Key information

Title
Anordning for akustisk brønntelemetri med trykk-kompenserte sender-/mottakerenheter
Application number
20061275
Case type
National
Status
20.03.2026 Utløpt etter 20 år
Filed
20.03.2006
Effective date
20.03.2006
Publicly available
21.09.2007
Applicant
Well Technology AS (NO)
Owner
TENDEKA AS (NO)
Inventor
Bård Martin Tinnen (NO) et al.
Agent
ZACCO NORWAY AS (NO)
Granted
21.07.2008
Patent number
325821
Expiry date
20.03.2026

Abstract and drawing

Disclaimer: This text has been machine-scanned and may contain errors – please refer to "Publications" for legally binding content.
Oppfinnelsen vedrører et system og en fremgangsmåte for fjernaktivering av og/eller kommunikasjon med brønnverktøyer og innretninger ved hjelp av en signalgiver (sender) (107 og/eller 301) og en signalmottaker (103 og/eller 302) som er plassert på henholdsvis et høyere og et lavere sted, eller vice versa, i en brønn (101), eller en kombinasjon av signal- giver (107 og/eller 301) og signalmottaker (103 og/eller 302) på to eller flere steder i en brønn (101). Senderen (107) er bygget inn i en egen modul og kan plasseres på et hvilket som helst sted i brønnen (101) i form av et brønnintervensjonsverktøy, eller i brønnhodeområdet, og har som oppgave å sende signaler som benyttes for å kommunisere med og/eller aktivere en brønninnretning (102). Signalgiveren 107) omfatter en aktuator (501) som er festet til en elastisk membran (502), og kommandoer overføres til aktuatoren(501)og omsettes til svingninger som skal overføres til brønnfluidet ved hjelp av nevnte elastiske membran (502). Mottakeren (103) er knyttet til et aktiveringssystem (104)som har som oppgave å avlese og tolke et aktiveringssignal fra senderen (107), hvorpå det sendes en påfølgende aktiveringskommando fra mottakeren (103) til aktiveringssystemet (104) for å utføre arbeidet på en brønnkomponent (102), som for eksempel fjerning/åpning av en dyptliggende barriereinnretning etter avslutning av en sidestegsoperasjon. Mottakeren(103) omfatter en føler (601), for eksempel en vibrasjonsføler så som en piezoelektrisk plate eller skive, et akselerometer eller et magnetostriktivt materiale, og videre en elek-tronikkdel (604) og en batteridel (605). Senderen (301), i form av et brønnintervensjonsverktøy eller en kompletteringskomponent, har som oppgave å sende brønninformasjon til en signalmottaker (302) plassert høyere opp i brønnen (101), for å kommunisere innfanget brønndata eller status for en ønsket operasjon, for eksempel en "bekreftes utført"-melding. Mottakeren (302) har som oppgave å motta sendinger/dataoverføringer i form av innfanget brønndata eller statusrapport for utførelsen av en ønsket operasjon, eller avlesing av en hvilken som helst parameter som angir en egenskap ved utførelsen av den ønskede operasjon, for eksempel støy eller vibrasjon.

Publications

Latest published versionB1A

Documents

 Expand Download files (5)
Date
 Date Doc. No. Process Case number In/Out Journal description To/from
 02.04.2026 21-01 Saksbehandling 20061275(325821) UT PT Utløpt 20 år (3315) ZACCO NORWAY AS
 13.08.2019 02-01 Endring av søker/innehaver 2019/09223 UT GH Forespørsel TANDBERG INNOVATION AS
 22.07.2019 01-03 Endring av søker/innehaver 2019/09223 INN Fullmakt TANDBERG INNOVATION AS
 22.07.2019 01-02 Endring av søker/innehaver 2019/09223 INN Annet dokument TANDBERG INNOVATION AS
 22.07.2019 01-01 Endring av søker/innehaver 2019/09223 INN Generell henvendelse TANDBERG INNOVATION AS
25.05.2010 20-01 Saksbehandling 20061275 INN Korrespondanse (hoved dok) Håmsø Patentbyrå AS
05.08.2008 19-01 Saksbehandling 20061275 UT PT Registreringsbrev Nasjonal Patent
11.07.2008 18-01 Saksbehandling 20061275 UT Patentskrift
13.06.2008 17-01 Saksbehandling 20061275 UT PT Medelelse om patent
28.04.2008 16-06 Saksbehandling 20061275 INN Krav
28.04.2008 16-05 Saksbehandling 20061275 INN Krav
28.04.2008 16-04 Saksbehandling 20061275 INN Beskrivelse
28.04.2008 16-03 Saksbehandling 20061275 INN Beskrivelse
28.04.2008 16-01 Saksbehandling 20061275 INN Korrespondanse (hoved dok)
30.01.2008 15-01 Saksbehandling 20061275 UT PT Realitet_patent (2008.01.30)
15.01.2008 14-01 Saksbehandling 20061275 UT Patent - Reminder of first annual fee (2008.01.15)
23.04.2007 12-06 Saksbehandling 20061275 INN Krav
23.04.2007 12-05 Saksbehandling 20061275 INN Beskrivelse
23.04.2007 12-04 Saksbehandling 20061275 INN Krav
23.04.2007 12-03 Saksbehandling 20061275 INN Beskrivelse
23.04.2007 12-02 Saksbehandling 20061275 INN Sammendrag
23.04.2007 12-01 Saksbehandling 20061275 INN Korrespondanse (hoved dok)
13.04.2007 11-04 Saksbehandling 20061275 INN Beskrivelse, krav, sammendrag (annet språk)
13.04.2007 11-03 Saksbehandling 20061275 INN Beskrivelse, krav, sammendrag (annet språk)
13.04.2007 11-02 Saksbehandling 20061275 INN Krav
13.04.2007 11-01 Saksbehandling 20061275 INN Korrespondanse (hoved dok)
12.10.2006 10-01 Saksbehandling 20061275 UT PT Realitet_patent (2006.10.12)
12.10.2006 09-01 Saksbehandling 20061275 UT Uttalelse i Patentsøknad (2006.10.12)
12.10.2006 08-01 Saksbehandling 20061275 UT Ikke utsendt brev
29.09.2006 07-02 Saksbehandling 20061275 INN Krav
29.09.2006 07-01 Saksbehandling 20061275 INN Korrespondanse (hoved dok)
16.08.2006 06-01 Saksbehandling 20061275 INN Korrespondanse (hoved dok)
21.07.2006 05-02 Saksbehandling 20061275 INN Erklæring: søkers rett til oppfinnelse
21.07.2006 05-01 Saksbehandling 20061275 INN Korrespondanse (hoved dok)
22.06.2006 04-01 Saksbehandling 20061275 UT PT Infobrev til oppfinner (2006.06.22)
08.05.2006 03-01 Saksbehandling 20061275 UT PT Formelle mangler_nasj patent (2006.05.08)
21.03.2006 02-05 Saksbehandling 20061275 INN Annet dokument
21.03.2006 02-04 Saksbehandling 20061275 INN Beskrivelse, krav, sammendrag (annet språk)
21.03.2006 02-03 Saksbehandling 20061275 INN Patenttegninger
21.03.2006 02-01 Saksbehandling 20061275 INN Korrespondanse (hoved dok)
20.03.2006 01-06 Saksbehandling 20061275 INN Annet dokument
20.03.2006 01-05 Saksbehandling 20061275 INN Annet dokument
20.03.2006 01-04 Saksbehandling 20061275 INN Beskrivelse, krav, sammendrag (annet språk)
20.03.2006 01-03 Saksbehandling 20061275 INN Patenttegninger
20.03.2006 01-02 Saksbehandling 20061275 INN Tilleggsskjema Oppfinnere/Designere
20.03.2006 01-01 Saksbehandling 20061275 INN Søknadsskjema PT (PT Form)

