BR112015006053B1 - Comunicação de fundo de poço - Google Patents

Abstract

comunicação de fundo de poço. um sistema de comunicação de instalação de poço compreendendo estrutura metálica (2) de fundo de poço, uma unidade de comunicação (3) de fundo de poço e uma unidade de comunicação de superfície (4) disposta para comunicação por sinal elétrico com a unidade de comunicação (3) de fundo de poço através de um canal de sinal. o canal de sinal compreende uma parte da estrutura metálica (2) de fundo de poço, uma parte de cabo (5) correndo no interior da estrutura metálica (2) de fundo de poço distante da referida parte da estrutura metálica (2) de fundo de poço para a superfície e um dispositivo de conexão (6). o dispositivo de conexão (6) está no canal de sinal entre a parte de estrutura metálica (2) e a parte de cabo (5). o dispositivo de conexão (6) sendo implantado de forma deslocável na estrutura metálica (2), sendo conectado à estrutura metálica (2) de forma eletricamente desconectável e reconectável e tendo uma parte de conector (63) para a qual uma extremidade do cabo (5) é mecanicamente e eletricamente conectada.

Description

[1] Esta invenção refere-se a comunicação de fundo de poço e, em particular, a sistemas de comunicação de instalação de poço para a comunicação entre uma unidade de fundo de poço e uma unidade de superficie, onde pelo menos uma parte do percurso de sinal entre a unidade de fundo de poço e unidade de superficie desloca-se ao longo da estrutura metálica de fundo de poço.

[2] Atualmente existem inúmeras diferentes técnicas de sinalização utilizadas em poços de óleo e/ou gás para a comunicação entre os dispositivos fornecidos de fundo de poço e na superficie. Esta comunicação pode ser usada, por exemplo, para extração de dados de fundo do poço, tais como os dados relativos à medição de pressão ou temperatura. Da mesma forma, os dados podem ser transmitidos para controlar dispositivos de fundo de poço, tais como válvulas, a partir da superficie.

[3] Inúmeras diferentes técnicas de comunicação são utilizadas para transmitir estes sinais. Estes incluem sistemas de pulsação acústicos ou de lama utilizados durante a perfuração, onde impulsos são usados para transmitir sinais por meio da lama, sistemas com fios, onde sinais elétricos são transmitidos ao longo de cabos, e sistemas sem fios, onde sinais elétricos são transmitidos sem o uso dedicado de cabos. Pelo menos alguns dos sistemas de comunicação sem fios em poços fazem uso da estrutura metálica do poço como o percurso para o sinal. Assim, tipicamente, os sinais elétricos são aplicados à estrutura metálica de fundo de poço e propagam-se ao longo desta estrutura metálica para a superficie, onde podem ser recebidos por uma unidade de superficie.

[4] Embora tais sistemas possam funcionar eficazmente, pode haver limite no alcance e taxas de dados realizáveis devido à natureza não ideal da estrutura metálica como um canal de sinal.

[5] A presente invenção é destinada a tratar, pelo menos, um destes problemas.

[6] De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, é fornecido um sistema de comunicação de instalação de poço que compreende estrutura metálica de fundo de poço, uma unidade de comunicação de fundo de poço e uma unidade de comunicação de superficie disposta para comunicação por sinal elétrico com a unidade de comunicação de fundo de poço através de um canal de sinal, o canal de sinal compreendendo: uma parte da estrutura metálica de fundo de poço, uma parte de cabo que corre no interior da estrutura metálica de fundo de poço distante da referida parte da estrutura metálica de fundo de poço em direção à superficie e um dispositivo de conexão, o dispositivo de conexão sendo no canal de sinal entre a parte de estrutura metálica e a parte de cabo, o dispositivo de conexão sendo implantado de forma deslocável na estrutura metálica, sendo conectado à estrutura metálica de forma eletricamente desconectável e reconectável e tendo uma parte de conector para a qual uma extremidade do cabo é mecanicamente e eletricamente conectada.

[7] Este arranjo permite melhores características do sinal a serem obtidas do que uma situação em que um sinal percorre todo o caminho entre as unidades de comunicação ao longo da estrutura metálica. Além disso, o dispositivo de cabo e de conexão pode ser introduzido no poço e conectado à estrutura metálica quando se desejar sinalizar, mas removido quando não é necessária a sinalização. Isto reduz a perturbação no poço e minimiza o tempo durante o qual é possivel qualquer risco de fuga adicional.

