BR112019007738B1

BR112019007738B1 - Sistema de resistência ao fluxo variável para uso com um poço subterrâneo e método de controlar variavelmente a resistência do fluxo em um poço

Info

Publication number: BR112019007738B1
Application number: BR112019007738-3A
Authority: BR
Inventors: Thomas Jules Frosell; Michael Linley Fripp; Zahed Kabir; Zachary Ryan Murphree
Original assignee: Halliburton Energy Services, Inc
Priority date: 2016-11-18
Filing date: 2016-11-18
Publication date: 2022-06-21
Also published as: US11753910B2; DK202370036A1; DK201970243A1; AU2016429769B2; NO20190449A1; GB201904369D0; FR3059038B1; AU2016429769A1; DK181303B1; WO2018093377A1; US20190055814A1; CN109844260A; GB2568645A; CA3040248A1; MY201352A; CA3040248C; BR112019007738A2; GB2568645B; FR3059038A1

Abstract

Um sistema de resistência de fluxo variável para uso com um poço subterrâneo inclui um primeiro caminho de fluxo configurado para receber um fluido, um sensor configurado para medir uma propriedade do fluido recebido no primeiro caminho de fluxo e um atuador configurado para controlar uma taxa de influxo do fluido recebido no primeiro caminho de fluxo com base na propriedade do fluido medida pelo sensor.

Description

Fundamentos

[0001] Esta seção se destina a apresentar ao leitor vários aspectos da técnica que podem estar relacionados a vários aspectos das modalidades atualmente descritas. Acredita-se que esta discussão seja útil para fornecer ao leitor informação fundamental para facilitar uma melhor compreensão dos vários aspectos das presentes modalidades. Desta forma, deve-se entender que estas declarações serão lidas sob esta luz e não como admissões do estado da técnica.

[0002] Esta divulgação se refere normalmente ao equipamento utilizado e operações realizadas em conjunto com poços subterrâneos e, em um exemplo descrito a seguir, provê mais particularmente um restritor de fluxo seletivamente variável.

[0003] Em um poço de produção de hidrocarbonetos, é muitas vezes benéfico poder regular o fluxo de fluidos de uma formação de terra para um furo de poço, do furo de poço para a formação e dentro do furo de poço. Uma variedade de propósitos pode ser servida por tal regulamentação, incluindo a prevenção de água ou gás, minimizando a produção de areia, minimizando a produção de água e/ou gás, maximizando a produção de petróleo, equilibrando a produção entre zonas, transmitindo sinais, etc.

[0004] Portanto, será percebido que os avanços na técnica de restringir variavelmente o fluxo de fluido em um poço seriam desejáveis nas circunstâncias mencionadas anteriormente e tais avanços também seriam benéficos em uma ampla variedade de outras circunstâncias.

Breve descrição dos desenhos

[0005] Modalidades ilustrativas da presente divulgação são descritas em detalhes a seguir com referência às figuras de desenhos anexas as quais são aqui incorporadas por referência e em que:

[0006] FIG. 1 mostra uma vista esquemática de um sistema de poço incluindo um sistema de resistência ao fluxo variável de acordo com uma ou mais modalidades da presente divulgação;

[0007] FIG. 2 mostra uma vista esquemática de um sistema de resistência ao fluxo variável de acordo com uma ou mais modalidades da presente divulgação;

[0008] FIG. 3 mostra uma vista detalhada de um sistema de resistência ao fluxo variável de acordo com uma ou mais modalidades da presente divulgação; e

[0009] FIG. 4 mostra um fluxograma de um método de controlar variavelmente a resistência ao fluxo em um poço.

[0010] As figuras ilustradas são apenas exemplares e não devem afirmar ou implicar em nenhuma limitação com relação ao ambiente, arquitetura, projeto ou processo no qual diferentes modalidades podem ser implementadas.

Descrição detalhada das modalidades ilustrativas

[0011] A discussão a seguir se refere a várias modalidades da presente divulgação. As figuras de desenhos não estão necessariamente em escala. Certas características das modalidades podem ser mostradas exageradas em escala ou de forma um tanto esquemática e alguns detalhes de elementos convencionais podem não ser mostrados no interesse de clareza e concisão. Embora uma ou mais dessas modalidades possam ser preferidas, as modalidades apresentadas não devem ser interpretadas, ou de outro modo usadas, como limitando o escopo da divulgação, incluindo as reivindicações. Deve ser totalmente reconhecido que os diferentes ensinamentos das modalidades discutidas a seguir podem ser empregados separadamente ou em qualquer combinação adequada para produzir os resultados desejados. Além disso, um versado na técnica entenderá que a descrição a seguir possui ampla aplicação e a discussão de qualquer modalidade deve ser apenas meramente exemplar dessa modalidade e sem a intenção de sugerir que o escopo da divulgação, incluindo as reivindicações, se limite à modalidade.

