BR112019013723A2 - Subconjunto de detecção e método para operar um sistema de fraturamento hidráulico - Google Patents

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Ye Jing
Shang Weihua
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Niu Ran
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Abstract

um subconjunto de detecção para uso com um conjunto de perfuração inclui um corpo cilíndrico e pelo menos um sensor acoplado ao corpo cilíndrico. o corpo cilíndrico inclui um canal de fluxo interno que se estende através do mesmo, o qual é configurado para canalizar um primeiro fluido através do mesmo e uma cavidade rebaixada definida no mesmo, a qual é configurada para receber uma corrente contínua de um segundo fluido através da mesma. a cavidade rebaixada é acoplada em comunicação de fluxo a um ambiente local exterior ao corpo cilíndrico e o segundo fluido flui dentro do ambiente local. o pelo menos um sensor é configurado para determinar características do segundo fluido na corrente contínua que flui através da cavidade rebaixada.

Description

“SUBCONJUNTO DE DETECÇÃO E MÉTODO PARA OPERAR UM SISTEMA DE FRATURAMENTO HIDRÁULICO”
FUNDAMENTOS [001] A presente divulgação se refere, em geral, à avaliação de perfuração e formação de furo de poço e, mais especificamente, a um sistema de detecção de Perfilagem Durante a Perfuração ou de Medição Durante a Perfuração para detecção de espécies de hidrocarbonetos e gás de fundo de poço durante a formação de um furo de poço numa formação rochosa subterrânea.
[002] O fraturamento hidráulico, comumente conhecido como fraturação, é uma técnica usada para liberar petróleo, gás natural e outras substâncias à base de hidrocarbonetos, para a extração das formações rochosas de reservatórios subterrâneos, especialmente para reservatórios não convencionais. A técnica inclui perfurar um furo de poço para as formações rochosas e bombear um fluido de tratamento para o furo de poço, o que causa a formação de fraturas nas formações rochosas e permite a liberação de substâncias aprisionadas produzidas a partir destes reservatórios naturais subterrâneos. Pelo menos alguns poços subterrâneos não convencionais conhecidos são uniformemente fraturados ao longo do comprimento do furo de poço. No entanto, tipicamente menos de 50% das fraturas formadas nas formações rochosas contribuem para a extração e produção de hidrocarbonetos para o poço. Sendo assim, a extração de hidrocarbonetos do poço é limitada, e custos e esforços significativos são despendidos para concluir fraturas não produtivas no furo de poço.
BREVE DESCRIÇÃO [003] Num aspecto, um subconjunto de detecção para uso com um conjunto de perfuração é fornecido. O subconjunto de detecção inclui um corpo cilíndrico que inclui um canal de fluxo interno que se estende através do mesmo. O canal de fluxo interno é configurado para canalizar um primeiro fluido através do mesmo. Uma cavidade rebaixada também é definida no mesmo. A cavidade rebaixada é acoplada, em comunicação de fluxo, a um ambiente local exterior ao corpo cilíndrico, e um segundo fluido flui dentro do ambiente local. A cavidade rebaixada é configurada para receber uma corrente contínua do segundo fluido
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2/12 através da mesma. Pelo menos um sensor é acoplado ao corpo cilíndrico, e o pelo menos um sensor é configurado para determinar as características do segundo fluido na corrente contínua que flui através da cavidade rebaixada.
[004] Num outro aspecto, é fornecido um método para operar um sistema de fraturamento hidráulico. O método inclui o avanço do conjunto de perfuração dentro de uma formação rochosa subterrânea. O conjunto de perfuração é configurado para descarregar um primeiro fluido na formação rochosa subterrânea e um segundo fluido flui por um exterior do conjunto de perfuração. O método inclui, ainda, canalizar uma corrente contínua do segundo fluido através de pelo menos uma porção do conjunto de perfuração e determinar as características do segundo fluido na corrente contínua canalizada através do conjunto de perfuração.
