BR112017017498B1

BR112017017498B1 - Sistema de perfilagem de curvatura de poço e método para perfilar curvatura de poço

Info

Publication number: BR112017017498B1
Application number: BR112017017498-7A
Authority: BR
Inventors: Robello Samuel
Original assignee: Halliburton Energy Services, Inc
Priority date: 2015-02-26
Filing date: 2016-02-02
Publication date: 2022-10-04
Also published as: EP3262279A4; US10883360B2; CO2017008587A2; AU2016223235B2; BR112017017498A2; CA2974295A1; EP3262279B1; AU2016223235A1; SA517382031B1; MX2017009731A; WO2016137688A1; CA2974295C; EP3262279A1; US20180003031A1; RU2663653C1

Abstract

Um sistema de perfilagem de curvatura de poço divulgado inclui: uma coluna de perfuração tendo uma composição de fundo (BHA) com sensores fornecendo medições de deformação e de momento de flexão reais em função da posição da BHA em intervalos espaçados na BHA; um sistema de processamento que recupera as referidas medições reais e gera responsivamente um perfil de curvatura de poço; e uma interface de usuário que exibe o perfil de curvatura de poço. O sistema de processamento implementa um método que gera o perfil: fornecendo uma trajetória de poço estimada; derivando medições de deformação e momento de flexão preditas com base na trajetória de poço estimada; determinando um erro entre as medições preditas e as medições reais; atualizando a trajetória de poço estimada para reduzir o erro; repetindo a referida derivação, determinação e atualização para refinar a trajetória de poço estimada; e convertendo a trajetória de poço estimada em um perfil de curvatura de poço.

Description

FUNDAMENTOS

[0001] Perfuração direcional é o processo de dirigir o poço ao longo de uma trajetória definida. O controle de desvio durante a perfuração é o processo de manter a trajetória do poço contida dentro de limites especificados, por exemplo, limites no ângulo de inclinação ou na distância da trajetória definida ou ambos. Ambos se tornaram importantes para desenvolvedores de recursos de hidrocarbonetos não convencionais.

[0002] Existem vários mecanismos de orientação de coluna de perfuração para fornecer controle de perfuração direcional e desvio: whipstocks, motores de lama com alojamento dobrados, brocas de jateamento, estabilizadores de calibre ajustável e os sistemas de orientação rotativa (RSS) cada vez mais populares. Estas técnicas empregam cada qual força lateral, ângulo de inclinação da broca ou alguma combinação dos mesmos para orientar o movimento para frente e rotativo da coluna de perfuração. No entanto, a curvatura real do poço resultante não é determinada por estes parâmetros sozinhos e ela é muitas vezes difícil de predizer, necessitando de medições de perfuração lenta e levantamento frequente.

[0003] Entre os parâmetros de trajetória mais importantes que precisam ser monitorados e controlados está a pata de cão do furo de poço, isto é, a taxa à qual a trajetória muda de direção. A taxa de tais mudanças de direção pode ser expressa em termos de graus por unidade de comprimento ou alternativamente em termos de raio de curvatura. Diminuir o raio de curvatura corresponde a aumentar os graus de mudança direcional por unidade de comprimento, ambos os quais correspondem a aumentar a severidade da pata de cão. Patas de cão criam uma série de dificuldades, incluindo a dificuldade de inserção do revestimento, fricção elevada, desgaste do revestimento elevado e elevada probabilidade de aprisionamento de componente de fundo de poço.

[0004] Um método para medir a curvatura do poço e, mais especificamente, a severidade da pata de cão, é medir o dobramento de uma composição de fundo quando ela passa ao longo do poço. Uma deficiência sutil embora importante deste método decorre da suposição errônea de que a composição de fundo dobra da mesma maneira que o poço.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0005] Consequentemente, são descritos aqui sistemas e métodos que empregam estimativa melhorada da pata de cão de furo de poço a partir de medições de momento de flexão de ferramenta. Nos desenhos:

[0006] A Fig. 1 é um diagrama esquemático de um ambiente de perfuração de poço ilustrativo.

[0007] A Fig. 2 é um diagrama de blocos de função de um sistema de perfilagem durante a perfuração (LWD).

