BR112014011418B1

BR112014011418B1 - método para gerar um alarme ou aviso para perfurar um furo de poço e aparelho para gerar um alarme ou aviso para desviar um poço penetrando uma formação de terra

Info

Publication number: BR112014011418B1
Application number: BR112014011418-8A
Authority: BR
Inventors: Stefan Wessling; Christopher Wolfe; Antonio Santagati; Mark Alan Jenkins
Original assignee: Baker Hughes Incorporated
Priority date: 2012-01-25
Filing date: 2013-01-21
Publication date: 2021-03-02
Also published as: NO345774B1; CN104136713A; GB2518962B; WO2013112398A1; GB2518962A; GB201414163D0; BR112014011418A2; NO20140769A1; CN104136713B

Abstract

MÉTODO E APARELHO PARA GERAR ALARME OU AVISO PARA PERFURAR UM FURO DE POÇO. A presente invenção refere-se a um método para gerar um alarme ou aviso para perfurar um furo de poço penetrando uma formação de terra incluindo: receber com um processador (9) uma imagem do furo de poço a partir de uma ferramenta de fundo do furo de poço disposta de umas perfuração tubular de perfurar o furo de poço; detectar uma primeira desconexão, e uma segunda desconexão se desviando aproximadamente 180° a distância da primeira desconexão, se desconexões estão na imagem, usando um método para detectar desconexões implementado pelo processador (9); e gerar um alarme ou aviso com o processador (9), se a primeira e segunda desconexões são detectadas.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA AOS PEDIDOS RELACIONADOS

[0001] Este pedido reivindica o benefício do Pedido dos U.S. #No. 13/357816 depositado em 25 de janeiro de 2012 que é em parte uma continuação do pedido não provisório dos U.S. Série #No. 13/191.016 depositado em 26 de julho de 2011, que reivindica a prioridade para o Pedido de patente provisório dos U.S. #No. 61/394.845 depositado em 20 de outubro de 2010. Os pedidos originais são incorporados aqui por referência e suas inteirezas.

ANTECEDENTES Campo da Invenção

[0002] A presente invenção geralmente refere-se à perfuração furos de poço e, particularmente, para identificar desconexões naquele lugar.

Descrição da Técnica Relacionada

[0003] Furos de poço são perfurados na terra para muitas aplicações tais como produção de hidrocarboneto, produção geotérmica e sequestro de dióxido de carbono. Um furo de poço é perfurado com uma broca de perfuração ou ferramenta de corte dispostas em uma extremidade distal de uma coluna de perfuração. Um anel de perfuração vira a coluna de perfuração e a broca de perfuração para cortar uma formação de rocha e, desse modo, perfurar o furo de poço.

[0004] Idealmente, o furo de poço perfurado é um tanto suave sem interrupções que poderiam causar instabilidade no furo de poço e impedir perfuração adicional. A falta de estabilidade do furo de poço pode resultar em redução na qualidade dos registros de perfil do furo de poço e, consequentemente, dificuldades para interpretá-los. Além disso, a falta de estabilidade do furo de poço pode causar problemas mecânicos tais como tubos presos, torque alto e retro-escareação, iniciando problemas adicionais, quando acunhar o revestimento e remover os cortes. Infelizmente, o processo de perfuração pode redistribuir tensões na formação em torno do furo de poço, resultando em instabilidade do furo de poço, que pode levar partes de uma parede do furo de poço se soltarem da formação e provocar entalhes na parede do furo de poço. Esta condição é referida como uma "desconexão". Seria bem recebido na técnica de perfuração se os operadores da perfuração e os engenheiros do sítio pudessem ser alarmados para a ocorrência de desconexões durante o processo de perfuração, a fim de evitar perfuração adicional e problemas de conclusão.

BREVE SUMÁRIO

[0005] É descrito um método para gerar um alarme ou aviso para perfurar um fundo de poço penetrando uma formação de terra que inclui: receber com um processador uma imagem de furo de poço a partir de uma ferramenta de fundo do fundo de poço disposta em uma perfuração tubular perfurando o furo de poço; detectar uma primeira desconexão e uma segunda desconexão se deslocando aproximadamente 180° de distância da primeira desconexão, se as desconexões estão na imagem m usando um método para detectar desconexões implementado pelo processador; e gerar um alarme ou aviso com o processador se a primeira e a segunda desconexões são detectadas.

[0006] Está também descrito um aparelho para gerar um alarme ou aviso para perfurar a furo de poço penetrando uma formação de terra. O aparelho inclui: um processador configurado para: (i) receber uma imagem do fundo de poço a partir de uma ferramenta de fundo do furo de poço disposta em uma perfuração tubular perfurando o furo de poço; (ii) detectar uma primeira desconexão e uma segunda desconexão deslocada aproximadamente 180° à distância da primeira desconexão, se as desconexões estão na imagem m usando um método para detectar desconexões implementado pelo processador; e (iii) gerar um alarme ou aviso com o processador, se a primeira e segunda desconexões são detectadas.

[0007] É ainda descrito um meio de leitura por computador não transitório compreendendo instruções executáveis por computador para gerar um alarme ou aviso para perfurar um furo de poço penetrando uma formação de terra, implementando um método que inclui: receber uma imagem do furo de poço a partir de uma ferramenta de fundo do furo de poço disposta em uma perfuração tubular perfurando o fundo de poço; detectar uma primeira desconexão e uma segunda desconexão deslocada aproximadamente 180° de distância da primeira desconexão, se desconexões estão na imagem; e gerar um alarme ou aviso, se a primeira e segunda desconexões são detectadas.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0008] As descrições a seguir não devem ser consideradas limitantes de maneira alguma. Com referência aos desenhos que acompanham, como elementos, são numerados de maneira semelhante:

[0009] A Figura 1 ilustra uma modalidade exemplar de uma ferramenta retratando o fundo do fundo de poço, disposta em um furo de poço penetrando a terra;

[00010] A Figura 2 representa aspectos de uma imagem m de um furo de poço tendo desconexões;

[00011] A Figura 3 representa aspectos de processamento e análise de dados da imagem para detectar as desconexões;

[00012] A Figura 4 representa aspectos de setores de imagem mergulhando em segmentos angulares;

[00013] A Figura 5 representa aspectos de girar os segmentos angulares com relação às desconexões;

[00014] As Figuras 6A e 6B, coletivamente referidas como Figura 6, representam aspectos de segmentos angulares girando torno ângulos desiguais;

[00015] A Figura 7 representa aspectos de criar intervalos de desconexão a partir de desconexões mostradas em uma imagem;

[00016] A Figura 8 representa aspectos de dados de imagem processados e analisados ilustrando detecção de desconexões;

[00017] A Figura 9 representa aspectos de uma janela de pressão para forçar a pressão do fluido de perfuração;

[00018] A Figura 10 representa aspectos de automaticamente gerar alarmes e aviso com base em desconexões de furo de poço detectadas;

[00019] A Figura 11 representa aspectos de uma modalidade exemplar de alarmes e avisos associados exibidos por uma exposição; e

[00020] A Figura 12 é um diagrama de fluxo ilustrando um método para gerar um alarme ou aviso para perfurar um furo de poço penetrando uma formação da terra.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[00021] Uma descrição detalhada de uma ou mais modalidades do aparelho descrito e método apresentados aqui, a título de exemplificação e não de limitação com referência às Figuras.

