BR102020013488A2

BR102020013488A2 - Geração de potência para completações multifásicas sem fio

Info

Publication number: BR102020013488A2
Application number: BR102020013488-4A
Authority: BR
Inventors: Yann DuFour; Ali Bin Alsheikh; Benoit Deville; Stephen Dyer
Original assignee: Schlumberger Technology B.V.; Total E&P Do Brasil Ltda.
Priority date: 2020-07-01
Filing date: 2020-07-01
Publication date: 2022-01-11
Also published as: WO2022006420A1

Abstract

geração de potência para completações multifásicas sem fio. são fornecidas completações multifásicas sem fio para fornecer potência e comunicação de telemetria com os dispositivos de fundo de poço. um sistema de geração de potência pode ser disposto ao longo de uma coluna de produção para alimentar dispositivos de fundo de poço. o sistema de geração de energia pode ser acionado pelo fluxo de fluido anular ou fluxo de fluido de produção e converte o fluxo de fluido em energia elétrica.

Description

GERAÇÃO DE POTÊNCIA PARA COMPLETAÇÕES MULTIFÁSICAS SEM FIO

FUNDAMENTOS CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A presente divulgação refere-se a sistemas e métodos para fornecer energia a dispositivos elétricos instalados, por exemplo, permanentemente instalados em um poço de petróleo ou gás, por exemplo, na tubulação de produção de tal poço.

DESCRIÇÃO DA TÉCNICA RELACIONADA

[0002] O monitoramento do reservatório inclui o processo de aquisição de dados do reservatório para fins de gerenciamento do reservatório. Técnicas de monitoramento permanente são frequentemente usadas para o gerenciamento do reservatório a longo prazo. No monitoramento permanente, os sensores são frequentemente implantados permanentemente em contato direto com o reservatório a ser gerenciado. Instalações permanentes têm o benefício de permitir o monitoramento contínuo do reservatório sem interromper a produção do reservatório e fornecer dados quando a reentrada no poço for difícil, por exemplo, em completações submarinas.

[0003] Sensores permanentes de fundo de poço são usados na indústria de petróleo para diversas aplicações. Por exemplo, em uma aplicação, os sensores estão permanentemente situados dentro do revestimento para medir fenômenos dentro do poço, como taxas de fluxo ou pressão de fluido.

[0004] Outra aplicação é combinada com os chamados poços inteligentes ou instrumentados com controle de fluxo de fundo de poço. Um exemplo de sistema de poço inteligente ou instrumentado combina medidores de pressão de fundo de poço, sensores de taxa de fluxo e dispositivos de controle de fluxo colocados dentro do revestimento para medir e registrar pressão e taxa de fluxo dentro do poço e ajustar a taxa de fluxo de fluido para otimizar o desempenho do poço e o comportamento do reservatório.

[0005] Outras aplicações exigem o uso de sensores permanentemente situados no espaço anular de cimento ao redor do revestimento do poço. Nessas aplicações, a pressão de formação é medida usando manômetros cimentados, distribuição da saturação da água afastada do poço usando sensores de resistividade no espaço anular de cimento e propriedades sísmicas ou acústicas da terra usando geofones cimentados. A instrumentação apropriada permite que outros parâmetros sejam medidos.

[0006] Esses sistemas utilizam cabos para fornecer energia e/ou conexão de sinal entre os dispositivos de fundo de poço e a superfície. O uso de um cabo que se estende da superfície para fornecer uma conexão direta aos dispositivos de fundo de poço apresenta uma série de vantagens bem conhecidas.

[0007] No entanto, existem várias desvantagens associadas ao uso de um cabo no espaço anular de cimento que conecta os dispositivos de fundo de poço à superfície, incluindo: um cabo fora do revestimento complica a instalação do revestimento, problemas de confiabilidade estão associados aos conectores em uso, existe o risco de rompimento do cabo, o cabo precisa ser regularmente ancorado ao revestimento com protetores de cabo, a presença de um cabo no espaço anular de cimento pode aumentar o risco de uma vedação hidráulica inadequada entre as zonas que devem ser isoladas, despesa adicional de modificações na cabeça do poço para acomodar a passagem de cabos multicondutores de grande diâmetro, os cabos podem ser danificados se passarem por uma zona perfurada e for difícil passar o cabo pela conexão de dois revestimentos de diâmetros diferentes.