[8] 0 dispositivo de conexão permite a conexão de sinalização elétrica entre o cabo e a parte da estrutura metálica de fundo de poço. 0 dispositivo de conexão pode proporcionar conexão mecânica entre o cabo e a parte da estrutura metálica de fundo de poço, tipicamente, no entanto, haverá contato mecânico, por oposição a uma conexão mecânica.

[9] 0 dispositivo de conexão pode ser conectado eletricamente em séries entre a parte da estrutura metálica e a parte de cabo.

[10] O dispositivo de conexão pode proporcionar uma conexão elétrica continua entre o cabo e a parte da estrutura metálica de fundo de poço, ou eles podem ser uma conexão mais indireta permitindo a sinalização.

[11] 0 dispositivo de conexão pode fornecer acoplamento indutivo entre o cabo e a parte da estrutura metálica de fundo de poço.

[12] Uma parte de conector complementar pode ser proporcionada na extremidade do cabo para conexão com a parte de conector do dispositivo de conexão.

[13] A parte de conector e a parte de conector complementar podem ser dispostas para proporcionar conexão mecânica e elétrica entre o cabo e dispositivo de conexão.

[14] O cabo pode compreender um par de condutores que funcionam em paralelo, por exemplo, o cabo pode ser um cabo coaxial com um condutor de núcleo e um condutor de blindagem circundante. O dispositivo de conexão pode ser disposto para conectar eletricamente o condutor de núcleo à estrutura metálica. O dispositivo de conexão pode ser disposto para conectar eletricamente o condutor de blindagem circundante à parte da estrutura metálica.

[15] 0 cabo pode compreender um E-line.

[16] Tipicamente, a estrutura metálica de fundo de poço compreende um tubo tal como revestimento, forro, tubos de coluna de perfuração ou coluna de produção.

[17] De preferência, a estrutura metálica de fundo de poço compreende coluna de produção. De preferência, a parte da estrutura metálica de fundo de poço é uma parte da coluna de produção.

[18] 0 dispositivo de conexão pode ser arranjado para entrar em contato com uma superficie interna da parte da estrutura metálica de fundo de poço. 0 dispositivo de conexão pode ser arranjado para entrar em contato com a superficie interna do tubo.

[19] 0 dispositivo de conexão pode compreender uma parte de corpo e, proporcionada na parte de corpo, pelo menos, uma parte de contato para contatar com a parte da estrutura metálica de fundo de poço. A parte de conexão pode ser proporcionada na parte de corpo.

[20] Pode haver uma pluralidade de partes de contato. Um par de partes de contato, axialmente espaçadas, pode ser fornecido na parte de corpo. A primeira das partes de contato do par pode ser eletricamente conectada a um dos condutores do cabo, por exemplo, o condutor de núcleo e uma segunda das partes de contato do par pode ser eletricamente conectada ao outro dos condutores do cabo, por exemplo, o condutor de blindagem circundante.

[21] 0 dispositivo de conexão pode compreender uma disposição de transformador que pode ter um primeiro enrolamento conectado entre o primeiro e segundo condutores no cabo, por exemplo, o condutor de núcleo e condutor de blindagem do cabo, e um segundo enrolamento conectado entre o par de partes de contato espaçadas, para que os sinais variados fluindo no cabo causem mudanças no curso do primeiro enrolamento, induzindo de corrente no segundo enrolamento e, consequentemente, na parte da estrutura metálica e vice-versa.

[22] 0 dispositivo de conexão pode compreender um centralizador condutor. 0 dispositivo de conexão pode compreender um centralizador de mola em arco. 0 dispositivo de conexão pode compreender um par de centralizadores condutores espaçados. Cada pode compreender um centralizador de mola em arco.

[23] Cada parte de contato pode compreender um respectivo condutor centralizador.

[24] De acordo com outro aspecto da presente invenção é proporcionado um método de comunicação do sinal de corrente usando um sistema de comunicação de instalação de poço de acordo com o primeiro aspecto da invenção compreendendo os passos de: i) aplicar sinais elétricos à estrutura metálica de ii) fundo de poço usando a unidade de comunicação de fundo de iii) poço, de modo a fazer com que os sinais elétricos se propaguem através da parte da estrutura metálica e da parte de cabo através do dispositivo de conexão e recebendo os sinais elétricos do cabo, utilizando a unidade de comunicação de superficie; ou iv) aplicar sinais elétricos ao cabo usando a unidade de comunicação de superficie, de modo a fazer com que os sinais elétricos se propaguem através da parte de cabo e da parte da estrutura metálica através do dispositivo de conexão e recebendo os sinais elétricos da estrutura metálica de fundo de poço usando unidade de comunicação do fundo do poço.