[00022] Perfurar furos de poço causa uma tensão in-situ na Terra para redistribuir em torno do furo de poço. Se a carga aplicada pela pressão anular do fluido de perfuração contra a parede do furo de poço se tornar excessivamente baixa e/ou a temperatura é suficientemente aumentada na formação ao redor do furo de poço, a tensão de cisalhamento redistribuída excede a resistência da rocha pelo que partes da parede do furo de poço se solta da formação para formar entalhes na parede do furo de poço. Esses entalhes são denominados desconexões.

[00023] Em muitos casos, desconexões ocorrem em pares aproximadamente 180° de distância de uma imagem m de furo de poço. Se a tensão in-situ ao redor do furo de poço é anisotrópica, de tal maneira que as tensões de princípio são magnitude não igual, as desconexões se desenvolvem na direção da menor tensão de princípio. A largura de cada desconexão geralmente varia como uma função da resistência da rocha e as magnitudes das tensões redistribuídas.

[00024] Detecção de desconexões em imagem da parede do furo de poço provê uma maneira para restringir in-situ magnitudes de tensão da Terra e orientação como também a resistência da rocha, que são pré-requisitos necessários para prever a estabilidade do furo de poço. Tal função é de particular relevância para furos de poço horizontais longos (em que a tensão vertical largamente excede a tensão horizontal) e para perfuração através de sedimentos não consolidados. Uma vez que as desconexões são identificadas, ações remediais podem ser realizadas para contornar os perigos da perfuração. Além disso, a calibragem subsequente das tensões da Terra in-situ, melhora a segurança da perfuração contínua atualizando a janela de pressão usada pelos operadores e engenheiros de perfuração.

[00025] São descritas aqui técnicas para detectar desconexões através de análise de uma imagem m de uma parede do furo de poço penetrando uma formação geológica geralmente formada de rocha. A imagem m é geralmente um conjunto de dados de medições das propriedades da formação. Variações nos valores das medições podem ser plotados para criar uma imagem m da formação. Além disso, para detectar desconexões, as técnicas incluem prover um alarme automaticamente para os operadores e engenheiros da perfuração, se as desconexões são detectadas durante a perfuração um furo de poço. Também em adição a detectar desconexões, a orientação e a largura das desconexões detectadas são distribuídas como uma produção da técnica aplicada. Além disso, para distribuir a orientação e largura de uma única desconexão em um local de profundidade particular, uma largura média e orientação, tirando a média sobre o intervalo de profundidade em que as desconexões existem, podem também ser distribuídos como uma produção da técnica aplicada.

[00026] Exceto para distribuição da largura média e orientação para um intervalo de profundidade, as técnicas apresentadas aqui são aplicáveis a uma fila de imagem única em uma profundidade particular, sem levar em conta a quantidade de setores (valores de pixel) contidos na fila. Por isso, imagens de tecnologias de aquisição diferentes e com diferentes resoluções podem ser automaticamente analisadas. Distribuindo a largura média e orientação para um intervalo de profundidade requer uma análise baseada na profundidade sobre mais do que uma fila de imagens.

[00027] Em uma modalidade, a análise é realizada no fundo de poço na ferramenta de fundo de poço adquirindo os dados de imagens. Por causa das imagens adquiridas poder ser dados intensivos e um sistema de telemetria de fundo de poço pode ter largura de faixa limitada, a análise de fundo de poço pode prover um alarme, para operadores e engenheiros de perfuração, das desconexões mais rapidamente do que se a análise foi realizada na superfície da terra. Para modalidades com telemetria de banda larga de alta velocidade, processamento de análise de superfície dos dados de imagens pode também ser realizado.

[00028] A Figura 1 ilustra uma modalidade exemplar de uma ferramenta de fundo de poço 10 disposta em um furo de poço 2 penetrando a terra 3, que inclui uma formação de terra 4. A formação 4 representa qualquer material de sub-superfície de interesse penetrado pelo furo de poço 2. A ferramenta de fundo de poço 10 é transportada através do furo de poço 2 por um veículo 5. Na modalidade da Figura 1, o veículo 5 é uma coluna de perfuração 6 que inclui uma broca de perfuração 7 em uma operação referida como perfilagem enquanto perfura (LWD). A ferramenta de fundo de poço 10, em uma modalidade, é disposta em uma montagem de fundo de furo de poço (BHA) 12 atrás da broca de perfuração 7. O fluido de perfuração 11 é bombeado através da coluna de perfuração 6 e é usado para lubrificar e refrigerar a broca de perfuração 7, e para injetar água nos cortes da rocha a partir do furo de poço 2. Em outra modalidade, o veículo 5 pode ser um cabo de aço blindado em uma operação referida como perfilagem de cabo de aço. Na perfilagem de cabo de aço, o cabo de aço transporta a ferramenta de fundo de poço 10 através do furo de poço 2 e pode prover um meio de comunicações para comunicar dados ou comandos entre a ferramenta 10 e o comunicador de superfície.

[00029] Ainda se referindo à Figura 1, a ferramenta de fundo de poço 10 inclui eletrônicos de fundo de poço 8, configurados para processar dados obtidos pela ferramenta de fundo de poço 10. Os dados processados podem ser transmitidos para um sistema de processamento de computador de superfície 9 por meio de um sistema de telemetria 13. Modalidades não limitantes do sistema de telemetria 13 incluem lama pulsada, tubo de perfuração de cabo de aço tendo um cabo coaxial de banda larga ou um cabo de fibra óptica, transmissão acústica, e transmissão de rádio. Em uma modalidade, o sistema de processamento de computador de superfície 9 é configurado para armazenar dados em um banco de dados e preparar, processar, e visualizar dados para subsequente análise e interpretação. A análise e interpretação dos dados adquiridos para distribuir uma imagem da parede do furo de poço versus profundidade, é realizada por aplicação de software de engenharia, que inclui algoritmos apropriados. A aplicação do software de engenharia pode ser implementada pelos eletrônicos 8 do fundo de poço e/ou pelo sistema de processamento por computador de superfície 9.

[00030] A aplicação do software de engenharia realiza uma análise automática de imagens da parede do furo de poço para monitorar a existência ou não existência de desconexões do furo de poço (ver Figura 2 para exemplo de desconexões). Se existem desconexões, um alarme é provido para um usuário em adição aos parâmetros relevantes, tais como a profundidade medida da desconexão, a orientação da desconexão, e uma largura de desconexão, que são distribuídas para um usuário para processamento e análise adicionais, tais como para a calibragem de tensões de terra in-situ ou para realizar correções ambientais, etc.

[00031] A ferramenta de fundo de poço 10 é configurada para medir uma propriedade da formação 4. Exemplos não limitantes da propriedade incluem emissão de raio gama, impedância acústica, resistividade (ou sua condutividade inversa), densidade, ou porosidade. Medições da propriedade são realizadas em direção circunferencial em torno da parede do furo de poço (isto é, medições radiais em trono da circunferência) e em várias profundidades no furo de poço 2, geralmente enquanto a ferramenta de fundo de poço 10 está sendo transportada através do furo de poço 2. Entretanto, o movimento da ferramenta 10 pode ser detido enquanto a medição está sendo realizada. As medições são agrupadas em um conjunto de dados. Variações em valores, da propriedade medida no conjunto de dados, podem ser exibidas como uma imagem. Por isso, o termo "imagem m" como usado aqui pode se referir a uma imagem visual, ou o conjunto de dados pode ser usado para criar uma imagem.

