用于井下線纜工具串的電力分配方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于在執(zhí)行至少一個(gè)操作的井下線纜工具串的兩個(gè)或多個(gè)操作單元之間分配電力的電力分配方法。該電力分配方法包括以下步驟：使用工具串中包括的一個(gè)或多個(gè)傳感器記錄表示至少一個(gè)操作條件(15)的信息的步驟(10)，將記錄的信息與至少一個(gè)操作條件(15)的一組預(yù)定義區(qū)間(25)進(jìn)行比較的步驟(20)，基于記錄的信息和至少一個(gè)操作條件的預(yù)定義區(qū)間(25)的比較(20)，定義兩個(gè)或多個(gè)操作單元之間的電力分配的步驟(30)，將一組預(yù)定義區(qū)間分類以便確保安全操作的步驟(27)，例如將不同的操作單元分類為無危險(xiǎn)、中等危險(xiǎn)、或高危險(xiǎn)，以及基于電力分配的定義和一組預(yù)定義區(qū)間的分類，控制操作單元的電力分配的步驟(40)。此外，本發(fā)明涉及一種用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的線纜系統(tǒng)。
【專利說明】用于井下線纜工具串的電力分配方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及執(zhí)行至少一個(gè)操作的井下線纜工具串的兩個(gè)或多個(gè)操作單元之間的電力分配方法。此外，本發(fā)明涉及用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的線纜系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]井下線纜工具串正變得日益復(fù)雜，因?yàn)樗鼈兺ǔＳ扇舾蓪Ｓ貌僮鞴ぞ呓M成以執(zhí)行更復(fù)雜的井下操作，例如涉及不同類型操作(諸如鉆孔，關(guān)閉閥，設(shè)置修補(bǔ)，或者記錄地層或套管特性等等)的操作。
[0003]隨著復(fù)雜性和工具數(shù)量的增加，線纜工具串中需要的電力量也增大。為了提供相當(dāng)大的井下電力，通常應(yīng)用到線纜的電壓被增大以克服線纜的較長(zhǎng)長(zhǎng)度上的巨大電壓降。然而，增大電壓可能會(huì)導(dǎo)致危險(xiǎn)的狀況，諸如電崩潰、放電，并且因此是受限的。此外，通過線纜傳送的可能的電力由于較長(zhǎng)的電線中的普通熱消散而受限。因此，通過線纜傳送以向井下操作工具提供電力的電力固有地受限。
[0004]容納對(duì)電力的增大需求的一種當(dāng)前使用的方式是增大線纜中的傳導(dǎo)電線的數(shù)量并因此增大輸送電力的線纜的傳導(dǎo)部分的總厚度。此外，許多嘗試已經(jīng)作出以使工具使用更少的電力，同時(shí)維持執(zhí)行相同任務(wù)的能力。
[0005]使用更厚的線纜或包含更多導(dǎo)體的線纜會(huì)增大線纜的重量和成本。此外，這會(huì)增大在井的水平部分中輸送線纜(例如通過使用牽引器)所需的電力。這再次增大為工具串所需的電力，從而使用由更厚的線纜促成的附加電力的一些或更多。使井下電氣部件的能量消耗最小化會(huì)是長(zhǎng)期和昂貴的過程，因?yàn)榫率褂玫牟考捎谟糜诰码妱?dòng)工具和部件的電力的固有欠缺而已經(jīng)代表最小化電力消耗方面的目前發(fā)展水平。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是全部地或部分地克服現(xiàn)有技術(shù)的以上缺點(diǎn)和缺陷。更具體地，一個(gè)目的是提供能夠通過普通電纜執(zhí)行若干井下操作的改進(jìn)系統(tǒng)和用于控制井下系統(tǒng)的改進(jìn)方法。
