專利名稱：監(jiān)測井中流體壓力的方法以及在該方法中使用的可收回的壓力監(jiān)測組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種監(jiān)測井中流體壓力的方法以及在該方法中使用的可收回的壓力組件。
背景技術(shù)：
從美國專利US6,464,004中可知，在井內(nèi)的生產(chǎn)油管的側(cè)室中可收回地安裝壓力監(jiān)測組件，從而該壓力監(jiān)測組件通過懸吊在鋼絲繩上的造斜工具可以容易地安裝入側(cè)室內(nèi)和從側(cè)室中取回。
已知的壓力監(jiān)測組件被構(gòu)造為通過壓力計監(jiān)測生產(chǎn)油管和油井套管之間的環(huán)空內(nèi)的壓力，該壓力計設(shè)置在壓力傳感組件的外殼和一對安裝在所述外殼上的環(huán)形密封件之間的環(huán)形空間內(nèi)，該環(huán)形空間通過側(cè)室的壁中的開口與環(huán)空流體連通。
所述已知壓力監(jiān)測組件也可以構(gòu)造成通過在ESP上方的生產(chǎn)油管的側(cè)室內(nèi)設(shè)置壓力監(jiān)測組件并且通過提供旁通管來監(jiān)測油井內(nèi)的電潛泵(通常所說的ESP)下面的管內(nèi)的壓力，所述旁通管的下端連接到ESP下面的管子的內(nèi)部并且它的上端連接到所述側(cè)室壁中的開口中，所述開口位于壓力監(jiān)測組件的環(huán)形密封件之間。
已知的壓力監(jiān)測組件的缺點在于旁通管的存在使得壓力監(jiān)測組件復(fù)雜和容易損壞。另一個缺點在于已知的壓力監(jiān)測組件沒有構(gòu)造成監(jiān)測穿過ESP或其它泵的壓差。
美國專利US6568478公開了一種具有文丘里管(venturi)的氣舉閥，所述氣舉閥使從環(huán)空注入到原油生產(chǎn)油管內(nèi)的氣舉氣體的流量穩(wěn)定。所述已知的氣舉閥可被取回地插入到側(cè)室內(nèi)，所述側(cè)室提供生產(chǎn)油管內(nèi)部與周圍環(huán)空之間的流體連通。
本發(fā)明的目的是提供一種用于監(jiān)測井內(nèi)壓力的方法和可收回的組件，該組件可用于確定和監(jiān)測穿過ESP或其它泵的壓差而不需要使用復(fù)雜和易損壞的旁通管。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的用于監(jiān)測井內(nèi)的壓力的方法，所述方法包括將泵連接到井內(nèi)的生產(chǎn)油管上，從而所述泵將井的流出物從井內(nèi)的流入?yún)^(qū)域泵入到生產(chǎn)油管內(nèi)；為生產(chǎn)油管設(shè)置包括開口的側(cè)室，所述開口提供側(cè)室的內(nèi)部與圍繞生產(chǎn)油管的環(huán)形空間之間的流體連通，所述環(huán)形空間與井的流入?yún)^(qū)域流體連通；將壓力監(jiān)測組件插入到所述側(cè)室內(nèi)，從而所述開口位于一對安裝于壓力監(jiān)測組件的外殼上的環(huán)形密封件之間；和通過使壓力監(jiān)測組件測量與生產(chǎn)油管的內(nèi)部流體連通地連接的一部分側(cè)室和位于環(huán)形密封件之間的側(cè)室內(nèi)部的一部分的壓差來監(jiān)測穿過所述泵的壓差。
優(yōu)選地，所述壓力監(jiān)測組件包括第一壓力傳感器，其測量與生產(chǎn)油管的內(nèi)部流體連通地連接的側(cè)室內(nèi)部的流體壓力第二壓力傳感器，其測量位于環(huán)形密封件之間的側(cè)室內(nèi)部的所述部分中的流體壓力；和裝置，用于監(jiān)測由第一和第二壓力傳感器測量的流體壓差，以及將測量到的壓力和/或壓差發(fā)送到數(shù)據(jù)傳輸和/或數(shù)據(jù)存儲裝置。
壓力監(jiān)測組件的外殼可以具有基本管狀的形狀，并且可以具有用于將壓力監(jiān)測組件連接到無線操作的或機(jī)器人安裝工具上的打撈頸，該打撈頸構(gòu)造成通過生產(chǎn)油管將壓力監(jiān)測組件下放或提起，以及將所述壓力監(jiān)測組件插入所述側(cè)室中或從所述側(cè)室取出。
壓力數(shù)據(jù)可以通過無線傳輸系統(tǒng)傳送至地面或儲存在所述可回收的組件內(nèi)以便在將所述組件從井內(nèi)取出后進(jìn)行隨后分析。
任選的是，所述壓力監(jiān)測組件裝備有數(shù)據(jù)存儲裝置，監(jiān)測到的壓力和/或壓差數(shù)據(jù)存儲在該數(shù)據(jù)存儲裝置中，在將所述壓力監(jiān)測組件從井中取回后，存儲的數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)處理裝置。