[00032] A Figura 2 à esquerda mostra um exemplo de desconexões em uma imagem m da parede do furo de poço. A imagem m do furo de poço é uma representação azimutal/circunferencial de uma propriedade física da formação na ou próximo da parede do furo de poço (dependendo da profundidade de penetração de uma tecnologia de aquisição específica). A magnitude da propriedade física, em um local de furo de poço específico, é armazenada como um valor de pixel. A imagem é uma representação gráfica codificada a cores dos valores de pixels com diferentes tons de cor representando diferentes valores de pixels, enquanto mostrada aqui como uma imagem em preto e branco.

[00033] Desconexões (isto é, um furo de poço alargado em locais opostos) em uma imagem se torna visível devido a uma distância aumentada entre um sensor na ferramenta de furo de poço 10 que mede a propriedade física e a parede do furo de poço. Se a distância se torna muito grande, o sensor não é mais capaz de determinar a propriedade física da rocha.

[00034] Na Figura 2 à esquerda, as áreas escuras ou sombreadas são desconexões observadas no furo de poço, enquanto que as áreas claras representam formação intacta da rocha. Como observado acima, as desconexões aparecem aos pares na maioria dos intervalos de profundidade, aproximadamente 180 graus de distância umas das outras.

[00035] A Figura 2 à direita mostra um exemplo de valores de pixels normalizados para uma fila de imagens. Desconexões na Figura 2 são reapresentadas por um valor de pixel de um (eixo y-). Para a imagem apresentada, cada fila de imagens contém 120 setores, isto é, 120 pixels, um valor de pixel por setor (eixo x-).

[00036] As técnicas descritas aqui apresentam um algoritmo para realização de uma análise automática das imagens da parede do furo de poço, para monitorar a existência ou não existência de desconexões no furo de poço. Se desconexões existem, parâmetros relevantes (orientação de desconexão e largura de desconexão) são distribuídos para processamento e análise adicionais, tal como para a calibragem das tensões da Terra in-situ.

[00037] A Figura 3 ilustra um exemplo de fluxo de trabalho para o software de aplicação em engenharia. A presença ou ausência de desconexões podem ser verificadas a partir das imagens da parede do furo de poço. Um pré-requisito do algoritmo apresentado é, desta maneira, a monitoração automática da parede do furo de poço pela aquisição da imagem (processo 31, Figura 3). Para este fluxo de trabalho, qualquer tecnologia pode ser usada para a aquisição da imagem de qualquer resolução, que naturalmente afeta a exatidão da análise da desconexão.

[00038] A Figura 4 define a nomenclatura usada para descrever um algoritmo, apresentada abaixo, usada para detecção automática de desconexões. A figura inferior mostra uma visão de topo de uma fila única de pixels em um círculo que forma a imagem. Os setores da imagem são representados pela linha pontilhada (como também mostrados como uma linha linear na figura superior). Cada pontinho representa um setor, ao qual um valor de pixel da imagem é designado. Desconexões emparelhadas são realçadas como seções em círculo 40, 180 graus de distância umas das outras. A largura de desconexão (ver também a Figura 2) é definida como o ângulo de cada seção de círculos 40 em que a desconexão existe. Segmentos são definidos como peças ou arcos do círculo, que são rotulados segmentos I-IV. Os ângulos incluídos dos segmentos I-IV são referidos como ângulos α e β, a soma dos ângulos do segmento (2α+β) do círculo adicionada até 360 graus. Alternativamente, os ângulos incluídos dos segmentos I-IV podem todos diferir ligeiramente um do outro, enquanto eles somam até 360 graus.

[00039] Um algoritmo é apresentado aqui para a detecção automática de tais desconexões emparelhadas. O algoritmo pode ser aplicado a qualquer imagem, sem levar em conta a tecnologia aplicada para aquisição da imagem. Também, o algoritmo analisa somente uma fila de imagens em uma profundidade particular, sem levar em conta a existência de desconexões acima da profundidade sob consideração (isto é, análise de somente uma fila na Figura 2). Esta montagem torna o algoritmo aplicável para uma implementação de firmware na ferramenta de furo de poço 10. Tal implementação possibilita a monitoração automática do estado do furo de poço (isto é, desconexão ou não desconexão), e a geração automática de alarmes sempre que desconexões são detectadas. Comparado à análise de imagem na superfície, para a qual dados de imagem de alta resolução necessitam ser transmitidos através do sistema de telemetria 13, esse algoritmo drasticamente reduz a quantidade de informações que necessitam ser transmitidas para a superfície.

[00040] O algoritmo inclui as etapas a seguir com referência às Figuras 4-7:

[00041] Etapa 1 - Opcionalmente, filtrar ou suavizar dados de imagem aplicando qualquer algoritmo de filtrar ou suavizar aos dados da imagem. Se os valores de pixels da imagem representam a resistividade da formação da parede do furo de poço, o filtro pode ser aplicado para o logaritmo dos valores de pixels. De outro modo, o filtro pode ser aplicado para os próprios valores de pixels. Também, a filtração pode ser aplicada automaticamente para a imagem, dependendo da qualidade da imagem. A qualidade da imagem pode ser quantificada por um parâmetro estatístico tal como kurtosis.

[00042] Etapa 2 - Sub-divide a fila de imagens em quatro segmentos I-IV, incluindo os ângulos α, β. Os ângulos diagonalmente opostos um ao outro são iguais, e todos os ângulos somam até 360 graus.

[00043] Etapa 3 - Dependendo das abordagens subsequentemente usadas, normaliza (e, opcionalmente, inverte) os valores de pixels entre o máximo e o mínimo de valores de pixels. A inversão deverá ser realizada quando as desconexões são reapresentadas pelos valores de pixels baixos, comparados aos locais onde não existem desconexões. Se desconexões são reapresentadas pelos valores de pixels altos na imagem, a inversão não deverá ser aplicada.

[00044] Etapa 4 - Começando com ângulos iguais incluídos pelos segmentos, α=β=90 graus, calcular a média da propriedade física para cada um dos quatro segmentos I-IV. Diferentes tipos de medias podem ser calculados, incluindo médias harmônicas, aritméticas, geométricas, etc.

[00045] Etapa 5 - Empilhar as médias de segmentos opostos, isto é, empilhar as médias dos segmentos I e III, como também II e IV, respectivamente. Métodos diferentes podem ser usados para empilhar.

[00046] Etapa 6 - Girar a posição relativa entre a imagem e os quatro segmentos (Figura 5) por um ou mais setores, mantendo os ângulos constantes entre os segmentos. Depois repetir as etapas 2 - 5.

[00047] Etapa 7 - Depois da rotação por 90 graus (no caso de ângulos iguais α=β=90 graus entre os segmentos) ou 180 graus (no caso de ângulos desiguais α # β), encontrar a pilha máxima ou mínima, dependendo das abordagens aplicadas para normalização e inversão. Também, descobrir o ângulo de rotação em que a pilha máxima/mínima (isto é, máxima ou mínima) foi encontrada. A pilha máxima/mínima é encontrada na posição da desconexão.