[0007]以上目的以及許多其他目的、優(yōu)點(diǎn)和特征根據(jù)以下描述將變得明顯，通過根據(jù)本發(fā)明的解決方案，通過用于在執(zhí)行至少一個(gè)操作的井下線纜工具串的兩個(gè)或多個(gè)操作單元之間分配電力的電力分配方法實(shí)現(xiàn)，該方法包括以下步驟:
[0008]-使用工具串中包括的一個(gè)或多個(gè)傳感器記錄表示至少一個(gè)操作條件的信息，
[0009]-把記錄的信息與至少一個(gè)操作條件的一組預(yù)定義的區(qū)間進(jìn)行比較，
[0010]-基于記錄的信息和至少一個(gè)操作條件的預(yù)定義的區(qū)間的比較，限定兩個(gè)或多個(gè)操作單元之間的電力分配，
[0011]-控制操作單元的電力分配。
[0012]通過具有基于操作在線纜工具中的兩個(gè)或多個(gè)操作單元之間分配電力的方法，可以利用去往線纜工具串和線纜工具串中的受限的可用電力。通過把操作條件與預(yù)定義的區(qū)間進(jìn)行比較，可以檢測(cè)記錄的操作條件以確定操作條件是否處于對(duì)于操作單元而言的危險(xiǎn)區(qū)間、并且因此影響去往操作單元的電力。
[0013]上面描述的電力分配方法還可以包括將一組預(yù)定義的區(qū)間分類的步驟。
[0014]通過根據(jù)獨(dú)立于預(yù)定義區(qū)間的具有相同重要級(jí)別的分類參數(shù)對(duì)至少一個(gè)操作條件的預(yù)定義區(qū)間進(jìn)行分類，分類參數(shù)可以鏈接到操作條件，并且根據(jù)操作條件的最重要的分類參數(shù)對(duì)電力進(jìn)行的分配因此以比僅僅把操作條件與單個(gè)區(qū)間進(jìn)行比較的方法更智能的方式得到分配。
[0015]此外，比較記錄的信息的步驟可以包括把記錄的信息與至少一個(gè)附加的預(yù)定義區(qū)間進(jìn)行比較。
[0016]此外，如上所述的電力分配方法還可以包括以下步驟:對(duì)兩個(gè)或多個(gè)操作單元的操作條件區(qū)分優(yōu)先次序，以及把定義適當(dāng)?shù)碾娏Ψ峙涞牟襟E基于操作條件的優(yōu)先次序。
[0017]此外，通過比較分類參數(shù)，關(guān)于要考慮什么樣的操作條件和如何向包括操作條件的操作單元分配電力，可以作出更好的決定。
[0018]通過使用關(guān)于哪個(gè)操作單元正在執(zhí)行操作的信息，如果來自兩個(gè)或多個(gè)操作單元的兩個(gè)或多個(gè)分類參數(shù)相等，則信息可以在決定如何分配電力中很有用。
[0019]附加地，操作單元可以包括多個(gè)操作條件。
[0020]此外，如果兩個(gè)或多個(gè)分類參數(shù)相等并且兩個(gè)或多個(gè)操作單元正在執(zhí)行操作的話，使用系統(tǒng)中的操作單元的預(yù)定義次序的信息可以在如何分配電力方面很有用。
[0021]此外，當(dāng)使用多個(gè)操作單元并且操作單元中包括多個(gè)操作條件時(shí)，如果兩個(gè)或多個(gè)分類參數(shù)相等并且兩個(gè)或多個(gè)操作單元正在執(zhí)行操作，則使用系統(tǒng)中的操作單元的等級(jí)的預(yù)定義次序的信息并且使操作單元中的操作條件根據(jù)預(yù)定義的等級(jí)也被排序，可以在如何分配電力方面很有用。
[0022]通過具有包括至少一個(gè)操作條件的操作單元并且通過根據(jù)本方法記錄、評(píng)價(jià)、決定和控制，兩個(gè)或多個(gè)操作之間的主從關(guān)系可以被配置。