[25] De acordo com outro aspecto da presente invenção é proporcionado um método de comunicação do sinal elétrico em uma instalação de poço compreendendo estrutura metálica de fundo de poço e uma unidade de comunicação de fundo de poço de modo a transmitir e/ou receber sinais através da estrutura metálica de fundo de poço, compreendendo os passos de: introdução de um dispositivo de conexão realizada por uma parte de cabo para dentro do poço a partir da superficie de modo a correr o cabo no interior da estrutura metálica de fundo de poço e posicionar o dispositivo de conexão na estrutura metálica de fundo de poço numa localização de fundo de poço e conectar eletricamente o dispositivo de conexão a uma parte da estrutura metálica de fundo de poço, o dispositivo de conexão tendo uma parte de conector para que uma extremidade do cabo seja mecanicamente e eletricamente conectada; conectar eletricamente uma outra extremidade da parte do cabo para uma unidade de comunicação de superficie; e sinalização entre a unidade de comunicação de fundo de poço e unidade de comunicação de superficie através do canal de sinal resultante que compreende a parte da estrutura metálica de fundo de poço, a parte de cabo que corre no interior da estrutura metálica de fundo de poço distante da referida parte da estrutura metálica de fundo de poço para a superficie e conectado no canal de sinal entre a estrutura metálica e a parte de cabo, o dispositivo de conexão.

[26] De acordo com outro aspecto da presente invenção é proporcionado um aparelho para utilização num sistema de comunicação de instalação de poço do primeiro aspecto da invenção, compreendendo: uma parte de cabo; uma unidade de comunicação de fundo de poço e uma unidade de comunicação de superficie providenciadas para comunicação de sinal elétrico com a unidade de comunicação de fundo de poço através de um canal de sinal incluindo uma parte da estrutura metálica de fundo de poço e a parte de cabo; um dispositivo de conexão para conexão entre a parte da estrutura metálica e a parte de cabo, sendo o dispositivo de conexão para conectar eletricamente a estrutura metálica e tendo uma parte de conector à qual uma extremidade do cabo é mecanicamente e eletricamente conectada.

[27] De acordo com outro aspecto da presente invenção proporciona-se uma instalação que compreende também um sistema de comunicação de instalação de poço como definido acima.

[28] As características opcionais e preferenciais mencionadas em seguida ao primeiro aspecto da presente invenção não são todas repetidas depois de cada um dos outros aspectos da invenção, no interesse da brevidade. No entanto, deve-se notar que essas características são, com as alterações necessárias no texto, também recursos opcionais e preferenciais dos demais aspectos da invenção definido acima.

[29] Formas de realização da presente invenção serão agora descritas, a titulo de exemplo apenas, com referência aos desenhos anexos, nos quais:

[30] A figura 1 é uma vista esquemática de uma instalação de poço incluindo um sistema de comunicação de instalação de poço;

[31] A figura 2 é uma vista esquemática de uma instalação de poço incluindo um sistema de comunicação de instalação de poço alternativo; e

[32] A figura 3 é uma vista esquemática de uma instalação de poço incluindo um outro sistema de comunicação de instalação de poço alternativo.

[33] A figura 1 mostra uma instalação de poços de petróleo e/ou gás compreendendo uma cabeça de poço 1 e que se afasta da cabeça do poço e do fundo do poço para o poço, estrutura metálica 2. Na presente forma de realização, a estrutura metálica de fundo de poço 2 é coluna de produção, mas em outros casos este pode ser outro material de tubo de fundo de poço, como revestimento, forro ou tubos de coluna de perfuração. Localizado de fundo de poço está uma ferramenta 3 e fornecida na superficie está uma unidade de superficie 4. A ferramenta 3, na presente forma de realização, é fornecida para tomar medições de parâmetros de poços, tais como pressão e temperatura, e adicionalmente fornecida para comunicação com a unidade de superficie 4. Como tal, a ferramenta de fundo de poço 3 é uma unidade de comunicação de fundo de poço e a unidade de superficie 4 é uma unidade de comunicações de superfície. A ferramenta de fundo de poço 3 compreende um emissor-receptor 31 arranjado para aplicação de sinais à estrutura metálica 2 e recepção de sinais da mesma via condutores espaçados 32. A ferramenta de fundo de poço 3 compreende também outros componentes 33, como sensores e eletrônicos associados para realizar essas medições de parâmetros desejados.