[0008] Em esforços para aliviar essas e outras desvantagens do uso de cabos de fundo de poço, os chamados "sistemas sem fio” (wireless) foram desenvolvidos.

SUMÁRIO

[0009] São fornecidos sistemas e métodos para geração de potência de fundo de poço para completações multifásicas sem fio.

[0010] Em algumas configurações, um sistema de fundo de poço inclui uma turbina acionada por fluxo de fluido, um alternador acionado pela turbina, o alternador configurado para converter energia do fluxo de fluido em energia elétrica, um armazenamento de potência elétrica e/ou dispositivo de conversão configurado para ser alimentado pela energia elétrica gerada a partir do fluxo de fluido e um conector configurado para transferir potência do dispositivo de potência para um dispositivo que requer potência elétrica fora do sistema de fundo de poço. O sistema de geração de potência pode ser configurado para ser disposto de maneira removível em uma completação instalada em um furo de poço.

[0011] O dispositivo de armazenamento de potência pode ser uma bateria recarregável. Em algumas configurações, apenas alguns componentes do sistema de fundo de poço são recuperáveis a partir da completação e/ou furo de poço. A turbina pode ser acionada pelo fluxo de fluido anular, uma porção do fluxo de fluido de produção e/ou fluxo de injeção. O conector pode ser um acoplador indutivo. O acoplador indutivo pode ser configurado para fornecer potência e/ou telemetria ao dispositivo que requer energia elétrica fora do sistema de fundo de poço. O sistema de fundo de poço pode incluir ou ser integrado a um dispositivo configurado para se comunicar com equipamentos de poço, como infraestrutura de superfície. O dispositivo de comunicação pode se comunicar com o equipamento de cabeça de poço através de comunicação do tipo lama-pulso, comunicação acústica e/ou telemetria EM (eletromagnética) através de um revestimento de poço e camadas de subsuperfície. O sistema de fundo de poço pode incluir sensores e/ou um ou mais dispositivos de controle de fluxo. O sistema de fundo de poço pode ser configurado para atuar como uma porta de entrada de comunicação entre a superfície e o equipamento de completação inferior. Em algumas configurações, toda ou parte da comunicação de dados com o equipamento de cabeça de poço também é armazenada localmente e disponível para uso futuro quando o sistema de fundo de poço é recuperado.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0012] Certas modalidades da presente divulgação serão, a seguir, descritas com referência às figuras em anexo, em que números de referência semelhantes indicam elementos semelhantes. Deve ser compreendido, no entanto, que as figuras anexas ilustram as várias implementações descritas neste documento e não se destinam a limitar o escopo das diversas tecnologias descritas neste documento.

[0013] A Figura 1 ilustra um exemplo de completação multifásicas com fio.

[0014] A Figura 2 ilustra um exemplo de sistema de transmissão sem fio.

[0015] A Figura 3 ilustra um exemplo de um sistema de transmissão multifásicas sem fio.

[0016] A Figura 4 ilustra um exemplo de estação de transporte recuperável com cabo de aço.

[0017] A Figura 5 ilustra um exemplo de gerador elétrico.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0018] Na descrição a seguir, inúmeros detalhes são estabelecidos a fim de fornecer uma compreensão de algumas modalidades da presente divulgação. Deve ser compreendido que a seguinte divulgação fornece muitas modalidades ou exemplos diferentes para implementação de diferentes recursos de várias modalidades. Exemplos específicos de componentes e arranjos estão descritos abaixo para simplificar a divulgação. Estes são, naturalmente, meramente exemplos e não se destinam a ser limitantes. No entanto, será compreendido por aqueles versados na técnica que o sistema e/ou metodologia pode ser praticado sem estes detalhes e que numerosas variações e modificações das modalidades descritas podem ser possíveis. Esta descrição não deve ser tomada num sentido limitativo, mas é feita apenas com a finalidade de descrever os princípios gerais das implementações. O escopo das implementações descritas deve ser determinado com referência às reivindicações emitidas.