[0012] Determinados termos são usados em toda a descrição seguinte e nas reivindicações para se referirem às características ou aos componentes particulares. Como será percebido por um versado na técnica, diferentes pessoas podem se referir à mesma característica ou componente por nomes diferentes. Este documento não pretende distinguir entre componentes ou características que diferem em nome, mas não a mesma estrutura ou função.

[0013] Na discussão seguinte e nas reivindicações, os termos “incluindo” e “compreendendo” são utilizados de uma forma aberta e, assim, devem ser interpretados para significar “incluindo, mas não se limitando a...”. Além disso, o termo “acoplar” ou “acopla” se destina a significar ou uma conexão indireta ou uma direta. Além disso, os termos “axial” e “axialmente” normalmente significam ao longo de ou paralelo a um eixo central (por exemplo, eixo central de um corpo ou uma porta), enquanto os termos “radial” e “radialmente” normalmente significam perpendicular ao eixo central. Por exemplo, uma distância axial se refere a uma distância medida ao longo ou paralela ao eixo central e uma distância radial significa uma distância medida perpendicular ao eixo central. O uso de “superior”, “inferior”, “acima”, “abaixo” e variações destes termos é feito por conveniência, mas não exige qualquer orientação específica dos componentes.

[0014] A referência ao longo deste relatório descritivo a “uma modalidade”, “a modalidade” ou linguagem semelhante significa que um recurso, estrutura ou característica particular descrita em relação à modalidade pode estar incluída em pelo menos uma modalidade da presente divulgação. Assim, o aparecimento das frases “na modalidade”, “em uma modalidade” e linguagem semelhante ao longo deste relatório descritivo pode se referir, mas não necessariamente se refere, à mesma modalidade.

[0015] Voltando agora às figuras presentes, a FIG. 1 mostra um sistema de poços 10 que pode incorporar princípios da presente divulgação. Como representado na FIG. 1, um furo de poço 12 tem uma seção normalmente vertical não encaixada 14 que se prolonga para baixo do revestimento 16, bem como uma seção normalmente horizontal não encaixada 18 que se prolonga através de uma formação de terra 20.

[0016] Uma coluna tubular 22 (tal como uma coluna de produção) é instalada no furo de poço 12. Interconectados na coluna tubular 22 estão múltiplas telas de poço 24, sistemas de resistência ao fluxo variável 25 e packers 26. Os packers 26 selam um espaço anular 28 formado radialmente entre a coluna tubular 22 e a seção do furo de poço 18. Desta maneira, os fluidos 30 podem ser produzidos a partir de múltiplos intervalos ou zonas da formação 20 através de porções isoladas do espaço anular 28 entre pares adjacentes dos packers 26.

[0017] Posicionados entre cada par adjacente dos packers 26, uma tela de poço 24 e um sistema de resistência ao fluxo variável 25 estão interligados na coluna tubular 22. A tela de poço 24 filtra os fluidos 30 que fluem para a coluna tubular 22 do espaço anular 28. O sistema de resistência ao fluxo variável 25 restringe de modo variável o fluxo dos fluidos 30 na coluna tubular 22, com base em determinadas características dos fluidos.

[0018] Neste ponto, deve-se notar que o sistema de poços 10 está ilustrado nos desenhos e é aqui descrito meramente como um exemplo de uma grande variedade de sistemas de poços em que os princípios desta divulgação podem ser utilizados. Deve ser claramente entendido que os princípios desta divulgação não estão limitados de forma alguma a nenhum dos detalhes do sistema de poço 10, ou componentes do mesmo, representados nos desenhos ou aqui descritos.

[0019] Por exemplo, não é necessário, de acordo com os princípios desta divulgação, que o furo do poço 12 inclua uma seção normalmente vertical do furo do poço 14 ou uma seção normalmente horizontal do furo do poço 18, visto que uma seção do furo do poço pode ser orientada em qualquer direção e pode ser revestida ou não, sem se fugir do escopo da presente divulgação. Não é necessário que os fluidos 30 sejam produzidos apenas a partir da formação 20 uma vez que, em outros exemplos, os fluidos podem ser injetados em uma formação, os fluidos podem ser ambos injetados e produzidos a partir de uma formação, etc. Além disso, não é necessário que cada uma das telas de poço 24 e sistema de resistência ao fluxo variável 25 seja posicionado entre cada par adjacente dos packers 26. Não é necessário que um único sistema de resistência ao fluxo variável 25 seja usado em conjunto com uma única tela de poço 24. Qualquer número, disposição e/ou combinação desses componentes pode ser usado.

[0020] Não é necessário que nenhum sistema de resistência ao fluxo variável 25 seja utilizado com uma tela de poço 24. Por exemplo, em operações de injeção, o fluido injetado poderia fluir através de um sistema de resistência ao fluxo variável 25, sem também passar através de uma tela de poço 24.

