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CN104169522B - 使用无缆移动设备远程控制井下工具的方法和装置 - Google Patents

使用无缆移动设备远程控制井下工具的方法和装置 Download PDF

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CN104169522B CN201280069644.5A CN201280069644A CN104169522B CN 104169522 B CN104169522 B CN 104169522B CN 201280069644 A CN201280069644 A CN 201280069644A CN 104169522 B CN104169522 B CN 104169522B
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downhole
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M·弗利珀
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Abstract

通过依次将无缆移动设备插入井筒来执行对地下井筒中的井下工具的远程操作。所述移动设备可以包括移动器件、电源、通信和数据存储器件等。在一个实施例中，所述方法包括：将第一移动设备操纵到井下工具的邻近处，所述设备对所述工具提供动力。然后，例如通过向上流动或溶解来移除第一设备。然后，现已被提供动力的工具被用于执行测试或其它操作。将第二移动设备操纵到井下工具的邻近处并且传输数据。对第二设备检索数据，或者使用板上逻辑设备，将“如果‑那么”命令提供给井下工具。可替代地，第三移动设备可用于对工具提供动力和传输命令。所述方法可用于各种任务，例如打开ICD阀门上的旁路端口。

Description

使用无缆移动设备远程控制井下工具的方法和装置
相关申请的交叉引用
无
技术领域
本发明涉及一种通过操纵移动设备来远程操作在井筒中的井下工具的装置和方法。
背景技术
在通过操纵移动设备来远程操作在井筒中的井下工具的技术领域中，有时需要确保两个不同的移动设备在井下按照特定的操作顺序先后与同一井下工具接触进行不同的操作，例如与同一井下工具接触分别进行电信号和数据的传递。
美国专利US6443228B1中公开了在井筒中操纵多个流动设备，这些流动设备是为了防止一些流动设备在操作过程中丢失而作为冗余设备同时执行相同的操作，这些冗余流动设备被同时放置到井下去完成相同的操作，而不是分别与同一井下工具接触进行不同的操作，无法完成例如与同一井下工具接触分别进行电信号和数据的传递。
美国专利US2011056692A1中公开了在井下工具上设置突起以供与移动设备接触，其也没有涉及如何将两个不同的移动设备先后放置到井下与同一井下工具接触进行不同的操作。
发明内容
提供了一种用于远程操作定位在地下井筒中的一个或多个井下工具的方法和装置，所述地下井筒自地表延伸并穿过至少一个含油气地带。在示例性实施例中，所述方法包括：将第一移动设备(或“球”)从地表操纵到定位在井筒中的井下工具的邻近处。在被操纵的第一移动设备和井下工具之间传输电信号。然后，将第一移动设备移除出井下工具的邻近处。然后，从地表将第二移动设备操纵到井下工具的邻近处并且在井下工具和第二移动设备之间传输数据。
所述方法和移动设备有各种替代实施例，包括：其中所述被操纵的球和井下工具进行物理接触，其中所述电信号包含数字数据，其中所述电信号包含动力，其中所述第二移动设备被移除到地表，溶解一个或多个移动设备等。还可以从地表将第三移动设备操纵为与井下工具接触并且在第三移动设备和井下工具之间传输数据。
可以在多次掉落球(或多次插入设备)之间在井筒中进行开采或其它井测试。例如，可以由第一(或后来的)移动设备向井下工具提供动力，然后，所述工具被用于测量或存储测试数据。然后，测量到的数据被传输到后来插入的移动设备。类似地，移动数据设备可以将命令或数据传输到井下工具，例如用于致动工具的致动命令。所述工具可以包括可打开的端口组件、滑动套筒、爆破片等，或者可以被可操作地附接以运行这样的设备。所述方法可用于控制ICD阀控制器，ICD阀控制器进而控制各种ICD阀。
可以在井下工具和/或(多个)移动设备之间传输电力和/或数据。提供动力可以包括传统的经由触点配合感应线圈等的传输电力。可替代地，利用被操纵的第一移动设备向井下工具提供动力的步骤可以包括：利用第一移动设备以改变流经井下工具的流体，其中改变流经井下工具的流体以致动诸如涡轮机等充电器。
附图说明
为了更完整地理解本发明的特征和优点，现在参考本发明的详细描述以及附图，在附图中，对应的附图标记表示对应的部件，并且其中：
图1是根据本发明的实施例的、包括多个自主流体(autonomous fluid)流动控制系统的井系统的示意图；
图2是根据本发明的一个方面的、具有用于操作井下设备的无缆移动设备的井系统的示意图；
图3是根据本发明的实施例的、邻近于井下工具并安放于井下工具上的移动设备的局部剖面图；
图4是根据本发明的实施例的、邻近于井下工具并安放于井下工具上的第二移动设备的局部剖面图；
图5是根据本发明的实施例的、邻近于井下工具并安放于井下工具上的第三移动设备的局部剖面图；
图6是本发明的优选方法的示意图；
图7A是根据本发明的实施例的、邻近于井下工具并安放于井下工具的第一支座上的第一移动设备的侧视图；
图7B是根据本发明的实施例，邻近于井下工具并安放于井下工具的第二支座上的第二移动设备的侧视图；
图7C是与图7A至图7B的井下工具一同使用的第三移动设备的侧视图；
图8是根据本发明的一个方面的、定位为邻近于井下工具的移动设备的局部剖面立视图(elevational view)；
图9是被示出在激活位置中的图8的移动设备和井下工具的局部剖面立视图；
图10A至图10B是从图10A中的初始位和从图10B中的激活位置观察的、邻近于井下工具的根据本发明的实施例的移动设备的侧面示意图。
本领域技术人员应理解，诸如上方、下方、上部、下部、向上、向下之类方向性术语的使用是相对于所示的实施例、按其在附图中所描绘的情形所使用的，向上的方向是朝向对应附图的顶部，而向下的方向是朝向对应附图的底部。如果情况并非如此，并且术语被用来指示所需取向，则说明书将说明或解释清楚。“井上”、“井下”被用于指示相对于地表的位置或方向，其中井上指示沿着井筒朝向地表的相对位置或移动，并且井下指示沿着井筒远离地表的相对位置或移动，而无论井筒的取向如何。
具体实施方式
在下面详细讨论本发明各种实施例的制造和使用时，本领域从业者将认识到，本发明提供了可以在多种特定背景下实施的适用性的发明概念。本文所讨论的具体实施例是说明用于制造和使用本发明的具体方法，并不限制本发明的范围。
图1是总体标为10的井系统的示意图，其包括多个沿井筒12被定位在各种井下位置处的井下工具。井筒12贯穿各种地层。井筒12具有大致竖直的井段14，井段14的上部具有安装在其中的套管柱16。井筒12还具有大致偏斜的井段18(被示为水平的)，井段18贯穿含油气的地下地层20。如图所示，井筒12的大致水平的井段18是开放的洞。虽然这里示出为开放的洞、井筒的水平井段，但是本发明可在任何方向上工作以及在开发井或套管井中工作。
管柱22定位在井筒12内并且自地表延伸。管柱22提供用于流体从地层20向上游行进到地表的导管(conduit)。多个流入控制设备(ICD)25和多个开采管段24邻近于地层20并以各种开采间隔定位在管柱22内。封隔器26在每个开采管段24的任一端，封隔器26在管柱22和井筒12的壁之间提供流体密封。每对相邻的封隔器26之间的空间限定开采间隔。
在图示的实施例中，每个开采管段24包括防砂能力(sand control capability)。与开采管段24相关联的防砂筛元件或过滤介质被设计为允许流体从其中流过但阻止足够大的颗粒物质从其中流过。
流入开采管段的流体通常包括一个以上流体成分。典型的成分是天然气、油、水、蒸汽或二氧化碳。蒸汽和二氧化碳通常被用作喷射液体来朝向开采管道驱赶油气，而在地层中天然气、油和水通常为原位形式(in situ)。
所示的管柱22本质上是示例性质的。本文所讨论的本发明可以用于开采、修井、钻井、完井和其它管柱。此外，本文所讨论的本发明可以与任何井下管道(包括套管、管柱、流体流道等)一起使用。
所示的井下工具或可操作工具25是示例性的。虽然本文讨论的许多内容集中于通过安装在开采井中的井下ICD控制器来操作ICD，也就是操作阀来关断、打开或旁路ICD，但是本发明可用于操作许多井下工具。例如，本发明可以用于操作滑动套筒、阀、环形隔离设备、爆破片、砂面监控工具、流体分析设备、致动器、电动马达、充电等。
