения ствола скважины.

На Фигуре 25А показана установка дооснащения устройства 1550 для выпуска индикатора в скважину без необходимости извлечения эксплуатационной колонны из ствола скважины.

Как показано на Фиг. 25А, устройство 1550 для выпуска индикатора транспортируется по эксплуатационной колонне с поверхности с помощью троса 1515. Следует понимать, что можно использовать другие способы транспортировки, включая тросовый канат и гибкие насосно-компрессорные трубы. Устройство 1550 для выпуска индикатора имеет такие размеры, что оно взаимодействует и соединяется с посадочным ниппелем 1520 для установки устройства 1550 для выпуска индикатора, как показано на Фиг. 25В.

Устройство 1550 для выпуска индикатора может быть установлено и/или заменено без необходимости поднимать эксплуатационную колонну на поверхность. Например, устройство для выпуска индикатора может быть извлечено и/или заменено из-за отказа компонента или требований по изменению или замене индикаторного материала или рабочих параметров устройства для выпуска индикатора.

Дополнительно или в качестве альтернативы, компонент устройства 1550 для выпуска индикатора может быть извлечен, заменен или отрегулирован без необходимости поднимать устройство 1550 для выпуска индикатора на поверхность. Например, клапан на устройстве для выпуска индикатора может быть извлечен, заменен или отрегулирован из-за отказа клапана или требований по изменению типа клапана или рабочих параметров клапана.

Следует понимать, что, в зависимости от работы и конфигурации устройства 1550 для выпуска индикатора посадочный ниппель может иметь отверстия в боковой стенке ниппеля. Отверстия могут сообщаться с эксплуатационной колонной и/или затрубным пространством, и, когда устройство для выпуска индикатора установлено на ниппель, устройство 1550 для выпуска индикатора может проточно сообщаться с эксплуатационной колонной и/или затрубным пространством через порты в ниппеле.

Данные, собранные в точке обнаружения, как описано в приведенных выше примерах, могут быть проанализированы, чтобы идентифицировать прибытие пиков концентрации каждого индикатора, чтобы определить процент притока, который происходит между местоположениями индикаторов. Места расположения индикаторов в геометрии скважины могут быть известными.

Когда индикатор выпускается из двух или большего количества устройств для выпуска индикатора на поверхность, их прибытие на поверхность отслеживается и анализируется для определения распределения притока. Объем между достижением каждого пика индикатора пропорционален притоку, который происходит выше по потоку от каждого индикатора.

Переходные процессы индикатора вызываются полем скоростей в скважине. Прибытие индикаторов наверх может быть использовано для оценки поля скоростей в стволе скважины. По полю скоростей можно рассчитать профиль притока. Концентрация индикаторов на поверхности как функция времени связана с притоком в скважину полем скоростей. Концентрация индикатора определяется полем скоростей. На поле скоростей влияет геометрия скважины и путь переноса потока текучей среды.

Модель может быть использована на основе геометрии добывающей скважины, которая предполагает конкретный сценарий распределения притока, моделирует время прихода пиков индикатора и сравнивает смоделированные результаты с фактическим временем прибытия пиков. После нескольких итераций модель может прийти к решению, которое обеспечивает распределение притока, которое наилучшим образом соответствует фактическим данным. Модель может включать модельный транспортный путь, соответствующий фактическому транспортному пути скважины ниже по потоку от зон притока.

Модель должна включать модель притока, соответствующую реальным местоположениям притока, модель системы индикаторов и имеющую даже модельную скорость утечки или выпуска, соответствующую реальным источникам индикаторов, и модельный путь переноса скважины, соответствующий фактической добывающей скважине.

Концентрация индикатора может быть рассчитана как функция времени. Измеренные концентрации индикаторов можно сравнить со смоделированными концентрациями индикаторов для получения информации о профилях притока в скважину.

Пробы могут быть отобраны и/или измерены ниже по потоку в известное время отбора проб. Объем притока может быть рассчитан на основе измеренных концентраций, последовательности их отбора проб и геометрии скважины. Объемы притока могут быть рассчитаны по моделям переходного потока.

