具有位置檢測(cè)裝置的完井組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種完井組件、井下系統(tǒng)以及用于確定完井組件的可移動(dòng)部件的位置 的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在井中或完井井下內(nèi)的許多完井組件包含可移動(dòng)部件，這就是為何確定這些可移 動(dòng)部件的位置至關(guān)重要的原因。該完井組件可例如為入流控制裝置，其可被打開和關(guān)閉以 使流體流入井中。因此，可能期望確定某一特定入流控制裝置是否是打開的或關(guān)閉的并證 實(shí)這一點(diǎn)。
[0003] 用于執(zhí)行井下組件識(shí)別的設(shè)備是已知的，并且例如可以是被布置成與所述組件接 觸以識(shí)別該組件的可移動(dòng)部件位置的工具。但在這種操作中存在這樣的風(fēng)險(xiǎn)，即與預(yù)期的 相反，該工具可能會(huì)意外地移動(dòng)該可移動(dòng)部件并因此打開或關(guān)閉該組件。此外，當(dāng)該工具與 該組件和周圍區(qū)域相接觸時(shí)，存在磨損所述組件和損壞它們的風(fēng)險(xiǎn)。
[0004] 在其它已知的工具中，可通過(guò)記錄或掃描工具來(lái)執(zhí)行該識(shí)別。但這些工具往往會(huì) 提供不準(zhǔn)確的測(cè)定，這就意味著該井的操作者將不會(huì)確定地知道可移動(dòng)部件的位置。
[0005] 從US2008/0236819中得知一種解決方案，在其中，一磁鐵布置在滑動(dòng)套筒的固定 部件上且另一磁鐵布置在滑動(dòng)套筒的滑動(dòng)部件上。之后，該滑動(dòng)部件的位置通過(guò)使一套管 接箍定位器（CCL)移動(dòng)經(jīng)過(guò)該固定磁鐵并通過(guò)使該CCL進(jìn)一步移動(dòng)經(jīng)過(guò)該滑動(dòng)磁鐵的方式 測(cè)得。通過(guò)估算該CCL的速度，則可計(jì)算出則該滑動(dòng)磁鐵相對(duì)于該固定磁鐵的位置。這種 解決方案取決于精確的速度測(cè)定，而精確的速度測(cè)定是不可能獲得的，并且這因此導(dǎo)致在 該滑動(dòng)套筒的位置確定方面的相應(yīng)不確定性。此外，該滑動(dòng)套筒的位置確定取決于永磁體， 而在該永磁體井下作業(yè)期間暴露于井下高溫以及栗時(shí)，隨著時(shí)間的推移該永磁體已經(jīng)顯示 出強(qiáng)度的減弱。因此，如果不是不可能的，這樣的解決方案在井的整個(gè)使用周期過(guò)程中是不 適當(dāng)?shù)模以谕瑫r(shí)考慮速度依賴性時(shí)，位置測(cè)定的精度將會(huì)太不可靠。
[0006] 因此，需要一種用于確定井下完井組件的可移動(dòng)部件的位置的更可靠的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的一個(gè)目的是完全或部分地克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺點(diǎn)和不足。更特別 地，一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的完井組件，其中，同樣在具有已在井中存在超過(guò)20年的滑 動(dòng)套筒的高溫井中，可移動(dòng)部件的位置可容易被確定。
[0008] 此外，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種具有檢測(cè)工具的井下系統(tǒng)，其中，完井組件的 可移動(dòng)部件的位置測(cè)定獨(dú)立于檢測(cè)工具的速度實(shí)現(xiàn)，且同時(shí)該測(cè)定具有高度的可靠性。