[0008] As Figs. 3a e 3b são seções transversais de poço com desvios de trajetória de coluna de perfuração.

[0009] A Fig. 4 é um diagrama de fluxo de um método ilustrativo de estimativa de pata de cão de furo de poço.

[0010] A Fig. 5 é um diagrama de força para os nós de extremidade de um segmento de coluna de perfuração.

[0011] A Fig. 6 é um diagrama que mostra raios de curvatura locais para segmentos de coluna de perfuração em cada lado de um dado nó.

[0012] A Fig. 7 é um diagrama mostrando interpolação de trajetória entre nós.

[0013] Deve ser entendido, no entanto, que as modalidades específicas dadas nos desenhos e na descrição detalhada para os mesmos não limitam a revelação. 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.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0014] Para fornecer contexto e facilitar a compreensão da presente divulgação, a Fig. 1 mostra um ambiente de perfuração ilustrativo no qual uma plataforma de perfuração 102 suporta uma torre 104 tendo uma catarina 106 para elevar e abaixar uma coluna de perfuração 108. Um motor de top drive 110 suporta e gira a coluna de perfuração 108 quando ela é abaixada no poço 112. A rotação da coluna de perfuração, sozinha ou em combinação com a operação de um motor de fundo de poço, aciona a broca de perfuração 114 para estender o poço. A broca de perfuração 114 é um componente de uma composição de fundo (BHA) 116 que pode incluir ainda um sistema de orientação rotativo (RSS) 118 e estabilizador 120 (ou alguma outra forma de conjunto de orientação), juntamente com comandos e instrumentos de perfilagem. Uma bomba 122 circula fluido de perfuração através de um tubo de alimentação para o top drive 110, furo abaixo através do interior da coluna de perfuração 8, através de orifícios na broca de perfuração 114, de volta à superfície via o anular em torno da coluna de perfuração 108 e para um depósito de retenção 124. O fluido de perfuração transporta fragmentos e cascalhos do poço 112 para o depósito de retenção 124 e auxilia na manutenção da integridade do poço. Uma porção superior do poço 112 é estabilizada com uma coluna de revestimento 113 e a porção inferior sendo perfurada é poço aberto (não revestido).

[0015] Comandos na BHA 116 são tipicamente seções de tubo de aço de parede espessa que fornecem peso e rigidez ao processo de perfuração. As paredes espessas são também locais convenientes para instalar instrumentos de perfilagem que medem condições de fundo de poço, vários parâmetros de perfuração e as características das formações penetradas pelo poço. Entre os parâmetros de perfuração tipicamente monitorados estão medições de peso, vibração (aceleração), torque e momentos de flexão na broca e em outros locais selecionados ao longo da BHA. A BHA 116 tipicamente inclui ainda uma ferramenta de navegação tendo instrumentos para medir orientação da ferramenta (por exemplo, magnetômetros e acelerômetros de múltiplos componentes) e um sub de controle com um transmissor e receptor de telemetria. O sub de controle coordena a operação dos vários instrumentos de perfilagem, mecanismos de orientação e motores de perfuração de acordo com comandos recebidos da superfície e fornece uma corrente de dados de telemetria para a superfície como necessário para comunicar medições pertinentes e informações de estado. Um receptor e transmissor de telemetria correspondente está localizado na ou perto da plataforma de perfuração 102 para completar o enlace de telemetria. O enlace de telemetria mais popular é baseado na modulação do fluxo de fluido de perfuração para criar pulsos de pressão que se propagam ao longo da coluna de perfuração ("telemetria de pulso de lama ou MPT"), mas outras técnicas de telemetria conhecidas são adequadas. Muitos dos dados obtidos pelo sub de controle podem ser armazenados na memória para posterior recuperação, por exemplo, quando a BHA 116 retorna fisicamente à superfície.

[0016] Uma interface de superfície 126 serve como um hub para comunicação via o enlace de telemetria e para comunicação com os vários sensores e mecanismos de controle na plataforma 102. Uma unidade de processamento de dados (mostrada na Fig. 1a como um computador tablet 128) comunica com a interface de superfície 126 via um enlace com fios ou sem fios 130, coletando e processando dados de medição para gerar perfis e outras representações visuais dos dados adquiridos e dos modelos derivados para facilitar a análise por um usuário. A unidade de processamento de dados pode assumir muitas formas adequadas incluindo uma ou mais de: um processador embutido, um computador desktop, um computador portátil, uma instalação de processamento central e um computador virtual na nuvem. Em cada caso, o software num meio de armazenamento de informação não transitório pode configurar a unidade de processamento para efetuar o processamento, a modelação e a geração de exibição desejada.

