BR112015013258B1

BR112015013258B1 - componente de fundo do poço e método de configuração de um conjunto de luva de produção no interior de um poço

Info

Publication number: BR112015013258B1
Application number: BR112015013258-8A
Authority: BR
Inventors: Jean Marc Lopez; Luke William Holderman; Michael L. Fripp
Original assignee: Halliburton Energy Services, Inc
Priority date: 2013-02-08
Filing date: 2013-02-08
Publication date: 2021-05-11
Also published as: SG11201505258SA; AU2013377936B2; MY175456A; EP2920409B1; NO2920409T3; CA2896147A1; EP2920409A4; WO2014123539A1; US20140338922A1; BR112015013258A2; US9664007B2; EP2920409A1; CA2896147C

Abstract

COMPONENTE DE FUNDO DO POÇO, CONJUNTO DE LUVA DE PRODUÇÃO PARA USO EM UM POÇO E MÉTODO DE CONFIGURAÇÃO DE UM CONJUNTO DE LUVA DE PRODUÇÃO NO INTERIOR DE UM POÇO. Um conjunto de luva de produção para uso em um poço compreende equipamentos tubulares de poço, várias v ias de fluido configuradas para fornecer comunicação fluida no interior do componente de fundo de poço, vários acionadores eletrônicos configurados para fornecer, seletivamente, comunicação fluida através de uma ou mais vias de fluido e pelo menos um sensor acoplado a vários acionadores eletrônicos. Um ou mais dentre os vários acionadores eletrônicos é configurado para acionar, seletivamente, de modo a permitir ou evitar o fluxo do fluido através da via do fluido correspondente dentre as várias vias de flui do em resposta a pelo menos um sensor que recebe um sinal adequado.

Description

Fundamentos

[0001] Os poços por vezes são perfurados em formações subterrâneas para produzir um ou mais fluidos a partir da formação subterrânea. Por exemplo, um poço pode ser usado para produzir um ou mais hidrocarbonetos. Onde fluidos são produzidos a partir de um intervalo de tempo de uma formação penetrada por um furo, é conhecido que equilibrar a produção de fluido ao longo do intervalo pode levar a redução da conicidade da água e gás, e mais controlada conforme o aumento da proporção e a quantidade total de óleo ou outro líquido desejado, produzido a partir do intervalo. Vários dispositivos e conjuntos da conclusão têm sido usados para ajudar a equilibrar a produção de fluido de um intervalo no furo. Por exemplo, vários dispositivos de fluxo têm sido usados em conjunto com telas de poço a fim de restringir o fluxo do fluido produzido através das telas com o objetivo de equilibrar a produção ao longo de um intervalo.

Sumário

[0002] Em uma modalidade, um conjunto de luva de produção para uso em um poço compreende equipamentos tubulares de poço, uma pluralidade de passagens de fluido configuradas para fornecer comunicação fluida dentro do componente de fundo de poço, uma pluralidade de acionadores eletrônicos configurados para fornecer, seletivamente, comunicação fluida através de uma ou mais pluralidades de passagens de fluido e pelo menos um sensor acoplado a uma pluralidade de acionadores eletrônicos. Uma ou mais das pluralidades de acionadores eletrônicos são configuradas para acionar seletivamente e permitir ou evitar o fluxo de fluido através de uma passagem de fluido correspondente da pluralidade de passagens de fluido em resposta a pelo menos um sensor que recebe um sinal compatível.

[0003] Em uma modalidade, um conjunto de luva de produção para uso em um poço compreende equipamentos tubulares de poço, uma pluralidade de passagens de fluido configuradas para fornecer comunicação fluida entre uma parte externa do equipamento tubular de poço e o interior do equipamento tubular de poço, uma pluralidade de acionadores eletrônicos e pelo menos um sensor acoplado à pluralidade de acionadores eletrônicos. Pelo menos um dentre a pluralidade de acionadores eletrônicos compreende dispositivos de ruptura posicionados de maneira adjacente a dispositivos acionáveis, sendo a pluralidade de acionadores eletrônicos configurada para fornecer, seletivamente, comunicação fluida através de uma ou mais dentre a pluralidade de passagens de fluido. O dispositivo de ruptura é configurado para acionar o dispositivo acionável, de modo a permitir o fluxo de fluido através de pelo menos uma passagem de fluido da pluralidade de passagens de fluido em resposta a pelo menos um sensor que recebe um sinal compatível.

[0004] Em uma modalidade, um método de configuração de um conjunto de luva de produção em um poço compreende a recepção de um sinal em um sensor, determinando que o sinal é um sinal compatível, recebendo, por um ou mais acionadores eletrônicos de uma pluralidade de acionadores eletrônicos, energia a partir de uma fonte de energia, acionando um ou mais dos acionadores eletrônicos em resposta à determinação de que o sinal é um sinal compatível e seletivamente abrindo uma ou mais passagens de fluido da pluralidade de passagens de fluido em resposta ao acionamento do acionador eletrônico.

[0005] Estas e outras características serão mais claramente compreendidas a partir da seguinte descrição detalhada tomada em conjunto com o acompanhamento dos desenhos e reivindicações.

Breve descrição das figuras

[0006] Para uma compreensão mais completa da presente divulgação e as vantagens respectivas, agora remete-se para a seguinte descrição breve, tomada em conexão com o acompanhamento dos desenhos e descrição detalhada:

[0007] A FIG. 1 é uma ilustração esquemática de um ambiente de operação de um poço de acordo com uma modalidade;

[0008] As FIGS. 2A-2B são vistas de seção transversal parciais de um conjunto de rede de poço que compreende um ambiente de um acionador eletrônico;

[0009] As FIGS. 3A-3B são vistas de seção transversal parciais de outro conjunto de rede de poço que compreende um ambiente de um acionador eletrônico;

[0010] As FIGS. 4A-4B são vistas de seção transversal parciais de mais um conjunto de rede de poço que compreende um ambiente de um acionador eletrônico;

[0011] A FIG. 5 é uma vista de seção transversal parcial de mais um conjunto de rede de poço que compreende uma modalidade de um acionador eletrônico; e

[0012] As FIGS. 6A-6B são vistas de seção transversal parciais de um conjunto de rede de poço que compreende uma modalidade de um acionador eletrônico.

Descrição detalhada das modalidades

[0013] Nos desenhos e descrição a seguir, partes semelhantes são tipicamente marcadas ao longo da especificação e desenhos com os mesmos números de referência, respectivamente. Além disso, numerais de referência semelhante podem referir-se aos componentes similares em diferentes modalidades divulgadas neste documento. As figuras dos desenhos não estão necessariamente à escala. Certos recursos da invenção podem ser mostrados exageradamente na escala ou de forma um pouco esquemática e alguns detalhes de elementos convencionais podem não ser mostrados por questão de clareza e concisão. A presente invenção é passível de modalidades de diferentes formas. As modalidades específicas são descritas em detalhes e são mostradas nos desenhos, com o entendimento de que a presente divulgação não pretende limitar a invenção para as modalidades ilustradas e descritas neste documento. Deve ser plenamente reconhecido que os diferentes ensinamentos das modalidades aqui discutidas podem ser utilizados separadamente ou em qualquer combinação adequada para produzir os resultados desejados.

[0014] A menos que especificado de outra forma, o uso dos termos "conectar", "envolver", "par", "anexar", ou qualquer outro termo que descreve uma interação entre elementos não é feito para limitar a interação para interação direta entre os elementos e pode também incluir interação indireta entre os elementos descritos. A menos que especificado de outra forma, uso dos termos "acima", "superior", "para cima", "acima do poço", ou outros termos devem ser interpretados como geralmente da formação em direção à superfície ou em direção a superfície de um corpo da água; da mesma forma, uso de "para baixo", "inferior," "para baixo", "fundo do poço", ou outros termos deve ser interpretado como geralmente em formação longe da superfície ou longe da superfície de um corpo de água, independentemente da orientação do furo. Uso de um ou mais dos termos acima não podem ser interpretados como denotando posições ao longo de um eixo vertical perfeitamente. A menos que especificado de outra forma, uso do termo "formação subterrânea" deve ser entendido como englobando ambas as áreas abaixo da terra e áreas abaixo da terra exposta coberta pela água, como o mar ou água doce.

[0015] Os sistemas de poço podem ser usados para fornecer uma configuração de completação, incluindo uma ou mais restrições de fluxo com o objetivo de equilibrar a produção ao longo de um setor de um poço. Uma restrição de fluxo pode formar uma parte de um conjunto de tela de poço e, assim, fornecer uma resistência desejada para o fluxo de fluido entre a câmara do conjunto de tela e o interior do equipamento tubular de polo. A fim de proporcionar flexibilidade na seleção da resistência para o fluxo, múltiplas restrições de fluxo podem ser posicionadas paralelamente e/ou em série através da passagem de fluido, como uma câmara de fluxo e/ou uma ou mais portas com restrições de fluxo. O conjunto de tela de poço pode incluir ainda uma porta de desvio ou uma passagem em paralelo à(s) restrição(ões) de fluxo, de modo que a abertura do desvio possa proporcionar uma passagem de fluxo relativamente irrestrita entre a parte externa do conjunto de tela e poço e o interior do equipamento tubular de poço. Esse conjunto de tela de poço pode compreender uma passagem de fluido em série com a restrição de fluxo e o interior do equipamento tubular de poço e o fluido pode fluir do conjunto de tela para o interior do equipamento tubular de poço através da passagem de fluido.

[0016] Durante a instalação, um membro ou os meios de bloqueio podem ser posicionados próximos à passagem de fluido a fim de evitar o fluxo de fluido entre a formação e o interior do equipamento tubular de poço. Após a instalação, quando se pretende que haja fluxo de fluido no interior do equipamento tubular de poço, um membro ou meios de acionamento podem agir sobre o membro de bloqueio para permitir que o fluido flua através da passagem de fluido. Visto que os operadores buscam crescentemente completações mais complicadas em poços no fundo do mar, poços altamente desviados e poços de alcance estendido, o uso das fontes de acionamento tradicionais, como fluido pressurizado, tornou-se mais complicado. Divulga-se aqui um sistema de acionamento de fundo de poço operável de modo a fornecer, seletivamente, o fluxo de fluido através de uma passagem de fluido que não requer o acionamento através de fluido pressurizado de entrega para romper uma barreira. O sistema de acionamento de fundo de poço pode ser usado em completações complicadas em poços no fundo do mar, em poços altamente desviados e em poços de alcance estendido. Conforme divulgado aqui, o sistema de acionamento de fundo de poço compreende um conjunto de acionadores eletrônicos que compreende meios eletrônicos para fornecer, seletivamente, e/ou evitar o fluxo de fluido da formação para o interior do equipamento tubular de poço.

[0017] O conjunto de acionadores eletrônicos pode ser incorporado em um conjunto de luva de produção para utilização em um poço, o qual pode controlar a comunicação de fluido entre a parte externa do equipamento tubular de poço e o interior do equipamento tubular de poço. O conjunto de luva de produção pode compreender uma câmara em uma comunicação fluida com a parte externa do equipamento tubular de poço, um dispositivo de controle de fluxo e uma passagem de fluido fornecendo comunicação fluida entre a câmara e o interior do equipamento tubular de poço. A passagem de comunicação fluida combinada entre a parte externa do equipamento tubular de poço e o interior do equipamento tubular de posso pode ser referida como passagem de fluido. Um acionador eletrônico pode ser fornecido para controlar o fluxo de fluido através da passagem de fluido. Por exemplo, o conjunto de luva de produção pode ser instalado dentro do poço com o conjunto de acionadores eletrônicos em sua configuração não acionada. Nesta configuração, o fluido pode ser substancialmente impedido de fluir através da passagem de fluido. Uma vez que a luva da produção é instalada, o acionador eletrônico pode ser acionado a fim de permitir o fluxo de fluido através da passagem de fluido e assim fornecer comunicação fluida da parte externa do equipamento tubular de poço para o interior do equipamento tubular de poço. Em algumas modalidades, o acionador eletrônico pode ser reacionado para um terceiro estado e/ou voltar à configuração inicial e assim evitar a comunicação fluida entre a parte externa do equipamento tubular de poço e o interior do equipamento tubular de poço. A capacidade de restaurar o acionador eletrônico pode fornecer uma flexibilidade aumentada na seleção do estado de fluxo e/ou da resistência para fluir através do conjunto de luva de produção.