Description, claims and drawings

Disclaimer: This text has been machine-scanned and may contain errors – please refer to "Publications" for legally binding content. Description
ANORDNING FOR AKUSTISK BRØNNTELEMETRI MED TRYKKOMPENSERTE SENDER-/MOTTAKERENHETERDenne oppfinnelse vedrører en anordning for akustisk brønn-telemetri med trykkompenserte sender-/mottakerenheter. Nærmere bestemt dreier det seg om en anordning for å overføre akustiske signaler i en hydrokarbonbrønn, hvor anordningen omfatter i det minste én første kommunikasjonsinnretning som er anbrakt i et første parti i brønnen, hvor den første kommunikasjonsinnretning innbefatter i det minste én signalgiver eller i det minste én signaltransceiver; og i det minste én andre kommunikasjonsinnretning som er anbrakt i et andre parti i brønnen, idet minst én av nevnte første eller andre kommunikasjonsinnretning er assosiert med et aktiveringssystem for en brønninnretning.Olje- og gassproduserende brønner utformes på en rekke forskjellige måter, avhengig av faktorer som for eksempel pro-duksjonsegenskaper, sikkerhet, installasjonsspørsmål og krav til overvåkning og styring av brønnen. Vanlige brønnkomponen-ter omfatter produksjonsrør, pakninger, ventiler, overvåk-ningsutstyr og styreinnretninger.En meget viktig faktor når det gjelder all konstruksjon og drift er det å opprettholde det nødvendige antall sperringer (minst to) mellom reservoarfluidene med høyt trykk og de åpne omgivelser ved jordoverflaten. Pakninger og ventiler er eksempler på mekaniske barrierer som er vanlig brukt. Andre barrierer kan utgjøres av boreslam og kompletteringsfluid som skaper et væsketrykk som er høyt nok til å overvinne reservo-artrykket og derfor hindrer produksjon av reservoarfluider.Etter borestadiet: Installasjon av produksjonsrøret, inkludert et utvalg av ovenfor beskrevne komponenter, og brønnho-det refereres ofte til som komplettering av brønnen. Under komplettering brukes det midlertidige barrierer for å sikre at kravene til avsperring oppfylles også på dette mellomsta-dium. Slike midlertidige barrierer kan være intervensjonsplugger og/eller såkalte DP'er (Disappearing Plug - testplugg for oljebrønner) som er installert nederst i produksjonsrøret eller i øvre ende av brønnforingen.Det er typisk at intervensjonsplugger installeres og hentes opp ved hjelp av brønnvedlikeholdsarbeider som for eksempel kabel- og kveilrørsoperasjoner. DP'er er midlertidige barriereinnretninger som styres ved hjelp av trykksykluser fra overflaten, dvs. at overflatetrykksykluser anvendes mot flu-idsøylen i brønnen for å betjene stempler som befinner seg i brønninnretningen (DP'en). Etter et visst antall sykluser åp-ner pluggen seg (dvs. forsvinner ("disappears")), og er altså fjernet i henhold til brønnkompletteringsprogrammet.Utviklingen av oljebrønner har ført med seg brønnkonstruksjo-ner som for eksempel forgrenede brønner og sidebrønner. En forgrenet brønn er en brønn med flere "grener" i form av ut-borede borehull som utgår fra hovedborehullet. Fremgangsmåten gjør det mulig å tømme et stort reservoarområde ved hjelp av ett hovedborehull fra overflaten. En sidebrønn er typisk knyttet til en eldre produksjonsbrønn som brukes som utgangspunkt for boring av ett/flere nye borehull. På denne måten behøver man kun bore det nederste parti av det nye produk-sjonsintervall, og man sparer tid og kostnader.For å sidebore en brønn kan man anvende følgende arbeidsgang: • Man starter med å installere en dyptliggende barriereinnretning i brønnhullet, over toppen av det gamle pro-duksjonsintervall og under startpunktet for den nye grenen som skal bores. • Det installeres en ledekile - dette er et kileformet redskap som brukes til å presse borkronen inn i brønn-hullsveggen og inn i formasjonen.• Grenen kompletteres med valgte kompletteringskomponen-ter. • Den midlertidige barriereinnretning i det opprinnelige borehull fjernes, om mulig. • Brønnen settes i produksjon og produserer fra både det gamle og det nye borehullet.De nye brønnutformingene (dvs. grener) har ført med seg nye utfordringer i form av utilgjengelige brønnområder. Det kan være at tradisjonell betjening av de ovenfor beskrevne midlertidig barrieresystemer ikke lenger er mulig. Brønninter-vensjonsstrenger brukes vanligvis ikke under knutepunkter for brønngrener ettersom risikoen for å kjøre seg fast eller forårsake annen skade anses å være for stor. I en grenbrønn vil man vanligvis heller ikke klare å forsegle alle bergartsfla-tene, og følgelig vil det ikke være mulig å bruke trykksykluser for å betjene tradisjonelle DP'er, ettersom de frilagte bergarter vil kunne hindre at man får bygget opp store nok trykksykluser, hvilket igjen medfører at de innvendige stem-pelanordninger (eventuelt belger eller lignende) i DP'ene ikke kan betjenes.I tillegg er det enkelte kompletteringsfilosofier for nye grener i en sidestegsbrønn, for eksempel det at grenens f6ringsrør i toppen er gjort fast til det opprinnelige brønn-hull, eller at ledekilen etterlates i brønnen etter sidebo-ringen, noe som vil gjøre det gamle produksjonsintervallet helt utilgjengelig. Dette vil igjen gi utfordringer i forhold til fjerning av tradisjonelle, midlertidige, dyptliggende barriereinnretninger.Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe et nytt og al-ternativt system for fjernaktivering av brønnverktøyer og innretninger knyttet til brønner for produksjon av hydrokar-boner. En foretrukket utførelse av oppfinnelsen vil gjøre det mulig å betjene, aktivere og/eller fjerne komponenter som befinner seg i utilgjengelige områder av brønner, som for eksempel forgrenede brønner og sidebrønner.Én kjent fremgangsmåte for aktivering/fjerning av midlertidige barriereinnretninger i sidebrønner er å bruke dyptliggende barriereinnretninger i form av glassplugger utstyrt med en tidsbryter som detonerer en sprengladning og fjerner pluggen etter en på forhånd bestemt tid. På denne måten fungerer bar-riereelementet som en uavhengig innretning som virker ifølge sin egen forhåndsprogrammerte logikk. I kraft av å være uavhengig (selvstyrende) vil systemet kunne installeres i utilgjengelige områder av en brønn og allikevel fungere på til-fredsstillende måte. Ulempen ved en slik fremgangsmåte er at minnet må forhåndsprogrammeres på overflaten før den dyptliggende barriereinnretning installeres i brønnen. På grunn av dette må man ta hensyn til følgende: Det er vesentlig at den dyptliggende barriere ikke fjernes før sideboringsoperasjonen er avsluttet. Følgelig må det i programmet legges inn en sik-kerhetsmargin. Ved en sideboringsoperasjon med en forventet varighet på 20 dager kan for eksempel tidsbryteranordningenprogrammeres slik at den fjerner den dyptliggende barriereinnretning etter 40 eller 60 dager. Altså risikerer man et betydelig produksjonstap fordi det opprinnelige brønnhull forblir stengt lenge etter at sideboringsoperasjonen er full-ført. I tillegg vil man, dersom boringen og kompletteringen utføres fra en flytende boreplattform, vanligvis flytte plattformen fra stedet så snart kompletteringen er ferdig. Det at man så venter med å fjerne den siste barriereanord-ning, betyr at man ikke har noen plattform på stedet som kan utføre eventuelle utbedringsarbeider dersom tidsbryterfrem-gangsmåten ikke skulle lykkes. Som følge av dette kan man miste mye tid og påføres store produksjonstap mens man venter på at en ny plattform skal mobiliseres for å fjerne den siste barriere.Som drøftet i de innledende avsnitt er det også kjent å bruke trykksykluser for fjernaktivering av DP'er og andre brønnkom-ponenter fra overflaten. Dette prinsippet innebærer bruk av en pumpe på overflaten for å trykksette brønn(kompletterings) fluidet gang på gang ifølge bestemte protokoller. Trykksyklusene overføres via fluidsøylen, og en tilsvarende trykkøkning i brønnen driver stempel-, belg- eller lignende anordninger som igjen er forbundet med en aktiveringsmekanis-me. Slike systemer krever vanligvis en viss trykkforskjell over stempel-, belg- eller den tilsvarende anordning for at fremgangsmåten skal fungere. For mange nye brønnscenarier, herunder sideboringer og forgrenede brønner, vil deler av bergveggen i brønnen ligge åpen. Dermed vil fluidtap inn i den åpne bergvegg kunne forhindre at man ved forsøk på å kjø-re trykket i sykluser, oppnår den nødvendige trykkøkning. Fremgangsmåten blir derfor usikker og upraktisk for disse typer brønnscenarier.Det finnes også mange kjente måter å bruke trådløs signal- overføring på for å fjernaktivere brønnkomponenter. Amerikansk patent US 6 384 738 Bl beskriver bruk av et luftkanon-system ved overflaten for å kommunisere gjennom en delvis komprimerbar fluidsøyle. "EDGE"-systemet (varemerke tilhøren-de Baker Hughes) bruker på lignende måte en signalgenerator ved overflaten for å sende signaler med en valgt frekvens ned i brønnhullet. Hva angår dette system, så forsynes et brønn-verktøy som for eksempel en pakning, med en signalmottaker som igjen samvirker med et styringssystem. Når signalet fra overflaten mottas nede i brønnen, blir det tolket og omformet til den planlagte handling, for eksempel setting av pakning-en.Fra det amerikanske patent US 5 531 270 er det kjent et system for fjernstyring av brønnventiler ved bruk av trådløs elektromagnetisk eller akustisk kommunikasjon mellom et ned-senkbart kabelverktøy i en hovedbrønn og ventilenheter i sidebrønner.I en sideboringssoperasjon vil brønnseksjonen mellom den midlertidige sperring og startpunktet for grenen normalt bli fylt med borekaks fra borearbeidet og bunnfellingspartikler (barytt) fra boreslammet. Dette kan eventuelt ha en meget uheldig innvirkning på trådløse lydsignaler som sendes gjennom fluidsøylen. Dessuten vil de nye kompletteringsfremgangs-måter kunne skape geometriske mønstre i den sammenhengende fluidsøyle som kan forårsake ekstra dempe- og spredevirkning-er. Eksempler på dette er perforerte ledekiler som kun vil inneholde små kanaler og et geometrisk strømningsmønster så vel som lydbølger som vil være meget forskjellige fra den ge-nerelle rørprofilen.Luftkanonsystemet beskrevet i amerikansk patent US 6 384 738 Bl, som er tenkt brukt med et kompressibelt fluid i toppen av brønnsøylen og en ukompressibel bunndel, vil kunne være uhen- siktsmessig for aktivering av en dyptliggende barriere etter en sidestegsboringsoperasjon ettersom signalet vil svekkes ned gjennom brønnhullet, og den ekstra, siste del av signal-veien, som omfatter borekaks, barytt og ujevn geometri, vil svekke signalet betydelig, til under et nivå som kan oppfattes av mottakeren. Det samme gjelder for nevnte EDGE-system.Når man aktiverer en komponent i en sidebrønn eller forgrenet brønn, kan det ved å overvåke overflateparametere som for eksempel trykk og gjennomstrømning dessuten være svært vanske-lig å bekrefte at den ønskede