BR112012000577B1

BR112012000577B1 - método, sistema e mídia de armazenamento legível por computador não transitória

Info

Publication number: BR112012000577B1
Application number: BR112012000577-4A
Authority: BR
Inventors: John R. Lovell; Fitrah Arachman
Original assignee: Prad Research And Development Limited
Priority date: 2009-07-10
Filing date: 2010-07-09
Publication date: 2021-04-20
Also published as: EP2452043A1; AU2016238958A1; US8195398B2; US20110010096A1; EP2452043A4; BR112012000577A2; AU2010271279A1; WO2011006083A1

Abstract

MÉTODO, SISTEMA, E ARTIGO Diversos sensores são implantados em um poço, e dados de medição sobre pelo menos uma propriedade do poço são recebidos dos sensores. Com base nos dados de medição, um primeiro dos diversos sensores, que mede pelo menos uma propriedade em uma região tendo um fluxo anular de fluido, é identificado, e um segundo dos diversos sensores, que mede pelo menos uma propriedade em uma região fora da região tendo o fluxo anular de fluido, é identificado. Com base na identificação, os dados de medição de um ou mais dos diversos sensores selecionados são usados para produzir uma saída alvo.

Description

Fundamentos da Invenção

[001] Sensores podem ser implantados em poços utilizados para produção ou injeção de fluidos. Normalmente, os sensores são colocados na superfície externa de equipamento de completação implantados em um poço. Como resultado, esse é tipicamente o caso, em que os sensores estão medindo propriedades dos equipamentos de completação, ao invés de propriedades (por exemplo, temperatura) de fluidos em um furo interno dos equipamentos de completação. Em algumas situações, a incapacidade de detectar com precisão as propriedades (por exemplo, temperatura) de fluidos no furo interno dos equipamentos de completação pode levar a resultados imprecisos, quando se usa os dados de medição coletados pelos sensores.

Sumário

[002] Em geral, de acordo com algumas modalidades, diversos sensores são implantados em um poço, e dados de medição sobre pelo menos uma propriedade do poço são recebidos a partir dos sensores. Com base nos dados de medição, um primeiro dos diversos sensores, que mede pelo menos uma propriedade em uma região tendo um fluxo anular de fluido, é identificado, e um segundo dos diversos sensores, que mede pelo menos uma propriedade em uma região fora da região tendo o fluxo anular de fluido, é identificado. Com base na identificação, os dados de medição de um ou mais dos diversos sensores selecionados são usados para produzir uma saída alvo.

[003] Outros recursos ou alternativas se tornarão aparentes a partir da descrição, dos desenhos e das reivindicações a seguir.

Breve Descrição dos Desenhos

[004] Algumas modalidades são descritas com relação às figuras a seguir: a Fig. 1 é um diagrama esquemático de um arranjo exemplar, que inclui equipamento de completação e um controlador, de acordo com algumas modalidades; as Figs. 2-6 são gráficos, que ilustram respostas de sensores, que devem ser utilizadas, de acordo com algumas modalidades; e a Fig. 7 é um diagrama de fluxo de um processo, de acordo com algumas modalidades.

Descrição Detalhada

[005] Como aqui usados, os termos "acima" e "abaixo"; "para cima" e "para baixo"; "superior" e "inferior"; "ascendente" e "descendente", e outros termos semelhantes, indicando posições relativas acima ou abaixo de um determinado ponto ou elemento, são usados nessa descrição para descrever mais claramente algumas modalidades da invenção. No entanto, quando aplicados a equipamentos e métodos para uso em poços, que são desviados ou horizontais, tais termos podem se referir a uma relação da esquerda para a direita, da direita para a esquerda, ou diagonal, conforme apropriado.

[006] Uma matriz enrolável de sensores pode ser implantada em um poço para medir pelo menos uma propriedade de fundo de poço associada ao poço. Uma "matriz enrolável de sensores" se refere a uma matriz de sensores disposta em uma estrutura transportadora, que pode ser enrolada sobre um tambor ou carretel, a partir do qual a matriz de sensores pode ser desenrolada para implantação em um poço. Como mostrado na Figura 1, uma matriz enrolável de sensores 102 é descrita como sendo implantada em um poço 100. Essa matriz enrolável de sensores 102 tem uma estrutura transportadora 104, que transporta sensores 106 (106A-106G identificados na Figura 1). Em algumas implementações, os sensores 106 são sensores de temperatura para medir temperatura. Em outras implementações, os sensores 106 podem ser outros tipos de sensores para medir outras propriedades de fundo de poço 100. Como outras implementações ainda, pode haver diferentes tipos de sensores 106 na matriz de sensores 102.

