BR112016025556B1 - Método e sistema de perfuração guiada - Google Patents
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Abstract
método e sistema de perfuração guiada um método de tomografia interpoço inclui o revestimento de um primeiro furo de poço com um tubular de revestimento que tem pelo menos um arranjo de cruzamento de transmissão, cada arranjo de cruzamento de transmissão tendo um adaptador em comunicação com uma antena helicoidal que envolve uma parte externa do tubular de revestimento. o método também inclui a implantação, no interior do tubular de revestimento, de um percurso condutor que se estende a partir de uma interface de superfície até o pelo menos um arranjo de cruzamento de transmissão. o método também inclui o fornecimento de um conjunto de uma ou mais antenas em um segundo furo de poço. o método também inclui a obtenção de medições eletromagnéticas (em) para tomografia inter poço utilizando o pelo menos um arranjo de cruzamento de transmissão e o conjunto de uma ou mais antenas, em que a referida obtenção envolve transmitir dados ou energia entre o pelo menos um arranjo de cruzamento de transmissão e a interface de superfície por meio do percurso condutor.
Description
[001] O presente pedido reivindica prioridade ao Pedido de Patente US 61/987.454, intitulado “Casing Coils For Guided Drilling” e depositado em 01 de maio de 2014 por Michael S. Bittar et al. O pedido de prioridade acima mencionado é por este meio incorporado neste documento por referência na sua totalidade.
[002] Empresas que operam em campos petrolíferos procuram maximizar a rentabilidade de seus reservatórios. Normalmente, esse objetivo pode ser expresso em termos de maximizar a percentagem de hidrocarbonetos extraídos, sujeitos a certas restrições de custo. Um número de técnicas de recuperação foi desenvolvido para melhorar a extração de hidrocarbonetos. Por exemplo, muitas companhias empregam técnicas de inundação, injetando um gás ou um fluido em um reservatório para deslocar os hidrocarbonetos e varrê-los a um poço de produção. Como outro exemplo, alguns hidrocarbonetos pesados são mais eficazmente produzidos utilizando uma técnica de drenagem gravitacional assistida por vapor, onde o vapor é utilizado para reduzir a viscosidade dos hidrocarbonetos.
[003] Tais técnicas de recuperação criam uma frente de fluido entre o fluido injetado e o fluido sendo deslocado. A posição da frente de fluido é um parâmetro essencial para o controle e otimização destas técnicas de recuperação, no entanto, é normalmente difícil de controlar devido à ausência de sistemas e métodos de monitoramento viáveis e adequadamente eficazes. Onde o uso de pesquisas sísmicas, poços de monitoramento e/ou ferramentas de medição por cabo wireline é inviável, os operadores podem ser forçados a confiar em simulações de computador para estimar a posição da frente de fluidos, com incertezas proporcionalmente grandes. Operações subótimas relacionadas a espaçamento interpoço, monitoramento interpoço e/ou controle de produção multilateral aumenta o risco de ruptura prematura, onde uma parte da frente do fluido atinge o poço de produção antes que o resto da parte da frente tenha sido adequadamente varrido do reservatório volume. Tal descoberta prematura cria um percurso de baixa resistência para o fluido injetado a seguir e priva o resto do sistema da energia necessária para funcionar.
[004] Assim, são divulgados nas figuras e na descrição a seguir um segmento de revestimento com pelo menos um arranjo de cruzamento de transmissão e métodos e sistemas relacionados para perfuração guiada, tomografia interpoços e/ou controle da produção multilateral. Nas figuras:
[005] A FIG. 1 é um diagrama de blocos que mostra características de uma configuração de segmento de revestimento ilustrativa, envolvendo pelo menos um arranjo de transmissão de cruzamento.
[006] A FIG. 2 é uma representação esquemática de um sistema ilustrativo empregando um segmento de revestimento com pelo menos um arranjo de cruzamento de transmissão.
[007] A FIG. 3 é uma representação esquemática de um sistema de tomografia interpoços que emprega segmentos de revestimento com arranjos de cruzamento de transmissão.
[008] A FIG. 4A é uma vista em corte que mostra um cenário de fundo de poço envolvendo um arranjo de cruzamento de transmissão com um adaptador indutor.
[009] A FIG. 4B é uma vista em corte que mostra um cenário de fundo de poço envolvendo um arranjo de cruzamento de transmissão com um adaptador à base de eletrodos.
[0010] As FIGs. 4C e 4D são vistas em corte transversal de configurações alternativas de acoplamento de eletrodo.
[0011] A FIG. 5 mostra um sistema de perfuração guiada empregando segmentos de revestimento com arranjos de cruzamento de transmissão.
[0012] A FIG. 6A mostra um sistema de controle multilateral revestido empregando um segmento de revestimento com um arranjo de cruzamento de transmissão.
[0013] A FIG. 6B mostra um sistema de controle multilateral de furo aberto empregando um segmento de revestimento com um arranjo de cruzamento de transmissão.
[0014] As FIG. 7A e 7B mostram parâmetros de inversão geométrica ilustrativos.
[0015] A FIG. 7C mostra o monitoramento multipoço de uma frente de fluido.
[0016] A FIG. 8 mostra uma configuração ilustrativa de poço multilateral.
[0017] A FIG. 9A é um diagrama de fluxo de um método de tomografia interpoço ilustrativo.
[0018] A FIG. 9B é um diagrama de fluxo de um método ilustrativo de perfuração guiada.
[0019] A FIG. 9C é um diagrama de fluxo de um método ilustrativo de controle multilateral.
[0020] Deve ser compreendido, no entanto, que as modalidades específicas dadas nas figuras e na descrição detalhada das mesmas não limitam a divulgação. Pelo contrário, elas fornecem a base para aquele versado na técnica discernir as formas alternativas, equivalentes e modificações que estão englobadas com uma ou mais modalidades dadas no escopo das reivindicações anexas.
[0021] São descritas neste documento modalidades de segmento de revestimento com pelo menos um arranjo de cruzamento de transmissão. Como utilizado neste documento, o termo "segmento de revestimento" ou "tubular de revestimento" refere-se a qualquer estrutura (por exemplo, um tubular) usada para forrar a parede de qualquer seção de um furo perfurado ou em um furo perfurado principal ou em um ramo lateral. Os segmentos de revestimento podem variar em relação ao material, espessura, diâmetro interno, diâmetro externo, grau e/ou conectores de extremidade e vários tipos de segmento de revestimento são conhecidos na indústria, como o revestimento condutor, revestimento de superfície, revestimento intermediário, revestimento de produção, liner e revestimento de apoio perpendicular de liner. Os segmentos de revestimento são frequentemente unidos ou acoplados em conjunto para formar uma coluna de revestimento que protege a integridade de todo o furo perfurado ou de pelo menos parte de um furo perfurado. Enquanto algumas colunas de revestimento estendem-se até a superfície da terra, outras colunas de revestimento (por exemplo, liners) estão penduradas a partir de outra coluna de revestimento.
[0022] O termo "acoplado" ou "acoplado a" utilizado neste documento refere-se a uma conexão direta ou indireta entre dois ou mais componentes. Sem limitação, a conexão direta ou indireta pode ser de natureza mecânica, elétrica, magnética e/ou química. Por exemplo, se um primeiro componente se acopla a um segundo componente, aquela conexão pode ser através de uma conexão elétrica direta, através de uma conexão elétrica indireta através de outros componentes e conexões, através de uma conexão física direta ou através de uma conexão física indireta através de outros componentes e conexões em várias modalidades. Além disso, deve ser notado que o acoplamento de dois componentes pode resultar em apenas um tipo de conexão (mecânica, elétrica, magnética ou química) ou em vários tipos de conexões (mecânicas, elétricas, magnéticas e/ou químicas).
[0023] Como utilizado neste documento, o termo "regime de cruzamento de transmissão" corresponde a pelo menos uma antena helicoidal externa ao tubular de revestimento e em comunicação com um adaptador. Como opção, uma unidade de controle pode ser incluída com ou atribuída a cada arranjo de cruzamento de transmissão para suportar várias operações envolvendo a transmissão controlada, a recepção e/ou o armazenamento de sinais eletromagnéticos (EM) ou dos dados de sensor. Assim, a frase "em comunicação com" pode referir-se a um acoplamento direto entre a pelo menos uma antena helicoidal e o adaptador ou um acoplamento indireto (por exemplo, os componentes da unidade de controle podem ser posicionados entre a pelo menos uma antena helicoidal e o adaptador). Com um acoplamento indireto entre a pelo menos uma antena helicoidal e o adaptador, o transporte de energia e/ou de comunicações entre a pelo menos uma antena helicoidal, componentes da unidade de controle e o adaptador pode ser imediato ou retardado como desejado. Em funcionamento, cada arranjo de cruzamento de transmissão permite que energia ou comunicações sejam transportadas (imediatamente ou de uma maneira retardada) do interior de um respectivo segmento de revestimento para seu exterior ou vice-versa.
[0024] Para permitir operações de fundo de poço, um arranjo de cruzamento de transmissão é permanente ou temporariamente acoplado a um percurso condutor que se estende para a superfície da terra. Por exemplo, o percurso condutor pode se acoplar a um adaptador de arranjo de cruzamento de transmissão em uma extremidade e a uma interface de superfície na outra extremidade. Como utilizado neste documento, o termo "interface de superfície" corresponde a um ou mais componentes na superfície da terra que fornecem energia e/ou telemetria para operações de fundo de poço. Exemplos de componentes de uma interface de superfície incluem uma ou mais fontes de energia, circuitos de transmissor, circuitos de receptor, componentes de armazenamento de dados, transdutores, conversores analógico-digitais e conversores de digital para analógico. A interface de superfície pode ser acoplada a, ou inclui um sistema de computador que fornece instruções para os componentes de interface de superfície, arranjos de cruzamento de transmissão e/ou ferramentas de fundo de poço.
[0025] Em pelo menos algumas modalidades, o adaptador para um determinado arranjo de cruzamento de transmissão corresponde a um adaptador indutor que se acopla a uma bobina de percurso condutor indutivamente, onde o trajeto condutor se estende entre um interior do tubular de revestimento e a superfície da terra (por exemplo, a uma interface de superfície). Em outras modalidades, o adaptador corresponde a um adaptador com base em eletrodo que se acopla aos eletrodos de percurso condutor capacitivamente ou galvanicamente, onde o percurso condutor se estende entre o interior do tubular de revestimento e a superfície da terra. Como um exemplo, um ou mais de tais percursos condutores podem ser implantados no fundo do poço anexando um cabo a um tubular interno e baixando o tubular interno a uma posição no ou próximo a um adaptador de arranjo de cruzamento de transmissão. Alternativamente, um ou mais de tais percursos condutores podem ser implantados no fundo do poço através da redução de uma ferramenta de serviço de cabo wireline para uma posição no ou próxima a um adaptador de arranjo de cruzamento de transmissão.
