[发明专利]井下电感耦合器组件

说明书

相关申请案

本专利要求于2010年7月5日提交的美国临时申请序列No.61/361,479的权益，其全部内容据此并入本文。

技术领域

本公开一般涉及石油和天然气开采，并且更具体地涉及井下电感耦合器组件。

发明背景

完井系统安装在井中，以从邻近井的储层中生产烃类流体（通常被称为石油和天然气）或将流体注入井中。在许多情况下，完井系统包括电气设备，所述电气设备必须被通电并与地表或井下控制器通信。传统上，电缆进入井下位置，以启动这些电气通信和电力转移输送。

附图简述

图1图解说明具有实例电感耦合器的实例井下二级完井系统。

图2图解说明另一实例二级完井系统。

图3图解说明实例单线圈电感耦合器组件。

图4图解说明图3中的耦合器组件的实例电气架构。

图5图解说明实例双线圈电感耦合器组件。

图6图解说明图5中的耦合器组件的实例电气架构。

图7图解说明实例多分支电感耦合器组件。

图8图解说明图7的耦合器组件的实例电气架构。

图9图解说明图5中包括实例AC/DC转换器的耦合器组件的另一实例电气架构。

图10图解说明图5中包括实例DC/AC转换器和实例AC/DC转换器的耦合器组件的另一实例电气架构。

图11图解说明图5中包括实例调制变压器的耦合器组件的另一实例电气架构。

图12图解说明图5中包括实例遥测调节器的耦合器组件的另一实例电气架构。

图13图解说明替代的实例电气架构。

图14图解说明其它替代的实例电气架构。

图15图解说明图5中包括实例多路复用器和多路分用器的耦合器组件的另一实例电气架构。

具体实施方式

某些实例示于上文识别的图中并在下文详细加以描述。在描述这些实例时，类似或相同的参考数字用于识别相同或类似的元件。为了清晰和/或简洁的起见，图不一定按照比例绘制且图的某些特征和某些视图可示出为按比例或示意性放大。此外，已经在本说明书各处描述了几个实例。任何实例的任何特征都可与其它实例的其它特征包括在一起，或将其取代，或以其它方式与其组合。

根据本文所描述的一些实例，提供一种用于安装在井中的完井系统，其中完井系统允许实时监测井下参数，诸如温度、压力、流速、流体密度、储层电阻率、石油/天然气/水的比例、粘度、碳/氧比例、声音参数、化学感测（诸如用于垢、蜡、沥青质、沉积物、pH感测、盐度感测）等等。井可为海上井或陆地井。完井系统包括可被放置在井的多个位置处的传感器组件（诸如以传感器阵列的形式）。“实时监测”是指在井中进行某些操作期间（诸如在开采或注入流体期间或介入操作期间）观察井下参数的能力。传感器组件的传感器被放置在对应于各个关注点的离散位置处。另外，传感器组件可被放置在砂控制组件的外部或内部，所述砂控制组件可包括砂筛、开槽或穿孔的内衬或开槽或穿孔的管。

在一些实例中，使用具有至少两级的（上完井段和下完井段）的完井系统。在这些实例中，下完井段在第一行程中进入井中，其中下完井段包括传感器组件。上完井段然后在第二行程中进入，其中上完井段电感耦合至第一完井段，以启动传感器组件和位于传感器组件的仰孔的另一元件之间的信令或通信和电力的输送。上完井段和下完井段之间的电感耦合可在传感器组件和井口元件（诸如位于井筒中的其它地方或地表的组件）之间建立电力和信令。

短语“二级完井”也应被理解为包括其中额外的完井元件在第一完井之后进入的那些完井，诸如通常用于一些套管井压裂充填应用。在这些井中，电感耦合可用于最下面的完井元件和上面的完井元件之间，或者可用于完井元件之间的其它接口处。多个电感耦合器也可用于在完井元件之间有多个接口的情况。