[0018] Em uma modalidade, o conjunto do acionador eletrônico pode compreender um membro ou meios de bloqueio e um membro ou meios de retração conectados a um acionador, como um acionador eletromecânico (por exemplo, um motor, um solenoide, um gerador de pressão e um conjunto de pistões, etc.) para mover o membro bloqueador entre uma configuração não acionada e uma configuração acionada. O acionamento pode ocorrer pela ativação de um acionador eletromecânico a fim de fazer com que o membro de retração se mova e assim reposicione o membro de bloqueio para fora da passagem de fluido. O acionador eletromecânico pode ser conectado a uma fonte de energia e a um sensor, de modo que o acionador eletromecânico fique eletricamente ativado em resposta ao sensor que detecta um sinal. Várias configurações do membro de retração são possíveis. Em algumas modalidades, o membro de retração é um pistão que desloca o membro de bloqueio pelo menos parcialmente para fora da passagem de fluido. Em outras modalidades, o membro de retração é um mecanismo engrenado, o que translada o membro de bloqueio pelo menos parcialmente para fora da passagem de fluido, por exemplo, para desobstruir a porta ou a passagem de fluido. Em outra modalidade, o acionador eletrônico compreende um disco de explosão eletrônica. Por exemplo, em uma posição não acionada, um disco pode ser posicionado próximo à passagem de fluido a fim de evitar o fluxo de fluido através dela. Após o acionamento, o dispositivo de ruptura pode criar uma abertura (por exemplo, um orifício) no disco, permitindo, assim, o fluxo de fluido através da abertura. O dispositivo de ruptura pode ser conectado a uma fonte de energia e a um sensor, de modo que o dispositivo de ruptura se torne eletricamente ativado a fim de gerar a abertura no risco em resposta à detecção de um sinal pelo sensor. Em outra modalidade, o acionador eletrônico pode compreender uma expansão térmica disparada eletricamente. A expansão térmica resultante pode resultar de uma reação química exotérmica e pode ser usada para transladar uma luva ou outro membro móvel. Por exemplo, uma reação térmica pode ser usada para gerar calor e um gás, fornecendo, assim, um fluido pressurizado capaz de fazer com que uma luva ou um pistão transladem ou se desloquem.

[0019] Assim, as modalidades divulgadas permitem que o usuário controle seletivamente o fluxo de fluido através da passagem de fluido direcionando as transmissões de sinal para o sensor. Ademais, algumas modalidades compreendem componentes simples que permanecem seguros, mesmo quando instalados em poços profundos, altamente desviados. Várias configurações de sensor são possíveis. Em algumas modalidades, o sensor é um sensor de fluido que pode detectar pelo menos uma propriedade física particular de um fluido, como pressão de fluido, fluxo, composição, etc. Em algumas modalidades, o sensor é um sensor de pressão de fluido, o qual pode ser programado para ativar o acionador eletrônico em resposta à detecção de uma pressão pré- determinada. Em algumas modalidades, o sensor de pressão de fluido pode ser programado para responder a uma primeira pressão pré-determinada pela ativação do acionador eletrônico para mover o membro de bloqueio por uma primeira distância, de modo que o membro de bloqueio cubra parcialmente a passagem de fluido e/ou desobstrua uma primeira porta de fluido e responda a uma segunda pressão pré-determinada pela ativação do acionador eletrônico para mover o segundo membro de bloqueio por uma distância de modo que o membro de bloqueio seja substancialmente removido da passagem de fluido e/ou desobstrua uma segunda porta de fluido, proporcionando, assim, meios para dimensionar seletivamente a passagem de fluxo. Em algumas modalidades, o sensor é configurado para detectar padrões de flutuação de pressão particulares e, em resposta, ativar o acionador eletrônico, com efeito.

[0020] Em algumas modalidades, o sensor é um sensor elétrico. Por exemplo, em algumas modalidades, o sensor é um telêmetro eletromagnético que pode detectar sinais telemétricos elétricos particulares e então responder pela ativação do acionador eletromecânico. Em algumas modalidades, o sensor é um sensor sem fio e o sinal compreende um sinal eletromagnético sem fio. Em outras modalidades, o sensor é eletricamente acoplado a uma fonte de sinal e o sinal viaja da fonte ao sensor por meio de um acoplamento elétrico.

[0021] O conjunto de acionadores eletrônicos pode ser incorporado a uma luva de produção em série com uma restrição de fluxo. Os acionadores eletrônicos múltiplos podem ser incorporados a uma luva de produção, permitindo, assim, que o usuário ajuste seletivamente o fluxo no equipamento tubular de poço por meio da luva de produção pelo acionamento de uma pluralidade de acionadores. Assim, os conjuntos de acionadores eletrônicos aqui divulgados fornecem um ajuste seletivo do fluxo de fluido no poço, por meio do emprego de componentes simples e confiáveis.

[0022] A figura 1 é uma ilustração esquemática de um sistema de poço, indicado geralmente por 10, incluindo uma pluralidade de dispositivos de controle de influxo autônomo incorporando princípios da presente invenção. Um poço 12 estende-se através de várias camadas terrestres. O poço 12 tem um setor 14 substancialmente vertical, cuja porção superior recebeu a instalação de uma coluna de revestimento 16. O poço 12 tem também um setor substancialmente horizontal 18, o qual se estende ao longo de uma formação subterrânea 20 portando hidrocarbonetos. Conforme ilustrado, o setor substancialmente horizontal 18 do poço é um orifício aberto. Quando mostrado como um orifício aberto, o setor horizontal do poço, a invenção funcionará em qualquer sentido e em um orifício aberto ou envolto.

[0023] Posicionado dentro do poço 12 e estendendo-se da desde a superfície encontra-se uma coluna de tubulação 22. A coluna de tubulação 22 fornece um conduíte para que os fluidos movam- se da montante da formação 20 até a superfície. São posicionados dentro da coluna de tubulação 22 nos vários intervalos de produção adjacentes à formação 20 uma pluralidade de sistemas autônomos de controle de fluxo 25 e uma pluralidade de setores de tubulação da produção 24. Em ambas as extremidades de cada setor de tubulação da produção 24 encontra-se um obturador 26 que fornece uma vedação de fluido entre a coluna de tubulação 22 e a parede do poço 12. O espaço entre cada par dos obturadores adjacentes 26 definem um intervalo de produção.

[0024] Cada um dos setores de tubulação da produção 24 pode incluir, opcionalmente, uma capacidade de controle de areia. Os elementos de tela de controle de areia ou os meios do filtro associados com os setores de tubulação da produção 24 são projetados para permitir que os fluidos fluam ao longo deles, mas para impedir que matérias de partículas de tamanho excessivo fluam através deles. Em uma modalidade, o meio de filtra é do tipo conhecido como "arame enrolado", visto que é feito de um arame praticamente enrolado de maneira helicoidal em torno do equipamento tubular de poço, com um espaçamento entre os rolos de arame sendo escolhido para permitir o fluxo de fluido através do meio de filtro ao mesmo tempo em que evita que as partículas superiores a um tamanho selecionado passem entre os rolos de arame. Deve ficar entendido que o termo genérico "meio de filtro", conforme usado aqui, pretende que se inclua e abranja todos os tipos de estruturas semelhantes que são usados normalmente em completações de poço de enchimento com cascalho que permitem o fluxo de fluidos por entre o filtro ou entre a tela ao mesmo tempo em que limita e/ou impede o fluxo de partículas (por exemplo, outras telas disponíveis comercialmente, revestimentos com fendas ou perfurados ou canos; telas de metal sintetizado; telas de malha, de tamanho sintetizado; canos com tela; telas e/ou revestimentos pré-embaladas/os; ou combinações destes). Ademais, uma saia protetora externa tendo uma pluralidade de perfurações ao longo dela pode ser posicionada ao redor do exterior de qualquer um desses meios de filtro.

[0025] Através do uso do sistema de controle de fluxo 25 da presente invenção em um ou mais intervalos de produção, torna- se possível algum controle sobre o volume e a composição dos fluidos produzidos. Por exemplo, em uma operação de produção de petróleo, de um componente de fluido indesejado, como água, vapor, dióxido de carbono ou gás natural, estiver entrando em um dos intervalos de produção, o sistema de controle de fluxo nesse intervalo restringirá de maneira autônoma, ou resistirá à, a produção do fluido indesejado desse intervalo. Apreciar- se-á que o fato de um líquido ser desejado ou indesejado depende do objetivo da operação de produção ou de injeção que estiver sendo conduzida. Por exemplo, quando se deseja produzir petróleo a partir de um poço, sem produzir água ou gás, então o petróleo é um fluido desejado e a água e o gás são fluidos indesejados.

[0026] O fluido que flui no setor de tubulação da produção 24 compreende tipicamente mais de um componente de fluido. Os componentes típicos são gás natural, petróleo, água, vapor ou dióxido de carbono. A proporção desses componentes no líquido que flui em cada setor de tubulação da produção 24 variará em relação ao tempo e com base nas condições da formação 20 e do poço 12. De forma semelhante, a composição do fluido que flui nos diversos setores de tubulação da produção ao longo de toda a coluna da produção pode variar significativamente de setor para setor. O sistema de controle de fluxo é projetado para reduzir ou restringir de todo o intervalo particular a produção de líquidos indesejados. Com efeito, uma proporção maior do componente de fluido desejado (por exemplo, petróleo) será produzida dentro do poço.

[0027] Embora a figura 1 represente um sistema de controle de fluxo em cada intervalo de produção, deve-se entender que qualquer quantidade de sistemas da presente invenção pode ser desenvolvida em um intervalo de produção sem desviar dos princípios da presente invenção. De maneira semelhante, os sistemas de controle de fluxo inventivos não precisam estar associados a todos os intervalos de produção. Eles podem estar presentes apenas em alguns dos intervalos de produção do poço ou podem estar no interior do poço para dirigir-se a múltiplos intervalos de produção.

[0028] Referindo-se, a seguir, às FIGS. 2A e 2B, representa-se aqui um conjunto de luva ad produção compreendendo uma câmara em comunicação fluida com a parte externa do equipamento tubular de poço (por exemplo, formação 20), um dispositivo de controle de fluxo 100, um conjunto de acionadores eletrônicos 110 e uma passagem de fluido 101 proporcionando uma comunicação fluido entre a câmara e o interior do equipamento tubular de poço 120 através da passagem de fluido 103. O conjunto de luva da produção pode compreender um alojamento externo 102 disposto sobre um equipamento tubular de poço 105, formando, assim, um ânulo entre o alojamento externo 102 e o equipamento tubular de poço 105. Os componentes do conjunto de luva da produção podem ser dispostos dentro do ânulo e a passagem de fluido 101 pode se estender ao longo do ânulo ao mesmo tempo em que proporciona uma comunicação fluida entre a parte externa do conjunto de luva de produção e o interior do equipamento tubular de poço 120.

[0029] Em uma modalidade, o dispositivo de controle de fluxo de fluido 100 pode ser integrado a um conjunto de acionadores eletrônicos 110 de acordo com a presente invenção. O conjunto da luva de produção pode ser apropriadamente acoplado a outros dispositivos de controle de fluxo de fluido, conjuntos de vedação, equipamentos de tubulação de poço e/ou outras ferramentas de fundo de poço a fim de formar uma coluna de tubulação conforme descrito acima. O dispositivo de controle de fluxo de fluido 100 pode compreender um setor de tela de controle de areia 106 e um setor de restrição de fluxo 107. O setor de tela de controle de areia 106 pode compreender um filtro de meio ou um elemento de tela de controle de areia apropriado, opcional, como uma tela de rolo de arame, uma tela de malha entrelaçada e afins, projetados para permitir que os fluidos fluam ao longo deles, mas também para evitar que matérias de partículas excessivamente grandes fluam. Apreciar- se-á que qualquer elemento de filtro apropriado pode ser usado com o conjunto de luva da produção descrito aqui. Nas modalidades ilustradas, uma saia protetora externa 108 tendo uma pluralidade de perfurações 109 pode ser posicionada em torno da parte externa dos meios de filtro e servir para proteger o meio de filtro, se presente, contra danificações durante o transporte do conjunto de luva da produção no poço. O setor de restrição de fluxo 107 pode ser acoplado de maneira fluida ao setor de tela de controle de areia através de uma porta de acesso 111.

