用于井下线缆工具串的电力分配方法组成比例

本发明专利技术涉及一种用于在执行至少一个操作的井下线缆工具串的两个或多个操作单元之间分配电力的电力分配方法。该电力分配方法包括以下步骤：使用工具串中包括的一个或多个传感器记录表示至少一个操作条件(15)的信息的步骤(10)，将记录的信息与至少一个操作条件(15)的一组预定义区间(25)进行比较的步骤(20)，基于记录的信息和至少一个操作条件的预定义区间(25)的比较(20)，定义两个或多个操作单元之间的电力分配的步骤(30)，将一组预定义区间分类以便确保安全操作的步骤(27)，例如将不同的操作单元分类为无危险、中等危险、或高危险，以及基于电力分配的定义和一组预定义区间的分类，控制操作单元的电力分配的步骤(40)。此外，本发明专利技术涉及一种用于执行根据本发明专利技术的方法的线缆系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及执行至少一个操作的井下线缆工具串的两个或多个操作单元之间的电力分配方法。此外，本专利技术涉及用于执行根据本专利技术的方法的线缆系统。
技术介绍
井下线缆工具串正变得日益复杂，因为它们通常由若干专用操作工具组成以执行更复杂的井下操作，例如涉及不同类型操作(诸如钻孔，关闭阀，设置修补，或者记录地层或套管特性等等)的操作。随着复杂性和工具数量的增加，线缆工具串中需要的电力量也增大。为了提供相当大的井下电力，通常应用到线缆的电压被增大以克服线缆的较长长度上的巨大电压降。然而，增大电压可能会导致危险的状况，诸如电崩溃、放电，并且因此是受限的。此外，通过线缆传送的可能的电力由于较长的电线中的普通热消散而受限。因此，通过线缆传送以向井下操作工具提供电力的电力固有地受限。容纳对电力的增大需求的一种当前使用的方式是增大线缆中的传导电线的数量并因此增大输送电力的线缆的传导部分的总厚度。此外，许多尝试已经作出以使工具使用更少的电力，同时维持执行相同任务的能力。使用更厚的线缆或包含更多导体的线缆会增大线缆的重量和成本。此外，这会增大在井的水平部分中输送线缆(例如通过使用牵引器)所需的电力。这再次增大为工具串所需的电力，从而使用由更厚的线缆促成的附加电力的一些或更多。使井下电气部件的能量消耗最小化会是长期和昂贵的过程，因为井下使用的部件由于用于井下电动工具和部件的电力的固有欠缺而已经代表最小化电力消耗方面的目前发展水平。
技术实现思路
本专利技术的目的是全部地或部分地克服现有技术的以上缺点和缺陷。更具体地，一个目的是提供能够通过普通电缆执行若干井下操作的改进系统和用于控制井下系统的改进方法。以上目的以及许多其他目的、优点和特征根据以下描述将变得明显，通过根据本专利技术的解决方案，通过用于在执行至少一个操作的井下线缆工具串的两个或多个操作单元之间分配电力的电力分配方法实现，该方法包括以下步骤:-使用工具串中包括的一个或多个传感器记录表示至少一个操作条件的信息，-把记录的信息与至少一个操作条件的一组预定义的区间进行比较，-基于记录的信息和至少一个操作条件的预定义的区间的比较，限定两个或多个操作单元之间的电力分配，-控制操作单元的电力分配。通过具有基于操作在线缆工具中的两个或多个操作单元之间分配电力的方法，可以利用去往线缆工具串和线缆工具串中的受限的可用电力。通过把操作条件与预定义的区间进行比较，可以检测记录的操作条件以确定操作条件是否处于对于操作单元而言的危险区间、并且因此影响去往操作单元的电力。上面描述的电力分配方法还可以包括将一组预定义的区间分类的步骤。通过根据独立于预定义区间的具有相同重要级别的分类参数对至少一个操作条件的预定义区间进行分类，分类参数可以链接到操作条件，并且根据操作条件的最重要的分类参数对电力进行的分配因此以比仅仅把操作条件与单个区间进行比较的方法更智能的方式得到分配。此外，比较记录的信息的步骤可以包括把记录的信息与至少一个附加的预定义区间进行比较。此外，如上所述的电力分配方法还可以包括以下步骤:对两个或多个操作单元的操作条件区分优先次序，以及把定义适当的电力分配的步骤基于操作条件的优先次序。此外，通过比较分类参数，关于要考虑什么样的操作条件和如何向包括操作条件的操作单元分配电力，可以作出更好的决定。通过使用关于哪个操作单元正在执行操作的信息，如果来自两个或多个操作单元的两个或多个分类参数相等，则信息可以在决定如何分配电力中很有用。附加地，操作单元可以包括多个操作条件。此外，如果两个或多个分类参数相等并且两个或多个操作单元正在执行操作的话，使用系统中的操作单元的预定义次序的信息可以在如何分配电力方面很有用。此外，当使用多个操作单元并且操作单元中包括多个操作条件时，如果两个或多个分类参数相等并且两个或多个操作单元正在执行操作，则使用系统中的操作单元的等级的预定义次序的信息并且使操作单元中的操作条件根据预定义的等级也被排序，可以在如何分配电力方面很有用。通过具有包括至少一个操作条件的操作单元并且通过根据本方法记录、评价、决定和控制，两个或多个操作之间的主从关系可以被配置。比较记录的信息、定义适当的电力分配和控制线缆工具串的电力分配的步骤可以在井上在地面执行。评价、决定和控制可以在地面由计算机或通过人类交互来执行。此外，比较记录的信息、定义适当的电力分配、控制电力分配、评价、决定和/或控制线缆工具串的步骤可以在井下在线缆工具串中执行。评价、决定和控制可以在井下通过计算机或逻辑执行。