[0019] Como usado neste documento, os termos "conectar", "conexão", "conectado", "em conexão com" e "conectando" são usadas para significar "em conexão direta com" ou "em conexão com através de um ou mais elementos" e o termo "conjunto" é usado para significar "um elemento" ou "mais de um elemento". Além disso, os termos "acoplar", "acoplamento", "acoplado", "acoplados juntos" e "acoplado com" são usados para significar "diretamente acoplados juntos" ou "acoplados juntos através de um ou mais elementos". Como utilizado neste documento, os termos "para cima" e "para baixo"; "superior" e "inferior"; "topo" e "base"; e outro como termos indicando a posições relativas a um determinado ponto ou elemento são utilizados para mais claramente descrever alguns elementos. Comumente, estes termos referem-se a um ponto de referência como a superfície da qual as operações de perfuração são iniciadas como sendo o ponto de topo e a profundidade total sendo o ponto mais baixo, em que o poço (por exemplo, poço, furo) é vertical, horizontal ou inclinado em relação à superfície.

[0020] Depois de perfurado e testado, um poço de produção recebe uma completação permanente, ou seja, a coluna de produção onde o efluente flui em uso. A completação normalmente inclui tubulação e vários equipamentos de segurança, como packer, válvula de segurança e/ou outro equipamento. Se a completação estiver danificada ou for necessária manutenção, a completação pode ser removida e substituída, mas isso é caro e geralmente requer uma plataforma. Portanto, espera-se que os componentes da completação tenham uma vida útil longa (por exemplo, geralmente mais de 10 anos). No entanto, alguns componentes elétricos existentes, como baterias, não têm vida útil suficientemente longa. Muitos poços incluem dispositivos eletrônicos, por exemplo, para medições de fundo de poço. Tradicionalmente, a ligação para potência e/ou transmissão de dados entre as ferramentas e dispositivos de superfície e de fundo de poço era um cabo elétrico. Técnicas mais recentes, por exemplo, usando transmissão acústica ou eletromagnética, permitem a comunicação sem fio, o que pode simplificar a instalação e melhorar a confiabilidade. Tais técnicas são frequentemente usadas por curtos períodos (por exemplo, até várias semanas), como durante operações de teste. No entanto, o tamanho, o custo e a curta expectativa de vida das baterias usadas para alimentar dispositivos eletrônicos em sistemas sem fio são problemáticos. No final da vida econômica de produção de um poço, o poço é desativado e abandonado por meio de um processo chamado tamponamento e abandono (plug and abandonment ou P&A). Esse processo segue práticas rigorosas para evitar ou reduzir a probabilidade de vazamentos futuros. Uma prática comum inclui recuperar parte da completação para obter um tampão de cimento de boa qualidade. As linhas de controle representam um obstáculo à qualidade do tampão, criando canalização ao longo das linhas de controle.

[0021] A Figura 1 ilustra uma completação multifásicas com fio para fornecer potência e comunicação de telemetria com dispositivos de fundo de poço, por exemplo, para monitoramento e controle de reservatório. Como mostrado, o sistema inclui uma completação superior 70 e uma completação inferior 72. A completação inferior 72 inclui várias ferramentas de monitoramento e controle de reservatório 74. Como mostrado, a completação superior inclui um suspensor de tubulação 110 que suporta a tubulação de produção 18. Em uso, a corrente de potência e telemetria flui de um sistema de potência e telemetria de superfície 29 através de um cabo 60, que se estende através do suspensor de tubulação 110 até um par de acoplador indutivo 61. O par de acoplador indutivo 61 pode ser posicionado na ou próximo a uma parte inferior da completação superior 70 ou na ou próximo a uma junção da completação superior 70 e da completação inferior 72. A potência flui do par de acoplador indutivo 61 para as ferramentas 74 ao longo de um cabo 62. Os sinais de telemetria também podem fluir para e das ferramentas 74 ao longo do cabo 62.

[0022] A Figura 2 ilustra um exemplo de um sistema de transmissão sem fio 200 ou sistema de transmissão de revestimento de tubulação, no qual um sistema isolado de tubulação e revestimento serve como uma linha coaxial. Detalhes adicionais sobre esse sistema de transmissão com revestimento de tubulação podem ser encontrados na Pat. 4.839.644 e Pat. 6.515.592, cada uma destas sendo incorporada neste documento por referência. A transmissão de sinais de potência e comunicação bidirecional (telemetria) é possível no sistema de revestimento de tubulação.

