用于管輸送測井的方法和系統技術方案

用于管輸送測井(PCL)操作的方法和系統，其中鉆桿輸送測井工具。該方法和系統協調線纜絞盤和鉆機控制系統的操作以使其操作同步，和/或該方法和系統減弱施加到纜上端的拉力并將衰減后的力傳遞到纜的下端，以減少纜過早釋放和纜損壞的風險。

The method and system for pipe transportation logging

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】用于管輸送測井的方法和系統相關申請的交叉引用本申請要求于2017年9月1日提交的序列號為15/694,460的美國專利申請的優先權。該優先權申請的內容通過引用整體合并于此。
技術介紹
在油田作業中，當井偏離豎直或水平方向或以其他方式阻止或進行依靠重力將測井工具送入井內的危險線纜或鋼絲測井時，可采用管輸送測井(PCL)。在此情況下，測井工具由鉆桿輸送，因此需要線纜絞盤控制系統和鉆機控制系統的操作。結果，與非斜井中的線纜測井或鋼絲測井相比，PCL復雜得多，并且速度慢得多。如圖1所示，鉆孔H中的PCL操作包括鉆機設備(例如頂部驅動器TD、絞車DW、鉆桿DP等)以及線纜設備(例如絞盤W、纜WL、測井工具LT等)。纜WL用纜夾組件CCA固定在鉆桿DP外部，并通過纜側入口接頭(CSES)進入鉆桿DP，并通過測井工具上方的弱點連接器WP連接到工具LT的連接器頭。在測井工具LT或鉆桿DP卡住的情況下，可以通過增加絞盤W處的纜WL上的張力來在弱點WP處斷開纜WL，從而使纜WL與鉆桿分開被收回到地面SDP纜WL的操作通過絞盤控制系統WCS被控制，該絞盤控制系統WCS由線纜操作員經由第一人機界面(HMI)HMI-1操作，通常位于線纜卡車WT中，其獨立于由司鉆經由第二操作員經由HMI-2操作的鉆機控制系統RCS。因此，成功的PCL操作需要線纜操作員和鉆機操作員之間的密切合作，這使測井變得復雜、緩慢且因此昂貴。例如，當鉆桿DP平移停止并且將鉆桿DP保持在旋轉臺中以將管道的立柱連接到鉆柱中或從鉆柱中斷開時，必須停止絞盤W。然后必須在鉆桿DP平移開始時啟動絞盤W，然后以與鉆機控制系統RCS平移鉆桿DP相同的速率放出或升起纜WL。在入井孔操作期間，如果鉆桿DP運行得比纜WL快，則存在使纜WL過度張緊并且在弱點WP處過早斷開或斷開纜WL的風險。相反，如果鉆桿DP運行得比纜WL慢，則存在使纜WL嵌套在井孔H中的風險，從而導致設備損壞，例如，纜WL扭結，絞盤W堵塞，DP卡住等。業界持續需要開發或改進PCL操作方法和系統，以解決上述或其他問題中的一個或多個問題。
技術實現思路
在根據本公開的一些實施例中，有助于控制管輸送測井(PCL)操作的系統可以減少過早釋放弱點和纜損壞的風險，和/或提高PCL操作的效率。在根據本公開的一些實施例中，PCL方法可以包括通過在側入口接頭上方的鉆柱的外徑(OD)處選擇性地纏繞纜，和/或協調線纜絞盤和鉆機控制系統的操作以自動同步該系統的操作，來調節線纜弱點釋放力。通過以下描述和所附權利要求，本公開的其他方面和優點將變得顯而易見。附圖說明圖1是常規管輸送測井(PCL)操作的示意圖；圖2是根據本公開的一些實施例的PCL操作的示意圖；圖3A是根據本公開的一些實施例的拉力衰減的示意圖；圖3B是如沿著視線3B-3B看到的圖3A的示意圖的截面圖；圖4是根據本公開的一些實施例的用于PCL操作的集成控制系統的示意圖；圖5是根據本公開的一些實施例的用于PCL操作的另一集成控制系統的示意圖。術語表關于井、井眼、工具、地層的“上方(above)”、“上部(upper)”，“跟部(heel)”等術語，指的是靠近或朝向裝置、物品(item)、流或其他參考點的表面側或在其上的相對方向或位置，而“下方(below)”、“下部(lower)”，“趾部”等術語是指靠近或朝向裝置、物品、流或其他參考點的底孔側或在其上的相對方向或位置，而不管井或井眼的實際物理取向如何，例如在井或井眼的豎直、水平、向下和/或向上傾斜的部分中。