[0026] Para acoplamento indutor, o percurso condutor inclui uma bobina indutora que, quando suficientemente próxima ao adaptador indutor de um arranjo de cruzamento de transmissão, permite que a energia ou comunicações sejam transmitidas entre a superfície da terra e o respectivo arranjo de cruzamento de transmissão. Para o acoplamento com base em eletrodo, o percurso condutor inclui um ou mais eletrodos que, quando o contato galvânico ou capacitivo ocorre entre o(s) eletrodo(s) do percurso condutor e um adaptador com base em eletrodo de um arranjo de cruzamento de transmissão, permitem que a energia ou comunicações sejam transportadas entre o percurso condutor e o arranjo de cruzamento de transmissão. Tal acoplamento entre as bobinas indutoras ou eletrodos que correspondem a um percurso condutor e um arranjo de cruzamento de transmissão pode ser dimensionado conforme necessário. Assim, deve ser apreciado que cada segmento de revestimento pode incluir um arranjo de cruzamento de transmissão ou múltiplos arranjos de cruzamento de transmissão. Além disso, uma coluna de revestimento de fundo de poço pode incluir vários segmentos de revestimento, cada um empregando pelo menos um arranjo de cruzamento de transmissão. Além disso, um percurso condutor pode ser disposto para se acoplar a um único arranjo de cruzamento de transmissão único ou a múltiplos arranjos de cruzamento de transmissão ao mesmo tempo. Além disso, múltiplos percursos condutores podem ser empregados, em que cada percurso condutor pode ser instalado de forma permanente ou móvel. Se móvel, cada um percurso condutor pode dar suporte a um acoplamento a arranjo de cruzamento de transmissão por vez ou a um conjunto de arranjos de cruzamento de transmissão ao mesmo tempo. Cada arranjo de cruzamento de transmissão que é acoplado a um percurso condutor como descrito neste documento, independentemente de tal acoplamento ser temporário ou permanente, pode ser denominado uma unidade ou módulo de cruzamento de transmissão. Em outras palavras, uma unidade ou módulo de cruzamento de transmissão inclui um segmento de revestimento com um arranjo de cruzamento de transmissão, bem como componentes de percurso condutor necessários para transmitir energia ou comunicações de ou para a superfície da terra.
[0027] Cada arranjo de cruzamento de transmissão também pode incluir outros recursos, incluindo uma unidade de controle com um dispositivo de armazenamento de energia, um dispositivo de armazenamento de dados, sensores internos, sensores externos e/ou circuitos de controle. Tais características podem facilitar a transmissão ou recepção de sinais, onde múltiplos sinais podem ser identificados exclusivamente (por exemplo, usando a abordagem, multiplexação e/ou esquemas de modulação). Além disso, os dados do sensor interno ou externo podem ser úteis para rastrear as propriedades do fluido de fundo de poço e/ou propriedades do meio ambiente (por exemplo, temperatura, atividade acústica, atividade sísmica, etc.). Com um dispositivo de armazenamento de energia, um segmento de revestimento com pelo menos um arranjo de cruzamento de transmissão pode realizar transmissão de sinal, recepção de sinal, detecção e as operações de armazenamento de dados mesmo que um percurso condutor na superfície da terra não esteja disponível no momento. Quando um percurso condutor se acopla temporariamente a um determinado arranjo de cruzamento de transmissão, os dados armazenados coletados durante as operações contínuas ou periódicas (por exemplo, tais operações podem ser realizadas antes de, durante ou após o acoplamento de percurso condutor temporário) podem ser transportados para a superfície da terra e/ou um dispositivo de armazenamento de energia pode ser recarregado para permitir as operações contínuas ou periódicas mesmo após o percurso condutor não estar mais disponível.
[0028] Como descrito neste documento, um segmento de revestimento empregando pelo menos um arranjo de cruzamento de transmissão pode ser parte de um sistema utilizado para executar operações de perfuração guiadas, operações de tomografia interpoço, e/ou operações de controle multilaterais. A FIG. 1 é um diagrama de blocos que mostra características de uma configuração de segmento de revestimento ilustrativa 20, envolvendo pelo menos um arranjo de cruzamento de transmissão. Como mostrado, a configuração do segmento de revestimento 20 inclui um arranjo de cruzamento de transmissão com pelo menos uma antena helicoidal externa e pelo menos um adaptador interno. Opções para a pelo menos uma antena externa incluem antenas inclinadas e antenas multicomponentes. Enquanto isso, as opções para a pelo menos uma placa interna incluem um adaptador indutor e um adaptador com base em eletrodo. O adaptador com base em eletrodo pode dar suporte ao acoplamento capacitivo e/ou ao acoplamento galvânico. Se um adaptador indutor é usado, a bobina indutiva correspondente pode ser interna e isolada a partir do segmento de revestimento. Alternativamente, o adaptador indutor pode corresponder a uma bobina indutora que se enrola em torno de uma parte externa do segmento de revestimento ou um recesso externo do segmento de revestimento, em que o segmento de revestimento inclui janelas não condutoras para permitir que a energia eletromagnética seja transferida a partir de um percurso condutor para dentro do segmento de revestimento para o adaptador indutor. Em algumas modalidades, os componentes do arranjo de cruzamento de transmissão podem ser ajustados em um recesso de um tubular de revestimento e/ou cobertos com um material protetor.
[0029] Outras características da configuração do segmento de revestimento 20 incluem um dispositivo de armazenamento de energia, um dispositivo de armazenamento de dados, sensores, uma unidade de controle e/ou circuitos de controle. Em algumas modalidades, uma ou mais destas outras características são opcionalmente empregadas para facilitar a transmissão ou recepção de sinais, onde múltiplos sinais podem ser identificados exclusivamente (por exemplo, usando a abordagem, multiplexação e/ou esquemas de modulação). Além disso, os dados do sensor interno ou externo podem ser úteis para rastrear as propriedades do fluido de fundo de poço e/ou propriedades do meio ambiente (por exemplo, temperatura, atividade acústica, atividade sísmica, etc.). Com um dispositivo de armazenamento de energia, um segmento de revestimento com pelo menos um arranjo de cruzamento de transmissão pode realizar transmissão de sinal, recepção de sinal, detecção e as operações de armazenamento de dados mesmo que um percurso condutor na superfície da terra não esteja disponível no momento. Quando um percurso condutor se acopla temporariamente a um determinado arranjo de cruzamento de transmissão, os dados armazenados coletados durante as operações contínuas ou periódicas (por exemplo, tais operações podem ser realizadas antes de, durante ou após o acoplamento de percurso condutor temporário) podem ser transportados para a superfície da terra e/ou um dispositivo de armazenamento de energia pode ser recarregado para permitir as operações contínuas ou periódicas mesmo após o percurso condutor não estar mais disponível. Um exemplo de dispositivo de armazenamento de energia inclui uma bateria recarregável. Um exemplo de dispositivo de armazenamento de dados inclui uma memória não volátil. Exemplos de sensores incluem sensores de temperatura, sensores de pressão, sensores acústicos, sensores sísmicos e/ou outros sensores. Em pelo menos algumas modalidades, as fibras ópticas são utilizadas para detectar parâmetros ambientais, como temperatura, pressão ou atividade acústica.
[0030] Além disso, um exemplo de unidade de controle pode corresponder a um processador ou outra lógica programável que pode executar instruções armazenadas. Como desejado, instruções novas ou atualizadas podem ser fornecidas ao processador ou a outra lógica programável. Com as instruções, a unidade de controle é capaz de empregar esquemas de abordagem, esquemas de modulação, esquemas de demodulação, esquemas de multiplexação e/ou esquemas de demultiplexação para permitir a identificação única de sinais transmitidos ou recebidos. Tais sinais podem ser transmitidos entre a superfície da terra e um ou mais arranjos de cruzamento de transmissão, entre os diferentes arranjos de cruzamento de transmissão e/ou entre uma ou mais modalidades de cruzamento de transmissão e equipamentos de fundo de poço (por exemplo, um dispositivo de controle em fluxo, como descrito neste documento). Exemplos de circuitos de controle incluem condutores e receptores que facilitam as operações de transmissão de sinal e operações de recepção de sinal.
[0031] Em pelo menos algumas modalidades, um segmento de revestimento com algumas ou todas as características da configuração 20 é empregado ao longo de uma coluna de revestimento para realizar operações como operações de tomografia interpoço, operações de perfuração guiadas (variando), operações de controle ou monitoramento de dispositivo de controle em fluxo multilateral (in-flow control device, ICD) e/ou outras operações. A FIG. 2 é uma representação esquemática de um sistema ilustrativo 10 empregando um segmento de revestimento 21A com pelo menos um arranjo de cruzamento de transmissão 22. Como representado na FIG. 2, o segmento de revestimento 21A é parte de uma coluna de revestimento 11 implantada em um furo de poço 12 que se estende através de várias camadas de formação 14A-14C. O poço 12 pode ser perfurado e revestido utilizando técnicas conhecidas. Em uma modalidade, a coluna de revestimento 11 pode ter vários segmentos de revestimento 21 conectados entre si, por exemplo, usando acopladores 18. Diferentes modalidades de coluna de revestimento são possíveis, em que o número e/ou as características dos segmentos de revestimento 21 podem variar. Além disso, a maneira pela qual os segmentos de revestimento 21 se acoplam em conjunto para formar uma coluna de revestimento 11 pode variar, como é conhecido na técnica. Embora a coluna de revestimento 11 e o segmento de revestimento 21A sejam mostrados como tendo uma orientação vertical na FIG. 2, deve ser notado que os segmentos de revestimento, como o segmento 21A podem ter uma outra orientação. Além disso, múltiplos segmentos de revestimento, cada um com seu próprio arranjo de cruzamento de transmissão 22, podem ser empregados ao longo de uma coluna de revestimento como a coluna de revestimento 11. Em tal caso, o espaçamento entre e/ou a orientação de diferentes segmentos de revestimento que têm um arranjo de cruzamento de transmissão podem ser os mesmos ou podem variar.
