[发明专利]用于在井下操作中检测井下元件的相对位置的方法和系统

说明书

本公开提供了用于在钻孔中发起井下操作的方法和系统，其包括：至少部分地将第一结构部署在钻孔中；至少部分地沿第一结构移动第二结构，其中第一结构和第二结构中的至少一者被配备有传感器并且第一结构和第二结构中的另一者被配备有能够由传感器检测的标记；检测与传感器和标记的相互作用有关的关键事件；测量自关键事件起时间；基于自关键事件起时间来确定时间延迟；用遥测系统将指示关键事件已经被检测到的数据从地下传输到地表；以及通过使用所确定的时间延迟来发起井下操作。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年11月9日提交的美国专利申请No.15/807689的权益，该专利申请全文以引用方式并入本文。

背景技术

1.技术领域

本发明整体涉及井下操作以及确定在井下操作中使用的部件的相对位置。

2.相关技术的描述

在地下深处钻出钻孔以用于许多应用，诸如二氧化碳封存、地热生产以及油气勘探和生产。在所有这些应用中，钻出钻孔，使得它们穿过位于地表下方的地层中包含的材料(例如，热量、气体或流体)或允许触及这种材料。可将不同类型的工具和仪器设置在钻孔中以执行各种任务和测量。

当执行井下操作时，重要的是要知道正在发生什么和在哪里发生，使得能够采取适当的动作。已经提出不同解决方案来测量在井下的两个不同元件之间的相对位置。与井下测量和检测有关的信息被传输到地面以用于进行处理和决策。例如，可使用有线管经由特殊钻管(例如“长线缆”)传输数据。另一种传输技术是泥浆脉冲遥测。在这种情况下，使用钻孔流体作为通信信道以传输编码为通过钻孔流体发送的脉冲的信息。其他遥测技术包括声学遥测或电磁遥测。

本文的公开内容提供了对测量井下元件的相对位置并提供与之相关的简单通信技术的改进。

发明内容

本文公开了用于在钻孔中发起井下操作的方法和系统，其包括：至少部分地将第一结构部署在钻孔中；至少部分地沿第一结构移动第二结构，其中第一结构和第二结构中的至少一者被配备有传感器并且第一结构和第二结构中的另一者被配备有可由传感器检测的标记；检测与传感器和标记的相互作用有关的关键事件；测量自关键事件起时间；基于自关键事件起时间来确定时间延迟；用遥测系统将指示关键事件已经被检测到的数据从地下传输到地表；以及通过使用所确定的时间延迟来发起井下操作。

附图说明

在本说明书结束时的权利要求书中特别指出并明确要求保护被视为本发明的主题。通过以下结合附图的详细描述，本发明的前述和其他特征和优点将变得显而易见，其中类似的元件具有类似的编号，附图中：

图1为可采用本公开的实施方案的用于执行井下操作的系统的示例；

图2为可采用本公开的实施方案的示例性钻柱的线图，该示例性钻柱包括内部管柱和外部管柱，其中内部管柱连接到外部管柱的第一位置以钻出第一尺寸的孔；

图3为可采用本公开的实施方案的具有内部结构的井下系统的示意图，该内部结构是相对于外部结构可移动的；

图4A是根据本公开的实施方案的位置检测系统的一部分的示意图；

图4B是图4A的位置检测系统的标记的详细图；以及

图5是根据本公开的实施方案的流程。

具体实施方式