[發(fā)明專利]用于估計井下部件的累積熱損傷的裝置和相關(guān)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880057534.4
• 申請日: 2018-09-10
• 公開（公告）號: CN111051645A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅科·迪福吉奧
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣(GE)貝克休斯有限責任公司
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;E21B47/06
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 馬爽;臧建明

1.一種用于環(huán)境溫度為至少200°F的井眼中的熱老化估計器(100)，所述熱老化估計器包括熱敏部件(102)；所述熱老化估計器(100)的特征在于：

熱老化元件(104)，所述熱老化元件在至少200°F的環(huán)境溫度中與所述熱敏部件(102)相鄰地定位，所述熱老化元件(104)被配置為響應(yīng)于熱暴露而具有永久電特性變化，所述永久變化與由于所述熱暴露而引起的累積熱損傷相關(guān)；和

變化估計電路(106)，所述變化估計電路連接到所述熱老化元件(104)并且被配置為將電信號施加到所述熱老化元件(104)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱老化估計器(100)，其特征還在于，所述熱暴露由多個子暴露組成，其中每個子暴露由持續(xù)時間和溫度大小定義，并且其中所述永久變化與由于所有所述子暴露而引起的熱損傷累積相關(guān)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱老化估計器(100)，其特征還在于，所述熱敏部件(102)是通電部件。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱老化估計器(100)，其特征還在于，所述電路(106)由響應(yīng)于所述熱暴露而不具有永久電阻變化的構(gòu)件形成。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱老化估計器(100)，其特征還在于，相關(guān)性由阿倫尼烏斯方程式定義。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱老化估計器(100)，其特征還在于，所述變化估計電路(106)還被配置為估計所述永久電特性變化。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱老化估計器(100)，其特征還在于，所述熱老化元件(104)至少部分地由響應(yīng)于所述熱暴露而劣化的材料形成。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱老化估計器(100)，其特征還在于，所述熱老化元件(104)是薄膜電阻器。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱老化估計器(100)，其特征還在于，所述電路(106)是惠斯通電橋。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱老化估計器(100)，其特征還在于，所述熱敏部件(102)、所述熱老化元件(104)和所述變化估計電路(106)定位在共同的平臺上。

11.一種操作熱敏部件(102)的方法，包括：

-將熱老化元件(104)與所述熱敏部件(102)相鄰地定位；

-將所述熱老化元件(104)和所述熱敏部件(102)輸送到環(huán)境溫度為至少200°F的井眼中；

-將操作井下工具(60)通電以執(zhí)行預定功能；以及

-通過估計由于熱暴露而引起的所述熱老化元件(104)的永久電特性變化來估計所述熱敏部件(102)的熱老化，其中所述永久變化與由于所述熱暴露而引起的累積熱損傷相關(guān)。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征還在于，所述熱暴露由多個子暴露組成，其中每個子暴露由持續(xù)時間和溫度大小定義，并且其中所述永久變化與由于所有所述子暴露而引起的熱損傷累積相關(guān)。

13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征還在于，在所述熱老化元件(104)仍在所述井眼中時，估計所述熱敏部件(102)的所述熱老化。

14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征還在于，在從所述井眼中取回所述熱老化元件(104)和所述熱敏部件(102)之后，估計所述熱敏部件(102)的所述熱老化。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征還在于，如果所確定的估計變化低于預定值，則再次部署所述井下工具(60)。