[0017] Entre os vários tipos de dados de medição que podem ser adquiridos pela BHA 116 estão medições de múltiplos componentes do campo magnético e do campo gravitacional da terra em cada uma de uma série de pontos (ou "estações") de levantamento ao longo do comprimento do poço. Os pontos de levantamento são tipicamente aquelas posições em que a ferramenta de navegação está em repouso, por exemplo, onde a perfuração foi interrompida para adicionar comprimentos de tubo de perfuração à coluna de perfuração. As medições de campo gravitacional e magnético revelam a descida ("inclinação") e a direção da agulha ("azimute") do poço em cada ponto de levantamento. Quando combinadas com o comprimento do poço entre pontos de levantamento (como mensuráveis a partir do comprimento adicionado à coluna de perfuração), estas medições permitem que a localização de cada ponto de levantamento seja determinada usando técnicas conhecidas tais como, por exemplo, o método tangencial, o método tangencial equilibrado, o método do ângulo igual, o método do raio cilíndrico de curvatura ou o método do raio mínimo de curvatura, para modelar as trajetórias intermediárias entre os pontos de levantamento. Quando combinadas juntas, estas trajetórias intermediárias formam uma trajetória de poço geral.

[0018] Também entre os vários tipos de dados de medição que podem ser adquiridos pela BHA 116 estão medições de pinça, isto é, medições do diâmetro do poço, incluindo opcionalmente a forma e a orientação da seção transversal do poço em função da posição ao longo do poço.

[0019] A Fig. 2 é um diagrama de blocos de função de um sistema de perfuração direcional ilustrativo, embora os módulos ilustrados também sejam em grande parte representativos de um sistema de perfilagem de cabo de aço. Um ou mais controladores de ferramenta de fundo de poço 202 coletam medições a partir de um conjunto de sensores de fundo de poço 204, de preferência, mas não necessariamente, incluindo sensores de navegação, sensores de parâmetros de perfuração e sensores de parâmetros de formação, para serem digitalizadas e armazenadas, com processamento de fundo de poço opcional, para comprimir os dados, melhorar a razão sinal para ruído e/ou para derivar parâmetros de interesse a partir das medições.

[0020] Um sistema de telemetria 208 transmite pelo menos algumas das medições ou parâmetros derivados para um sistema de processamento 210 na superfície, o sistema furo acima 210 coletando, registrando e processando medições dos sensores 212 ma e em torno da sonda além da informação de telemetria do fundo de poço. O sistema de processamento 210 gera uma exibição na interface de usuário interativa 214 da informação relevante, por exemplo, perfis de medição, trajetória de poço, trajetória de coluna de perfuração ou parâmetros de perfuração recomendados para otimizar uma trajetória para limitar a severidade de pata de cão estimada. O sistema de processamento 210 pode ainda aceitar entradas e comandos de usuário e operar em resposta a tais entradas para, por exemplo, transmitir comandos e informações de configuração via sistema de telemetria 208 para os controladores de ferramenta 202. Tais comandos podem alterar os ajustes do mecanismo de orientação 206.

[0021] O software que executa nas unidades de processamento 128 e/ou 210, inclui o programa de estimativa de trajetória de poço com um módulo de determinação de trajetória de coluna de perfuração. Conforme ilustrado pelas Figs. 3a-3b, as duas trajetórias podem ser bastante diferentes. Por exemplo, na Fig. 3a, a coluna de perfuração 304 segue uma trajetória mais reta do que o poço 302, enquanto na Fig. 3b, a coluna de perfuração 304 segue uma trajetória significativamente mais convoluta do que o poço 302. E, embora a diferença de raios restrinja a trajetória da coluna de perfuração em relação à trajetória do poço, os dois não precisam ser paralelos uns aos outros ou se assemelhar uns aos outros em qualquer coisa, exceto a grande escala. No entanto, para uma dada trajetória de poço, a trajetória da coluna de perfuração pode ser estimada usando um modelo de coluna rígida ou um modelo de elemento finito, cada um dos quais levaria em conta o peso (densidade) da coluna de perfuração, a rigidez da coluna de perfuração e as forças externas na coluna de perfuração.