[0032] De acordo com pelo menos algumas modalidades, o arranjo de cruzamento de transmissão 22 do segmento de revestimento 21A inclui o adaptador 24, a antena helicoidal 26 e a unidade de controle 28. O adaptador 24, por exemplo, corresponde a um adaptador indutor ou um adaptador com base em eletrodo que é acessível ao longo de um interior de um segmento de revestimento 21A para permitir o acoplamento de um percurso condutor 30 que corre ao longo do interior da coluna de revestimento 11. Além disso, o percurso condutor 30 pode incluir um adaptador de percurso condutor 32 que é compatível com o adaptador 24. Juntos, o arranjo de cruzamento de transmissão 22 do segmento de revestimento 21A e o adaptador de percurso condutor 32 podem ser considerados como sendo uma unidade ou módulo de cruzamento de transmissão que é temporariamente disponível ou permanentemente implantada.
[0033] A antena helicoidal 26 pode ser utilizada para enviar sinais 42 e/ou para receber sinais 44 a partir de uma ferramenta de fundo de poço 52 em outro furo de poço 50. A ferramenta de fundo de poço 52 pode corresponder a um outro segmento de revestimento com um arranjo de cruzamento de transmissão, um dispositivo de controle em fluxo (ICD), uma ferramenta de cabo wireline, uma ferramenta de perfilagem durante a perfuração (logging while drilling, LWD), um conjunto de fundo de poço ou outra ferramenta de fundo de poço. Exemplos de operações (representados no bloco de operações 45) envolvendo a antena helicoidal 26 enviando sinais 42 e/ou recebendo sinais 44 da ferramenta de perfuração 52 incluem uma tomografia interpoço, uma perfuração guiada e/ou monitoramento ou controle de ICD multilateral. Para executar tais operações, a ferramenta de fundo de poço 52 pode incluir uma antena 54 e unidade de controle 56 (que podem ou não ser parte de um outro arranjo de cruzamento de transmissão). Além disso, em algumas modalidades, um percurso condutor 58 pode ser opcionalmente fornecido para permitir um transporte mais direto de energia/comunicação entre a superfície da terra e a ferramenta de perfuração 52. Alternativamente, a ferramenta de perfuração 52 envia sinais 44 para e/ou recebe sinais 42 a partir do arranjo de cruzamento de transmissão 22 sem ter um percurso condutor separado 58. Nesse caso, a energia/comunicação entre a superfície da terra e a ferramenta de fundo de poço 52 são transmitidas através do arranjo de cruzamento de transmissão 22 e do percurso condutor 30. Além disso, o arranjo do cruzamento de transmissão 22 pode executar a tarefa de selecionar ou filtrar informações a serem fornecidas à superfície da terra a partir da ferramenta de fundo de poço 52 e/ou da seleção ou filtragem da informação a ser fornecida a partir da superfície da terra para a ferramenta de fundo do poço 52.
[0034] A unidade de controle 28 pode incluir um dispositivo de armazenamento de energia, uma unidade de processamento, um dispositivo de armazenamento de dados, sensores e/ou circuito de controle. A função da unidade de controle 28 pode variar para diferentes modalidades. Além disso, em algumas modalidades, a unidade de controle 28 pode ser omitida. Exemplos de características fornecidos pela unidade de controle incluem o direcionamento de transmissões periódicas ou em curso de sinais 42 e/ou direcionamento periódico ou em curso de recepção de sinais 44. Além disso, a unidade de controle 28 pode empregar um esquema de abordagem, um esquema de multiplexação e/ou um esquema de modulação para permitir a identificação única de múltiplos sinais 42 ou 44 (nota: pode haver vários arranjos de cruzamento de transmissão 22 e/ou múltiplas ferramentas de fundo de poço 52 dentro da faixa um do outro). Tais regimes podem envolver circuitos do transmissor, circuitos do receptor, uma unidade de processamento e/ou um dispositivo de armazenamento de dados com instruções executáveis pela unidade de processamento. Além disso, os sensores internos ou externos podem rastrear propriedades de fluido de fundo de poço e/ou propriedades do meio ambiente (por exemplo, temperatura, atividade acústica, atividade sísmica, etc.). Com um dispositivo de armazenamento de energia, a unidade de controle 28 pode direcionar a transmissão de sinal, a recepção de sinal, a detecção e as operações de armazenamento de dados mesmo que um percurso condutor na superfície da terra não esteja disponível no momento. Quando um percurso condutor temporariamente se acopla ao arranjo de cruzamento de transmissão 22, a unidade de controle 28 pode direcionar o processo de transmissão dos dados armazenados coletados durante as operações contínuas ou periódicas (por exemplo, tais operações podem ser realizadas antes de, durante ou após um acoplamento de percurso condutor temporário) à superfície da terra e/ou pode direcionar a recarga do dispositivo de armazenamento de energia. Um exemplo de dispositivo de armazenamento de energia inclui uma bateria recarregável. Um exemplo de dispositivo de armazenamento de dados inclui uma memória não volátil. Exemplos de sensores incluem sensores de temperatura, sensores de pressão, sensores acústicos, sensores sísmicos e/ou outros sensores. Em pelo menos algumas modalidades, as fibras ópticas são utilizadas para detectar parâmetros ambientais, como temperatura, pressão ou atividade acústica.
[0035] Na superfície da terra, uma interface de superfície 59 fornece energia e/ou telemetria para operações de fundo de poço que envolvem o arranjo do cruzamento de transmissão 22. Exemplos de componentes para uma interface de superfície 59 incluem uma ou mais fontes de energia, circuitos de transmissor, circuitos de receptor, componentes de armazenamento de dados, transdutores, conversores analógico-digitais e conversores de digital para analógico. A interface de superfície 59 pode ser acoplada a, ou inclui um sistema de computador 60 que fornece instruções para os componentes de interface de superfície, para o arranjo de cruzamento de transmissão 22 e/ou ferramentas de fundo de poço 52. Além disso, o sistema de computador 60 pode processar a informação recebida a partir do arranjo de cruzamento de transmissão 22 e/ou da ferramenta de perfuração 52. Em cenários diferentes, o sistema de computador 60 pode direcionar as operações de e/ou receber medições do arranjo de cruzamento de transmissão 22 e/ou da ferramenta de perfuração 52. O sistema de computador 60 pode também exibir informações e/ou opções de controle para um operador. A interação do sistema de computador 60 com o arranjo de cruzamento de transmissão 22 e/ou a ferramenta de fundo de poço 52 pode ser automatizada e/ou sujeita a entrada de usuário.
[0036] Em pelo menos algumas modalidades, o sistema de computador 60 inclui uma unidade de processamento 62 que mostra as opções de perfilagem/controle e/ou resultados executando um software ou instruções obtidos a partir de um meio legível por computador não transitório local ou remoto 68. O sistema de computador 60 também pode incluir dispositivo(s) de entrada 66 (por exemplo, um teclado, mouse, touchpad etc.) e dispositivo(s) de saída 64 (por exemplo, um monitor, impressora, etc.). Tal(is) dispositivo(s) de entrada(s) 66 e/ou dispositivo(s) de saída 64 fornece(m) uma interface de usuário que permite que um operador interaja com componentes do arranjo de cruzamento de transmissão 22, com a ferramenta de perfuração 52 e/ou com o software executado pela unidade de processamento 62.
[0037] Para tomografia interpoços, a informação transmitida a partir do sistema de computador 60 para o arranjo do cruzamento de transmissão 22 ou ferramenta de fundo de poço 52 pode corresponder a instruções ou sinais de tomografia interpoços. Enquanto isso, a informação transmitida a partir do arranjo de cruzamento de transmissão 22 ou ferramenta de fundo de poço 52 ao computador 60 pode corresponder a medições de tomografia ou sinais de reconhecimento interpoço. Para perfuração guiada, a informação transmitida a partir do sistema de computador 60 para o arranjo de cruzamento de transmissão 22 ou para a ferramenta de fundo de poço 52 pode corresponder pela variação das instruções ou sinais de perfuração. Enquanto isso, a informação transmitida a partir do arranjo de cruzamento de transmissão 22 ou da ferramenta de fundo de poço 52 para o sistema de computador 60 pode corresponder a medições de perfuração variantes ou guiadas ou sinais de reconhecimento. Para as operações de monitoramento/controle multilateral, as informações enviadas a partir do sistema de computador 60 para o arranjo de cruzamento de transmissão 22 ou para a ferramenta de fundo de poço 52 pode corresponder instruções ou interrogatórios de ICD. Enquanto isso, a informação transmitida a partir do arranjo de cruzamento de transmissão 22 ou ferramenta de fundo de poço 52 ao computador 60 pode corresponder a medições de ICD ou sinais de reconhecimento.
[0038] A FIG. 3 é uma representação esquemática de um sistema de tomografia interpoço. Na FIG. 3, a área de tomografia interpoço corresponde a pelo menos uma parte da área ou volume de fundo de poço entre o poço de injeção 8 e poço de produção 9. Nota: deve ser apreciado que a tomografia interpoço pode ser realizada entre o mesmo tipo de poço ou diferentes tipos de poços (poços de monitoramento, poços de produção, poços de injeção) e que os poços de produção podem operar como poços de injeção e vice-versa. Na FIG. 3, o poço de produção 8 inclui uma coluna de revestimento 11B tendo um segmento de revestimento 21B com um arranjo de cruzamento de transmissão 22B. Do mesmo modo, a injeção de poço 9 inclui uma coluna de revestimento 11C tendo um segmento de revestimento 21C com um arranjo de cruzamento de transmissão 22C. As colunas de revestimento 11B e 11C são implantadas nos furos de poço 12B e 12C que passam por diferentes camadas de formação 14A-14C da terra. Ao longo das colunas de revestimento 11B e 11C, respectivas perfurações 19B e 19C permitem a injeção de fluido 48 através da coluna de revestimento 11C e a produção de fluido 46 pela coluna de revestimento 11B.