[34] Nota-se que na presente forma de realização, a ferramenta de fundo de poço 3 está disposta como uma ferramenta de dipolo elétrico para aplicar um sinal elétrico à estrutura metálica 2 que irá propagar para longe da ferramenta 3 no sentido da superfície. Um exemplo de um tal dipolo elétrico 2, é uma ferramenta "CaTs" comercialmente disponibilizada pelos depositantes. Entretanto, outras formas de dispositivo de fundo de poço para sinalização e/ou de captação de sinais a partir da estrutura metálica de fundo de poço podem ser utilizadas nas presentes técnicas. Assim, por exemplo, um sistema pode ser utilizado onde os sinais de fundo do poço são transmitidos e retirados através de uma junta de isolamento (ou isolante) fornecida na estrutura metálica 2. Além disso, a ferramenta de fundo de poço 3 pode ser disposta num local aberto do furo e sinalizado de lá. Isto é, a ferramenta 3 pode ser localizada mais fundo no poço do que a extensão da estrutura metálica 2. Em tal caso, os sinais ainda irão deslocar-se para e ao longo da estrutura metálica de transmissão na direção da superficie uma vez que a estrutura metálica é alcançada.

[35] A unidade de superficie 4 inclui uma unidade de emissor-receptor 41 para receber sinais a partir da ferramenta do fundo do poço 3 e enviar sinais para a ferramenta de fundo de poço 3. Deste modo, na presente forma de realização pode haver comunicação de duas vias entre a ferramenta de fundo de poço 3 e a unidade de superficie 4. No entanto, em outras realizações pode haver comunicação em apenas uma direção. Assim, por exemplo, a unidade de superficie pode ser utilizada para enviar sinais de controle para uma ferramenta de fundo de poço 3 ou pode haver simplesmente dados enviados de volta da ferramenta de fundo de poço 3 para a superficie 4 sem um mecanismo para enviar sinais do fundo do poço de volta à ferramenta 3.

[36] Num arranjo de sinalização sem fios convencional em que a estrutura metálica 2 de fundo de poço é utilizada como um canal de sinal, a respectiva unidade de superficie 4, normalmente, seria conectada à cabeça de um poço ou de tubo/estrutura no lado da superficie da cabeça do poço 1 a fim de captar os sinais. No presente sistema e método, no entanto, um cabo 5 e dispositivo de conexão 6 são introduzidos no canal de sinal. Assim, os sinais entre a

[37] ferramenta de fundo de poço 3 e a unidade de superficie 4 propagam-se ao longo da estrutura metálica 2 através do dispositivo de conexão 6 e, em seguida, para o cabo 5 e do cabo 5 para a unidade de superficie 4.

[38] Na presente forma de realização, o cabo 5 e compreende uma E-line. E-lines são conhecidas na indústria de petróleo e gás e são dispostas tanto para uso na implantação de componentes de fundo de poço como também para fornecer energia e/ou sinais para os componentes que são implantados. A E-line 5 em sistemas convencionais e no presente sistema é fornecida numa bobina (não mostrada) na superficie em condições habituais para permitir que o cabo 5 seja alimentado para fora já que um componente (neste caso, o dispositivo de conexão 6) está implantado no poço.

[39] A E-line é usada de uma forma não convencional nas técnicas atuais, como será explicado em maior detalhe abaixo.

[40] O dispositivo de conexão 6 compreende uma parte de corpo 61 na qual são fornecidos uma parte de contato 62 e uma parte de conector 63. 0 cabo 5 suporta o dispositivo de conexão 6 no poço.

[41] A parte de contato 62 compreende um centralizador condutor e, especificamente, um centralizador de mola em arco. Assim, a parte de contato 62 tem uma pluralidade de contatos, cada um disposto como uma mola de arco e de um material eletricamente condutor, tal como a parte de corpo 6. Além disso, a parte de contato 62 está disposta para fazer contato elétrico com as superficies contra as quais esta é pressionada. Assim, no presente caso, a parte de contato 62 faz contato elétrico com a superficie interna da estrutura metálica de fundo de poço, em especial, com a coluna de produção 2, em que está localizada. Fornecido na extremidade do cabo 5 está uma parte de conector complementar 51 a qual está disposta para conectar mecanicamente e eletricamente à parte de conector 63 do dispositivo de conexão 6. Além disso, a parte de conexão 61 está disposta para assegurar a conexão elétrica direta do condutor de corrente ou condutores do cabo 5 para o dispositivo de conexão 6 e, especificamente, a parte de contato 62. Na presente concretização, o cabo 5 é um cabo coaxial e a parte de conector complementar 51 vai ser disposta diretamente para conectar eletricamente o condutor do cabo 5 para o dispositivo de conexão 6 e, portanto, parte de contato 62. Assim, o núcleo do cabo 5 (que pode fornecer um percurso de sinal de alta qualidade) está conectada através do dispositivo de conexão 6 para a estrutura metálica 2. Isto significa que, em utilização, o percurso do sinal a partir da ferramenta de fundo de poço 3 para a unidade de superficie 4 é através de uma parte da estrutura de fundo de poço 2 entre a ferramenta 3 e o dispositivo de conexão 6 e dispositivo de conexão 6 para o cabo 5 e sobre a unidade de superficie 4.