brønnoperasjon faktisk har fun-net sted. Ingen av de ovenfor beskrevne fremgangsmåter inklu-derer relevante overvåkningsfunksjoner som gjør det mulig å sende tilbakemeldinger angående utførelsen av brønnarbeidet til overflaten. Det er nødvendig med et mer nøyaktig og sik-rere tilbakemeldingssystem.Oppfinnelsen bringer med seg en mulighet for å føre den tråd-løse signalgiver ned i brønnen, til et sted nær mottakeren, for å løse problemet med den kraftig svekkende virkning av borekaks/baryttoppfylling og komplisert fluidsøylegeometri. Oppfinnelsen introduserer også et sikkert tilbakemeldingssystem for verifikasjon av en vellykket brønnoperasjon.Ifølge den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebrakt en anordning for å overføre akustiske signaler i en hydrokarbon-brønn, hvor anordningen omfatter i det minste én første kommunikasjonsinnretning som er anbrakt i et første parti i brønnen, hvor den første kommunikasjonsinnretning innbefatter i det minste én signalgiver eller i det minste én signaltransceiver, og i det minste én andre kommunikasjonsinnretning som er anbrakt i et andre parti i brønnen, idet minst én av nevnte første eller andre kommunikasjonsinnretning er assosiert med et aktiveringssystem for en brønninnretning, kjenne-tegnet ved at senderen er avgrenset av et tilkoplingselement, et hus og en fleksibel membran, hvor nevnte fleksible membran er innrettet for å kunne overføre til et brønnfluid svingninger som er tilveiebrakt av en aktuator anbrakt i et parti av huset, og hvor den fleksible membran er koplet til en aktuator via en koplingsinnretning som er innrettet for å kompensere for statiske utbøyninger i membranen ved økende utvendig fluidtrykk, slik at statisk trykkbelastning på membranen ikke overføres til aktuatoren hvorved denne skades, samtidig som den akustiske koplingen mellom aktuatoren og membranen opprettholdes.Oppfinnelsen kan således omfatte en signalgiver (sender) oget signalmottakssystem plassert på et høyere, henholdsvis et lavere, sted i brønnen. Mottakeren er knyttet til en aktuell brønninnretning, for eksempel en midlertidig barriereinnretning. En annen utførelse av oppfinnelsen omfatter en signalgiver og et signalmottakssystem plassert på et lavere, henholdsvis et høyere, sted i brønnen. En tredje utførelse av oppfinnelsen omfatter en kombinasjon av signalgiver(e) (sen-dere) og signalmottaker(e) på to eller flere stedet i brøn-nen.I en foretrukket utførelse av oppfinnelsen foreligger senderen i form av et brønnintervensjonsverktøy som kjøres ned i brønnen ved hjelp av en brønnvedlikeholdsteknikk som for eksempel kabelutstyr eller kveilrør. Ved hjelp av dette kan senderen bringes til et sted i umiddelbar nærhet av mottakeren i brønnen. Senderen kan konstrueres som en frittstående modul eller samvirke med et tredjepartsbrønnintervensjon-sverktøy, for eksempel en kabeltraktor.I én utførelse av oppfinnelsen befinner senderen seg ved overflaten eller i nærheten av brønnhodet.I enda en utførelse av oppfinnelsen er senderen knyttet til en brønninnretning for å kunne sende brønninformasjon til en signalmottaker plassert høyere opp i brønnen. Dette kan være en datafangsinnretning i brønnen som med jevne mellomrom las-ter opp data til en mottaker som befinner seg på et punkt høyere opp i brønnen, enten ved overflaten eller i form av et brønnverktøy som er senket ned i brønnhullet til et sted i umiddelbar nærhet av senderen. Sistnevnte tilfelle vil medfø-re en større båndbredde for dataoverføring.Med henvisning til en foretrukket utførelse av oppfinnelsen kan begge moduler (plassert høyere og/eller lavere i brønnen) sende og motta signaler, dvs. fungere som transceivere (sender-mottakere). Den øvre og nedre transceiver utgjør et to-veis kommunikasjonssystem som for eksempel kan brukes til å fjernaktivere en brønninnretning, hvorpå informasjon sendes fra det lavere system til det høyere system for å bekrefte utførelsen av et ønsket arbeid.I en foretrukket utførelse av oppfinnelsen er mottakeren knyttet til et aktiveringssystem, slik at mottakerens hoved-oppgave er å avlese og tolke aktiveringssignalet fra senderen, hvorpå det sendes en påfølgende aktiveringskommando fra mottakeren til aktiveringssystemet for å utføre et arbeid på brønninnretningen, for eksempel fjerning av en dyptliggende barriere etter en fullført sideboringsoperasjon. I én utfø-relse av oppfinnelsen utgjør dette aktiveringssystemet en del av hele systemet. I en annen utførelse er mottakeren bygget inn i en egen modul som samvirker med et tredjepartsakti-veringssystem.Vanlige anvendelsesområder vil være aktivering av brønnkompo-nenter som befinner seg på steder som gjør at de er utilgjengelige og/eller upraktiske for både brønnintervensjons-strenger og eksisterende teknikker for fjernaktivering. Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet nærmere ved hjelp av de ledsagende tegninger. Fig. 1-4 viser ulike utførelser av oppfinnelsen; Fig. 5-11 viser detaljert mulig måter å utforme senderenFig. 