[0023]比較記錄的信息、定義適當(dāng)?shù)碾娏Ψ峙浜涂刂凭€纜工具串的電力分配的步驟可以在井上在地面執(zhí)行。
[0024]評(píng)價(jià)、決定和控制可以在地面由計(jì)算機(jī)或通過人類交互來執(zhí)行。
[0025]此外，比較記錄的信息、定義適當(dāng)?shù)碾娏Ψ峙洹⒖刂齐娏Ψ峙?、評(píng)價(jià)、決定和/或控制線纜工具串的步驟可以在井下在線纜工具串中執(zhí)行。
[0026]評(píng)價(jià)、決定和控制可以在井下通過計(jì)算機(jī)或邏輯執(zhí)行。
[0027]在上面描述的電力分配方法中，操作條件可以是溫度、壓力、功率、振動(dòng)、聲音、電壓、電流、光、角度、速率或頻率或井下操作期間的另一操作條件。
[0028]此外，傳感器可以是溫度傳感器、壓力傳感器、功率表、加速計(jì)、麥克風(fēng)、伏特計(jì)、安培計(jì)、光傳感器、角度測(cè)量工具、換能器、激光器或用于測(cè)量井下操作條件的其他傳感器。
[0029]此外，操作單元可以是井下牽引器、磨銑工具、清潔工具、沖擊工具、鑰匙工具(keytool)、電容工具、激光工具、激光器、計(jì)算機(jī)、傳感器、處理單元、電路或用于井下使用的其他操作單元。
[0030]本發(fā)明也涉及用于執(zhí)行如上所述的方法的線纜系統(tǒng)，其中線纜系統(tǒng)包括電力分配單元、兩個(gè)或多個(gè)操作工具、以及兩個(gè)或多個(gè)用于測(cè)量操作條件的傳感器?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0031]本發(fā)明及其許多優(yōu)點(diǎn)將在下面參考示意性附圖更詳細(xì)地描述，所述示意性附圖出于舉例說明的目的示出一些非限制性的實(shí)施例并且在附圖中:
[0032]圖1示出用于在線纜工具中分配電力的方法的示意圖，
[0033]圖2示出用于在線纜工具串中分配電力的另一方法的示意圖，
[0034]圖3示出劃分成預(yù)定義的區(qū)間的溫度范圍的實(shí)例，
[0035]圖4示出用于在線纜工具串中分配電力的又一方法的示意圖，
[0036]圖5示出用于在線纜工具中分配電力的另一方法的示意圖，并且
[0037]圖6示出包括線纜工具串的井的截面視圖。
[0038]所有附圖是高度示意性的并且不一定依比例，并且它們僅僅示出為了闡明本發(fā)明所必要的那些部分，其他部分被省略或僅僅暗示。
【具體實(shí)施方式】
[0039]圖1示出用于在執(zhí)行至少一個(gè)井下操作的線纜工具串的兩個(gè)或多個(gè)操作單元之間分配電力的電力分配方法的示意性圖。操作單元可以用于執(zhí)行操作，諸如磨銑、清潔、測(cè)量、沖擊、等等。由于當(dāng)線纜工具串在井下幾千米處操作時(shí)長(zhǎng)線纜中的電力損失，電力在井下是高度受限的，并且電力分配方法智能地分配可用的電力以確保需要大量電力的操作可以得到執(zhí)行。通過把操作單元之間的電力分配基于通過各種傳感器輸入記錄的信息，可用于給定的井下工具串的電力可以因此總是被最優(yōu)地分配。此外，取決于操作的類型，不同的分配方案可以通過本方法設(shè)置。
[0040]本方法的第一步驟10涉及記錄至少一個(gè)操作單元的至少一個(gè)操作條件15的信息。操作條件15通過使用線纜工具串中包括的一個(gè)或多個(gè)傳感器來記錄以便控制電力分配。操作條件15可以是例如鉆孔中的溫度、鉆孔中的壓力、電動(dòng)機(jī)的電力使用、鉆孔期間的振動(dòng)、鉆孔期間的聲音、供應(yīng)電壓的幅值、電流、光、角度、頻率或速率。傳感器可以是例如溫度傳感器、壓力傳感器、功率表、加速計(jì)、麥克風(fēng)、陀螺儀、伏特計(jì)、安培計(jì)、光傳感器、角度測(cè)量工具、換能器、激光器或另一適當(dāng)?shù)膫鞲衅?。