BR102018069281B1

BR102018069281B1 - Sistema e método de monitoramento de poços desconectados

Info

Publication number: BR102018069281B1
Application number: BR102018069281-0A
Authority: BR
Inventors: Marcos Vinicius Da Silva Nobrega; Marcio Albuquerque De Souza; Hugo FRANCISCO LISBOA SANTOS; Cedric Hernalsteens
Original assignee: Petróleo Brasileiro S.A. - Petrobras
Priority date: 2018-09-21
Filing date: 2018-09-21
Publication date: 2022-02-22
Also published as: MX2021003209A; US20210363881A1; CN112888837A; EP3854989A1; CA3113580A1; AU2019341401A1; EP3854989A4; BR102018069281A2; WO2020056474A1; EP3854989B1

Abstract

SISTEMA E MÉTODO DE MONITORAMENTO DE POÇOS DESCONECTADOS A presente invenção está relacionada ao monitoramento de poços de petróleo submarinos desconectados. Nesse cenário, a presente invenção provê um sistema de monitoramento de poços desconectados compreendendo (i) meios para aquisição e processamento (12) dos dados de monitoramento da ANM (20) e/ou do poço, os meios para aquisição e processamento (12) sendo conectados aos sensores da ANM (20) e/ou do poço, (ii) meios para verificar (12) os dados de monitoramento da ANM (20) e/ou do poço e compará-los com valores predeterminados, e (iii) meios para sinalização (14, 16) adaptados para enviar pelo menos um sinal em caso de detecção de alguma anormalidade mediante a comparação dos dados com os valores predeterminados. A presente invenção ainda provê um método associado ao sistema acima mencionado.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A presente invenção está relacionada ao monitoramento de poços de petróleo submarinos. Mais especificamente, a presente invenção está relacionada ao monitoramento de poços de petróleo submarinos desconectados.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[0002] De acordo com a legislação vigente, todos os poços de petróleo submarinos desconectados há mais de três anos devem possuir mecanismos de monitoramento para alertar o surgimento de condições inseguras que possam levar a um incidente ambiental.

[0003] Atualmente, o monitoramento de poços de petróleo submarinos desconectados é realizado por meio de um sistema portátil de interrogação dos instrumentos da Árvore de Natal Molhada (ANM) que possui a capacidade de interrogar e armazenar os dados em um momento curto, enquanto conectado. Entretanto, tal sistema necessita de suporte de barco especializado e de ROV para realizar a conexão submarina e a coleta dos dados. Ademais, a coleta de dados deve ser repetida periodicamente, o que acarreta em custos expressivos de monitoramento.

[0004] São conhecidos no estado da técnica sistemas de monitoramento submarino contínuo, conforme exemplos abaixo.

[0005] O documento CN1804923A revela um sistema de monitoramento automático de longo prazo de ancoragem em águas profundas que compreende: uma estrutura de monitoramento, um sensor, um módulo coletor de dados, um modem acústico sem fio de longa distância e uma célula fixa na estrutura. O módulo coletor de dados é conectado ao módulo do sistema de comunicação de dados; o módulo de sistema de comunicação de dados transmite os dados de monitoramento após o processamento do módulo de sistema coletor de dados para o modem acústico sem fio de longa distância pela interface de série; o modem é conectado ao computador pelo microprocessador e pela interface série padrão, que pode transmitir os dados para o computador.

[0006] O documento US7261162B2 revela um sistema de comunicação submarina em que os dados coletados por sensores no poço são transmitidos para a superfície a partir de um módulo de comunicação submarina. Tal documento revela ainda que preferencialmente o envio dos dados se dá por sistemas de fibra óptica.

[0007] Entretanto, nenhum dos documentos acima mencionados trata especificamente do monitoramento de poços desconectados. Ademais, em caso de falha de comunicação entre os sistemas de monitoramento submarinos e as embarcações/plataformas na superfície, não há nenhum sistema de backup capaz de alertar em caso de um incidente no poço. Para o caso de poços desconectados, por exemplo, um incidente no poço não detectado pode gerar prejuízos ambientais inestimáveis.

[0008] Como será mais bem detalhado a seguir, a presente invenção visa a solução do problema do estado da técnica acima descrito de forma prática e eficiente.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0009] A presente invenção tem por objetivo principal prover um sistema e um método de monitoramento de poços desconectados de baixo custo e bastante eficientes para alertar acerca de quaisquer incidentes no poço e/ou ANM.