[0022] Conforme indicado pelo método ilustrativo na Fig. 4, a trajetória do poço pode ser determinada da seguinte maneira. Quando operações de perfuração e/ou manobra estão em andamento no bloco 402, as ferramentas de perfilagem de fundo de poço coletam medições de navegação e (opcionalmente) geometria do poço em função da posição da BHA e as comunicam ao sistema de processamento. Também são coletados parâmetros de perfuração em função da posição da BHA, incluindo especificamente forças (ou deformações) de múltiplos componentes e momentos de flexão na broca e em posições selecionadas ao longo da BHA. Medidores de deformação podem ser usados para fornecer as medições de deformação e momento de flexão. As forças de múltiplos componentes podem ser medidas diretamente usando acelerômetros de componentes múltiplos ou derivados indiretamente das medições do medidor de deformação. Algumas modalidades contempladas ainda coletam tais medições em pontos distribuídos ao longo da coluna de perfuração.

[0023] No bloco 406, o sistema de processamento modela a trajetória do poço com base nas medições de navegação e geometria de poço. Este modelo pode inicialmente assumir a forma de um segmento de poço curto e reto. À medida que a perfuração progride, o comprimento e a forma do poço de modelo são atualizados de forma iterativa, com o modelo atualizado de uma etapa de tempo anterior sendo tomado como modelo inicial para a etapa de tempo atual.

[0024] No bloco 408, o sistema de processamento emprega uma análise tridimensional de elementos finitos (3D FEA) ou uma análise coluna rígida para derivar uma trajetória de coluna de perfuração predita do modelo de poço atual, encontrar uma curvatura de coluna de perfuração e BHA que leva em conta as condições de limite e propriedades de material da coluna de perfuração. A trajetória derivada é usada para calcular as deformações de múltiplos componentes e os momentos de flexão esperados. No bloco 410, as deformações esperadas e os momentos de flexão são comparados com as deformações medidas e os momentos de flexão do bloco 404. Se eles não coincidirem, o sistema atualiza o modelo de poço no bloco 412, ajustando a curvatura e o comprimento do poço de uma forma que reduza um erro de incompatibilidade entre os momentos de flexão e as deformações esperados e medidos para a posição da BHA atual e todas as posições da BHA anteriores.

[0025] Os blocos 408-412 são repetidos até o erro de incompatibilidade cair abaixo de um limiar. Em seguida, o sistema determina se as operações de perfuração/manobra ainda estão em andamento. Se assim for, os blocos 404-414 são repetidos para obter e aplicar as novas medições. Caso contrário, o método termina, produzindo uma estimativa robusta da trajetória do poço que não presume nenhuma equivalência com a trajetória da coluna de perfuração. Mais ainda, a trajetória de poço estimada leva em conta as condições de limite da coluna de perfuração.

[0026] Passamos agora a uma discussão mais detalhada de uma abordagem para derivar uma trajetória de coluna de perfuração e atualizar um caminho de poço. Ela emprega Análise de Elementos Finitos (FEA), um método matemático para resolver um problema complexo dividindo-o em vários problemas menores. Cada um dos problemas menores é, então, resolvido e suas soluções combinadas para resolver o problema complexo. Os seguintes são levados em conta como parte da formulação do problema: (1) Rigidez tubular no dobramento; (2) Junta tubular para folga da parede do furo; (3) Rigidez modificada para força compressiva; (4) Concentrações de peso de ponto único. A trajetória de coluna de perfuração derivada produz o seguinte: (1) Forças laterais incluindo arrasto e torque; (2) Tensões de flexão; (3) Posição de tubo no furo.