[0009] 從下面的描述中將變得顯而易見(jiàn)的上述目的以及眾多的其它目的、優(yōu)點(diǎn)和特征由 根據(jù)本發(fā)明的方案來(lái)實(shí)現(xiàn)，即通過(guò)具有適于插入井管結(jié)構(gòu)中的圓周/周長(zhǎng)的完井組件來(lái)實(shí) 現(xiàn)，該完井組件包括：
[0010] -具有軸向延伸尺寸（extension)和厚度并適于作為該井管結(jié)構(gòu)的一部分安裝的 管狀基礎(chǔ)部件；以及
[0011] -具有厚度并且能相對(duì)于該管狀基礎(chǔ)部件從第一位置移動(dòng)至第二位置的可移動(dòng)部 件，其中
[0012] 該管狀基礎(chǔ)部件包括多個(gè)第一標(biāo)記，且該可移動(dòng)部件包括用于確定該可移動(dòng)部件 相對(duì)于該管狀基礎(chǔ)部件的位置的第二標(biāo)記，所述第一標(biāo)記和所述第二標(biāo)記被布置成具有標(biāo) 記距離，其中所述多個(gè)第一標(biāo)記的幾何尺寸或材料不同或者布置成具有不同的間距。
[0013] 所述第一標(biāo)記可以是無(wú)源非感應(yīng)標(biāo)記。
[0014] 通過(guò)提供無(wú)源非感應(yīng)標(biāo)記，檢測(cè)所述標(biāo)記距離的工具便不依賴于感應(yīng)裝置如磁 體，所述感應(yīng)裝置會(huì)由于產(chǎn)生的與套管的碰撞或由于井下高溫而隨時(shí)間推移損失掉其磁 力。
[0015] 在一個(gè)實(shí)施例中，該可移動(dòng)部件可沿軸向相對(duì)于該管狀基礎(chǔ)部件移動(dòng)。
[0016] 進(jìn)一步地，該可移動(dòng)部件可通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)相對(duì)于該管狀基礎(chǔ)部件移動(dòng)。
[0017] 在一個(gè)實(shí)施例中，該可移動(dòng)部件可布置在管狀基礎(chǔ)部件內(nèi)。
[0018] 在另一實(shí)施例中，該可移動(dòng)部件可布置在該管狀基礎(chǔ)部件外側(cè)。
[0019] 另外，該可移動(dòng)部件也可布置在該管狀基礎(chǔ)部件的凹槽內(nèi)。
[0020] 此外，所述標(biāo)記距離可以大于零，從而所述第一標(biāo)記和第二標(biāo)記在軸向延伸尺寸/ 方向上不重疊。
[0021] 此外，所述多個(gè)第一標(biāo)記可以是在該管狀部件上的多個(gè)凹槽。
[0022] 所述多個(gè)凹槽可以具有不同的深度和/或在所述軸向延伸尺寸上的不同的延伸 長(zhǎng)度。
[0023] 以這種方式，所述第一標(biāo)記起到了用于識(shí)別井下的特定完井組件的條形碼的作 用。在制造完井組件時(shí)，這樣的條形碼便可被施加，并且在制造完成后，與組件類型和制造 數(shù)據(jù)有關(guān)的信息可通過(guò)檢測(cè)形成為"條形碼"的多個(gè)第一標(biāo)記的圖案來(lái)獲得。
[0024] 此外，所述標(biāo)記可以是射頻識(shí)別（RFID)標(biāo)簽。
[0025] 此外，所述標(biāo)記可以是分別通過(guò)改變所述管狀基礎(chǔ)部件和所述可移動(dòng)部件的厚度 提供的幾何圖案。
[0026] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述標(biāo)記可以是環(huán)形的。
[0027] 以這種方式，所述工具能夠在不依賴于其定向的情況下檢測(cè)出這些標(biāo)記。
[0028] 并且，所述可移動(dòng)部件可以由鐵磁的、非磁性材料制成。
[0029] 此外，所述標(biāo)記可由鐵磁的、非磁性材料制成。
[0030] 進(jìn)一步地，所述標(biāo)記可由與所述可移動(dòng)部件不同的材料制成。
[0031] 另外，一個(gè)第一標(biāo)記可由與另一個(gè)第一標(biāo)記不同的鐵磁的非磁性材料制成。
[0032] 并且，所述第一標(biāo)記可布置在完井組件的周向上的第一位置，且所述第二標(biāo)記可 布置在周向上與所述第一標(biāo)記成角度（α)的位置。
[0033] 所述角度可以是至少45°。
[0034] 替代地，所述角度可以是90°，優(yōu)選是180°。
[0035] 此外，所述第一標(biāo)記可以與所述第二標(biāo)記不同。
[0036] 如上所述的所述完井組件可包括凸出元件，所述凸出元件與所述管狀基礎(chǔ)部件或 所述可移動(dòng)部件連接并可適于與在另一部件上的凹槽接合。
[0037] 通過(guò)提供與凹槽接合的凸出元件，在該可移動(dòng)部件發(fā)生軸向滑動(dòng)時(shí)，能防止該可 移動(dòng)部件回到其初始位置。并因此得知所述可移動(dòng)部件的位置且該位置不會(huì)意外改變。
[0038] 此外，所述凸出元件可以借助于彈性裝置來(lái)連接。
[0039] 并且，所述完井組件可包括在周向上間隔開的多個(gè)第一標(biāo)記和第二標(biāo)記。
[0040] 據(jù)此可實(shí)現(xiàn)這樣的結(jié)果，即在不依賴于該完井組件相對(duì)于該檢測(cè)工具的取向的情 況下可確定出某一特定標(biāo)記的位置。
[0041] 此外，發(fā)射器可以是伽馬（γ)射線源或X-射線源。
[0042] 此外，所述標(biāo)記可以是細(xì)長(zhǎng)的并且沿所述軸向延伸尺寸延伸。
[0043] 在可移動(dòng)部件相對(duì)于管狀部件轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下細(xì)長(zhǎng)的標(biāo)記是尤其有利的。
[0044] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述可移動(dòng)部件在位于該第一位置和第二位置之間的多個(gè)中間 位置上是可移動(dòng)的。
[0045] 另外，所述管狀基礎(chǔ)部件可具有第一開口且所述可移動(dòng)部件可具有第二開口，在 所述可移動(dòng)部件的第一位置處，所述第一開口和第二開口未重疊，且在所述可移動(dòng)部件的 第二位置處，所述第一開口和第二開口重疊。
[0046] 所述第一開口和第二開口可具有大致相同的尺寸。
[0047] 并且，在所述可移動(dòng)部件的多個(gè)中間位置處，所述第一開口和第二開口是部分重 置的。
[0048] 據(jù)此，能夠通過(guò)相對(duì)于所述管狀基礎(chǔ)部件上的第一開口移動(dòng)該可移動(dòng)部件上的第 二開口來(lái)控制經(jīng)過(guò)完井組件的流體流速，且本發(fā)明通過(guò)確定兩標(biāo)記之間的標(biāo)記距離來(lái)幫助 確定和評(píng)價(jià)流速是多高。
[0049] 此外，所述管狀基礎(chǔ)部件可具有與可移動(dòng)部件上的螺紋嚙合的螺紋。
[0050] 此外，所述完井組件可包括布置在所述開口外側(cè)的篩網(wǎng)。
[0051] 進(jìn)一步地，所述完井組件可以是具有可移動(dòng)部件和為管狀基礎(chǔ)部件的靜止部件的 任何類型的完井組件。所述可移動(dòng)部件例如為套筒、滑動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)套筒、環(huán)狀屏障、入流控制 裝置、閥門或封隔器。
[0052] 本發(fā)明還涉及一種井下系統(tǒng)，其包括：
[0053] -井管結(jié)構(gòu)；
[0054] -具有適于插入井管結(jié)構(gòu)中的圓周的完井組件，該完井組件包括：
[0055] -具有軸向延伸尺寸和厚度并適于作為該井管結(jié)