DESENHOS [005] Estes e outros recursos, aspectos e vantagens da presente divulgação tornar-se-ão mais bem compreendidos quando a seguinte descrição detalhada for lida com referência aos desenhos anexos, nos quais caracteres similares representam partes similares em todos os desenhos, em que:
[006] a Figura 1 é uma ilustração esquemática de um sistema de fraturamento hidráulico exemplificativo, incluindo um conjunto de perfuração, que pode ser usado para formar um furo de poço;
[007] a Figura 2 é uma vista em perspectiva de um subconjunto de detecção exemplificativo que pode ser usado no conjunto de perfuração mostrado na Figura 1;
[008] a Figura 3 é uma vista em perspectiva de um cubo de detecção exemplificativo que pode ser usado com o subconjunto de detecção mostrado na Figura 2;
[009] a Figura 4 é uma vista esquemática em corte transversal do cubo de detecção mostrado na Figura 3, tomada ao longo da linha 4-4;
[010] a Figura 5 é uma vista frontal em perspectiva de um cubo de detecção alternativo que pode ser usado com o subconjunto de detecção mostrado na Figura 2;
[011] a Figura 6 é uma vista frontal em perspectiva de um outro cubo de
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3/12 detecção alternativo que pode ser usado com o subconjunto de detecção mostrado na Figura 2; e [012] a Figura 7 é uma vista frontal em perspectiva de um outro cubo de detecção alternativo que pode ser usado com o subconjunto de detecção mostrado na Figura 2 [013] A menos que indicado de outra forma, os desenhos fornecidos no presente documento se destinam a ilustrar características de modalidades da divulgação. Acredita-se que estas características sejam aplicáveis numa ampla variedade de sistemas, compreendendo uma ou mais modalidades da divulgação. Sendo assim, os desenhos não se destinam a incluir todas as características convencionais conhecidas pelos versados na técnica necessárias para a prática das modalidades divulgadas no presente documento.
DESCRIÇÃO DETALHADA [014] No relatório descritivo e nas reivindicações a seguir, será feita referência a inúmeros termos, os quais serão definidos com os significados a seguir.
[015] As formas singulares um, uma, o e a incluem as referências plurais, a menos que o contexto claramente estabeleça o contrário.
[016] Opcional ou opcionalmente significa que o evento ou circunstância descrito posteriormente pode ou não ocorrer e que a descrição inclui casos em que o evento ocorre e casos em que não ocorre.
[017] A linguagem aproximada, conforme usado no presente documento ao longo do relatório descritivo e das reivindicações, pode ser aplicada para modificar qualquer representação quantitativa que possa variar permissivamente sem resultar numa alteração na função básica à qual está relacionada. Consequentemente, um valor modificado por um termo ou por termos, como cerca de, aproximadamente e substancialmente, não deve ser limitado ao valor exato especificado. Em pelo menos alguns casos, a linguagem aproximada pode corresponder à precisão de um instrumento para medir o valor. Aqui e ao longo do relatório descritivo e das reivindicações, as limitações de faixa podem ser combinadas e/ou intercambiáveis. Estas faixas são identificadas e incluem todas as subfaixas contidas nas mesmas, a menos que o contexto ou a linguagem
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4/12 indiquem o contrário.
[018] Além disso, conforme usado no presente documento, o termo tempo real se refere a pelo menos um dos momentos de ocorrência dos eventos associados, o tempo de medição e coleta de dados predeterminados, o tempo para processar os dados e o tempo de uma resposta do sistema aos eventos e ao ambiente. Nas modalidades descritas no presente documento, estas atividades e eventos ocorrem de modo substancialmente instantâneo.
[019] As modalidades da presente divulgação se referem a um sistema de detecção para a detecção de espécies de hidrocarbonetos e gás de fundo de poço durante a formação de um furo de poço numa formação rochosa subterrânea. O sistema de detecção é implementado como uma ferramenta de avaliação independente ou é instalado como parte de um conjunto de perfuração de furo de poço. O sistema de detecção determina as características de um primeiro fluido descarregado do conjunto de perfuração e um segundo fluido que flui pelo conjunto de perfuração no furo de poço. Mais especificamente, o sistema de detecção inclui uma cavidade rebaixada que recebe uma corrente contínua do segundo fluido, separada do fluxo principal do segundo fluido. Pelo menos um sensor é posicionado dentro da cavidade rebaixada para facilitar a proteção do sensor contra o ambiente abrasivo e cáustico do furo de poço. O sensor é usado para determinar as características do fluido, e as características são analisadas para determinar o teor de hidrocarbonetos do fluido. Sendo assim, os resultados da análise são usados para identificar zonas de iniciação de fratura potencialmente promissoras dentro do furo de poço, de modo que um planejamento de completação eficiente e econômico possa ser implementado.