如本文中所使用的，詞語“大約”或“近似地”用于指可以最多改變1％、2％或5％的數字或值。術語“和/或”既指包含性“和”情況，也指排他性“或”情況，而術語“和或”僅指包括性的“和”情況，并且在本文中使用此類術語是為了簡潔。例如，包括“A和/或B”的部件可包括單獨的A、單獨的B或者A和B兩者；包括“A和或B”的部件可以包括單獨的A，或者A和B兩者。衰減-減少或減小其力、效果或值。自動的–在很少或沒有直接人工控制的情況下獨自工作。嵌套–纏線；產生的纏結。鉆孔或井眼–從地球表面延伸的、通過或好像通過鉆井形成的井眼的部分，即井眼本身，包括井的有套管和裸井的部分或無套管的部分。纜–在井操作或系統中使用并連接到井下工具的當它們在井中下降或升高時的單股或多股金屬絲或纜；也稱為線纜。纜側入口接頭(CSES)–允許纜從鉆桿內跨到鉆桿外的接頭。通信–共享或交換信息、數據或信號。結合–將兩件事組合、鏈接或結合在一起。控制器–指導或調節某物的東西。控制系統–管理、命令、指導或調節其他裝置或系統的行為的系統。協調–使復雜系統或活動的不同要素形成和諧或有效的關系。數據總線–在裝置或系統中的部件之間傳輸數據的通信系統。偏移的井眼–從豎直方向傾斜的井眼。鉆桿-以鉆柱連接的管。鉆柱–從地面下降并延伸到井眼中的連接的管道、鉆鋌和/或工具的組件。驅動器–動力到機械的傳遞機構。頂部驅動器–將旋轉動力連接并傳輸至鉆柱的頂部的單元。每個–用于指分別考慮和標識的兩個或多個事物中的每一個。實施例–根據本公開的構思或質量的非限制性有形或可見形式。端部–某物的最遠或最極端的部分。力–作為身體動作或運動的屬性的力量或能量；推或拉對象；框架–系統或構思下的基本結構。人機界面–與操作員進行交互以呈現有關過程或系統的狀態的信息并接收控制指令的應用程序或裝置。集成的-使各個部分或方面鏈接或協調。線或管線(line)–一定長度的軟線、繩索、金屬絲或特定用途的其他材料，例如用于傳輸流、聲音、光等的管或管道，或用于傳輸電流的纜或金屬絲。管–由金屬、塑料或其他材料制成的管道，用于輸送或容納水、氣、油或其他流體物質。釋放–使自由。遠程–遙遠或遠離。旋轉臺–提供動力以使鉆柱轉動的鉆臺的旋轉或轉動部分。信號–傳輸或接收的聲音、物理、化學、電氣、電磁或其他脈沖。鋼絲作業或鋼絲(Slickline)–當井下工具在井內下降和上升時，采用連接到井下工具的單股纜的井操作或系統；在這樣的作業中使用的金屬絲或纜。接頭–鉆柱的任何小的部件。側入口接頭–允許在鉆柱的內部和外部之間的管線、部件或材料的通過的鉆柱部件。地面–地球表面。同步–導致以相同的時間或速度發生或操作。張力-向易于伸展它的某物施加力。工具–用于執行特定功能的裝置或器具。井下工具–井眼中使用的裝置或器具。測井工具–井眼中用于收集井眼或地層數據以創建記錄或日志的裝置或器具(例如探測器)。管輸送測井(PCL)–使用鉆桿上攜帶的工具進行測井。平移-從一個地方移動到另一個地方。弱點–最低強度的位置。井–鉆入地下例如以獲得水、油、氣本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種管輸送測井(PCL)系統，包括：/n與鉆柱下端結合的測井工具；/n位于測井工具上方的纜側入口接頭；/n纜，該纜連接到測井工具，并從測井工具在鉆柱內部穿過纜側入口接頭，并在纜側入口接頭上方的鉆柱外部到絞盤；/n弱點釋放器，該弱點釋放器在測井工具與纜側入口接頭之間的一點處形成在纜中，以在將預定釋放力施加到纜的弱點處時將纜從測井工具釋放；和/n集成控制框架，包括在井眼中平移鉆柱的鉆機控制系統、在井眼中平移纜的線纜絞盤控制系統以及自動同步鉆柱和纜在井眼中的平移的控制器。/n