图2是在贯穿井筒的井下管道中使用移动设备的本发明的实施例的示意图。示例性的管道(诸如所示的开采柱30的一部分)贯穿井筒。多个井下工具(包括井下工具32和井下工具36a-c)被定位在井筒中。为了便于讨论，将参照井下工具32作为ICD控制器和其控制的多个井下工具(即ICD阀36a-c)来说明本实施例。然而应当理解，所讨论的方法可以应用到期望充电、传输数据至和传输数据自、以及以其它方式操作或致动的不同的井下工具。
ICD控制器井下工具32由通信器件34连接以选择性地操作一个或多个可操作工具36(诸如ICD阀36a-c)。通信器件可以是电器件、光纤器件、无线器件或本领域中已知的其它器件。井下工具32具有第一支座38，第一支座38具有诸如周向突起的型面(profile)，其大小允许移动设备40接触支座38但不穿过井下工具32。
用于在井筒内操纵的第一无缆移动设备100(在示例性实施例中示出为“球”)被示为定位于邻近ICD控制器32并且定位在与控制器32相关联的支座38上。在优选的实施例中，这里所指的“球”大致是球形的，如图所示。然而，本文使用的术语“球”并不要求大致球形的结构。本领域技术人员将理解，其它形状和布置(本文将说明其中一些)包括但不限于插塞、刮擦器、镖形物、管状物和标签。第一球100包括用于将电力传输至井下工具的器件102。例如，用于传输电力的器件可以是多个电触点104，如图所示。可以使用用于传输动力的替代器件，诸如电感耦合器、磁耦合器、电磁辐射、压电耦合器、磁致伸缩耦合器，如本领域已知的。例如，一个线圈在移动设备中并且一个线圈在井下工具中的一对对应的线圈，可以用于通过线圈改变磁通量来传输电荷。在优选实施例中，第一球100还包括用于存储动力的器件106，例如电池或者本领域中已知的其它存储设备。
在使用中，第一球100在井筒下操纵，例如穿过开采管柱的内部，并且与井下工具32接触。优选地，球100“向下流动”到井下位置。可选地，可以使用用于使移动设备的移动的器件108(诸如螺旋桨、牵引器、轮子和本领域已知的其它移动器件)将球100操纵到井下。一旦位于邻近ICD控制器32的位置，第一球100即向ICD控制器传输动力，或对ICD控制器“充电”。然后，从与ICD控制器的接触中移除第一球100。例如，可以全部或部分溶解(dissolved)球100或将其操纵到地表上，诸如通过“向上流动”到地表或通过使用内置于球的用于移动的器件。
图3是根据本发明的实施例的、安放在ICD控制器32上的第一球100的详细侧视图。球100具有用于传输动力(通常为电力)的器件102，在这个例子中为多个电触点104。ICD控制器32具有用于接收动力的对应的器件40，在这个例子中为对应的一组电触点42。应指出，用于传输动力的对应的一组器件还可以也被用作用于在第一球和ICD控制器之间传输数据的器件110。用于传输数据的器件还可以是球和井下工具之间的单独的连接、电连接、光纤、无线通信等。球100还包括用于存储动力的器件106，优选为电池。动力从用于存储动力的器件传输到ICD控制器。第一球还可以包括用于存储数据的器件109和用于传输数据的器件110，尽管它们在优选实施例中都不是必要的。在要传输数据时，井下工具具有用于传输数据的对应器件42和用于存储数据的器件44。
在示例性实施例中，在从与支座38的接触中移除第一球100之后，将井投入开采，并且采集PLT数据并将其并存储在ICD控制器(诸如在数字数据存储电子件44)中，其可以具有相关联的CPU等。显而易见地，数据存储和采集可以发生在其它地方，诸如在不同的井下工具处。在这种情况下，本领域技术人员将理解，对本文所描述的方法的修改将是必要的。利用从第一球传输到ICD控制器的动力以采集和存储PLT数据。可以采集并存储其它类型的数据，PLT数据仅仅是一个例子。
图4是根据本发明的实施例的、安放在井下工具32上的第二移动设备200的详细侧视图。第二移动设备200具有用于传输动力(通常为电力)的器件202，在这个例子中为多个电触点204。ICD控制器32具有用于接收动力的对应的器件40，在这个例子中为对应的一组电触点42。球200还包括用于存储动力的器件206，优选为电池。动力从用于存储动力的器件传输到ICD控制器。第二移动设备200还包括用于存储数据的数字器件209(其可以具有相关联的CPU等)和用于将数据传输至工具32和/或从工具32传输数据的器件210。井下工具具有用于传输数据的对应器件42。应指出，用于传输动力的对应的一组器件也可以被用作用于在第二移动设备和ICD控制器之间传输数据的器件。
在使用中，第二移动设备或球200被操纵到井筒下并且与具有所存储的数据的井下工具32(或其它井下工具)接触。第二球200和第一球一样，对ICD控制器提供动力，并且还将所存储的数据从ICD控制器32的数据存储器件44传输到第二球200。然后，第二球200被操纵到(诸如将球向上流动，或使用第二球上用于移动的器件)地表用于检索。
图5是根据本发明的实施例的、安放在井下工具32上的第三移动设备300的详细侧视图。第三移动设备300具有用于输送动力(通常为电力)的器件302，在这个例子中为多个电触点304。ICD控制器32具有用于接收动力的对应的器件40，在这个例子中为对应的一组电触点42。球300还包括用于存储动力的器件306，优选为电池。动力从用于存储动力的器件传输到ICD控制器。第三移动设备300还包括用于存储数据的数字器件309(其可以具有相关联的CPU等)和用于传输数据至井下工具32和/或从井下工具32传输数据的器件310。井下工具具有用于传输数据的对应的器件42。应指出，用于传输动力的对应的器件也可以被用作用于在第三球和ICD控制器之间传输数据的器件。
在使用中，在地表上对第三移动设备或球300编程以数据，然后将第三移动设备或球300操纵到井下并与井下工具32接触。第三球300可用于再次对井下工具32充电。第三球300将数据传输到ICD控制器32，例如指示关闭、打开、旁路、或以其它方式操作哪个ICD阀36a-c。然后，从与井下工具32的接触中移除第三球300。
图6是根据本发明的实施例的优选方法的流程图。在步骤350，将第一无缆移动设备(诸如球100)操纵到井下并与井下工具32(诸如ICD控制器)接触。可以通过将移动设备掉落在井筒中使它们流动到井下或利用附接到移动设备的用于移动的器件来操纵本文所讨论的移动设备。在步骤352，利用第一移动设备对井下工具提供动力或充电。在步骤354，诸如通过溶解或将第一移动设备操纵到井上，从而从与井下工具的接触中移除第一移动设备。在步骤356，例如，在井筒中执行测试或一些其它程序，诸如PLT测试并且在井下(优选为井下工具处)将数据采集数据并将其存储在存储器件中。在步骤358，将第二移动设备操纵到井下并与存储有数据的井下工具接触。在步骤360，利用第二移动设备对井下工具提供动力或充电。在步骤362，在第二移动设备和井下工具之间传输数据。例如，所存储的数据从井下工具被传输到第二移动设备。在步骤364，使第二移动设备与井下工具不接触并将数据传输到地表。例如，将第二移动设备操纵到地表，诸如通过向上流动或利用第二移动设备上用于移动的器件。在步骤366，操纵第三移动设备与井下工具接触。在步骤368，利用第三球对井下工具充电。在步骤370，在第三移动设备与井下工具之间传输数据。例如，指示ICD控制器打开、关闭或以其它方式操作哪个ICD阀以及在什么时间打开、关闭或以其它方式操作的数据可以从第三移动设备上经编程的数据传输到ICD控制器。在步骤372，将第三移动设备移除出与ICD控制器的接触。在步骤374，井下工具执行一个或多个任务。例如，井下ICD控制器操作井下ICD阀。
应指出的是，并非必须进行所有所列出的步骤来实施本发明，本发明仅由所附的权利要求限制。例如，取决于所使用的井下工具的类型，不一定在每次连续落球时对井下工具充电或再充电。此外，对本领域技术人员，显而易见的是，可以组合或跳过一些步骤。例如，可以使用单个移动设备既从井下工具采集数据又将指令性数据传送到井下工具。移动设备可以被编程有“如果-那么”数据，使得一旦从井下工具采集到测试(或其它)数据，即可以与潜在的指令性数据相比较，并且移动设备可以基于测试的结果而响应以提供指令性数据。此外，可以添加额外的步骤而不脱离本发明的精神。例如，在各种步骤之间可以在井筒中执行额外的程序。即，例如在移除球和将下一个球操纵到位之间，例如，可以运行额外的修井(work-over)、测试或插入和移除钻柱等。例如，球可以被安放在不同的位置处，诸如横向或不同的地带处。这些不同的位置中的每一个位置具有唯一的地址。因此，球和井下工具之间的通信可以特定于每个不同的位置。各用到不同的位置或各从不同的位置采集位置编码的数据的不同的指令，可以同时在井中放置多个球。
可以以多种方式实现涉及利用移动设备对井下工具提供动力或充电的步骤。已经讨论了从电池通过电触点传输电力。本领域技术人员将理解本文其它地方所讨论的用于传输动力的另外的方法和器件。
图7A是根据本发明的实施例的井下工具和移动设备的示意图。井下管道400的一部分被示为具有井下工具402。井下工具402包括用于接纳第一移动设备或球406的第一支座404。设置捕集器(trap)408用于限制第一(或其它)移动设备406的移动。捕集器408被示为夹头捕集器，但本领域技术人员应理解，可以采用其它形式的捕集器。