[007] Como ainda representado na Figura 1, a matriz enrolável de sensores 102 pode ser desenrolada de um tambor ou carretel 108. Para implantar a matriz enrolável de sensores 102, o tambor ou carretel 108 é girado, para permitir que a matriz enrolável de sensores 102 seja descida dentro do poço 100. Uma vantagem de utilizar a matriz enrolável de sensores 102 é a facilidade de implantação. Além disso, a matriz enrolável de sensores 102 pode ser implantada fora do equipamento de completação (geralmente referido como 110 na Fig. 1), assim que a matriz de sensores 102 não é inserida no furo interno 112 do equipamento de completação 110 e, portanto, não impede o acesso para outros tipos de ferramentas, incluindo ferramentas de intervenção, ferramentas de perfilagem e assim por diante.

[008] Embora se faça referência a uma matriz enrolável de sensores, observa-se que, em outras implementações, vários sensores podem ser implantados em um poço, sem fazer parte de uma matriz enrolável.

[009] Uma questão associada ao uso do arranjo da Figura 1, em que sensores 106 são implantados na superfície exterior do equipamento de completação 110, é que os sensores 106 medem propriedade(s) de fundo de poço do equipamento de completação 110, ao invés de propriedade(s) de fluido no interior do furo interno 112 do equipamento de completação 110.

[0010] No exemplo mostrado na Figura 1, o equipamento de completação 110 inclui conjuntos de controle de areia 114, onde cada um tem uma seção de tela correspondente 116. A seção de tela 116 é usada para impedir a entrada de partículas, que podem estar presentes no poço 100, no furo interno 112 do equipamento de completação 110. Como representado pelas setas 118 na Figura 1, os conjuntos de controle de areia 114 permitem o fluxo anular de fluido, de uma região do poço 100 fora do equipamento de completação 110 para dentro do furo interno 112 do equipamento de completação 110. Cada região do poço 100, em que existe um fluxo anular de fluido, é referida como uma região do fluxo anular de fluido.

[0011] Os equipamentos de completação 110 também incluem seções cegas 120 adjacentes às seções de tela 116, onde as seções cegas 120 podem ser implementadas com tubos cegos, por exemplo. A região do poço 100 ao redor de cada seção cega 120 não é submetida a fluxo anular de fluido, como representado pelas setas 118.

[0012] Os sensores 106, que estão em regiões fora das regiões do fluxo anular de fluido, podem proporcionar uma aproximação relativamente boa de uma propriedade (por exemplo, temperatura) de fluido surgente no furo interno 112 dos equipamentos de completação 110. Essas regiões, que estão fora das regiões do fluxo anular de fluido, são referidas como "regiões de poço", e sensores (por exemplo, 102A, 102B, 102C, 102E, 102G) em tais regiões de poço são usados para medir "propriedades de poço" Em contraste, sensores (por exemplo, 106D, 106F), que estão nas regiões do fluxo anular de fluido, medem pelo menos uma propriedade associada ao fluxo anular de fluido, que incide diretamente sobre tais sensores. Esses sensores, que estão nas regiões do fluxo anular de fluido, não medem com precisão a(s) propriedade(s) do fluido surgente no interior do furo interno 12 do equipamento de completação 110.

[0013] Note que os fluidos, que podem fluir no furo interno 112 dos equipamentos de completação 110, podem incluir gás e/ou fluido. Embora a Fig. 1 mostre um fluxo de fluido em um contexto de produção, onde fluidos são produzidos a partir de um reservatório 122 em torno do poço 100 no furo interno 112 dos equipamentos de completação 110 para produção na superfície da terra, observa-se que em implementações alternativas, os equipamentos de completação 110 podem ser usados para injetar fluidos através dos equipamentos de completação 110 no reservatório envolvente 122.

[0014] O arranjo de componentes dos equipamentos de completação exemplares 110 mostrados na Figura 1 é fornecido para fins de exemplo. Em outras implementações, outros conjuntos de componentes podem ser usados em equipamentos de completação.

[0015] A Fig. 1 também mostra um controlador 130, que pode ser implantado no local do poço ou, alternativamente, pode ser implantado em um local remoto, que é relativamente afastado do local do poço. O controlador 130 pode ser usado para analisar os dados de medição coletados dos sensores 106 da matriz enrolável 102 de sensores. O controlador 130 tem software de análise 132 executável em um processador 134 (ou vários processadores 134). O(s) processador(s) 134 é(são) ligado(s) às mídias de armazenamento 136, que podem ser usadas para armazenar dados de medição 140 dos sensores 106. Além disso, o software de análise 132 pode produzir saída alvo 138, que é armazenada nas mídias de armazenamento 136. Como discutido mais adiante, a saída alvo 138 pode ser gerada pelo software de análise 132, com base nos dados de medição dentre um ou mais dos sensores 106 selecionados.