[0021] Não é necessário que as telas de poço 24, sistemas de resistência ao fluxo variável 25, packers 26 ou quaisquer outros componentes da coluna tubular 22 sejam posicionados em seções não encaixadas 14, 18 do furo de poço 12. Qualquer seção do furo de poço 12 pode ser revestida ou não e qualquer porção da coluna tubular 22 pode ser posicionada em uma seção sem revestimento ou revestida do furo de poço, de acordo com os princípios desta divulgação.

[0022] Deve ser claramente entendido, portanto, que esta divulgação descreve como fazer e usar certos exemplos, mas os princípios da divulgação não estão limitados a nenhum detalhe desses exemplos. Em vez disso, esses princípios podem ser aplicados a uma variedade de outros exemplos usando o conhecimento obtido nesta revelação.

[0023] Será percebido pelos versados na técnica que seria benéfico poder regular o fluxo dos fluidos 30 para a coluna tubular 22 de cada zona da formação 20, por exemplo, para evitar o enchimento de água 32 ou o enchimento de gás 34 na formação. Outras utilizações para a regulação de fluxo em um poço incluem, mas não se limitam a, equilibrar a produção de (ou injeção) em múltiplas zonas, minimizar a produção ou injeção de fluidos indesejados, maximizar a produção ou injeção dos fluidos desejados, etc.

[0024] Exemplos dos sistemas de resistência ao fluxo variável 25 descritos mais detalhadamente a seguir podem fornecer esses benefícios aumentando a resistência ao fluxo se a velocidade do fluido aumentar além do nível selecionado (por exemplo, para equilibrar o fluxo entre as zonas, impedir enchimento de a água ou gás, etc.) ou aumentar a resistência ao escoamento se a viscosidade do fluido diminuir abaixo de um nível selecionado (por exemplo, para restringir o fluxo de um fluido indesejado, como água ou gás, em um poço produtor de petróleo).

[0025] Se um fluido é um fluido desejado ou indesejado, depende da finalidade da operação de produção ou injeção que está sendo conduzida. Por exemplo, se for desejado produzir óleo a partir de um poço, mas não produzir água ou gás, então o óleo é um fluido desejado e a água e o gás são fluidos indesejáveis.

[0026] Observe que, nas temperaturas e pressões do fundo do poço, o gás hidrocarboneto pode, na verdade, estar total ou parcialmente na fase líquida. Assim, deve ser entendido que quando o termo “gás” for usado aqui, fases supercríticas, líquidas e/ou gasosas estão incluídas no escopo desse termo.

[0027] Referindo-nos adicionalmente agora à FIG. 2, é mostrada uma vista esquemática de um sistema de resistência ao fluxo variável 25 de acordo com uma ou mais modalidades da presente divulgação. Neste exemplo, um fluido 36 (que pode incluir um ou mais fluidos, como óleo e água, água líquida e vapor, óleo e gás, gás e água, óleo, água e gás, etc.) pode ser filtrado por uma tela de poço (24 na FIG. 1), e pode então fluir para um primeiro caminho de fluxo 38 (por exemplo, um caminho de fluxo de entrada) do sistema de resistência ao fluxo variável 25. Um fluido pode incluir um ou mais fluidos indesejados ou desejados. Tanto o vapor quanto a água podem ser combinados em um fluido. Como outro exemplo, óleo, água e/ou gás podem ser combinados em um fluido. O fluxo do fluido 36 através do sistema de resistência ao fluxo variável 25 é resistido com base em uma ou mais características (por exemplo, viscosidade, velocidade, etc.) do fluido. O fluido 36 pode, então, ser descarregado do sistema de resistência ao fluxo variável 25 para um interior da coluna tubular 22 através de um segundo caminho de fluxo 40 (por exemplo, um caminho de fluxo de saída). Como aqui utilizado, o primeiro caminho de fluxo 38 e o segundo caminho de fluxo 40 podem ser normalmente descritos e funcionam como um caminho de fluxo de entrada e um caminho de fluxo de saída, respectivamente. No entanto, a presente descrição não é tão limitada, uma vez que o fluxo do fluido 36 pode ser invertido no sistema de resistência ao fluxo variável 25 de modo que o primeiro caminho de fluxo 38 e o segundo caminho de fluxo 40 possam ser normalmente descritos e funcionem como um caminho de fluxo de saída e um caminho de fluxo de entrada, respectivamente.

[0028] Em outros exemplos, a tela do poço 24 não pode ser usada em conjunto com o sistema de resistência ao fluxo variável 25 (por exemplo, em operações de injeção), o fluido 36 poderia fluir em uma direção oposta através dos vários elementos do sistema de poço 10 (por exemplo, em operações de injeção), um único sistema de resistência de fluxo variável poderia ser usado em conjunto com múltiplas telas de poço, múltiplos sistemas de resistência de fluxo variável poderiam ser usados com uma ou mais telas, o fluido poderia ser recebido ou descarregado em regiões do que um espaço anular ou uma coluna tubular, o fluido poderia fluir através do sistema de resistência ao fluxo variável antes de fluir através da tela do poço, quaisquer outros componentes poderiam ser interligados a montante ou a jusante da tela do poço e/ou sistema de resistência ao fluxo variável, etc. Assim, será percebido que os princípios desta divulgação não estão limitados de todo aos detalhes do exemplo representado nas figuras e aqui descritos. Além disso, componentes adicionais (tais como protetores, tubos de derivação, linhas, instrumentação, sensores, dispositivos de controle de influxo, etc.) também podem ser usados de acordo com a presente divulgação, se desejado.

