[发明专利]井结构实时遥测系统

说明书

井下组件包括可在井筒内延伸并且限定通孔的多个管状构件。遥测装置定位在所述多个管状构件中的一个的壁内，并且具有穿过所述管状构件限定的次级流动路径和可与设置在所述次级流动路径的上端处的阀座接合的阀元件。所述次级流动路径在入口与出口之间延伸，所述入口和所述出口都与所述通孔流体连通并且限定在所述多个管状构件中的所述一个中。限流器位于所述通孔内，并且轴向地定位在所述次级流动路径的所述入口与所述出口之间。所述阀元件可致动来控制穿过所述次级流动路径的流体流动以选择性地产生流体压力脉冲。

技术领域

本公开涉及井筒操作，并且更具体地，涉及在井筒操作中用于选择性地产生流体压力脉冲的基于流体的遥测装置。

背景技术

在石油和天然气工业中，钻探井筒、制备已钻探井筒以用于生产、以及在完井的井筒中的随后的干预操作各自包含使用各式各样的不同专用设备。例如，已钻探井筒通常衬有称为“套管”的孔衬管件，所述孔衬管件提供多种功能，包括密封井筒和防止井筒所穿透的钻探岩层坍塌。通常，套管包括端对端联接在一起以形成套管柱的管状管段。一系列同心套管柱可从井口延伸到井筒内的期望深度。衬管是一种类型的套管，其包括端对端联接的管状管段但不延伸回井口。相反，衬管附接到并且以其他方式密封到井筒中的套管的最下区段。

在套管或衬管适当地定位在井筒内之后，水泥泥浆通常通过限定在管件与井筒壁之间的环状间隙而泵送到管件中并且退出井筒。一旦水泥凝固，孔衬管件就固定在井筒内以用于长期操作。

各式各样的辅助设备用于在井筒内运行和定位套管。例如，随钻测量(MWD)工具有时用来测量各种井筒参数，并且将套管柱引导到井筒内的目标位置。MWD工具还能够与地面位置实时通信，从而向井操作者提供井下测量的井筒参数、以及套管柱在井筒内的当前位置和取向的实时更新。一些MWD工具使用泥浆脉冲遥测技术与地面位置通信，所述泥浆脉冲遥测技术由产生通过井筒内的流体柱传输到地面的流体压力脉冲组成。存在用于生成可在地面位置处感测和解释的‘负’流体压力脉冲和‘正’流体压力脉冲的系统。

在将套管延伸到井筒中时，MWD工具通常设置在位于套管内的探头中。这导致MWD工具的不可避免的磨耗和损耗，这主要是因为在流体在套管的通孔内环绕和经过探头时的侵蚀过程。因此，操作MWD设备的成本通常由井筒内循环的流体的所需流速和类型来确定。此外，因为套管的通孔基本上由MWD设备和探头阻塞，所以难以使其他设备穿过所述通孔。例如，通常向井下输送致动装置(例如水力压裂球(“压裂球”)或其他类似井下设备)以致动滑动套筒或滑动阀。然而，MWD设备和探头在到达位于MWD设备下方的滑动套筒或滑动阀时可能呈现出相当大的阻碍。

附图说明

以下附图用于说明本发明的特定方面，并且不应视作排它性实施方案。本公开的主题能够以不偏离本公开的范围的形式和功能进行相当多的修改、改变、结合和等效物。

图1为可采用本公开的原理的井下组件的示意图。

图2A和图2B为图1的示例性遥测装置的放大侧视图。

图3A和3B分别为图1的处于闭合位置和打开位置的示例性遥测装置的放大剖面侧视图。

具体实施方式

本公开涉及井筒操作，并且更具体地，涉及在井筒操作中用于选择性地产生流体压力脉冲的基于流体的遥测装置。

目前公开的实施方案提供壁装式基于流体的遥测装置(也称为脉冲发生器装置)，所述壁装式基于流体的遥测装置能够监测井筒管状件的部署，同时消除随后铣削遥测装置的需要。示例性壁装式遥测装置可定位在设置于井筒管状件的壁上的加厚部分内，所述井筒管状件可包括套管或钻杆。因此，不需要在操作之后铣削出或钻出本文所述的遥测装置，这消除铣削或钻出特殊材料(诸如，可为遥测装置供电的电池)的需要。