操作單元可以是諸如井下牽引器的驅(qū)動(dòng)單元、磨銑工具、鉆孔工具、清潔工具、沖擊工具、鑰匙工具、電容工具、激光工具、激光器、計(jì)算機(jī)、傳感器、處理單元、電路或用于井下使用的另一操作工具。因此，記錄信息的步驟可以測(cè)量磨銑工具中的溫度。記錄操作條件15的信息的步驟10可以由傳感器自身或者通過把信息發(fā)送給計(jì)算單元來執(zhí)行。通過把傳感器和計(jì)算單元分離，可以例如使得傳感器比包括用于記錄信息的部件的傳感器更抗振。
[0041]如圖1所示，本方法的第二步驟20涉及把記錄的信息與一組預(yù)定義的區(qū)間25進(jìn)行比較，例如把操作條件15期間的磨銑工具的溫度與用于最佳操作溫度的預(yù)定義溫度區(qū)間25進(jìn)行比較。
[0042]當(dāng)在步驟20已經(jīng)把記錄的信息與一組預(yù)定義區(qū)間25進(jìn)行比較時(shí)，下一步驟30是定義兩個(gè)或多個(gè)操作單元之間的適當(dāng)?shù)碾娏Ψ峙?。把記錄的信息和預(yù)定義區(qū)間25進(jìn)行比較的比較步驟20被用作步驟30中用于決定操作工具之間的適當(dāng)?shù)碾娏Ψ峙涞幕A(chǔ)。例如，如果記錄了表示鉆頭中的溫度的信息，并且如果記錄的信息被發(fā)現(xiàn)處于預(yù)定義區(qū)間25內(nèi)(例如，這被認(rèn)為對(duì)于鉆孔操作是危險(xiǎn)的)，則電力分配可以通過改變鉆頭和冷卻單元之間的電力分配(即通過減小用于鉆頭的電力量并增大用于冷卻單元的電力量以便增強(qiáng)鉆頭的冷卻)而被重新分配。由于受限的可用電力，冷卻單元可以僅在必要時(shí)使用，因?yàn)殂@孔操作的主要目的是鉆孔而不是冷卻鉆頭(如果不需要的話)。
[0043]圖1中示出的方法的最后步驟40是基于定義適當(dāng)?shù)碾娏Ψ峙涞牟襟E30來控制兩個(gè)或多個(gè)操作單元之間的電力分配的步驟40，諸如減小對(duì)鉆頭供應(yīng)的電力量并增大對(duì)冷卻單元供應(yīng)的電力量?？刂撇襟E40可以通過使用能夠基于定義適當(dāng)?shù)碾娏Ψ峙涞牟襟E30把電力量分配到兩個(gè)或多個(gè)操作單元的計(jì)算機(jī)、電路或其他電子裝置來執(zhí)行?？刂齐娏Ψ峙涞牟襟E40在其最簡(jiǎn)單的形式中可以是控制兩個(gè)操作單元，例如兩個(gè)操作單元中的一個(gè)獲得更多電力并且另一個(gè)因此獲得更少電力的情況，目的是確保井下的所有可用電力被用于執(zhí)行操作。在控制電力分配的步驟40的更高級(jí)形式中，可以通過對(duì)一個(gè)或多個(gè)操作單元斷電并把剩余可用電力分配到一個(gè)操作單元、或者對(duì)一個(gè)操作單元斷電并把剩余可用電力分配到一個(gè)或多個(gè)操作單元來分配電力，而控制多個(gè)操作單元。
[0044]套管78中的線纜工具串80的實(shí)例在圖6中示出，其中工具串包括具有電子部72的井下牽引器66，包括溫度傳感器62的鉆頭60，和冷卻單元63。線纜工具串80可以已經(jīng)被編程為通過用鉆頭60在未能開啟的隔離閥中鉆孔來建立穿過套管中隔離閥的流路徑。溫度傳感器62在操作期間記錄鉆頭60中的溫度的信息并把記錄的信息發(fā)送到電子部用于與預(yù)定義區(qū)間進(jìn)行比較。