12 viser én mulig måte å utforme mottakerens elektro-nikkpakke på. Figur 1 viser et samlet system for en foretrukket utførelse av oppfinnelsen og viser et brønnhull 101 hvor det er installert en brønninnretning 102. En slik innretning kan bestå av en plugg, en ventil eller andre typer brønninnretninger. Brønninnretningen 102 er knyttet til en signalmottaker 103 og et aktiveringssystem 104. En kabel 105 og dertil hørende verktøystreng 106 brukes for å plassere ut en signalgiver 107 i brønnen 101. Figur 1 viser også, ved hjelp av et sett stip-lede linjer, at brønnen omfatter en brønnseksjon 108 som er tilgjengelig for intervensjon og en brønnseksjon 109 som er utilgjengelig for intervensjon. Verktøystrengen 106 kan forsynes med et brønnanker 110. Nevnte anker 110 kan være nød-vendig for å sikre senderens 107 stabilitet under drift, for derved å kunne sende et optimalt signal inn i det primære signalmedium (brønnfluidet) og/eller et sekundært/komplemen-tært signalmedium (stålrøret i brønnen 101). Senderen 107 er typisk utformet for å kunne frembringe et signal som er sterkt nok til å overvinne hindringer forbundet med både fas-te stoffer og/eller væsker og geometrier med dårlige akustiske egenskaper. Figur 2 viser et samlet system for en alternativ utførelse av oppfinnelsen og viser et brønnhull 101 hvor det er installert en brønninnretning 102. I denne utførelse er det plassert en signalgiver (sender) 107 i eller nær et brønnhode 205 forbun-Figur 3 viser et samlet system av ytterligere en utførelse av oppfinnelsen og viser et brønnhull 101 hvor det er installert en brønninnretning 102. Brønninnretningen 102 er knyttet til en signalmottaker 103, et aktiveringssystem 104 og en signalgiver 301. Det benyttes en kabel 105 og tilhørende verktøy-streng 106 til å plassere ut i brønnen 101 et verktøy omfat-tende en signalgiver 107 og en signalmottaker 302. Denne konfigurasjonen muliggjør toveiskommunikasjon, hvilket for eksempel vil gjøre det mulig å sende et "arbeid utført"-signal fra signalgiveren 301 i brønnen og til mottakeren 302 etter at brønninnretningen 102 er blitt aktivert. I én utfø-relse kan mottakeren 302 være knyttet til følersystemer som overvåker parametere som for eksempel brønnstøymønstre som skyldes aktiveringen av brønninnretningen 102. Figur 4 viser et samlet system av enda en utførelse av oppfinnelsen og viser et brønnhull 101 hvor det er installert en brønninnretning 102. Brønninnretningen 102 er knyttet til en signalmottaker 103, et aktiveringssystem 104 og en signalgiver 301. En signalgiver 107 og en signalmottaker 302 er plassert i eller nær et brønnhode 205 forbundet med brønnen 101. Figur 5 viser én mulig utforming av signalgiveren eller senderen 107. Senderen 107 omfatter en aktuator 501 som er festet til en elastisk membran som er fylt med et fluid 503. I tillegg omfatter senderen 107 i dette eksempel en elektro-nikkmodul 504 og en grenseflate mot et tredjepartskabelverk-tøy 505. Gjennom den elektriske ledning 105 på figur 1 sendes det en kommando fra overflaten og til elektronikkmodulen 504. Kommandoen sendes videre til aktuatoren 501 som settes i svingninger. Aktuatoren 501 er typisk en lydsignalaktuator laget av piezoelektriske skiver eller magnetostriktive mate-rialer, som for eksempel Terfenol-D. Når aktuatoren 501 set tes i svingninger, overføres disse svingninger til brønnflui-det ved hjelp av membranen 502. Membranfluidet 503 hindrer membranen fra å falle sammen under det høye trykk som eksis-terer i brønnen. I tillegg kan det, med henvisning til figur 1, brukes et anker 110 både for å optimalisere prosessen med å overføre signalet til det primære signalmedium (brønnflui-det) og gjøre det mulig å bruke et sekundært, ekstra signalmedium (stålrøret). De grunnleggende prinsipper i figur 5 gjelder også for senderen 301 på figur 3 og 4. Figur 6 viser én mulig utforming av mottakeren 103 på figur 1. Denne mottakertypen vil typisk være knyttet til en sender 107 som vist på figur 5. Mottakeren 103 omfatter en vibra-sjonsføler 601 som er festet til en elastisk membran 602 fylt med et fluid 603. En slik vibrasjonsføler 601 er typisk en piezoelektrisk skive, et akselerometer eller et magnetostriktivt materiale. Mottakeren omfatter også en elektronikk-del 604, en batteridel 605 og en aktiveringsmodul 606. Et signal fra senderen 607 på figur 5 sendes gjennom brønnflui-det og/eller kompletteringsrørets vegger i form av lydbølger. For de aktuelle operasjoner vil brønnen 101 typisk være fylt med et stillestående kompletteringsfluid som for eksempel en saltholdig vannblanding. Signalet setter membranen 602 i mottakeren 103 i svingninger, og disse svingninger registreres av vibrasjonsføleren 601. Føleren avleses av elektronikkmodulen 604 hvor informasjonen/signalet dekodes. Dersom koden overlapper aktiveringskoden for den aktuelle brønninnretning, sendes det et aktiveringssignal til aktiveringsmodulen 606, hvorpå verktøyaktiveringen effektueres. Ettersom mottakeren 103 befinner seg i en del av brønnen hvor det ikke skjer noen overføring av energi fra overflaten, drives mottakeren 103 ved hjelp av batteriene i batterimodulen 605. De grunnleggende prinsipper i figur 6 gjelder også for mottakeren 302 på figur 3 og 4. Figur 7 viser en annen mulighet for utforming av mottakeren 103 på figur 1. I denne utførelse omfatter mottakeren 103 en vibrasjonsføler 601 som er festet til mottakerens 103 legeme 701. De grunnleggende prinsipper på figur 7 gjelder også for mottakeren 302 i figur 3 og 4. Figur 8 viser mer detaljert en foretrukket utførelse av senderen 107 i figur 1. Senderlegemet omfatter et tilkoplingselement 801, et hus 802 og en elastisk membran 502. Tilkop-lingselementet 801 besørger mekanisk og elektrisk kopling til en standard kabelverktøystreng 106 vist i figur 1. En elektrisk gjennomføring 