[00048] Etapa 8 - Mudar os ângulos entre os segmentos (Figuras 6A e 6B) por uma quantidade pequena (por exemplo, por um setor), de maneira que a # β e repetir as etapas 1-6. Entretanto, repetir as etapas 2-7 até a posição relativa entre a imagem e os segmentos atinge 180 graus.

[00049] Etapa 9 - Fora de todas as combinações de rotação (etapa 6) e mudanças de ângulos (etapa 8), encontrar a orientação e o ângulo entre os segmentos em que as pilhas se tornam um máximo/mínimo. Na combinação que provê uma pilha máxima/mínima, a orientação dos segmentos define as posições de desconexão em torno dos furos de poço, e o ângulo entre os segmentos determina a largura das desconexões (Figura 5). Etapas 6-8 podem ser aplicadas em ordem reversa, isto é, primeiro mudando os ângulos entre os segmentos, e depois girando a imagem.

[00050] Etapa 10 - Se múltiplas desconexões forem detectadas em múltiplas filas de imagens, essas desconexões são agrupadas em um intervalo da desconexão como ilustrado na Figura 7. Se informação profunda está disponível, o local do intervalo de desconexão é designado para o intervalo. Entre outros, atributos tais como uma profundidade de início, uma profundidade de fim, uma profundidade de centro, a litologia do intervalo de desconexão, em que a agregação da desconexão reside, o tempo desde a perfuração da profundidade do intervalo de desconexão, e a faixa de pressão do intervalo de desconexão, são designados para o intervalo de desconexão.

[00051] Etapa 11 - Se um intervalo de desconexão foi identificado, uma largura e orientação médias são calculadas a partir de larguras e orientações de cada desconexão dentro daquele intervalo de desconexão como ilustrado na Figura 7. Métodos diferentes para tirar a média podem ser aplicados. Em particular, uma opção é usar uma função de média de peso, que pesa as larguras da desconexão e orientações de cada desconexão pelo valor de empilhar.

[00052] Etapa 12 - Designar uma incerteza para os parâmetros - largura e orientação - para os intervalos de desconexão, por exemplo, analisando estatisticamente as larguras e orientações das desconexões dentro de cada intervalo.

[00053] Entre outros, os métodos a seguir podem ser usados para normalização (norm) de cada valor de pixel Isec, em que cada valor de pixel refere-se a um setor como mostrado na Figura 4.

[00054] Método de Normalização 1 - Normalizar cada valor de pixel de acordo com valores mínimo(min)/máximo(max):

[00055] Método de Normalização 2 - Normalizar cada valor de pixel de acordo com valores min/max e inverter:

[00056] Método de Normalização 3 - Normalizar cada valor de pixel de acordo com valores min/max e inverter, e depois tirar o quadrado (método preferido em uma modalidade):

[00057] Método de Normalização 4 - Normalizar cada valor de pixel de acordo com valores min/max, e depois tirar log10:

[00058] Método de Normalização 5 - Normalizar cada valor de pixel de acordo com valores min/max, e depois tirar o quadrado:

[00059] Entre outros, os métodos a seguir podem ser usados para avaliar valores de pixels normalizados de cada um dos quatro segmentos como mostrado na Figura 4.

[00060] Método de Calcular a Média 1 - Tirar a média dos valores de pixels normalizados para cada um dos 4 segmentos:

[00061] em que n = número de setores no segmento i

[00062] Método de Calcular a Média 2 - Tirar a média dos logaritmos dos valores de pixels normalizados para cada um dos 4 segmentos:

[00063] em que n = número de setores em segmento i

[00064] Entre outros, os métodos a seguir podem ser usados para calcular a média dos valores de pixels normalizados a partir de segmentos opostos como mostrado na Figura 4.

[00065] Método de empilhar 1 - Empilhar médias a partir de segmentos opostos, subtrair as pilhas, e tirar o valor absoluto:

[00066] Método de empilhar 2 - Empilhar médias de segmentos postos, dividir as duas pilhas resultantes e determinar o mínimo (este método se aplica somente aos Métodos de Normalização 2 e 3):

[00067] Método de empilhar 3 - Empilhar médias de segmentos opostos e determinar o mínimo (se aplica somente aos Métodos de Normalização 1, 4 e 5):

[00068] Método de empilhar 4 - Empilhar médias de segmentos opostos e determinar o máximo (se aplica somente aos Métodos de Normalização 2 e 3):

[00069] Método de empilhar 5 - Empilhar medias de segmentos opostos, dividir as duas pilhas resultantes e determinar o mínimo (se aplica aos Métodos de Normalização 1, 4 e 5):

[00070] A Figura 8 mostra o resultado da identificação automática das desconexões do furo de poço usando o Método de normalização 3, Método de Tirar a Média 1, e Método de empilhar 1 para um ângulo variando entre os segmentos. O acompanhamento mais à esquerda mostra a imagem com as desconexões do furo de poço e a orientação das desconexões (70 pontos) no topo da imagem. Os 71 pontos mostram a orientação média das duas zonas de desconexão identificadas. O acompanhamento da segunda a partir da esquerda mostra o intervalo de desconexões e as larguras de cada desconexão (72 pontos), como também a média das larguras para cada intervalo de desconexão (73 pontos). O terceiro acompanhamento a partir da esquerda mostra o máximo da rotina de empilhar. Uma desconexão é identificada quando o máximo excede o valor limite de 0,8, que é um valor empiricamente determinado em uma modalidade. O acompanhamento à direito mostra a kurtosis para cada fila de imagens. A kurtosis é um parâmetro estatístico que pode ser usado para automaticamente aplicar filtração/suavização (Etapa 1) desde que a kurtosis exceda um limite pré-definido.

[00071] Desde que uma desconexão foi detectada, níveis diferentes de alarme podem ser providos, dependendo da configuração do algoritmo (processo 33 na Figura 3). Nível 1: um alarme pode ser gerado que informa um usuário que uma desconexão foi detectada (sem parâmetros distribuídos). Tal alarme pode ser um disparo para trocar a configuração da telemetria para transmitir imagens de resolução mais alta para análise mais detalhada. Se uma orientação de desconexão é também distribuída (nível 2 no processo 33, Figura 3), desconexões subsequentes são monitoradas (memorizadas ou registradas) até uma zona de desconexão (intervalo de profundidade) poder ser identificada (processo 34, Figura 3). A orientação da zona de desconexão pode ser depois usada para calibrar a orientação das tensões da Terra in-situ. O nível 3 dispara a monitoração de alarmes subsequentes (processo 35, Figura 3). Se uma zona de desconexão é identificada, a faixa de pressão e temperatura, prevalecendo na hora em que a zona foi perfurada, necessita ser determinada (processo 36, Figura 3) para usar na calibragem de tensões da Terra in-situ. Além disso, níveis diferentes de alarmes podem ser gerados com base na magnitude das desconexões detectadas. Magnitudes de diferentes desconexões podem ser comparadas à vários limites correspondendo à níveis diferentes de alarme. Em uma ou mais modalidades, três níveis de alarme podem ser providos para um operador - sem significância (continuar a perfuração), menor significância (cautela), e maior significância (sério incidente esperado). Esses são apenas exemplos, pois a pessoa versada na técnica pode criar outros alarmes e alarmes correspondentes aos equipamentos, métodos e parâmetros de interesse usando as técnicas descritas aqui.