可選擇的是，所述壓力監(jiān)測組件具有用于將監(jiān)測到的壓差無線傳送到接收器的信號傳輸裝置和用于給信號傳輸裝置和壓力監(jiān)測組件提供電能的電池，所述接收器連接到用于監(jiān)測和/或控制泵的性能的監(jiān)測和/或控制組件上。
所述泵可以為連接于產(chǎn)油井內(nèi)的生產(chǎn)油管上的電潛泵(ESP)。
根據(jù)附屬權(quán)利要求、摘要以及下面參考附圖對優(yōu)選實施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的方法和組件的這些和其它的特點、實施例和優(yōu)點將會很清楚。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的壓力監(jiān)測組件的示意性縱向截面圖，該壓力監(jiān)測組件可收回地安裝于產(chǎn)油井內(nèi)的ESP上方的生產(chǎn)油管內(nèi)的側(cè)室中。
具體實施例方式
圖1顯示了穿過地層2的用于生產(chǎn)原油、水和/或其它流體的井1。所述井1包括設(shè)有穿孔4的油井套管3，如箭頭5所示，流體通過所述穿孔4流入井1內(nèi)。
生產(chǎn)油管6從井口(未示出)懸掛在井1內(nèi)，從而電潛泵(ESP)7位于流入?yún)^(qū)域8的上方，以將流體泵入到生產(chǎn)油管6內(nèi)。
生產(chǎn)油管6具有側(cè)室9，在該側(cè)室9內(nèi)設(shè)置有壓力監(jiān)測組件10。
側(cè)室9包括位于一對環(huán)形密封件14和15之間的開口13，這樣在側(cè)室9的內(nèi)壁與壓力監(jiān)測組件10的管狀外殼的外壁之間形成了環(huán)形部分16，在該環(huán)形部分16中的流體壓力與油井套管3和生產(chǎn)油管6之間的環(huán)形空間12內(nèi)的流體壓力基本相同。由于ESP的入口17與開口13之間的流體柱的靜壓力，因此環(huán)形空間12內(nèi)的流體壓力略微低于泵的入口17處的壓力pi，和/或井底壓力(BHP)。
壓力監(jiān)測組件10包括測量環(huán)形部分16內(nèi)的流體壓力p1的第一壓力傳感器20和測量生產(chǎn)油管6的內(nèi)部22中的流體壓力p2的第二壓力傳感器21。
壓力監(jiān)測組件10具有用于監(jiān)測壓力p1和p2以及壓力p1和p2之間的壓差Δp的處理器。因此監(jiān)測到的壓力和壓差可以儲存到存儲器和/或通過無線信號發(fā)送器23發(fā)送到位于井口和/或ESP 7處的或者它們附近的接收器(未示出)。
根據(jù)本發(fā)明的壓力監(jiān)測組件10提供了監(jiān)測所述內(nèi)部22和生產(chǎn)油管6的外部12之間的壓差Δp的非常簡單和有效的裝置，該壓差基本等于ESP出口和入口之間的壓差Δp＝pd-pi。
可以不采用將監(jiān)測到的壓差和/或其它壓力數(shù)據(jù)通過無線信號發(fā)射器23發(fā)送到地面，而是將監(jiān)測到的壓力數(shù)據(jù)在壓力監(jiān)測組件10的存儲器內(nèi)儲存很長一段時間，這樣，在通過機(jī)器人或無線操作的早斜工具將壓力監(jiān)測組件10取回到地面后，存儲的壓力數(shù)據(jù)在地面被轉(zhuǎn)移到壓力數(shù)據(jù)處理裝置中。
所述壓力數(shù)據(jù)處理裝置可以具有顯示監(jiān)測到的隨時間的壓差Δp，和/或泵的入口壓力pi和/或井底壓力(BHP)的圖形顯示器，這樣，監(jiān)測到的泵的入口壓力pi、井底壓力(BHP)和/或壓差Δp與ESP7最佳工作時的壓力pi、井底壓力(BHP)和/或壓差Δp的任何偏離都可以得到評估和分析，這樣操作者可隨后調(diào)節(jié)ESP7的設(shè)置。
權(quán)利要求