[020] Por exemplo, a detecção de espécies de hidrocarbonetos e gás de fundo de poço durante a perfuração pode identificar zonas de alta permeabilidade, como fraturas naturais abertas, grupos de fraturas naturais fechadas, mas não vedadas, poros maiores e outras características de formação onde os hidrocarbonetos são armazenados. Os resultados da análise podem ser usados para identificar os pontos ou zonas de iniciação de fratura mais promissores, e as informações podem ser usadas para o planejamento de conclusão, especialmente para reservatórios não convencionais. Além disto, os resultados da análise podem
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5/12 ser usados para identificar zonas pobres (sem presença de gás), o que facilita a redução do tempo e do esforço de perfuração e o estímulo das zonas pobres. Uma outra aplicação potencial é a assistência ao geodirecionamento, em que a as informações quanto à presença/espécies de gases em tempo real são usadas para ajustar a posição do poço inacabado (por exemplo, ângulos de inclinação e azimute) durante a perfuração, de modo que um poço que tenha produção aumentada possa ser formado. Por fim, a detecção também pode fornecer detecção de influxo para facilitar o fornecimento de alertas em tempo real do potencial de fluxo de gás para considerações de segurança e ambientais, reduzindo, assim, o risco de falha do sistema.
[021] A Figura 1 é uma ilustração esquemática de um sistema de fraturamento hidráulico exemplificativo 10. O sistema de fraturamento hidráulico 10 inclui um conjunto de perfuração 100 que pode ser usado para formar um furo de poço 102 numa formação rochosa subterrânea 104. Na modalidade exemplificativa, o conjunto de perfuração 100 inclui uma pluralidade de subconjuntos e uma broca de perfuração 106. Mais especificamente, a pluralidade de subconjuntos inclui um subconjunto de medição durante a perfuração ou de perfilagem durante a perfuração 108, um subconjunto de detecção 110, um motor de lama 112 e um alojamento flexionado ou subconjuntos de sistemas orientáveis giratórios 114 acoplados em série. O conjunto de perfuração 100 inclui qualquer disposição de subconjuntos que possibilite que o conjunto de perfuração 100 funcione conforme descrito no presente documento.
[022] A Figura 2 é uma vista em perspectiva do subconjunto de detecção 110 que pode ser usado no conjunto de perfuração 100 (mostrado na Figura 1). Na modalidade exemplificativa, o subconjunto de detecção 110 inclui um primeiro revestimento externo 116, um segundo revestimento externo 118 e um cubo de detecção 120 acoplado entre os mesmos. O primeiro revestimento externo 116 inclui uma primeira extremidade 122 e uma segunda extremidade 124, e o segundo revestimento externo 118 inclui uma primeira extremidade 126 e uma segunda extremidade 128. A primeira extremidade 122, a segunda extremidade 124, a primeira extremidade 126 e a segunda extremidade 128 incluem, cada uma, uma conexão roscada para acoplar o subconjunto de detecção 110 a um ou
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6/12 mais da pluralidade de subconjuntos do conjunto de perfuração 100 e para acoplar o primeiro revestimento externo 116 e o segundo revestimento externo 118 ao cubo de detecção 120.
[023] A Figura 3 é uma vista em perspectiva do cubo de detecção 120 que pode ser usado com o subconjunto de detecção 110 (mostrado na Figura 2), e a Figura 4 é uma vista esquemática em corte transversal do cubo de detecção 120, tomada ao longo da linha 4-4 (mostrado na Figura 3). Na modalidade exemplificativa, o cubo de detecção 120 inclui um corpo cilíndrico 130 que inclui uma primeira extremidade 132 e uma segunda extremidade 134. A primeira extremidade 132 e a segunda extremidade 134 incluem, cada uma, uma conexão roscada para acoplamento ao primeiro revestimento externo 116 e ao segundo revestimento externo 118 (ambos mostrados na Figura 3), conforme descrito acima. Além disso, o corpo cilíndrico 130 inclui um canal de fluxo interno 136 se estendendo através do mesmo que canaliza o fluido de alta pressão durante a operação do conjunto de perfuração 100, conforme será descrito com mais detalhes abaixo.