[00072] A geração automática de alarmes, em adição a analise de dados de imagens do fundo de poço, inclui monitorar o estado da perfuração (fundo de poço pela ferramenta 10 ou na superfície, através do sistema de processamento por computador da superfície 8 desde que uma desconexão detectada tenha sido transmitida). O estado da perfuração pode incluir pressão e temperatura nas desconexões detectadas.

[00073] Em adição às características apresentadas na Figura 3, o sistema de aplicação de engenharia também provê as aplicações a seguir, a fim de manusear compressões operacionais.

[00074] Uma primeira aplicação é provida para distribuir a geometria do furo de poço (inclinação, azimute, gravidade da perna de cachorro (sinuosidade) e outros), a fim de contornar a análise de imagens assimétricas (imagens em que uma desconexão é menos pronunciada do que sua contraparte). Além disso, a primeira aplicação é capaz de prever se leitos de formação são penetrados perpendiculares ou inclinados. Se o furo de poço penetra os leitos de formação em um ângulo inclinado, uma segunda aplicação é provida, que é capaz de realizar remoção por imersão na imagem, a fim de contornar alarmes surgindo de leitos inclinados, mas não de desconexões.

[00075] Uma terceira aplicação é provida que é capaz de distribuir o estado da perfuração. Essa aplicação pode controlar a ativação da análise de imagem automática, a fim de excluir a análise de imagens adquiridas enquanto não perfurando ou re-perfilando.

[00076] Uma quarta aplicação é provida para prover informação relacionada à detectar as desconexões para o propósito de calibrar a janela de pressão 91, que é reapresentada na Figura 9. A janela de pressão se refere a uma faixa de pressões de fluidos de perfuração tendo uma fronteira superior (gradiente de fratura) e duas fronteiras inferiores (gradiente de cisalhamento ou gradiente de pressão de poro) em que a pressão do fluido de perfuração é restringida entre fronteira superior e mais alta de duas fronteiras inferiores como ilustrado na Figura 9. O gradiente de cisalhamento pode ser restringido pela informação de desconexão informação e outros parâmetros de perfuração associado com a desconexão. Sinônimos para gradiente de cisalhamento (“shear failure gradient”) são gradiente de colapso ou pressão de colapso.

[00077] As técnicas descritas aqui têm o benefício de ser fortes de uma maneira em que somente desconexões significativas, claramente visíveis são detectadas, que contornam alarmes falsos. Além disso, a abordagem somente alarma sempre que ocorrerem desconexões como um par, desviadas aproximadamente a 180 graus. O último benefício contorna a detecção falsa da chaveta.

[00078] Como observado acima, vários níveis, ou tipos de alarmes, podem ser automaticamente gerados. Os alarmes podem ser automaticamente gerados pelo software de aplicação de engenharia. Esses alarmes se referem à detecção e/ou quantificação de desconexões do furo de poço, através do software de aplicação de engenharia como discutido acima. Os alarmes podem também incluir a condição em que nenhuma desconexão é detectada pelo software de aplicação de engenharia. Além disso, os alarmes podem ser relacionados tanto a uma desconexão, um tamanho de uma desconexão detectado, ou orientação de uma desconexão que era esperada ou não. Uma vez gerado o alarme, ele pode ser exibido para um operador de perfuração ou outro usuário. Em uma ou mais modalidades, o alarme é apresentado como uma descrição de eventos ocorrendo no fundo de poço como relacionados às desconexões se detectadas e se os eventos são esperados ou não. Em uma ou mais modalidades, o alarme pode ser apresentado como uma "luz de tráfego" com cores, tais como, verde, amarelo e vermelho, representando a gravidade da condição de desconexão no furo de poço. Além disso, ou no lugar de automaticamente gerar alarmes, o software de aplicação de engenharia pode também, automaticamente, gerar aviso para o operador da perfuração ou outro usuário baseado nas condições ou eventos do furo de poço relacionados a detectar desconexões. O aviso se refere às sugestões a fim de perfurar o furo de poço com segurança e eficientemente.

[00079] Figura 10 representa aspectos de automaticamente gerar alarmes e aviso baseados nas desconexões de furo de poço detectadas. O software de aplicação de engenharia 90, que pode incluir entrada de um ou mais módulos para automaticamente gerar os alarmes e aviso, pode ser implementado pelos eletrônicos de fundo de poço 8, o processamento de computador 9 ou combinação dos mesmos. Os alarmes e aviso podem ser apresentados para o operador da perfuração ou usuário por uma exibição 94. A exibição 94 pode ser localizada em ou remota a uma sonda de perfuração perfurando o furo de poço. O software de aplicação de engenharia 90, mediante detectar e/ou quantificar um par de desconexões do fundo de poço, a partir de uma imagem do furo de poço de profundidade ou locação conhecida, pode aplicar um ou mais módulos de geração de alarmes e aviso. A fim de determinar se as desconexões detectadas são esperadas ou não, a janela de pressão 91, um modelo geomecânico 92 da formação 4 penetrada pelo furo de poço 2, e/ou formação medida e parâmetros do furo de poço 93 podem ser entrados para o software de aplicação de engenharia 90. O software de aplicação de engenharia 90 por ele mesmo pode ser capaz de emitir alguns alarmes e aviso associado. Por exemplo, o modelo geomecânico 92 pode não estar disponível quando da perfuração do primeiro furo de poço explorador em uma área completamente nova. Nesta situação, o software 90, por ele próprio, pode detectar e quantificar desconexões e emitir alarmes e aviso relacionados. Entretanto, outros alarmes, tais como se uma condição de desconexão é esperada ou não, podem requerer o uso dos módulos 91, 92, e/ou 93.

[00080] A janela de pressão 91 é um pacote ou modulo de software que inclui uma variação de pressões de fluidos de perfuração tendo uma gradiente de fratura como um limite superior e gradiente de cisalhamento (ou pressão de desmoronamento) e gradiente de pressão de poro como duas fronteiras inferiores. Em geral, a pressão anular de fundo de poço (resultante de um fluido de perfuração) é tentada para ser mantida dentro da faixa de pressões na janela de pressão 91. Através da introdução da pressão anular do fundo de poço para a profundidade em que a imagem do furo de poço foi obtida no software de aplicação de engenharia 90, o software 90 será capaz de determinar se um par de desconexões naquela profundidade era esperado ou não. Por exemplo, se uma desconexão foi detectada e a pressão anular era menos do que o gradiente de cisalhamento, então a desconexão era esperada. Se uma desconexão foi detectada e a pressão anular foi maior do que o gradiente de cisalhamento, então a desconexão não era esperada por que a pressão anular sempre excedeu a pressão de colapso prevista.

[00081] O modelo geomecânico 92 inclui pelo menos alguns dos parâmetros ou valores a seguir relacionados à formação 4 e ao furo de poço 2:

[00082] um tensor de tensão in-situ da Terra, contendo as magnitudes dos três princípios ou tensões ortogonais e uma orientação desse tensor de tensão;

[00083] pressão de formação de poro, entre outras, para calcular tensões eficazes subtraindo a pressão de formação de poro das tensões absolutas;

[00084] orientação do furo de poço em relação ao tensor de tensão in-situ ou em relação a outro sistema de referência de maneira que a orientação relativa entre o tensor de tensão e a trajetória do pode ser calculada;

[00085] tamanho e/ou diâmetro do furo de poço;

[00086] atributos previstos e/ou medidos, tais como temperatura, pressão, composição química da formação e fluido da perfuração, e aditivos do fluido de perfuração;

[00087] um sub-modelo descrevendo a resistência compressora da rocha de formação sob condições in-situ e/ou de superfícies; e

[00088] um sub-modelo descrevendo o comportamento da deformação da rocha de sob tensão (por exemplo, elástica linear, elástica não linear, poro-elástica, plástica).