[0030] O setor de restrição de fluxo 107 pode compreender uma ou mais restrições de fluxo 104, geralmente dispostas dentro da passagem de fluido 101, e cada uma das restrições de fluxo 104 pode ser configurada para proporcionar uma resistência específica ao fluxo do fluido através da restrição de fluido 104. A resistência combinada ao fluxo de um fluido através do conjunto de luva da produção pode então ser determinada pelo efeito combinado de uma ou mais aberturas de restrições de fluxo para fluir através do conjunto de luva da produção. A restrição de fluxo 104 pode ser selecionada de modo a proporcionar resistência para equilibrar a produção ao longo de um intervalo. Vários tipos de restrições de fluxo podem ser usados com o dispositivo de controle de fluxo descrito aqui. Na modalidade mostrada na FIG. 2, a restrição de fluxo 104 compreende um bocal que compreende uma abertura central 118 (por exemplo, um orifício) configurado para gerar uma resistência de uma queda de pressão específicas em um fluxo de fluido através da restrição de fluxo 104. A abertura central 118 pode ter uma variedade de configurações, de um corte transversal arredondado a um corte transversal em que a primeira borda ou a segunda borda compreendem uma borda acentuadamente quadrada. Em geral, o uso de uma borda quadrada na primeira borda e/ou na segunda borda e/ou um corte transversal não circular podem resultar em uma maior queda de pressão através do orifício do que com outros formatos. Ademais, o uso de uma borda quadrada pode resultar em uma queda de pressão ao longo da restrição de fluxo que depende da viscosidade do fluido que passa através da restrição de fluxo. O uso de uma borda quadrada pode resultar em uma maior queda de pressão através da restrição de fluxo para um fluido aquoso do que para um fluido de hidrocarboneto, apresentando, assim, uma maior resistência ao fluxo de qualquer água que estiver sendo produzida em relação a qualquer hidrocarboneto (por exemplo, petróleo ou gás) que estiver sendo produzido. Assim, o uso de uma abertura central que compreende uma borda quadrada pode resistir, de maneira vantajosa, ao fluxo de água em comparação ao fluxo de hidrocarbonetos. Em algumas modalidades descritas neste documento, uma pluralidade de restrições de fluxo do tipo bocal pode ser usada em série.

[0031] Cada restrição de fluxo 104 também pode compreender um ou mais tubos de restrição. Os tubos de restrição geralmente compreendem setores tubulares com uma pluralidade de restrições internas (por exemplo, orifícios). As restrições internas são configuradas para apresentar uma resistência relativamente maior para fluir através do tubo de restrição do que as porções restantes do interior do tubo de restrição em si. Os tubos de restrição podem, geralmente, ter um corte transversal cilíndrico, embora outros formatos de corte transversal sejam possíveis. Os tubos de restrição podem ser posicionados dentro da passagem de fluido com o fluido passando por dentro dos tubos de restrição, e os tubos de restrição podem ser, em geral, alinhados ao eixo longitudinal do equipamento tubular de poço na passagem de fluido. A pluralidade de restrições internas pode, então, proporcionar a resistência especificada ao fluxo.

[0032] Outras restrições apropriadas de fluxo também podem ser usadas, incluindo, mas não se limitando a, tubos estreitos de fluxo, passagens anulares, restrições de fluxo com tubo curvado, tubos helicoidais e semelhantes. Os tubos estreitos de fluxo podem compreender qualquer tubo que tenha uma razão de comprimento por diâmetro maior do que aproximadamente 2.5 e proporcione o fluxo à resistência desejada. Similarmente, as passagens anulares compreendem as passagens estreitas de fluxo que fornecem uma resistência ao fluxo devido às forças de atrito impostas pela superfície da passagem de fluido. Uma restrição de fluxo em tubo curvado compreende uma estrutura tubular que força o fluido a mudar de direção ao ingressar na e ao fluir pela restrição de fluxo. Similarmente, uma limitação de fluxo de tubo helicoidal compreende uma passagem de fluido que força o fluido a seguir a passagem de fluxo helicoidal conforme ele flui através da restrição de fluxo. A mudança repetida do desempenho do fluido através das restrições de fluxo com tubo curvado e/ou tubo helicoidal aumenta a resistência ao fluxo e pode permitir o uso de uma passagem de fluxo maior que talvez não fique entupida com a mesma facilidade que as passagens de fluxo estreitas dos tubos estreitos de fluxo e/ou das passagens anulares. Cada um desses diferentes tipos de restrição de fluxo pode ser usado para fornecer uma resistência desejada ao fluxo e/ou para a queda de pressão de um fluxo de fluido através da restrição de fluxo. Visto que a resistência ao fluxo pode mudar com base no tipo de fluido, o tipo de restrição de fluxo pode ser selecionado para fornecer a resistência ao fluxo desejada para um ou mais tipos de líquido.

[0033] Como ilustrado nas figuras 2A e 2B, o conjunto de acionadores eletrônicos 110 pode ser posicionado próximo à passagem de fluido 101, de modo que, em uma posição não acionada, o membro de bloqueio 113 possa, ao menos parcialmente, evitar o fluxo de fluido entre o dispositivo de controle de fluxo 100 e o interior do equipamento tubular de poço 120. Na modalidade específica ilustrada nas FIGS. 2A e 2B, o membro de bloqueio 113 compreende um conector; entretanto, aqueles versados na técnica perceberão que o membro de bloqueio pode compreender qualquer tipo de membro configurado para restringir ou evitar o fluxo de fluido através da passagem de fluxo, incluindo, sem se limitar a, malhas, conectores, válvulas, pistões, luvas deslizantes e semelhantes. Em uma modalidade, o membro de bloqueio pode apenas fechar parcialmente a passagem de fluido e pode haver orifícios no membro de bloqueio. O membro de bloqueio 113 pode ser acoplado a um acionador eletromecânico 114 através de um membro de retração 115. Na modalidade específica ilustrada na FIG. 2, o membro de retração 115 compreende uma vareta; todavia, aqueles versados na técnica identificarão que o membro de retração pode compreender qualquer tipo de membro configurado para acoplar ou conectar o membro de bloqueio ao acionador eletromecânico, incluindo um membro de ligação, uma engrenagem em parafuso, uma vareta de translação, uma vareta giratória ou semelhantes. O acionador eletromecânico 114, através do membro de retração 115, pode movimentar o membro de bloqueio 113 a fim de alterar o fluxo através das passagens de fluido 103. Por exemplo, o acionador eletromecânico 114 pode movimentar o membro de retração 115 para deslocar o membro de bloqueio 113 a partir de uma primeira posição (mostrada na FIG. 2A), o que impede o fluxo de fluido através da passagem de fluido 103, para uma segunda posição (mostrada na FIG. 2B), o que permite o fluxo de fluido através da passagem de fluido 103. Em algumas modalidades, o membro de bloqueio 113 pode bloquear uma pluralidade de portas, sendo cada uma delas capaz de proporcionar uma passagem de fluxo diferente através da passagem de fluido. Por exemplo, o acionador eletromecânico 114 pode movimentar o membro de retração 115 para deslocar o membro de bloqueio 113 de modo a não bloquear uma primeira porta, permitindo o fluxo de fluido através de uma primeira passagem de fluxo. O acionador eletromecânico 114 pode ainda ser configurado para movimentar o membro de retração 115 para deslocar o membro de bloqueio 113 para uma segunda posição, o que permite o fluxo de fluido através de uma segunda porta, isoladamente ou em combinação com a primeira porta. Na modalidade específica ilustrada nas FIGS. 2A e 2B, o acionador eletromecânico 114 é acoplado a um solenoide (não mostrado) e pode fazer com que o membro de retração 115 mova-se linearmente a fim de reposicionar o membro de bloqueio 113. Contudo, o acionador eletromecânico 114 também pode fazer com que o membro de retração 115 mova-se de uma maneira diferente, que não a linear. Por exemplo, em casos onde o membro de retração compreende uma engrenagem de parafuso e o membro de bloqueio compreende um conector, o acionador eletromecânico pode fazer com que a engrenagem de parafuso gire a fim de transladar o conector.

[0034] Como ilustrado nas figuras 2A e 2B, uma fonte de energia 116 pode ser acoplada ao acionador eletrônico 110 para fornecer a energia para o acionamento do acionador eletrônico. Em uma modalidade, a fonte de energia 116 pode compreender uma bateria, pode ser acoplada a um dispositivo da geração de energia, pode ser acoplada a uma fonte de energia dentro do poço, pode ser acoplada a uma fonte de energia fora do poço ou qualquer combinação destes. Uma fonte de corrente (como um capacitor) (não mostrada) poderia ser usada conjuntamente com uma ou mais baterias na fonte de alimentação. Em uma modalidade, a fonte de energia 116 pode compreender um acoplamento elétrico com a superfície do poço, onde a energia é fornecida a partir de uma fonte de energia na superfície do poço. Nesta modalidade, o invólucro e/ou a coluna tubular do poço podem formar uma porção de uma passagem elétrica para o conjunto de luva da produção. Em uma modalidade, a fonte de energia e/ou o dispositivo de geração de energia podem ser suficientes para ligar o acionador eletrônico, o sensor ou combinações destes. A fonte de energia pode ser acoplada a um único acionador eletrônico e/ou a um sensor, o que pode resultar em uma pluralidade de fontes de energia sendo acoplada a uma pluralidade de acionadores eletrônicos. Em uma modalidade, a fonte de energia 116 pode ser acoplada a uma pluralidade de acionadores eletrônicos e, em algumas modalidades, uma única fonte de energia pode ser acoplada a todos os acionadores eletrônicos em um conjunto de luvas de produção e/ou no poço. A fonte de energia e/ou o dispositivo de geração de energia pode(m) fornecer energia na faixa de aproximadamente 0,001 watts a aproximadamente 10 watts, alternativamente de aproximadamente 0,5 watts a aproximadamente 1,0 watt. Em algumas modalidades, a fonte de energia e/ou o dispositivo de geração de energia pode(m) fornecer energia na faixa de aproximadamente 0,001 watts a aproximadamente 1,0 watt ou de aproximadamente 0,002 watts a aproximadamente 0,5 watts.

[0035] O conjunto de acionadores eletrônicos pode compreender um sensor 117. Na modalidade da FIG. 2, o sensor 117 compreende um sensor de pressão de fluido. O sensor de pressão 117 pode ser localizado próximo ao equipamento tubular de poço e uma abertura 118 pode ser posicionada dentro da parede do equipamento tubular de poço a fim de proporcionar uma pressão diferencial através do sensor de pressão 117. Em algumas modalidades, o sensor de pressão 117 pode ser configurado para ativar o acionador eletrônico 110 após a detecção de um valor pré-determinado de pressão de fluido. Em algumas modalidades, o fluido pressurizado é coletado acima do poço e entregue através do equipamento tubular de poço. Em algumas modalidades, o fluido pressurizado é coletado dentro do poço. Por exemplo, a telemetria de pulso de fluido pode ser executada, onde pelo menos uma reserva de fluido (por exemplo, um fluido produzido, como água, petróleo e/ou gás) (não mostrada) é situada no fundo do poço e a sua entrada de fluido no equipamento tubular de poço é controlada através de uma válvula. Os comandos digitais podem ser transmitidos à válvula para determinar a abertura e o fechamento da válvula. Com a abertura e o fechamento da válvula, o fluido dentro do equipamento tubular de poço pode possuir flutuações de pressão representando sinais de pressão, os quais são então detectados pelo sensor de pressão.

[0036] O sensor de pressão 117 pode ser configurado para detectar um valor de pressão que seja menor do que o valor da pressão requerido para romper um disco de explosão que pode estar presente no poço. Em outras palavras, o uso de variações de pressão pode possibilitar o uso de flutuações de pressão relativamente pequenas dentro do poço. Assim, o sensor de pressão divulgado oferece uma operabilidade superior em completações complicadas que envolvem poços no fundo do mar, poços altamente desviados e poços de alcance estendido, onde a capacidade de criar uma pressão diferencial pode ser limitada. O sensor de pressão 117 pode ser configurado para detectar um valor (por exemplo, um valor de pressão) transmitido como uma transmissão analógica e/ou digital.

