[发明专利]井下部件通信和电力管理

说明书

一种电力控制装置，包括：通信装置，所述通信装置被配置成设置在井眼中并且被配置成将来自电源的电力从沿着井眼柱设置的导体耦合到井下部件；断路器系统，所述断路器系统包括第一断路器，所述第一断路器设置在所述导体与所述井下部件之间的连接部处并且被配置成闭合以将所述井下部件连接到所述导体；以及控制器，所述控制器被配置成监测所述连接部处和所述导体处的电流电平和电压电平中的至少一者。所述控制器被配置成控制所述断路器系统并且响应于检测到所述连接部处的所述电流电平和所述电压电平中的所述至少一者的偏差而自主地执行使所述第一断路器断开，从而使所述井下部件与所述导体和所述电源隔离。

相关申请的交叉引用

本申请要求在2016年5月12日提交的美国申请No.15/152999的权益，所述申请以引用的方式整体并入本文。

背景技术

碳氢化合物的勘探和生产需要在穿透地层的井眼中执行各种工程设计领域的许多不同的活动。通常，勘探涉及使用测定或测井工具来测定和执行被称为测井的测量。生产一般涉及多个活动，例如井眼、安装永久设备、套管穿孔、水力压裂、地层评估、井完整性测定、井增产、生产测井、压力泵送和固井评估。在各种操作中使用的不同工具中的一些工具需要电力供应，可以从地面位置(例如，经由设置在测井电缆中或井眼串中的导体)或井下位置(例如，经由在井下设置的发电机或电池)供应所述电力供应。

发明内容

用于控制对井下部件的电力供应进行控制的电力控制装置的实施方案包括：通信装置，所述通信装置被配置成设置在地层中的井眼中并且被配置成将来自电源的电力从沿着井眼串设置的导体耦合到井下部件；断路器系统，所述断路器系统包括第一断路器，所述第一断路器设置在所述导体与所述井下部件之间的连接部处并且被配置成闭合以将所述井下部件连接到所述导体；以及控制器，所述控制器被配置成设置在所述井眼中，所述控制器被配置成监测所述连接部处的电流电平和电压电平中的至少一者。所述控制器被配置成控制所述断路器系统并且响应于检测到所述连接部处的所述电流电平和电压电平中的所述至少一者的偏差而自主地执行使所述第一断路器断开，从而使所述井下部件与所述导体和所述电源隔离。

控制对井下部件的电力供应的方法的实施方案包括将电力控制装置设置在地层中的井眼中，所述电力控制装置包括：通信装置，所述通信装置被配置成将电力从沿着井眼串设置并且连接到电源的导体耦合到井下部件，所述电力控制装置包括断路器系统和被配置成控制所述断路器系统的控制器，所述断路器系统包括第一断路器，所述第一断路器设置在所述导体与所述井下部件之间的连接部处并且被配置成闭合以将所述井下部件连接到所述导体。所述方法还包括：经由所述导体来接收电力以激活所述通信装置和所述控制器；由所述电力控制装置监测所述连接部处的电流电平和电压电平中的至少一者；以及响应于检测到所述连接部处的所述电流电平和电压电平中的所述至少一者的偏差而使所述第一断路器断开，从而使所述井下部件与所述导体和所述电源隔离。

附图说明

以下描述绝不应视为具限制性。参考附图，相同的元件被相同地编号：

图1说明包括被配置成设置在地层中的井眼中的多个井下工具的系统的示例性实施方案的横截面视图；

图2描绘连接到井下部件的电力控制和通信装置和/或系统的实施方案

图3描绘包括断路器系统的电力控制装置的实施方案；

图4描绘耦合到井眼串的区段的电力控制系统的实例；

图5是描绘将一个或多个井下工具初始化的方法的实施方案的流程图；以及

图6是描绘将一个或多个井下工具初始化的方法的实施方案的流程图。

具体实施方式

在本文参考附图通过例证并且非限制地呈现了对所公开的设备和方法的一个或多个实施方案的详细描述。