Модельные концентрации для каждого индикаторного материала могут быть рассчитаны на смоделированном пути переноса потока в скважине вниз по потоку как функция времени при смоделированном переходном процессе, происходящем в модели.

Дополнительно или в качестве альтернативы, данные, собранные в точке обнаружения, как описано в приведенных выше примерах, могут быть проанализированы для определения скорости снижения концентрации индикатора из каждого местоположения индикатора для определения процента притока пласта из каждой зоны притока.

Когда индикатор вымывается из устройства выпуска индикатора, зоны с высокими скоростями притока вымывают индикатор быстрее, чем зоны с низкими скоростями притока, тем самым сохраняя высокую концентрацию молекул индикатора и создавая профиль с крутыми скоростями спада. И наоборот, концентрация молекул индикатора в текучей среде, которая вымывается из низкопроизводительной зоны, становится более разбавленной по мере того, как она поступает в основной поток и перемещается на поверхность. Следовательно, профиль концентрации индикатора имеет менее резкую скорость снижения по сравнению с высокопроизводительной зоной. Данные могут быть проанализированы для сравнения скорости снижения концентрации индикаторов между каждой контролируемой зоной и количественного определения соответствующих относительных скоростей притока.

Отбор, обнаружение, анализ и/или интерпретация данных индикаторов в добываемой текучей среде могут рассматриваться как отдельные способы, выполняемые в разное время или в разных местах. Обнаружение, анализ и/или интерпретация индикатора в добываемой текучей среды могут быть отдельными способами для выпуска индикаторного облака из устройства для выпуска индикатора и/или отбора проб. Пробы могут быть отобраны, а индикатор обнаружен, проанализирован и/или интерпретирован в то время или в том месте, которые являются отдельными и отличными от местоположения скважины и, следовательно, отбора проб.

Хотя приведенные выше примеры описывают управление и приведение в действие по меньшей мере одного клапана за счет разности давлений или изменений расхода, дополнительно или в качестве альтернативы, указанный по меньшей мере один клапан может управляться и приводиться в действие электрически. Указанным по меньшей мере одним электрическим клапаном можно управлять дистанционно с помощью проводной и/или беспроводной связи.

Изобретение обеспечивает систему выпуска индикатора и способ использования. Выпуск индикатора содержит по меньшей мере одну индикаторную камеру для соединения с эксплуатационной колонной. Указанная по меньшей мере одна индикаторная камера содержит по меньшей мере одно впускное отверстие, по меньшей мере одно выпускное отверстие, объем текучей среды и индикаторный материал, расположенный в объеме текучей среды. Индикаторная камера также содержит клапан, выполненный с возможностью выборочно открывать и/или закрывать указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие.

Система выпуска индикатора может быть способна выборочно приостанавливать каждое устройство для выпуска индикаторов, расположенное в зоне притока или рядом с ней. Высокая концентрация индикатора накапливается в устройстве для выпуска индикатора, которое выборочно вымывается при открытии устройства для выпуска индикатора. Анализируя характер поступления индикаторов на поверхность и спад концентрации индикаторов, можно определить профиль притока в скважину, как качественно, так и количественно.

Система выпуска индикатора может быть способна выборочно выпускать высокую или повышенную концентрацию частиц индикатора из каждого устройства для выпуска индикатора, также известную как индикаторное облако, в добываемый поток, что позволяет рассчитывать и контролировать профили притока в ствол скважины и измерения потока.

Преимущество системы выпуска индикатора состоит в том, что она способна выборочно генерировать повышенные или высокие концентрации частиц индикатора в устройстве для выпуска индикатора и выпускать частицы индикатора из устройства для выпуска индикатора без необходимости приостановки скважины.

Еще одно преимущество системы выпуска индикатора состоит в том, что она способна выделять повышенную или высокую концентрацию индикатора в виде индикаторного облака, которое может быть обнаружено при добыче на поверхности, но она также управляет воздействием на индикаторный материал в устройстве для выпуска индикатора добываемой текучей средой для увеличения ресурса индикатора в скважине.