[0037] Vários tipos de sensores além dos sensores de pressão de fluido também podem ser utilizados. Por exemplo, o sensor pode compreender um sensor de composição de fluido, o qual aciona um acionador eletrônico em resposta à detecção de uma composição de fluido particular. O sensor de composição de fluido pode acionar o acionador eletrônico para mover o membro de bloqueio 113 para uma primeira posição em resposta à detecção de uma primeira composição de fluido e para mover o membro de bloqueio 113 para uma segunda posição em resposta à detecção de uma segunda composição de fluido. Alternativamente, o sensor de fluido compreende um sensor de fluxo de fluido. O sensor de fluxo de fluido pode ser configurado para ativar o acionador eletrônico para reposicionar o membro de bloqueio 113 em resposta à detecção de fluxo de fluido através do sensor.

[0038] Além disso, o sensor não precisa ser um sensor de fluido e outros tipos de detectores de sinais podem ser usados para manter-se de acordo com os princípios desta divulgação. Por exemplo, o sensor pode ser um sensor de tensão, um hidrofone, uma antena ou qualquer outro tipo de detector de sinal que seja capaz de receber um sinal. Deve-se notar que o sensor pode ser substituído por outros tipos de sensores e o membro de retração pode ser operado em resposta, por exemplo, à detecção de um certo tipo de propriedade física (por exemplo, pressão, temperatura, resistividade, proporção de petróleo/gás, corte de água, radioatividade, etc.), à passagem de um certo período de tempo, etc.

[0039] Em outras modalidades, o sensor compreende um sensor elétrico. O sensor elétrico pode compreender um sensor com fio ou sem fio, e pode detectar transmissões analógicas ou digitais. Nos casos que envolvem um sensor sem fio, o sinal elétrico pode ser um sinal eletromagnético. O sinal eletromagnético pode ser entregue a partir de uma fonte de cima do poço ou de uma fonte dentro do poço, por exemplo, a partir de um conector posicionado dentro do poço. Em algumas modalidades, o poço pode compreender repetidores a fim de facilitar a transmissão de sinais sem fio.

[0040] O acionador eletrônico 110 pode compreender um circuito de recepção que compreende um microprocessador, uma memória ou afins para responder à presença de um sinal apropriado a partir de um sensor, para analisar e interpretar o sinal e para acionar o acionador eletrônico 110 em resposta à determinação que o acionador eletrônico 110 deve ser operado. Por exemplo, o circuito de recepção pode ser configurado para amplificar o sinal elétrico da antena de recepção, para determinar se o sinal é um sinal apropriado de acordo com uma ou mais normais, para disparar o acionador eletrônico com base na determinação de que o sinal é um sinal apropriado e/ou qualquer combinação destes, como seria notado por alguém versado na técnica ao visualizar esta divulgação. Nessa modalidade, o circuito de recepção pode estar em comunicação por sinal com a antena receptora. Em uma modalidade, o circuito de recepção pode receber um sinal elétrico a partir de uma antena receptora e gerar uma resposta de saída (por exemplo, uma corrente elétrica ou uma voltagem elétrica). Em uma modalidade, o circuito de recepção pode compreender qualquer configuração apropriada, por exemplo, compreendendo uma ou mais placas de circuito impressas, um ou mais circuitos integrados (por exemplo, um ASIC), um ou mais circuitos discretos, um ou mais dispositivos, um ou mais componentes de dispositivos passivos (por exemplo, um resistor, um indutor, um capacitador), um ou mais microprocessadores, ou um mais microcontroladores, um ou mais fios, uma ou mais interfaces eletromecânicas, uma ou mais fontes de energia e/ou quaisquer combinações destes. Por exemplo, o circuito de recepção pode compreender um circuito resistor-indutor- capacitador e pode configurar a antena receptora para ressoar e/ou responder a uma frequência pré-determinada. Como notado acima, o circuito de recepção pode compreender um componente único, unitário ou não distribuído capaz de executar a função divulgada aqui; de maneira alternativa, o circuito de recepção pode compreender uma pluralidade de componentes distribuídos capaz de executar as funções divulgadas aqui.

[0041] Diversas modalidades podem fornecer várias configurações de fluxo a fim de fornecer uma resistência selecionável para fluir através do conjunto de luva da produção. Com referência às FIGS. 3A e 3B, representa-se aqui um conjunto de luva da produção que compreende um dispositivo de controle de fluxo de fluido 200 compreendendo uma pluralidade de conjuntos de atuadores eletrônicos 204, 205, 206 associados a uma pluralidade de passagens de fluido 201, 202, 203 e cada passagem de fluido 201, 202, 203 pode proporcionar comunicação fluido entre o dispositivo de controle de fluxo de fluido 200 e o interior do equipamento tubular de poço 120. Cada conjunto de acionadores eletrônicos 204, 205, 206 pode ser associado com pelo menos um sensor 210, 211, 212. Na modalidade retratada nas FIGS. 3A e 3B, o primeiro conjunto de acionadores eletrônicos 204 compreende um primeiro membro de bloqueio 213, um primeiro membro de retração 215, um primeiro acionador eletromecânico 214, uma primeira fonte de energia 216 e um primeiro sensor 210; o segundo conjunto de acionador eletrônico 205 compreende um segundo membro de bloqueio 217, um segundo membro de retração 219, um segundo acionador eletromecânico 218, uma segunda fonte de energia 220 e um segundo sensor 211; e o terceiro conjunto de acionadores eletrônicos 206 compreende um terceiro membro de bloqueio 221, um terceiro membro de retração 223, um terceiro acionador eletromecânico 222, uma terceira fonte de energia 224 e um terceiro sensor 212. Na modalidade das FIGS. 3A e 3B, os sensores 210-212 podem compreender sensores de pressão de fluido para detectar as flutuações de pressão e o sinal pode compreender um pulso de pressão de fluido. O primeiro sensor 210 pode ser configurado para ativar um primeiro acionador eletromecânico 214 em resposta a um primeiro sinal para permitir, desse modo, o fluxo de fluido através de uma passagem de fluxo de fluido, o segundo sensor 211 pode ser configurado para ativar um segundo acionador eletrônico 205 em resposta a um segundo sinal e assim permitir o fluxo de fluido através de uma segunda passagem de fluido e o terceiro sensor 212 pode ser configurado para ativar um terceiro acionador eletrônico 206 em resposta a um terceiro sinal e assim permitir o fluxo de fluido através de uma terceira passagem de fluido. Quando ilustrados como membros de bloqueio adjacentemente a passagens de fluido, deve-se entender que os membros de bloqueio podem ser configurados para responder à pressão diferencial através dos membros de bloqueio (por exemplo, tendo-se uma área diferencial para atuar como um pistão) e/ou força de enviesamento mecânico (por exemplo, uma força de mola). A pressão ou a força diferencial podem servir para enviesar os membros de bloqueio e superar quaisquer forças de fricção presentes entre os acionamentos dos membros de bloqueio.

[0042] Em uma modalidade, uma pluralidade de acionadores eletrônicos 204, 205, 206 pode ser configurada para acionar com base em um único sinal. Por exemplo, o segundo e o terceiro sensor 211, 212 podem ser configurados para ativar o segundo e o terceiro acionador eletrônico 205, 206 em resposta a um quarto sinal e permitir, assim, o fluxo de fluido através da segunda e da terceira passagem de fluido 202, 203. A segunda passagem de fluido 202 pode compreender uma maior resistência ao fluxo de fluido do que a terceira passagem de fluido devido, por exemplo, a uma restrição de fluxo mais restritiva 208, 209. O acionamento da pluralidade de acionadores eletrônicos 204, 205, 206 pode ser temporariamente separada, por exemplo, executando-a em sequência durante um período de tempo em vez de simultaneamente em resposta a um único sinal. Em algumas modalidades, uma ou mais dentre as pluralidades de acionadores eletrônicos 204, 205, 206 podem ser configuradas para ter uma pluralidade de condições de acionamento com base em diferentes sinais. Por exemplo, um sinal pode acionar uma ou mais das pluralidades de acionadores eletrônicos 204, 205, 206 e um sinal separado pode operar uma pluralidade diferente da pluralidade dos acionadores eletrônicos 204, 205, 206.

[0043] Na operação, a coluna tubular do poço compreendendo um ou mais dos conjuntos de luva da produção pode ser posicionada no poço com uma ou mais das passagens de fluido fechadas 201-203. Em uma modalidade, todas as passagens de fluido podem ser fechadas para permitir que várias completações e/ou procedimentos de instalação sejam executados sem o entupimento das passagens de fluido. Por exemplo, um procedimento de empacotamento de cascalho pode ser executado para empacotar o ânulo entre a parede do poço e o equipamento tubular de poço e/ou o conjunto da luva de produção com cascalho. Vários procedimentos de completação, como operações de fraturamento hidráulico, tratamentos com ácido e afins, podem ser executados a fim de preparar a formação para a produção.

[0044] Quando a coluna tubular do poço tiver sido instalada e ajustada ao poço, o conjunto de luva da produção pode ser reconfigurado para um estado desejado. Em algumas modalidades, a reconfiguração do conjunto de luva da produção pode ser usada a partir da testagem e/ou de condições dentro do poço. A fim de reconfigurar o conjunto da luva de produção, um primeiro sinal pode ser gerado e transmitido a um primeiro sensor. A partir da detecção por parte do primeiro sensor de um primeiro sinal, o primeiro acionador eletrônico 204 pode ser acionado a fim de fazer com que um primeiro membro de bloqueio 213 translade de uma primeira posição (mostrada na figura 3A) para uma segunda posição (mostrada na figura 3B). Como pode ser visto na FIG. 3B, a segunda posição pode compreender uma posição retraída, a qual pode permitir o fluxo de fluido através da primeira passagem de fluido 201 e proporciona uma comunicação fluida entre a parte externa do equipamento tubular de poço e o interior do equipamento tubular de poço 120. Em uma modalidade, a primeira passagem de fluido 201 pode fornecer uma passagem de fluido relativamente sem limitações.

[0045] Quando o conjunto de luva da produção deve ser configurado adicionalmente, um segundo sinal pode ser gerado e transmitido a um segundo sensor 211. A partir da detecção do segundo sinal por parte do segundo sensor 211, um segundo conjunto de acionadores eletrônicos 205 pode ser acionado para abrir uma comunicação fluida através de uma segunda passagem de fluido 202. Qualquer passagem de fluido subsequente, como uma terceira passagem de fluido 203, pode permanecer substancialmente bloqueada. A segunda passagem de fluido 202 pode fornecer uma passagem de fluido restrita com uma restrição de fluxo 208 estabelecida dentro da passagem de fluido. Alternativamente ou adicionalmente, uma passagem de fluido tendo uma resistência inferior ao fluxo de fluido do que a segunda passagem de fluido, mas tendo uma resistência maior ao fluxo de fluido do que a primeira passagem de fluido pode ser fornecida através da geração de um terceiro sinal e transmitindo o terceiro sinal a um terceiro sensor 212. A partir da detecção do terceiro sinal por parte do terceiro sensor 212, um segundo conjunto de acionadores eletrônicos 206 pode ser acionado para abrir uma comunicação fluida através de uma segunda passagem de fluido 203. Quando o terceiro sinal é criado antes do segundo sinal, ou sem ele, a segunda passagem de fluido 202 pode permanecer fechada à comunicação fluida. Então, uma passagem de fluido geral pode ser fornecida através da primeira passagem de fluido 201 e a terceira passagem de fluido 203, e a resistência ao fluxo através da passagem de fluido geram pode ser baseada na combinação das resistências individuais fornecida pela primeira passagem de fluido 201 e a terceira passagem de fluido 203. Visto que a primeira passagem de fluido 201 encontra-se relativamente sem restrições em relação à segunda passagem de fluido 202 e a terceira passagem de fluido 203, a maior parte de qualquer fluxo pode passar através da primeira passagem de fluido 201.

[0046] Em outra modalidade, ainda, um quarto sinal pode ser gerado e transmitido para o conjunto de luva da produção. O segundo sensor 211 e o terceiro sensor 212 podem ser configurados para responder ao quarto sinal e para acionar o segundo acionador eletrônico 205 e o terceiro acionador eletrônico 206, abrindo, assim, a segunda passagem de fluido 202 e a terceira passagem de fluido 203. Uma passagem geral de fluido pode então ser fornecida através da segunda passagem de fluido 202 e da terceira passagem de fluido 203, e a resistência ao fluxo através da passagem geral de fluido pode ser baseada na combinação das resistências individuais fornecidas na segunda passagem de fluido 202 e na terceira passagem de fluido 203.