[0027] A FEA pode ser realizada como um cálculo em tempo real que é atualizado à medida que as medições são adquiridas ou como um cálculo autônomo que é realizado após a coleta de medições estar completa. Em ambos os casos, a curvatura do furo pode ser modelada em sentido inverso, ou seja, moldando a situação como uma tendo um tubo curvo dentro de um poço reto. São aplicados momentos e forças internas que seriam necessários para dobrar os segmentos entre nós adjacentes na curvatura requerida, mas na direção oposta. Desta forma, a curvatura pode ser manuseada consistentemente ao longo das seções sendo analisadas. Ela não sofre de distorção da estrutura de referência, o que é muitas vezes problemático com soluções de elementos finitos. Esta abordagem também permite que o modelo de coluna rígida gerencie grandes deflexões. Esta formulação de curvatura aplica-se igualmente tanto na construção (mudança de inclinação) quanto na caminhada (mudança de azimute).

[0028] A Fig. 5 ilustra como as forças internas e os momentos de flexão podem ser definidos para os nós em cada segmento ao longo da coluna de perfuração. No nó N, nós temos componentes de força Fx(n), Fy(n), Fz(n), e momentos de flexão Mx(n), My(n), Mz(n), respectivamente ao longo dos eixos x, y e z. (A força axial também pode ser representada como Pn, o que é positivo sempre que a força axial é compressiva). Estas podem ser derivadas iterativamente a partir da trajetória da coluna de perfuração que foi derivada de uma trajetória de poço estimada. A trajetória de coluna de perfuração derivada fornece um raio de curvatura local Rn em cada segmento, como indicado na Fig. 6. Os segmentos são vigas "rígidas" de comprimento Ln, separando horizontalmente os nós de extremidade que são deslocados verticalmente pelas distâncias Dn. As vigas têm uma rigidez de curvatura de Kn e um fator de rigidez S. As vigas são presumidas terem um peso constante por comprimento W que se traduz em um momento de extremidade fixo (FEM) Ms. O ângulo de inclinação em cada nó é representado por θn (quando relativo à horizontal) ou An (quando relativo a uma linha de base entre nós).

[0029] A trajetória curva entre nós pode ser interpolada como uma estria cúbica como indicado na Fig. 7. O ângulo, o deslocamento e a curvatura resultantes ao longo da linha de base entre os nós são:

onde, com referência à Fig. 7, nós temos (com a aproximação de ângulo pequeno): Δ = (Dn+1-Dn)/Ln Al = θn+Δ A2 = θN+1+Δ X = LX/LN

[0030] As equações anteriores levam em conta ambas as causas da curvatura da coluna: (1) a estria cúbica que une os nós n e n+1; e (2) a distribuição de peso na coluna de perfuração causando uma deflexão natural no meio. No caso de uma coluna que não tem desvio externo (articulação de ferramenta), o efeito do peso pode ser ignorado.

[0031] Para determinar a força e o momento transferidos do nó anterior, as seguintes equações podem ser usadas (com referência à Fig. 6): θ1 = LN-1 / RN-1 D1 = 0,5 θ1. LN-1 Ml = SKn-1. Cn-1. θl - Tn-1 . Di Fi = - Tn-1. θl - Sn-1 . Di onde Tn e Sn são calculados como abaixo SN-1 = (PN-1 - 2TN-1 )/LN-1 SN = (PN-2TN )/LN TN-1 = SKN-1.(1+CN-1 )/LN-1 TN = SKN.(1+CN )/LN com Cn sendo o fator de transporte.

[0032] Da mesma forma, a força e o momento transferidos do próximo nó podem ser calculados: θ2 = - LN / RN D2 = - 0,5 θ2. LN M2 = SKN. CN. θ2 + TN . D2 F2 = T . θ2 - Sn . D2

[0033] Estes momentos e forças de curvatura transferidos são adicionados iterativamente às forças internas e aos momentos de extremidade fixos do peso: FS = FS + F1 + F2 MS = MS + M1 + M2 até que a convergência seja alcançada para cada um dos nós ao longo da coluna de perfuração.

