EA026856B1 - Рабочая колонна ствола скважины - Google Patents

Abstract

Рабочая колонна ствола скважины. Рабочая колонна содержит трубчатую колонну и множество роботов, присоединенных к трубчатой колонне. Роботы устанавливают беспроводную коммуникационную сеть в стволе скважины и развертывают приводы для собственного перемещения относительно трубчатой колонны.

Description

Предшествующий уровень техники

Ствол скважины могут бурить для доступа к углеводородам и их добыче. Альтернативно или дополнительно ствол скважины могут бурить для размещения и/или хранения в нем жидкостей или газов, например отработавших газов и/или парниковых газов. Во время бурения для ускорения процесса буровая жидкость может быть приведена в вынужденную циркуляцию. Буровая жидкость может увлажнять поверхности контактного взаимодействия буровой коронки при ее проникновении в подземный пласт. Буровая жидкость может способствовать оттоку образующихся при бурении кусков породы от буровой коронки назад на поверхность, где их можно отделить от циркулирующей буровой жидкости. Буровая жидкость может способствовать поддержанию необходимого гидростатического давления для предотвращения преждевременного и/или неконтролируемого проникновения жидкостей в ствол скважины. Буровая жидкость может способствовать поддержанию целостности стенок ствола скважины. Различные свойства могут быть подобраны для достижения одной или нескольких таких целей и для обеспечения различных условий внутри скважины.

На разных фазах бурения в ствол скважины может быть введена обсадная колонна и зацементирована на месте. Первая обсадная колонна может быть введена на первую глубину скважины и зацементирована на месте. С этого времени бурение может продолжаться ниже первой глубины. Вторая обсадная колонна может быть введена и выпущена в расположенный ниже конец первой обсадной колонны, вторая обсадная колонна выходит на вторую глубину и цементируется на месте. С этого времени бурение может продолжаться ниже второй глубины. Кроме того, дополнительные обсадные колонны могут быть выпущены и зацементированы в стволе скважины. Можно подобрать различные свойства цемента, чтобы обеспечить различные условия в стволе скважины.

При завершении бурения ствол скважины и/или обсадная колонна могут быть перфорированы с помощью перфоратора. После перфорирования целевой пласт или пласты могут быть подвергнуты гидравлическому разрушению или различной обработке, например кислотной обработке или другой химической обработке. Свойства разрушающей жидкости и/или обрабатывающих жидкостей могут быть подобраны для обеспечения различных условий внутри скважины.

Сущность изобретения

В варианте осуществления раскрыта рабочая колонна. Рабочая колонна содержит трубчатую колонну и множество роботов, присоединенных к трубчатой колонне. Роботы создают беспроводную коммуникационную сеть в стволе скважины и развертывают приводы для собственного перемещения относительно трубчатой колонны. В варианте осуществления роботы обмениваются информацией по беспроводным каналам связи с использованием радиочастот электромагнитных волн. В варианте осуществления роботы обмениваются информацией по беспроводным каналам связи с использованием оптических сигналов. В варианте осуществления роботы обмениваются информацией по беспроводным каналам связи с использованием вибраций, создаваемых роботами в трубчатой колонне путем воздействия на нее привода. В варианте осуществления роботы содержат магнит, присоединяющий роботов к трубчатой колонне. В варианте осуществления некоторые из роботов присоединены к наружной поверхности трубчатой колонны. В варианте осуществления некоторые из роботов присоединены к внутренней поверхности трубчатой колонны. В варианте осуществления роботы содержат привод, перемещающий тело робота от трубчатой колонны при активации привода, тем самым уменьшая магнитное притяжение между магнитом и трубчатой колонной. В варианте осуществления роботы скользят вдоль трубчатой колонны при активации привода, тем самым перемещаясь относительно трубчатой колонны.

В варианте осуществления раскрыт способ развертывания рабочей колонны в стволе скважины. Способ содержит введение исходно несвязанного робота внутрь трубчатого звена, объединение трубчатого звена в серии объединенных трубчатых звеньев, содержащих множество роботов для установки и углубления рабочей колонны, развертывание рабочей колонны внутри ствола скважины и установку беспроводной сети путем коммуникационного соединения исходно несвязанного робота с множеством роботов. В варианте осуществления трубчатые звенья являются одним из следующих: звеном обсадной колонны или звеном буровых труб. В варианте осуществления способ также содержит получение данных с поверхности по беспроводной сети, причем данные содержат информацию об условиях, получаемых, по меньшей мере, некоторыми из роботов внутри скважины. В варианте осуществления способ также содержит отправку команд по беспроводной сети роботам для смены положения в сериях трубчатых звеньев, причем получаемые с поверхности по беспроводной сети данные содержат массивы данных, каждый из массивов ассоциирован с различным распределением роботов по трубчатой колонне.

В варианте осуществления раскрыт способ обслуживания ствола скважины. Способ содержит нагнетание рабочей жидкости внутрь трубчатого тела, расположенного в стволе скважины, причем множе- 1 026856 ство роботов, присоединенных к трубчатому телу, устанавливают беспроводную коммуникационную сеть, связывающуюся с поверхностью, прием данных с поверхности по беспроводной коммуникационной сети, причем данные содержат информацию по меньшей мере об одном свойстве жидкости, получаемую по меньшей мере одним из роботов, кондиционирование жидкости на поверхности на основании, по меньшей мере частично, данных, полученных по беспроводной коммуникационной сети. В варианте осуществления рабочая жидкость представлена одной из следующих: буровая жидкость, цемент и жидкость для гидроразрыва пласта. В варианте осуществления один из роботов содержит один датчик из следующих: датчик давления, датчик температуры, датчик вязкости, датчик проводимости, датчик магнитной пропускаемости, датчик скорости потока или датчик плотности. В варианте осуществления способ также содержит передачу команды роботам для их перемещения по трубчатому телу, причем команду передают посредством беспроводной коммуникационной сети. В варианте осуществления полученные с поверхности по беспроводной коммуникационной сети данные содержат массивы данных, каждый из массивов ассоциирован с разным распределением роботов по трубчатой колонне, способ также содержит сравнение различных массивов данных для определения пространственного распределения условий внутри скважины. В варианте осуществления способ также содержит выпуск химического соединения по меньшей мере одним из роботов. В варианте осуществления трубчатое тело является одним из следующих: колонной звеньев обсадных труб, соединенных вместе, колонной звеньев обсадных труб, соединенных вместе, и непрерывной колонной насосно-компрессорных труб.

В варианте осуществления раскрыт робот для работы в скважине. Робот для работы в скважине содержит магнит и привод, имеющий низкофрикционную поверхность контактного взаимодействия, причем привод имеет диапазон перемещения меньше четверти дюйма, причем привод сконфигурирован для отталкивания робота от трубчатого тела, расположенного в стволе скважины, при активации привода для увеличения расстояния между магнитом и трубчатым телом, а также для облегчения перемещения робота путем скольжения по низкофрикционнной поверхности контактного взаимодействия с поверхностью трубчатого тела. Робот для работы в скважине также содержит беспроводной коммуникационный приемопередатчик. В варианте осуществления робот для работы в скважине также содержит блок питания для сбора энергии из внутрискважинной среды и обеспечения энергией привода и беспроводного коммуникационного приемопередатчика. В варианте осуществления робот для работы в скважине также содержит датчик, выбранный из датчика давления, датчика температуры, датчика плотности, датчика проводимости или датчика скорости потока, причем беспроводной коммуникационный приемопередатчик передает данные об условиях в скважине от датчика. В варианте осуществления робот для работы в скважине также содержит логический процессор и камеру с химическим соединением, причем логический процессор запрограммирован для выпуска химического соединения из камеры по команде, получаемой через беспроводной коммуникационный приемопередатчик. В варианте осуществления робот для работы в скважине также содержит камеру с химическим соединением, причем камера приспособлена для выпуска химического соединения в ответ на дефект вмещающей породы в скважине. В варианте осуществления низкофрикционная поверхность контактного взаимодействия содержит одно из следующих соединений: политетрафторэтилен (ПТФЭ), графитизированный углерод или нитрид бора.