[0045]預(yù)定義區(qū)間可以表示溫度區(qū)間，例如T>150°C。當(dāng)磨銑工具在閥中鉆孔時(shí)，井下牽引器66提供力，通過該力，鉆頭60施壓于閥以便鉆孔并穿過閥。如果由于當(dāng)鉆頭60施壓于閥時(shí)由井下牽引器66產(chǎn)生的壓力過高，鉆頭60中的溫度在操作期間達(dá)到160°C，則在比較記錄的信息的步驟中發(fā)現(xiàn)信息處于T>150°C的預(yù)定義區(qū)間內(nèi)。包括處理部件的電子部72基于比較和編程的知識(shí)(例如被認(rèn)為對(duì)于鉆頭60危險(xiǎn)的預(yù)定義區(qū)間T>150°C)定義如何適當(dāng)?shù)胤峙潆娏?，例如通過降低對(duì)井下牽引器66供應(yīng)的電力，因此減小使鉆頭60施壓于閥的力。適當(dāng)?shù)碾娏Ψ峙涞亩x也可以基于另一適當(dāng)?shù)碾娏Ψ峙湟员苊膺^熱(例如增大對(duì)冷卻單元供應(yīng)的電力)，從而允許冷卻單元增大對(duì)鉆孔的冷卻效果。最終，計(jì)算部件通過對(duì)井下牽引器66分配更少的電力并因此對(duì)冷卻單元63分配更多的電力，來控制操作單元(諸如井下牽引器66和冷卻單元63)之間的電力分配，并且利用新的可用電力量來執(zhí)行操作。
[0046]通過使用包括上面描述的步驟的用于在執(zhí)行至少一個(gè)操作的線纜工具串80中的兩個(gè)或多個(gè)操作單元之間分配電力的方法，可以對(duì)于兩個(gè)或多個(gè)操作單元檢測(cè)一個(gè)或多個(gè)操作是否在不適當(dāng)?shù)幕蛏踔廖ｋU(xiǎn)的操作條件下執(zhí)行，并且因此適當(dāng)?shù)胤峙潆娏σ员苊鈫栴}。比較記錄的信息、定義適當(dāng)?shù)碾娏Ψ峙?、和控制線纜工具串80的電力分配的步驟可以在井上通過計(jì)算機(jī)執(zhí)行，由人類交互輔助執(zhí)行，通過能夠部分地或整體地執(zhí)行上述步驟的電子電路或類似電氣裝置執(zhí)行。然而，為了最小化線纜上的數(shù)據(jù)傳送，步驟可以優(yōu)選地在井下在線纜工具串80中通過包括能夠執(zhí)行所述步驟的計(jì)算部件61的電子部72執(zhí)行。
[0047]如圖2所示，比較步驟20還可以包括具有用操作條件15的一組分類參數(shù)(例如根據(jù)重要級(jí)別，危險(xiǎn)級(jí)別，等等)對(duì)預(yù)定義區(qū)間27分類的步驟的子例程。分類參數(shù)可以是等級(jí)、數(shù)值或操作條件15處于適當(dāng)?shù)倪€是不適當(dāng)?shù)膮^(qū)間內(nèi)、和/或處于哪個(gè)危險(xiǎn)程度的類似指示，諸如其被分類為無危險(xiǎn)、中等危險(xiǎn)、還是高危險(xiǎn)。預(yù)定義區(qū)間27的分類允許不同的操作條件基于其對(duì)操作或工具故障的關(guān)鍵程度而被分類。當(dāng)在步驟30中，在井下工具中的不同操作單元之間定義電力分配時(shí)，確保需要電力的關(guān)鍵處理是非常重要的。一個(gè)實(shí)例可以是利用具有最大臨界溫度的鉆孔工具的鉆孔操作。如果整個(gè)工具可能會(huì)因?yàn)槌^預(yù)定義區(qū)間而出故障，則該溫度可以被分類為高危險(xiǎn)預(yù)定義區(qū)間。鉆孔速度可以是被分類為低危險(xiǎn)預(yù)定義區(qū)間的另一個(gè)操作條件。與例如精確操作或水平巷道開工(co_encement oflaterals)期間相反，速度的預(yù)定義區(qū)間可以在嘗試快速進(jìn)行的鉆孔操作期間被給予最大優(yōu)先級(jí)。然而，甚至當(dāng)基于操作目的而把速度列入優(yōu)先，很重要的是，把速度分類為比例如溫度的關(guān)鍵操作條件的重要性低。預(yù)定義區(qū)間27的分類步驟不與區(qū)分操作條件的優(yōu)先次序的步驟混合，因?yàn)閰?shù)的分類被用于確保井下工具的安全操作，而區(qū)分操作條件的優(yōu)先次序允許用戶設(shè)置操作，在這種情況下對(duì)該特定類型的操作重要的操作條件被列為優(yōu)先于較不重要的操作條件。