[0023] No exemplo da Figura 2, a tubulação 18, por exemplo, tubulação de produção, é instalada em uma coluna de revestimento 22. Em uso, a corrente injetada flui ao longo das linhas de corrente 12, com a tubulação 18 servindo como duto condutor e o revestimento 22 servindo como um trajeto de retorno para os sinais elétricos que fluem ao longo das linhas de corrente 12, fornecendo transmissão de energia para e/ou comunicação com um dispositivo de fundo de poço 28. A tubulação 18 é eletricamente isolada do revestimento 22 por, por exemplo, um fluido não condutor ou isolante 19 no espaço anular interno (o espaço entre a tubulação 18 e o revestimento 22), centralizadores não condutores ou isolantes 21 dispostos sobre a tubulação 18 e/ou por uma camada isolante na tubulação 18. Um packer condutor 71 estabelece uma conexão elétrica entre a tubulação 18 e o revestimento 22 para o trajeto de retorno do sinal elétrico.

[0024] Um acoplador ou transformador toroidal superior 23 está ligado a um modem de superfície e fonte de alimentação 23 por um cabo 60. Em uso, a corrente é injetada no acoplador superior 23 por meio da fonte 24 através do cabo 60, induzindo assim uma corrente na tubulação 18. A corrente induzida flui ao longo dos trajetos de corrente 12 através da tubulação para um acoplador inferior ou transformador toroidal 26. A corrente induzida que flui através da tubulação 18 gera indutivamente uma voltagem no acoplador inferior 26 que é usado para fornecer energia e/ou comunicação com o dispositivo de fundo de poço 28. Os sinais de comunicação do dispositivo de fundo de poço 28 induzem uma segunda voltagem no acoplador inferior 26, que cria uma segunda corrente. A segunda corrente flui ao longo dos trajetos de corrente 12 do acoplador inferior 26, através da tubulação 18, através do packer condutor 71 e ao longo do trajeto de retorno através do revestimento 22 para um detector eletrônico de superfície 25 a ser registrado, armazenado e/ou processado.

[0025] A presente divulgação fornece sistemas e métodos de transmissão sem fio para fornecer potência e/ou comunicação com um ou mais dispositivos de fundo de poço permanentes 28 ou ferramentas (por exemplo, válvulas de fundo de poço, dispositivos de controle de fluxo, sensores (por exemplo, um sistema de avaliação de formação, um sistema de monitoramento de pressão/temperatura e um transmissor acústico ou eletromagnético), packers, módulos de configuração de ferramentas de fundo de poço, dispositivos de isolamento de fundo de poço e/ou dispositivos de ancoragem) em completações multifásicas. Em tais sistemas e métodos, o revestimento 22 é implantado no poço, então a tubulação 18 é implantada dentro do revestimento 22 em execuções separadas, levando a uma completação multifásicas. Semelhante ao sistema 200 da Figura 2, a tubulação 18 e o revestimento 22 em sistemas para completações sem fio multifásicas podem servir como uma linha coaxial para transmissão de sinais de potência e telemetria. A presente divulgação fornece sistemas e métodos para coletar potência na parte inferior de uma completação superior, de modo que não há necessidade de fios/cabos entre a superfície ou sistema de subsuperfície e a interface entre as completações superior e inferior. A energia captada pode vantajosamente ser usada para gerar sinais de telemetria de dispositivos de fundo de poço para telemetria sem fio usando propagação de ondas eletromagnéticas ou acústicas.

[0026] A Figura 3 ilustra um exemplo de um sistema de transmissão multifásicas sem fio. Um suspensor de tubulação 110 na ou próximo a parte superior da coluna de produção ou na completação superior dá suporte à tubulação 18. O suspensor de tubulação 110 e/ou um packer de produção superior também atua como uma seção superior curta entre o revestimento 22 e a tubulação 18. Um suspensor de liner 120 fornece fixação para e/ou suporta o liner de produção 122 para a completação inferior. O suspensor de liner 120 e/ou um packer de produção inferior atuam como uma seção inferior curta entre a tubulação 18 e o revestimento 22. A seção superior e a seção inferior curtas fecham o circuito de corrente do sistema de revestimento da tubulação.