[0039] Em funcionamento, os arranjos de cruzamento de transmissão 22B e 22C são usados para coletar informações de tomografia interpoço que podem ser utilizadas para caracterizar pelo menos uma parte da área ou volume de fundo de poço entre o poço de injeção 8 e o poço de produção 9 e/ou reduzir a ocorrência de ruptura prematura (onde uma parte da frente do fluido 49 atinge o poço de produção 9 antes que o resto da frente 49 tenha varrido adequadamente o volume do reservatório). As características específicas dos arranjos de cruzamento de transmissão 22B e 22C foram previamente descritas para os arranjos de cruzamento de transmissão 22 da FIG. 2 e não serão repetidas.
[0040] Na FIG. 3, duas opções de percurso condutor diferentes 30A e 30B ao longo dos interiores das colunas de revestimento 11B e 11C são representadas usando vistas de corte 70A e 70B. O percurso condutor 30A dentro da coluna de revestimento 11B corresponde, pelo menos em parte, a um cabo 74 anexado (por exemplo, usando faixas 76) a um tubular interno 72 (por exemplo, uma coluna de produção) implantada dentro da coluna de revestimento 11B. Em pelo menos algumas modalidades, o cabo 74 e tubular interno 72 estendem-se entre a superfície da terra e o arranjo de cruzamento de transmissão 22B, onde um adaptador de percurso condutor 32 permite o acoplamento entre o percurso condutor 30A e o adaptador 24 do arranjo de cruzamento de transmissão 22B. O acoplamento pode ser indutor ou a base de eletrodos como descrito neste documento. Além disso, o cabo 74 pode sair de uma cabeça de poço 80 na superfície da terra e se conectar a uma interface de superfície 84 para permitir a transmissão de energia/comunicação entre a superfície da terra e o arranjo de cruzamento de transmissão 22B.
[0041] Enquanto isso, o percurso condutor 30B dentro da coluna de revestimento 11C corresponde, pelo menos em parte, a uma ferramenta de serviço de cabo wireline 31, que é baixada ou erguida dentro da coluna de revestimento 11C usando o cabo wireline 92. Aqui, o termo "cabo wireline", quando não especificação em contrário, é utilizado para se referir a um cabo flexível ou rígido que pode transportar corrente eléctrica em um condutor isolado que pode ser blindado com um entrançado de fios ou tubos de metal finos com resistência à compressão insuficiente para o cabo ser empurrado para qualquer distância significativa. Em alguns casos, um cabo wireline pode ser rígido o suficiente para empurrar uma ferramenta ao longo de um furo perfurado desviado, horizontal ou ascendente. Na prática, um cabo wireline rígido pode assumir a forma de um cabo flexível preso ou anexado a um tubular, embora outras modalidades sejam possíveis.
[0042] Em pelo menos algumas modalidades, o cabo wireline 92 pode estender-se a partir de uma bobina (não mostrado) e é guiado por guias de cabo wireline 94A, 94B de uma sonda ou plataforma 90 na superfície da terra. O cabo wireline 92 pode ainda estender-se a uma interface de superfície (por exemplo, a interface 84 ou sistema de computador 60) para permitir a transmissão de energia/comunicação entre a superfície da terra e o arranjo de cruzamento de transmissão 22C. Quando a ferramenta de serviço de cabo wireline 31 está no ou próxima do arranjo de cruzamento de transmissão 22C, um adaptador de percurso condutor 32 fornecido com a ferramenta de serviço de cabo wireline 31 permite o acoplamento entre o percurso condutor 30B e o adaptador 24 do arranjo de cruzamento de transmissão 22C. O acoplamento pode ser indutor ou a base de eletrodos como descrito neste documento.
[0043] Embora a FIG. 3 mostre poços verticais, os princípios de tomografia interpoço descritos neste documento também se aplicam aos poços horizontais e desviados. Eles também podem ser aplicados onde o fluido injetado não age como uma unidade de fluido. Por exemplo, em uma operação de drenagem gravitacional assistida por vapor (SAGD), um poço de injeção circula e injeta vapor em uma formação circundante. À medida que a energia térmica do vapor reduz a viscosidade do óleo pesado na formação, o óleo pesado (e condensado de vapor) é tragado para baixo por ação da gravidade para um poço de produção perfurado paralelamente e a partir de cerca de 5-20 pés mais abaixo. Desta maneira, o vapor constitui uma "câmara de vapor" em expansão que proporciona energia térmica para uma grande quantidade de óleo pesado. A câmara cresce principalmente em uma direção ascendente, mas há uma frente que se move gradualmente de modo descendente em direção ao poço de produção. Taxas de injeção excessivas irão conduzir a frente prematuramente ao poço de produção, criando um percurso de fluxo indesejado que reduz severamente a eficiência da operação. Qualquer um ou ambos os poços podem ser equipados com módulos de antena externa para mapear a distribuição das propriedades de formação e assim controlar a distância da frente. (A frente é detectável porque o vapor injetado tem propriedades resistiva e dielétrica diferentes da formação e do óleo pesado).
[0044] Muitas vezes, as empresas vão perfurar poços adicionais no campo com o único propósito de monitorar a distribuição de fluidos do reservatório e prever chegadas de frente aos poços de produção. No sistema da FIG. 3, poços adicionais e interfaces de poços podem ser incluídos na operação coordenada do campo e do sistema de tomografia interpoço. Os poços adicionais podem ser poços de finalidade única (ou seja, apenas para injeção, produção ou monitoramento) ou podem ter várias finalidades, algumas das quais podem mudar ao longo do tempo (por exemplo, mudar a partir de um poço de produção para um poço de injeção ou vice-versa).
[0045] Durante operações de tomografia interpoço, os arranjos de cruzamento de transmissão 22B e 22C podem ser usados juntamente ou podem ser usados em combinação com outros componentes como eletrodos espaçados uns dos outros que criam ou detectam sinais EM, bobinas de fio que criam ou detectam sinais EM e/ou magnetômetros ou outros sensores de EM para detectar sinais EM. Em pelo menos algumas modalidades, antenas helicoidais diferentes 26 dos respectivos arranjos de cruzamento de transmissão 22B e 22C transmitem sinais EM enquanto outras antenas helicoidais 26 obtêm medições sensíveis. Em algumas modalidades, está contemplado que diferentes antenas helicoidais 26 do regime de cruzamento de transmissão 22B e 22C são adequadas apenas para transmissão, ao passo que outras são apropriadas apenas para recepção. Entretanto, em outras modalidades, está contemplado que diferentes antenas helicoidais 26 dos arranjos de cruzamento de transmissão 22B e 22C podem executar transmissão e recepção. Em pelo menos algumas modalidades, as antenas helicoidais 26 dos arranjos de cruzamento de transmissão 22B e 22C executam operações de tomografia interpoço pela transmissão ou recepção de formas de onda arbitrárias, incluindo formas de onda transitórias (por exemplo, pulso), formas de onda periódicas e formas de onda harmônicas. Além disso, as antenas helicoidais 26 dos arranjos de cruzamento de transmissão 22B e 22C podem realizar operações de tomografia interpoço pela medição dos campos naturais EM incluindo campos potenciais magnetotelúricos e espontâneos. Sem limitação, as frequências de sinal EM adequadas para tomografia interpoço incluem a faixa de 1 Hz a 10 kHz. Nesta faixa de frequências, podemos esperar módulos para detectar sinais em espaçamentos de transdutor de até cerca de 200 pés, embora seja claro que isto varia de acordo com a intensidade do sinal transmitido e da condutividade da formação. Frequências de sinais mais baixas (abaixo de 1 Hz) podem ser adequadas onde o monitoramento de campo potencial magnetotelúrico ou espontâneo é empregado. Frequências de sinal mais altas podem também ser adequadas para algumas aplicações, incluindo frequências tão altas quanto 500 KHz, 2 MHz ou mais.
[0046] Em pelo menos algumas modalidades, a interface de superfície 84 e/ou um sistema de computador (por exemplo, computador 60) obtêm e processam os dados de medição de EM e fornecem uma exibição representante da informação para um usuário. Sem limitação, tais sistemas de computador podem assumir diferentes formas, incluindo um tablet, computador portátil, computador de mesa e computador em nuvem virtual. Qualquer que seja a modalidade de unidade de processamento empregada, esta inclui software que configura o(s) processador(es) para realizar o processamento necessário e permitir que o usuário visualize e de preferência interaja com uma exibição da informação resultante. O processamento inclui pelo menos a compilação de uma série de tempo das medições para permitir o monitoramento da evolução no tempo, mas pode incluir ainda o uso de um modelo geométrico do reservatório que leva em conta as posições e configurações relativas dos módulos de transdutor e inverte as medições para obter um ou mais parâmetros como a distância, direção e orientação de frente de fluido. Parâmetros adicionais podem incluir uma distribuição de resistividade e uma saturação de água estimadas.
[0047] Um sistema de computador como o sistema de computador 60 pode permitir ainda mais que o usuário ajuste a configuração dos transdutores, variando parâmetros como a taxa de disparo dos transmissores, sequência de disparo dos transmissores, transmissão de amplitudes, transmissão de ondas, transmissão de frequências, recepção de filtros e técnicas de demodulação. Em algumas modalidades do sistema um sistema de computador disponível permite ainda que o usuário ajuste as taxas de injeção e/ou de produção para otimizar a produção do reservatório.
[0048] O cenário de tomografia interpoço da FIG. 3 é apenas um exemplo de como os segmentos de revestimento com pelo menos um arranjo de cruzamento de transmissão pode ser utilizado. Além disso, deve ser notado que diferentes opções de arranjos de cruzamento de transmissão e percurso condutor são possíveis. A FIG. 4A é uma vista em corte que mostra um cenário de fundo de poço envolvendo um arranjo de cruzamento de transmissão com um adaptador indutor. Na FIG. 4A, o arranjo de cruzamento de transmissão inclui uma bobina adaptadora indutiva 302 e uma antena helicoidal externa 156A. A bobina adaptadora indutiva 302 é enrolada coaxialmente ao longo de um ou mais janelas 304 através da parede do tubular de revestimento 154. As janelas ilustradas 304 são fendas longitudinais que podem ser preenchidas com um material não condutor. As janelas 304 facilitam a passagem de energia eletromagnética entre a bobina adaptadora indutiva 302 e uma bobina de percurso condutor 306.