[00089] A partir do tensor de tensão da terra in-situ, o modelo geomecânico 92 pode calcular a tensão redistribuída em torno do furo de poço devido a estar sendo perfurado, e comparar as tensões redistribuídas (especificadas em unidades de pressão) contra a resistência da rocha de formação compressora (também especificada em unidades de pressão). Se as tensões excedem a resistência da rocha da formação, o furo de poço pode desmoronar criando as desconexões. A extensão circunferencial para a qual as tensões redistribuídas excedem a resistência da rocha de formação determina a largura das desconexões. A orientação das desconexões depende da orientação das tensões da Terra in-situ e como elas estão distribuídas em trono do furo de poço. Por isso, o software de aplicação de engenharia 90, usando o modelo geomecânico 92, pode prever a largura esperada e a orientação esperada das desconexões para uma pressão anular de fundo de poço e/ou condição de temperatura. Em geral, a pressão anular (isto é, pressão do fluido de furo de poço) no furo de poço, na profundidade em que a imagem do furo de poço foi obtida, é inserida no modelo geomecânico 92, a fim de determinar se desconexões são esperadas ou não, e, no caso de serem esperadas, suas larguras. Para a pressão anular do fundo de poço e/ou condições de temperatura, a largura esperada e a orientação esperada das desconexões podem depois ser comparadas com a largura detectada e a orientação detectada das desconexões. Se elas coincidem, depois o modelo geomecânico 92 é validado. Se elas não coincidem, então um alarme pode ser gerado observando o desacordo e o aviso pode ser gerado para recalibrar ou atualizar as seções apropriadas do modelo geomecânico 92. Por exemplo, se desconexões são detectadas, mas não esperadas, então o modelo geomecânico 92 necessita ser atualizado. Se as larguras detectadas das desconexões são maiores do que ou menores do que as larguras esperadas, então o modelo para as tensões da terra in-situ e/ou o modelo para a formação resistência da rocha necessita ser atualizado. Se a orientação detectada das desconexões não está de acordo com a orientação esperada das desconexões, então as orientações de tensões redistribuídas necessitam ser atualizadas. O modelo geomecânido 92 pode ser obtido da formação e medições do furo de poço realizadas enquanto medições para as imagens do furo de poço são realizadas. Alternativamente ou em combinação, a formação e as medições do furo de poço para o modelo geomecânico podem ser realizadas nas redondezas dos furos de poço penetrando a mesma formação e/ou a partir de medições sísmicas da superfície. Além disso, amostras da formação podem também ser obtidas dos furos de poço na redondeza, para análise de laboratório, para determinar as litologias de formação e propriedades mecânicas da rocha relevantes.

[00090] A formação medida e parâmetros do furo de poço 93 são inseridos na engenharia de aplicação modelo 90, a janela de compressão 91, e/ou o modelo geomecânico 92. Os parâmetros medidos 93 incluem os últimos parâmetros medidos que podem ser substituídos por parâmetros assumidos anteriormente. Modalidades não limitantes dos parâmetros medidos 93 incluem: pressão anular ou pressão do fluido de perfuração em várias profundidades de furo de poço em que as imagens do furo de poço foram obtidas tal como percebido por um sensor de pressão (não mostrado) disposto em BHA 12; temperatura do furo de poço em várias profundidades do furo de poço em que as imagens do furo de poço foram obtidas tal como percebidas por um sensor de temperatura (não mostrado) disposto em BHA 12; medições do compasso de calibração do furo de poço; medições da pressão do poro de formação obtido por um provador de formação, disposto na montagem do orifício de fundo, na proximidade da ferramenta de fundo de poço 10, de tal modo que a pressão de poro é representativa da formação em que as imagens do furo de poço foram obtidas; adicionalmente, a pressão do poro a partir do provador da formação pode ser usada como uma medida contra a qual uma pressão do poro nos modelos 91/92 pode ser calibrada; e a trajetória do furo de poço tal como inclinação (da vertical) e azimute obtidos usando um sistema determinando a trajetória do furo de poço. Em geral, o sistema determinando a trajetória do furo de poço inclui uma ferramenta de fundo de poço ou combinação de sensor, que é capaz de medir a orientação ou direção da coluna de perfuração em relação ao Norte (magnético ou geográfico, ambos os quais podem ser convertidos para o outro), dando a direção azimutal em relação à vertical (dando a inclinação).

[00091] Além disso, para determinar as larguras das desconexões detectadas, o software de aplicação de engenharia 90 pode também categorizar as larguras para prover os alarmes e aviso. Em uma ou mais modalidades para furos de poço verticais, as larguras podem ser categorizadas como pequenas, grandes ou extra-grandes em que as desconexões pequenas têm larguras de menos de 75 graus, as desconexões grandes têm larguras entre 75 a 90 graus, e as desconexões extra-grandes têm larguras de mais de 90 graus. Em uma ou mais modalidades para furos de poço horizontais, desconexões pequenas têm larguras de menos do que 20 graus, desconexões grandes têm larguras entre 20 e 30 graus, e desconexões extra-grandes têm larguras maiores do que 30 graus. Em geral, um furo de poço com uma inclinação de 15 graus ou menos pode ser considerado vertical. Para outras inclinações, as categorias podem ser interpoladas entre os dois casos extremos (vertical e horizontal). Pode ser percebido que um engenheiro geomecânico pode, na hora da perfuração, sugerir outros critérios baseado nas condições ambientais do local. Por exemplo, uma torta de lama muito espessa ou práticas de limpeza de furo excelentes, podem reforçar o furo de poço requerendo um aumento nos valores gerais listados acima.

[00092] Figura 11 representa aspectos de uma modalidade exemplar de alarmes e aviso associado exibidos pela exibição 94. Também ilustrado na Figura 11 está uma "luz de trajeto" configurada para exibir as cores, verde, amarela, e vermelha para indicar níveis gerais de alarme em níveis de gravidades aumentando, respectivamente. Se nenhuma desconexão é observada, a luz verde é exibida com o aviso para continuar a perfuração.

[00093] Se uma desconexão é observada, então o aviso associado inclui monitorar parâmetros de sonda de perfuração derivados de ambos os parâmetros, de superfície e de fundo de poço, tais como parâmetros hidráulicos, dinâmica de perfuração (por exemplo, vibrações), peso na broca, torque tubular de perfuração, e arrastão tubular de perfuração. Se a desconexão é quantificada como pequena, então a luz de tráfego amarela é exibida. A luz de tráfego amarela é também exibida se uma desconexão pequena era esperada, mas não ocorreu. Neste caso, o aviso inclui recalibrar o gradiente de cisalhamento. Além disso, a luz de tráfego amarela é exibida se orientações de desconexão observadas e esperadas coincidem ou não coincidem. Se elas não coincidem, então o aviso inclui recalibrar o gradiente de cisalhamento. Além disso, a luz amarela do tráfego é exibida se orientação de desconexão detectada coincide com uma mudança na direção da perfuração. Neste caso, o aviso inclui: monitorar para escavações, tal como por percentagem, tamanho, ou forma; advertência de que os aumentos da desconexão, devido à dinâmica da coluna de perfuração, são possíveis; garantir limpeza do furo de poço; aumentar a pressão anular do fundo de poço, e/ou advertir que uma perfuração tubular presa é possível devido a uma base chave.