804 gir elektrisk forbindelse til kabel-verkt øys trengen 106 og derfra til indikatorpaneler på overflaten. Innsiden av verktøyet omfatter et elektronisk kretskort 805, en koplingsflens 806, en aktuator 501 og en koplingsinnretning 807 som kompenserer for bøyninger i membranen 502 idet verktøyet senkes ned i brønnmiljøet som er under høyt trykk. Brukerkommandoer sendes fra overflaten via kabelen 105 vist i figur 1 og til det elektroniske kretskortet 805. Nevnte kommandoer behandles i kretskortet 805, og det sendes et entydig signal til aktuatoren 501 som settes i svingninger som definert ved hjelp av nevnte entydige signal. Én ende av aktuatoren 501 er festet til verktøyhuset 802 via en koplingsflens 806 i verktøylegemet. Nevnte svingninger overføres til den elastiske membranen 502 via koplingsinnretningen 807.Koplingsinnretningen 807 kan være en hvilken som helst type anordning som gjør det mulig å bøye membranen 502 under trykk uten å skape for store 'belastninger i aktuatoren 501 og frem-deles kunne overføre svingninger fra aktuatoren 501 og til membranen 502 på optimalt vis.I én utførelse av oppfinnelsen er koplingsinnretningen en hydraulisk innretning som omfatter et stempel 808 med en mik- roåpning 809 og en sylinder 810 fylt med hydraulikkolje 811. Nevnte svingninger overføres fra aktuatoren 501 og inn i stempelet 808 som vil overføre svingningskrefter til hydrau-likkoljen 811, som igjen vil overføre nevnte svingninger til sylinderlegemet 810, som i sin tur vil overføre nevnte svingninger til den elastiske membran 502, som igjen vil overføre nevnte svingninger til brønnfluidet og/eller kompletteringskomponentene, som i sin tur vil overføre nevnte svingninger til signalmottakeren 103 vist i figur 1.Mikroåpningen 809 er liten nok til å hindre hurtig gjennom-strømning, slik at svingningskreftene vil bli overført til membranen 502 på den mest optimale måte. Mikroåpningen 809 slipper gjennom nok fluid til å matche den forholdsvis lang-somme bøyningsbevegelsen i membranen 502 som følger når verk-tøyet senkes ned i brønnen (dvs. det omgivende trykk øker). Mikroåpningen 809 er altså inkludert for å fungere som en trykkompensator for systemet etter hvert som senderen 107 kjøres ned i en brønn. Dette gjør at aktuatoren 501 kan virke under atmosfæretrykk uansett utvendig brønntrykk, noe som er optimalt ettersom aktuatormaterialet ikke vil bli utsatt for verken direkte eller indirekte belastninger relatert til væsketrykk. Etter hvert som det utvendige brønntrykk øker, vil mikroåpningen 809 slippe olje over stempelet 808, slik at det utvendige trykk ikke vil medføre noen belastning på stempelet 808 og derved aktuatoren 501.En føler 812 som er festet til huset 802, er inkludert for å overvåke lyd/vibrasjonsbildet i brønnen eller andre relevante parametere. Den avleste informasjon overføres til det elektroniske kretskortet 805, hvor den behandles og sendes til overflaten via kabelen 105. Informasjonen vil gi operatøren på overflaten opplysninger om både senderfunksjonen og eventuelle parametere (for eksempel vibrasjons- eller støy- mønstre) forårsaket av aktiveringen av en nevnt brønninnret-ning. Føleren 812 utgjør en del av mottakeren 302 vist i figur 3.Figur 9 viser en alternativ utførelse av koplingsinnretningen 807. Her er en aksel 9001, som er festet til den elastiske membran 502, montert slik at den forskyves langs sin hovedak-se inni boringen i en inngrepsstuss 9002. Under den del av operasjonen hvor senderen 107 senkes ned i brønnen 101, står akselen 9001 fritt til å bevege seg i lengderetningen inniboringen i inngrepsstussen 9002. Etter hvert som det utvendige trykk øker og den elastiske membran bøyer seg, vil akselen 9001 forskyves lenger inn i inngrepsstussens 9002 boring. Ved signalgivning koples et inngrepssystem 9003 inn for å låseakselen 9001 i inngrepsstussen 9002. Det dannes dermed en fast forbindelse mellom aktuatoren 501 og den elastiske membran 502. Det kan brukes flere fremgangsmåter for å kople inn inngrepssystemet 9003. Ett eksempel på dette er et motordre-vet inngrepssystem som drives ved hjelp av én eller flere elektriske ledninger 9004 som har sitt utgangspunkt i system-elektronikken. I én utførelse av oppfinnelsen vil denne inngrepsstuss også forspenne membranen 502 i forhold til aktuatoren 501 for å gi et optimalt svingningssystem.Figur 10 viser mer detaljert én foretrukket utførelse av mottakeren 103 i figur 1. Denne mottakertypen vil typisk være knyttet til en sendertype 107 som den som vises i figur 8. Mottakeren 103 består av en vibrasjonsføler 601, et elektronisk kretskort 604 og en batteripakke 605, hvor alle er plassert innenfor veggen i et rør 901. Nevnte rør 901 vil ha samme fysiske fasong som annet kompletterings- og/eller intervensjonsutstyr i brønnen 101, slik at hele systemet kan integreres i en brønnsammenstilling. En slik brønnsammenstil-ling kan være en hvilken som helst brønninnretning for komp lettering og/eller intervensjon forsynt med et aktiveringssystem. Et entydig signal sendes via brønnfluidet og/eller kompletteringskomponentene som forklart ovenfor i forbindelse med figur 5. Dette entydige signal oppfattes av vibrasjonsfø-leren 601 og behandles av det elektroniske kretskortet 604. Det elektroniske kretskortet 604 vil sende et nytt entydig signal til aktiveringsmodulen 606 i brønninnretningen 102, hvorpå den ønskede operasjon utføres. Aktiveringsmodulen 