[0029] O sistema de resistência ao fluxo variável 25 é representado de forma simplificada na FIG. 2, mas em um exemplo preferido, o sistema pode incluir várias passagens e dispositivos para executar várias funções, como descrito mais detalhadamente a seguir. Além disso, o sistema 25 se estende preferivelmente pelo menos parcialmente em circunferência em torno da coluna tubular 22 ou o sistema pode ser formado em uma parede de uma estrutura tubular interligada como parte da coluna tubular.

[0030] Em outros exemplos, o sistema 25 pode não se estender circunferencialmente em torno de uma coluna tubular ou ser formado em uma parede de uma estrutura tubular. Por exemplo, o sistema 25 poderia ser formado em uma estrutura plana, etc. O sistema 25 pode estar em um alojamento separado que está ligado à coluna tubular 22 ou pode estar orientado de modo que o eixo do segundo caminho de fluxo 40 seja paralelo ao eixo da coluna tubular. O sistema 25 pode estar em uma coluna de perfilagem ou ligado a um dispositivo que não tem forma tubular. Qualquer orientação ou configuração do sistema 25 pode ser utilizada de acordo com os princípios desta divulgação.

[0031] Referindo-se ainda à FIG. 2, o sistema de resistência ao fluxo variável 25 inclui o primeiro caminho de fluxo 38 para receber fluido no sistema 25 e um segundo caminho de fluxo 40 para enviar fluido para fora do sistema 25. Quando o fluido sai do sistema 25, o fluido pode, por exemplo, então entrar no interior de um corpo de ferramenta que pode ser usado em conjunto com o sistema de resistência ao fluxo variável 25. O sistema de resistência ao fluxo variável 25 pode ainda incluir um sensor 42 e um atuador 44. O sensor 42 pode ser posicionado próximo ou adjacente ao primeiro caminho de fluxo 38 para medir uma propriedade do fluido recebido no sistema 25 através do primeiro caminho de fluxo 38. O atuador 44 pode controlar ou ajustar uma taxa de influxo de fluido recebida no sistema 25 e o primeiro caminho de fluxo 38 com base na propriedade do fluido medida pelo sensor 42. Por exemplo, o atuador 44 pode ser posicionado ou incluído dentro do sistema 25 para se estender e retrair do caminho do fluxo de fluido que se prolonga e se forma através do sistema 25. Para aumentar a taxa de influxo do fluido, o atuador 44 pode retrair para permitir que mais fluido flua através do caminho de fluxo de fluido do sistema 25. Para diminuir a taxa de influxo do fluido, o atuador 44 pode se estender para restringir o fluxo de fluido através do caminho de fluxo de fluido do sistema 25. Além disso, em uma ou mais modalidades, o atuador 44 pode ser utilizado para interromper completamente ou inibir o fluxo de fluido através do caminho de vazão de fluido do sistema 25. Por exemplo, se o sistema 25 estiver ligado ou desligado, o atuador 44 pode se estender completamente para impedir o fluxo de fluido através do caminho de fluxo de fluido do sistema 25.

[0032] Em uma ou mais modalidades, o sensor 42 pode ser utilizado para medir uma resistividade do fluido, uma vazão do fluido, uma pressão do fluido, uma pressão diferencial do fluido dentro do sistema 25, uma densidade do fluido, uma viscosidade do fluido e/ou qualquer outra propriedade ou característica do fluido conhecido na técnica. O sensor 42 pode incluir um sensor de resistividade, um sensor de condutividade, um sensor capacitivo, um sensor indutivo, um sensor acústico, um sensor nuclear, um sensor de temperatura, um sensor de fluxo e um sensor acústico e/ou qualquer outro tipo de sensor conhecido na técnica. Por exemplo, em uma modalidade em que o sensor 42 inclui um sensor acústico, o sensor acústico pode ser utilizado para escutar, detectar e/ou medir a turbulência no fluxo do fluido para medir a vazão do fluido ou determinar se areia está sendo produzida com o fluido.

[0033] Adicionalmente, o atuador 44 pode incluir um atuador mecânico (por exemplo, um conjunto de parafuso), um atuador elétrico (por exemplo, atuador piezelétrico, motor elétrico), um atuador hidráulico (por exemplo, cilindro hidráulico e bomba, bomba hidráulica), um atuador pneumático e/ou qualquer outro tipo de atuador conhecido na técnica. Por exemplo, o atuador 44 pode incluir um atuador linear ou acionado axialmente, no qual o atuador 44 interage com um orifício incluído no primeiro caminho de fluxo 38 para controlar a taxa de influxo do fluido.