[0048]圖3示出三個(gè)預(yù)定義區(qū)間25的實(shí)例；第一 50、第二 51和第三52預(yù)定義區(qū)間25可以通過三個(gè)分類參數(shù)A、B和C來分類。如圖3中示出的預(yù)定義區(qū)間25的實(shí)例中所示，一組預(yù)定義區(qū)間25可以是溫度區(qū)間，其可以進(jìn)一步通過參數(shù)A、B和C來分類，其中A〈150°C，150°C^B^ 175°C且C>175°C，其中分類參數(shù)A可以被定義為無損壞操作單元的危險(xiǎn)，B可以被定義為損壞操作單元的中等危險(xiǎn)，并且C可以被定義為在操作期間損壞操作單元的高危險(xiǎn)。
[0049]通過使用分類參數(shù)A、B、C，與僅僅把操作條件的信息與預(yù)定義區(qū)間25進(jìn)行比較的情況相比，向兩個(gè)或多個(gè)操作單元分配電力的本方法以更智能的方式促進(jìn)電力的分配。 [0050]圖4中的示意圖示出一種方法，其中定義適當(dāng)?shù)碾娏Ψ峙涞牟襟E30還包括:比較至少兩個(gè)不同的操作條件15(例如溫度，旋轉(zhuǎn)速度，電流消耗，等等)的分類參數(shù)的步驟35。作為一個(gè)實(shí)例，根據(jù)所描述的方法，磨銑工具執(zhí)行在井內(nèi)阻擋流路徑的閥中鉆孔的操作。在記錄信息的步驟10期間，溫度傳感器記錄表示磨銑工具中的鉆頭的溫度的操作條件15的信息，并且用于測(cè)量鉆頭的旋轉(zhuǎn)的傳感器記錄表示鉆頭的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(RPM)的操作條件15的信息。把表示鉆頭的溫度和RPM的操作條件15分別與通過一組分類參數(shù)分類的一組預(yù)定義區(qū)間25進(jìn)行比較。預(yù)確定區(qū)間的分類被選擇為例如定義:一個(gè)操作條件15 (例如鉆頭的溫度)總是必須取決于所使用的材料而處于100-150°C的可接受容許區(qū)間內(nèi)，因?yàn)殂@頭會(huì)在過高溫度期間出故障，而第二個(gè)操作條件15 (諸如鉆頭的RPM)由于例如最佳鉆孔性能而具有10000-15000RPM的可接受容許區(qū)間。在兩個(gè)操作條件15之間比較預(yù)定義區(qū)間25的分類參數(shù)因此允許適當(dāng)?shù)碾娏Ψ峙?0被定義，并且從而有可能相應(yīng)地控制操作單元。
[0051]通過具有分別執(zhí)行記錄信息的步驟10、比較記錄的信息的步驟20、和對(duì)于特定操作單元的操作條件15定義適當(dāng)?shù)碾娏Ψ峙涞牟襟E30的若干個(gè)操作單元，兩個(gè)或多個(gè)操作單元之間的主從配置可以被配置成使得主單元包括基于分類參數(shù)的輸入比較分類參數(shù)、以及對(duì)應(yīng)地適當(dāng)分配每個(gè)操作單元的電力，并且此外，主單元控制電力分配。
[0052]把電力分配基于分類參數(shù)的比較在一些情況下可能會(huì)是困難的，如果例如所有操作條件15突然處于高危險(xiǎn)區(qū)間內(nèi)。然而，如圖5中示出，適當(dāng)?shù)碾娏Ψ峙涞亩x30還可以通過對(duì)分類參數(shù)區(qū)分優(yōu)先次序的優(yōu)先次序區(qū)分步驟37，而基于執(zhí)行至少一個(gè)操作的操作單元的分類參數(shù)的偏好。如果在分類參數(shù)的比較35期間，識(shí)別出來自兩個(gè)或多個(gè)操作單元的具有相等值的兩個(gè)或多個(gè)分類參數(shù)，則單元之間的最佳電力分配可以通過對(duì)操作條件區(qū)分優(yōu)先次序37來實(shí)現(xiàn)。