[0027] Como mostrado, a tubulação 18 pode ser pelo menos parcialmente revestida com um revestimento isolante (por exemplo, um material de poliamida (tipo Rilsan)) 20, um fluido isolante 19 pode ser disposto no espaço anular e/ou os centralizadores não condutores ou isolantes 21 podem ser dispostos em torno da tubulação 18. Os acopladores ou transformadores toroidais 23, 26 fornecem acoplamento elétrico entre a linha de transmissão de revestimento da tubulação e a superfície e/ou os dispositivos de fundo de poço. Os acopladores 23, 26 são ou incluem transformadores toroidais acoplados eletricamente à linha de revestimento de tubulação para recebimento e/ou transmissão de potência e/ou sinais de telemetria.

[0028] Na configuração ilustrada, o sistema de transmissão multifásicas sem fio inclui um acoplador superior 23 e um acoplador inferior 26. O acoplador superior 23 é acionado por componentes eletrônicos de superfície (por exemplo, fonte de alimentação CA e componentes eletrônicos de controle, como fonte 24 e detector 25). O acoplador superior 23 pode transmitir e detectar sinais de baixa frequência (por exemplo, corrente CA) se propagando ao longo do tubo para o acoplador inferior 26. O acoplador inferior 26 está conectado aos componentes eletrônicos de fundo de poço, por exemplo, dispositivos de fundo de poço 28 para detecção de sinais de telemetria, recuperação de energia elétrica e/ou transmissão de dados para o uplink. A completação inferior também pode incluir uma bateria ou qualquer tipo de dispositivo de armazenamento de energia. Qualquer tipo de técnicas de modulação/desmodulação (por exemplo, FSK, PSK, ASK) pode ser usado para comunicação entre os acopladores superior 23 e inferior 26. Os sistemas e métodos de transmissão multifásicas sem fio de acordo com a presente divulgação, estabelecem, portanto, a comunicação sem fio entre as seções inferior e superior da coluna de produção.

[0029] Turbinas, por exemplo, como tradicionalmente usadas durante a perfuração, podem não ser confiáveis por durações muito longas. O efluente contém partículas sólidas, como areia ou detritos, parafina ou outros produtos químicos que podem eventualmente bloquear a turbina. Além disso, as baterias implantadas no fundo do poço e alimentadas pelas turbinas são expostas a altas temperaturas e, portanto, têm uma expectativa de vida limitada e devem ser substituídas após vários anos de uso. A presente divulgação fornece sistemas e métodos para a instalação de componentes que podem exigir manutenção (por exemplo, a turbina, uma ou mais baterias) em um pacote compacto que pode ser recuperado e substituído por operações leves que não exigem uma plataforma, por exemplo, com cabos lisos ou de aço (slick/wireline).

[0030] A presente divulgação fornece um gerador de potência de fundo de poço que é energizado pelo fluxo de fluido. Em algumas configurações, o gerador de potência de fundo de poço é recuperável, por exemplo, via cabo de aço, para manutenção ou substituição. A capacidade de realizar manutenção pode estender com vantagem a expectativa de vida de elementos, como baterias e/ou turbinas, que podem não ser confiáveis o suficiente para uma instalação permanente. Em algumas configurações, sistemas e métodos de acordo com a presente divulgação fornecem ou permitem equipamento de monitoramento e controle acionado eletricamente na completação inferior 72 sem linhas de controle que se estendem da completação superior 70 para a completação inferior 72. A remoção das linhas de controle pode, com vantagem, permitir uma melhor qualidade do tampão de cimento em um eventual processo de tampão e abandono do poço.