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】20170901 US 15/694,4601.一種管輸送測井(PCL)系統，包括：
與鉆柱下端結合的測井工具；
位于測井工具上方的纜側入口接頭；
纜，該纜連接到測井工具，并從測井工具在鉆柱內部穿過纜側入口接頭，并在纜側入口接頭上方的鉆柱外部到絞盤；
弱點釋放器，該弱點釋放器在測井工具與纜側入口接頭之間的一點處形成在纜中，以在將預定釋放力施加到纜的弱點處時將纜從測井工具釋放；和
集成控制框架，包括在井眼中平移鉆柱的鉆機控制系統、在井眼中平移纜的線纜絞盤控制系統以及自動同步鉆柱和纜在井眼中的平移的控制器。


2.根據權利要求1所述的PCL系統，還包括驅動器，以使所述鉆柱在所述井中旋轉，以至少部分地圍繞所述纜夾緊組件上方的鉆柱選擇性地纏繞和退繞纜。


3.根據權利要求2所述的PCL系統，其中，所述鉆機控制系統根據與期望的衰減程度相對應的纏繞部的角度輸入參數來自動控制所述鉆柱的旋轉。


4.根據權利要求3所述的PCL系統，還包括纜夾緊組件，該纜夾緊組件將所述纜固定到鄰近所述纜側入口接頭的纏繞部下方的所述鉆柱，并且包括釋放器，該釋放器設定為以預定作動力在所述纜上作動。


5.根據權利要求4所述的PCL系統，其中，所述線纜絞盤控制系統具有限制施加到所述纜的拉力的功能，使得傳遞到所述纜夾緊組件的拉力不超過作動所述纜夾緊組件釋放器的預定作動力。


6.根據權利要求5所述的PCL系統，其中，所述集成控制框架包括在纜夾緊組件處的衰減的拉力沒有超過作動所述纜夾緊組件釋放器的預定作動力的情況下能夠施加到纜的拉力的可允許最大值的指示器。


7.根據權利要求1所述的PCL系統，其中，所述集成控制框架包括由于任何纏繞在地面處破壞所述弱點以從測井工具釋放所述纜所需要的拉力的指示器。


8.根據權利要求1所述的PCL系統，其中，所述集成控制系統還包括在所述鉆機控制系統、線纜絞盤控制系統和控制器之間通信的數據總線。


9.根據權利要求8所述的PCL系統，還包括在所述鉆機控制系統和所述數據總線之間的網關、在所述線纜絞盤控制系統和所述數據總線之間的網關，或其組合。


10.根據權利要求8所述的PCL系統，其中，所述集成控制系統包括與所述數據總線通信的人機界面。


11.一種管輸送測井(PCL)系統，包括：
與鉆柱下端結合的測井工具；
位于測井工具上方的纜側入口接頭；
纜，該纜連接到測井工具，并從測井工具在鉆柱內部穿過纜側入口接頭，并在纜側入口接頭上方的鉆柱外部到絞盤；
纜夾緊組件，將纜固定到鄰近纜側入口接頭的鉆柱，并包括釋放器，該釋放器設定為以預定拉力在纜上作動；
驅動器，以至少部分地圍繞纜夾緊組件上方的鉆柱選擇性地纏繞和退繞纜；和
弱點，該弱點形成在測井工具和纜側入口接頭...

【專利技術屬性】
技術研發人員：S鄭，V帕爾梅什瓦爾，
申請(專利權)人：斯倫貝謝技術有限公司，
類型：發明
國別省市：荷蘭;NL