[0016] O software de análise 132, de acordo com algumas modalidades, é capaz de distinguir entre sensores que medem propriedades de poço (sensores 106 em regiões de poço fora das regiões do fluxo anular de fluido), e aqueles sensores que medem propriedades do fluxo anular de fluido (nas regiões do fluxo anular de fluido). Em alguns casos, o software de análise 132 também pode identificar sensores, que estão medindo uma combinação de propriedades do fluxo anular de fluido e do fluxo não-anular de fluido. O software de análise 132 pode executar diretamente a distinção entre diferentes tipos de sensores (sensores em regiões de poço, sensores em regiões do fluxo anular, ou sensores de medição da(s) propriedade(s) de uma combinação do fluxo anular e do fluxo não-anular), ou, alternativamente, o software de análise 132 pode apresentar informações para um usuário no controlador 130, para permitir ao usuário identificar os diferentes tipos de sensores. Assim, o software de análise 132, fazendo a distinção entre os diferentes tipos de sensores, pode recorrer ao software de análise 132 fazendo uma distinção direta, ou, alternativamente, o software de análise 132 pode executar a distinção, apresentando informações ao usuário e recebendo resposta de retorno do usuário.

[0017] A saída alvo 138 pode ser uma dos vários tipos de saídas. Por exemplo, a saída alvo 138 pode ser um modelo para predizer uma propriedade (por exemplo, temperatura, vazão, etc.) do poço 100. Esse modelo pode ser ajustado com base nos dados de medição de um ou mais dos sensores 106 selecionados, para prever um modelo mais preciso, através do qual previsões podem ser feitas. Em implementações alternativas, a saída alvo 138 pode ser um perfil de fluxo ao longo do poço 100 que representa vazões estimadas ao longo do poço 100, onde as vazões estimadas podem ser baseadas nos dados de medição (por exemplo, dados de medição da temperatura) de um ou mais dos sensores 106 selecionados.

[0018] Outros exemplos da saída alvo 138 incluem propriedades estimadas de reservatório perto do poço (como permeabilidade e porosidade), e/ou propriedades estimadas sobre o reservatório, tais como conectividade e continuidade.

[0019] Ajuste de um modelo pode se referir ao ajuste de vários parâmetros utilizados pelo modelo, tais com permeabilidades, porosidades, pressões do reservatório, e assim por diante. Outros parâmetros de um modelo podem incluir propriedades térmicas dos equipamentos de completação no poço. Através da variação dos diversos parâmetros associados ao modelo, um ajuste perfeito entre os dados previstos, como produzidos pelo modelo, e os dados medidos por um ou mais dos sensores selecionados 106, pode ser alcançado, o que resulta em um modelo mais preciso. Por exemplo, o ajuste entre os dados previstos a partir do modelo e os dados medidos pode ser um ajuste entre os dados previstos a partir do modelo e os dados de medição dos sensores que estão em regiões do poço, que estão fora das regiões do fluxo anular fluido.

[0020] Embora a matriz 102 de sensores seja implantada em um poço 100 na Fig. 1, observa-se que várias matrizes de sensores 102 podem ser implantadas em vários poços. As técnicas acima discutidas podem, então, ser realizadas para cada um desses vários poços, individualmente, ou para os vários poços simultaneamente, para permitir a determinação de informações sobre propriedades de poço nos poços.

[0021] Ao usar dados de medição de um ou mais dos sensores selecionados 106 para produzir a saída alvo 138, ferramentas de intervenção caras e demoradas não precisam ser implantadas no poço 100 para coletar dados de medição para a produção da saída alvo 138. A matriz enrolável de sensores 102 pode ser implantada, enquanto o poço 100 está sendo completado. Como resultado, os sensores 106 podem fornecer dados sobre o tempo de vida do poço. Portanto, usando técnicas, de acordo com algumas modalidades, menos intervenções terão que ser realizadas para monitorar e avaliar as características do poço, que podem resultar em redução de custos.

[0022] Considere, por exemplo, o uso de sensores de temperatura passiva, tais como dispositivos resistivos de temperatura que são montados em uma tela de areia. A tela de areia pode ser dividida em intervalos de fluxo e não- fluxo. No contexto da Fig. 1, os intervalos de não-fluxo irão corresponder às seções cegas 120, e os intervalos de fluxo serão adjacentes às seções de tela 116. Suponha que uma quantidade de massa de fluxo dW flua através da tela de areia ao longo de um intervalo particular dz. Por construção, dW se aproxima de, ou é igual a, zero (0) sobre algumas outras seções da tela. Sobre outras seções, dW será diferente de zero. A integração de dW dará o fluxo total no poço W, em qualquer profundidade z. A velocidade do fluxo é dada por V = W/(A rho), onde A é a área do tubo e rho a densidade do fluido, por exemplo, A = pi aA2 para um tubo cilíndrico de raio a.