井下工具402具有用于对井下工具提供动力的器件410。用于对井下工具提供动力的器件被示为具有带涡轮机414的井下涡轮机组件412，涡轮机414具有设置有磁极的磁体416和叶片418或其它设备，用于响应于涡轮机流体流过旋转涡轮机。涡轮机414被安装为用于在流道420中旋转，流道420的每端具有爆破片422和424。在优选实施例中，通道420在爆破片爆破之前填充有清洁液426。涡轮机组件412还包括围绕涡轮机414的铜导线线圈428或等同物，用于响应于涡轮机移动而产生电力。动力被存储在用于存储动力的器件430中，线圈可操作地连接到器件430。本领域技术人员应当理解涡轮机的运转，在转子或定子上可以具有磁体，在本文中将不详细说明。
井下工具402还包括用于存储数字数据的器件432，并且可以具有相关联的CPU等，以及用于传输数据的器件434，诸如第一支座404和/或第二支座438处的电触点436。该设备还可以包括用于传输动力的器件。在球使用与井下工具402所预期的不同极性着陆的情况下，可以包括二极管以纠正电触点436的极性。
在图7B至图7C中可见两个附加的移动设备，第二移动设备440和第三移动设备442，两者均被示为掉落球。如上所述，如果需要，移动设备可以具有用于移动的器件，但在优选实施例中为通过重力或在井筒内的流动流体简单地掉落和移动。第二移动设备440具有用于传输数据的器件444，被示为电触点446，对应于井下工具的电触点。第二球440还具有用于存储数据的器件448(诸如CPU等)，第三球442类似地具有用于传输数据的器件450和用于存储数据的器件452。移动设备还可以包括用于传输动力的器件和用于存储动力的器件。
在使用中，操纵第一移动设备或球406与井下工具的第一支座404接触。球406通过夹头捕集器但被夹头捕集器阻止向井上移动。第一球406堵塞井下工具的主通道454。利用第一球对井下工具提供动力。将流体泵送到井下并在第一球两端建立差压直到爆破片422和424爆破。本领域技术人员将理解，可以使用爆破片的等同设备，诸如保持有剪切销、剪切螺钉、剪切环、弹簧之类的滑动套筒或可动阀构件。如本领域已知的，可以使用其它可选择性地打开的阀。
然后，通过流过通道420的流动流体操作涡轮机414。流体可以通过通道在任一方向流动以转动涡轮机。在优选实施例中，井投入开采并且迫使流体通过通道420以为涡轮提供动力。这种情况下，当流体向井上流动时，如当在开采井时，在第一球406向上移动与夹头捕集器的下端接触。在夹头捕集器处或其下部，第一球406堵塞或限制流体通过主通道454。当流体流过通道420并操作涡轮机组件时，通过旋转磁体416在线圈428中产生电力并将电力存储在用于存储动力的器件430中。
在优选实施例中，井下工具402包括用于采集数据(诸如测试过程中的PLT数据)的器件456。可以使用用于产生动力的器件和用于存储动力的器件以对用于采集数据的器件提供动力。用于采集数据的器件456可以包括压力传感器、温度传感器、流体流量传感器和本领域已知的其它传感器。数据被存储在用于存储数据的器件432中。当第一球在主通道中时或者在移除第一球之后，可以运行这样的测试。
然后，从与井下工具的接触中移除第一球406。如上所述，可以使球溶解、使球流出井筒、或者通过附接到球上的用于移动的器件移动球。例如，如本领域已知的，球可以由无水硼制成并被溶解。当使用夹头捕集器或类似物时，使球溶解或必须缩回夹头捕集器。
然后，将第二移动设备440或数据球操纵到井下并与井下工具接触。第二球440具有比优选实施例中的第一球更小的有效直径。第二球440被安放在第二支座438上。第二球上用于传输数据的器件444(诸如电触点)被有效地连接到井下工具的用于传输数据的器件434(诸如对应的电触点436)。数据(包括测试数据)从用于存储数据的器件432传输到第二球中用于存储数据的器件448。如果需要还可以在第二球与井下工具之间传输动力。然后，可以从与井下工具的接触中移除第二移动设备。将第二球操纵到地表，诸如通过向上流动，通过放置在第二球中的用于移动的器件等。然后，从在地表的第二球采集诸如测试数据等数据。第二球的大小为可在任一方向上移动通过夹头捕集器。
然后，操纵第三移动设备或球442与井下工具接触。在一个实施例中，第三球被安放在具有更大有效直径的第一支座404上。第三球上的用于传输数据的器件450(诸如电触点)被有效地连接到井下工具的用于传输数据的器件434(诸如对应的电触点436)。数据(包括指令性数据)从第三球的用于存储数据的器件452传输到井下工具的用于存储数据的器件432。如果需要，还可以在第三球与井下工具之间传输动力。
可替代地，第三球可以具有用于安放在相对更小的支座438上的直径。因为大小不同，所以在第三球上可以使用更小的触点用于安放在更小的支座上。或者第三球可以具有用于穿过夹头捕集器的直径，但仍安放在更大直接的支座404上。
然后，由井下工具利用被传输到井下工具的指令性数据执行一个或多个任务。例如，如上所述，井下工具可以是ICD控制器，并且将控制信号发送到多个ICD阀，打开、关闭或以其它方式操作该阀以控制井筒中的开采。
第三移动设备可以保留在井筒中或从与井下工具的接触中移除，诸如通过移除到地表或通过其它方法，如本文其它地方所述。如果球被留在主通道中，则在开采过程中，球可以向上移动到夹头捕集器。开采液体可以根据需要通过主通道或者涡轮机通道流动。可替代地，可以溶解第三球。
在图7B至图7C中可见，第二球440和第三球442为相同的直径。如上所述，它们可以为不同的直径。此外，如上文参照图3至图5所述，第二球和第三球之一或两者可以具有移动器件、用于存储电荷、再充电、数据传输和存储等的器件。在此不重复说明。
类似地，使用具有不同直径的两个或三个球版本和使用涡轮机(或类似的)的方法如上所述，并且可以被利用为带有如参照图6所述的变化。
图8是根据本发明的实施例的、被示出为定位在井筒管道502中的移动设备500的示意图。移动设备500是无缆的，即不通过钢丝绳、电缆、管柱、通信线等连接到地表或降落入井筒。移动设备独立于任何这样的连接，并在井筒内沿先前定位在井筒中的任何管道(诸如套管、油管、管柱、开采管柱等)自由地移动。
再次转向图1，本实施例的无缆移动设备在地表处被插入并且运行到井下以操作、致动已在井筒中就位于井下的井下工具和/或与井下工具通信。井筒被示为在上部具有套管，在下部无套管(开放孔)。移动设备可以在任何井下管道502(包括套管、开采管柱或工作管柱等)中运行。本文中一般性地将这种移动称为在井筒内，无论移动设备是否或在何种类型的井下管道中移动。通过移动设备可操作的井下工具25可以是限流器，包括但不限于ICD阀、封隔器、滑动套筒、自主ICD等。
移动设备500被示出为邻近于井下工具501的井下管道502中，在这里被示为滑动套筒阀。在优选实施例中，移动设备500包括壳体505，壳体505中放置移动组件504、电源506、锚定组件508、通信组件510、计算机组件512、一个或多个传感器514，致动器516、耦接组件518。
如上所述，井下工具501可以是任何井下工具，并且在这里的示例性实施例中被描述为用于打开和关闭ICD的滑动套筒阀。井下工具501可以包括识别标签503、电源507、通信组件511、计算机组件513、致动器517和耦接组件519。应理解，在单个实施例中使用所有这些组件是不可能的，因为它们可能是移动设备中存在的冗余组件，然而，可将它们示出和讨论为可选的实施例。
在优选实施例中，无缆移动设备501包括移动组件504，移动设备通过移动组件504在井筒内独立移动。移动组件504可以是本领域中已知的任何移动组件。例如，移动组件504可以包括由马达520驱动的轮子或牵引器522，如图8中示意性示出。对于牵引器组件的示例性结构而言，可参见2001年8月14日公布的Gissler等人的美国专利第6273189号，其通过引用并入本文用于所有目的。可替代地，如图8中示意性示出，移动设备可以具有由马达520驱动的推进器524。通常只使用一个移动组件。可以使用本领域已知的其它类型的移动组件，包括马达以从设备泵出流体用于提供推力。例如，参见美国专利第7363967号和第7322416号，它们均通过引用并入本文用于所有目的。优选地，移动设备可以本身向井上和井下移动。
在一个实施例中，使用本领域已知的技术可以使移动设备在井筒内上下“流动”。也就是说，可以在移动设备所在的管道内向上或向下泵送流体，从而移动该设备。例如，流体可以被向下泵送到围绕管道的环形空间，然后再向上通过所述内部空间，从而将该设备向上朝向地表移动。此外，可以使用重力将设备拉到井下来使移动设备移动。
电源506优选为电池、电容器或燃料电池。可替代地，可以使用其它电源，包括化学和机械的存储能量。优选地，电源为诸如锂电池等原电池。可替代地，电源是可充电的，并且可以在井下充电，而无需返回到地表。可以通过在井下位置连接到电源来实现电源的充电或再充电。例如，移动设备可以连接到已经定位在井筒中的电线。可替代地，通过如所示定位在移动设备中的或者在井筒内定位在井下的发电机526可以实现电源506的充电或再充电，并且移动设备可以连接到发电机526用于传输电力。
电源506可以是适合于提供动力给井下工具的任何能量存储设备。能量存储设备的例子包括诸如光伏电池、锂电池、熔盐电池等原(即，非可再充电)电池、诸如内燃机或热储备电池等热机、诸如熔融盐电池、固态电池或锂离子电池等二次(即可再充电)电池、诸如固体氧化物燃料电池、磷酸燃料电池、碱性燃料电池、质子交换膜燃料电池或熔融碳酸盐燃料电池等燃料电池、电容器和它们的组合。上述能量存储设备是本领域已知的。在美国专利第6672382号(描述光伏电池)、第6253847号和第6544691号(描述热电池和熔融盐可充电电池)和可见于网址e-book.lib.sjtu.edu.cn的OTC论文19621(描述熔融盐可充电电池)中公开了适用的电池，上述每个的全文均通过引用并入本文用于所有目的。在美国专利第5202194号和第6575248号以及第7258169号中公开了适用于在井下使用的燃料电池，上述每个的全文均通过引用并入本文。关于在井筒中使用电容器的另外的公开内容可见于美国专利第6098020号和第6426917号，上述每个的全文均通过引用并入本文用于所有目的。关于在井筒中使用内燃机的另外的公开内容可见于美国专利第6705085号，其全文均通过引用并入本文用于所有目的。关于使用机械储能、差压和静压腔的另外的公开内容可见于Fripp的美国专利第7699102号，其全文均通过引用并入本文用于所有目的。
此外，通过使用基于振动的发电机电源可以是可充电的。关于此的公开内容可见于Fripp的美国专利第7199480号，其全文均通过引用并入本文用于所有目的。关于使用基于压电的发电机的另外的公开内容可见于美国专利申请公开号2010/0219646，其全文均通过引用并入本文用于所有目的。关于使用热机械发电的另外的公开内容可见于美国专利第4805407号，其全文均通过引用并入本文用于所有目的。
电源506可以向设备500中的不同的电负载提供动力。例如，不同的电负载可以包括马达520、多个传感器514、锚定组件508、计算机组件512、耦接组件518等。此外，电源可以连接到井下工具并且用于致动工具。
移动设备500可以包括锚定组件508。锚定组件可用于将移动设备锚定在井筒中，诸如锚定在井下管道502的内表面、井下工具501本身上或一对锚固组件可用于将该设备锚定到管道和工具两者。图8示意性示出示例性锚定组件，用虚线表示设定位置或锚定位置，并且用实线表示缩回位置或未设定位置。锚定组件508可以是本领域已知的任何类型，诸如滑条、调整工具、夹头机构、弹簧加载机构、磁性闩锁等。
关于锚定组件及其使用的另外的公开内容可见于Clemens的美国专利申请公开号2011/0073326，其全文均通过引用并入本文用于所有目的。关于锚定组件及其使用的另外的公开内容可见于Streich的美国专利第5207274号，其全文均通过引用并入本文用于所有目的。
锚定组件可以如上所述由电源506提供动力，或者可替代地可以由独立的电源、发电机之类提供动力。锚定组件可以包括用于与沿井筒管道已知的型面协作的型面，使得移动设备保持其相对于该管道的位置。此外，锚定组件可以径向扩展以接合管道内表面，如本领域已知的。
另外，移动组件可以用作锚定组件。例如，可以制动或锁定牵引机或轮子522以提供对于管道内表面的锚定。
通信组件510可以包括本领域已知的发射器和接收器。通信组件的部件可操作地连接到计算机组件，从地表发送出的通信可以被路由到井下的计算机组件，反之亦然。然后，用户可以将无线信号发送到移动单元来执行功能、查询数据、执行操作、改变预编程指令等。计算机组件可以操作发射器以在设定时间、在一个或多个设定条件下、在开始或完成任务或操作时等发送信号。可替代地，移动设备可以具有通信连接组件，用于“插接入”井下位置的硬接线通信端口。例如，已知从地表到井下位置在井筒中放置通信线、电线、光纤等。移动设备可以找到这样的端口，插接入并与地表通信。
计算机组件512可包括(但不以限制的方式)一个或多个处理器(包括但不限于PIC处理器和CPU)、存储器存储设备、电池、发射器、接收器、电连接等。本文在广义上使用术语“计算机组件”，以包括处理器和存储器存储设备的任何组合。计算机组件包括可操作连接以控制移动组件504、锚定组件508、以读取和操作多个传感器514、以操作致动器516、以通过发送器和接收器单元与地表通信等。因为计算机组件在本领域中是已知的，所以本文中将不详细描述计算机组件。
计算机被预先编程以控制井筒中的移动设备。例如，计算机可以被编程为在经过一时间段之后、在一定时间上、或者基于其它参数(例如达到一定深度或井中的位置)、或者当传感器指示预编程设定的条件(诸如温度、压力、流量等)时打开移动组件。计算机组件存储器存储设备优选地具有预加载数据，包括位置或井下工具对应的不同的ID标签等。然后，一旦达到合适的位置，计算机组件就可以根据需要操作锚定组件。计算机组件可以在设定条件(诸如位置、与工具接触、环境参数等)下操作致动器。
此外，计算机组件可以优选被编程为在接收到信号、在时间延迟到期或在从传感器接收到预定的信号时在井下采取一系列所需操作。例如，当多个传感器测量到参数指示开采流体的成分包括所选择数量的水时，移动设备可采取一系列操作。一旦达到预定参数，移动设备则在井筒内移动到第一位置，例如第一ICD 26a，然后移动设备致动或操作ICD阀。然后，移动设备移动到第二井下位置，例如ICD阀26c，并且致动或操作该阀。移动设备可以打开、关闭、旁通等预先选择的井下工具，例如ICD阀。此外，然后，移动设备可以保持在井下直到需要执行进一步的操作。由此，可以在不同的时间、在不同的条件下或选择性地打开、关闭等ICD阀。
移动设备优选地包括一个或多个传感器514，用于检测井下条件、参数、识别标签等，例如，传感器可以包括温度、压力、化学、流体流速和流体成分传感器，例如以确定流体中的油、气和水的量。传感器还可以包括用以确定井筒中移动设备位置的传感器。例如，传感器可以传输和接收坐标信息。传感器还可以包括旋转计数器，例如，以跟踪移动组件、车轮等的位置，以确定所行进的距离。
此外，传感器可以包括识别标签的传感器。例如，识别标签，诸如ID标签503可以被定位在不同的位置，并在各种井下工具上或沿管道。移动设备传感器则读取ID标签，从而确定移动设备在井筒和/或邻近于特定井下工具的位置。ID标签503可以是RFID标签，诸如主动、被动或低频RFID标签、充油标签、pip标签或放射性标签。很明显，ID标签传感器将是读取对应的标签的传感器。
传感器可操作地被连接以提供信息和数据到计算机组件。传感器可用于多种不同的目的。例如，传感器可用于提供信息或涉及移动设备在井筒中的位置的数据。这种传感器可以包括陀螺仪、压力传感器和温度传感器，用于发送和/或接收来自数据库或无线发射系统的位置信息。ID标签传感器还可用于指示已知的ID标签的位置。在最低限度上，这样的ID标签可用于识别邻近于工具具有标签的移动设备。可替代地，传感器可用于识别已知的ID特征(诸如工具型面)以指示位置。传感器及其使用的公开内容可见于美国专利第7363967号和第7322416号，其内容通过引用并入本文用于所有目的。
传感器也可用于测量井下环境参数，诸如温度、压力、流量、井下流体的化学成分、井下流体的物理成分(油、水、气体、所选择的化学组分等)、粘度、密度等。同样，将这些读数发送到计算机组件。所感测的测量值可用于触发移动设备的操作。例如，计算机组件能够控制移动设备以在感测到流量、流体成分和经过的时间的特定的组合时关闭给定的ICD阀。
移动设备优选地包括井下致动器，用于操作所选择的井下工具。致动器516可以是本领域中已知的任何井下致动器。例如，致动器可以包括DPU、液压致动器、压力差致动器、电致动器、化学致动器、机械致动器等。优选地，致动器可以可逆使用和重复使用。可以通过来自计算机组件的控制信号触发致动器。致动器可以由电源506或通过定位在移动设备上的单独的电源(机械、电气、化学等)提供动力。致动器可以是机械的、移动耦接组件、活塞、滑动套筒等，或可以是电的，发送电信号以操作井下工具，例如电激活爆破片。优选的致动器使用来自空气室与井筒中的静压力之间的压力差的能量。这个概念在美国专利申请序列号12/353664和12/768，927中有明确说明。
移动设备还可以具有耦接组件518。耦接组件可用于将移动组件连接到井下工具，从而可以操作该工具。例如，工具501可以具有型面521，型面521对应于移动设备耦接组件上的型面并与之协作。致动器组件在被致动时移动耦接组件518或其一部分，这进而又移动井下工具的对应部分。例如，使致动器可以纵向移动耦接组件518，从而滑动工具上的阀组件的滑动套筒528。
可替代地，移动设备500可以通过该设备本身沿管道的移动来致动井下工具501。也就是说，移动设备501可以接触工具上的部分或型面，然后，移动设备可以利用移动组件在井筒中移动，从而推、拉或以其它方式移动该工具的对应部分。优选地，工具由纵向移动致动，但是可以使用其它移动，诸如径向移动、扭转移动等。
可替代地，耦接组件518和519可以彼此电感耦接、电耦接或磁耦接，如本领域已知的。例如，设备和/或工具可以有协同的一组线圈、磁铁或两者，使得在致动时，所述设备(或其一部分，诸如滑动套筒)的移动产生工具(或其一部分，诸如对应的滑动套筒)的对应移动，或反之亦然。