[0049] A bobina de percurso condutor 306 faz parte de um percurso condutor que se estende entre uma interface de superfície e a bobina adaptadora indutora 302. Na FIG. 4A, o percurso condutor inclui uma bobina adaptadora indutora 306 e um cabo 158 com um ou mais condutores elétricos. Em pelo menos algumas modalidades, o cabo 158 é anexado a um tubular interno 112 por alças 132. Além disso, a bobina de percurso condutor 306 circunda o tubular interno 112 e uma camada de material de alta permeabilidade 308 pode ser colocada entre o tubular interno 112 e a bobina de percurso condutor 306 pode reduzir a atenuação que de outra forma poderia ser causada pelo tubular interno condutor 112. (Uma camada de alta permeabilidade semelhante 310 pode sobrepor-se a bobina adaptadora indutora 302 para melhorar o acoplamento indutor entre a bobina adaptadora indutora 302 e a bobina de percurso condutor 306.) Para proteção, a bobina de percurso condutor 306 pode ser encaixada entre anteparas anulares 312 ou flanges e vedada sob uma cobertura não condutora 314. Uma resina ou outro material de preenchimento pode ser usado para preencher os espaços vazios por baixo da cobertura 314 para proteger a bobina de percurso condutor 306 de vários efeitos do ambiente de fundo de poço, incluindo fluidos a temperatura e pressões altas.
[0050] As janelas não condutoras 304 e quaisquer lacunas no recesso 316 podem também ser preenchidas com uma resina ou outro material de preenchimento para proteger a bobina externa 302 de fluidos a temperaturas e pressões altas. A luva 318 proporciona proteção mecânica para a bobina adaptadora indutiva 302. Dependendo da profundidade do recesso 316 e do número e largura das janelas 304, pode ser desejável fazer uma luva 318 de aço ou outro material estruturalmente forte para assegurar a integridade estrutural do tubular de revestimento. Se a integridade estrutural não é uma preocupação, a luva pode ser de um material composto.
[0051] Para facilitar o alinhamento da bobina de percurso condutor 306 com a bobina adaptadora indutiva 302, a dimensão longitudinal da bobina adaptadora indutiva 302 e das fendas 304 pode ser da ordem de um a três metros, enquanto a dimensão longitudinal da bobina de percurso condutor 306 pode ser da ordem de 20 a 40 centímetros.
[0052] A bobina adaptadora indutiva 302 do arranjo de cruzamento de transmissão é acoplada a um conjunto de uma ou mais antenas helicoidais externas 156 (a Fig. 4A mostra apenas uma única bobina de antena externa 156A). A(s) antena(s) helicoidal(is) externa(s) rodeia(m) o tubular de revestimento 154 e pode(m) ser inclinada(s) para proporcionar sensibilidade azimutal. Uma camada de alta permeabilidade 320 está posicionada entre o tubular de revestimento 154 e a antena helicoidal externa 156A para reduzir a atenuação que pode ser causada pelo material condutor do tubular. Para proteção mecânica, a(s) antena(s) enrolada(s) externa(s), tais como a antena 156A podem ser encaixada(s) em um recesso 322 e rodeadas por uma cobertura não condutora 324. Quaisquer aberturas no recesso 322 podem ser preenchidas com uma resina ou outro material de preenchimento não condutor.
[0053] Em certas modalidades alternativas em que é desejável um maior grau de proteção para a bobina de percurso condutor 306 ou para a antena helicoidal externa 156A, as coberturas não condutoras 314 ou 324 podem ser suplementadas ou parcialmente substituídas por uma série de pontes de aço em todo o recesso, desde que haja janelas de material não condutor entre as pontes para permitir a passagem de energia eletromagnética. As extremidades das pontes metálicas devem ser geralmente perpendiculares ao plano da bobina.
[0054] Em algumas modalidades, a antena helicoidal externa 156A é acoplada em série com a bobina adaptadora indutiva 302 de modo que os sinais são diretamente transmitidos entre a bobina de percurso condutor 306 e a antena helicoidal externa 156A, sejam estes sinais transmitidos para a formação ou recebidos a partir da formação. Em outras modalidades, uma unidade de controle 326 faz a mediação da comunicação. A unidade de controle 326 pode incluir um interruptor para multiplexar o acoplamento da bobina adaptadora indutiva 302 para as antenas helicoidais externas selecionadas. Além disso, a unidade de controle 326 pode incluir uma bateria, um condensador ou outra fonte de energia e um amplificador de sinal. A unidade de controle 326 pode adicionalmente ou alternativamente incluir um conversor analógico-para-digital e um conversor digital-para-analógico para digitalizar e retransmitir sinais em ambas as direções. A unidade de controle 326 pode incluir ainda uma memória para dados de buffer e um controlador programável que responde a comandos recebidos através da bobina adaptadora indutiva 302 para fornecer os dados armazenados, para transmitir sinais na antena helicoidal externa e/ou para personalizar o uso de antenas externas.
[0055] A FIG. 4B é uma vista em corte que mostra um cenário de fundo de poço envolvendo um arranjo de cruzamento de transmissão com um adaptador à base de eletrodos. Na FIG. 4B, o adaptador à base de eletrodo corresponde a um conjunto de eletrodos 330 em uma parede interna do tubular de revestimento 154. Enquanto isso, um conjunto de eletrodos de percurso condutor 332 (incluído como parte do percurso condutor interno) se acopla capacitadamente ou galvanicamente aos eletrodos da parede interna 330. Como mostrado pela seção transversal na FIG. 4C, não há necessidade de uma correspondência um-para-um entre os eletrodos da parede interna 330 e os eletrodos do percurso condutor 332. A configuração particular mostrada na FIG. 4C inclui três eletrodos de parede interna 330A, 330B, 330C cada um ocupando cerca de um terço da circunferência e dois eletrodos de percurso condutor dispostos simetricamente 332A, 332B, cada um ocupando aproximadamente um sexto da circunferência. A inclusão de eletrodos de parede interna adicionais impede que qualquer eletrodo de parede interna se acople simultaneamente a ambos os eletrodos de percurso condutor, permitindo que o percurso condutor opere de forma eficiente independentemente da sua orientação. Se eletrodos de percurso condutor mais amplos forem desejados, o número de eletrodos de parede interna pode ser aumentado ainda mais, mas isso aumenta a complexidade da transferência de sinal.
[0056] O uso de mais eletrodos de parede interna pode, pelo menos em alguns casos, querer dizer que a transferência de sinal a partir dos eletrodos de percurso condutor para a unidade de controle 326 não é trivial. A sinalização de corrente alternada (AC) pode ser empregada e os sinais a partir dos três eletrodos podem ser acoplados a uma entrada de dois fios para a unidade de controle 326 através de diodos. Tal abordagem pode ser particularmente eficaz para carregar uma unidade de armazenamento de energia. Para comunicação da unidade de controle 326 aos eletrodos de um percurso condutor, uma técnica de sinalização multifase (por exemplo, de 3 fases) pode ser empregada, conduzindo os eletrodos de das paredes internas com sinais de fases diferentes (por exemplo, 120° de separação).
[0057] Para modalidades de acoplamento capacitativo, o material não condutor pode ser colocado sobre cada eletrodo de percurso condutor 332. Os eletrodos de parede interna 330 podem ser revestidos de forma semelhante. O material não condutor atua preferencialmente como uma camada de passivação para proteger contra a corrosão, e sempre que possível, a camada de passivação é mantida fina e feita a partir de uma composição de alta permissividade para aumentar o acoplamento capacitivo.
[0058] Em contraste com o acoplamento capacitivo, modalidades de acoplamento galvânico fazem contato condutor-a-condutor entre os eletrodos de percurso condutor e os eletrodos da parede interna 330. Suportes e raspadores elásticos podem ser utilizados para limpar os eletrodos e fornecer tal contato. A FIG. 4D mostra uma seção transversal de um arranjo de cruzamento de transmissão tendo uma aba interna 340 que captura e orienta chave(s) adaptador(as) 342 para um canal com o eletrodo 344 para entrar em contato com os eletrodos de percurso condutor 346 nas chaves 342 As chaves podem ser inclinadas por mola para pressionar os eletrodos. Esta configuração suporta as técnicas de acoplamento galvânico e capacitivo e a correspondência de eletrodo um-para-um simplifica a transferência de sinal entre os eletrodos de percurso condutor e o controlador 326 ou antenas externas 156.
[0059] A FIG. 5 mostra um sistema ilustrativo empregando segmentos de revestimento com arranjos de cruzamento de transmissão para perfuração guiada. Tal sistema pode ser utilizado para perfurar poços paralelos adequados para drenagem gravitacional assistida por vapor (SAGD), furos de poço de interseção ou para evitar cruzamento em locais com múltiplos poços. Na FIG. 5, um primeiro arranjo de cruzamento de transmissão indutor 402 responde a um primeiro percurso condutor 404 ao longo de um tubular interno 112, fazendo com que uma antena externa 406 do arranjo de cruzamento de transmissão 402 envie sinais eletromagnéticos 408. Adicionalmente ou alternativamente, uma antena externa 406 recebe sinais eletromagnéticos 410 a partir do conjunto de fundo de poço (bottomhole assembly, BHA) de uma coluna de perfuração 452 de um furo de poço 455 nas proximidades, e comunica o sinal (ou medições do mesmo) para a superfície através do percurso condutor 404.
[0060] A FIG. 5 também mostra um segundo arranjo de cruzamento de transmissão indutor 412 com uma antena externa 416 para transmitir sinais eletromagnéticos 418 em comunicações de resposta enviadas através do percurso condutor 414 e/ou para receber sinais eletromagnéticos 410 e comunicá-los à superfície através do percurso condutor 414. Semelhante ao percurso condutor 404, o percurso condutor 414 está montado para o tubular interno 112. Em algumas modalidades, os percursos condutores 404 e 414 correspondem a um percurso condutor. No entanto, deve ser notado que, com um controle cuidadoso do espaçamento, qualquer número de percursos condutores pode ser fornecido para comunicação com um número correspondente de arranjos de cruzamento de transmissão.
[0061] A FIG. 6A mostra um sistema ilustrativo empregando segmentos de revestimento com arranjos de cruzamento de transmissão para fornecer controle de produção multilateral. O poço na FIG. 6A tem duas ramificações laterais, furos de poço revestidos 502, 504 que se estendem desde o furo perfurado principal 155. As regiões perfuradas 506 permitem que os fluidos de formação entrem nos furos de poço laterais 502, 504 e sem considerações adicionais, fluam para o furo de poço principal 155 e daí para a superfície.