[0010] De forma a alcançar o objetivo acima descrito, a presente invenção provê um sistema de monitoramento de poços desconectados compreendendo (i) meios para aquisição e processamento dos dados de monitoramento da ANM e/ou do poço, os meios para aquisição e processamento sendo conectados aos sensores da ANM e/ou do poço, (ii) meios para verificar os dados de monitoramento da ANM e/ou do poço e compará-los com valores predeterminados, e (iii) meios para sinalização adaptados para enviar pelo menos um sinal em caso de detecção de alguma anormalidade mediante a comparação dos dados com os valores predeterminados.

[0011] A presente invenção ainda provê um método de monitoramento de poços desconectados compreendendo as etapas de (i) aquisição e processamento dos dados de monitoramento da ANM e/ou do poço, em que os meios para aquisição e processamento são conectados aos sensores da ANM e/ou do poço, (ii) verificar os dados de monitoramento da ANM e/ou do poço e compará-los com valores predeterminados, e (iii) enviar, a partir de meios para sinalização, pelo menos um sinal em caso de detecção de alguma anormalidade mediante a comparação dos dados com os valores predeterminados.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0012] A descrição detalhada apresentada adiante faz referência às figuras anexas e seus respectivos números de referência.

[0013] A figura 1 ilustra um diagrama de blocos do sistema de monitoramento de acordo com a presente invenção.

[0014] A figura 2 ilustra uma vista esquemática isométrica do sistema de acordo com a presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0015] Preliminarmente, ressalta-se que a descrição que se segue partirá de uma concretização preferencial da invenção. Como ficará evidente para qualquer técnico no assunto, no entanto, a invenção não está limitada a essa concretização particular.

[0016] A figura 1 ilustra um diagrama de blocos do sistema de monitoramento de acordo com a presente invenção. A figura 2, por sua vez, ilustra uma vista esquemática isométrica do sistema de acordo com a presente invenção.

[0017] Como pode ser observado na figura 1, o sistema de monitoramento de poços desconectados 10 da presente invenção é conectado à ANM 20 preferencialmente por meio de uma conexão através de cabo elétrico. A ANM 20 compreende preferencialmente um painel de conexão 22, onde é conectado um elemento conector 11 do sistema da presente invenção. O painel de conexão 22 é conectado aos sensores 24 localizados no poço (PDG) e aos sensores de monitoramento da própria ANM 20.

[0018] O sistema da presente invenção compreende meios para aquisição e processamento dos dados de monitoramento da ANM e/ou do poço. Preferencialmente, os meios para aquisição e processamento são uma unidade central de processamento 12. Opcionalmente, a unidade central de processamento 12 também funciona como um meio de armazenamento dos dados coletados.

[0019] A unidade central de processamento 12 é responsável por controlar, de forma autônoma, a leitura e o armazenamento dos dados dos sensores instalados na ANM 20 e no poço.

[0020] O sistema da presente invenção ainda compreende meios para verificar os dados de monitoramento da ANM 20 e/ou do poço e compará-los com valores predeterminados. Em outras palavras, o sistema da presente invenção avalia se os dados de monitoramento encontram-se dentro de um envelope de controle (condições normais). Preferencialmente, a unidade central de processamento 12 é responsável também pela verificação dos dados.

[0021] Caso os dados não estejam dentro do envelope de controle, um meio de sinalização é ativado para sinalizar a detecção de alguma anormalidade nos dados verificados.

[0022] O meio de sinalização pode ser, por exemplo, um modem hidroacústico submarino 14 adaptado enviar a um sistema de recepção de superfície 30 pelo menos um sinal em caso de detecção de alguma anormalidade. Preferencialmente, o sistema de recepção de superfície 30 compreende um modem hidroacústico de superfície 32.

[0023] Em uma concretização alternativa, o modem hidroacústico submarino 14 pode enviar dados detectados na ANM e/ou no poço periodicamente ou mediante interrogação do modem hidroacústico de superfície 32, mesmo que o sistema não tenha detectado uma anormalidade nos parâmetros de monitoramento.

[0024] A unidade central de processamento 12 pode, por exemplo, armazenar os dados no modem hidroacústico submarino 14 e este último permanecer em stand-by até ser interrogado pelo modem hidroacústico de superfície 32. Uma vez interrogado, o modem hidroacústico submarino 14 envia os dados para o modem hidroacústico de superfície 32 que transmite os dados para uma central de monitoramento 34.