[0031] Um sistema de geração de potência de fundo de poço de acordo com a presente divulgação inclui um dispositivo de receptáculo implantado e instalado no fundo de poço a uma certa profundidade de poço. O dispositivo de receptáculo atua como uma estação de acoplamento. O dispositivo de receptáculo ou a estação de acoplamento está conectado à completação inferior 72 e/ou outro monitoramento permanente de reservatório e/ou dispositivos de controle instalados no poço. O sistema de geração de potência de fundo de poço também inclui uma estação de transporte recuperável que é implantada de maneira recuperável acima da completação inferior 72 e acoplada de forma removível e recuperável à estação de acoplamento. A estação de transporte recuperável pode incluir uma turbina que pode funcionar como um ou ambos dentre um gerador de potência e dispositivo de comunicação com a superfície, modulando o fluxo de fluido. A estação de transporte recuperável também pode incluir uma ou mais baterias.

[0032] Como mostrado na Figura 4, a estação de transporte 1 inclui um gerador elétrico 13 (por exemplo, um alternador), um elemento rotativo 12 incluindo lâminas acionadas pelo fluxo de fluido (por exemplo, uma turbina), uma placa eletrônica 14, uma bateria recarregável 15, um conector ou acoplador indutivo 16 e/ou um packer incluindo uma tranca 11 e trava 17 de cabo de aço. Em algumas configurações, um ou mais dispositivos ativos ou passivos podem ser incluídos no sistema de geração de potência para reduzir o fluxo na área do elemento rotativo 12 para manter o fluxo em uma faixa aceitável e limitar ou reduzir a probabilidade de desgaste no elemento rotativo 12. Como exemplo de um dispositivo passivo, um protetor ou diverter de fluxo pode limitar a queda de pressão máxima na estação de transporte 1 ou na área da estação de transporte 1. Um dispositivo ativo de limitação de fluxo pode ser controlado pelos componentes eletrônicos da estação de transporte 1, por exemplo, a placa eletrônica 14.

[0033] O gerador elétrico 13 pode incluir um estator 113 e o elemento rotativo 12 pode ser considerado ou agir como um rotor. Na configuração ilustrada, a rotação do elemento rotativo 12 (ou rotor) aciona a produção de fluido em um espaço anular entre o estator 113 e a tubulação de produção. Em algumas configurações, o gerador elétrico 13 ou alternador pode ser revertido para ficar na borda do fluxo. Em outras palavras, o estator 113 pode ser posicionado muito próximo à tubulação e o rotor ou elemento rotativo 12 pode ser posicionado e girar dentro do estator, por exemplo, como mostrado na Figura 5. O rotor pode ser oco e permitir a produção de fluido através (em outras palavras, radialmente dentro) do rotor (e, portanto, do estator 113) em vez de entre o estator 113 e a tubulação.

[0034] Como também mostrado na Figura 4, a estação de acoplamento 2 inclui um mecanismo de trava 22, um mecanismo de conexão 21 (por exemplo, um acoplamento molhado ou acoplador indutivo) e/ou um cabo elétrico 23 fora da tubulação para se conectar ao equipamento de completação inferior.

[0035] Em uso, o gerador 13 é posicionado no fluxo de fluido (por exemplo, através da tubulação de produção) e a energia é gerada pela velocidade do fluxo de fluido que impulsiona o elemento rotativo 12. A energia pode ser gerada a partir do fluxo em qualquer direção, em outras palavras, a partir do fluxo do fluido de produção ou do fluxo de injeção. A estação de transporte pode fornecer comunicação com equipamentos de cabeça de poço, por exemplo, equipamentos de superfície, por exemplo, através de comunicação de pulso de lama, comunicação acústica (por exemplo, na tubulação ou fluido no espaço anular entre a tubulação e o revestimento) e/ou por telemetria eletromagnética. A estação de transporte 1 pode ser implantada, travada, destravada, e/ou recuperada por meio de um cabo de aço ou condução de tubulação espiralada.

[0036] Quando implantada, a estação de transporte 1 é acoplada eletricamente à completação inferior 72, por exemplo, via acoplador molhado ou indutivo. A placa eletrônica 14 pode controlar o gerador 13 e/ou a aquisição de dados de fundo de poço e/ou transmissão. A placa eletrônica 14 está vantajosamente localizada na estação de transporte 1, de modo que a placa eletrônica 14 possa ser recuperada para manutenção ou substituição em caso de falha. A recuperação da placa eletrônica 14 também permite a aquisição de registros de dados armazenados na memória local ou associados à placa eletrônica 14.