[0023] Suponha que o fluido anular de entrada tenha uma temperatura Tf(z) e o fluido do poço tenha uma temperatura T(z). Em muitas situações, estas duas temperaturas não serão as mesmas. Por exemplo, supondo um gradiente de temperatura geotérmica ao longo do poço, o fluido que entrou nas seções inferiores do poço ficará relativamente mais quente, à medida que ele flui para cima, para as seções superiores do poço. Quedas de pressão através de uma fácies de areia também farão mudanças na temperatura, devido aos efeitos de Joule-Thompson.

[0024] Devido a essas diferenças de temperatura, o fluido de poço irá perder um pouco de calor para um reservatório envolvente (ou ganhar, se por algum motivo o fluido de poço for mais frio, como acontece durante um processo de injeção). Uma aproximação razoável pode assumir que a quantidade de calor perdida será em função da temperatura do fluido do poço T(z) e da temperatura do reservatório Tr(z). O fluxo de calor em estado estacionário por unidade de comprimento para fora do poço através do revestimento e para dentro de um reservatório tendo temperatura Tr(z) pode ser modelado por k(T(z), Tr(z)). Quando os efeitos de Joule-Thompson são pequenos, então Tf(z) e Tr(z) podem estar próximos. Mais comumente, eles diferem em alguns graus.

[0025] O equilíbrio térmico através de uma seção dz produz o seguinte: (W + dW) * (T + dT) - W * T = Tf * dW - k(T, Tr) * dz, isto é, W * dT/dz + T * dW/dz = Tf * dW/dz - k(T, Tr).

[0026] Essa equação representa uma equação de base para monitoramento de temperatura distribuída. Uma formulação típica para k é que k(T, Tr) seja proporcional a T-Tr.

[0027] No entanto, há uma restrição significativa assumida pelas equações, que é que T(z) é a temperatura média do poço. A medição da temperatura média do poço requer sensores dispostos no interior do poço. Sensores fora do poço são afetados pela temperatura do poço, mas o relacionamento é aquele que requer cálculo e correção. Por exemplo, considere a Fig. 2 para um poço de alta produção de gás. A Fig. 2 mostra um gráfico 200, que representa temperatura versus raio em um poço com alta taxa de fluxo de gás. O gráfico 200 demonstra que um sensor medindo o interior ou exterior do equipamento de completação 110 terá um pequeno desvio em relação à T(z). No exemplo da Figura 2, a temperatura ao longo do eixo do poço é 400,017 K (kelvin), que é mais ou menos constante ao longo do raio do poço e, depois, cai rapidamente para 399,65 K, no interior dos equipamentos de completação 110. A temperatura em todos os equipamentos de completação (de r = 0,085 m a r = 0,1 m no exemplo) é mais ou menos constante. A medição da temperatura de um sensor implantado, colocado em r = 0,1 m, pode ser razoavelmente inferida, como sendo a medição da temperatura da completação interna em r = 0,085 m. Existem algoritmos para determinar a temperatura média do fluido, se a temperatura da superfície delimitadora interna for conhecida. Por exemplo, conforme divulgado em "Transferência de Massa e Calor por Convecção", de W. Kays, M. Crawford e B. Weigand (McGraw Hill, 2005), a diferença entre a temperatura média de fluido T e a temperatura da superfície Ts é dada por Ts - T = q/h, onde h é o coeficiente de transferência de calor, e q é o fluxo de calor, q = k(T, Tr)/ (2 pi a C_p), onde C_p é a capacidade térmica do fluido. Além disso, existem expressões para o coeficiente de transferência de calor, por exemplo, para fluxo laminar h = 4,364 k/(2a), onde k é a condutividade térmica de fluido (que pode ser medida na superfície). Expressões mais complicadas podem ser obtidas, quando a completação for uma estrutura de combinação, como um cilindro de metal dentro de uma bainha de cimento no interior do reservatório. Coeficientes de transferência de calor para tais conjuntos são dados, por exemplo, em "Transmissão de Calor em Poços, Revisitada por Ramey", de J. Hagoort, no SPE Journal, Vol. 9, n°. 4, de 2004, cujo conteúdo completo é aqui incorporado por referência. A derivação do perfil de fluxo pode ser assistida por um modelo de reservatório, para obter a temperatura do fluido, a partir da temperatura do reservatório, conforme detalhado em "Método de Caracterização de Poços", de S. Kimminau e outros, Publicação de Patente dos EUA N°. 2008/0120036 e "Combinando Modelagem de Reservatório com Sensores para Fundo de Poço e Acoplamento Indutivo", de S. Kimminau, G. Brown e J. Lovell, Publicação de Patente dos EUA N°. 2009/0182509, cujos conteúdos completos são aqui incorporados por referência.