[0025] Preferencialmente, conforme ilustrado na figura 2, o sistema da presente é composto fisicamente por: (i) conector elétrico 11 e jumper elétrico, que realizam a interface com o painel 22 da ANM 20; (ii) vaso de pressão 18 contendo em seu interior a unidade central de processamento e bateria para alimentação; (iii) modem hidroacústico submarino 14; e (iv) conector magnético 19, que acopla o sistema na estrutura da ANM 20.

[0026] Alternativamente, o meio de sinalização pode ser, por exemplo, um sistema submarino de liberação de flutuadores 16, em que os flutuadores compreendem meios para transmitir sinais a partir da superfície marinha para um satélite de monitoramento, os flutuadores sendo liberados mediante a detecção de alguma anormalidade. Nessa concretização, o sistema submarino de liberação de flutuadores 16 é controlado pela unidade central de processamento 12.

[0027] Preferencialmente, o sistema submarino de liberação de flutuadores 16 compreende um receptáculo (não mostrado) adaptado para alojar uma pluralidade de flutuadores. O receptáculo é dotado de mecanismo de liberação individual dos flutuadores.

[0028] Cada flutuador compreende, preferencialmente, eletrônica embutida adaptada para armazenamento de dados e transmissão (broadcast) em banda de frequência de satélite de telecomunicações com potência para ser capturado por um satélite de monitoramento. A unidade central de processamento 12 carrega os dados da ANM e do poço no sistema de armazenamento do flutuador e libera-o em direção à superfície. Uma vez na superfície, o flutuador transmite os dados para satélites de monitoramento que retransmitem a informação para as centrais de monitoramento em terra.

[0029] A presente invenção ainda provê um método de monitoramento de poços desconectados, associado ao sistema acima descrito, compreendendo as etapas de: (i) aquisição e processamento dos dados de monitoramento da ANM 20 e/ou do poço, em que os meios para aquisição e processamento 12 são conectados aos sensores da ANM 20 e/ou do poço; (ii) verificar os dados de monitoramento da ANM 20 e/ou do poço e compará-los com valores predeterminados; (iii) enviar, a partir de meios para sinalização 14, 16, pelo menos um sinal em caso de detecção de alguma anormalidade mediante a comparação dos dados com os valores predeterminados.

[0030] Ressalta-se que todas as etapas de funcionamento do sistema acima descrito também se aplicam ao presente método de monitoramento.

[0031] Inúmeras variações incidindo no escopo de proteção do presente pedido são permitidas. Dessa forma, reforça-se o fato de que a presente invenção não está limitada às configurações/concretizações particulares acima descritas.

Claims

1. Sistema de monitoramento de poços desconectados caracterizada por compreender: meios para aquisição e processamento (12) dos dados de monitoramento da ANM (20) e/ou do poço, os meios para aquisição e processamento (12) sendo conectados aos sensores da ANM (20) e/ou do poço; meios para verificar (12) os dados de monitoramento da ANM (20) e/ou do poço e compará-los com valores predeterminados; meios para sinalização (14, 16) adaptados para enviar pelo menos um sinal em caso de detecção de alguma anormalidade mediante a comparação dos dados com os valores predeterminados.

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente meios para armazenamento (12) de dados de monitoramento da ANM (20) e/ou do poço.

3. Sistema, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por os meios para aquisição, armazenamento, processamento e para verificar serem pelo menos uma unidade central de processamento (12) conectada aos sensores de monitoramento de parâmetros da ANM (20) e/ou do poço.

4. Sistema, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por a pelo menos uma unidade central de processamento (12) estar alojada no interior de um vaso de pressão (18) fixado à estrutura da ANM (20) por meio de um conector magnético (19).

5. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por meios para sinalização serem pelo menos um de: modem hidroacústico submarino (14) adaptado enviar a um modem hidroacústico de superfície (32) pelo menos um sinal em caso de detecção de alguma anormalidade; pelo menos um sistema submarino de liberação de flutuadores (16), em que os flutuadores compreendem meios para transmitir sinais a partir da superfície marinha para um satélite de monitoramento, os flutuadores sendo liberados mediante a detecção de alguma anormalidade.

6. Método de monitoramento de poços desconectados caracterizada por compreender as etapas de: aquisição e processamento dos dados de monitoramento da ANM (20) e/ou do poço, em que os meios para aquisição e processamento (12) são conectados aos sensores da ANM e/ou do poço; verificar os dados de monitoramento da ANM (20) e/ou do poço e compará-los com valores predeterminados; e enviar, a partir de meios para sinalização (14, 16), pelo menos um sinal em caso de detecção de alguma anormalidade mediante a comparação dos dados com os valores predeterminados.