[0037] Em algumas configurações, a placa eletrônica 1 inclui um ou mais sensores e/ou dispositivos de controle de fluxo. A estação eletrônica 1 pode, portanto, atuar como uma ferramenta independente que pode ser implantada em qualquer lugar da completação e/ou pode incluir vários outros recursos ou dispositivos, por exemplo, medidores de produção.

[0038] Os termos "aproximadamente", "cerca de" e "substancialmente" como utilizados neste documento representam uma quantidade próxima da quantidade declarada que ainda executa a função desejada ou alcança o resultado desejado. Por exemplo, os termos "aproximadamente", "cerca de" e "substancialmente" podem se referir a uma quantidade que está dentro de menos de 10% da, dentro de menos de 5% da, dentro de menos de 1% da, dentro de menos de 0,1% da e dentro de menos de 0,01% da quantidade declarada. Como outro exemplo, em certas modalidades, os termos "geralmente paralelo" e "substancialmente paralelo" ou "geralmente perpendicular" e "substancialmente perpendicular" se referem a um valor, quantidade ou característica que parte exatamente paralelamente ou perpendicular, respectivamente, por menos igual ou igual a 15 graus, 10 graus, 5 graus, 3 graus, 1 grau ou 0,1 grau.

[0039] Embora algumas modalidades da presente descrição tenham sido descritas em detalhes acima, os peritos versados na técnica compreenderão facilmente que são possíveis muitas modificações sem se afastar materialmente dos ensinamentos do presente relatório descritivo. Portanto, tais modificações devem ser incluídas dentro do escopo desta divulgação, conforme definido nas reivindicações. Também é contemplado que várias combinações ou subcombinações das características e aspectos específicos das modalidades descritas podem ser feitas e ainda se enquadram no escopo da divulgação. Deve ser compreendido que várias características e aspectos das modalidades divulgadas podem ser combinados ou substituídos entre si, a fim de formar modos variados das modalidades da divulgação. Assim, pretende-se que o escopo da divulgação contida neste documento não seja limitado pelas modalidades particulares descritas acima.

Claims

Sistema de fundo de poço, caracterizado pelo fato de que compreende:
uma turbina acionada por fluxo de fluido;
um alternador acionado pela turbina, o alternador configurado para converter energia do fluxo de fluido em energia elétrica;
um armazenamento de potência elétrica e/ou um dispositivo de conversão configurado para ser alimentado pela energia elétrica gerada a partir do fluxo de fluido; e
um conector configurado para transferir potência do dispositivo de potência para um dispositivo que requer potência elétrica fora do sistema de fundo de poço;
em que o sistema de geração de potência pode ser configurado para ser disposto de maneira removível em uma completação instalada em um furo de poço.
Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de armazenamento de potência é uma bateria recarregável.
Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que apenas alguns componentes do sistema de fundo de poço são recuperáveis a partir da completação.
Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a turbina é acionada pelo fluxo de fluido anular.
Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a turbina é acionada por uma porção do fluxo de fluido de produção.
Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a turbina é acionada pelo fluxo de injeção.
Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o conector é um acoplador indutivo.
Sistema, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o acoplador indutivo é configurado para fornecer potência e/ou telemetria ao dispositivo que requer potência elétrica fora do sistema de fundo de poço.
Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema de fundo de poço compreende ou é integrado a um dispositivo configurado para se comunicar com equipamentos de cabeça de poço, como infraestrutura de superfície.
Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de comunicação se comunica com o equipamento de topo de poço através de comunicação do tipo lama-pulso.
Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de comunicação se comunica com o equipamento de poço por meio de comunicação acústica.
Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de comunicação se comunica com o equipamento de poço através de telemetria EM (eletromagnética) através de um revestimento de poço das camadas de poço e subsuperfície.
Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o sistema de fundo de poço compreende sensores e/ou dispositivos de controle de fluxo.
Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o sistema de fundo de poço é configurado para atuar como uma porta de entrada de comunicação entre a superfície e o equipamento de completação inferior.
Sistema, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que toda uma porção de dados comunicados com o equipamento de cabeça de poço também é armazenada localmente e disponível para uso futuro quando o sistema de fundo de poço é recuperado.