[0062] Para controlar o fluxo dos furos de poço laterais 502, 504 cada um é fornecido com um dispositivo de controle em fluxo (ICD) 510, 520. Os ICDs são equipados com packers 512 que vedam o furo de poço lateral contra qualquer fluxo diferente do permitido pela entrada 519 por uma válvula interna. Os ICDs são equipados ainda com uma antena coaxial 514 através da qual o ICD recebe comandos sem fio para ajustar a configuração da válvula interna. Na FIG. 6A, a antena coaxial 514 é colocada em uma relação de acoplamento indutor com a bobina externa 516 de um arranjo de cruzamento de transmissão indutor que facilita a comunicação entre a antena coaxial 514 e uma antena externa 518. Como com outros arranjos de cruzamento de transmissão descritos neste documento, uma unidade de controle 517 pode mediar a comunicação.
[0063] No furo de poço principal 155, um ou mais arranjos de cruzamento de transmissão 530 facilitam a comunicação entre uma antena externa 532 e um percurso condutor 533, que se estende até uma interface de superfície. A interface de superfície é, assim, capaz de empregar a antena externa 532 para enviar sinais eletromagnéticos 534 para as antenas externas 518 dos furos de poço laterais (para retransmitir os sinais para os ICDs 510, 520).
[0064] Em algumas modalidades, os ICDs são alimentados por bateria e periodicamente recuperados para manutenção e recarga. Outra opção pode ser para recarregar uma bateria de ICD pela transmissão de energia de EM entre pelo menos um arranjo de cruzamento de transmissão e um ICD. Os ICDs podem ser equipados com vários sensores para temperatura, pressão, taxas de fluxo e propriedades do fluido, cujas medições dos sensores são transmitidas através dos arranjos de cruzamento de transmissão e as antenas externas para o percurso condutor 533 e daí para a interface de superfície. Um computador que processa as medições do sensor pode determinar as configurações de válvula apropriadas e comunicá-las de volta aos ICDs individuais.
[0065] Um sistema de controle de produção multilateral semelhante é mostrado na FIG. 6B para laterais de furo de poço. Os furos de poço laterais são não revestidos, de modo que os ICDs são vedados contra as paredes do furo de poço e regulam o fluxo para as portas 552 e 554 no revestimento de furo de poço principal 154.
[0066] Os sistemas multilaterais nas FIG. 7A e 7B estão simplificados para fins de explicação. Enquanto isso, a FIG. 8 mostra uma configuração "espinha de peixe" multilateral na qual o furo de poço principal 702 é perfurado de um modo vertical, principalmente até que uma profundidade desejada seja alcançada, e subsequentemente direcionada quase horizontalmente, ao longo de um leito de formação. A partir desta região quase horizontal, "estrias" laterais 704 são perfuradas horizontalmente em cada direção para fora a partir do furo de poço em cada direção. Para aplicações de SAGD, uma segunda configuração deste tipo é perfurada acima ou abaixo da primeira, em um arranjo essencialmente paralelo.
[0067] Voltando às Figs. 7A e 7B, certos parâmetros geométricos são definidos, sendo úteis para a inversão tomográfica e acompanhamento da frente de fluido. A FIG. 7A mostra uma vista lateral do revestimento 602 que se estende ao longo de um eixo de revestimento direcionado de modo descendente (eixo Z). Uma frente de fluido 604 é mostrada a uma distância D a partir da localização do receptor. A frente 604 não necessita ser paralela ao eixo do revestimento, e de fato a Fig. 7A mostra a frente em um ângulo de mergulho relativo θ (medido a partir do eixo Z positivo). A FIG. 7B mostra uma vista de extremidade do revestimento 602, com um eixo X que define um azimute zero, que pode ser o lado elevado do furo de poço ou, para um poço vertical, pode ser o Norte. O ângulo de azimute Φ ou "strike" da frente 604 é medido a esquerda a partir do eixo X. Da mesma forma, a inclinação das antenas externas também pode ser especificada em termos de um ângulo de inclinação (mergulho relativo) θ e azimute Φ do eixo da antena.
[0068] Quando as medições por múltiplos conjuntos de antenas externas de múltiplos poços são combinadas, uma compreensão mais completa da região interpoços pode ser obtida. Os sinais eletromagnéticos de domínio de tempo e/ou de domínio da frequência podem ser utilizados para executar inversão em tempo real exata para o rastreamento da frente de fluido ou com dados suficientes provenientes de vários transdutores e matrizes, para realizar imagem e tomografia exatas da zona de injeção. As medições podem ser repetidas para se obter monitoramento por lapso de tempo do processo de injeção. Além disso, os tubulares condutores utilizadas para colunas de perfuração próximas tornarão estas colunas de perfuração detectáveis através de sinais eletromagnéticos, permitindo que estes sejam guiados em relação a(os) poço(s) existente(s).
[0069] A FIG. 7C mostra uma perspectiva de cima de um campo que tem uma frente de fluido de injeção 604 se propagando para fora de um poço de injeção 606 em direção a um poço de produção 602. Os poços de monitoramento 608, 610 podem ser fornecidos para permitir um melhor monitoramento da frente na região intermediária aos poços de produção e injeção. As posições dos poços e os transdutores EM, em conjunto com os parâmetros operacionais, como frequências de sinal de transmissão, podem ser escolhidas usando a otimização através de simulações numéricas e/ou medições provenientes de ferramentas LWD e de cabo wireline durante o processo de perfuração. Os parâmetros de projeto são escolhidos para obter alcance e resolução adequados com um custo mínimo.
[0070] O uso de antenas inclinadas para a aquisição de medições a partir de arranjos de transmissor e receptor multicomponentes permite que as operações de orientação e de tomografia significativamente mais precisas sejam executadas com menos conjuntos de antenas. Em pelo menos algumas modalidades contempladas, cada conjunto de antena externa inclui três antenas helicoidais inclinadas, cada uma inclinada pela mesma quantidade, mas enviesada em diferentes direções azimutais. As direções azimutais são preferencialmente espaçadas 120° uma da outra. A quantidade de inclinação pode variar, desde que o ângulo entre o eixo da antena e o eixo da ferramenta seja maior do que zero. Sem limitação, inclinações contempladas incluem 30°, 45° e 54,7°. (Esta última inclinação torna as três antenas ortogonais entre si.) Tais antenas helicoidais inclinadas têm sido mostradas para atingir uma grande sensibilidade lateral. Outros ângulos de inclinação adequados são possíveis e dentro do escopo da presente revelação.
[0071] A FIG. 9A é um diagrama de fluxo de um método de tomografia interpoço ilustrativo que, após os passos de configuração iniciais, pode ser, pelo menos em parte, realizado por um processador em comunicação com um ou mais dos sistemas de interface de superfície. No bloco 802, uma equipe perfura um furo de poço inicial. No bloco 804, a tripulação monta uma coluna de revestimento com pelo menos um conjunto de arranjos de cruzamento de transmissão e os insere no poço. Alguns sistemas podem empregar múltiplos arranjos de cruzamento de transmissão, cada um com um conjunto respectivo de antenas externas. A equipe pode cimentar a coluna de revestimento no lugar para uma instalação permanente.
[0072] No bloco 806, a equipe implanta um percurso condutor (por exemplo, um cabo ao longo de um tubular interno ou uma ferramenta de serviço de cabo wireline) no interior da coluna de revestimento. Como descrito neste documento, bobinas ou eletrodos indutores são empregados ao longo do percurso condutor para se acoplares aos adaptadores de arranjo de cruzamento de transmissão ao longo da coluna de revestimento. Sendo assim, o percurso condutor suporta o fornecimento de energia e/ou de telemetria para cada arranjo de cruzamento de transmissão. O posicionamento do tubular interno ou do cabo wireline pode ser ajustado (para ajustar bobinas ou eletrodos indutores ao longo do percurso condutor) até que um acoplamento adequado tenha sido atingido com cada adaptador de arranjo de cruzamento de transmissão.
[0073] No bloco 808, a equipe perfura um ou mais furos de poço e no bloco 810 a equipe fornece a cada um dos furos de poço adicionais um ou mais conjuntos de antenas. Estas antenas podem ser antenas de revestimento externas como as utilizadas no furo de poço inicial ou eles podem tomar alguma outra forma, tal como uma sonda de cabo wireline de furo aberto. Antenas adicionais também podem ser implantadas na superfície.
[0074] No bloco 812, o processador utiliza os arranjos de cruzamento de transmissão e o percurso condutor para adquirir medições das respostas de antena designada para sinais a partir de cada uma das antenas transmissoras designadas. As antenas externas correspondentes aos arranjos de cruzamento de transmissão podem funcionar em qualquer capacidade ou em ambas as capacidades. Além de uma identificação do tempo de medição e das antenas de transmissão e recepção associadas, as medições de sinal podem incluir a força do sinal (por exemplo, tensão), atenuação, fase, tempo de viagem e/ou receber a forma de onda de sinal. A unidade de processador opcionalmente desencadeia os transmissores, mas em qualquer caso, obtém medições de resposta dos receptores. Algumas modalidades de sistemas podem empregar sinais transitórios ou de ultra-banda larga.
[0075] No bloco 814, a unidade de processador executa o processamento inicial para melhorar a razão sinal para ruído das medições, por exemplo, ao diminuir medições ruidosas ou obviamente errôneas, combinando medições para compensar erros de calibração, demodulação ou filtragem das formas de onda de sinal ruído fora de banda e/ou fazendo uma média de múltiplas medições.
[0076] Além disso, o processador pode aplicar uma operação de calibração para as medições. Um exemplo particular de uma operação de calibração determina a razão da voltagem complexa ou sinais de corrente obtidos em dois receptores diferentes, ou equivalentemente, determina as diferenças de fase de sinal ou razões de amplitude.
[0077] No bloco 816, a unidade de processador executa uma inversão para coincidir as medições com medições sintéticas a partir de um modelo de formação tomográfico. Os parâmetros de modelo podem incluir uma distribuição da resistividade de formação R e/ou permissividade como uma função da distância, do ângulo de mergulho e do azimute a partir de um transmissor ou receptor selecionado. Quando um número suficiente de medições independentes está disponível (por exemplo, medições em receptores adicionais, frequências e/ou de diferentes poços), os parâmetros de modelo podem incluir as posições relativas e orientações relativas a tubulares próximos como colunas de perfuração ou os revestimentos de poços diferentes.