Эти и другие отличительные признаки станут более понятными из нижеследующего раскрытия вместе с прилагаемым графическим материалом и формулой изобретения.

Перечень чертежей

Для более полного понимания настоящего изобретения приведено нижеследующее краткое описание, вместе с прилагаемым графическим материалом и раскрытием, в которых одинаковые номера позиций обозначают одинаковые части.

На фиг. 1 проиллюстрирована система обслуживания ствола скважины согласно варианту осуществления раскрытия;

на фиг. 2 показана блок-схема робота для работы в скважине согласно варианту осуществления раскрытия;

на фиг. 3 показан вид сбоку робота для работы в скважине согласно варианту осуществления раскрытия;

на фиг. 4 показан вид сверху робота для работы в скважине согласно варианту осуществления раскрытия;

на фиг. 5 показан робот для работы в скважине, принимающий и передающий данные согласно варианту осуществления раскрытия;

на фиг. 6 показано множество роботов для работы в скважине, формирующих коммуникационную сеть, вместе с трубчатой колонной согласно варианту осуществления раскрытия;

на фиг. 7 показана блок-схема вычислительной системы согласно варианту осуществления раскрытия.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

С самого начала следует понимать, что, хотя иллюстративные воплощения одного или нескольких вариантов осуществления представлены ниже, раскрытые системы и способы могут быть реализованы с помощью любого количества техник, как известных в настоящее время, так и пока не существующих.

- 2 026856

Раскрытие не должно ограничиваться иллюстративными воплощениями, графическим материалом и техниками, проиллюстрированными ниже, и может быть модифицировано в пределах объема прилагаемой формулы изобретения, наряду с их полными эквивалентами.

Если не указано иное, любое использование терминов соединять, зацеплять, объединять, прикреплять в любой форме или любых других терминов, описывающих взаимодействие между элементами, не ограничено лишь прямым взаимодействием элементов и может также подразумевать непрямое взаимодействие между описываемыми элементами. В нижеследующем раскрытии и в формуле изобретения термины включающий и содержащий используют без ограничивающего значения, таким образом, их следует интерпретировать как включающий, но не ограниченный.... Указание положения вверх или вниз приводится с целью описания, термины вверху, верхний, кверху или выше по потоку означают направление относительно поверхности ствола скважины, а вниз, нижний, книзу или ниже по потоку означают направление относительно терминального конца скважины и безотносительно к ориентации ствола скважины. Используемый в настоящем документе термин зона или продуктивная зона относится к отдельным частям ствола скважины, предназначенным для обработки или добычи, и может относиться ко всему содержащему углеводороды пласту или отдельным частям одного пласта, например, горизонтально и/или вертикально разделенным частям одного и того же пласта. Различные признаки, упомянутые выше, а также другие признаки и характеристики, раскрытые ниже, станут очевидны специалисту после прочтения нижеследующего раскрытия вариантов осуществления и изучения прилагаемого графического материала.

На фиг. 1 изображена система 10 обслуживания ствола скважины. Система 10 содержит обслуживающую установку 20, располагающуюся над стволом скважины 12, а также вокруг него, она проникает в подземный пласт 14 с целью добычи углеводородов из первой продуктивной зоны 40а, второй продуктивной зоны 40Ь и/или третьей продуктивной зоны 40с. Ствол скважины 12 может быть пробурен в подземном пласте 14 с использованием любой подходящей техники бурения. В то время как на фиг. 1 показан вертикально проходящий от поверхности ствол скважины 12, в некоторых вариантах осуществления он может быть искривленным, горизонтальным и/или изгибающимся, по меньшей мере, на некоторых его участках. Ствол скважины 12 может быть обсаженным, необсаженным, содержать трубы, а также может, в основном, содержать отверстие в земле различной формы и/или геометрии, что известно специалистам в данной области. В варианте осуществления обсадная колонна 16 может быть размещена в стволе скважины 12 и закреплена, по меньшей мере, на ее части цементом 18.

Обслуживающая установка 20 может быть буровой установкой, установкой для заканчивания скважины, ремонтной установкой или другой опорной конструкцией и суппортами рабочей колонны 30 в стволе скважины 12, однако в других вариантах осуществления рабочую колонну 30 могут поддерживать другие конструкции. В варианте осуществления обслуживающая установка 20 может содержать вышку со столом, через который проходит рабочая колонна 30 вниз от обслуживающей колонны 20 в ствол скважины 12. В некоторых вариантах осуществления, например, при водном расположении скважины, обслуживающая установка 20 может поддерживаться в устоях, проходящих вниз до морского дна. Альтернативно, в некоторых вариантах осуществления обслуживающая установка 20 может поддерживаться колоннами, установленными на корпусе платформы и/или понтонах, балансирующих ниже поверхности воды, которая может быть названа полуподводной платформой или установкой. При водном расположении обсадная колонна 16 может проходить от обслуживающей установки 20, чтобы исключить попадание морской воды и удержать возвраты буровой жидкости. Понятно, что другие механизмы, не показанные на чертеже, могут контролировать ввод и вывод рабочей колонны 30 в ствол скважины 12, например, при работе вместе с подъемным устройством, блоком скольжения или блоком проводной линии связи, содержащей лебедочное устройство подъема, другое обслуживающее средство, блок насоснокомпрессорных труб и/или другое устройство.

В варианте осуществления рабочая колонна 30 может содержать транспортер 32 и внутрискважинный узел 34 инструмента. Внутрискважинный узел 34 инструмента может быть буровой коронкой, заканчивающим инструментом, фрезой для прорезания дыры в обсадной колонне 16 для начала бурения бокового и/или искривленного ствола скважины, отклонителем, пакером, каротажным зондом или другим внутрискважинным инструментом. Транспортер 32 может быть колонной сегментированных труб, скользящей муфтой, гибким насосно-компрессорным трактом и проводной линией. Рабочая колонна 30 может содержать один или несколько пакеров, один или несколько заканчивающих компонентов, таких как фильтры и/или эксплуатационные задвижки, обнаруживающее и/или измерительное оборудование, а также другое оборудование, не показанное на фиг. 1. В некоторых контекстах под рабочей колонной 30 могут понимать инструментную колонну. Рабочая колонна 30 может быть опущена в ствол скважины 12 в нижнее положение, либо в основной ствол скважины, либо в боковой и/или искривленный ствол скважины, для возобновления операций бурения. Рабочая колонна 30 может быть опущена в ствол скважины 12 для размещения внутрискважиннного узла 34 инструмента для обслуживания одной или нескольких продукционных зон 40. В различных вариантах осуществления, раскрытых в настоящем документе, рабочая колонна 30 содержит множество роботов, образующих между собой коммуникационную сеть.

На фиг. 2 изображена блок-схема робота 100 для работы в скважине. В варианте осуществления ро- 3 026856 бот 100 для работы в скважине содержит логический процессор 102, память 104, беспроводной коммуникационный приемопередатчик 106, привод 108 перемещения, датчик 110, магнит 112 и источник питания 114. В варианте осуществления робот 100 для работы в скважине также может содержать дозатор 116 химического вещества. Робот 100 для работы в скважине имеет некоторые структуры и компоненты такие же, как у вычислительных систем. Вычислительные системы раскрыты далее. Например, логический процессор 102 может быть, по существу, таким же, как процессор, а память 102 может быть такой же, как постоянное запоминающее устройство и/или память с произвольной выборкой, раскрытые ниже со ссылкой на вычислительные системы.