[0028] A situação é mais complicada, quando um sensor é submetido à incidência direta de um fluxo anular de fluido entrante. Neste cenário, o sensor não será capaz de medir diretamente a temperatura média do poço, e o sensor também será afetado pela temperatura do fluido envolvente. Uma proposta para evitar este tipo de situação é fazer especificamente medições de temperatura longe de qualquer fluxo anular de fluido entrante, por exemplo, colocando os sensores nas partes do equipamento de completação, que não dão entrada no poço, como sobre seções cegas entre as telas, como foi divulgado pela Publicação de Patente dos EUA N°. 2008/0201080, "Determinação de Informações sobre Fluido e/ou Reservatório Utilizando uma Completação Instrumentada", de J. Lovell e outros, cujo conteúdo é aqui incorporado por referência. "Método para Determinar Propriedades de Reservatório em um Poço Surgente", de G. Brown, Publicação de Patente dos EUA N°. 2010/0163223, revelou o uso de sensores ópticos, que são implantados a certa distância da parte exterior de uma completação.

[0029] No entanto, para facilidade de fabricação, a matriz de sensores 102, conforme ilustrada na Figura 1, é tipicamente construída com sensores 106, que são uniformemente espaçados entre si. Quando a matriz de sensores 102 é conectada ao equipamento de completação 110, a localização geral dos sensores em relação ao reservatório será de difícil previsão. Pode ser possível construir uma matriz não-uniforme de sensores, baseado nas propriedades previstas do reservatório, mas visto que o modo de transporte é impreciso (por exemplo, a tela de areia não pode percorrer todo o caminho até o fundo do poço, por causa da fricção, detritos etc.), as posições dos sensores, dispostas de modo predeterminado, não podem provar ser válidas, após o conjunto ser implantado. Comunicação e aterramento dos sensores também podem impor limitações no posicionamento do sensor.

[0030] Para aliviar os problemas associados ao posicionamento preciso dos sensores em um poço, são fornecidas técnicas, de acordo com algumas modalidades. Dados de medição dos sensores podem ser usados para identificar quais sensores medem temperatura de poço (em regiões de poço fora das regiões de fluxo anular de fluido), e quais sensores estão em regiões do fluxo anular de fluido. Uma observação é que os objetos de pequeno porte têm uma resposta de temperatura relativamente rápida às mudanças de temperatura, enquanto objetos de grande porte têm uma resposta relativamente mais lenta. No contexto acima discutido, deve haver uma resposta relativamente rápida de temperatura por aqueles sensores, que medem incidência anular de fluido (um fenômeno local), e uma resposta lenta de temperatura por aqueles sensores que medem a temperatura do poço (um "objeto" grande, cuja temperatura é uma média ponderada de todos os fluidos axialmente surgentes de seções inferiores de um poço).

[0031] Mudanças de temperatura ocorrem no fundo do poço por uma variedade de razões, mas durante a operação normal de um poço, mudanças de temperatura normalmente são produzidas em diferentes taxas, especialmente na primeira limpeza do poço. Consequentemente, em posse dos dados em tempo real ou gravados de poços, pode-se procurar eventos de pressão e observar os eventos de temperatura correspondentes. A relação entre eventos de temperatura e eventos de pressão para dados de medição coletados por um sensor é um exemplo de um "perfil" de um sensor. Esse perfil do sensor pode ser analisado, para determinar se o sensor está em uma região de poço, fora de uma região do fluxo anular de fluido, ou se o sensor está em uma região de fluxo anular.

[0032] Dados de pressão são idealmente medidos no fundo do poço com medidores permanentes, mas também podem ser determinados, medindo a pressão na cabeça do poço. Um traço típico de pressão é mostrado na Figura 3; neste caso, o poço está sendo progressivamente aberto, assim que a pressão no fundo do poço está diminuindo. A Fig. 3 mostra um gráfico 300, que representa temperatura medida por um sensor em função da pressão.

[0033] Em geral, alterações de pressão são rapidamente distribuídas ao longo do poço com retardo mínimo de tempo (por exemplo, como a velocidade do som), de um medidor de pressão para outro dentro do poço. A mudança correspondente em um sensor de temperatura depende de quão bem o sensor está acoplado ao poço.