本领域技术人员将理解，在任务期间执行的一个或多个功能(例如，打开滑动套筒阀)可以通过移动设备上的组件或通过井下工具上的组件来执行。例如，示例性井下工具被示为具有识别标签503、电源507、通信组件511、计算机组件513、致动器517和耦接组件519。
在一个实施例中，致动器517可以执行致动井下工具的步骤。在这种情况下，移动设备有必要还具有致动器。在这种布置中，移动设备仍然可以将动力传输到工具上的电源、与工具通信或触发工具致动器等，但是用于操作工具的致动器位于井下，例如在工具上，而不在移动设备上。类似地，井下工具的通信组件、计算机组件、锚固组件等可用于执行与参照移动设备的组件和元件所描述的类似的功能。
图8和图9示出定位在井筒中并由示例性移动设备500操作的示例性井下工具501(即，滑动套筒阀)的示意图；图8示出处于闭合位置的滑动套筒阀，并且图9示出处于打开位置的滑动套筒阀。滑动套筒阀例如可以是ICD阀的一部分。移动设备500被定位在邻近于井下工具501的井筒管道502中。所述设备和工具被示为通过包括配合型面521的设备耦接组件518和包括协作的工具型面523工具耦接组件519而彼此连接。示意性地示出移动组件504、锚定组件508和致动器516。
如本文所述，在使用中，移动设备500被编程或接收信号以定位和操作井下工具501。移动组件被用于沿井筒管道将移动设备移动到邻近于工具的位置。可替代地，可以使用重力或流体流动来移动所述设备。耦接组件和配合型面接合。致动锚定组件(如果存在)，从而在邻近于工具的所选择的位置锚定移动设备。可替代地，移动设备不需要锚定到管道壁，而是仅将工具接合在耦接组件处，并且通过移动组件保持在管道中的位置处(诸如通过制动或锁定移动设备的轮子)，或者通过移动组件沿管道移动，其中设备的移动作用为致动工具。可替代地，致动器516可以操作工具。例如，致动器516可以是作用为延长耦接组件518的DPU如图10所示，从而使滑动套筒从闭合位置移动到打开位置。
此外，移动设备可以将数据和指令传输到和传输自工具计算机组件。例如，设备可以下载在井下工具上采集和存储的数据，用于发射或传递到地表上的用户处。移动设备还可以将数据和指令传输到工具。例如，移动设备可以发送信号到工具以致动、提供编程数据，使得工具在给定时间或在给定的一组条件下等致动。
动力还可以在移动设备和井下工具之间传输。如本文其它地方所述，移动设备可以对工具上的电源充电或再充电。可替代地，如果，例如，工具设置有到地表的电线或具有板上发电机，并且设备需要在充电以执行额外的功能，则工具可以传输动力到移动设备。
一旦在井下完成任务—数据、信号、致动的传输等，移动设备即从工具脱开。移动设备可以在沿井筒的不同位置从重复使用，例如，以操作一系列ICD阀。
在另一实施例中，移动设备可以由可溶解材料制成。然后，通过简单地在其位置处溶解移动设备，可以将移动设备从井筒移除。下面提供了关于在井下井筒中使用可溶解工具的进一步的公开，并且通过引用并入本文用于所有目的：Starr的美国专利第7168494号和Todd的美国专利申请号2011/0247833。
图10A至图10B是根据本发明的实施例的、具有爆破片并且通过“鱼雷”形移动设备可操作的井下工具的示意图。移动设备530被示为在井筒管道532中邻近于井下工具531移动。井下工具501具有定位在大气室534和相对较高压力流体室535之间的爆破片533。当爆破片爆破或被激活时，如图10B所示，流体536移动以填充大气室534，从而降低流体中的内部压力，并允许偏置活塞537以缩回，从而打开端口538。
在示例性实施例中，爆破片用于选择性地阻断流体流过ICD周围的旁通通道。一旦爆破片爆破，开采流体即流过旁路通道。
一般地，使用被内部移动器件移动的设备，可以使用相对于图1至图9所描述的方法，上文描述了其中若干方法。优选地，这样的单元不需要锚定在井中。图10A至图10B示出这样的设备。移动设备530包括移动力发生器602(诸如螺旋桨604或以如本文其它地方所描述的其它方式)、马达606以及电源608。一旦如图所示在井筒中操纵，设备530即保持在其位置足够长的时间以与井下工具组件531进行交互。在所示的优选实施例中，移动设备530包括与工具上的对应的感应线圈616进行交互的感应线圈614(或类似的)
井下工具(优选具有计算机、数据存储或其它电子组件618)从移动设备接收和读取特定的命令。一旦接收到所述命令，井下工具即激活电子爆破片533或其它设备。电子爆破片533响应于电子信号或脉冲、用于扩充或移动进入空气室534的释放到腔室536中的流体537而爆破。响应于当前作用于其上被降低的压力，活塞537(或类似的)移动(在本实施例中缩回)，以打开端口538。
然后，可以对移动设备提供动力至另一个位置来在井下执行其它任务。移动设备可以包括上文相对于“球”的实施例所述的各个方面，诸如电源、数据存储、通信、逻辑设备(例如，计算机)等。
结合本发明可以使用本领域中已知的任何爆破片，包括机械、电子、化学、液压等爆破的爆破片。移动设备还可以远程爆破或触发爆破片的爆破。关于爆破片、其使用和操作的进一步公开，参见下列参考文献，其通过引用并入本文用于所有目的：Schwendemann的美国专利第6540263号；Streich的美国专利第6397950号；美国专利第5341883号。
有关爆破片和ICD阀的公开，参见下列参考文献，其通过引用并入本文用于所有目的：Richards的美国专利第7857061号；以及Richards的美国专利申请号11/958466。
上述方法只是示例性的，并且本领域技术人员应理解，使用本文描述的装置和方法可以进行变化和补充。所述方法不必包括提到的所有步骤，也不必须按所述的顺序来执行。
虽然已参照说明性实施例本描述了发明，但是此描述不应被解释为具有限制性意义。参考此描述，本发明的说明性实施例以及其它实施例的各种修改和组合对本领域技术人员是显而易见的。因此，意图使所附的权利要求涵盖任何这种修改或实施例。

Claims (18)

1.一种用于对定位在地下井筒中的井下工具的远程操作方法，所述地下井筒自地表延伸并且穿过至少一个含油气地带，所述方法包括以下步骤：
将无缆的第一移动设备从所述地表操纵到定位在所述井筒中的井下工具的邻近处；然后
在被操纵的第一移动设备和所述井下工具之间传输电信号；然后
将所述第一移动设备移除出所述井下工具的邻近处；然后
将无缆的第二移动设备从所述地表操纵到所述井下工具的邻近处；以及然后
在所述井下工具和所述第二移动设备之间传输数据，
其中将无缆的第一移动设备从所述地表操纵到定位在所述井筒中的井下工具的邻近处的步骤还包括：使所述第一移动设备着陆在所述井下工具的第一支座上，并且
将无缆的第二移动设备从所述地表操纵到所述井下工具的邻近处的步骤还包括：使所述第二移动设备着陆在所述井下工具的第二支座上，所述第二支座具有比所述第一支座更小的直径。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：
将被操纵的第一移动设备或第二移动设备放置为与所述井下工具接触。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述电信号包含数字数据或电力中的至少一个。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：
将所述第二移动设备移除到所述地表。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：
将第三移动设备从所述地表操纵到与所述井下工具接触。
6.根据权利要求5所述的方法，还包括以下步骤：
在所述第三移动设备和井下工具之间传输数据。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：
通过利用被操纵的第一移动设备向所述井下工具提供动力之后，在所述井筒中进行开采测试。
8.根据权利要求4所述的方法，还包括以下步骤：
利用被操纵的第二移动设备向所述井下工具提供动力。
9.根据权利要求1所述的方法，其中移除所述第一移动设备的步骤包括：
溶解所述第一移动设备。
10.根据权利要求7所述的方法，其中通过利用被操纵的第一移动设备向所述井下工具提供动力的步骤还包括：
利用第一移动设备改变流经所述井下工具的流体。
11.根据权利要求10所述的方法，其中改变流经所述井下工具的流体以操作动力产生组件，其中所述动力产生组件可操作地连接以向所述井下工具提供动力。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述动力产生组件包括：定位在流道中的涡轮机。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括以下步骤：
使爆破片爆破以改变流经所述井下工具的流体。
14.根据权利要求7所述的方法，其中在所述井下工具和所述第二移动设备之间传输数据的步骤还包括：