[0034] Além disso, embora apenas um sensor e um atuador sejam mostrados na FIG. 2, a presente divulgação não é tão limitada, uma vez que mais de um sensor e/ou mais de um atuador pode ser usado de acordo com a presente descrição. Em uma modalidade como esta, se múltiplos sensores ou atuadores forem utilizados, os sensores e atuadores utilizados podem ser diferentes uns dos outros e/ou podem ter limiares ou tolerâncias diferentes uns dos outros. Por exemplo, múltiplos sensores diferentes podem ser usados para medir diferentes propriedades do fluido e múltiplos atuadores diferentes podem ser usados para controlar a taxa de influxo do fluido usando técnicas diferentes ou em diferentes limiares.

[0035] O sistema de resistência ao fluxo variável 25 pode ainda incluir um controlador e a eletrônica 46 correspondente para controlar e gerenciar a operação dos componentes do sistema 25. Em uma modalidade, o controlador pode estar em comunicação ou acoplado entre o sensor 42 e o atuador 44 para controlar o atuador 44 com base na propriedade do fluido medida pelo sensor 42. O controlador pode ser utilizado para receber a propriedade medida pelo sensor 42 e comparar a propriedade medida com a de um valor predeterminado para a propriedade medida. Com base na comparação da propriedade medida com as do valor predeterminado, o controlador pode então mover o atuador 44 para ajustar a taxa de influxo de fluido recebida no primeiro caminho de fluxo 38 do sistema 25.

[0036] Como exemplo, em uma ou mais modalidades, o controlador pode receber a resistividade medida pelo sensor 42 e comparar a resistividade medida com um valor predeterminado para a resistividade do fluido. A resistividade medida pode ser usada para representar ou indicar o tipo de fluido que está sendo recebido no sistema, tal como se o fluido contém salmoura, água, óleo e/ou gás e também potenciais proporções desses componentes. Em uma modalidade, com base no fluido desejado a ser recebido no sistema, se a resistividade medida do fluido estiver acima do valor predeterminado para a resistividade do fluido, então o controlador pode ser utilizado para mover o atuador 44 para aumentar o influxo taxa do fluido recebido no primeiro caminho de fluxo 38. Se a resistividade medida do fluido estiver abaixo do valor predeterminado para a resistividade do fluido, o controlador pode ser usado para mover o atuador 44 para diminuir a taxa de influxo do fluido recebido no primeiro caminho de fluxo 38.

[0037] Referindo-se ainda à FIG. 2, o sistema de resistência ao fluxo variável 25 pode incluir uma unidade de comunicações (por exemplo, transmissor ou receptor) para enviar e/ ou receber sinais de comunicações. A unidade de comunicações, por exemplo, pode ser incluída dentro da eletrônica 46 e pode ser usada para receber um sinal de comunicações quando o sistema 25 está no fundo de poço no poço e/ou pode ser usado para enviar um sinal de comunicações para cima ou entre dispositivos de fundo de poço. O atuador 44 pode controlar a taxa de influxo de fluido recebida no primeiro caminho de fluxo 38 com base no sinal de comunicações recebido pela unidade de comunicações. Por exemplo, um ou mais sinais de comunicações podem ser enviados da unidade de comunicações para a superfície para relatar as propriedades medidas pelo sistema 25 (por exemplo, telemetria) e/ou características do sistema 25 (por exemplo, taxa de influxo de fluido no sistema 25). Uma ou mais comunicações podem adicional ou alternativamente ser recebidas pela unidade de comunicações, de modo a facilitar o controle de um ou mais componentes do sistema 25.

[0038] Um sinal de comunicações pode ser recebido pela unidade de comunicações para controlar a taxa de influxo do fluido recebido no primeiro caminho de fluxo 38 do sistema 25, de modo a aumentar ou diminuir a taxa de influxo de fluido no ou através do sistema 25. Sinais de comunicação podem ser usados para indicar que o poço está em uma fase preliminar, fase intermediária ou fase final, na qual diferentes parâmetros de controle podem ser usados para cada uma dessas diferentes fases do poço. Além disso, sinais de comunicação podem ser usados para confirmar que o sistema 25 está funcionando corretamente e/ou confirmar as condições de fundo de poço do poço. Uma unidade de comunicação pode incluir um ou mais sensores para telemetria, como um acelerômetro, um giroscópio e/ou um hidrofone. Uma unidade de comunicação também pode ser capaz de ser usada com telemetria de pulso de lama, telemetria de perfil de pressão, telemetria de vazão, telemetria de pulso acústico e/ou telemetria de perfil de pressão pseudoestática.