[0034] Referindo-se à Fig. 4, um gráfico 400 representa a resposta da temperatura de um sensor em função da pressão em um poço, que está produzindo gás. Neste exemplo, o fluido produzido vai se tornar mais frio a cada mudança de pressão: como o diferencial de pressão aumenta, e o coeficiente de Joule-Thomson é negativo, a temperatura cai. O exemplo mostrado na Figura 4 é de um sensor localizado em uma região de poço fora de uma região de fluxo anular de fluido.

[0035] A resposta da Fig. 4 pode ser comparada com a resposta mostrada na Fig. 5, que mostra um gráfico 500, representando a resposta da temperatura de um sensor em função da pressão, onde o sensor está em uma região de fluxo anular de fluido. Como pode ser visto, a resposta do sensor de temperatura, que é submetido à incidência direta de gás, é muito mais rápida. Isto é mais claramente demonstrado na Fig. 6, em que os dados para ambos os sensores (representados nas Figs. 4 e 5) são sobrepostos. Os resultados podem ser generalizados para classificar cada sensor em uma matriz. Por exemplo, se um sensor na matriz tiver uma resposta correspondente ao perfil representado pelo gráfico 400, então o sensor pode ser classificado como medidor de uma propriedade de poço. Alternativamente, se um sensor na matriz tiver uma resposta correspondente ao perfil representado pelo gráfico 500, então o sensor é classificado como medidor de uma propriedade do fluxo anular de fluido.

[0036] A Fig. 7 é um fluxograma de um processo, de acordo com algumas modalidades. Vários sensores são implantados (em 702) em um poço, como os vários sensores 106 na matriz enrolável 102 representada na Figura 1. Após a implantação dos sensores, dados de medição sobre pelo menos uma propriedade do poço são recebidos (em 704) dos sensores. Em alguns exemplos, pelo menos uma das propriedades pode ser a temperatura. Em outros exemplos, outras propriedades de fundo de poço (por exemplo, pressão, vazão etc.) podem ser medidas pelos sensores.

[0037] Com base nos dados de medição, um primeiro dos vários sensores, que mede pelo menos uma propriedade em uma região do fluxo anular de fluido, é identificado (em 706). Da mesma forma, com base nos dados de medição, um segundo dos vários sensores, que mede pelo menos uma propriedade em uma região fora da região do fluxo anular de fluido, é identificado (em 706). Note que pode haver diversos primeiros sensores e diversos segundos sensores identificados. A identificação dos primeiro e segundo sensores é baseada na comparação da resposta de cada um dos sensores com perfis correspondentes, que indicam se um sensor está em uma região do fluxo anular de fluido, ou em uma região de poço fora de uma região do fluxo anular de fluido.

[0038] Com base na identificação, os dados de medição de um ou mais dos vários sensores selecionados podem ser usados (em 708) para produzir uma saída alvo. Por exemplo, um ou mais sensores selecionados pode(m) ser o(s) segundo(s) sensor(es) identificado(s), que mede(m) pelo menos uma propriedade em uma região fora da região do fluxo anular de fluido. A saída alvo pode ser um modelo usado para predizer uma propriedade do poço. Alternativamente, a saída alvo pode ser um perfil de fluxo ao longo do poço, ou qualquer outra característica do poço.

[0039] Em implementações alternativas, técnicas mais quantitativas também podem ser usadas para definir e classificar sensores. Por exemplo, uma primeira resposta (y) pode ser uma transformação afim (por exemplo, y = Ax + B) da outra resposta (x). Assumindo isto, torna-se então um procedimento simples, com um programa gráfico, mover uma curva em relação à outra e verificar se há uma coincidência, simplesmente arrastando as duas curvas com relação a diferentes eixos e ajustando o mínimo ou máximo de um dos eixos.

[0040] Também é possível escrever o código de otimização, para encontrar os valores de A e B, que minimizam a função F integrada ao longo do período de interesse, onde F é definida como: F (f,g) = f (f(t) - A g(t) — B)A2 dt, onde f(t) representa uma resposta e g(t) representa outra resposta.

[0041] Por exemplo, diferenciando a expressão acima com relação a A e B e definindo o resultado a zero dá: A = (f dt f fg - f f dt f g dt) / (f dt f gA2 dt - f g dt f g dt), e: B = (f f dt - A f g dt) / f dt.