На протяжении всего описания, если из контекста явным образом не следует иного, термины «содержать» или «включать» или варианты, такие как «содержит» или «содержащий», «включает» или «включающий», следует понимать как подразумевающие включение указанного целого элемента или группы элементов, но не исключение любого другого целого элемента или группы элементов. Кроме того, относительные термины, такие как «ниже по потоку», «выше по потоку» и т.п. используются в данном документе для обозначения направлений и местоположений, поскольку они применяются к приложенным чертежам, и не должны быть истолкованы как ограничение изобретения и его функций конкретными устройствами или ориентациями. Аналогичным образом, термин «выпускное отверстие» следует истолковывать как отверстие, которое в зависимости от направления движения текучей среды может также служить «впускным отверстием», и наоборот.

Вышеприведенное описание изобретения было представлено в целях иллюстрации и описания и не предназначено для того, чтобы быть исчерпывающим или ограничивать изобретение точной раскрытой формой. Описанные варианты выполнения выбраны и описаны для лучшего объяснения принципов изобретения и его практического применения, чтобы, тем самым, дать возможность другим специалистам в данной области техники наилучшим образом использовать изобретение в различных вариантах выполнения и с различными модификациями, которые подходят для конкретного предполагаемого использования. Следовательно, могут быть включены дополнительные модификации или усовершенствования без выхода за пределы объема изобретения, определенного прилагаемой формулой изобретения.

Различные модификации описанных выше вариантов выполнения могут быть выполнены в пределах объема изобретения, и изобретение распространяется на комбинации признаков, отличные от тех, которые явным образом заявлены в настоящем документе.

Похожие патенты RU2814684C2

название год авторы номер документа
СИСТЕМА ВЫПУСКА ИНДИКАТОРА И СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ 2020
  • Сперле Томас
  • Мёльстре Эйстейн
RU2817170C2
Способ и устройство для количественного внутрискважинного наблюдения за многофазным потоком 2020
  • Сперле Томас
  • Мёльстре Эйстейн
RU2816938C2
СИСТЕМА ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В СТВОЛЕ СКВАЖИНЫ, ИМЕЮЩЕМ МНОЖЕСТВО ЗОН, (ВАРИАНТЫ) И СПОСОБ ОБРАБОТКИ УКАЗАННОГО СТВОЛА СКВАЖИНЫ 2009
  • Чен Куо-Чянг
  • Гангули Парта
  • Гийо Доминик
  • Робиссон Агат
  • Ту Хойлин
RU2476666C2
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАКАЧИВАНИЯ В СКВАЖИНУ ОБРАБАТЫВАЮЩЕЙ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ 2004
  • Ван Ейден Гербранд Йозеф Мария
  • Люгтмеер Луббертус
RU2350738C2
ГАЗЛИФТНЫЙ КЛАПАННЫЙ УЗЕЛ 2007
  • Мессик Тайсон Р.
  • Уайт Томас Р.
  • Бернетт Кеннет К. Iii
RU2419715C2
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПОТОКОМ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ В АВТОНОМНОМ КЛАПАНЕ (ВАРИАНТЫ) 2012
  • Фрипп Майкл Л.
  • Дикстра Джейсон Д.
RU2574093C2
ГОРИЗОНТАЛЬНО-ВЕРТИКАЛЬНАЯ НАСОСНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ СКВАЖИННОЙ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ 2012
  • Лайнг Эрик
  • Стил Джеофф
  • Флетчер Дэн
  • Охмер Эрве
RU2650983C2
СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПОТОКОМ ФЛЮИДА В СКВАЖИНЕ, СОДЕРЖАЩАЯ ФЛЮИДНЫЙ МОДУЛЬ С МОСТОВОЙ СЕТЬЮ ДЛЯ ФЛЮИДА, И СПОСОБ ПРИМЕНЕНИЯ ТАКОЙ СИСТЕМЫ 2012
  • Фрипп Майкл Линли
  • Дикстра Джейсон Д.
  • Гано Джон Чарльз
  • Холдерман Люк Уилльям
RU2568619C2
СИСТЕМЫ И СПОСОБЫ ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО УПЛОТНЕНИЯ ПЕРФОРАЦИИ В СКВАЖИННОЙ ОБСАДНОЙ КОЛОННЕ 2013
  • Толман Рэнди К.
  • Анхелес-Боса Ренсо М.
  • Нюгор Крис Дж.
  • Майер Кристиан С.
  • Энтчев Павлин Б.
RU2627327C2
АВТОНОМНЫЙ КЛАПАН, СНАБЖЕННЫЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫМ К ТЕМПЕРАТУРЕ УСТРОЙСТВОМ 2011
  • Матисен Видар
  • Аакре Хаавард
  • Версвик Бьёнар
RU2588104C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 814 684 C2