[0039] Em uma ou mais modalidades, o sistema de resistência ao fluxo variável 25 pode incluir um gerador de energia 48 e/ou um dispositivo de armazenamento de energia. O gerador de energia 48 pode ser usado para gerar energia para o sistema 25 e o dispositivo de armazenamento de energia pode ser usado para armazenar energia parra o sistema 25 e/ou armazenar energia gerada pelo gerador de energia 48. Por exemplo, a FIG. 3 mostra uma vista detalhada de um sistema de resistência ao fluxo variável 25 de acordo com uma ou mais modalidades da presente divulgação. O sistema de resistência ao fluxo variável 25 na FIG. 3 pode ser uma modalidade alternativa ao sistema de resistência ao fluxo variável 25 na FIG. 2, em que recursos semelhantes têm números de referência semelhantes. Na FIG.3, o gerador de energia 48 pode incluir uma turbina e pode ser capaz de gerar energia do fluido recebido no primeiro caminho de fluxo 38 e fluindo através do sistema 25. O gerador de energia 48 pode adicional ou alternativamente incluir outros tipos de geradores de energia, tais como um gerador de energia de vibração induzida por fluxo e/ou um gerador piezelétrico, para gerar energia a partir do fluido recebido no sistema 25 e/ou de outras fontes de energia presentes no fundo do poço (por exemplo, fontes de temperatura e/ou pressão).

[0040] O dispositivo de armazenamento de energia, por exemplo, pode ser incluído dentro da eletrônica 46 e pode ser usado para armazenar energia, tal como energia gerada pelo gerador de energia 48. O dispositivo de armazenamento de energia pode incluir um condensador (por exemplo, supercapacitor), bateria (por exemplo, bateria recarregável) e/ou qualquer outro tipo de dispositivo de armazenamento de energia conhecido na técnica. Em uma ou mais modalidades, uma vez que o(s) sensor(es) e/ou atuador(es) do sistema 25 pode(m) requerer mais energia que a gerada pelo gerador de energia 48, o dispositivo de armazenamento de energia pode ser usado para armazenar energia e gerador de energia 48 ao executar o(s) sensor(es), atuador(es) e/ou outros componentes do sistema 25.

[0041] Referindo-se agora à FIG. 4, é mostrado um fluxograma de um método 100 de controlar variavelmente a resistência ao fluxo em um poço de acordo com uma ou mais modalidades da presente divulgação. O método 100 inclui receber um fluido em um caminho de fluxo 102, tal como no primeiro caminho de fluxo de um dispositivo, ferramenta ou sistema de resistência ao fluxo variável. O método 100 pode então seguir medindo uma propriedade do fluido recebido no primeiro caminho de fluxo 104, tal como com o sensor do sistema de resistência ao fluxo variável e depois ajustando uma taxa de influxo do fluido recebido no primeiro caminho de fluxo com base a propriedade medida do fluido 106, tal como com o atuador do sistema de resistência ao fluxo variável. O ajuste da taxa de influxo do fluido 106 pode incluir a comparação da propriedade medida do fluido com um valor predeterminado 108, tal como a propriedade medida incluindo uma resistividade, vazão, pressão, densidade, viscosidade, condutividade, capacitância, indutância, radioatividade, temperatura e/ou assinatura acústica do fluido. O ajuste da taxa de influxo do fluido 106 pode então incluir ainda o ajuste da taxa de influxo do fluido recebido no primeiro caminho de fluxo com base na comparação da propriedade medida do fluido com o valor predeterminado 110. Adicional ou alternativamente, o método 100 pode seguir o recebimento do fluido no primeiro caminho de fluxo 102 com a recepção de um sinal de comunicação/controle de uma localização remota 112. O método 100 pode então incluir ainda o ajuste da taxa de influxo do fluido recebido no primeiro caminho de fluxo com base no sinal 114 de comunicação/controle recebido.