[0034] Pelo menos algumas modalidades do módulo de determinação de trajetória de coluna de perfuração empregam o diâmetro externo nominal da coluna de perfuração e o diâmetro de poço nominal, juntamente com rigidez da coluna de perfuração e a trajetória do poço como estimado de iterações anteriores ou em combinação com outras fontes de informações de trajetória, tal como informações de localização das estações de levantamento ao longo do poço. Alternativamente, ou além disso, o módulo de determinação da trajetória de coluna de perfuração pode levar em conta a localização e o tamanho dos acoplamentos roscados entre tubulares e a localização e o tamanho de qualquer centralizador. O módulo de determinação da trajetória de coluna de perfuração ainda pode levar em conta forças na coluna de perfuração durante o processo de perfuração, incluindo gravidade, flutuabilidade e compressão. Os versados na técnica estão familiarizados com o uso de modelos de colunas rígidas e outros detalhes podem ser encontrados em referências tais como A. McSpadden e K. Newman, “Development of a Stiff-String Forces Model for Coiled Tubing,” SPE-74831-MS (2002), e L. Gorokhova, A. Parry e N. Flamant, “Comparing Soft-String and Stiff-String Methods used to Compute Casing Centralization,” SPE-163424-PA (2014).

[0035] A divulgação anterior permite a estimativa da pata de cão de furo de poço a partir das medições de momento de flexão da coluna em ambos os ambientes de perfuração e o ambiente em tempo real. Ela permite uma melhor predição para o desempenho de várias opções de perfuração a frente e o desempenho de várias análises de sensibilidade com RSS (sistemas orientáveis rotativos), motor de lama e outras configurações de coluna de perfuração, BHA e broca. Ela também permite informações de trajetória de poço aprimoradas para uso em modelagem de outros parâmetros de ambiente de perfuração, incluindo a predição ou o cálculo de propriedades mecânicas, hidráulicas e pneumáticas.

[0036] Por conseguinte, as modalidades divulgadas neste documento incluem:

[0037] Modalidade A: Um sistema de perfilagem de curvatura de poço, caracterizado pelo fato de inclui: uma coluna de perfuração tendo uma composição de fundo (BHA) com sensores fornecendo medições de deformação e de momento de flexão reais em função da posição da BHA em intervalos espaçados na BHA; um sistema de processamento que recupera as referidas medições reais e gera responsivamente um perfil de curvatura de poço; e uma interface de usuário que exibe o perfil de curvatura de poço. O sistema de processamento implementa um método que gera o perfil: fornecendo uma trajetória de poço estimada; derivando medições de deformação e momento de flexão preditas com base na trajetória de poço estimada; determinando um erro entre as medições preditas e as medições reais; atualizando a trajetória de poço estimada para reduzir o erro; repetindo a referida derivação, determinação e atualização para refinar a trajetória de poço estimada; e convertendo a trajetória de poço estimada em um perfil de curvatura de poço.

[0038] Modalidade B: Um método para perfilar curvatura de poço, caracterizado pelo fato de compreende: recuperar medições de deformação e momento de flexão reais para intervalos separados numa composição de fundo (BHA) em função da posição da BHA; obter uma trajetória de poço estimada; derivar medições de deformação e momento de flexão preditas com base na trajetória de poço estimada; determinar um erro entre as medições preditas e as medições reais; atualizar a trajetória de poço estimada para reduzir o erro; repetir a referida derivação, determinação e atualização para refinar a trajetória de poço estimada; converter a trajetória de poço estimada em um perfil de curvatura de poço para exibição ou armazenamento em um meio de armazenamento de informação não transiente.

[0039] Cada uma das modalidades anteriores pode ainda incluir qualquer um dos seguintes elementos adicionais sozinhos ou em qualquer combinação adequada: 1. O método inclui exibir o perfil de curvatura de poço. 2. O método inclui armazenar o perfil de curvatura de poço em um meio de armazenamento de informação não transiente. 3. A BHA inclui ainda sensores de navegação e em que a referida obtenção inclui processar medições dos sensores de navegação. 4. A referida derivação inclui realizar uma análise tridimensional de elementos finitos para determinar curvatura da BHA com base na trajetória de poço estimada. 5. A referida derivação inclui empregar um modelo de coluna rígida para determinar a curvatura da BHA com base na trajetória de poço estimada. 6. A referida derivação inclui determinar forças laterais na coluna de perfuração, incluindo arrasto e torque. 7. A referida derivação leva em conta dimensões e espaçamento de juntas de ferramenta. 8. O perfil de curvatura de poço especifica, em função da posição ao longo do poço, uma taxa à qual a trajetória do poço muda em graus por unidade de comprimento. 9. O perfil de curvatura de poço especifica, em função da posição ao longo do poço, um raio de curvatura.