[0047] Como seria notável a qualquer um versado na técnica, com a contribuição desta publicação, o conjunto de luva da produção pode compreender vários dispositivos de controle de fluxo de fluido, restrições de fluxo e conjuntos de acionadores eletrônicos. Ademais, o acionamento não precisa envolver pulsos de pressão de fluido. Por exemplo, o sinal pode compreender uma entrega do líquido pressurizado a partir da parte de cima do poço. Em tais circunstâncias, o primeiro sensor pode ser configurado para acionar o primeiro acionador eletrônico em resposta a um primeiro valor de pressão, o segundo sensor pode ser configurado para acionar o segundo acionador eletrônico em resposta a um segundo valor de pressão, e o terceiro sensor pode ser configurado para acionar o terceiro acionador eletrônico em resposta a um segundo valor de pressão. Alternativamente, o sinal pode compreender um outro tipo de sinal que não a telemetria de pulso de pressão (por exemplo, coluna tubular acústica, manipulação, sinal eletromagnético, etc.) Ademais, tanto o segundo quanto o terceiro sensor podem ser configurados para acionar o segundo e o terceiro acionador eletrônico em resposta a um quarto sinal. Similarmente, todos os sensores podem ser configurados para acionar os acionadores eletrônicos correspondentes em resposta a um quinto sinal, abrindo de uma vez, assim, todas as passagens de fluido através do conjunto de luva da produção.

[0048] Em algumas modalidades, os conjuntos de acionadores eletrônicos podem compreender sensores elétricos, por exemplo: sensores de sinais eletromagnéticos. Em tais circunstâncias, o primeiro sensor pode ser configurado para acionar o primeiro acionador eletrônico em resposta a um primeiro valor de pressão, um segundo sensor pode ser configurado para acionar o segundo acionador eletrônico em resposta a um segundo sinal eletromagnético, e o terceiro sensor pode ser configurado para acionar o terceiro acionador eletrônico em resposta a um terceiro sinal eletromagnético. Ademais, tanto o segundo quanto o terceiro sensor podem ser configurados para acionar o segundo e o terceiro acionador eletrônico em resposta a um quarto sinal telemétrico, e o primeiro, o segundo e o terceiro sensor podem ser configurados para acionar o primeiro, o segundo e o terceiro acionador eletrônico em resposta a um quinto sinal.

[0049] Ao longo da vida do poço, pode ser desejável aumentar ou diminuir a taxa de fluxo associada à passagem de fluxo de fluido. Em tais circunstâncias, o usuário pode, durante a produção, costurar seletivamente a taxa de fluxo alterando as passagens de fluido que estão desbloqueadas. Por exemplo, em uma modalidade, além de responder a qualquer um dos sinais descritos acima, o segundo sensor pode ser configurado para responder também a um sexto sinal. Em resposta ao sexto sinal, o segundo sensor pode acionar o segundo acionador eletrônico para estender o segundo membro de retração de modo que o segundo meio de bloqueio evite, ao menos parcialmente, o fluxo de fluido por entre a segunda passagem de fluido. O terceiro sensor pode ser configurado para detectar um sétimo sinal e, em resposta a isso, acionar o terceiro acionador eletrônico para estender o terceiro membro de retração, de modo que o terceiro membro de bloqueio evite, ao menos parcialmente, a comunicação fluida através da terceira passagem de fluido. Ademais, o segundo sensor e o terceiro sensor podem ser configurados para detectar um oitavo sinal. Em resposta à detecção do oitavo sinal, o segundo e o terceiro acionador eletrônico podem acionar o segundo e o terceiro membro de retração para estender o segundo e o terceiro membro de bloqueio e evitar o fluxo de fluido através da segunda e da terceira passagem de fluido. Ademais, o primeiro sensor pode ser configurado para detectar um nono sinal além do primeiro sinal e, em resposta a isso, mover o membro de bloqueio de modo que o fluxo de fluido através da primeira passagem de fluido seja substancialmente evitado. O nono sinal pode ser distinto dos sinais de dois a oito, de modo que o primeiro membro de bloqueio seja controlado de forma independente dos demais membros de bloqueio; ou o nono sinal pode ser o mesmo de qualquer um dos sinais do dois ao oito. Por exemplo, o nono sinal pode ser o mesmo que o oitavo sinal. Assim, o usuário pode evitar substancialmente a comunicação fluida através da porção do equipamento tubular do poço através da transmissão do nono sinal.

[0050] Alguém razoavelmente versado na técnica apreciará que o sistema pode compreender qualquer quantidade de conjuntos de acionadores eletrônicos e não limita-se a um segundo ou a um terceiro conjunto. Ademais, cada sensor pode ser configurado para detectar qualquer quantidade de sinais e, assim, vários agrupamentos de conjuntos de acionadores em um sistema podem ser acionados juntamente. Por exemplo, o sistema pode compreender um primeiro conjunto de acionadores eletrônicos que compreende um primeiro sensor para detectar um primeiro sinal para abrir, assim, uma primeira passagem de fluido. Após a abertura da primeira passagem de fluido, sinais adicionais podem ser transmitidos a fim de reconfigurar o conjunto de luva da produção. Por exemplo, o segundo sinal pode abrir uma segunda passagem de fluido e uma terceira passagem de fluido; um terceiro sinal pode abrir uma quarta passagem de fluido, uma quinta passagem de fluido e uma sexta passagem de fluido; um quarto sinal pode abrir a segunda, a terceira, a quarta e a quinta passagem de fluido; um quinto sinal pode abrir a primeira, a segunda e a terceira passagem de fluido; um sexto sinal pode abrir a primeira, a terceira, a quarta e a quinta passagem de fluido, etc. Consequentemente, o sistema fornece uma variedade de opções de passagens de fluxo de fluido e possibilita que um usuário costure especificamente a passagem de fluxo de acordo com as condições do poço.

[0051] Referindo-se, a seguir, às FIGS. 4A e 4B, encontram-se representado nela um conjunto de acionadores eletrônicos 301 que compreende um membro de bloqueio 313, um membro de retração 315, um acionador eletromecânico 314, uma fonte de energia 316 e um sensor 317. O membro de retração 315 pode mover o membro de bloqueio 313 para várias posições acionadas. Como nas outras modalidades descritas neste documento, o conjunto de acionadores eletrônicos 301 pode ser instalado no poço em sua configuração não acionada. Nessa configuração, o membro de bloqueio 313 pode estar na sua posição não acionada, em que o fluxo de fluido através da passagem de fluido pode ser substancialmente evitado. Depois disso, o membro de bloqueio 313 pode ser reposicionado em várias posições acionadas, cada uma permitindo diversos níveis de fluxo de fluido através da passagem de fluido 303. Um sensor 317 pode detectar um ou mais sinais e acionar o acionador eletrônico 301 para reposicionar o membro de bloqueio 313 para uma posição acionada particular, com base no tipo de sinal que o sensor detecta.

[0052] Na modalidade específica ilustrada na FIG. 4A e 4B, o sensor 317 é um sensor elétrico que detecta vários sinais eletromagnéticos. No entanto, aqueles versados na técnica irão apreciar que o sensor não precisa ser um sensor eletromagnético e que poderia ser qualquer tipo de sensor, incluindo um sensor de pressão do fluido, um sensor de fluxo do fluido ou um sensor de composição do fluido. Além disso, o membro de bloqueio 313 é ilustrado como uma via do fluido de bloqueio 303, mas deve ser entendido que o membro de bloqueio 313 também poderia ser configurado para bloquear o restritor de fluxo 112 sozinho ou em combinação com uma ou mais partes da via do fluido 303. Qualquer combinação das vias do fluido pode ser bloqueada e/ou ser seletivamente descoberta em conformidade com as modalidades divulgadas neste documento.

[0053] Em operação, um usuário pode transmitir um primeiro sinal eletromagnético e, após a detecção do primeiro sinal pelo sensor 317, o acionador eletrônico 301 pode acionar e fazer com que o membro de retração 315 movimente o membro de bloqueio 313 apenas ligeiramente para uma primeira posição atuada, na qual o membro de bloqueio 313 desbloqueia uma primeira porta para proporcionar comunicação fluida ao longo da primeira via do fluido 304. A primeira via do fluido 304 pode compreender uma primeira restrição do fluido 307 e, assim, fornecer um fluxo de fluido restrito através da primeira via do fluido 304. Um segundo sinal pode, então, ser transmitido e, após a detecção do segundo sinal pelo sensor 317, o acionador eletrônico 301 pode acionar e fazer com que o membro de retração 315 movimente o membro de bloqueio 313 para uma segunda posição atuada. A FIG. 4B ilustra uma modalidade de uma montagem do acionador eletrônico 301 em uma segunda posição atuada. Como mostrado na FIG. 4B, na segunda posição atuada, o membro de bloqueio 313 pode desbloquear uma segunda porta para proporcionar comunicação fluida ao longo da segunda via de fluido 305. A segunda via do fluido 305 pode compreender uma restrição de fluxo 308 que é um fluxo de fluido menos restritivo do que a primeira restrição de fluxo 307 associados da primeira via fluida 304, reduzindo assim a resistência total ao fluxo através do conjunto da luva de produção. Um terceiro sinal pode ser transmitido e, após a detecção do terceiro sinal pelo sensor 317, o acionador eletrônico 301 pode acionar e fazer com que o membro de retração 315 movimente o membro de bloqueio 313 para uma terceira posição atuada. Na terceira posição atuada, o membro de bloqueio 313 pode desbloquear uma terceira porta para proporcionar comunicação fluida ao longo da terceira via de fluido 306, bem como a primeira e segunda vias de fluido 304, 305. A terceira via do fluido 306 pode compreender uma restrição de fluxo 309 que é menos restritiva do que a primeira restrição de fluxo 307 ou a segunda restrição de fluxo 308, reduzindo assim a resistência total ao fluxo através do conjunto da luva de produção.

[0054] Com o intuito de aumentar a resistência do fluxo através do dispositivo de controle de fluxo 300 e/ou de diminuir a taxa de fluxo através da via do fluido 303, um quarto sinal pode ser transmitido para acionar o acionador eletrônico 301. Após a detecção do quarto sinal pelo sensor 317, o acionador eletrônico 301 pode acionar e fazer com que o membro de retração 315 movimente o membro de bloqueio 313 de volta para a segunda posição atuada (como indicado na FIG. 4B), fechando assim a terceira via do fluido 306. Em uma modalidade, o quarto sinal pode ser o mesmo que o segundo sinal, de modo que a seleção do primeiro, segundo ou terceiro sinal indique a posição atuada relativa (por exemplo, a primeira posição atuada, a segunda posição atuada ou a terceira posição atuada, respectivamente) que o acionador eletrônico 301 possa fazer com que o membro de bloqueio 313 assuma. Por exemplo, a transmissão do primeiro sinal e a recepção do primeiro sinal pelo sensor 317 podem fazer com que o acionador eletrônico 301 acione o membro de bloqueio 313 para a primeira posição atuada. Assim, durante a produção, o usuário pode adaptar, seletivamente, a taxa de fluxo alterando a maneira específica em que várias vias de fluido 304, 305 e 306 são bloqueadas ou desbloqueadas.

[0055] Ficará imediatamente evidente para os versados na técnica que o conjunto do acionador eletrônico 301 pode compreender praticamente qualquer número de posições atuadas e que o sensor 317 pode detectar praticamente qualquer número de sinais correspondentes. Assim, o acionador 301 pode ser projetado para aumentar o fluxo de fluido através da via por praticamente qualquer número de valores incrementais entre uma posição totalmente fechada e uma posição totalmente aberta.

[0056] Referindo-se em seguida à FIG. 5, nela é retratada uma modalidade em que um dispositivo de controle de fluido 400 compreende uma pluralidade de vias de fluido 401-403 e um conjunto de acionador eletrônico 406-408 associado a cada via do fluido 401-403. Uma ou mais vias de fluido 401-403 também podem estar associadas à restrição do fluxo 411-413 para proporcionar uma resistência especial. Por exemplo, o primeiro conjunto do acionador eletrônico 406 pode estar associado à primeira via de fluido 401 e uma primeira restrição de fluxo 411, que pode fornecer uma primeira resistência ao fluxo do fluido, um segundo conjunto de acionador eletrônico 407 pode estar associado a uma segunda via de fluido 402 e uma segunda restrição de fluxo 412, que pode fornecer uma segunda resistência ao fluxo do fluido e um terceiro conjunto de acionador eletrônico 408 pode estar associado a uma terceira via de fluido 403 e a um terceiro fluxo de restrição 413, que pode fornecer uma terceira resistência ao fluxo do fluido. Os conjuntos do acionador eletrônico 406-408 podem estar comunicativamente acoplados a pelo menos um sensor 410. Pelo menos um sensor 410 pode estar configurado para detectar quaisquer tipos de sinais, por exemplo, um sinal da pressão do fluido (por exemplo, um sinal do pulso do fluido, um sinal sônico, etc.) ou um sinal eletromagnético e o sensor pode ser configurado para detectar uma infinidade de sinais. Cada conjunto do acionador 406-408 pode compreender seu próprio sensor, ou (como mostrado na FIG. 5) cada conjunto do acionador 406-408 pode estar em comunicação com um sensor 410. Alternativamente, o sistema pode compreender uma pluralidade de sensores e cada sensor pode estar em comunicação com mais de um conjunto do acionador.

[0057] Na modalidade específica retratada na FIG. 5, um sensor 410 está comunicativamente acoplado a todos os três conjuntos do acionador eletrônico 406-408. O sensor 410 pode compreender a recepção de um circuito descrito neste documento que seja capaz de detectar uma pluralidade de sinais. Por exemplo, um primeiro sinal pode corresponder à retração do primeiro conjunto do acionador eletrônico 406; um segundo sinal pode corresponder à extensão do primeiro conjunto do acionador eletrônico 406; um terceiro sinal pode corresponder à retração do segundo conjunto eletrônico 407; um quarto sinal pode corresponder à extensão do segundo conjunto do acionador eletrônico 407; um quinto sinal pode corresponder à retração do terceiro conjunto do acionador eletrônico 408; um sexto sinal pode corresponder à extensão do terceiro conjunto do acionador eletrônico 408. A multiplicidade de sinais também pode incluir sinais associados a uma pluralidade conjuntos do acionador eletrônico 406-408. Por exemplo, um sétimo sinal pode corresponder à retração do primeiro conjunto do acionador eletrônico 406 durante a extensão do segundo conjunto do acionador eletrônico 407; um oitavo sinal pode corresponder à retração do primeiro e do segundo conjuntos do acionador eletrônico 406, 407 durante a extensão do terceiro conjunto do acionador eletrônico 408; um nono sinal pode corresponder à retração do primeiro e do terceiro conjuntos do acionador eletrônico 406, 408 durante a extensão do segundo conjunto do acionador eletrônico 407; e assim por diante para cada subconjunto dos conjuntos do acionador eletrônico 406-408. Além disso, os conjuntos do acionador eletrônico 406-408 pode ser configurados de forma semelhante à descrita em relação à modalidade das FIGS. 4A e 4B. Por exemplo, em resposta a um determinado sinal, o membro de retração 414, 416, 418 pode movimentar o membro de bloqueio 415, 417, 419 para uma das várias posições de modo que o membro de bloqueio 415, 417, 419 bloqueie parcialmente a via do fluido 401-403, bloqueie substancialmente a via de fluido 401-403 ou substancialmente abra a via do fluido 401-403. Alternativamente, em resposta a um sinal específico, o membro de retração 414, 416, 418 pode movimentar o membro de bloqueio 415, 417, 419 para uma das várias posições, de modo que o membro de bloqueio 415, 417, 419 bloqueie ou abra uma ou mais portas para fornecer comunicação fluida ao longo de uma ou mais vias de fluido correspondentes 401-403. Assim, qualquer combinação de vias de fluido pode ser seletivamente aberta e/ou fechada, de modo que cada configuração produza uma via de fluxo global distinta. Portanto, o sistema divulgado permite que o usuário ajuste seletivamente a via de fluxo.

[0058] Referindo-se às FIGS. 6A-6B, uma modalidade de um dispositivo de fluxo de fluido que compreende outra modalidade de um conjunto de acionador eletrônico 501 é ilustrado esquematicamente. O dispositivo de controle do fluxo de fluido 500 pode compreender um sensor 510 e um acionador eletrônico 501 e pode ser apropriadamente acoplado a outros dispositivos de controle de fluxo de fluido similares, conjuntos de vedação, equipamentos de tubulação de produção e/ou outras ferramentas de fundo de poço a fim de formar uma coluna de tubulação descrita acima. Em uma modalidade, o acionador eletrônico 501 compreende um dispositivo de ruptura eletrônico 517 e um dispositivo acionável 511. O dispositivo acionável 511 pode compreender qualquer dispositivo configurado para fornecer comunicação fluida em resposta ao fato de ser perfurado pelo dispositivo de ruptura, como um disco de ruptura, uma membrana, um pino de cisalhamento e similares.

[0059] As FIGS. 6A e 6B ilustram um pistão 513 disposto de maneira deslizável e vedável no interior da via do fluido que bloqueia inicialmente a comunicação fluida ao longo da via do fluido 514 através da porta do fluido. O pistão 513 pode estar inclinado em direção ao dispositivo acionável 511 pela pressão que atua sobre uma área de pistão diferencial. Alternativamente, um dispositivo de polarização como uma mola pode engatar e atuar sobre o pistão para inclinar o pistão em direção ao dispositivo acionável 511. Inicialmente, o deslocamento do pistão 513 em direção ao dispositivo acionável 511 é substancialmente impedido por um fluido 515 disposto no interior de uma câmara de fluido 516 formada entre o dispositivo acionável 511 e o pistão 513. O fluido 515 pode ser um fluido substancialmente incompressível como fluido hidráulico mas poderia ser, alternativamente, um fluido compressível como nitrogênio, uma combinação de fluidos substancialmente incompressíveis, uma combinação de fluidos compressíveis ou uma combinação de um ou mais fluidos compressíveis com um ou mais fluidos substancialmente incompressíveis. Enquanto o fluido 515 impede que o pistão 513 se movimente suficientemente para abrir a comunicação através da via fluida 514, o pistão 513 é capaz de flutuar à medida que as diferenças de pressão entre a pressão na via do fluido 101 e na câmara de fluido 516 são equilibradas.

[0060] O membro acionável 511 pode, inicialmente, evitar e/ou restringir o fluido de escapar da câmara 516. Como mostrado nas FIGS. 6A e 6B, o membro acionável 511 é retratado como um membro de disco e pode ser formado de um metal mas, alternativamente, poderia ser feito de plástico, compósito, vidro, cerâmica, uma mistura destes materiais, ou outro material adequado para que contenha inicialmente o fluido 515 na câmara 516, enquanto está sendo configurado para falhar em resposta ao fato de estar sendo rompido pelo dispositivo de ruptura.

[0061] O dispositivo de ruptura 517 pode compreender qualquer dispositivo configurado para acionar o dispositivo acionável e criar comunicação fluida. Em uma modalidade, o dispositivo de ruptura pode compreender um conjunto de bico de jato químico. O conjunto de bico de jato químico pode incluir um elemento químico ou material energético, um agente de ignição e um bico. O elemento químico pode ser formado a partir de qualquer componente apropriado configurado para gerar uma reação química exotérmica, por exemplo, uma reação termite. O agente de ignição pode estar conectado ao circuito de recebimento através de um acoplamento elétrico para que, quando for determinado que o acionador eletrônico deve ser operado, o circuito de recebimento possa suprir corrente elétrica para um agente de ignição.

[0062] Uma vez que o agente de ignição é iniciado, o elemento químico pode ser iniciado, e o bico pode focar o calor e os materiais derretidos criados na reação exotérmica em um jato quente que é direcionado ao dispositivo acionável. O jato quente faz com que um ponto quente focado no dispositivo acionável resultando na atuação desejada do dispositivo acionável. Observa-se que o modo de atuação do dispositivo acionável pode incluir a penetração, fusão, combustão, ignição, enfraquecimento ou outra degradação da barreira. A comunicação fluida é assim estabelecida entre uma câmara e uma câmara de baixa pressão adjacente ao dispositivo de ruptura 517 através da abertura formada no dispositivo acionável. A abertura pode permitir que o fluido 515 saia da câmara na medida em que o pistão é impelido em direção ao dispositivo acionável 511 agora rompido pela pressão da via do fluido, atuando na área do pistão diferencial. Alternativamente, um dispositivo de polarização pode acionar o pistão 513 em direção ao dispositivo de ruptura 517. A configuração do acionador eletrônico pode então ser vista na FIG. 6B. Quando o pistão translada além da porta, a comunicação fluida pode ser permitida ao longo da via do fluido através da porta.

[0063] Vários outros projetos também são possíveis para o acionador eletrônico 501 que compreende uma ruptura 517 e um dispositivo acionável 511. Os acionadores eletrônicos adequados podem incluir qualquer um descrito em Publicação de Patente U.S. N° 2010/0175867 para Wright, et al. intitulada “Well Tools Incorporating Valves Operable by Low Electrical Power Input,” Publicação de Patente U.S. N° 2011/0174504 para Wright, et. al. intitulada "Well Tools Operable Via Thermal Expansion Resulting from Reactive Materials,” e Publicação de Patente U.S. N° 2011/0265987 para Wright, et al. intitulada “Downhole Actuator Apparatus Having a Chemically Activated Trigger”, cada uma das quais é incorporada a este instrumento por referência na íntegra.

[0064] O sensor 510 pode compreender quaisquer sensores e/ou tipos de sensor aqui descritos. Em uma modalidade, o sensor compreende vários sensores elétricos. O sensor elétrico pode ser acoplado a uma fonte de energia sem fio, como uma bateria. Além disso, ou como uma alternativa à fonte de energia sem fio, o sensor elétrico pode ser ligado com um fio a uma fonte de energia, como um gerador e/ou uma fonte de energia na superfície do poço.

[0065] O sensor elétrico 510 pode ser configurado para detectar um sinal eletromagnético sem fio e/ou pode ser configurado para detectar um sinal eletromagnético de uma fonte de sinal através de uma linha elétrica. A fonte de sinal eletromagnético pode estar localizada no topo ou no fundo do poço. Em algumas modalidades (incluindo a modalidade mostrada na FIG. 6) o sensor elétrico 510 pode receber um sinal eléctrico através da linha elétrica 518 que acopla o sensor elétrico 510 a uma ligação sem fios (não indicada) e a ligação sem fios pode receber sinais sem fio de uma do topo do poço de origem. A ligação sem fios pode ser conectada a vários sensores elétricos através de uma ou mais linhas elétricas 518 permitindo, assim, que um usuário controle vários conjuntos do acionador eletrônico através da comunicação com uma única ligação sem fios. Em algumas modalidades, o sensor elétrico 510 é conectado com fios à fonte de energia e à fonte do sinal. Nesses casos, a conexão do sensor com a fonte de energia pode usar uma mesma linha elétrica ou uma linha diferente como uma conexão do sensor à fonte do sinal. Na modalidade específica mostrada na FIG. 6, os sensores 510 são acoplados eletricamente à fonte de energia e à ligação sem fios através de uma linha elétrica 518 única.

[0066] O sensor eletrônico 510 pode compreender a recepção de um circuito descrito neste documento que seja capaz de detectar vários sinais. Em uma modalidade, o sensor 510 pode compreender um cartão elétrico que compreende um sensor sem fio e o sinal sem fio pode ser um sinal eletromagnético e/ou um sinal sônico. A placa elétrica pode ser eletricamente acoplada a uma pluralidade de acionadores eletrônicos. A placa elétrica pode estar programada para detectar uma infinidade de sinais e a multiplicidade de sinais pode compreender sinais associados a cada subconjunto de acionadores eletrônicos. Por exemplo, um primeiro sinal pode corresponder ao primeiro acionador eletrônico, um segundo sinal pode corresponder a um segundo conjunto do acionador eletrônico, um terceiro sinal pode corresponder ao terceiro conjunto do acionador eletrônico, um quarto sinal pode corresponder a um quarto conjunto do acionador eletrônico, um quinto sinal pode corresponder ao primeiro conjunto do acionador eletrônico e ao segundo conjunto do acionador eletrônico, um sexto sinal pode corresponder ao primeiro conjunto do acionador eletrônico e ao terceiro conjunto do acionador eletrônico e, assim por diante, para cada subconjunto. Assim, pela seleção do sinal específico transmitido ao sensor, o acionamento do acionador eletrônico ou de uma pluralidade de acionadores eletrônicos pode ser seletivamente controlado.