606 kan integreres i rørets 901 vegg eller bygges inn i en innretning som produseres av andre. Figur 11 viser detaljert en annen mulig utforming av mottakeren 103 i figur 1. Denne utformingen er generelt den samme som den som vises i figur 9, men her er alle systemkomponen-tene plassert inne i et rør 1001 med en forholdsvis liten utvendig diameter. Nevnte rør 1001 vil være laget slik at det kan festes til en brønninnretning 102. Figur 12 viser én utførelse av elektronikkmodulen 604 i mottakeren 103 i figur 1, 10 og 11. Denne utformingen av elekt-ronikken vil man typisk forbinde med en aktiveringsmodul 606 som den som beskrives i figur 6. Et entydig signal som sendes fra signalgiveren 107 i figur 8 gjennom brønnfluidet og/eller kompletteringskomponentene, vil overføre belastninger ogspenninger til vibrasjonsføleren 601, hvilket resulterer i et elektrisk signal. Signalet forsterkes ved hjelp av en forfor-sterker 1101 og en regulerbar forsterker 1102 og omformes til et digitalt signal ved hjelp av en signalomformer 1103.Det digitale signal fra signalomformeren 1103 vil bli behand-let ved hjelp av en digitalsignalprosessor 1105, og dersom det mottatte signal er i henhold til en på forhånd program-mert protokoll, vil digitalsignalprosessoren 1105 sende et aktiveringssignal som kreves for å aktivere en utløsningsme-kanism 1106, hvilket igjen vil gjøre det mulig å sende akti veringssignalet til aktiveringssystemet i brønninnretningen. Utløsningsmekanismen 1106 innbefatter en sikkerhetsfunksjon som vil være et strømbrytepunkt (for eksempel en induktiv kopling) mellom elektronikkmodulen 604 i mottakeren og et eventuelt aktiveringssystem 606 som skal aktiveres. Strømbry-teren vil forhindre utilsiktet aktivering av brønninnretning-en som følge av lekkstrøm eller andre utilsiktede omgåelser av aktiveringssystemet. I én utførelse av oppfinnelsen vil signalet defineres ved hjelp av FSK-koding (frekvensskiftko-ding). Dette utformes slik at det trådløse signalet ikke skal kunne kopieres av støy som oppstår i brønnen 101 (for eksempel ved boring), noe som ville kunne føre til utilsiktet, for tidlig aktivering av brønninnretningen.I påvente av aktiveringssignalet vil hele systemet som en standardinnstilling bli holdt i hvilemodus. Full drift av kretssystemet vil utløses når en vekkekrets 1104 gjenkjenner et på forhånd bestemt signal (dvs. signaliseringen kan utlø-ses av et vekkesignal).
Claims
1. Anordning for å overføre akustiske signaler i en hy-drokarbonbrønn (101), hvor anordningen omfatter: - i det minste én første kommunikasjonsinnretning (107, 302) som er anbrakt i et første parti (108) i brønnen (101), hvor den første kommunikasjonsinnretning (107, 302) innbefatter i det minste én signalgiver (107) eller i det minste én signaltransceiver (107, 302); og - i det minste én andre kommunikasjonsinnretning (103, 301) som er anbrakt i et andre parti (109) i brønnen (101), idet minst én av nevnte første (107, 302) eller andre (103, 301) kommunikasjonsinnretning er assosisert med et aktiveringssystem (104) for en brønninn-retning (102) , karakterisert ved at senderen (107, 301) er avgrenset av et tilkoplingselement (801), et hus (802) og en fleksibel membran (502), hvor nevnte fleksible membran (502) er innrettet for å kunne overføre til et brønnfluid svingninger som er tilveiebrakt av en aktuator (501) anbrakt i et parti av huset (802), og hvor den fleksible membran (502) er koplet til en aktuator (501) via en' koplingsinnretning (807) som er innrettet for å kompensere for statiske utbøyninger i membranen (502) ved økende utvendig fluidtrykk, slik at statisk trykkbelastning på membranen ikke overføres til aktuatoren hvorved denne skades, samtidig som den akustiske koplingen mellom aktuatoren (501) og membranen (502) opprettholdes.2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at et parti av aktuatoren (501) er festet til huset (802).3. Anordning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at senderen (107, 301) ytterligere omfatter et kretskort (805) for å prosessere kommandoer som er mottatt fra brønnens overflate, til signaler som blir sendt til aktuatoren (501) for aktivering av denne.4. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at den andre kommunikasjonsinnretning (103, 302) innbefatter minst én singalmottaker (103) eller minst én signaltransceiver (103, 302).5. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at den første kommunikasjonsinnretning (107, 302) befinner seg i et brønnintervensjonsverktøy (106) .6. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at signalsendere (301) er assosisert med brønninnretningen (102) for å overføre brønninforma-sjon til signalmottakeren (302) som er anbrakt nærmere brønnhodet (205) enn nevnte sender (301) .7. Anordning ifølge krav 4, karakterisert ved at signalmottakeren (103) er assosiert med et aktiveringssystem (104) innrettet til å kunne aktivere brønninnretningen (102).8. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at senderen (107) innbefatter en forankrings-anordning (110) som er innrettet til å kunne gå i inn-grep med brønnens (101) vegg.9. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at minst én av den første (107, 302) eller andre (103, 301) kommunikasjonsinnretning innbefatter midler som er innrettet til å kunne holde elektronik-ken (604) i en strømsparende hvilemodus inntil den vekkes av et aktiveringssignal.
Drawings