[00094] Se desconexões grandes ou extra grandes são detectadas, então a luz de tráfego vermelha é exibida. A luz de tráfego vermelha é também exibida se orientações de desconexão rotativas são detectadas sem uma mudança na direção de perfuração. O aviso para esta situação inclui monitorar faltas com a precaução de que uma perfuração tubular presa é possível, monitorando perdas de fluido para a perfuração, e garantindo limpeza do furo de poço. Se uma grande desconexão é detectada, mas não esperada, ou se uma largura de desconexão é maior do que esperado, então a luz de tráfego vermelha é exibida e o aviso inclui recalibrar a gradiente de falta de cisalhamento, garantir a limpeza do furo de poço, aumentar a pressão anular furo de poço abaixo, e/ou considerar mudanças de fluido de perfuração.

[00095] Se uma desconexão muito grande é observada, então o aviso associado inclui garantir a limpeza do furo de poço, aumentar a pressão anular do fundo de poço, considerar mudanças de lama, e/ou se afastar do furo de poço.

[00096] O sobrescrito 1 na Figura 11 se refere a alarmes e aviso que podem ser gerados sós a partir de um algoritmo de detecção de desconexão automática (isto é, software de aplicação de engenharia 90) tais como: existem /não existem desconexões (tempo/profundidade); desconexões são orientadas na direção (tempo/profundidade); desconexões têm largura (tempo/profundidade); e/ou intervalo de desconexões (profundidade). Sobrescrito 2 na Figura 11 se refere a alarmes potenciais que podem ser gerados a partir de algoritmo de detecção de desconexão automática em combinação com um modelo de janela de compressão (por exemplo, entradas: dados de imagens e gradiente de cisalhamento) tais como: existência/não existência de desconexões e se esperadas ou não; a orientação de desconexão detectada e esperada coincide ou não coincide; e/ou largura de desconexão detectada e esperada coincide ou não coincide. Sobrescrito 3 na Figura 11 se refere aos alarmes em potencial que podem ser gerados a partir dos algoritmos de detecção de desconexão automática, se dados de avaliação de formação adicional e perfuração estão disponíveis (por exemplo, entradas: dados de imagens, inclinação, azimute, perna de cachorro, dados de radiação gama, litologia de formação) tais como: a orientação da desconexão coincide com a mudança direcional da perfuração e/ou desconexões em diferentes litologias.

[00097] Pode ser percebido que os alarmes e aviso podem ser apresentados de várias maneiras. Em uma ou mais modalidades, somente o alarme em curso, a luz de tráfego, e aviso associado são exibidos. Alternativamente, em uma ou mais modalidades, todos os alarmes e aviso potenciais são exibidos juntos e o alarme corrente e aviso associado é realçado ou fica piscando. Além disso, para a exibição visual, um alarme e aviso associado podem ser apresentados acusticamente. Uma voz gravada pode ser usada para realmente dizer o que o alarme e aviso são, ou um som pode alertar o operador da perfuração para olhar para a exibição 94.

[00098] Figura 12 é um diagrama de fluxo ilustrando um método 110 para gerar um alarme ou aviso para perfurar um furo de poço penetrando uma formação de terra. O bloco 111 demanda receber com um processador uma imagem do furo de poço a partir de uma ferramenta de fundo de poço disposta em uma perfuração tubular para perfurar o furo de poço. O bloco 112 demanda detector uma primeira desconexão e uma segunda desconexão, desviada aproximadamente 180° de distância da primeira desconexão, se desconexões estão na imagem usando um método para detectar desconexões, implementado pelo processador. O bloco 113 demanda gerar um alarme ou aviso com o processador, se a primeira e a segunda desconexões são detectadas. O método 110 pode também incluir emitir um alarme indicando que não foram detectadas desconexões com o aviso associado para continuar a perfuração. O método 110 pode também incluir determinar se uma desconexão, largura de desconexão, ou orientação de desconexão são esperadas ou não e gerar alarmes e aviso associados.

[00099] Como suporte dos ensinamentos aqui, vários componentes de análise podem ser usados, incluindo um sistema digital e/ou um analógico. Por exemplo, Os eletrônicos do fundo de poço 8 ou o sistema de processamento de computador de superfície 9 podem incluir o sistema digital e/ou analógico. O sistema pode ter componentes tais como um processador, meio de armazenamento, memória, entrada, saída, link de comunicações (com fio, sem fio, lama pulsada, óptica ou outra), interfaces do usuário, programas de software, processadores de sinal (digital ou analógico) e outros tais componentes (tais como resistores, capacitores, indutores e outros) para prover operação e análise do aparelho e métodos descritos aqui, em qualquer uma das diversas maneiras bem apreciadas na técnica. Considera-se que esses ensinamentos podem ser, mas não necessitam ser, implementados em conjunto com um conjunto de instruções executáveis por computador, armazenadas em um meio de leitura por computador não transitório, incluindo memória (ROMs, RAMs), óptica (CD-ROMs), ou magnética (discos, unidades de disco rígido), ou qualquer outro tipo que, quando executado, faz um computador implementar o método da presente invenção. Essas instruções podem prover a operação do equipamento, controle, coleta e análise de dados e outras funções consideradas relevantes por um designer de sistema, proprietário, usuário ou outras tais pessoas, além disso, para as funções descritas nesta descrição.

[000100] Ainda, vários outros componentes podem ser incluídos e solicitados para prover aspectos dos ensinamentos aqui. Por exemplo, um suprimento de força (por exemplo, pelo menos um gerador, um suprimento remoto e uma bateria), componente de refrigeração, componente de aquecimento, magneto, eletromagneto, sensor, eletrodo, transmissor, receptor, transceptor, antena, controlador, unidade óptica, unidade elétrica ou unidade eletromecânica podem ser incluídos no suporte dos vários aspectos discutidos aqui ou em suporte de outras funções além dessa descrição.

[000101] O termo "veículo", como usado aqui, significa qualquer dispositivo, componente de dispositivo, combinação de dispositivos, meio e/ou membro que pode ser usado para transportar, alojar, suportar ou de outra maneira facilitar o uso de outro dispositivo, componente de dispositivo, combinação de dispositivos, meio e/ou membros. Outros veículos não limitantes exemplares incluem colunas de perfuração do tipo de tubo espiralado, do tipo de tubo unido e qualquer combinação ou porção dos mesmos. Outros exemplos de veículos incluem tubos de revestimento, cabos de aço, sondas de cabo de aço, sondas de corda de piano (slickline), drop shots, montagens orifício de fundo, inserções de colunas de perfuração, módulos, alojamentos internos e porções de substrato dos mesmos.