Беспроводной коммуникационный приемопередатчик 106 может обеспечивать беспроводные коммуникационные связи с другими роботами 100 в скважине или другими устройствами. Под используемым в настоящем документе термином беспроводной имеют ввиду различные каналы передачи. Беспроводной коммуникационный приемопередатчик 106 может передавать и/или принимать информацию, смодулированную и/или закодированную в электромагнитные радиочастотные сигналы. Беспроводной коммуникационный приемопередатчик 106 может передавать и/или принимать информацию, смодулированную и/или закодированную в акустические сигналы. Например, в варианте осуществления беспроводной коммуникационный приемопередатчик 106 может содержать пьезоэлектрический компонент, способный ударять или посылать импульс по рабочей колонне 30, а рабочая колонна 30 может обеспечивать акустическую среду для кодированного сигнала, распространения его до следующего робота 100 или другого акустического приемника. Пьезоэлектрический компонент также может быть способен принимать акустические сигналы, передаваемые по рабочей колонне 30, например акустические сигналы, передаваемые другим роботом 100. Беспроводной коммуникационный приемопередатчик 106 может передавать и/или принимать информацию, смодулированную и/или закодированную в оптические сигналы. Беспроводной коммуникационный приемопередатчик 106 может передавать и/или принимать информацию по другим беспроводным каналам связи.

В варианте осуществления робот 100 для работы в скважине может содержать один или несколько датчиков 110. В другом варианте осуществления один или некоторые из роботов 100 для работы в скважине могут не содержать какого-либо датчика 110. Датчик 110 может содержать один или несколько датчиков, выбранных из датчика температуры, датчика давления, датчика проводимости, измерителя ускорений, микрофона, датчика плотности, датчика вязкости, рН-метра, датчика скорости потока, детектора гамма-излучений или других датчиков. Датчик вязкости может быть реометром. Измеритель ускорений может быть 1-осным измерителем ускорений, 2-осным измерителем ускорений или 3-осным измерителем ускорений. Датчик температуры может быть термопарой. Датчик скорости потока может содержать турбину или импеллер. Датчик 110 может обеспечить исходное показание, например, в виде напряжения или тока, которое может быть обработано логическим процессором 102 или проанализировано компьютером на поверхности. Альтернативно, датчик 110 может сам обрабатывать показание, преобразуя его в значение, представляющее соответствующий блок измерений определяемого параметра.

Источник питания 114 может содержать батарейку или другой топливный элемент для обеспечения энергией нескольких компонентов робота 100 для работы в скважине. Источник питания 114 может содержать одно или несколько устройств для сбора энергии от внутрискважинной среды. Например, источник питания 114 может содержать микромеханическую пропеллерную турбину, вращающуюся в ответ на поток шлама и, тем самым, генерируя электрическую энергию. Источник питания 11 может содержать пьзоэлектрический компонент, генерирующий электрическую энергию в ответ на механическую вибрацию. Источник питания 114 может содержать электроактивную умную кожу, собирающую энергию от турбулентности, возникающей на электроактивной умной коже.

Робот 100 для работы в скважине может присоединяться изнутри или снаружи рабочей колонны 30 посредством притягивающей силы магнита 112. В варианте осуществления магнит 112 может быть постоянным магнитом. В варианте осуществления магнит 112 может быть неодимовым магнитом или другим магнитом на редкоземельном элементе. В варианте осуществления магнит 112 может быть в форме тороида (пончика), а в других вариантах осуществления магнит 112 может иметь другую геометрию. Во время эксплуатации множество роботов 100 для работы в скважине могут быть присоединены в желаемом положении к внутренней и/или наружной поверхности рабочей колонны 30 посредством магнитов 112.

Роботы 100 для работы в скважине могут динамически составлять беспроводную коммуникационную сеть путем установления беспроводных коммуникационных связей с соседними роботами 100 в скважине, например, через процесс обнаружения и/или через предварительное установление идентификаторов. Роботы 100 для работы в скважине затем могут передавать информацию, определяемую датчиком, от внутрискважинной среды на поверхность, например, к контроллерной станции, расположенной на поверхности. Альтернативно, роботы 100 для работы в скважине могут распространять команды, передаваемые с поверхности контроллерной станцией, к роботам 100 в скважине, способным действовать в скважине как агенты для осуществления некоторых желаемых действий, например, выпуска химических соединений из факультативного дозатора 116 химических веществ, и/или осуществления пусковой активации других инструментов в скважине, присоединенных к рабочей колонне 30. Связи по беспроводной

- 4 026856 коммуникационной сети могут применять идентификаторы роботов 100 для осуществления подъема или спуска в скважине. Например, роботы 100 для работы в скважине могут быть пронумерованы, 1 - первый робот, введенный в ствол скважины 12 (следовательно, самый дальний от поверхности робот), номер 2 второй робот, введенный в ствол скважины 12 (следовательно, робот, следующий за самым дальним от поверхности роботом), и т.д. Таким образом, передача сообщения от (х)-го робота 100 к (х+1)-му роботу 100, соответственно, реализует передачу сообщения вверх по скважине; в то время как передача сообщения от (х)-го работа 100 к (х-1)-му роботу, соответственно, передает сообщение вниз скважины, где х некоторое целое число.

Альтернативно, роботы 100 для работы в скважине могут быть заданы произвольным идентификатором, например электронным серийным номером, МАС-адресом или некоторым другим идентификатором. Каждый робот 100 для работы внутри скважины может иметь информацию об идентификаторе ближайших роботов 100 в рабочей колонне 30, при использовании и/или введении в беспроводную коммуникационную сеть, например, при инициализации контроллерной станцией на поверхности.

Данные, полученные датчиком от робота 100, объединяют с идентификатором робота 100 для работы в скважине в информационное сообщение и передают на поверхность по беспроводной коммуникационной сети. Информационное сообщение также может содержать информацию о местоположении робота 100, создающего информационное сообщение, на колонне 30 инструмента. Команды могут быть объединены в командное сообщение вместе с идентификатором робота 100 для работы в скважине, который должен среагировать на команду, и отправлены вниз с поверхности через беспроводную коммуникационную сеть. Так как данные от датчика, принимаемые на поверхности, например, с помощью контроллерной станции, ассоциированы с идентификатором робота 100 для работы в скважине, а также потому что может быть известно его положение вдоль колонны 30 инструмента, данные с датчика могут быть пространственно ориентированы и/или ассоциированы с конкретным местоположением на колонне 30 инструмента.

В варианте осуществления роботы 100 для работы в скважине могут быть размещены в рабочей колонне 30 в желаемых положениях, так как рабочая колонна 30 составлена и эксплуатируется в стволе скважины 12. Например, при присоединении новых звеньев к рабочей колонне 30 во время первого бурения ствола скважины 12 или при возвращении трубы в скважину для ее обслуживания, такого как перемещения буровой коронки, проведение каротажа или некоторых других обслуживающих операций. В варианте осуществления роботы 100 для работы в скважине могут быть размещены внутри или на поверхности звеньев буровых труб, так как они держатся на мостках для труб в месте расположения скважины. Так как роботы 100 для работы в скважине вводят в ствол скважины 12, каждому роботу 100 для работы в скважине может быть присвоен идентификатор и/или адрес, который может быть использован для беспроводной коммуникации среди роботов 100 для работы в скважине, и например, контроллерной станции, расположенной на поверхности.

В варианте осуществления роботы 100 для работы в скважине могут передвигать или перемещать себя с помощью одного или нескольких приводов 108 перемещения. В варианте осуществления привод 108 перемещения срабатывает для смещения робота 100 для работы в скважине и, следовательно, магнита 112 относительно внутренней поверхности или наружной поверхности рабочей колонны 30. Привод 30 перемещения может отталкивать робота 100 для работы внутри скважины от поверхности рабочей колонны 30. Когда магнит 112 размещают на поверхности рабочей колонны 30, робот 100 для работы в скважине может скользить по поверхности, например, под действием силы тяжести и/или благодаря потоку шлама. Привод 108 перемещения может иметь низкофрикционные поверхности, в которых привод 108 перемещения контактирует с поверхностью рабочей колонны 30, эти низкофрикционные поверхности могут способствовать скольжению робота 100. В варианте осуществления привод 108 перемещения может иметь подошву или поверхность контакта, покрытую политетрафторэтиленом (ПТФЭ), графитизированным углеродом, нитридом бора или другим низкофрикционным материалом. Понятно, что под графитизированным углеродом подразумевают графит, графем и углеродные нанотрубки. Низкофрикционные поверхности проиллюстрированы на фиг. 3, что раскрыто ниже. Под поверхностью контакта могут иметь в виду, в некоторых контекстах, поверхность контактного взаимодействия. В варианте осуществления привод 108 перемещения двигает робота 100 менее чем на 1/10 дюйма от поверхности рабочей колонны 30. В варианте осуществления привод 108 перемещения двигает робота 100 менее чем на % дюйма от поверхности рабочей колонны 30. В варианте осуществления привод 108 перемещения двигает робота 100 менее чем на 1/2 дюйма от поверхности рабочей колонны 30. В другом варианте осуществления привод 108 перемещения двигает робота 100 по меньшей мере на 1/2 дюйма от поверхности рабочей колонны 30.

В варианте осуществления робот 100 для работы в скважине может содержать дозатор 116 химического вещества. Дозатор 116 химического вещества может содержать камеру, удерживающую химическое вещество, которое может быть выпущено под управлением логического процессора 102, например, когда беспроводной коммуникационный приемопередатчик 106 принимает беспроводное сообщение, закодированную команду на выпуск химического вещества. Альтернативно, в варианте осуществления химическое вещество может удерживаться в дозаторе 116 химического вещества по меньшей мере в час- 5 026856 ти из термопластика или другого материала, плавящегося или растворяющегося во внутрискважинной среде, тем самым, выпуская химическое соединение, содержащееся в дозаторе 116 химического вещества. Выпуск химического вещества из дозатора 116 с помощью беспроводного сообщения может относиться к механизму активного выпуска. Выпуск химического вещества из дозатора 116 в результате воздействия на дозатор 116 внутрискважинной среды может относиться к механизму пассивного выпуска химического вещества. Настоящее раскрытие предполагает включение дозатора 116 химического вещества, использующего механизм активного выпуска или механизм пассивного выпуска. Дозатор 116 химического вещества, использующий механизм пассивного выпуска химического вещества, можно сказать, выполнен с возможностью выпуска химического вещества в ответ на воздействие внутрискважинной среды. Химическое вещество может способствовать разбуханию эластомера или другого уплотнения уплотняющего инструмента, например пакера. Химическое вещество может обеспечить получение на поверхности меток, увлекаемых циркулирующей жидкостью, и, следовательно, обнаружение приближения жидкости к субъектному роботу 100, поднявшейся в затрубном пространстве ствола скважины 12 на поверхность. Химическое вещество может создавать благоприятные условия для других операций.

В варианте осуществления робот 100 для работы в скважине не требует какой-либо специальной инфраструктуры в рабочей колонне 30, и, следовательно, можно считать, что робот 100 для работы в скважине легко может быть принят в эксплуатацию в обычной среде нефтяного поля. Предполагают, что роботы 100 для работы в скважине легко могут быть добавлены в рабочую колонну 30 или изъяты из нее во время обычной работы, например пуска буровой трубы в ствол скважины 12 или при удалении из него. Предполагают, что роботы 100 для работы в скважине могут быть заранее установлены в гибком насосно-компрессорном тракте. Например, перед размещением его на месте. Дополнительно считают, что робот 100 для работы в скважине может поддерживать большую производительность по скорости обмена данных, что обеспечено общим развертыванием систем связи импульсных модуляций шлама. Робот 100 для работы в скважине может быть недорогим, таким образом, потеря некоторых устройств существенно не скажется на стоимости обслуживания. Кроме того, низкая стоимость роботов 100 для работы в скважине может способствовать чрезмерному развертыванию роботов 100, что может способствовать увеличению диапазона рабочих частот связи и/или повышению надежности.

На фиг. 3 показан вид сбоку робота 100 для работы в скважине. В варианте осуществления робот 100 для работы в скважине может содержать пьезоэлектрический привод 120, работающий по принципу акустического приемопередатчика. Пьезоэлектрический привод 120 может обеспечивать функцию беспроводного коммуникационного приемопередатчика 106. Робот 100 для работы в скважине показан на поверхности 122 рабочей колонны 30 как на внутренней поверхности, так и на наружной поверхности. Привод 108Ь перемещения показан справа. Слева робот 100 для работы в скважине показан присоединенным к поверхности 122 в стационарном положении. Справа показан робот 100 для работы, приподнятый на поверхности 122 и находящийся в режиме скольжения по поверхности. Черная стрелка ниже робота 100 для работы в скважине, изображенная справа, показывает направление перемещения робота 100 для работы в скважине.

Привод 108 перемещения может смещать робота 100 для работы в скважине на относительно небольшое расстояние от поверхности 122. Однако это смещение способно справиться с высоким трением или уменьшить трение поверхностей между роботом 100 и поверхностью 122, вместо этого, образуя низкофрикционную поверхность контактного взаимодействия 109 привода 108 перемещения с поверхностью 122, тем самым, поощряя скольжение робота 100 для работы в скважине. Скольжение робота 100 для работы в скважине при развертывании привода 108 перемещения может быть усилено и/или инициировано силой тяжести и/или потоком шлама. Для перемещения робота 100 могут быть выполнены серии скольжений. Например, привод 108 перемещения выдвигается, робот 100 для работы в скважине скользит, привод 108 перемещения возвращается, привод 108 перемещения выдвигается, робот 100 скользит дальше, привод 108 перемещения возвращается и так далее. Робот 100 для работы в скважине может содержать компонент, обнаруживающий значение смещения робота 100 для работы в скважине, например оптический сканнер, используемый для обнаружения перемещения, что может быть обработано логическим процессором 102, чтобы установить количество смещения. В варианте осуществления логический процессор 102 может инициировать множество циклов выдвижения/возвращения привода 108 перемещения для завершения запрограммированного значения смещения.

При некоторых режимах работы робот 100 для работы в скважине может перемещаться скольжением, повторно останавливаясь прикреплением к поверхности 122 под действием магнитного поля, датчиком детектируя значения параметра внутрискважинной среды, передавая данные датчика вверх по скважине, затем цикл повторяется, тем самым, обеспечивая последовательность значений, каждое из которых ассоциировано с местом на рабочей колонне 30. Альтернативно, последовательность значений от датчика может быть сохранена в памяти 104 и передана вверх по скважине посредством робота 100 для работы в скважине в виде сообщения, содержащего множество значений отдельных данных. Альтернативно, последовательность значений данных от датчика может быть сохранена в памяти 104 и восстановлена на поверхности при извлечении рабочей колонны 30 из ствола скважины 12. Путем проведения множественных измерений при небольшом смещении между каждым измерением, робот 100 для работы в сква- 6 026856 жине может обеспечить более достоверные пространственные данные. В некоторых вариантах осуществления робот 100 для работы в скважине позволяет производить измерения во время бурения.

На фиг. 4 изображен вид сверху варианта осуществления робота 100 для работы в скважине. Несмотря на то, что на фиг. 4 показан робот 100 для работы в скважине с четырьмя приводами 108 перемещения, он может содержать любое количество приводов 108 перемещения. Несмотря на то, что робот 100 для работы в скважине, по существу, имеет круглую форму, он может быть другой формы. В варианте осуществления робот 100 для работы в скважине может быть относительно небольшим, например менее 1 дюйма в диаметре. В варианте осуществления робот 100 для работы в скважине может быть менее 1/10 дюйма в диаметре. В варианте осуществления робот 100 для работы в скважине может иметь толщину менее 1/2 дюйма, толщину менее 1/4 дюйма или толщину менее 1/10 дюйма. В другом варианте осуществления робот 100 для работы в скважине может иметь другую толщину. В варианте осуществления робот 100 для работы в скважине может содержать отверстия и/или каналы, позволяющие жидкостям проходить через него или входить в него, чтобы облегчить снятие показаний одного или нескольких параметров жидкостей. Когда робот 100 для работы в скважине теряет сцепление с поверхностью 122, он может иметь достаточно небольшие размеры, чтобы проходить через отверстия инструмента для работы в скважине, например через патрубки буровой жидкости буровой коронки, и выходить из колонны 30 инструмента. В варианте осуществления робот 100 для работы в скважине может уноситься вниз по рабочей колонне 30 буровым шламом, протекать через патрубки шлама буровой коронки и вытекать из рабочей колонны 30, циркулируя в ней, при этом робот 100 для работы в скважине может прикрепляться к поверхности 122. После того как робот 100 для работы в скважине прикрепится к поверхности 122, он может мигрировать в желаемое положение, например, устанавливая желаемую дистанцию между ним и ближайшими роботами 100 для работы в скважине.

На фиг. 5 показан робот 100 для работы в скважине с беспроводной системой коммуникации. Данные могут передаваться как акустические сигналы, проникающие в поверхность 122 выше робота 100 для работы в скважине, а пьезоэлектрический привод 120 может принимать эти акустические сигналы. Логический процессор 102 может анализировать акустический сигнал и влиять на информацию, закодированную в акустический сигнал и/или управлять пьезоэлектрическим приводом 120, передающим акустические сигналы вверх на поверхность 122. Альтернативно, он может принимать электромагнитный радиочастотный сигнал, анализировать его и/или транслировать выше. Альтернативно, он может принимать оптический сигнал, анализировать его и/или передавать выше.

На фиг. 6 показано множество роботов 100 для работы в скважине после того, как они сформировали беспроводную коммуникационную сеть 130 на поверхности и/или внутри рабочей колонны 30. Например, беспроводная коммуникационная сеть 130 может содержать первого робота 100а для работы в скважине, второго робота 100Ъ для работы в скважине, третьего робота 100с для работы в скважине и четвертого робота 1006 для работы в скважине. Беспроводная коммуникационная сеть 130 может быть установлена или расширена при добавлении следующего робота в рабочую колонну 30, например каждое новое звено буровой трубы объединяют в рабочую колонну 30, при этом следующий робот 100 ассоциирован с новым звеном буровой трубы.

Изначально в рабочей колонне 30 может быть размещен единственный робот 100 для работы в скважине, он может устанавливать беспроводную связь с контроллерной станцией 132, расположенной на поверхности. При добавлении другого робота для работы в скважине в рабочую колонну 30, например, при добавлении нового звена буровой трубы, содержащей дополнительного робота 100, и присоединении его к рабочей колонне 30, дополнительный робот 100 для работы в скважине может устанавливать беспроводную связь с контроллерной станцией 132, которая может передавать сообщение дополнительному роботу 100, идентифицируя структуру коммуникационной сети 130 или ближайших роботов 100 для работы в скважине. Например, если первый робот 1006 располагается ниже второго робота 100с, когда второй робот 100с устанавливает беспроводную связь с контроллерной станцией 132, контроллерная станция 132 может отправить сообщение второму роботу 100с для работы в скважине, идентифицирующее первого робота 100, как ближайшего ко второму роботу 100с.

Второй робот 100с для работы в скважине может отправлять сообщения первому роботу 1006, информируя его о том, что ближайшим сверху от первого робота 1006 элементом связи является не контроллерная станция 132, а второй робот 100с для работы в скважине. В этом случае сеть 130 может быть установлена и расширена со временем. Однако в настоящем раскрытии предусмотрены и другие способы построения и расширения сети 130. Кроме того, предусмотрено, что сеть 130 может быть установлена для уменьшения статистической неопределенности, так что, если один из роботов 100 для работы в скважине разрушен или выбит с позиции, сеть 130 может работать без перерыва и настраивать себя, например, залечивая любой разрыв в серии связи среди роботов 100 для работы в скважине.

В варианте осуществления любое количество роботов 100 для работы в скважине может быть объединено с рабочей колонной 30 для формирования беспроводной коммуникационной сети 130. Роботы 100 для работы в скважине могут располагаться таким образом, чтобы обеспечить пространственное распределение, повышающее надежность сети вверх и вниз по рабочей колонне 30, например от поверхности к концу рабочей колонны 30, а также с конца рабочей колонны 30 назад к поверхности. В варианте

- 7 026856 осуществления для обеспечения непрерывной беспроводной связи даже при нарушении работы некоторых роботов 100 и/или когда некоторые роботы 100 выбиты с позиции на рабочей колонне 30, может быть обеспечен некоторый резерв коммуникационных путей посредством беспроводной коммуникационной сети.

Роботы 100 для работы в скважине могут быть запрограммированы вступать в коммуникационную связь с соседними роботами 100 для работы в скважине на основании заранее присвоенных идентификаторов, например адресов или численных идентификаторов, которые могут быть присвоены контроллерной станцией 132 на поверхности. Альтернативно, роботы 100 для работы в скважине динамически могут обнаруживать друг друга и изучать своих ближайших и/или находящихся поблизости роботов 100.

Роботы 100 для работы в скважине могут детектировать различные условия во внутрискважинной среде и беспроводным путем передавать данные с датчика на контроллерную станцию 132 на поверхность через беспроводную коммуникационную сеть 130. Данные датчика могут содержать самые свежие данные, передаваемые на контроллерную станцию 132, о пространственном распределении условий внутрискважинной среды. Например, передача сигнала вверх по беспроводной коммуникационной сети 130 может поддерживать значительно большую скорость передачи данных, чем технология передачи импульса по шламу, и, отсюда, поддерживать наиболее свежую картину условий внутри скважины. Информация датчиков может давать точную картину, большие градиенты параметров - температурные градиенты, градиенты давления - по рабочей колонне 30.

Мобильность роботов 100 усиливает способность управления роботами 100 для их распределения особым образом, с целью удовлетворения требованиям, предъявляемым к данным узкоспециализированного датчика. Например, вместо отправки данных из точек, равномерно распределенных по всей длине рабочей колонны 30, может понадобиться концентрирование детектирующей способности роботов 100 на расстоянии одной сотни футов ствола скважины 12 при поиске узкой продукционной зоны, для инициации бокового ответвления ствола скважины в целевой узкой продукционной зоне. Роботы 100 могут управляться контроллерной станцией 132 для передислоцирования размещенных в интервале один фут роботов 100 в интересующую зону и для сбора сохраненных данных с датчика. Рабочая колонна 30 может затем быть удалена из ствола скважины 12, а контроллерная станция 132 на поверхности может отправить запрос роботам 100 для работы в скважине на предоставление подробной информации о пространственном распределении данных.

Альтернативно, роботы 100 для работы в скважине могут управляться контроллерной станцией 132 для успешного перемещения, приема данных датчика, передачи этих данных выше по скважине и снова повторного перемещения, тем самым, создавая пространственную мелкомодульную картину условий внутри скважины, которая может быть определена контроллерной станцией 132. Значения данных с датчиков множества роботов 100 в первый период времени перед перемещением могут быть приняты как первый массив данных, значения данных от датчиков роботов 100 во второй период времени после перемещения может быть принят как второй массив данных. Путем сравнения различных массивов данных, соответствующих измененным положениям роботов 100 относительно рабочей колонны 30, контроллерная станция 132 может выводить большее пространственное разрешение условий внутрискважинной среды.

Контроллерная станция 132 может быть объединена с системой для настройки жидкостей для введения в рабочую колонну 30 и/или в ствол скважины 12.

Например, контроллерная станция 132 может быть объединена с системой смешения шлама и может автоматически подбирать шлам, вводимый в рабочую колонну 30, основываясь на данных, передаваемых выше по скважине, от роботов 100 для работы в скважине. Контроллерная станция 132 и/или система смешения шлама, соотносящаяся с контроллерной станцией 132, может регулировать отношения и расход воды, химических веществ, утяжелителя и других материалов для регулирования вязкости, плотности, рН и других свойств бурового шлама. В варианте осуществления контроллерная станция 132 может регулировать степень нагнетания и давления насосов шлама, обеспечивающих подачу шлама под давлением в рабочую колонну 30. Контроллерная станция 132 может регулировать отношения и расход воды, сухого цементного материала и химических добавок для регулирования свойств цемента, вводимого в ствол скважины 12. Контроллерная станция 132 и/или система для гидроразрыва пласта, взаимодействующая с контроллерной станцией 132 может регулировать давление, расход и состав жидкости для гидроразрыва, вводимой в ствол скважины 12.

В варианте осуществления робот 100 для работы в скважине связан со способом. Способ может содержать введение робота 100 для работы в скважине во внутреннее или наружное трубчатое звено. Трубчатое звено может иметь длину буровой трубы, длину обсадной колонны или некоторого другого трубчатого тела. Трубчатое звено может быть объединено в серии объединенных трубчатых звеньев, например в рабочую колонну 30, раскрытую выше, или в обсадную колонну для увеличения рабочей колонны 30 и/или обсадной колонны. Рабочая колонна 30 и/или обсадная колонна может содержать множество роботов. Рабочая колонна 30 затем может быть развернута в стволе скважины 12, а также может быть установлена и/или увеличена беспроводная коммуникационная сеть. Беспроводная коммуникационная сеть затем может быть использована раскрытым ранее способом.

- 8 026856

В варианте осуществления робот 100 для работы в скважине может быть ассоциирован со способом обработки ствола скважины 12. Рабочую жидкость могут нагнетать в трубчатое тело, расположенное в стволе скважины 12, например в рабочую колонну 30. Рабочая жидкость может быть представлена буровым шламом, цементом, жидкостью для гидроразрыва, веществом для химической обработки, веществом для кислотной обработки или другой жидкостью. Множество роботов 100 присоединяют к трубчатому телу, они устанавливают беспроводную коммуникационную сеть. Данные принимают от беспроводной коммуникационной сети на поверхности, при этом данные содержат информацию по меньшей мере об одном параметре жидкости, детектируемом по меньшей мере одним роботом для работы 100 в скважине. Данные могут давать пространственную картину рабочей жидкости в стволе скважины 12, например градиент давления рабочей жидкости в стволе скважины 12, температурный градиент рабочей жидкости в стволе скважины 12, градиент плотности рабочей жидкости в стволе скважины 12 или градиенты других параметров. Способ может содержать регулирование свойств рабочей жидкости на поверхности на основе по меньшей мере части данных, полученных по беспроводной коммуникационной сети. Например, рабочая жидкость, вводимая в ствол скважины 12 через рабочую колонну 30, может быть более плотной или менее плотной, может содержать большее или меньшее количество определенной добавки. Рабочая жидкость может подаваться насосами при большем или меньшем давлении. Параметры рабочей жидкости могут регулироваться другими путями. Данные может принимать контроллерная станция 132 по беспроводной коммуникационной сети 130 и использовать их в автоматизированном контроллере, объединенном с контроллерной станцией 132 для автоматического регулирования рабочей жидкости. В варианте осуществления способ обработки представляет собой бурение ствола скважины 12, а рабочая жидкость представляет собой буровую жидкость и/или буровой шлам.

В варианте осуществления пакерная жидкость может быть введена в затрубную область между рабочей колонной 30 и стволом скважины 12 и/или обсадной колонной 16 выше пакера или ниже него, входящую в рабочую колонну 30. В варианте осуществления пакерная жидкость может быть расположена между двумя или более пакерами в затрубной области между рабочей колонной 30 и стволом скважины 12 и/или обсадной колонной 16. Пакерная жидкость может быть расположена над изолированной одним или несколькими пакерами областью и/или ниже нее.

Пакерная жидкость может быть любой из жидкостей и может выполнять несколько функций. Например, пакерная жидкость может обеспечивать меньшую разницу давлений в уплотнительном элементе пакера. Пакерная жидкость может уменьшить разницу давлений на ствол скважины 12 и/или обсадной колонны 16, что уменьшает риски обвала. Пакерная жидкость может быть использована для защиты металлов и/или эластомеров в обсадной колонне 16 и/или рабочей колонне 30 от коррозии. Роботы 100 могут быть использованы для мониторинга пакерной жидкости, например определения изменений давления, температуры, или других параметров, и для передачи информации от датчика на поверхность, например, к контроллерной станции 132. Роботы 100 могут быть использованы для определения и/или измерения перемещения пакерной жидкости, например перемещения пакерной жидкости вдоль длины рабочей колонны 30. В варианте осуществления определяемые разности притока жидкости, температуры, плотности, давления, вязкости или других свойств пакерной жидкости могут сопровождаться характерными или предсказуемыми проблемами внутри скважины, например при расходе пакерная жидкость может быть потеряна, загрязнена или др. Дополнительно для идентификации и составления отчета о коррозии компонентов внутри скважины можно предусмотреть роботов 100 или роботов 100 для специальных случаев.

В варианте осуществления рабочая колонна 30, содержащая один или несколько пакеров, может быть введена в ствол скважины 12 и/или обсадная колонна 16 с множеством роботов 100, въезжающих на рабочей колонне 30. Пакер или множество пакеров может быть установлено на рабочей колонне 16 и роботы 100 могут осуществлять свои функции, такие как мониторинг, составление отчета и/или осуществление внутрискважинных функций, включающее возможное увеличение содержания химических веществ, как описано выше. Один или несколько роботов 100 могут получать информацию от датчика о параметрах пакерной жидкости и передавать ее на поверхность, например, к контроллерной станции 132 на поверхности. В ответ на анализ информации, собранной роботами 100 для работы в скважине, например анализы изменяющихся значений параметров, ассоциированных с пакерной жидкостью, пакер и/или пакеры могут быть возвращены в исходное состояние, рабочая колонна 30 может быть передвинута в обсадной колонне 16, а пакеры могут быть переустановлены, например, когда исходная установка пакера не позволяет достичь надежного уплотнения или, например, когда установка пакера ослаблена или потеряла герметичность по прошествии времени. Альтернативно, в ответ на анализ информации, собранной роботами 100, пакерная жидкость может быть выведена из ствола скважины 12 и заменена другой и/или свежей пакерной жидкостью. Альтернативно, в ответ на анализ информации, собранной роботами 100, одному или нескольким роботам 100 может быть выдана команда выпустить химическое вещество из дозатора 116 в пакерную жидкость, например увеличение или обновление химических ингибиторов коррозии в пакерной жидкости.

На фиг. 7 проиллюстрирована вычислительная система 380, пригодная для осуществления одного или нескольких вариантов осуществления, раскрытых здесь. Например, контроллерная станция 132

- 9 026856 и/или управляющая станция для мониторинга данных, передаваемых роботами 100, и/или для передачи команд к роботу 100 может быть реализована как вычислительная система 380. В качестве примера автоматизированная система управления для регулирования и/или управления свойствами жидкостей, нагнетаемых в рабочую колонну 30 и/или ствол скважины 12 на основе данных, передаваемых роботами 100, может быть реализована как вычислительная система 380. Вычислительная система 380 содержит процессор 382 (может быть центральным процессором ЦП), связанный с памятью, содержащей вторичное запоминающее устройство 384, постоянное запоминающее устройство 386, память с произвольной выборкой 388, устройство ввода-вывода 390, устройство связи узлов в сеть 392. Процессор 382 может быть реализован с одним или несколькими чипами ЦП.

Понятно, что программированием и/или загрузкой исполняемых инструкций в вычислительную систему 380 по меньшей мере один из ЦП 382, памяти с произвольной выборкой 388, постоянного запоминающего устройства 386, преобразуя вычислительную систему 380 в часть конкретной машины или аппарата, имеющего нестандартную функциональность, что указано в раскрытии. Для областей электрического инжиниринга и программного инжиниринга важно, что функциональность, которая может быть реализована загружаемым исполняемым программным обеспечением на компьютер, может быть преобразована в аппаратное обеспечение по известным проектным нормам. Решения между реализацией концепции в программном и аппаратном обеспечении обычно зависит от расчета стабильности конструкции и количества производимых единиц в большей степени, чем от передачи из домена программного обеспечения к домену аппаратного обеспечения. Главным образом, конструктивное решение, которое также является субъектом многократного изменения, может относиться к реализации в программном обеспечении, так как передел аппаратного обеспечения более дорог, чем передел программного обеспечения. В основном, в аппаратном обеспечении может быть реализовано одно конструктивное решение, производимое в больших объемах, например, при применении специализированной интегральной схемы (ИС), ввиду большого объема запуск аппаратного обеспечения может быть дешевле, чем программного обеспечения. Зачастую конструктивное решение может быть разработано и протестировано в форме программного обеспечения, а позднее преобразовано для эквивалентного аппаратного обеспечения в специализированной интегральной схеме, присоединяющей инструкции к программному обеспечению, путем известных проектных норм. Таким же образом, машина, контролируемая новой специализированной ИС, является конкретной машиной или устройством, таким как компьютер, в который запрограммированы и/или загружены исполняемые инструкции.

Вторичное запоминающее устройство 384 обычно содержит один или несколько драйверов дискового запоминающего устройства или типов драйверов и используется для энергонезависимого хранения данных и при переполнении устройства хранения данных, если память с произвольной выборкой 388 не достаточно велика для хранения всех рабочих данных. Вторичное запоминающее устройство 384 может быть использовано для хранения программ, загружаемых в память с произвольной выборкой 388, когда такие программы приняты к исполнению. Постоянное запоминающее устройство 386 используют для хранения инструкций и, возможно, данных, читаемых во время программного выполнения. Постоянное запоминающее устройство 386 является энергонезависимым устройством памяти, обычно имеющим небольшую запоминающую емкость относительно большой емкости вторичного запоминающего устройства 384. Память с произвольной выборкой 388 используют для энергозависимого хранения данных и, по возможности, для хранения инструкций. Доступ как к постоянному запоминающему устройству 386, так и к памяти с произвольной выборкой 388 обычно быстрее, чем к вторичному запоминающему устройству 384. Вторичное запоминающее устройство 384, память с произвольной выборкой и/или постоянное запоминающее устройство 386 в некоторых контекстах могут быть компьютерчитаемой запоминающей средой и/или безвременной компьютерчитаемой средой.

Устройства ввода-вывода 390 могут содержать принтеры, видеомониторы, жидкостные кристаллические дисплеи (ЬСО), сенсорные дисплеи, клавиатуры, малые клавишные панели, ключи, номеронабиратели, мыши, шаровые координатографы, распознаватели голоса, устройства считывания с карты, устройства считывания с перфоленты или другие известные устройства ввода.

Устройства связи узлов в сеть 392 может быть в форме модемов, модемных групп устройств, Интернет-карт, интерфейсных карт универсальной последовательной шины (И8В), последовательных интерфейсов, карт с эстафетным кольцом, карт интерфейса волоконно-оптической системы передачи данных, карт беспроводной локальной сети, карт радиоприемопередатчика, такого как многостанционный доступ с кодовым уплотнением каналов, глобальной системой связи с подвижными объектами, долгосрочное изменение, глобальная способность к взаимодействию для микроволнового доступа и/или других карт радиоприемопередатчика прокола обмена данными по воздуху и других известных сетевых устройств. Эти устройства связи узлов в сеть 392 могут обеспечить процессор 382 для связи с Интернетом или одним или несколькими локальными сетями. При таком сетевом соединении предполагают, что процессор 382 может принимать информацию от сети или может отправлять информацию в сеть для осуществления вышеописанных этапов способа. Такая информация, представленная в виде последовательности инструкций, подлежащих выполнению с помощью процессора 382, может быть принята и передана по сети, например, в форме сигналов компьютерных данных, воплощенных в несущей волне.

- 10 026856

Такая информация, которая может содержать данные или инструкции, подлежащие выполнению с использованием процессора 382, например, может быть принята и отправлена по сети, например, в виде сигнала основной полосы частот компьютерных данных или сигнала, воплощенного в несущей волне. Сигналы основного диапазона частот или сигналы, встроенные в несущую волну, или другие типы сигналов, используемые в настоящее время или разработанные в будущем, могут быть сгенерированы несколькими способами, известными специалисту. Сигналы основной полосы частот и/или сигналы, встроенные в несущую волну, могут относиться в некоторых контекстах к временным сигналам.

Процессор 382 выполняет инструкции, коды, компьютерные программы, сценарии, доступные на жестком диске, гибком магнитном диске, оптическом диске (эти варианты диска, основаны на системах, все могут считаться вторичным запоминающим устройством 384), постоянным запоминающим устройством 386, памятью с произвольной выборкой 388 или устройством связи узлов в сеть 392. Несмотря на то, что на чертеже показан только один процессор, может быть предусмотрено несколько процессов. Таким образом, во время исполнения инструкций процессором, один или несколько процессоров могут выполнять программу одновременно, последовательно или другим способом. Инструкции, коды, компьютерные программы, сценарии и/или данные, которые могут быть доступны от вторичного запоминающего устройства 384, например накопителей на жестких магнитных дисках, гибких магнитных дисках, оптических дисках и/или других устройствах, постоянном запоминающем устройстве 386 и/или памяти с произвольной выборкой 388, в некоторых контекстах могут быть отнесены к безвременным инструкциям и/или безвременной информации.