[0067] Enquanto que a FIG. 6A e a FIG. 6B ilustram uma via de fluido através do conjunto de luva de produção, deve ficar entendido que vários outros componentes podem ser incorporados ao conjunto da luva de produção na manutenção dos princípios da presente divulgação. Em uma modalidade, uma restrição de fluxo pode estar disposta em série ou em paralelo com a via do fluido 514. Por exemplo, uma restrição de fluxo pode estar disposta em paralelo com a via do fluido 514 e o fluxo de fluido pode proceder inicialmente através do conjunto da luva de produção através de uma restrição do fluxo. Uma porta no equipamento tubular do poço pode fornecer um fluxo restrito através do conjunto da luva de produção. A via do fluido 514 pode ser, então, configurada para fornecer uma rota de desvio com uma resistência mais baixa ao fluxo do fluido em comparação com a via do fluido através da restrição do fluxo. Arranjos adicionais dos componentes descritos neste documento são possíveis em manter as modalidades aqui divulgadas.

[0068] Em operação, o conjunto da luva de produção pode ser instalado em um poço em sua configuração não acionada (indicada na FIG. 6A). Na configuração não atuada, o fluxo de fluido do exterior do equipamento tubular do poço para o interior do equipamento tubular do poço 120 pode ser substancialmente impedido por meio do pistão 513. Com o intuito de iniciar o fluxo de produção, pelo menos um acionador eletrônico 501 pode ser acionado para assim fornecer o fluxo do fluido através de pelo menos uma via de fluido 514 entre o exterior do equipamento tubular do poço para o interior do equipamento tubular do poço 120.

[0069] O conjunto da luva de produção pode ser reconfigurado pela iniciação da transmissão de um sinal. Após a transmissão, o sinal pode se deslocar para o sensor 510 localizado no interior do poço. Um ou mais receptores intermediários e/ou transmissores (por exemplo, repetidores) podem estar presentes entre a fonte de transmissão original e o sensor associado com um acionador eletrônico específico. Quando o sinal é recebido pelo sensor, o sensor pode detectar o sinal, e um circuito de recebimento associado ao sensor e/ou ao acionador eletrônico pode determinar se o primeiro sinal corresponde a um sinal para acionar um ou mais acionadores eletrônicos. Após o circuito de recebimento determinar que o primeiro sinal compreende um sinal adequado (por exemplo, padrão ou tipo específico de amplitude, fase, inclinação, perfil do sinal, etc.) para acionar o acionador eletrônico, um iniciador pode ser inflamado para fazer com que o dispositivo de ruptura para perfurar um dispositivo acionável. Em resposta, o dispositivo acionável perfurado contendo uma abertura pode permitir fluxo de fluido através de uma via de fluido correspondente. Em algumas modalidades, o dispositivo acionável perfurado pode resultar no movimento de um pistão ou de outro membro de bloqueio localizado na via do fluido, permitindo assim o fluxo de fluido através da via do fluido.

[0070] O conjunto da luva de produção pode ser reconfigurado ainda através da transmissão de um segundo sinal que corresponde à abertura e/ou ao fechamento de uma via do fluido específica. Após a transmissão, o sinal pode se deslocar através do poço até o sensor. Quando o sinal atinge o sensor, o sensor pode detectar o segundo sinal, e o circuito de recebimento pode determinar se o sinal é um sinal apropriado. Após o circuito de recebimento determinar que o segundo sinal compreende um sinal adequado para o acionamento de um segundo acionador eletrônico, um iniciador pode ser inflamado para fazer com que o dispositivo de ruptura perfure um dispositivo acionável. Em resposta, o dispositivo acionável perfurado contendo uma abertura pode permitir fluxo de fluido através de uma via de fluido correspondente. Em algumas modalidades, o dispositivo acionável perfurado pode resultar no movimento de um pistão ou de outro membro de bloqueio localizado na via do fluido, permitindo assim o fluxo de fluido através da via do fluido.

[0071] O sinal pode compreender um sinal único que representa a abertura de todas as vias do fluido que devem ser abertas. Alternativamente, o sinal pode compreender mais de um sinal, em que cada sinal representa a abertura de uma ou algumas das vias do fluido que devem ser abertas. Em uma modalidade, os sinais adequados podem ser transmitidos ao longo da vida do poço para reconfigurar uma ou mais vias do fluido através do conjunto da luva de produção.

[0072] Em uma modalidade, vários conjuntos da luva de produção podem ser estar dispostos ao longo do comprimento do poço. Um ou mais conjuntos da luva de produção podem estar dispostos em várias zonas ao longo do poço, formando assim um conjunto de completação para a produção de do fluido para o interior do equipamento tubular do poço. Quando vários conjuntos da luva de produção estão presente, alguns ou todos os conjuntos da luva de produção podem compreender o conjunto do acionador eletrônico 501 e sensores conforme descrito neste documento. Além disso, a configuração específica dos conjuntos do acionador eletrônico 501 e sensores 510 em cada um dos conjuntos da luva de produção que compreendem essas peças podem ser iguais ou diferentes. Por exemplo, um primeiro conjunto da luva de produção pode compreender um conjunto do acionador eletrônico 501 que compreende um acionador eletromecânico enquanto que um segundo conjunto da luva de produção pode compreender um conjunto do acionador eletrônico 501 que compreende um dispositivo de ruptura. Da mesma forma, para qualquer conjunto da luva de produção específico que compreende vários conjuntos do acionador eletrônico, cada conjunto do acionador eletrônico pode ser igual ou diferente.

[0073] Quando um ou mais conjuntos da luva de produção descritos neste documento estiverem presentes no poço, um sinal pode ser usado para acionar apenas um conjunto do acionador eletrônico 501. Por exemplo, um transmissor pode transmitir um sinal que ativa um conjunto do acionador eletrônico específico 501 em um primeiro conjunto da luva de produção. Com o intuito de acionar outro conjunto do acionador eletrônico 501, um segundo sinal pode ser transmitido para acionar um ou mais conjuntos do acionador eletrônico restantes no mesmo conjunto da luva de produção ou em um conjunto da luva de produção diferente. Este processo pode ser repetido para acionar o número desejado de conjuntos do acionador eletrônico 501 no poço e, assim, configurar o número desejado de vias do fluido no interior do poço. Em uma modalidade, um sinal único transmitido pelo transmissor pode acionar uma pluralidade de conjuntos de acionador eletrônico 501 que podem ser conjuntos da luva de produção iguais ou diferentes. Por exemplo, dois ou mais conjuntos do acionador eletrônico 501 em luvas de produção diferentes podem ser configurados para acionar com base no mesmo sinal. Nesta modalidade, um transmissor pode ser usado para acionar uma pluralidade de conjuntos do acionador eletrônico 501 em uma única transmissão. Por exemplo, dois ou mais conjuntos da luva de produção podem ser transferidos de uma execução inicialmente em configuração para uma configuração aberta. Outras reconfigurações descritas neste documento também podem ser possíveis.

[0074] Em uma modalidade, um transmissor pode transmitir vários sinais ao mesmo tempo, os quais podem acionar uma pluralidade de acionadores eletrônicos, que podem ou não estar no mesmo conjunto da luva de produção. Por exemplo, o transmissor pode transmitir vários sinais, sendo que cada sinal é configurado para acionar um ou mais acionadores eletrônicos. O uso de uma transmissão única que compreende vários sinais pode permitir uma reconfiguração relativamente rápida do conjunto de completação que compreende vários conjuntos da luva de produção.

[0075] Enquanto o conjunto da luva de produção e os métodos descritos em relação às Figuras 2-6 forem geralmente descritos em termos do trânsito da pluralidade de vias de fluido de uma configuração fechada para uma configuração restrita e, na sequência, para uma configuração aberta, o conjunto de luva de produção pode transitar entre qualquer número de configurações. Por exemplo, as vias de fluxo através de um conjunto de luva de produção podem transitar de uma posição fechada para uma posição restrita para uma posição fechada. Alternativamente, o conjunto da luva de produção pode transitar de uma posição restrita para uma posição fechada para uma posição aberta. Em uma modalidade, qualquer combinação dessas configurações é possível. Além disso, a utilização da pluralidade de conjuntos do acionador eletrônico pode permitir mais ou menos do que três configurações. Por exemplo, o conjunto da luva de produção pode transitar de uma posição fechada para uma posição aberta usando o acionador eletrônico, os sensores, membros de acionamento, membros de bloqueio e/ou dispositivos de ruptura descritos neste documento. Em uma modalidade, o conjunto da luva de produção poderia transitar entre quatro ou mais configurações da via do fluido.

[0076] Além disso, quando vários conjuntos da luva de produção estão dispostos ao longo da coluna tubular do poço, cada conjunto da luva de produção pode ter o mesmo número de transições e configurações ou um número diferente de transições e configurações. Por exemplo, um primeiro conjunto de luva de produção pode ter três configurações de vias do fluido separadas (por exemplo, fechado, restrito, aberto) enquanto que um segundo conjunto de luva de produção pode ter quatro ou mais configurações de via do fluido separadas. A capacidade de prover configurações e transições diferentes pode permitir que uma coluna tubular do poço que compreende um ou mais conjuntos de luva de produção seja reconfigurada como desejado durante a produção, com algumas zonas com mais configurações potenciais do que outros.

[0077] Após a descrição dos sistemas e métodos neste documento, várias modalidades podem incluir, entre outros:

[0078] Em uma primeira modalidade, um componente de fundo do poço compreende equipamentos tubulares de poço, um pluralidade de vias de fluido configuradas para fornecer comunicação fluida no interior do componente de fundo de poço, uma pluralidade de acionadores eletrônicos configurados para fornecer, seletivamente, comunicação fluida através de uma ou mais vias de fluido e pelo menos um sensor acoplado a uma pluralidade de acionadores eletrônicos. Pelo menos um ou mais acionadores eletrônicos compreendem um membro de bloqueio acoplado a um acionador eletromecânico e um ou mais acionadores eletrônicos são configurados para acionar seletivamente e permitir ou evitar o fluxo de fluido através de uma via de fluido correspondente dapluralidade de vias de fluido em resposta a pelo menos um sensor que recebe um sinal adequado.

[0079] Uma segunda modalidade pode incluir o componente de fundo do poço da primeira modalidade, em que a pluralidade de vias de fluido são configuradas para fornecer comunicação fluida entre o exterior do equipamento tubular de poço e o interior do equipamento tubular de poço.

[0080] Uma terceira encarnação pode incluir o componente de fundo do poço da primeira e da segunda modalidades compreendendo ainda uma fonte de energia acoplada a um ou mais acionadores eletrônicos, nos quais a fonte de energia é configurada para fornecer energia para acionar um ou mais acionadores eletrônicos.

[0081] Uma quarta modalidade pode incluir o componente de fundo do poço da terceira modalidade, em que a fonte de energia compreende pelo menos uma bateria, um gerador de fundo do poço, uma fonte de energia de superfície ou uma fonte de energia de fundo do poço.

[0082] Uma quinta modalidade pode incluir o componente de fundo do poço da terceira modalidade, em que a fonte de energia está localizada na superfície do poço.

[0083] Uma sexta modalidade pode incluir o componente de fundo do poço de qualquer uma dentre a primeira e a quinta modalidades, compreendendo ainda uma seção da tela de controle de areia disposta em série com a pluralidade de vias de fluido.

[0084] Uma sétima modalidade pode incluir o componente de fundo do poço de qualquer uma dentre a primeira a sexta modalidades, compreendendo ainda uma ou mais restrições, nas quais uma ou mais restrições de fluxo estão dispostas em pelo menos uma dentre a pluralidade de vias de fluido.

[0085] Uma oitava modalidade pode incluir o componente de fundo do poço de qualquer uma dentre a primeira a sétima modalidades, em que o membro de bloqueio está configurado para fornecer seletivamente a comunicação fluida através de duas ou mais vias de fluido.