Реферат патента 2024 года СИСТЕМА ВЫПУСКА ИНДИКАТОРОВ И СПОСОБ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

Группа изобретений относится к устройству и способу выпуска индикатора в добывающую скважину для измерения потока и мониторинга профилей притока в стволе скважины во время добычи. Система выпуска индикатора для добывающей нефтяной скважины содержит по меньшей мере одно устройство для выпуска индикатора, предназначенное для присоединения к эксплуатационной колонне. Причем указанное устройство для выпуска индикатора содержит по меньшей мере одно выпускное отверстие, по меньшей мере одну индикаторную камеру, индикаторный материал, расположенный в индикаторной камере, и по меньшей мере один клапан. Индикаторная камера проточно сообщается с указанным по меньшей мере одним выпускным отверстием. Клапан выполнен с возможностью выборочного управления потоком текучей среды через указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие. При этом указанный по меньшей мере один клапан выполнен с возможностью приостановки указанного по меньшей мере одного устройства для выпуска индикатора для увеличения концентрации молекул индикатора в объеме текучей среды в индикаторной камере. Техническим результатом является повышение концентрации молекул индикатора и выборочный их выпуск без необходимости приостановки скважины, управление воздействием на индикаторный источник добываемой текучей средой, чтобы продлить ресурс индикатора в скважине. 4 н. и 25 з.п. ф-лы, 70 ил.

Формула изобретения RU 2 814 684 C2

1. Система выпуска индикатора для добывающей нефтяной скважины,

содержащая:

по меньшей мере одно устройство для выпуска индикатора, предназначенное для присоединения к эксплуатационной колонне, причем указанное по меньшей мере одно устройство для выпуска индикатора содержит

по меньшей мере одно выпускное отверстие,

по меньшей мере одну индикаторную камеру, проточно сообщающуюся с указанным по меньшей мере одним выпускным отверстием,

индикаторный материал, расположенный в индикаторной камере, и

по меньшей мере один клапан, выполненный с возможностью выборочного управления потоком текучей среды через указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие,

при этом указанный по меньшей мере один клапан выполнен с возможностью приостановки указанного по меньшей мере одного устройства для выпуска индикатора для увеличения концентрации молекул индикатора в объеме текучей среды в индикаторной камере.

2. Система по п.1, в которой указанное по меньшей мере одно устройство для выпуска индикатора содержит по меньшей мере одно впускное отверстие, проточно сообщающееся с указанной по меньшей мере одной индикаторной камерой.

3. Система по п.1 или 2, в которой указанный по меньшей мере один клапан выполнен с возможностью выборочного открытия и закрытия указанного по меньшей мере одного выпускного отверстия между полностью открытым положением, полностью закрытым положением или промежуточным положением между полностью открытым и полностью закрытым положениями.

4. Система по любому из предшествующих пунктов, в которой индикаторный материал выполнен с возможностью выпуска молекул индикатора из индикаторного материала в текучую среду в индикаторной камере при контакте с конкретной скважинной текучей средой.

5. Система по любому из предшествующих пунктов, в которой индикаторный материал содержит индикатор и носитель.

6. Система по любому из предшествующих пунктов, в которой указанный по меньшей мере один клапан представляет собой клапан с электрическим приводом, клапан, управляемый разностью давлений, или кинематический клапан.

7. Система по любому из предшествующих пунктов, в которой указанный по меньшей мере один клапан выполнен с возможностью приостановки указанного по меньшей мере одного устройства для выпуска индикатора при предварительно установленном расходе добываемой текучей среды и/или давлении добываемой текучей среды.