[42] Na realidade, o núcleo do cabo E-line 5 está conectado à terra local pelo dispositivo de conexão 6. À primeira vista, isso parece um absurdo, mas como parte das atuais técnicas de comunicação, isto produz beneficio significativo.

[43] Na presente forma de realização, o cabo 5 está conectado diretamente à unidade de superficie 4. No entanto, este não é necessariamente o caso. Além disso, pode haver alguma ruptura na estrutura metálica de fundo de poço entre o dispositivo de conexão 6 e a ferramenta de fundo de poço 3, mas desde que esta conexão é feita de uma forma ou de outra, de modo que exista um percurso de sinal completo, esta necessidade não tem de grande significado.

[44] 0 dispositivo de conexão 6 e cabo 5 estão dispostos para implantação no poço quando se desejar sinalizar e remoção das outras vezes. Quando o dispositivo de conexão 6 é in situ, o condutor (núcleo interior, neste caso) do cabo 5 fornece um percurso de sinal de alta qualidade para melhorar a sinalização, mas ao mesmo tempo a presença permanente de um cabo no poço é evitada. 0 cabo 5 e o dispositivo de conexão 6 podem ser retirados do poço quando não são necessários e reintroduzidos como e quando desej ados.

[45] 0 fato de que o cabo 5 e o dispositivo de conexão 6 podem ser retirados para fora do poço, quando não são desejados, para realizar leituras de pressão e de temperatura reduz a interferência no poço e reduz qualquer aumento do risco associado de fugas devido ao cabo 5 que passa através da cabeça do poço.

[46] 0 dispositivo de conexão 6 será tipicamente implantado na profundidade máxima prática do poço, a fim de melhorar a transmissão de sinal, uma vez que as perdas ao longo do cabo 5 serão muito mais baixas do que aquelas através da estrutura metálica 2. Assim, por exemplo, o dispositivo de conexão 6 pode ser posicionado acima de um empacotador fornecido em um poço, ou um pouco acima de uma lateral (por exemplo, onde os sinais têm de ser recebidos a partir do furo principal e do lateral), ou a uma profundidade máxima na qual a E-line pode ser estendida.

[47] A figura 2 mostra esquematicamente uma instalação de poços de petróleo e/ou gás, que é semelhante ao mostrado e descrito acima com relação à figura 1, mas que inclui um sistema de comunicação de instalação de poço alternativo.

[48] Os mesmos números de referência são utilizados para indicar as partes da instalação mostradas na figura 2, que são em comum com os mostrados na figura 1 e uma descrição detalhada destas partes é omitida por uma questão de brevidade.

[49] Mais uma vez há uma ferramenta de fundo de poço 3 localizada na estrutura metálica de fundo de poço 2 que está disposta para se comunicar com uma unidade de superficie 4. Além disso um dispositivo de conexão 6 e cabo 5 são introduzidos no canal de sinal de tal modo que o canal de sinal entre a ferramenta de fundo de poço 3 e a unidade de superficie 4 inclui a estrutura metálica 2, o dispositivo de conexão 6 e o cabo 5, em sequência. No entanto, nesta concretização, o dispositivo de conexão 6 tem uma estrutura diferente, como será descrito em mais detalhe abaixo.

[50] Uma parte do corpo 61 do dispositivo de conexão 6 forneceu nela duas partes de contato, axialmente espaçadas, 62a e 62b cada uma das quais é fornecida sob a forma de um centralizador de mola em arco.