[024] O corpo cilíndrico 130 inclui, ainda, uma cavidade rebaixada 138 definida no mesmo. A cavidade rebaixada 138 é pelo menos parcialmente obstruída ou totalmente exposta a um ambiente local 140 exterior so corpo cilíndrico 130, conforme será explicado com mais detalhes abaixo. Conforme mostrado na Figura 4, a cavidade rebaixada 138 é pelo menos parcialmente obstruída do ambiente local 140. Mais especificamente, o corpo cilíndrico 130 inclui, ainda, uma entrada de fluxo 142 e uma saída de fluxo 144 definidas no mesmo, de modo que uma porção externa 146 do corpo cilíndrico 130 seja posicionada entre a cavidade rebaixada 138 e o ambiente local 140. Além disso, a cavidade rebaixada 138 se estende longitudinalmente paralela ao canal de fluxo interno 136. Alternativamente, a cavidade rebaixada 138 se estende helicoidalmente dentro do corpo cilíndrico 130 para aumentar a flexibilidade para a disposição de sensor dentro da cavidade rebaixada 138.
[025] Durante a operação do conjunto de perfuração 100 (mostrado na Figura 1), um primeiro fluido 148 é canalizado através do canal de fluxo interno 136 e é descarregado do conjunto de perfuração 100, e um segundo fluido 150 flui
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7/12 de volta dentro do furo de poço 102 (mostrado na Figura 1) pelo conjunto de perfuração 100. O primeiro fluido 148 flui a uma pressão maior do que o segundo fluido 150, e o segundo fluido 150 inclui uma porção do primeiro fluido 148 e constituintes da formação rochosa subterrânea 104. Referindo-se à Figura 4, numa modalidade, a cavidade rebaixada 138 recebe uma corrente contínua de segundo fluido 150 através da mesma. Mais especificamente, a entrada de fluxo 142 canaliza a corrente contínua do segundo fluido 150 para a cavidade rebaixada 138, e a saída de fluxo 144 descarrega a corrente contínua do segundo fluido 150 da cavidade rebaixada 138. Sendo assim, o segundo fluido 150 é canalizado através da cavidade rebaixada 138 para análise posterior, seja continuamente ou em intervalos predeterminados, conforme será explicado com mais detalhes abaixo.
[026] Na modalidade exemplificativa, o subconjunto de detecção 110 inclui pelo menos um sensor acoplado ao corpo cilíndrico 130. Conforme será descrito com mais detalhes abaixo, o pelo menos um sensor determina características do primeiro fluido 148 e do segundo fluido 150, e os dados obtidos do pelo menos um sensor são analisados para determinar o teor de hidrocarbonetos do segundo fluido 150. As características exemplificativas determinadas pelo ao menos um sensor incluem, porém sem limitação, densidade, viscosidade, características eletromagnéticas, impedância acústica, velocidade do som, atenuação sonora e coeficiente de atenuação. Sensores exemplificativos incluem, porém sem limitação, um sensor de ultrassom e um sensor acústico, tal como um transdutor acústico. Alternativamente, quaisquer sensores para determinar características do primeiro fluido 148 e do segundo fluido 150 podem ser utilizados que possibilitem que o subconjunto de detecção 110 funcione conforme descrito no presente documento.
[027] Numa modalidade, referindo-se à Figura 4, o pelo menos um sensor inclui um primeiro par 152 de sensores, incluindo um primeiro sensor 154 e um segundo sensor 156. O primeiro sensor 154 é posicionado para determinar características do primeiro fluido 148 dentro do canal de fluxo interno 136, e o segundo sensor 156 é posicionado para determinar características do segundo fluido 150 dentro da cavidade rebaixada 138. O primeiro par 152 de sensores
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8/12 opera na mesma frequência, de modo que dados obtidos do primeiro sensor 154 e do segundo sensor 156 sejam comparáveis entre si para determinar o teor de hidrocarbonetos no segundo fluido 150, conforme será explicado com mais detalhes abaixo. Numa modalidade, o primeiro sensor 154 e o segundo sensor 156 são transdutores de banda larga que operam a uma frequência definida dentro de uma faixa entre e incluindo cerca de 100 quilohertz (kHz) e 20 megahertz (Mhz).