8. Система по любому из предшествующих пунктов, содержащая по меньшей мере одно устройство ограничения потока, выполненное с возможностью управления скоростью выпуска молекул индикатора из индикаторной камеры устройства для выпуска индикатора в эксплуатационную колонну.

9. Способ выпуска индикатора в добываемый поток, включающий:

размещение по меньшей мере одного устройства для выпуска индикатора подсоединенным к эксплуатационной колонне, причем указанное по меньшей мере одно устройство для выпуска индикатора содержит:

по меньшей мере одно выпускное отверстие,

по меньшей мере одну индикаторную камеру, проточно сообщающуюся с указанным по меньшей мере одним выпускным отверстием,

индикаторный материал, расположенный в индикаторной камере,

по меньшей мере один клапан, выполненный с возможностью выборочного управления потоком текучей среды через указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие,

открытие указанного по меньшей мере одного клапана и выпуск молекул индикатора из указанной по меньшей мере одной индикаторной камеры через указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие,

закрытие указанного по меньшей мере одного клапана для приостановки указанного по меньшей мере одного устройства для выпуска индикатора для увеличения концентрации молекул индикатора, выпускаемых в индикаторную камеру.

10. Способ по п.9, в котором открывают указанный по меньшей мере один клапан путем изменения расхода добываемого потока в эксплуатационной колонне.

11. Способ по п.9, в котором закрывают указанный по меньшей мере один клапан путем изменения расхода добываемого потока.

12. Способ по любому из пп.9-11, в котором ограничивают поток через устройство для выпуска индикатора для управления и/или задержки выпуска текучей среды из устройства для выпуска индикатора в эксплуатационную колонну.

13. Способ оценки профиля притока для по меньшей мере одной из скважинных текучих сред в добывающую скважину с двумя или большим количеством зон притока к добываемому потоку, включающий размещение двух или большего количества устройств для выпуска индикатора подсоединенными к эксплуатационной колонне на известных уровнях скважины, причем каждое устройство для выпуска индикатора содержит:

по меньшей мере одно выпускное отверстие, проточно сообщающееся с добываемым потоком,

по меньшей мере одну индикаторную камеру, проточно сообщающуюся с указанным по меньшей мере одним выпускным отверстием,

отдельный индикаторный материал, расположенный в каждой индикаторной камере, и

по меньшей мере один клапан, выполненный с возможностью выборочного управления потоком текучей среды через указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие, при этом указанный по меньшей мере один клапан выполнен с возможностью приостановки указанного по меньшей мере одного устройства для выпуска индикатора для увеличения концентрации молекул индикатора в объеме текучей среды в индикаторной камере,

открытие указанного по меньшей мере одного клапана для выпуска молекул индикатора из индикаторной камеры в добываемый поток через указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие,

измерение концентрации индикатора и оценку профиля притока для по меньшей мере одной из скважинных текучих сред на основе типа индикатора и измеренных концентраций индикатора.

14. Способ по п.13, в котором анализируют приход пиков концентрации каждого индикатора для определения процента притока, который имеет место между местоположениями индикаторов.

15. Способ по п.13, в котором анализируют скорость снижения концентрации индикатора из каждого местоположения индикатора и/или местоположения устройства для выпуска индикатора для определения процента притока пласта из каждой зоны притока.

16. Способ по п.13, в котором анализируют характеристики выпуска индикатора, времени отбора проб и/или совокупного добытого объема из объемов притока из разных зон притока.

17. Способ по любому из пп.13-16, в котором открывают указанный по меньшей мере один клапан путем регулирования скорости и/или давления потока в эксплуатационной колонне.

18. Способ по любому из пп.13-16, в котором закрывают указанный по меньшей мере один клапан для приостановки устройства для выпуска индикатора для увеличения концентрации молекул индикатора, выпускаемых в индикаторную камеру, путем регулирования скорости и/или давления потока в эксплуатационной колонне.

19. Способ по любому из пп.13-18, в котором создают по меньшей мере один обнаруживаемый пик индикатора в точке обнаружения ниже по потоку от устройства для выпуска индикатора.

20. Способ по любому из пп.13-19, в котором открывают указанный по меньшей мере один клапан на каждом из указанных двух или большего количества устройств для выпуска индикатора, по существу в одно и то же время, для выпуска молекул индикатора в добываемый поток.