[51] Assim, o dispositivo de conexão 6 da presente forma de realização proporciona dois pontos de contato espaçados com a estrutura metálica 2 na zona do dispositivo de conexão 6. O cabo 5, nesta forma de realização, é novamente fornecido para suportar o dispositivo de conexão 6 (permitindo a sua implantação e retirada) e para o transporte de sinais. Na presente forma de realização, o cabo 5 é um cabo coaxial com o seu núcleo central condutor 52 conectado a um primeiro centralizador de mola em arco 62a e sua blindagem condutora circundante 53 conectada ao outro dos centralizadores de mola em arco 62b. Tanto o núcleo condutor 52 e a blindagem condutora circundante 53 estão conectados à unidade de superficie 4 e, portanto, a unidade de superficie 4 é capaz de captar os sinais da estrutura metálica 2 por detecção de uma diferença de potencial na estrutura metálica 2 entre os dois pontos de contato indicados pelos centralizadores de primeira e segunda mola em arco 62a e 62b. Isto está em contraste com a forma de realização da figura 1, onde os sinais na estrutura metálica são detectados em relação a uma referência em terra.

[52] Assim, a forma de realização da figura 2 proporciona uma técnica de conexão diferente para captar os sinais fora da estrutura metálica 2 usando o dispositivo de conexão 6, mas de outra forma a estrutura, operação e utilização do sistema pode ser a mesma que na forma de realização da figura 1.

[53] A figura 3 mostra uma instalação de poço incluindo outro sistema de comunicações de instalação de poço alternativo. Mais uma vez, neste caso, as principais diferenças residem no arranjo do dispositivo de conexão 6 e a sua conexão ao cabo 5.

[54] Mais uma vez, os mesmos números de referência são usados em relação às características que são comuns entre este modo de realização e os das figuras 1 e 2. Descrição detalhada dos elementos comuns é omitida por uma questão de brevidade.

[55] Novamente, há uma ferramenta de fundo de poço 3 disposta para comunicação com uma unidade de superficie 4 através de um canal de sinal, que inclui uma estrutura metálica no poço 2, um dispositivo de conexão 6 e um cabo 5.

[56] Tal como no sistema da figura 2, o dispositivo de conexão 6, nesta forma de realização, inclui duas partes de conexão axialmente espaçadas, compreendendo cada uma um respectivo centralizador de mola em arco 62a e 62b. Mais uma vez, o cabo 5 é um cabo coaxial com ambos condutor de núcleo 52 e condutor de blindagem 53 a serem utilizados na sinalização e estando conectados à unidade de superficie 4.

[57] No entanto, neste caso, o dispositivo de conexão 6 faz uso de um acoplamento indutivo para transferência de sinais entre o cabo 5 e a estrutura metálica 2. Os centralizadores condutores 62a e 62b continuam a fazer contato elétrico direto com a estrutura metálica, mas o corpo 61 do dispositivo de conexão 6 abriga um arranjo transformador. Uma primeira bobina ou enrolamento 64 está conectada em uma extremidade ao condutor central 52 do cabo 5 e na outra extremidade ao condutor de blindagem 53 do cabo 5. Uma segunda bobina ou enrolamento 53 tem uma primeira extremidade conectada a um primeiro dos centralizadores condutores 62a e uma segunda extremidade conectada a um segundo dos centralizadores condutores 62b. Um núcleo adequado 66 é proporcionado para os dois enrolamentos 64, 65. Os enrolamentos 64, 65 e o núcleo 66 são dispostos como um transformador, de modo que existe acoplamento indutivo entre os enrolamentos e, portanto, entre o cabo 5 e a estrutura metálica 2. Assim, os sinais podem ser transferidos entre o cabo 5 e estrutura metálica 2 através da disposição de transformador. Além disso, o número de voltas sobre os enrolamentos 64, 65 pode ser escolhido de modo a otimizar a transferência de sinais entre a estrutura metálica 2 e o cabo 5. Tipicamente, haverá mais espiras no enrolamento 64 conectado ao cabo 5 do que no enrolamento 65 conectado aos centralizadores condutores 62a, 62b.

[58] Mais uma vez, o sistema de comunicação da figura 3 pode ter a mesma estrutura geral, operação e utilização como das figuras 1 e 2. A estrutura detalhada diferente do dispositivo de conexão 6 pode proporcionar melhores características de sinalização em, pelo menos, algumas circunstâncias.

[59] Em formas alternativas de qualquer uma das realizações anteriores, e em particular a da figura 2, o dispositivo de conexão 6 pode compreender um pré- amplificador para amplificar o sinal que é para ser levado pelo cabo 5. Isto pode ajudar a reduzir o efeito de ruido em superficie e é particularmente útil onde a blindagem 53 do cabo 5 é utilizada na propagação do sinal. Assim um pré- amplificador pode, por exemplo, numa versão modificada da forma de realização da figura 2, ser fornecido entre o núcleo 52 e uma das partes de contato espaçadas 62a e/ou entre a blindagem 53 e a outra das partes de contato espaçadas 62b.