Priority

No priority

Patent classes

IPC classesE21B 47/18E21B 47/12

Citations

D1: US 5531270 ()

Applicants, owners and inventors

Owners
TENDEKA AS
TENDEKA AS

Org. number: 884611032

Name and address are automatically synchronized with the Brønnøysund Register Centre.

Open in The Brønnøysund Register Centre
Moseidveien 1 4033 STAVANGER NO (STAVANGER Municipality, Rogaland county)Org. number: 884611032Inventors
Bård Martin Tinnen
Eikegreina 22 4017 STAVANGER NO (STAVANGER Municipality, Rogaland county)
Håvar Sørtveit
Kydnaveien 27 4310 HOMMERSÅK NO (SANDNES Municipality, Rogaland county)
Øivind Godager
Risøytoppen 11B 3290 STAVERN NO (LARVIK Municipality, Vestfold county)

Agent

ZACCO NORWAY AS
ZACCO NORWAY AS

Org. number: 982702887

Name and address are automatically synchronized with the Brønnøysund Register Centre.

Open in The Brønnøysund Register Centre
Postboks 488 0213 OSLO NO (OSLO Municipality, Oslo county)
Org. number: 982702887
Reference: -

Status history

Payment history

Oppositions and appeals

No oppositions or appeals

Administrative limitation

No administrative limitation

Liens and licences

No liens or licenses registered

Gazette entries

No Gazette entries foundOnly events from 2024.03.04 and onwards are shown.