在上面描述的电力分配方法中，操作条件可以是温度、压力、功率、振动、声音、电压、电流、光、角度、速率或频率或井下操作期间的另一操作条件。此外，传感器可以是温度传感器、压力传感器、功率表、加速计、麦克风、伏特计、安培计、光传感器、角度测量工具、换能器、激光器或用于测量井下操作条件的其他传感器。此外，操作单元可以是井下牵引器、磨铣工具、清洁工具、冲击工具、钥匙工具(keytool)、电容工具、激光工具、激光器、计算机、传感器、处理单元、电路或用于井下使用的其他操作单元。本专利技术也涉及用于执行如上所述的方法的线缆系统，其中线缆系统包括电力分配单元、两个或多个操作工具、以及两个或多个用于测量操作条件的传感器。【附图说明】本专利技术及其许多优点将在下面参考示意性附图更详细地描述，所述示意性附图出于举例说明的目的示出一些非限制性的实施例并且在附图中:图1示出用于在线缆工具中分配电力的方法的示意图，图2示出用于在线缆工具串中分配电力的另一方法的示意图，图3示出划分成预定义的区间的温度范围的实例，图4示出用于在线缆工具串中分配电力的又一方法的示意图，图5示出用于在线缆工具中分配电力的另一方法的示意图，并且图6示出包括线缆工具串的井的截面视图。所有附图是高度示意性的并且不一定依比例，并且它们仅仅示出为了阐明本专利技术所必要的那些部分，其他部分被省略或仅仅暗示。【具体实施方式】图1示出用于在执行至少一个井下操作的线缆工具串的两个或多个操作单元之间分配电力的电力分配方法的示意性图。操作单元可以用于执行操作，诸如磨铣、清洁、测量、冲击、等等。由于当线缆工具串在井下几千米处操作时长线缆中的电力损失，电力在井下是高度受限的，并且电力分配方法智能地分配可用的电力以确保需要大量电力的操作可以得到执行。通过把操作单元之间的电力分配基于通过各种传感器输入记录的信息，可用于给定的井下工具串的电力可以因此总是被最优地分配。此外，取决于操作的类型，不同的分配方案可以通过本方法设置。本方法的第一步骤10涉及记录至少一个操作单元的至少一个操作条件15的信息。操作条件15通过使用线缆工具串中包括的一个或多个传感器来记录以便控制电力分配。操作条件15可以是例如钻孔中的温度、钻孔中的压力、电动机的电力使用、钻孔期间的振动、钻孔期间的声音、供应电压的幅值、电流、光、角度、频率或速率。传感器可以是例如温度传感器、压力传感器、功率表、加速计、麦克风、陀螺仪、伏特计、安培计、光传感器、角度测量工具、换能器、激光器或另一适当的传感器。操作单元可以是诸如井下牵引器的驱动单元、磨铣工具、钻孔工具、清洁工具、冲击工具、钥匙工具、电容工具、激光工具、激光器、计算机、传感器、处理单元、电路或用于井下使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在执行至少一个操作的井下线缆工具串(80)的两个或多个操作单元之间分配电力的电力分配方法，所述方法包括以下步骤：‑使用所述工具串中包括的一个或多个传感器记录表示至少一个操作条件(15)的信息的步骤(10)，‑将记录的信息与所述至少一个操作条件(15)的一组预定义区间(25)进行比较的步骤(20)，‑基于所述记录的信息和所述至少一个操作条件(15)的预定义区间(25)的比较(20)，定义所述两个或多个操作单元之间的电力分配的步骤(30)，‑将所述一组预定义区间分类以便确保安全操作的步骤(27)，例如将不同的操作单元分类为无危险、中等危险、或高危险，以及‑基于所述电力分配的定义(30)和所述一组预定义区间的分类(27)，控制所述操作单元的电力分配的步骤(40)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.29 EP 11196114.01.一种用于在执行至少一个操作的井下线缆工具串(80)的两个或多个操作单元之间分配电力的电力分配方法，所述方法包括以下步骤: -使用所述工具串中包括的一个或多个传感器记录表示至少一个操作条件(15)的信息的步骤(10)， -将记录的信息与所述至少一个操作条件(15)的一组预定义区间(25)进行比较的步骤(20)， -基于所述记录的信息和所述至少一个操作条件(15)的预定义区间(25)的比较(20)，定义所述两个或多个操作单元之间的电力分配的步骤(30)， -将所述一组预定义区间分类以便确保安全操作的步骤(27)，例如将不同的操作单元分类为无危险、中等危险、或高危险，以及 -基于所述电力分配的定义(30)和所述一组预定义区间的分类(27)，控制所述操作单元的电力分配的步骤(40)。2.根据权利要求1或2所述的电力分配方法，其中比较所述记录的信息的步骤(20)包括:将所述记录的信息(10)与至少一个另外的预定义区间(25)进行比较。3.根据权利要求1-3中任一项所述的电力分配方法，还包括以下步骤: -对所述两个或多个操作单元的操作条件区分优先次序，以及将定义适当的电力分配的步骤(30)基于所述操作条件(15)的优先次序。4.根据权利要求1-4中任一项所述的电力分配方法，其中比较所述记录的信息的步骤(20)、定义适当的电力分配的步骤(30)、和控制所述线缆工具串的电力分配的步...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·哈伦德巴克，J·巴弗德，
申请(专利权)人：韦尔泰克有限公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK