[发明专利]供底土中流体开采井使用的介入装置，以及相关联的介入组件

说明书

技术领域

本发明涉及供底土中流体开采井使用的介入装置，所述类型包括：

-介入和/或测量工具，其计划下降到井中；

-电缆，用于在井中部署工具，其与工具电连接，电缆具有光滑外表面并且包括：

●基本上圆柱形的中心导体；

●应用到中心导体的整个外围上的外鞘，外鞘包括聚合物基质以及嵌入聚合物基质中的机械增强纤维，机械增强纤维基本上在电缆的整个长度延伸，外鞘限定电缆的光滑外表面。

背景技术

为了在井中执行各种复杂操作，例如诸如打开和关闭阀，放置元件如填料(packing)，或者穿过壁，已知的是，通过使用绞合电缆来下降介入工具，这使得在表面和位于电缆下端处的井中的工具之间发射电功率、控制信息、以及控制从底部朝向表面的信息(例如，测量)成为可能。这种电缆通常被称为“电力线”。

这些电缆通常由一组电导体来形成，所述电导体由使得其可以确保电缆的良好机械强度的一股金属增强线来环绕。

这种电缆很昂贵并且它们在井口处的操控(特别是在电缆周围获得密封)由电缆不一致的外表面而变得复杂。

而且，该类型的绞合电力线通常提供有位于工具和线之间的连接处的薄弱点，以使得当工具在井底部保持停留(stick)时可以恢复线。它的抗拉强度可能因此受限。

为了补偿这些问题，从WO 2006/054092中已知的是具有光滑外表面的电缆，具有“钢丝(slickline)”类型，在其结构中其具有由聚合物鞘围绕的中央电线，所述聚合物鞘由增强纤维来增强。电导体嵌入鞘中。

当电缆被引入井中时，这种电缆具有促进井口处密封的外表面。

然而，这种电缆具有有限的强度。

因而，虽然该电缆表面上具有与“钢丝”电缆相似类型的结构，但是不可以通过使用该电缆来执行粗糙的机械操作，例如，震击或者穿孔。

特别地，在某些例子中，在放置或者去除某些井下工具过程中，必须通过使用震击器来执行震击。该震击包含将一系列的机械震动通过使用震击器施加到工具上。

为了施加这些震动，必须以高速向上拉电缆，和/或突然再次降低它，这将强应力(特别是牵引应力)强加到电缆上。

某些其它的操作也要求具有高抗拉强度的电缆，例如，穿孔，一旦负载被触发，其可能在电缆上产生高应力。

在该例子中，通常必须使用光滑的、单股电缆，具有“钢琴弦”类型，以执行操作。然而，该类型电缆不可以在底部和表面之间交换信息，更谈不上从表面对井底工具电力供能。

发明内容

本发明的一个目的是因此具有一种在井中的介入装置，其设置有工具部署电缆，其可以简单地获得表面密封，并且其可以执行震击或者穿孔类型的操作，同时还保持在底部和表面之间交换信息和/或电能的可能性。

为此，本发明涉及上述类型的装置，其特征在于，中心导体包括实心金属芯，其具有光滑外表面，大于300daN的断裂强度以及大于30mohms/m的线性电阻。

根据本发明的装置可以包括一个或者若干个以下特征，其被单独考虑或者根据所有技术可能的结合来考虑：

-电缆包括基本上在电缆的整个长度上延伸的至少一个导线，电缆在基质中与外表面间隔一段距离以及与中心导体间隔一段距离，同时与中心导体电绝缘，导线由至少一个井下电路径与工具电连接；

-工具由附加的井下电路径与电缆的中心导体电连接，所述附加的井下电路径与井下电路径电绝缘；

-外鞘包括嵌入聚合物基质中的电绝缘纤维的内层，所述内层甚至在鞘中缺少导线时存在，在鞘包括至少一个导线的情况下，内层被插到每个导线与中心导体之间或者每个导线和中心导体；

-电绝缘纤维由二氧化石英纤维形成，有益的是玻璃纤维；

-中心导体包括布置在圆柱形芯周围的金属外层，金属外层具有小于圆柱形芯厚度15%的厚度，金属外层被制成具有金属材料的基底，所述金属材料的电阻小于或者等于形成金属芯的金属材料电阻；

-经由井下电路径与介入工具连接的至少一个导线由导体形成，所述导体有益地由铜、银、含铜合金(特别是镍铜合金)或者含银合金形成；

-经由井下电路径与介入工具连接的至少一个导线由机械增强纤维形成，机械增强纤维具有大于3000mohms/m的线性电阻，有益地大于5000mohms/m；以及

-机械增强纤维是碳纤维。

本发明还涉及用在底土中流体开采井中的组件，所述类型包括：

-如以上所限定的介入装置，其计划被引入开采井中；

-组件，用于在井中部署装置；