此外，特定操作可能需要特定優(yōu)先級(jí)，使得在例如工具串80移動(dòng)期間，優(yōu)先次序與鉆孔期間的優(yōu)先次序不同。關(guān)于以上實(shí)例，比較35比較鉆頭的溫度的分類參數(shù)。比較35可以隨后識(shí)別出分類參數(shù)是相等的，并且可能需要附加信息來作出決定。如果對(duì)操作分類參數(shù)區(qū)分優(yōu)先次序，例如如果把溫度列為優(yōu)先于鉆頭的RPM，則鉆頭可以被給予盡可能多的電力以執(zhí)行鉆孔操作而不會(huì)由于過熱而損害工具，即如果溫度具有更高優(yōu)先級(jí)，則鉆頭可以被給予盡可能多的電力，只要溫度保持在特定的預(yù)定義區(qū)間25以下。另一方面，如果溫度增大到臨界溫度以上，則對(duì)鉆頭供應(yīng)的電力可以不增大，盡管鉆頭可能工作在對(duì)于鉆孔處理不是最佳的RPM下?？商鎿Q地，在溫度升高期間，對(duì)鉆頭供應(yīng)的電力可以保持恒定，并且對(duì)鉆頭冷卻單元供應(yīng)的電力可以增大，等等。通過對(duì)分類參數(shù)區(qū)分優(yōu)先次序，如果兩個(gè)或多個(gè)分類參數(shù)相等，則優(yōu)先次序可以被用于定義適當(dāng)?shù)碾娏Ψ峙洹２僮鲉卧膬?yōu)先次序可以基于例如操作單元的溫度容限、功率容限、壓力容限、振動(dòng)容限、成本/收益、時(shí)間消耗、等等和/或其他參數(shù)來選擇。
[0053]對(duì)多個(gè)操作條件15區(qū)分優(yōu)先次序和/或?qū)Χ鄠€(gè)操作單元區(qū)分優(yōu)先次序允許在涉及許多操作工具和許多操作條件15的復(fù)雜操作期間進(jìn)行適當(dāng)?shù)碾娏Ψ峙洹?br> [0054]圖6示出線纜工具串80，其包括驅(qū)動(dòng)單元，諸如井下牽引器66，液壓部68，電動(dòng)機(jī)70，電力分配單元73和線纜74。
[0055]利用套管意味著關(guān)于石油或天然氣生產(chǎn)在井下使用的任何種類的管、管道、筒(tubular)、尾管(liner)、串(string)等等。
[0056]井下牽引器可以包括具有車輪的可伸臂，其中輪子接觸套管的內(nèi)表面用于在套管中向前推進(jìn)牽引器和工具。井下牽引器是能夠在井下推或拉工具的任何驅(qū)動(dòng)工具，諸如Well Tractor?。
[0057]盡管在上面已經(jīng)結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明，但對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將明顯的是，可以想到若干改型而不脫離所附權(quán)利要求限定的發(fā)明。
【權(quán)利要求】
1.一種用于在執(zhí)行至少一個(gè)操作的井下線纜工具串(80)的兩個(gè)或多個(gè)操作單元之間分配電力的電力分配方法，所述方法包括以下步驟: -使用所述工具串中包括的一個(gè)或多個(gè)傳感器記錄表示至少一個(gè)操作條件(15)的信息的步驟(10)， -將記錄的信息與所述至少一個(gè)操作條件(15)的一組預(yù)定義區(qū)間(25)進(jìn)行比較的步驟(20)， -基于所述記錄的信息和所述至少一個(gè)操作條件(15)的預(yù)定義區(qū)間(25)的比較(20)，定義所述兩個(gè)或多個(gè)操作單元之間的電力分配的步驟(30)， -將所述一組預(yù)定義區(qū)間分類以便確保安全操作的步驟(27)，例如將不同的操作單元分類為無危險(xiǎn)、中等危險(xiǎn)、或高危險(xiǎn)，以及 -基于所述電力分配的定義(30)和所述一組預(yù)定義區(qū)間的分類(27)，控制所述操作單元的電力分配的步驟(40)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電力分配方法，其中比較所述記錄的信息的步驟(20)包括:將所述記錄的信息(10)與至少一個(gè)另外的預(yù)定義區(qū)間(25)進(jìn)行比較。