[0042] Isto permite maior automatização. Deixe G_s ser a curva de resposta do poço representativa e G_a ser a curva de resposta anular representativa. Para cada função de sensor f(t), f_s pode ser definida como a transformação afim, que melhor corresponde a F_s (ou seja, usando A, B, como acima), e F_t é definida como a transformação afim de f_s, que melhor corresponde a F_a (ou seja, recalculando um novo par de valores A, B). Então, é possível definir: μs = f F_s G_s(t) dt / f G_s G_s(t) dt e μa = f F_a G_a(t) dt / f G_a G_a(t) dt, para dar uma indicação quantitativa da qualidade de ajuste. Por exemplo, pode-se definir limites, de forma que, se μs for maior que um determinado valor (por exemplo, 0,95), então aquele sensor está devidamente identificado como sendo dominado pela resposta do poço.

[0043] Outras técnicas de correlação e estatísticas podem ser usadas para identificar a proporção que uma função f tem de G_s e G_a.

[0044] Em geral, o uso de μa pode ser aplicado com mais cautela do que o uso de μs, devido ao motivo de que é menos provável que um sensor seja completamente dominado pelo fluido anular. Em tais circunstâncias, dinâmica computacional de fluidos pode ser usada para prever curvas sintéticas G_a. Idealmente, para qualquer configuração de poço, deve haver expressões para μa e μs, de forma que cada termo seja positivo e μa + μs = 1. No entanto, isso implica em modificar a definição de G_s e G_a, de modo que eles sejam ortogonais entre si.

[0045] Dado um algoritmo paramétrico para determinar μa e μs, outra etapa de uma modalidade de um método pode ser calcular a resposta à completação sintética, como sendo a soma das curvas de poço e anular calculadas por um programa de modelagem progressiva de reservatório, onde a mesma ponderação é aplicada aos resultados modelados. Esse algoritmo também pode ser aplicado a uma série de poços em um reservatório.

[0046] Além disso, usando técnicas, de acordo com algumas modalidades, é possível calcular perfis representativos de fluxo ao longo do comprimento do poço, que está sendo monitorado pela matriz de sensores, independentemente de haver ou não qualquer um dos sensores sendo afetado pela incidência direta de fluidos. Ao monitorar o fluxo de um poço, quando outro poço é produzido, pode ser possível inferir a conectividade entre diferentes zonas, por exemplo, se um poço for fechado e começar a fluir transversalmente da zona A para B, enquanto que em um poço (de produção) diferente, ao mesmo tempo, a matriz de sensores detecta um aumento de fluxo da zona C, então pode-se inferir que as zonas A e C têm a continuidade de pressão.

[0047] Outros usos da perfilagem de fluxo podem ser aplicados, por exemplo, como computação volumétrica do fluido produzido a partir de uma zona ao longo do tempo, para que decisões possam ser tomadas em relação à especificação de poços de injeção para suporte de pressão. Em um poço combinado, perfilagem de fluxo a nível zonal pode ser importante para estimar reservas, bem como outras considerações econômicas.

[0048] Instruções de software acima descritas (incluindo software de análise 132 da Fig. 1) são carregadas para execução em um processador (como em 134 na Fig. 1). Um processador pode incluir um microprocessador, microcontrolador, subsistema ou módulo de processador, circuito integrado programável, arranjo programável de portas, ou outro dispositivo de controle ou de computação.

[0049] Dados e instruções são armazenados em respectivos dispositivos de armazenamento, que são implementados como uma ou mais mídias de armazenamento legíveis por computador, ou legíveis por máquina. As mídias de armazenamento incluem diferentes formas de memória, incluindo dispositivos de memória de semicondutores, como memórias dinâmicas ou estáticas de acesso aleatório (DRAM ou SRAM), memórias somente de leitura apagáveis e programáveis (EPROMs), memórias somente de leitura eletricamente apagáveis e programáveis (EEPROMs) e memórias flash; discos magnéticos, como discos rígidos, disquetes e removíveis; outras mídias magnéticas, incluindo fita; mídias ópticas, como discos compactos (CDs) ou discos de vídeo digital (DVDs); ou outros tipos de dispositivos de armazenamento. Note que as instruções acima discutidas podem ser fornecidas em uma mídia de armazenamento, legível por computador, ou legível por máquina, ou, alternativamente, podem ser fornecidas em várias mídias de armazenamento, legíveis por computador, ou legíveis por máquina, distribuídas em um grande sistema tendo, possivelmente, diversos nós. Essa(s) mídia(s) de armazenamento, legível(is) por computador, ou legível(is) por máquina, é (são) consideradas parte integrante de um artigo (ou artigo de fabricação). Um artigo, ou artigo de fabricação, pode se referir a qualquer componente unitário, ou a vários componentes fabricados.

[0050] Na descrição acima, vários detalhes são apresentados para fornecer uma compreensão do assunto aqui divulgado. No entanto, implementações podem ser praticadas sem alguns ou todos esses detalhes. Outras implementações podem incluir modificações e variações dos detalhes acima discutidos. Pretende-se que as reivindicações anexas abranjam tais modificações e variações.