[0086] Uma nona modalidade pode incluir o componente de fundo do poço de qualquer uma dentre a primeira e a oitava modalidades, em que dois ou mais acionadores eletrônicos estão configurados para acionar seletivamente em resposta a pelo menos um sensor que recebe o sinal adequado.

[0087] Uma décima modalidade pode incluir o componente de fundo do poço de qualquer uma dentre a primeira a nona modalidades, em que pelo menos um sensor compreende um sensor de pressão.

[0088] Uma décima primeira modalidade pode incluir o componente de fundo do poço da décima modalidade, em que o sinal adequado compreende pelo menos uma pressão, uma onda de pressão, um ou mais pulsos de pressão ou um sinal sônico.

[0089] Uma décima segunda modalidade pode incluir o componente de fundo do poço de qualquer uma dentre a primeira a décima primeira modalidades, em que um ou mais acionadores eletrônicos são ainda configurados para acionar seletivamente a transição dapluralidade de vias de fluido de uma primeira configuração para uma segunda configuração em resposta a pelo menos um sensor que recebe um sinal apropriado, em que na primeira configuração todas as vias de fluido estão substancialmente fechadas para o fluxo de fluido e em que na segunda configuração uma ou mais vias do fluido estão abertas para o fluxo.

[0090] Em uma décima terceira modalidade, um conjunto de luva de produção para uso em um poço e o conjunto de luva de produção compreendem equipamentos tubulares de poço, a pluralidade de vias de fluido configuradas para fornecer comunicação fluida entre o exterior dos equipamentos tubulares de poço e o interior dos equipamentos tubulares de poço, a pluralidade de acionadores eletrônicos e pelo menos um sensor acoplado a pluralidade de acionadores eletrônicos. Pelo menos um dentre a pluralidade de acionadores eletrônicos compreende dispositivos de ruptura posicionados de maneira adjacente a dispositivos acionáveis, sendo a pluralidade de acionadores eletrônicos configurados para fornecer, seletivamente, comunicação fluida através de uma ou mais dentre a pluralidade de vias de fluido. O dispositivo de ruptura é configurado para acionar o dispositivo acionável, de modo a permitir o fluxo de fluido através de pelo menos uma via de fluido dentre a pluralidade de vias de fluido em resposta a pelo menos um sensor que recebe um sinal adequado.

[0091] Uma décima quarta modalidade pode incluir o conjunto da luva de produção da décima terceira modalidade, em que o dispositivo de ruptura compreende um iniciador químico que está configurado para inflamar com base em pelo menos um sensor que recebe um sinal apropriado.

[0092] Uma décima quinta modalidade pode incluir o conjunto da luva de produção da décima terceira ou da décima quarta modalidades, em que o dispositivo acionável está configurado para fornecer comunicação fluida em resposta ao fato de ser acionado.

[0093] Uma décima sexta modalidade pode incluir o componente de fundo do poço de qualquer uma dentre a décima terceira e a décima quinta modalidades, em que o dispositivo acionável está disposto em uma primeira via de fluido dentre a pluralidade de vias de fluido, e em que qual o dispositivo acionável está configurado para fornecer comunicação fluida através da primeira via de fluido após o acionamento.

[0094] Uma décima sétima modalidade pode incluir o componente de fundo do poço de qualquer uma dentre a décima terceira e a décima sexta modalidades, em que a primeira via do fluido compreende uma restrição do fluxo.

[0095] Uma décima oitava modalidade pode incluir o componente de fundo do poço de qualquer uma dentre a décima terceira e a décima sétima modalidades, compreendendo ainda um pistão disposto em uma via do fluido dentre a pluralidade de vias de fluido, em que o pistão está configurado para mudar em resposta ao fornecimento de comunicação fluida através do dispositivo acionável e em que o pistão está configurado para fornecer comunicação fluida através da via do fluido em resposta à mudança.

[0096] Em uma décima nona modalidade, um método de configuração de um conjunto de luva de produção em um poço compreende a recepção de um sinal em um sensor, determinando que o sinal é um sinal adequado, recebendo, por um ou mais acionadores eletrônicos dentre a pluralidade de acionadores eletrônicos, energia a partir de uma fonte de energia, acionando um ou mais acionadores eletrônicos em resposta à determinação de que o sinal é um sinal adequado e abrindo seletivamente uma ou mais vias de fluido dentre a pluralidade de vias de fluido em resposta ao acionamento do acionador eletrônico.

[0097] Uma vigésima modalidade pode incluir o método da décima nona modalidade, em que uma ou mais vias de fluido são configuradas para fornecer comunicação fluida entre o exterior do equipamento tubular de poço e o interior do equipamento tubular de poço.

[0098] Uma vigésima primeira modalidade pode incluir o método da décima nona e da vigésima modalidades, compreendendo ainda o fechamento seletivo de uma ou mais vias de fluido em resposta ao acionamento do acionador eletrônico.

[0099] Uma vigésima segunda modalidade pode incluir o componente de fundo do poço de qualquer uma dentre a décima nona e a vigésima primeira modalidades, em que a fonte de energia está localizada na superfície do poço.

[00100] Uma vigésima quarta modalidade pode incluir o componente de fundo do poço de qualquer uma dentre a décima nona a vigésima modalidades, em que o sinal adequado compreende pelo menos uma pressão, uma onda de pressão, um ou mais pulsos de pressão ou um sinal sônico.

[00101] Ao mesmo tempo em que as modalidades da invenção foram mostradas e descritas, suas modificações podem ser feitas pelos versados na técnica sem abandonar o sentido e ensinamentos da invenção. As modalidades aqui descritas são exemplares apenas e não se destinam a ser um fator limitante. Muitas variações e modificações da invenção divulgadas neste documento são possíveis e estão dentro do escopo da invenção. Intervalos numéricos ou limitações são expressamente contrários, tais intervalos expressos ou limitações devem ser entendidos para incluir intervalos iterativos ou limitações como magnitude abrangidos com os intervalos expressamente estabelecidos ou limitações (por exemplo, de cerca de 1 a cerca de 10 inclui, 2, 3, 4, etc.; superior a 0,10 inclui 0,11, 0,12, 0,13, etc.). Por exemplo, sempre que um intervalo numérico com um limite inferior, Rl e um limite superior, Ru, é divulgado, qualquer número cair dentro da escala é especificamente divulgado. Em particular, os seguintes números dentro do intervalo são especificamente divulgados: R=Rl+k* (Ru-Rl), onde k é uma variável que varia de 1% a 100% com um incremento de 1%, ou seja, k é 1%, 2%, 3%, 4%, 5%... 50%, 51%, 52%, ..., 95%, 96%, 97%, 98%, 99% ou 100%. Além disso, qualquer intervalo numérico definido por dois números R conforme definido no exemplo acima também especificamente é divulgado. Uso do termo "opcionalmente" em relação a qualquer elemento de uma declaração destina-se a dizer que o elemento do assunto é necessário, ou alternativamente, não é necessário. Ambas as alternativas são destinadas a estarem no âmbito da reivindicação. Uso de termos mais amplos, como compreende, inclui, tendo, etc deve ser entendido para fornecer suporte para termos mais estreitos como consistindo, consistindo essencialmente, substancialmente compreendida, etc.

[00102] Nesse sentido, o escopo de proteção não é limitado pela descrição acima enunciada mas só é limitado pelas reivindicações que seguem, nesse escopo, incluindo todos os equivalentes do assunto das reivindicações. Cada e toda reivindicação é incorporado na especificação como uma modalidade da presente invenção. Assim, as reivindicações são uma descrição adicional e um complemento para as modalidades da presente invenção. A discussão de uma referência na descrição detalhada das modalidades não é uma confissão que é o estado da técnica para a presente invenção, especialmente qualquer referência que possa ter uma data de publicação após a data de prioridade deste pedido. As divulgações de todas as patentes, pedidos de patentes e publicações citadas aqui por este meio são incorporadas por referência, na medida em que fornecem exemplares, processuais ou outros detalhes complementares aos estabelecidos.

Claims

1. Componente de fundo do poço, caracterizado pelo fato de compreender: - um equipamento tubular de poço (22); - meios de filtro; - uma saia protetora externa (108) tendo uma pluralidade de perfurações (109) posicionada em torno da parte externa dos meios de filtro; - uma pluralidade vias de fluido (103) configurada para fornecer comunicação fluida no interior do componente de fundo do poço; - uma pluralidade de acionadores eletrônicos configurada para fornecer, seletivamente, comunicação fluida através de uma ou mais da pluralidade de vias do fluido (103), sendo que pelo menos um da pluralidade de acionadores eletrônicos compreende um membro de bloqueio (113) acoplado a um acionador eletromecânico (114); e - pelo menos um sensor (117) acoplado a pluralidade de acionadores eletrônicos, sendo que um ou mais da pluralidade de acionadores eletrônicos são configurados para acionar seletivamente para permitir ou evitar o fluxo de fluido através de uma via de fluido (103) correspondente da pluralidade de vias de fluido em resposta a pelo menos um sensor (117) que recebe um sinal adequado, e sendo que o sinal adequado compreende pelo menos um de uma pressão, uma onda de pressão, um ou mais pulsos de pressão ou um sinal sônico.

2. Componente de fundo do poço, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a pluralidade vias de fluido (103) ser configurada para fornecer comunicação fluida entre o exterior do equipamento tubular de poço (22) e o interior do equipamento tubular de poço (22).

3. Componente de fundo do poço, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de compreender ainda uma fonte de energia (116) acoplada a um ou mais da pluralidade de acionadores eletrônicos, nos quais a fonte de energia (116) é configurada para fornecer energia para acionar um ou mais da pluralidade de acionadores eletrônicos.

4. Componente de fundo do poço, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de a fonte de energia (116) compreender pelo menos uma bateria, um gerador de fundo do poço, uma fonte de energia de superfície ou uma fonte de energia de fundo do poço.

5. Componente de fundo do poço, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de a fonte de energia (116) estar localizada na superfície do poço.

6. Componente de fundo do poço, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizado pelo fato de compreender ainda uma seção da tela de controle de areia disposta em série com a pluralidade de vias de fluido (103).

7. Componente de fundo do poço, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizado pelo fato de compreender ainda uma ou mais restrições de fluxo, nas quais uma ou mais restrições de fluxo estão dispostas em pelo menos uma da pluralidade de vias de fluido (103).

8. Componente de fundo do poço, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado pelo fato de o membro de bloqueio (113) estar configurado para fornecer seletivamente a comunicação fluida através de duas ou mais da pluralidade de vias de fluido (103).

9. Componente de fundo do poço, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado pelo fato de dois ou mais da pluralidade de acionadores eletrônicos estarem configurados para acionar seletivamente em resposta a pelo menos um sensor (117) que recebe o sinal adequado.

10. Componente de fundo do poço, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 9, caracterizado pelo fato de um ou mais da pluralidade de acionadores eletrônicos serem ainda configurados para acionar seletivamente a transição da pluralidade vias de fluido (103) de uma primeira configuração para uma segunda configuração em resposta a pelo menos um sensor (117) que recebe um sinal apropriado, sendo que na primeira configuração todas as vias da pluralidade de vias de fluido (103) estão fechadas para o fluxo de fluido, e sendo que na segunda configuração uma ou mais das vias do fluido estão abertas para o fluxo.

11. Método de configuração de um conjunto de luva de produção no interior de um poço, caracterizado pelo fato de compreender: - receber um sinal em um sensor (117); - determinar que o sinal é um sinal adequado; - receber, por um ou mais acionadores eletrônicos da pluralidade de acionadores eletrônicos, de energia de uma fonte de energia (116); - acionar um ou mais acionadores eletrônicos em resposta à determinação de que o sinal é o sinal adequado; e - abrir seletivamente uma ou mais vias de fluido (103) de uma da pluralidade vias de fluido em resposta ao acionamento do acionador eletrônico, sendo que o sinal adequado compreende pelo menos um de uma pressão, uma onda de pressão, um ou mais pulsos de pressão ou um sinal sônico.

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de uma ou mais vias de fluido (103) fornecer comunicação fluida entre o exterior do equipamento tubular de poço (22) e o interior do equipamento tubular de poço (22).

13. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de a fonte de energia (116) estar localizada na superfície do poço.

14. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações11, 12 e 13, caracterizado pelo fato de compreender ainda o fechamento seletivo de uma ou mais vias de fluido (103) em resposta ao acionamento do acionador eletrônico.