将所记录的测试数据从所述井下工具传输到所述第二移动设备。
15.根据权利要求7所述的方法，其中在所述井下工具和所述第二移动设备之间传输数据的步骤还包括：
将数据从所述第二移动设备传输到所述井下工具。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述井下工具是控制器，并且其中所述经传输的数据包括：至所述控制器的、用以致动定位在所述井筒中的至少一个被控制的井下工具的指令。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述控制器是流入控制设备控制器，并且其中至少一个被控制的井下工具是用于控制从所述井筒开采流体的流入控制设备。
18.一种用于对定位在地下井筒中的井下工具的远程操作方法，所述地下井筒自地表延伸并且穿过至少一个含油气地带，所述方法包括以下步骤：
将无缆第一移动设备从所述地表操纵到定位在所述井筒中的井下工具的邻近处；然后
用被操纵的第一移动设备向所述井下工具提供动力；然后
将所述第一移动设备移除出所述井下工具的邻近处；然后
将无缆第二移动设备从所述地表操纵到所述井下工具的邻近处；以及然后
在所述井下工具和所述第二移动设备之间传输数据，
其中将无缆第一移动设备从所述地表操纵到定位在所述井筒中的井下工具的邻近处的步骤还包括：使所述第一移动设备着陆在所述井下工具的第一支座上，并且
将无缆第二移动设备从所述地表操纵到所述井下工具的邻近处的步骤还包括：使所述第二移动设备着陆在所述井下工具的第二支座上，所述第二支座具有比所述第一支座更小的直径。
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SG (1) SG11201402626TA (zh)
WO (1) WO2013122560A1 (zh)

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10101715B2 (en) 2012-11-07 2018-10-16 Halliburton Energy Services, Inc. Time delay well flow control
US9062516B2 (en) 2013-01-29 2015-06-23 Halliburton Energy Services, Inc. Magnetic valve assembly
MX369817B (es) 2014-03-05 2019-11-22 Halliburton Energy Services Inc Mecanismo de control de flujo para herramienta de fondo de pozo.
US20150285226A1 (en) * 2014-04-04 2015-10-08 Richard James Archambeau Geothermal Energy Production Using a Closed-Loop Heat Exchange System
US9777557B2 (en) 2014-05-14 2017-10-03 Baker Hughes Incorporated Apparatus and method for operating a device in a wellbore using signals generated in response to strain on a downhole member
WO2016105387A1 (en) 2014-12-23 2016-06-30 Halliburton Energy Service, Inc. Steering assembly position sensing using radio frequency identification
US9976392B2 (en) * 2015-01-02 2018-05-22 Saudi Arabian Oil Company Hydraulically assisted deployed ESP system
US10145212B2 (en) * 2015-01-02 2018-12-04 Saudi Arabian Oil Company Hydraulically assisted deployed ESP system
CA2995420A1 (en) * 2015-08-20 2017-02-23 Kobold Corporation Downhole operations using remote operated sleeves and apparatus therefo r
WO2017176276A1 (en) * 2016-04-07 2017-10-12 Halliburton Energy Services, Inc. Operation of electronic inflow control device without electrical connection
US10465511B2 (en) 2016-06-29 2019-11-05 KCAS Drilling, LLC Apparatus and methods for automated drilling fluid analysis system
US10233717B2 (en) 2016-11-02 2019-03-19 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Lock to ball seat for non-metallic ball
MY196021A (en) * 2016-11-18 2023-03-07 Halliburton Energy Services Inc Variable Flow Resistances System for use with a Subterranean Well
GB2568645B (en) * 2016-11-18 2021-09-08 Halliburton Energy Services Inc Variable flow resistance system for use with a subterranean well
GB201620514D0 (en) * 2016-12-02 2017-01-18 Statoil Petroleum As Sensor for a downhole tool
US10378339B2 (en) * 2017-11-08 2019-08-13 Saudi Arabian Oil Company Method and apparatus for controlling wellbore operations
US10955264B2 (en) 2018-01-24 2021-03-23 Saudi Arabian Oil Company Fiber optic line for monitoring of well operations
US11408279B2 (en) 2018-08-21 2022-08-09 DynaEnergetics Europe GmbH System and method for navigating a wellbore and determining location in a wellbore
US10794159B2 (en) 2018-05-31 2020-10-06 DynaEnergetics Europe GmbH Bottom-fire perforating drone
US11661824B2 (en) 2018-05-31 2023-05-30 DynaEnergetics Europe GmbH Autonomous perforating drone
US11591885B2 (en) 2018-05-31 2023-02-28 DynaEnergetics Europe GmbH Selective untethered drone string for downhole oil and gas wellbore operations
US12031417B2 (en) 2018-05-31 2024-07-09 DynaEnergetics Europe GmbH Untethered drone string for downhole oil and gas wellbore operations
WO2019229521A1 (en) 2018-05-31 2019-12-05 Dynaenergetics Gmbh & Co. Kg Systems and methods for marker inclusion in a wellbore
US11434713B2 (en) 2018-05-31 2022-09-06 DynaEnergetics Europe GmbH Wellhead launcher system and method