1.一種用于監(jiān)測井內(nèi)的壓力的方法，所述方法包括將泵連接到井內(nèi)的生產(chǎn)油管上，從而所述泵將井的流出物從井內(nèi)的流入?yún)^(qū)域泵入到生產(chǎn)油管內(nèi)；為生產(chǎn)油管設(shè)置包括開口的側(cè)室，所述開口提供側(cè)室的內(nèi)部與圍繞生產(chǎn)油管的環(huán)形空間之間的流體連通，所述環(huán)形空間與井的流入?yún)^(qū)域流體連通；將壓力監(jiān)測組件插入到所述側(cè)室內(nèi)，從而所述開口位于一對安裝于壓力監(jiān)測組件的外殼上的環(huán)形密封件之間；和通過使壓力監(jiān)測組件測量與生產(chǎn)油管的內(nèi)部流體連通地連接的一部分側(cè)室和位于環(huán)形密封件之間的側(cè)室內(nèi)部的一部分的壓差來監(jiān)測穿過所述泵的壓差。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述壓力監(jiān)測組件包括第一壓力傳感器，其測量與生產(chǎn)油管的內(nèi)部流體連通地連接的側(cè)室內(nèi)部的流體壓力第二壓力傳感器，其測量位于環(huán)形密封件之間的側(cè)室內(nèi)部的所述部分中的流體壓力；和裝置，用于監(jiān)測由第一和第二壓力傳感器測量的流體壓差，以及將測量到的壓力和/或壓差發(fā)送到數(shù)據(jù)傳輸和/或數(shù)據(jù)存儲裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述壓力監(jiān)測組件具有用于將測量到的壓差無線傳送到接收器的信號傳輸裝置和用于給信號傳輸裝置和壓力監(jiān)測組件提供電能的電池，所述接收器連接到用于監(jiān)測和/或控制泵的性能的監(jiān)測和/或控制組件上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，壓力監(jiān)測組件的外殼具有基本上管狀的形狀，并且具有用于將壓力監(jiān)測組件連接到無線操作的或機(jī)器人安裝工具上的打撈頸，該打撈頸構(gòu)造成通過生產(chǎn)油管將壓力監(jiān)測組件下放或提起，以及將所述壓力監(jiān)測組件插入所述側(cè)室和從所述側(cè)室取出。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述壓力監(jiān)測組件(10)裝備有數(shù)據(jù)存儲裝置，監(jiān)測到的壓力和/或壓差數(shù)據(jù)存儲到該數(shù)據(jù)存儲裝置中，在將所述壓力監(jiān)測組件從井中取回后，存儲的數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)處理裝置中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述泵為連接于產(chǎn)油井內(nèi)的生產(chǎn)油管上的電潛泵(ESP)。
7.一種在權(quán)利要求2的方法中使用的可收回的壓力監(jiān)測組件，包括外殼，其構(gòu)造成可被插入到與泵連接的生產(chǎn)油管的側(cè)室內(nèi)；第一壓力傳感器，其構(gòu)造成測量與生產(chǎn)油管的內(nèi)部流體連通地連接的側(cè)室的內(nèi)部內(nèi)的流體壓力；第二壓力傳感器，其構(gòu)造成測量位于環(huán)形密封件之間的側(cè)室的內(nèi)部的所述部分內(nèi)的流體壓力；和裝置，用于監(jiān)測通過第一和第二壓力傳感器測量的流體壓差，并且用于將測量到的壓力和/或壓差傳輸?shù)綌?shù)據(jù)傳輸和/或數(shù)據(jù)存儲裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的壓力監(jiān)測組件，其特征在于，其特征在于，所述外殼具有基本上管狀的形狀，并且具有將所述壓力監(jiān)測組件連接到無線操作的和/或機(jī)器人安裝工具上的打撈頸，該打撈頸構(gòu)造成通過生產(chǎn)油管將壓力監(jiān)測組件下放或提起，以及將所述壓力監(jiān)測組件插入所述側(cè)室中或從所述側(cè)室取出。
全文摘要
一種用于監(jiān)測穿過電潛泵(ESP)的壓差的方法，包括將電潛泵(7)連接于生產(chǎn)油管(6)上；為生產(chǎn)油管(6)設(shè)置包括開口(13)的側(cè)室(9)；將壓力監(jiān)測組件(10)插入到側(cè)室(9)中，從而所述開口(13)位于一對環(huán)形密封件(14，15)之間；通過使壓力監(jiān)測組件傳測量與生產(chǎn)油管的內(nèi)部連通的側(cè)室上部和位于所述環(huán)形密封(14，15)之間的側(cè)室內(nèi)部的中間部分(16)之間的壓差來監(jiān)測穿過ESP(7)的壓差。
文檔編號E21B47/06GK1981110SQ200580022640
公開日2007年6月13日 申請日期2005年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月5日
發(fā)明者N·格麗菲斯, J·W·霍爾 申請人:國際殼牌研究有限公司