[0078] No bloco 818, a unidade de processador proporciona a um usuário um visor com uma representação dos valores dos parâmetros de modelo resultantes. O visor pode incluir uma representação gráfica da resistividade e/ou distribuição de permissividade por todo um volume de bi ou tri dimensional. Representações alternativas incluem valores de parâmetros numéricos, ou um registro bidimensional de cada valor de parâmetro como uma função do tempo.
[0079] No bloco 820, a unidade de processamento combina os valores de parâmetros atuais com os valores de parâmetros passados para derivar as alterações na distribuição de resistividade ou permissividade, o que pode indicar o movimento de uma frente do fluido. Estes valores de parâmetros podem ser exibidos de forma semelhante para o usuário.
[0080] No bloco 822, a unidade de processador pode ajustar automaticamente um sinal de controle ou, em uma modalidade alternativa, apresentar uma recomendação de configuração de controle para um usuário. Por exemplo, se uma frente de fluido se aproximou mais do que o desejado do poço de produção, a unidade de processador pode desacelerar ou recomendar um desaceleramento a uma válvula de fluxo para reduzir a taxa de produção ou a taxa de injeção. Onde várias zonas de injeção ou de produção estão disponíveis, o sistema pode redistribuir a capacidade de produção e de injeção disponíveis com ajustes de válvulas apropriados para manter a aproximação da frente o mais uniforme possível. Os blocos 812-822 são repetidos para obter e processar novas medições periodicamente.
[0081] A FIG. 9B é um diagrama de fluxo de um método ilustrativo de perfuração guiada. Os blocos que representam as operações similares no método anterior são numerados de forma semelhante e não serão mais descritos aqui. No bloco 824, o(s) furo(s) de poço adicional(is) é/são perfurado(s) com uma coluna de perfuração orientável que tem opcionalmente um conjunto de fundo de poço com antenas para transmitir ou receber sinais de antenas de revestimento externo correspondente a pelo menos um arranjo de cruzamento de transmissão no poço inicial. No bloco 826, medições de distância ou direção são utilizadas para triangular uma posição e para derivar, em combinação com as medições anteriores, uma trajetória. O ajuste de configurações no bloco 822 representa as operações de direcionamento que são realizadas em resposta às medições de posição e trajetória para orientar a coluna de perfuração ao longo de uma trajetória desejada em relação ao furo de poço inicial.
[0082] Em certas modalidades alternativas, os arranjos de cruzamento de transmissão são utilizados para gerar sinais de localização de cada uma das antenas de revestimento externas. O BHA da coluna de perfuração mede os sinais de perfuração e opcionalmente determina uma distância e direção para cada localização, a partir das quais uma posição e orientação desejadas podem ser derivadas. Em outras modalidades, o BHA emprega um ímã permanente que gira para gerar um sinal eletromagnético que pode ser detectado pelas antenas do tubo de revestimento externas. Ainda em outras modalidades, as antenas de revestimento externas simplesmente detectam a presença da coluna de perfuração condutora das alterações que provoca na distribuição de resistividade em torno do poço inicial.
[0083] A FIG. 9C é um diagrama de fluxo de um método ilustrativo de controle multilateral. Os blocos que representam operações similares nos métodos anteriores são numerados de forma semelhante e não serão mais descritos aqui. No bloco 830, a equipe perfura furos de poços laterais que se estendem a partir do furo de poço principal. No bloco opcional 832, a equipe monta uma coluna de revestimento lateral com pelo menos um arranjo de cruzamento de transmissão e insere o mesmo no furo de poço lateral.
[0084] No bloco 834, a equipe implanta um ICD em cada furo de poço lateral, definindo-o com um ou mais packers para prendê-lo no lugar. Cada ICD inclui uma válvula interna que pode ser ajustada por meio dos comandos sem fio para uma bobina de antena ICD coaxial. Os blocos 830, 832, 834 preferencialmente precedem a implantação de um tubular interno ou adaptador de cabo wireline no bloco 806.
[0085] No bloco 836, a unidade de processador se comunica com cada ICD através do percurso condutor e com um ou mais arranjos de cruzamento de transmissão para estabelecer as definições de válvula adequadas. No bloco 838, a unidade de processador coleta e processa várias medições do sensor opcionalmente incluindo medições de sensores nos próprios ICDs. Em qualquer caso, as taxas de fluxo e as composições dos fluidos na boca do poço devem ser medidas. No bloco 822, a unidade de processamento determina se são necessários ajustes, e se assim for, transmite-os para os ICDs individuais. Os blocos 836, 838 e 822 podem formar um ciclo que é repetido periodicamente.
[0086] As modalidades divulgadas aqui incluem:
[0087] A: Um método de perfuração guiada que compreende a perfuração de um primeiro furo de poço com um tubular de revestimento que tem pelo menos um arranjo de cruzamento de transmissão, cada arranjo de cruzamento de transmissão tendo um adaptador em comunicação com uma antena helicoidal que envolve o tubular de revestimento. O método também compreende a implantação, no interior do tubular de revestimento, de um percurso condutor que se estende a partir de uma interface de superfície com a disposição de pelo menos um arranjo de cruzamento de transmissão. O método também compreende a perfuração de um segundo furo de poço com uma coluna de perfuração tendo um conjunto de fundo de poço. O método também compreende a obtenção de informação de distância ou direção provenientes de medições de campo EM adquiridas utilizando o conjunto de fundo de poço e o pelo menos um arranjo de cruzamento de transmissão. O método também compreende direcionar a coluna de perfuração com base, pelo menos em parte, na informação da distância ou orientação obtida.
[0088] B: Um sistema de perfuração guiada que compreende um tubular de revestimento de fundo de poço implantado em um primeiro furo de poço e tendo pelo menos um arranjo de cruzamento de transmissão, cada arranjo de cruzamento de transmissão tendo um adaptador em comunicação com uma antena helicoidal que envolve uma parte externa do tubular de revestimento. O sistema também compreende um percurso condutor, implantado no interior do tubular de revestimento, que se estende a partir de uma interface de superfície com a disposição de pelo menos um arranjo de cruzamento de transmissão. O sistema também compreende uma coluna de perfuração com um conjunto de fundo de poço implantado em um segundo furo de poço. O sistema também compreende uma unidade de processamento que determina a informação de distância ou de direção proveniente de medições de campo EM obtidas utilizando o conjunto de fundo de poço e o conjunto de uma ou mais antenas, em que a coluna de perfuração é direcionada com base, pelo menos em parte, na informação de distância ou direção determinada.
[0089] Cada uma das modalidades A e B pode ter um ou mais dos seguintes elementos adicionais em qualquer combinação. Elemento 1: compreendendo ainda a aquisição de medições de campo EM ao gerar um campo EM pelo conjunto de fundo de poço e pelo transporte de respostas a partir do pelo menos um arranjo de cruzamento de transmissão para a interface de superfície por meio do percurso condutor. Elemento 2: compreendendo ainda a aquisição de medições de campo EM ao gerar um campo EM através da pelo menos uma antena helicoidal correspondente ao pelo menos um arranjo de cruzamento de transmissão e obtendo uma resposta ao campo EM gerado com o conjunto de fundo de poço. Elemento 3: determinação de uma posição do conjunto de fundo de poço em relação ao primeiro fundo de poço com base pelo menos em parte na informação de distância ou direção obtida e exibição de uma representação visual da posição. Elemento 4: em que cada arranjo de cruzamento de transmissão compreende ainda uma unidade de controle, cada unidade de controle possuindo circuitos para manusear as transmissões EM por uma respectiva antena helicoidal e tendo um dispositivo de armazenamento de energia que recebe energia a partir da interface da superfície e através do percurso condutor e um respectivo adaptador. Elemento 5: em que cada arranjo de cruzamento de transmissão compreende ainda uma unidade de controle, cada unidade de controle possuindo circuitos para manusear as medições EM adquiridas por uma respectiva antena helicoidal, uma unidade de armazenamento de dados para armazenar as medições EM e um dispositivo de armazenamento de energia para alimentar a unidade de armazenamento de dados, em que o dispositivo de armazenamento de energia recebe energia a partir da interface da superfície e através do percurso condutor e um respectivo adaptador. Elemento 6: em que o tubular de tubo de revestimento tem vários arranjos de cruzamento de transmissão espaçados axialmente. Elemento 7: em que o pelo menos um arranjo de cruzamento de transmissão inclui uma pluralidade de antenas helicoidais com orientações diferentes. Elemento 8: em que a implantação do percurso condutor compreende anexar um cabo a um tubular interno e baixar o tubular interno no tubular de revestimento. Elemento 9: onde a implantação do percurso condutor compreende baixar uma ferramenta de serviço de cabo wireline no tubular de tubo de revestimento. Elemento 10: em que cada adaptador se acopla ao percurso condutor por meio de acoplamento indutor. Elemento 11: em que cada adaptador se acopla ao percurso condutor por meio de acoplamento galvânico ou capacitivo.
[0090] Elemento 12: em que a obtenção de medições de campo EM envolve um conjunto de fundo de poço gerando um campo EM, o pelo menos um arranjo de cruzamento de transmissão adquirindo uma ou mais respostas para o campo EM gerado e o percurso condutor transportando as uma ou mais respostas para a interface de superfície. Elemento 13: em que a obtenção de medições de campo EM envolve pelo menos uma antena helicoidal correspondente ao pelo menos um arranjo de cruzamento de transmissão gerando um campo EM e o conjunto de fundo de poço obtendo uma resposta ao campo EM gerado. Elemento 14: compreendendo ainda um monitor, em que a unidade de processamento determina uma posição do conjunto de fundo de poço em relação ao primeiro furo de poço baseada, pelo menos em parte, na informação de distância ou direção determinada, e em que a posição é exibida no monitor. Elemento 15: em que cada arranjo de cruzamento de transmissão compreende ainda uma unidade de controle, cada unidade de controle possuindo circuitos para manusear as transmissões EM por uma respectiva antena helicoidal e tendo um dispositivo de armazenamento de energia que recebe energia a partir da interface da superfície e através do percurso condutor e um respectivo adaptador. Elemento 16: em que cada arranjo de cruzamento de transmissão compreende ainda uma unidade de controle, cada unidade de controle possuindo circuitos para manusear as medições EM adquiridas por uma respectiva antena helicoidal, uma unidade de armazenamento de dados para armazenar as medições EM e um dispositivo de armazenamento de energia para alimentar a unidade de armazenamento de dados, em que o dispositivo de armazenamento de energia recebe energia a partir da interface da superfície e através do percurso condutor e um respectivo adaptador. Elemento 17: em que o tubular de tubo de revestimento tem vários arranjos de cruzamento de transmissão espaçados axialmente. Elemento 18: em que o pelo menos um arranjo de cruzamento de transmissão inclui uma pluralidade de antenas helicoidais com orientações diferentes. Elemento 19: em que o percurso condutor compreende um cabo anexado a um tubular interno e baixado para dentro do tubular de revestimento. Elemento 20: em que o percurso condutor compreende uma ferramenta de serviço de cabo wireline baixada no tubular de revestimento. Elemento 21: em que cada adaptador se acopla ao percurso condutor por meio de acoplamento indutor. Elemento 22: em que cada adaptador se acopla ao percurso condutor por meio de acoplamento galvânico ou capacitivo.
