[發明專利]用于監視隔離系統完整性的無線傳感器的設備和方法

有效

• 申請號: 201080010864.1
• 申請日: 2010-02-17
• 公開（公告）號: CN102341562A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 沃爾特·克羅;凱文·多茲;沃爾特·C·里澤;切斯特·利特爾
• 申請（專利權）人: BP北美公司
• 主分類號: E21B41/00
• 分類號: E21B41/00;E21B47/12
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 張煥生;謝麗娜

1.一種用于工程鉆孔和適用于溫室氣體封存的覆蓋巖層或其他井型的密封完整性的完整性監視的設備，所述設備包括：

一個或多個傳感器，放置在套管外部以監視鉆孔；以及

工具，在所述套管內移動使得為所述一個或多個傳感器供電并查詢所述一個或多個傳感器。

2.根據權利要求1所述的設備，其中所述一個或多個傳感器測量或檢測地質力學特性、地球化學特性、孔隙率、滲透率、導電率、二氧化碳或碳氫化合物的存在或遷移。

3.根據權利要求1所述的設備，其中所述一個或多個傳感器設置在套管定中器或外部套管附件上。

4.根據權利要求1所述的設備，其中所述工具利用聲能、射頻能或電感應為所述一個或多個傳感器供電。

5.根據權利要求1所述的設備，其中所述工具利用射頻信號查詢所述一個或多個傳感器，且所述一個或多個傳感器發送射頻信號或聲信號反饋。

6.根據權利要求1所述的設備，其中所述工具確定所述一個或多個傳感器相對于所述鉆孔的深度和方位角。

7.根據權利要求1所述的設備，其中所述一個或多個傳感器不包括數據存儲裝置和電力存儲裝置。

8.根據權利要求1所述的設備，其中所述一個或多個傳感器設置在泥漿濾餅或壓裂支撐劑中。

9.根據權利要求1所述的設備，其中所述一個或多個傳感器設置在覆蓋巖層中或者是作為所述工程鉆孔的一部分的水泥中。

10.根據權利要求1所述的設備，其中所述一個或多個傳感器具有至少30年的使用壽命。

11.一種用于監視工程鉆孔的完整性和適用于溫室氣體封存的覆蓋巖層的密封完整性的方法，所述方法包括：

在套管外部設置一個或多個傳感器；

利用所述套管內的工具為所述一個或多個傳感器供電；以及

利用所述工具查詢所述一個或多個傳感器以監視鉆孔。

12.根據權利要求11所述的方法，還包括利用所述一個或多個傳感器測量或檢測pH值、導電率、二氧化碳或碳氫化合物的存在或遷移。

13.根據權利要求11所述的方法，其中設置一個或多個傳感器包括：放置在定中器或其他外部附件上。

14.根據權利要求11所述的方法，其中設置一個或多個傳感器包括：在鉆井泥漿中環流所述一個或多個傳感器，和把所述一個或多個傳感器嵌入泥漿濾餅中。

15.根據權利要求11所述的方法，其中設置一個或多個傳感器包括：在或沿著覆蓋巖層或其他非生產區間，放置在泥漿濾餅、壓裂支撐劑或水泥中。

16.根據權利要求11所述的方法，其中為所述一個或多個傳感器供電包括聲能或射頻能。

17.根據權利要求11所述的方法，其中查詢所述一個或多個傳感器包括：所述工具發送射頻信號，和所述一個或多個傳感器傳送射頻信號。

18.根據權利要求11所述的方法，還包括確定所述一個或多個傳感器相對于所述鉆孔的深度和方位角。

19.根據權利要求11所述的方法，還包括監視工程鉆孔或其組件。

20.根據權利要求19所述的方法，其中所述組件包括泥漿濾餅、水泥、套管或定中器的至少之一。

21.根據權利要求11所述的方法，還包括監視天然存在的覆蓋巖層或封存構造。

22.一種溫室氣體的封存的方法，所述方法包括：

鉆取鉆孔；

對所述鉆孔設置一個或多個傳感器；

利用套管外的所述一個或多個傳感器來包圍所述鉆孔；

選擇性地用水泥填充環形空間；

將溫室氣體注入存儲構造中；以及

通過利用在所述套管中可移動的工具為所述一個或多個傳感器供電并查詢所述一個或多個傳感器來監視所述鉆孔的完整性。

23.根據權利要求22所述的方法，其中設置一個或多個傳感器包括：

沿著所述鉆孔向下環流鉆井泥漿；

形成泥漿濾餅；以及

把一個或多個傳感器嵌入所述泥漿濾餅中。