В варианте осуществления вычислительная система 380 может содержать два или несколько компьютеров, связанных друг с другом, для совместного решения задачи. Например, применение может быть сегментировано, чтобы реализовать одновременную и/или параллельную обработку инструкций, но не ограничивается этим. Альтернативно, обрабатываемые данные могут быть сегментированы таким образом, чтобы позволить осуществить одновременную и/или параллельную обработку различных частей массива данных двумя или несколькими компьютерами. В варианте осуществления может быть создана виртуальная среда программного обеспечения для вычислительной системы 380 для обеспечения функциональности количеств серверов, напрямую не связанных с количеством компьютеров в вычислительной системе 380. Например, создание виртуальной среды программного обеспечения может обеспечить двадцать виртуальных серверов на четырех компьютерах. В варианте осуществления функциональность, раскрытая выше, может быть обеспечена в облаке компьютерной среды. Облако может содержать обеспечение компьютерных сервисов через сетевую связь с использованием динамически масштабируемых вычислительных ресурсов. Облако может поддерживаться, по меньшей мере частично, созданием виртуальной среды программного обеспечения. Компьютерная среда облака может быть установлена предприятием и/или может быть осуществлена нанятым по необходимости провайдером-посредником. Некоторые облачные компьютерные среды могут содержать облачные компьютерные ресурсы, находящиеся в собственности и управляемые предприятием, а также облачные компьютерные ресурсы, нанятые и/или арендованные у провайдера-посредника.

В варианте осуществления некоторые или все раскрытые выше функции могут быть обеспечены компьютерным программным продуктом. Компьютерный программный продукт может содержать одну или несколько компьютерчитаемую среду хранения, содержащую используемый программный код для реализации выше раскрытой функциональности. Компьютерный программный продукт может содержать структуры данных, выполняемые инструкции и другие используемые программные коды. Компьютерный программный продукт может быть реализован в монтируемой среде для хранения и/или не монтируемой компьютерной среде для хранения. Монтируемая компьютерная читаемая среда для хранения может содержать, без ограничений, перфоленту, магнитную ленту, магнитный диск, оптический диск, твердое однокристальное запоминающее устройство, например аналог магнитной ленты, компактдисковое постоянное запоминающее устройство, гибкие магнитные диски, флэшки, цифровые карты, мультимедийные карты и др. Компьютерный программный продукт может быть пригоден для загрузки посредством вычислительной системы 380, по меньшей мере части содержимого компьютерного программного продукта на вторичном запоминающем устройстве 384, постоянном запоминающем устройстве 386, памяти с произвольной выборкой 388 и/или другой безвременной памяти и временной памяти вычислительной системы 380. Процессор 382 может обрабатывать выполняемые инструкции и/или структуры данных в части непосредственного доступа к компьютерному программному продукту, например чтением кампакт-дискового постоянного запоминающего устройства, вставленного в дисковый привод, периферийный компьютерной системе 380. Альтернативно, процессор 382 может обрабатывать выполняемые инструкции и/или структуры данных посредством дистанционного доступа к компьютерному программному продукту, например, путем загрузки выполняемых инструкций и/или структур данных от удаленного сервера через сеть, устройство связи узлов в сеть 392. Компьютерный программный продукт может содержать инструкции, способствующие загрузке и/или копированию данных, структур данных, файлов, и/или выполнимых инструкций на вторичное запоминающее устройство 384, постоянное запоминающее устройство 386, память с произвольной выборкой 388 и/или другую безвременную память и временную память вычислительной системы 380.

- 11 026856

В некоторых контекстах вторичное запоминающее устройство 384, постоянное запоминающее устройство 386, память с произвольной выборкой 388 может быть отнесено к безвременной компьютерчитаемой среде или компьютерчитаемой среде для хранения. Динамическая память с произвольной выборкой, таким же образом, может быть отнесена к безвременной компьютерчитаемой среде, в то время как динамическая память с произвольной выборкой получает электрическую энергию и управляется в соответствии с его конструкционным решением, например, во время периода времени, когда компьютер 380 включен и выполняет операции, динамическая память с произвольной выборкой хранит записанную на ней информацию. Аналогично, процессор 382 может содержать внутреннюю память с произвольной выборкой, внутреннюю память постоянного запоминающего устройства, кэш-память и/или другие внутренние безвременные блоки памяти, секции или компоненты, которые в некоторых контекстах могут относиться к безвременной компьютерчитаемой среде или компьютерчитаемой среде хранения.

Несмотря на то, что в настоящем раскрытии были приведены некоторые варианты осуществления, следует понимать, что раскрытые системы и способы могут быть реализованы множеством способов без отклонения от идеи или объема настоящего изобретения. Настоящие примеры следует считать иллюстративным материалом, а не ограничивающим объем изобретения приведенными здесь деталями. Например, различные элементы или компоненты могут быть объединены или интегрированы в другую систему, или же некоторые признаки могут быть упущены или не реализованы.

Кроме того, техники, системы, подсистемы и способы, раскрытые и проиллюстрированные в различных вариантах осуществления, как обособленный или отдельный вариант, могут быть объединены или скомбинированы с другими системами, модулями, техниками или способами без отступления от объема настоящего изобретения. Другие пункты показаны или рассмотрены как непосредственно объединенные или связанные друг с другом, другие могут быть не напрямую объединены или связаны через некоторую поверхность, устройство, или промежуточный компонент как электрически, механически, так и любым другим образом. Другие примеры изменений и замен, которые могут быть реализованы без отступления от идеи или объема настоящего изобретения, определит специалист в данной области техники.

Claims (7)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Рабочая колонна ствола скважины, содержащая трубчатую колонну и множество роботов, создающих беспроводную коммуникационную сеть в стволе скважины, причем каждый из указанных роботов содержит магнит, присоединяющий его к трубчатой колонне, и привод, выполненный с возможностью смещения магнита от трубчатой колонны, тем самым уменьшая магнитное притяжение между магнитом и трубчатой колонной, при этом во время смещения магнита приводом от трубчатой колонны робот находится в контакте с трубчатой колонной, по меньшей мере, при помощи контактной поверхности привода;

   причем указанные роботы выполнены с возможностью создания беспроводной коммуникационной сети путем установления беспроводных коммуникационных связей с соседними роботами в стволе скважины из упомянутого множества роботов;

   при этом роботы выполнены с возможностью передачи беспроводного сигнала на указанную поверхность и с возможностью приема беспроводного сигнала с поверхности через указанную беспроводную коммуникационную сеть.
2. 2. Рабочая колонна по п.1, отличающаяся тем, что роботы обмениваются друг с другом информацией по беспроводным каналам связи с использованием радиочастот электромагнитных волн.
3. 3. Рабочая колонна по п.1, отличающаяся тем, что роботы обмениваются друг с другом информацией по беспроводным каналам связи с использованием оптических сигналов.
4. 4. Рабочая колонна по п.1, отличающаяся тем, что роботы обмениваются друг с другом информацией по беспроводным каналам связи с использованием вибраций, создаваемых роботами в трубчатой колонне путем воздействия на нее приводом.
5. 5. Рабочая колонна по п.1, отличающаяся тем, что некоторые из роботов присоединены к наружной поверхности трубчатой колонны.
6. 6. Рабочая колонна по п.1, отличающаяся тем, что некоторые из роботов присоединены к внутренней поверхности трубчатой колонны.
7. 7. Рабочая колонна по п.1, отличающаяся тем, что роботы выполнены с возможностью скольжения вдоль трубчатой колонны во время смещения приводом магнита от трубчатой колонны.