[发明专利]用于监视隔离系统完整性的无线传感器的设备和方法

权利要求书

1.一种用于工程钻孔和适用于温室气体封存的覆盖岩层或其他井型的密封完整性的完整性监视的设备，所述设备包括：

一个或多个传感器，放置在套管外部以监视钻孔；以及

工具，在所述套管内移动使得为所述一个或多个传感器供电并查询所述一个或多个传感器。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述一个或多个传感器测量或检测地质力学特性、地球化学特性、孔隙率、渗透率、导电率、二氧化碳或碳氢化合物的存在或迁移。

3.根据权利要求1所述的设备，其中所述一个或多个传感器设置在套管定中器或外部套管附件上。

4.根据权利要求1所述的设备，其中所述工具利用声能、射频能或电感应为所述一个或多个传感器供电。

5.根据权利要求1所述的设备，其中所述工具利用射频信号查询所述一个或多个传感器，且所述一个或多个传感器发送射频信号或声信号反馈。

6.根据权利要求1所述的设备，其中所述工具确定所述一个或多个传感器相对于所述钻孔的深度和方位角。

7.根据权利要求1所述的设备，其中所述一个或多个传感器不包括数据存储装置和电力存储装置。

8.根据权利要求1所述的设备，其中所述一个或多个传感器设置在泥浆滤饼或压裂支撑剂中。

9.根据权利要求1所述的设备，其中所述一个或多个传感器设置在覆盖岩层中或者是作为所述工程钻孔的一部分的水泥中。

10.根据权利要求1所述的设备，其中所述一个或多个传感器具有至少30年的使用寿命。

11.一种用于监视工程钻孔的完整性和适用于温室气体封存的覆盖岩层的密封完整性的方法，所述方法包括：

在套管外部设置一个或多个传感器；

利用所述套管内的工具为所述一个或多个传感器供电；以及

利用所述工具查询所述一个或多个传感器以监视钻孔。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括利用所述一个或多个传感器测量或检测pH值、导电率、二氧化碳或碳氢化合物的存在或迁移。

13.根据权利要求11所述的方法，其中设置一个或多个传感器包括：放置在定中器或其他外部附件上。

14.根据权利要求11所述的方法，其中设置一个或多个传感器包括：在钻井泥浆中环流所述一个或多个传感器，和把所述一个或多个传感器嵌入泥浆滤饼中。

15.根据权利要求11所述的方法，其中设置一个或多个传感器包括：在或沿着覆盖岩层或其他非生产区间，放置在泥浆滤饼、压裂支撑剂或水泥中。

16.根据权利要求11所述的方法，其中为所述一个或多个传感器供电包括声能或射频能。

17.根据权利要求11所述的方法，其中查询所述一个或多个传感器包括：所述工具发送射频信号，和所述一个或多个传感器传送射频信号。

18.根据权利要求11所述的方法，还包括确定所述一个或多个传感器相对于所述钻孔的深度和方位角。

19.根据权利要求11所述的方法，还包括监视工程钻孔或其组件。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述组件包括泥浆滤饼、水泥、套管或定中器的至少之一。

21.根据权利要求11所述的方法，还包括监视天然存在的覆盖岩层或封存构造。

22.一种温室气体的封存的方法，所述方法包括：

钻取钻孔；

对所述钻孔设置一个或多个传感器；

利用套管外的所述一个或多个传感器来包围所述钻孔；

选择性地用水泥填充环形空间；

将温室气体注入存储构造中；以及

通过利用在所述套管中可移动的工具为所述一个或多个传感器供电并查询所述一个或多个传感器来监视所述钻孔的完整性。

23.根据权利要求22所述的方法，其中设置一个或多个传感器包括：

沿着所述钻孔向下环流钻井泥浆；

形成泥浆滤饼；以及

把一个或多个传感器嵌入所述泥浆滤饼中。