21. Способ по любому из пп.13-20, в котором управляют выпуском текучей среды и/или задерживают выпуск текучей среды из устройства для выпуска индикатора в эксплуатационную колонну путем ограничения потока из устройства для выпуска индикатора в эксплуатационную колонну.

22. Способ по любому из пп.13-21, в котором измеряют концентрации индикатора в режиме реального времени или отбирают пробы для дальнейшего анализа на месте добычи или за его пределами.

23. Способ мониторинга притока текучей среды в добывающую углеводородную скважину, включающий:

размещение по меньшей мере одного устройства для выпуска индикатора присоединенным к эксплуатационной колонне в добывающей углеводородной скважине в месте притока, при этом устройство для выпуска индикатора содержит:

объем текучей среды,

индикаторный материал, расположенный в указанном объеме текучей среды,

выпускное отверстие в указанный объем текучей среды,

и управляемый клапан, выполненный с возможностью выборочного управления потоком текучей среды через выпускное отверстие,

изменение расхода добываемого потока между первым расходом, при котором управляемый клапан закрывается для приостановки указанного объема текучей среды для увеличения концентрации молекул индикатора, выпускаемых в индикаторную камеру, и предотвращения прохождения текучей среды и индикаторного материала из указанного объема текучей среды в добываемую текучую среду через выпускное отверстие, и вторым расходом, при котором управляемый клапан приводится в действие, чтобы вызвать протекание текучей среды и индикаторного материала из указанного объема текучей среды в эксплуатационную колонну, создавая повышенную концентрацию индикатора в эксплуатационной колонне,

и обнаружение наличия индикатора ниже по потоку от места притока.

24. Способ по п.23, в котором обнаруживают наличие индикаторного материала в месте обнаружения в скважине, в месте обнаружения на поверхности или в месте обнаружения в направлении к поверхности добывающей скважины.

25. Способ по п.23 или 24, в котором изменяют расход добываемого потока до третьего расхода добываемого потока для приведения в действие управляемого клапана для его закрытия, чтобы предотвратить прохождение текучей среды и индикатора из указанного объема текучей среды в добываемую текучую среду через указанное выпускное отверстие.

26. Способ по п.25, в котором второй расход добываемого потока больше, чем первый расход добываемого потока и/или третий расход добываемого потока.

27. Способ по п.25, в котором второй расход добываемого потока меньше, чем первый расход добываемого потока и/или третий расход добываемого потока.

28. Способ по любому из пп.23-27, в котором устройство для выпуска индикатора имеет впускное отверстие, при этом в способе приводят в действие управляемый клапан для открытия и/или закрытия впускного отверстия и/или выпускного отверстия для выборочного управления потоком текучей среды через выпускное отверстие.

29. Способ по любому из пп.23-28, в котором размещают два или большее количество устройств для выпуска индикатора присоединенными к эксплуатационной колонне в добывающей углеводородной скважине, причем каждое устройство для выпуска индикатора размещают в разных местах притока.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2024 года RU2814684C2

WO 2017100615 A1, 15.06.2017
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕБИТОВ ВОДЫ, НЕФТИ, ГАЗА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАСХОДОМЕРНОГО УСТРОЙСТВА 2014
  • Журавлев Олег Николаевич
  • Нухаев Марат Тохтарович
  • Щелушкин Роман Викторович
RU2569143C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ СИНХРОННОЙ МАШИНЫ 0
  • В. В. Домбровский, Г. К. Жерве, Л. Г. Лернер, Ю. Л. Цирлин Ш. И. Цитринель
SU164347A1
Зубной имплантат 1986
  • Кулаков Евгений Васильевич
  • Панчоха Василий Павлович
  • Онищенко Анатолий Трифонович
  • Дрозд Виталий Антонович
SU1416118A1
0
SU192685A1
РОТАЦИОННАЯ ГИДРОМАШИНА 0
SU165053A1
WO 2016137328 А1, 01.09.2016.

RU 2 814 684 C2

Авторы

Сперле Томас

Мёльстре Эйстейн

Даты

2024-03-04Публикация

2020-05-23Подача