[60] A presente técnica pode mais ser tipicamente utilizada na produção de poços, inativação/fechamento temporário de poços ou poços abandonados.

Claims (17)

1. Sistema de comunicação de instalação de poço caracterizado pelo fato de que compreende uma estrutura metálica de fundo de poço (2) e uma unidade de comunicação de fundo de poço (3), a unidade de comunicação de fundo de poço (3) sendo configurada para comunicar sinais elétricos dentro e ao longo da estrutura metálica de fundo de poço (2) em direção à superfície, e uma unidade de comunicação de superfície (4) disposta para comunicação por sinal elétrico com a unidade de comunicação de fundo de poço (3), o sistema de comunicação da instalação de poço compreendendo ainda um cabo (5) e um dispositivo de conexão (6) sendo implantável de maneira removível na estrutura metálica de fundo de poço (2), o dispositivo de conexão (6) sendo eletricamente conectável de forma desconectável e reconectável à estrutura metálica de fundo de poço (2), e tendo uma porção de conector (63) ao qual uma extremidade do cabo (5) está mecanicamente e eletricamente conectado, o cabo (5) e o dispositivo de conexão (6) sendo configurados de modo que, quando implantados e conectados eletricamente na estrutura metálica do fundo do poço (2), um canal de sinal é formado compreendendo: uma parte da estrutura metálica de fundo de poço (2) e uma parte de cabo (5) que corre no interior da estrutura metálica de fundo de poço (2) distante da referida parte da estrutura metálica de fundo de poço (2) em direção à superfície, tal canal de sinal fornecendo melhor características de sinal na unidade de comunicação de superfície (4) do que quando os sinais, de outra forma, viajam todo o percurso entre a unidade de comunicação de fundo de poço (3) e a unidade de comunicação de superfície (4) ao longo da estrutura metálica de fundo de poço (2).

2. Sistema de comunicação de instalação de poço, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de conexão (6) proporciona um contato mecânico entre o cabo (5) e a parte da estrutura metálica de fundo de poço (2).

3. Sistema de comunicação de instalação de poço, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que uma parte de conector complementar (51) é fornecida na extremidade do cabo (63) para conectar com a parte de conector (51) do dispositivo de conexão (6).

4. Sistema de comunicação de instalação de poço, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o cabo (5) é um cabo coaxial com um condutor de núcleo (52) e um condutor de blindagem circundante (53) e o dispositivo de conexão (6) é disposto para conectar eletricamente o condutor de núcleo (52) à parte da estrutura metálica (2).

5. Sistema de comunicação de instalação de poço, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de conexão (6) está disposto para conectar eletricamente o condutor de blindagem circundante (53) à parte da estrutura metálica (2).

6. Sistema de comunicação de instalação de poço, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que o condutor do núcleo (52) é conectado à terra local pelo dispositivo de conexão (6).

7. Sistema de comunicação de instalação de poço, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de conexão (6) compreende um par de partes de contato axialmente espaçadas (62a,62b), fornecido em uma parte de corpo (61).

8. Sistema de comunicação de instalação de poço, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o cabo (5) compreende um par de condutores e uma primeira parte de contato (62a) do par está ligada eletricamente a um primeiro dos condutores, e uma segunda parte de contato (62b) do par está ligada eletricamente a um segundo dos condutores.

9. Sistema de comunicação de instalação de poço, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o cabo (5) compreende um par de condutores e o dispositivo de conexão (6) compreende um transformador, em que um primeiro enrolamento (64) é conectado entre um primeiro do par de condutores e um segundo do par de condutores do cabo (5) e segundo enrolamento (65) é conectado entre o par de partes de contato espaçadas.

10. Sistema de comunicação de instalação de poço, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de conexão (6) compreende um centralizador condutor.

11. Sistema de comunicação de instalação de poço, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10 caracterizado pelo fato de que a unidade de comunicação (3) de fundo de poço é disposta em um local de furo aberto e sinaliza a partir do mesmo.

12. Sistema de comunicação de instalação de poço, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 11, caracterizado pelo fato de que a unidade de comunicação (3) de fundo de poço é disposta como uma ferramenta dipolo elétrica para aplicar um sinal elétrico à estrutura metálica de fundo de poço (2) que se propaga para longe da unidade de comunicação de fundo de poço (3) em direção à superfície.

13. Sistema de comunicação de instalação de poço, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a unidade de comunicação de fundo de poço (3) é posicionada no fundo de poço do dispositivo de conexão (6).