[0040] Numerosas outras modificações, equivalentes e alternativas se tornarão evidentes para os especialistas na técnica uma vez que a divulgação acima seja totalmente apreciada. Pretende-se que as reivindicações seguintes sejam interpretadas para englobar todas essas modificações, equivalentes e alternativas onde aplicável.

Claims

1. Sistema de perfilagem de curvatura de poço, caracterizado pelo fato de compreender: - uma coluna de perfuração (118) tendo uma composição de fundo (BHA) (116) com sensores fornecendo medições de deformação e de momento de flexão reais em função da posição da BHA em intervalos espaçados na BHA; - um sistema de processamento (210) que recupera as referidas medições reais e gera responsivamente um perfil de curvatura de poço: - fornecendo uma trajetória de poço estimada; - derivando medições de deformação e momento de flexão preditas com base na trajetória de poço estimada; - determinando um erro entre as medições preditas e as medições reais; - atualizando a trajetória de poço estimada para reduzir o erro; - repetindo a referida derivação, determinação e atualização para refinar a trajetória de poço estimada; e - convertendo a trajetória de poço estimada em um perfil de curvatura de poço; e - uma interface de usuário (214) que exibe o perfil de curvatura de poço.

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a BHA incluir ainda sensores de navegação e sendo que o referido fornecimento é baseado, em parte, em medições dos sensores de navegação.

3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de como parte da referida derivação o sistema de processamento (210) empregar uma análise tridimensional de elementos finitos para determinar a curvatura da BHA com base na trajetória de poço estimada.

4. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de como parte da referida derivação o sistema de processamento (210) empregar um modelo de coluna rígida para determinar a curvatura da BHA com base na trajetória de poço estimada.

5. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de como parte da referida derivação o sistema de processamento (210) determinar forças laterais na coluna de perfuração (118), incluindo arrasto e torque.

6. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de como parte da referida derivação o sistema de processamento (210) levar em conta dimensões e espaçamento da junta de ferramenta.

7. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o perfil de curvatura de poço especificar, em função da posição ao longo do poço, uma taxa à qual a trajetória do poço muda em graus por unidade de comprimento.

8. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o perfil de curvatura de poço especificar, em função da posição ao longo do poço, um raio de curvatura.

9. Método para perfilar curvatura de poço, caracterizado pelo fato de compreender: - recuperar medições de deformação e momento de flexão reais para intervalos afastados numa composição de fundo (BHA) (108) em função da posição da BHA; - obter uma trajetória de poço estimada; - derivar medições de deformação e momento de flexão preditas com base na trajetória de poço estimada; - determinar um erro entre as medições preditas e as medições reais; - atualizar a trajetória de poço estimada para reduzir o erro; repetir a referida derivação, determinação e atualização para refinar a trajetória de poço estimada; - converter a trajetória de poço estimada em um perfil de curvatura de poço para exibição ou armazenamento em um meio de armazenamento de informações não transiente (210, 214).

10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de compreender ainda exibir o perfil de curvatura de poço.

11. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de compreender ainda armazenar o perfil de curvatura de poço em um meio de armazenamento de informação não transiente (210, 214).

12. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de a BHA compreender ainda sensores de navegação e sendo que a referida obtenção inclui processar medições dos sensores de navegação.

13. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de a referida derivação incluir realizar uma análise tridimensional de elementos finitos para determinar curvatura da BHA com base na trajetória de poço estimada.

14. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de a referida derivação empregar um modelo de coluna rígida para determinar a curvatura da BHA com base na trajetória de poço estimada.

15. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de a referida derivação incluir determinar forças laterais na coluna de perfuração (118), incluindo arrasto e torque.

16. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de a referida derivação levar em conta dimensões e espaçamento de juntas de ferramenta.

17. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de o perfil de curvatura de poço especificar, em função da posição ao longo do poço, uma taxa à qual a trajetória do poço muda em graus por unidade de comprimento.

18. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de o perfil de curvatura de poço especificar, em função da posição ao longo do poço, um raio de curvatura.