US10669810B2 (en) 2018-06-11 2020-06-02 Saudi Arabian Oil Company Controlling water inflow in a wellbore
WO2020038848A1 (en) 2018-08-20 2020-02-27 DynaEnergetics Europe GmbH System and method to deploy and control autonomous devices
US11365958B2 (en) 2019-04-24 2022-06-21 Saudi Arabian Oil Company Subterranean well torpedo distributed acoustic sensing system and method
US10883810B2 (en) 2019-04-24 2021-01-05 Saudi Arabian Oil Company Subterranean well torpedo system
US10995574B2 (en) 2019-04-24 2021-05-04 Saudi Arabian Oil Company Subterranean well thrust-propelled torpedo deployment system and method
CN114174632A (zh) 2019-07-19 2022-03-11 德力能欧洲有限公司 弹道致动的井筒工具
WO2021186004A1 (en) 2020-03-18 2021-09-23 DynaEnergetics Europe GmbH Self-erecting launcher assembly
US11767729B2 (en) 2020-07-08 2023-09-26 Saudi Arabian Oil Company Swellable packer for guiding an untethered device in a subterranean well
CA3113269A1 (en) * 2020-08-31 2022-02-28 Advanced Upstream Ltd. Port sub with delayed opening sequence
US11939860B2 (en) 2021-02-01 2024-03-26 Saudi Arabian Oil Company Orienting a downhole tool in a wellbore
US11879328B2 (en) 2021-08-05 2024-01-23 Saudi Arabian Oil Company Semi-permanent downhole sensor tool
US12253339B2 (en) 2021-10-25 2025-03-18 DynaEnergetics Europe GmbH Adapter and shaped charge apparatus for optimized perforation jet
US11702925B2 (en) 2021-11-30 2023-07-18 Saudi Arabian Oil Company Untethered downhole tool systems and methods
US12312925B2 (en) 2021-12-22 2025-05-27 DynaEnergetics Europe GmbH Manually oriented internal shaped charge alignment system and method of use
US12173572B2 (en) 2022-05-24 2024-12-24 Saudi Arabian Oil Company Dissolvable ballast for untethered downhole tools
US11867049B1 (en) 2022-07-19 2024-01-09 Saudi Arabian Oil Company Downhole logging tool
US12345154B2 (en) 2022-09-14 2025-07-01 Saudi Arabian Oil Company Untethered logging devices and related methods of logging a wellbore
US11913329B1 (en) 2022-09-21 2024-02-27 Saudi Arabian Oil Company Untethered logging devices and related methods of logging a wellbore
US12486762B2 (en) 2024-01-11 2025-12-02 Saudi Arabian Oil Company Systems and methods for untethered wellbore investigation using modular autonomous device

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4805407A (en) 1986-03-20 1989-02-21 Halliburton Company Thermomechanical electrical generator/power supply for a downhole tool
US5202194A (en) 1991-06-10 1993-04-13 Halliburton Company Apparatus and method for providing electrical power in a well
US5207274A (en) 1991-08-12 1993-05-04 Halliburton Company Apparatus and method of anchoring and releasing from a packer
US5341883A (en) 1993-01-14 1994-08-30 Halliburton Company Pressure test and bypass valve with rupture disc
US6167965B1 (en) 1995-08-30 2001-01-02 Baker Hughes Incorporated Electrical submersible pump and methods for enhanced utilization of electrical submersible pumps in the completion and production of wellbores
EG21490A (en) 1997-04-09 2001-11-28 Shell Inernationale Res Mij B Downhole monitoring method and device
US6426917B1 (en) 1997-06-02 2002-07-30 Schlumberger Technology Corporation Reservoir monitoring through modified casing joint
US6397950B1 (en) 1997-11-21 2002-06-04 Halliburton Energy Services, Inc. Apparatus and method for removing a frangible rupture disc or other frangible device from a wellbore casing
GB2340655B (en) 1998-08-13 2001-03-14 Schlumberger Ltd Downhole power generation
US6736210B2 (en) * 2001-02-06 2004-05-18 Weatherford/Lamb, Inc. Apparatus and methods for placing downhole tools in a wellbore
US6723189B2 (en) 1999-01-07 2004-04-20 Jiin-Huey Chern Lin Process for making a work piece having a major phase of α″ from a titanium alloy
US6273189B1 (en) 1999-02-05 2001-08-14 Halliburton Energy Services, Inc. Downhole tractor