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的電力分配方法，還包括以下步驟: -對(duì)所述兩個(gè)或多個(gè)操作單元的操作條件區(qū)分優(yōu)先次序，以及將定義適當(dāng)?shù)碾娏Ψ峙涞牟襟E(30)基于所述操作條件(15)的優(yōu)先次序。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的電力分配方法，其中比較所述記錄的信息的步驟(20)、定義適當(dāng)?shù)碾娏Ψ峙涞牟襟E(30)、和控制所述線纜工具串的電力分配的步驟在井上在地面執(zhí)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的電力分配方法，其中比較所述記錄的信息的步驟(20)、定義適當(dāng)?shù)碾娏Ψ峙涞牟襟E(30)、和控制電力分配的步驟(40)在井下在所述線纜工具串中執(zhí)行。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的電力分配方法，其中所述操作條件(15)是溫度、壓力、功率、振動(dòng)、聲音、電壓、電流、光、角度、速率、和/或頻率。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的電力分配方法，其中所述傳感器是溫度傳感器、壓力傳感器、功率表、加速計(jì)、麥克風(fēng)、伏特計(jì)、安培計(jì)、光傳感器、角度測(cè)量工具、換能器、激光器、和/或用于測(cè)量井下操作條件(15)的其他傳感器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的電力分配方法，其中所述操作單元是井下牽引器、磨銑工具、清潔工具、沖擊工具、鑰匙工具、電容工具、激光工具、激光器、計(jì)算機(jī)、傳感器、處理單元、電路、和/或用于井下使用的其他操作單元。
9.一種用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的方法的線纜系統(tǒng)，其中所述線纜系統(tǒng)包括電力分配單元(73)、兩個(gè)或多個(gè)操作單元、以及兩個(gè)或多個(gè)用于測(cè)量操作條件(15)的傳感器。
10.根據(jù)權(quán)利要求10所述的線纜系統(tǒng)，其中所述操作單元是井下牽引器、磨銑工具、清潔工具、沖擊工具、鑰匙工具、電容工具、激光工具、激光器、計(jì)算機(jī)、傳感器、處理單元、和/或電路。
11.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的線纜系統(tǒng)，其中所述傳感器是溫度傳感器、壓力傳感器、功率表、加速計(jì)、麥克風(fēng)、伏特計(jì)、安培計(jì)、光傳感器、角度測(cè)量工具、換能器、和/或激光器。
【文檔編號(hào)】E21B41/00GK103987914SQ201280061748
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月29日
【發(fā)明者】J·哈倫德巴克, J·巴弗德 申請(qǐng)人:韋爾泰克有限公司