[000102] Elementos das modalidades foram introduzidos com os artigos "um" ou "uma". Os artigos são destinados a significar que existe um ou mais dos elementos. Os termos "incluindo" e "tendo" são destinados a ser inclusivos de tal maneira que pode ser elementos adicionais em vez de elementos listados. A conjunção "ou" quando usada com uma listagem de pelo menos dois termos, é destinada a significar qualquer termo ou combinação de termos. Os termos "primeiro," "segundo," e "terceiro" são usados para distinguir elementos e não são usados para denotar uma ordem particular.

[000103] Será reconhecido que os vários componentes ou tecnologias podem prover certas funcionalidades ou características necessárias ou benéficas. Consequentemente, essas funções e características, como podem ser necessárias no suporte das reivindicações em anexo e variações das mesmas, são reconhecidas como estando inerentemente incluídas como uma parte dos ensinamentos aqui e uma parte da invenção descrita.

[000104] Embora a invenção tenha sido descrita com referência a modalidades exemplares, será entendido que várias mudanças podem ser feitas e equivalentes podem ser substituídos por elementos das mesmas, sem se afastar do escopo da invenção. Além disso, muitas modificações serão percebidas para adaptar um instrumento, situação ou material particular aos ensinamentos da invenção, sem se afastar do escopo essencial das mesmas. Desta maneira, é pretendido que a invenção não seja limitada à modalidade particular descrita como o melhor modo considerado para realizar esta invenção, mas que a invenção incluirá todas as modalidades que se enquadram dentro do escopo das reivindicações em anexo.

Claims

1. Método para gerar um alarme ou aviso para perfurar um furo de poço penetrando uma formação de terra, o método caracterizado por compreender: receber com um processador (9) uma imagem do furo de poço a partir de uma ferramenta de fundo de poço disposta em uma perfuração tubular perfurando o furo de poço; detectar uma primeira desconexão e uma segunda desconexão, desviada 180° de distância da primeira desconexão, se desconexões estão na imagem usando um método implementado pelo processador (9) para detectar desconexões; receber com o processador uma pressão do fluido de perfuração para uma profundidade de poço onde a imagem foi obtida e comparando a pressão do fluido de perfuração com um gradiente de cisalhamento em uma janela de pressão de perfuração; e gerar um alarme ou aviso com o processador (9), se a primeira e segunda desconexões são detectadas; em que o primeiro alarme compreende uma indicação da ruptura observada e o primeiro aviso deriva de parâmetros da sonda, dinâmica de perfuração, torque tubular de perfuração e arraste tubular de perfuração se a primeira e a segunda interrupções forem detectadas; e em que o primeiro alarme compreende uma indicação da ruptura observada, mas não esperada, e o primeiro aviso deriva ainda da recalibração do gradiente de cisalhamento se a pressão do fluido de perfuração for maior que o gradiente de cisalhamento.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compreende gerar um segundo alarme compreende uma indicação de que nenhuma desconexão foi observada ou segundo aviso deriva da informação para continuar a perfuração, se nenhuma desconexão é detectada na imagem pelo método para detectar desconexões, implementado pelo processador (9).

3. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o segundo alarme compreende uma indicação de desconexão não observada mas esperada, e o segundo aviso ainda compreende informação relativa a recalibrar o gradiente de cisalhamento, se a pressão do fluido de perfuração é menos do que o gradiente de cisalhamento.

4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compreende determinar orientações da primeira e segunda desconexões a partir da imagem usando o método para detectar desconexões implementadas pelo processador (9).

5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que compreende receber com o processador uma orientação de tensão de um modelo de tensão de formação da formação para uma profundidade de poço onde a imagem foi obtida, em que o primeiro alarme compreende uma indicação de que as orientações observadas e de ruptura coincidem e a primeira o aviso deriva da recalibração da orientação de tensão no modelo de tensão de formação se a orientação de tensão no modelo de tensão de formação não coincidir com as orientações da primeira e da segunda interrupções.

6. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que compreende ainda receber com o processador uma direção de perfuração.

7. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o primeiro alarme compreende a orientação de rompimento coincide com a mudança de direção de perfuração e o primeiro aviso deriva de pelo menos um monitoramento de cavamento de poço, ampliações de rompimento, garantir limpeza do poço e possível tabular de perfuração preso devido a assento chave se uma mudança na direção de perfuração recebida coincidir com as orientações da primeira e da segunda interrupções.

8. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o primeiro alarme compreende uma indicação de orientação de ruptura rotativa sem mudança de direção de perfuração e o primeiro aviso deriva de pelo menos um monitor para falhas, possível tubulação de perfuração presa, monitor para perdas de fluido de perfuração, e assegure a limpeza do poço se as orientações recebidas da primeira e da segunda interrupções girarem com o aumento da profundidade do poço e não houver alterações na direção da perfuração.

9. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender ainda a determinação de uma largura da primeira e segunda interrupções da imagem usando o método para detectar interrupções implementadas pelo processador.

10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de compreender ainda a determinação de que uma das maiores larguras está dentro de uma primeira faixa de larguras de desconexão e o primeiro alarme compreende uma indicação de que a grande desconexão observada e o primeiro aviso derivam de pelo menos um dos assegure a limpeza do poço, aumente a pressão anular no fundo do poço e considere uma mudança de fluido à deriva.

11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a primeira faixa de larguras de desconexão é de 75 a 90 graus.

12. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de compreender ainda a determinação de que a largura mais larga está fora da primeira faixa de larguras de abertura e em uma segunda faixa de larguras de abertura e o primeiro alarme compreende uma indicação de uma abertura muito grande observada e o primeiro aviso compreende ainda informações relacionadas à retirada do poço.

13. Aparelho para gerar um alarme ou aviso para desviar um poço penetrando uma formação de terra, o aparelho caracterizado pelo fato de que compreende: uma ferramenta de fundo de poço disposta em uma tubular de perfuração que perfura o poço; e um processador configurado para: (i) receber uma imagem de poço de uma ferramenta de fundo de poço disposta em um tubo de perfuração que perfura o poço; (ii) detectar um primeiro rompimento e um segundo rompimento afastados 180° do primeiro rompimento, se houver rompimentos na imagem, usando um método implementado pelo processador para detectar rompimentos; (iii) receber uma pressão do fluido de perfuração para uma profundidade de poço onde a imagem foi obtida; (iv) comparar a pressão do fluido de perfuração com um gradiente de cisalhamento em uma janela de pressão de perfuração; e (v) gerar um alarme ou aviso com o processador se a primeira e a segunda interrupções forem detectadas: em que o alarme compreende uma indicação da ruptura observada e o aviso deriva de parâmetros da sonda de perfuração, dinâmica de perfuração, torque tubular da perfuração e arraste tubular da perfuração se a primeira e a segunda interrupções forem detectadas: e em que o alarme compreende uma indicação da ruptura observada, mas não esperada, e o aviso deriva ainda da recalibração do gradiente de cisalhamento se a pressão do fluido de perfuração for maior que o gradiente de cisalhamento.

14. Aparelho, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um dispositivo acoplado ao processador e configurado para exibir o alarme ou o aviso.

15. Aparelho, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o alarme compreende uma indicação de uma cor relacionada a um significado de uma condição de perfuração, sendo a condição de perfuração relacionada a uma presença ou não presença de rupturas na imagem.

16. Aparelho, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a ferramenta de fundo do poço é configurada para detectar pelo menos uma emissão de raios gama, impedância acústica, condutividade de resistividade, densidade ou porosidade.