[0042] Além das modalidades descritas anteriormente, muitos exemplos de combinações específicas estão dentro do escopo da divulgação, alguns dos quais são detalhados a seguir: Exemplo 1. Sistema de resistência ao fluxo variável para uso com um poço subterrâneo, o sistema compreendendo: um primeiro caminho de fluxo configurado para receber um fluido; um sensor configurado para medir uma propriedade do fluido recebido no primeiro caminho de fluxo; e um atuador configurado para controlar uma taxa de influxo do fluido recebido no primeiro caminho de fluxo com base na propriedade do fluido medida pelo sensor. Exemplo 2. O sistema de resistência ao fluxo variável do Exemplo 1, em que a propriedade do fluido a ser medido pelo sensor compreende pelo menos um de uma resistividade do fluido, uma vazão do fluido, uma pressão do fluido, uma densidade do fluido e uma viscosidade do fluido. Exemplo 3. O sistema de resistência ao fluxo variável do Exemplo 1, em que o sensor compreende pelo menos um sensor de resistividade, um sensor de condutividade, um sensor capacitivo, um sensor indutivo, um sensor nuclear, um sensor de temperatura, um sensor de fluxo e um sensor acústico. Exemplo 4. Sistema de resistência ao fluxo variável do Exemplo 1, compreendendo ainda um controlador configurado para controlar o atuador com base na propriedade do fluido medida pelo sensor. Exemplo 5. O sistema de resistência ao fluxo variável do Exemplo 1, compreendendo ainda um gerador de energia configurado para gerar energia para o sistema de resistência ao fluxo variável. Exemplo 6. O sistema de resistência ao fluxo variável do Exemplo 5, em que o gerador de energia compreende uma turbina configurada para gerar energia unicamente a partir do fluido recebido no primeiro caminho de fluxo. Exemplo 7. O sistema de resistência ao fluxo variável do Exemplo 5, compreendendo ainda um dispositivo de armazenamento de energia configurado para armazenar energia gerada pelo gerador de energia. Exemplo 8. Sistema de resistência ao fluxo variável do Exemplo 1, compreendendo ainda uma unidade de comunicações configurada para pelo menos um de receber um sinal de comunicações e enviar um sinal de comunicações. Exemplo 9. Sistema de resistência ao fluxo variável do Exemplo 8, em que o atuador é configurado para controlar a taxa de influxo de fluido recebida no primeiro caminho de fluxo com base no sinal de comunicações recebido pela unidade de comunicações. Exemplo 10. Sistema de resistência ao fluxo variável do Exemplo 1, compreendendo ainda um corpo de ferramenta e um segundo caminho de fluxo configurado para enviar o fluido para um interior do corpo da ferramenta. Exemplo 11. Sistema de resistência ao fluxo variável do Exemplo 1, compreendendo ainda uma coluna de tubo de produção, em que o primeiro caminho de fluxo compreende um orifício de produção para a coluna de tubo de produção. Exemplo 12. Sistema de resistência ao fluxo variável do Exemplo 1, em que o atuador compreende pelo menos um de um conjunto de parafuso, um atuador piezelétrico, um cilindro hidráulico, um motor elétrico e uma bomba hidráulica. Exemplo 13. Um método de controlar variavelmente a resistência do fluxo em um poço, o método compreendendo: receber um fluido em um primeiro caminho de fluxo; medir uma propriedade do fluido recebido no primeiro caminho de fluxo; e ajustar uma taxa de influxo do fluido recebido no primeiro caminho de fluxo com base na propriedade medida do fluido. Exemplo 14. O método do Exemplo 13, em que o ajuste da taxa de influxo compreende: comparar a propriedade medida do fluido com um valor predeterminado; e ajustar a taxa de influxo do fluido recebido no primeiro caminho de fluxo com base na comparação da propriedade medida do fluido com o valor predeterminado. Exemplo 15. Método do Exemplo 13, em que a medição da propriedade do fluido compreende a medição de pelo menos um valor de resistividade, vazão, pressão, densidade e viscosidade do fluido. Exemplo 16. Método do Exemplo 13, em que a medição da propriedade do fluido compreende a medição de uma resistividade do fluido e em que o ajuste da taxa de influxo compreende: comparar a resistividade medida do fluido com um valor predeterminado para a resistividade do fluido; aumentar a taxa de influxo do fluido recebido no primeiro caminho de fluxo se a resistividade medida do fluido estiver acima do valor predeterminado para a resistividade do fluido; e diminuir a taxa de influxo do fluido recebido no primeiro caminho de fluxo se a resistividade medida do fluido estiver abaixo do valor predeterminado para a resistividade do fluido. Exemplo 17. Método do Exemplo 13, compreendendo ainda gerar energia a partir do fluido recebido no primeiro caminho de fluxo. Exemplo 18. Método do Exemplo 13, em que o primeiro caminho de fluxo compreende um orifício de produção para uma coluna de tubos de produção. Exemplo 19. O método do exemplo 13, compreendendo ainda: receber um sinal de comunicação de um local remoto; e ajustar a taxa de influxo do fluido recebido no primeiro caminho de fluxo com base no sinal de comunicação recebido. Exemplo 20. Um método de controlar variavelmente a resistência do fluxo em um poço, o método compreendendo: receber um fluido em um primeiro caminho de fluxo; receber um sinal de comunicação de um local remoto; e ajustar uma taxa de influxo do fluido recebido no primeiro caminho de fluxo com base no sinal de comunicação recebido.

[0043] Embora os aspectos da presente divulgação possam ser suscetíveis a várias modificações e formas alternativas, modalidades específicas foram mostradas a título de exemplo nos desenhos e foram descritas em detalhes neste documento. Portanto, deve ser entendido que a invenção não se destina a ser limitada às formas particulares divulgadas. Pelo contrário, a intenção é cobrir todas as modificações, equivalentes e alternativas que caem dentro do espírito e do escopo da invenção, como definido pelas reivindicações anexas a seguir.