14. Método de comunicação de sinal elétrico que usa um sistema de comunicação de instalação de poço, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: i) aplicar sinais elétricos à estrutura metálica de fundo de poço (2) usando a unidade de comunicação de fundo de poço (3), de modo a fazer com que os sinais elétricos se propaguem através da parte da estrutura metálica (2) e da parte de cabo (5) através do dispositivo de conexão (6) e recebendo os sinais elétricos do cabo (5), utilizando a unidade de comunicação de superfície (4); ou ii) aplicar sinais elétricos ao cabo (5) usando a unidade de comunicação de superfície (4), de modo a fazer com que os sinais elétricos se propaguem através da parte de cabo (5) e da parte da estrutura metálica (2) através do dispositivo de conexão (6) e recebendo os sinais elétricos da estrutura metálica de fundo de poço (2) usando unidade de comunicação (3) do fundo do poço.

15. Método de comunicação de sinal elétrico em uma instalação de poço compreendendo uma estrutura metálica (2) de fundo de poço e uma unidade de comunicação (3) de fundo de poço configurada para comunicar sinais elétricos para e ao longo da estrutura metálica de fundo de poço (2) em direção à superfície, a unidade de comunicação de fundo de poço (3) sendo disposta de modo a transmitir e/ou receber sinais através da estrutura metálica de fundo de poço (2), o método sendo caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: introdução de um dispositivo de conexão (6) carregado por uma parte de cabo (5) para dentro do poço a partir da superfície de modo a correr o cabo (5) no interior da estrutura metálica de fundo de poço (2) e posicionar o dispositivo de conexão (6) na estrutura metálica de fundo de poço (2) numa localização de fundo de poço e conectar eletricamente o dispositivo de conexão (6) a uma parte da estrutura metálica de fundo de poço (2), o dispositivo de conexão (6) tendo uma parte de conector (63) ao qual uma extremidade do cabo (5) é mecanicamente e eletricamente conectada, o cabo (5) e o dispositivo de conexão (6) sendo configurados de modo que, quando implantados e conectados eletricamente na estrutura metálica de fundo de poço (2), um canal de sinal é formado compreendendo uma porção da estrutura metálica de fundo de poço (2) e uma parte do cabo (5) que corre dentro da estrutura metálica de fundo de poço (2) na direção oposta da referida parte da estrutura metálica de fundo de poço (2) na direção da superfície; conectar eletricamente uma outra extremidade da parte do cabo (5) para uma unidade de comunicação de superfície (4); permitir a sinalização entre a unidade de comunicação de fundo de poço (3) e uma unidade de comunicação de superfície (4) através do canal de sinal resultante, tal canal de sinal fornecendo melhor características de sinal na unidade de comunicação de superfície (4) do que se os sinais, de outra forma, viajassem todo o percurso entre a unidade de comunicação (3) de fundo de poço e a unidade de comunicação (4) de superfície ao longo da estrutura metálica (2) de fundo de poço.

16. Aparelho para utilização num sistema de comunicação de instalação de poço, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que compreende: uma parte de cabo (5); uma unidade de comunicação de superfície (4) disposta para comunicação de sinal elétrico com uma unidade de comunicação de fundo de poço (3) através de um canal de sinal incluindo uma parte da estrutura metálica de fundo de poço (2) e a parte de cabo (5), a unidade de comunicação de fundo de poço (3) sendo configurada para comunicar sinais elétricos para dentro e ao longo da estrutura metálica de fundo de poço (2) em direção à superfície; um dispositivo de conexão (6) para conexão entre a parte da estrutura metálica (2) e a parte de cabo (5), sendo o dispositivo de conexão (6) sendo conectável eletricamente à estrutura metálica (2) e tendo uma parte de conector (63) à qual uma extremidade do cabo (5) é mecanicamente e eletricamente conectada, o cabo (5) e o dispositivo de conexão (6) sendo configurados de modo que, quando implantados e conectados eletricamente à estrutura metálica de fundo de poço (2), um canal de sinal é formado que compreende uma parte da estrutura metálica de fundo de poço (2) e uma parte do cabo (5) que corre dentro da estrutura metálica de fundo de poço (2) em direção oposta à referida parte da estrutura metálica de fundo de poço (2) na direção da superfície, tal canal de sinal fornecendo melhores características de sinal na unidade de comunicação de superfície (4) do que se, de outra forma, atravessasse todo o caminho entre a unidade de comunicação de fundo de poço (3) e a unidade de comunicação de superfície (6) ao longo da estrutura metálica de fundo de poço (2).

17. Aparelho, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o aparelho compreende adicionalmente a unidade de comunicação de fundo de poço (3).

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