[0091] As numerosas variações e modificações se tornarão visíveis àqueles versados na técnica uma vez que a divulgação acima for apreciada. Por exemplo, a divulgação anterior centra-se no uso de antenas dipolo magnético inclinadas e não inclinadas, mas os princípios divulgados são aplicáveis a elementos de revestimento externo que empregam outros tipos de transdutor, incluindo dipolos elétricos multicomponentes e que inclui ainda vários sensores de campo magnético, tais como sensores de fibra óptica, sensores MEMS e magnetômetros atômicos. Como outro exemplo, o tubular de revestimento não precisa fornecer um arranjo de cruzamento de transmissão para cada elemento externo, mas pode ter uma matriz de elementos externos longitudinalmente espaçados que se acoplam a uma unidade de controle comum e/ou adaptador compartilhados. Comunicações de matriz podem ser fornecidas através de um cabo externo ou sem fio próximo a comunicação de campo.
[0092] Ainda como outro exemplo, o uso de arranjos de cruzamento de transmissão não se limita a revestimento, também podendo ser empregado para qualquer sistema de tubos-em-tubo, incluindo aqueles poços que empregam múltiplos tubulares de produção concêntricos e aqueles sistemas de perfuração que empregam tubulares de perfuração concêntricos. Além disso, deve ser apreciado que os componentes da interface de superfície não necessitam estar na superfície da terra para que funcionem. Por exemplo, um ou mais componentes de interface de superfície podem estar abaixo da superfície da terra e em direção à parte superior do poço em relação aos arranjos de cruzamento de transmissão sendo usados. Em cenários submarinos, componentes de interface de superfície (ou uma unidade correspondente) podem ser implementados, por exemplo, ao longo de um leito marinho para proporcionar uma interface para os arranjos de cruzamento de transmissão implantados em um poço que se estende por baixo do fundo do mar. Pretende-se que, quando aplicável, as reivindicações sejam interpretadas como englobando todas essas variações e modificações.
Claims (22)
1. Método de perfuração guiada, caracterizado pelo fato de compreender: a perfuração de um primeiro furo de poço (12) e revestimento do primeiro furo de poço com um tubular de revestimento (11) que tem pelo menos um arranjo de cruzamento de transmissão (22), cada arranjo de cruzamento de transmissão tendo um adaptador (24) em comunicação com uma antena helicoidal (26) que envolve o tubular de revestimento (11); a implantação, no interior do tubular de revestimento, um percurso condutor (30) que se estende a partir de uma interface de superfície com o pelo menos um arranjo de cruzamento de transmissão; a perfuração de um segundo furo de poço (50) com uma coluna de perfuração tendo um conjunto de fundo de poço (452); a aquisição de um primeiro conjunto de medições de campo eletromagnético (EM) com base em um primeiro campo EM adquiridas utilizando o conjunto de fundo de poço e gerado pelo o pelo menos um arranjo de cruzamento de transmissão e um segundo conjunto de medições de campo EM com base em um segundo campo EM utilizando o pelo menos um arranho de cruzamento de transmissão e gerado pelo conjunto de furo de poço; inverter pelo menos um primeiro conjunto de medições de campo EM e o segundo conjunto de medições de campo EM; obter pelo menos um de informação de distância ou direção entre o conjunto de furo de poço e pelo menos um dos arranjos de cruzamento de transmissão com base na inversão do primeiro conjunto de medições de campo EM e o segundo conjunto de medições de campo EM; e o direcionamento da coluna de perfuração pelo com base, pelo menos em parte, na informação da distância ou orientação obtida.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender ainda: a determinação de uma posição de um conjunto de fundo de poço relativo ao primeiro furo de poço com base pelo menos em parte na informação de distância ou direção obtida; e a exibição de uma representação visual da posição.
3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada arranjo de cruzamento de transmissão compreende ainda uma unidade de controle, cada unidade de controle possuindo circuitos para lidar com as transmissões EM por uma respectiva antena helicoidal e que tem um dispositivo de armazenamento de energia que recebe energia a partir da interface da superfície e através do percurso condutor e um respectivo adaptador.
4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada arranjo de cruzamento de transmissão compreende ainda uma unidade de controle (28), cada unidade de controle possuindo circuitos para lidar com as medições EM adquiridas por uma respectiva antena helicoidal, uma unidade de armazenamento de dados para armazenar as medições EM e um dispositivo de armazenamento de energia para alimentar a unidade de armazenamento de dados, em que o dispositivo de armazenamento de energia recebe energia a partir da interface da superfície e através do percurso condutor e um respectivo adaptador.
5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tubular de revestimento tem múltiplos arranjos de cruzamento de transmissão axialmente espaçados.
6. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um arranjo de cruzamento de transmissão inclui uma pluralidade de antenas helicoidais com orientações diferentes.
7. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a implantação do percurso condutor compreende conectar um cabo a um tubular interno e baixar o tubular interno no tubular de revestimento.
8. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada adaptador se acopla ao percurso condutor por meio de acoplamento indutivo.
9. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada adaptador se acopla ao percurso condutor por meio de acoplamento galvânico ou capacitivo.
10. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a frequência do primeiro campo EM emitido pelo o pelo menos um arranjo de cruzamento de transmissão é diferente de uma frequência do segundo campo EM emitido pelo conjunto de furo de poço.
11. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: o pelo menos um arranjo de cruzamento de transmissão é posicionado em uma primeira localização ao longo do revestimento de tubular e um arranjo de cruzamento de transmissão diferente é posicionado em uma segunda localização ao longo do revestimento de tubular, e em que a aquisição da informação de distância e direção compreende adquirir, pelo conjunto de furo de poço, as medições de campo EM gerado pelo arranjo de cruzamento de transmissão diferente.
12. Sistema de perfuração guiada, caracterizado pelo fato de compreender: um tubular de revestimento de fundo de poço (11) implantado em um primeiro furo de poço (12), tendo pelo menos um arranjo de cruzamento de transmissão (22), cada arranjo de cruzamento de transmissão tendo um adaptador (24) em comunicação com uma antena helicoidal (26) que envolve uma parte externa do tubular de revestimento; um percurso condutor (30), implantado no interior do tubular de revestimento, que se estende a partir de uma interface de superfície com a disposição de pelo menos um arranjo de cruzamento de transmissão. uma coluna de perfuração com um conjunto de fundo de poço (452) implantado em um segundo poço (50) e tendo um segundo conjunto de pelo menos uma antena helicoidal; e uma unidade de processamento que determina a informação de distância ou de direção proveniente de medições de campo eletromagnético (EM) obtidas utilizando o conjunto de pelo menos uma antena helicoidal e geradas pelo primeiro conjunto de uma ou mais antenas do pelo menos um arranjo de cruzamento de transmissão e um segundo conjunto de medições de campo EM obtidos utilizando o primeiro conjunto de pelo menos uma ou mais antenas helicoidais e gerada pelo segundo conjunto de pelo menos uma antena helicoidal do conjunto de furo de poço, em que a unidade de processamento determina a informação de distância ou direção a partir de medições de campo eletromagnético (EM) com base em uma inversão do primeiro conjunto de medições de campo EM e o segundo conjunto de medições de campo EM; e em que a coluna de perfuração é direcionada com base, pelo menos em parte, na informação de distância ou direção determinada.
13. Sistema de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um monitor, em que a unidade de processamento determina uma posição do conjunto de fundo de poço em relação ao primeiro furo de poço baseada, pelo menos em parte, na informação de distância ou direção determinada, e em que a posição é exibida no monitor.
14. Sistema de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que cada arranjo de cruzamento de transmissão compreende ainda uma unidade de controle (28), cada unidade de controle possuindo circuitos para lidar com as transmissões de EM por uma respectiva antena helicoidal e que tem um dispositivo de armazenamento de energia que recebe energia a partir da interface da superfície através do percurso condutor e um respectivo adaptador.
15. Sistema de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que cada arranjo de cruzamento de transmissão compreende ainda uma unidade de controle, cada unidade de controle possuindo circuitos para lidar com as medições EM adquiridas por uma respectiva antena helicoidal, uma unidade de armazenamento de dados para armazenar as medições EM e um dispositivo de armazenamento de energia para alimentar a unidade de armazenamento de dados, em que o dispositivo de armazenamento de energia recebe energia a partir da interface da superfície através do percurso condutor e um respectivo adaptador.
16. Sistema de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o tubular de revestimento tem múltiplos arranjos de cruzamento de transmissão axialmente espaçados.
17. Sistema de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um arranjo de cruzamento de transmissão inclui uma pluralidade de antenas helicoidais com orientações diferentes.
18. Sistema de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o percurso condutor compreende um cabo anexado a um tubular interno e baixado para dentro do tubular de revestimento.
19. Sistema de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que cada adaptador se acopla ao percurso condutor por meio de acoplamento indutor.
20. Sistema de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que cada adaptador se acopla ao percurso condutor por meio de acoplamento galvânico ou capacitivo.
21. Sistema de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a frequência do primeiro campo EM emitido pelo o pelo menos um arranjo de cruzamento de transmissão é diferente de uma frequência do segundo campo EM emitido pelo conjunto de furo de poço.
22. Sistema de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que: o pelo menos um arranjo de cruzamento de transmissão é posicionado em uma primeira localização ao longo do revestimento de tubular e um arranjo de cruzamento de transmissão diferente é posicionado em uma segunda localização ao longo do revestimento de tubular, e em que a unidade de processamento determina a informação de distância e direção a partir de medições de campo eletromagnético (EM) a partir de um terceiro campo EM, pelo conjunto de fundo de poço, emitido pelo diferente arranjo de cruzamento de transmissão.
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