Claims

1. Sistema de resistência ao fluxo variável para uso com um poço subterrâneo, o sistema caracterizado pelo fato de compreender: - um primeiro caminho de fluxo (38) configurado para receber um fluido (36); - um sensor (42) configurado para medir uma propriedade do fluido (36) recebido no primeiro caminho de fluxo (38); - um atuador (44) configurado para controlar uma taxa de influxo do fluido (36) recebido no primeiro caminho de fluxo (38) com base na propriedade do fluido (36) medida pelo sensor (42); - um controlador configurado para controlar o atuador (44) baseado na propriedade do fluido (36) medido pelo sensor (42); e - um gerador de energia (48) configurado para gerar energia para o sistema de resistência ao fluxo variável (25) e, sendo que o gerador de energia (48) compreende uma turbina configurada para gerar energia somente do fluido (36) recebido no primeiro caminho do fluxo (38).

2. Sistema de resistência ao fluxo variável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a propriedade do fluido (36) a ser medido pelo sensor (42) compreender pelo menos um de uma resistividade do fluido, uma vazão do fluido, uma pressão do fluido, uma densidade do fluido e uma viscosidade do fluido.

3. Sistema de resistência ao fluxo variável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o sensor (42) compreender pelo menos um de um sensor de resistividade, um sensor de condutividade, um sensor capacitivo, um sensor indutivo, um sensor nuclear, um sensor de temperatura, um sensor de fluxo e um sensor acústico.

4. Sistema de resistência variável ao fluxo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender ainda um dispositivo de armazenamento de energia configurado para armazenar energia gerada pelo gerador de energia (48).

5. Sistema de resistência ao fluxo variável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender ainda uma unidade de comunicações configurada para pelo menos um de receber um sinal de comunicações e enviar um sinal de comunicações.

6. Sistema de resistência ao fluxo variável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o atuador (44) ser configurado para controlar a taxa de influxo de fluido (36) recebida o primeiro caminho de fluxo (38) com base no sinal de comunicações recebido pela unidade de comunicações.

7. Sistema de resistência ao fluxo variável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender ainda um corpo de ferramenta e um segundo caminho de fluxo (40) configurado para enviar o fluido (36) para um interior do corpo da ferramenta.

8. Sistema de resistência ao fluxo variável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender ainda uma coluna de tubo de produção (22), sendo que o primeiro caminho de fluxo (38) compreende um orifício de produção para a coluna de tubo de produção (22).

9. Sistema de resistência ao fluxo variável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o atuador (44) compreender pelo menos um de um conjunto de parafuso, um atuador piezelétrico, um cilindro hidráulico, um motor elétrico e uma bomba hidráulica.

10. Método de controlar variavelmente a resistência do fluxo em um poço, o método caracterizado pelo fato de compreender: - receber um fluido (36) em um primeiro caminho de fluxo (38); - medir uma propriedade do fluido (36) recebido no primeiro caminho de fluxo (38); - gerar energia a partir do fluido (36) recebido no primeiro caminho de fluxo (38); e - ajustar uma taxa de influxo do fluido (36) recebido no primeiro caminho de fluxo (38) com base na propriedade medida do fluido (36).

11. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de o ajuste da taxa de influxo compreender: - comparar a propriedade medida do fluido (36) com um valor predeterminado; e - ajustar a taxa de influxo do fluido (36) recebido no primeiro caminho de fluxo (38) com base na comparação da propriedade medida do fluido (36) com o valor predeterminado.

12. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de a medição da propriedade do fluido (36) compreender a medição de pelo menos um valor de resistividade, vazão, pressão, densidade e viscosidade do fluido (36).

13. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de a medição da propriedade do fluido (36) compreender a medição de uma resistividade do fluido (36), e sendo que o ajuste da taxa de influxo compreende: - comparar a resistividade medida do fluido (36) com um valor predeterminado para a resistividade do fluido (36); - aumentar a taxa de influxo do fluido (36) recebido no primeiro caminho de fluxo (38) se a resistividade medida do fluido (36) estiver acima do valor predeterminado para a resistividade do fluido (36); e - diminuir a taxa de influxo do fluido (36) recebido no primeiro caminho de fluxo (38) se a resistividade medida do fluido (36) estiver abaixo do valor predeterminado para a resistividade do fluido (36).

14. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de o primeiro caminho de fluxo (38) compreender um orifício de produção para uma coluna de tubos de produção (22).

15. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente: - receber um sinal de comunicação de um local remoto; e - ajustar a taxa de influxo do fluido (36) recebido no primeiro caminho de fluxo (38) com base no sinal de comunicação recebido.

16. Método de controlar variavelmente a resistência do fluxo em um poço, o método caracterizado pelo fato de compreender: - receber um fluido (36) em um primeiro caminho de fluxo (38); - receber um sinal de comunicação de um local remoto; e - ajustar a taxa de influxo do fluido (36) recebido no primeiro caminho de fluxo (38) com base no sinal de comunicação recebido.