US6443228B1 (en) * 1999-05-28 2002-09-03 Baker Hughes Incorporated Method of utilizing flowable devices in wellbores
GB2352312A (en) 1999-07-19 2001-01-24 Mentor Subsea Tech Serv Inc Subsea electronic tagging and monitoring systems
DE19946260C1 (de) 1999-09-27 2001-01-11 Itt Mfg Enterprises Inc Schnellkupplung für Schläuche oder Rohrleitungen in Kraftfahrzeugen
EP1234097B1 (en) 1999-11-29 2005-10-12 Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. Downhole electric power generator
US6575248B2 (en) 2000-05-17 2003-06-10 Schlumberger Technology Corporation Fuel cell for downhole and subsea power systems
US7608119B2 (en) 2000-09-12 2009-10-27 Nisshin Steel Co., Ltd. Separator for low-temperature type fuel cell and production method therefor
US6544691B1 (en) 2000-10-11 2003-04-08 Sandia Corporation Batteries using molten salt electrolyte
US6672382B2 (en) 2001-07-24 2004-01-06 Halliburton Energy Services, Inc. Downhole electrical power system
US20040257241A1 (en) * 2002-05-10 2004-12-23 Menger Stefan K. Method and apparatus for transporting data
US6915848B2 (en) * 2002-07-30 2005-07-12 Schlumberger Technology Corporation Universal downhole tool control apparatus and methods
US7168494B2 (en) 2004-03-18 2007-01-30 Halliburton Energy Services, Inc. Dissolvable downhole tools
US7258169B2 (en) 2004-03-23 2007-08-21 Halliburton Energy Services, Inc. Methods of heating energy storage devices that power downhole tools
US7199480B2 (en) 2004-04-15 2007-04-03 Halliburton Energy Services, Inc. Vibration based power generator
US20050241835A1 (en) 2004-05-03 2005-11-03 Halliburton Energy Services, Inc. Self-activating downhole tool
US7699102B2 (en) 2004-12-03 2010-04-20 Halliburton Energy Services, Inc. Rechargeable energy storage device in a downhole operation
US7387165B2 (en) 2004-12-14 2008-06-17 Schlumberger Technology Corporation System for completing multiple well intervals
US20080240930A1 (en) * 2005-10-13 2008-10-02 Pumpwell Solution Ltd Method and System for Optimizing Downhole Fluid Production
US8474535B2 (en) 2007-12-18 2013-07-02 Halliburton Energy Services, Inc. Well screen inflow control device with check valve flow controls
US8307913B2 (en) 2008-05-01 2012-11-13 Schlumberger Technology Corporation Drilling system with drill string valves
US7857061B2 (en) 2008-05-20 2010-12-28 Halliburton Energy Services, Inc. Flow control in a well bore
US8426988B2 (en) 2008-07-16 2013-04-23 Halliburton Energy Services, Inc. Apparatus and method for generating power downhole
US8714270B2 (en) 2009-09-28 2014-05-06 Halliburton Energy Services, Inc. Anchor assembly and method for anchoring a downhole tool
US8430173B2 (en) 2010-04-12 2013-04-30 Halliburton Energy Services, Inc. High strength dissolvable structures for use in a subterranean well
US8322426B2 (en) 2010-04-28 2012-12-04 Halliburton Energy Services, Inc. Downhole actuator apparatus having a chemically activated trigger
RU2530810C2 (ru) * 2010-05-26 2014-10-10 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Интеллектуальная система заканчивания скважины для скважин, пробуренных с большим отклонением от вертикали
US8607811B2 (en) * 2010-07-07 2013-12-17 Baker Hughes Incorporated Injection valve with indexing mechanism

Also Published As

Publication number Publication date
EP2815069A4 (en) 2016-05-04
CA2858051C (en) 2016-11-15
EP2815069A1 (en) 2014-12-24
CN104169522A (zh) 2014-11-26
US8981957B2 (en) 2015-03-17
BR112014020055B1 (pt) 2020-09-29
BR112014020055A2 (zh) 2017-06-20
AU2012370300A1 (en) 2014-06-12
CA2858051A1 (en) 2013-08-22
DK2815069T3 (en) 2023-07-24
PL2815069T3 (pl) 2023-07-24
BR112014020055A8 (pt) 2017-07-11
AU2012370300B2 (en) 2015-07-09
US20130222148A1 (en) 2013-08-29
EP2815069B1 (en) 2023-04-26
SG11201402626TA (en) 2014-06-27
BR112014020055B8 (pt) 2020-11-17
WO2013122560A1 (en) 2013-08-22
EP2815069B8 (en) 2023-06-07

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