Claims

1. Método caracterizado por compreender: implantar diversos sensores em um poço; receber dados de medição em relação a pelo menos uma propriedade do poço, a partir dos sensores; identificar, com base nos dados de medição, um primeiro dos diversos sensores, que mede pelo menos uma propriedade em uma região tendo fluxo anular de fluido, e um segundo dos diversos sensores, que mede pelo menos uma propriedade em uma região fora da região tendo o fluxo anular de fluido; e com base na identificação, utilizar os dados de medição de um ou mais dos diversos sensores selecionados para produzir uma saída alvo.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a produção da saída alvo compreender: produzir um modelo para prever pelo menos uma propriedade, gerar um perfil de fluxo ao longo do poço, com base nos dados de medição de um ou mais dos diversos sensores selecionados, estimar propriedades de um reservatório em torno do poço, ou produzir o modelo com os valores previstos de pelo menos uma propriedade combinada com os dados de medição de um ou mais dos diversos sensores selecionados.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a implantação dos diversos sensores compreender a implantação de uma matriz enrolável de sensores no poço.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a identificação ser baseada na comparação de uma resposta de cada um dos diversos sensores com perfis de sensor, ou ser realizada por um controlador tendo um processador.

5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por a identificação compreender adicionalmente: determinar, a partir de um primeiro perfil de resposta dos dados de medição do primeiro sensor, se o primeiro sensor está sendo submetido à incidência direta pelo fluxo anular de fluido; e determinar, a partir de um segundo perfil de resposta dos dados de medição do segundo sensor, se o segundo sensor está medindo pelo menos uma propriedade, devido ao fluxo axial de fluido no poço.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por um ou mais dos diversos sensores selecionados incluírem o segundo sensor, mas não o primeiro sensor.

7. Sistema caracterizado por compreender: uma pluralidade de sensores para implantação em um poço; um controlador configurado para: receber dados de medição da pluralidade de sensores; com base na análise dos dados de medição, identificar um primeiro dos sensores, que é submetido a fluxo anular de fluido, e um segundo dos sensores, que não é submetido a fluxo anular de fluido; com base na identificação, selecionar um ou mais dos sensores; e uso dos dados de medição dentre um ou mais dos sensores selecionados para produzir uma saída alvo.

8. Sistema, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por a saída alvo incluir um modelo para predizer uma propriedade do poço, ou um ou mais dentre um perfil de vazão no poço e uma propriedade de um reservatório em torno do poço.

9. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por o controlador ser configurado para ajustar pelo menos um parâmetro do modelo, com base nos dados de medição dentre um ou mais dos sensores selecionados.

10. Sistema, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por um ou mais sensores selecionados incluir o segundo sensor, mas não o primeiro sensor.

11. Sistema, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por o controlador ser configurado para continuar a identificar outro primeiro sensor, que é submetido ao fluxo anular de fluido, e outro segundo sensor, que não é submetido ao fluxo anular de fluido.

12. Sistema, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por compreender adicionalmente: uma pluralidade de sensores adicionais para implantação em um segundo poço; em que o controlador é configurado para adicionalmente: receber dados de medição da pluralidade de sensores adicionais; com base na análise dos dados de medição da pluralidade de sensores adicionais, identificar um primeiro sensor da pluralidade de sensores adicionais, que é submetido ao fluxo anular de fluido e um segundo sensor da pluralidade de sensores adicionais, que não é submetido ao fluxo anular de fluido; com base na identificação, selecionar um ou mais da pluralidade de sensores adicionais; e uso dos dados de medição dentre um ou mais da pluralidade de sensores adicionais selecionados para produzir outra saída alvo.

13. Sistema, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por a pluralidade de sensores fazer parte de uma matriz enrolável de sensores.

14. Mídia de armazenamento legível por computador não transitória caracterizado por após a execução, fazer com que um sistema tendo um processador: receba dados de medição sobre pelo menos uma propriedade de um poço, a partir de diversos sensores implantados no poço; identifique, com base nos dados de medição, um primeiro dos diversos sensores, que mede pelo menos uma propriedade em uma região tendo o fluxo anular de fluido, e um segundo dos diversos sensores, que mede pelo menos uma propriedade em uma região fora da região tendo o fluxo anular de fluido; e com base na identificação, uso dos dados de medição a partir de um ou mais dos diversos sensores selecionados, para produzir uma saída alvo.

15. Mídia de armazenamento legível por computador não transitória, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por a produção da saída alvo compreender a produção de um modelo para prever pelo menos uma propriedade, ou a produção de um ou mais dentre um perfil de vazão no poço e uma propriedade de um reservatório em torno do poço.