[028] Alternativamente, o pelo menos um sensor inclui um primeiro par 152 de sensores e um segundo par 158 de sensores, incluindo um terceiro sensor 160 e um quarto sensor 162. De modo similar ao primeiro par 152 de sensores, o terceiro sensor 160 é posicionado para determinar características do primeiro fluido 148 dentro do canal de fluxo interno 136, e o quarto sensor 162 é posicionado para determinar características do segundo fluido 150 dentro da cavidade rebaixada 138. Além disso, o primeiro par 152 de sensores opera na mesma primeira frequência, e o segundo par 158 de sensores opera na mesma segunda frequência. Na modalidade exemplificativa, as frequências de operação do primeiro par 152 e do segundo par 158 são definidas dentro de uma subfaixa da frequência de operação do transdutor de banda larga descrito acima (isto é, subfaixas abrangendo uma porção da faixa definida entre e incluindo cerca de 100 quilohertz kHz e cerca de 20 megahertz Mhz) que coletivamente abrangem uma ampla faixa de frequência. Sendo assim, os dados obtidos do terceiro sensor 160 e do quarto sensor 162 são comparáveis entre si para determinar o teor de hidrocarbonetos no segundo fluido 150. Além disso, operar o primeiro par 152 de sensores e o segundo par 158 de sensores em subfaixas de frequência mais estreitamente definidas facilita o aumento da resolução de frequência dos sinais transmitidos e recebidos.
[029] Em algumas modalidades, o pelo menos um sensor inclui, ainda, um terceiro par 164 de sensores, incluindo um quinto sensor 166 e um sexto sensor 168. O quinto sensor 166 e o sexto sensor 168 são posicionados para determinar características do segundo fluido 150 dentro da cavidade rebaixada 138. Mais especificamente, um dentre o quinto sensor 166 e o sexto sensor 168 é um emissor, e o outro sensor é um receptor. Além disso, a cavidade rebaixada 138
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9/12 tem um comprimento L e uma largura W mais curta que o comprimento L. O quinto sensor 166 e o sexto sensor 168 são espaçados longitudinalmente um do outro dentro da cavidade rebaixada 138 em relação ao comprimento L. O afastamento longitudinal entre o quinto sensor 166 e o sexto sensor 168 facilita o aumento da distância entre os mesmos, de modo que a distância não seja limitada pelo diâmetro do corpo cilíndrico 130. Além disso, numa modalidade, o quinto sensor 166 e o sexto sensor 168 são transdutores de baixa frequência que operam numa frequência definida dentro de uma faixa entre e incluindo cerca de 10 kHz e cerca de 20 kHz. Quando comparados com transdutores de frequência mais elevada, as leituras dos sensores obtidas do terceiro par 164 de sensores têm menor probabilidade de serem dispersas por bolhas de gás contidas no segundo fluido 150, por exemplo. Sendo assim, operar o terceiro par 164 de sensores a uma baixa faixa de frequência facilita o aumento da quantidade de dados úteis obtidos para análise e avaliação posteriores de modo a determinar o teor de hidrocarbonetos do segundo fluido 150.
[030] A Figura 5 é uma vista frontal em perspectiva de um cubo de detecção alternativo 170 que pode ser usado com o subconjunto de detecção 110 (mostrado na Figura 2). Conforme descrito acima, o corpo cilíndrico 130 inclui uma cavidade rebaixada que é pelo menos parcialmente obstruída ou totalmente exposta ao ambiente local 140 exterior ao corpo cilíndrico 130. Na modalidade exemplificativa, o cubo de detecção 170 inclui uma cavidade rebaixada 172 totalmente exposta ao ambiente local 140. Mais especificamente, a cavidade rebaixada 172 é definida por um entalhe circunferencial 174 que se estende em torno do corpo cilíndrico 130. Sendo assim, o segundo fluido 150 flui livremente dentro da cavidade rebaixada 172 durante a operação do conjunto de perfuração 100 (mostrado na Figura 1).
[031] Na modalidade exemplificativa, o entalhe circunferencial 174 define uma primeira superfície de montagem 176 e uma segunda superfície de montagem 178 espaçadas longitudinalmente e orientadas de modo a estarem voltadas uma para a outra. Além disso, o pelo menos um sensor inclui pelo menos um par 180 de sensores espaçados longitudinalmente um do outro, e cada sensor no par 180 é acoplado à primeira superfície de montagem 176 ou à segunda
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10/12 superfície de montagem 178. O afastamento longitudinal entre cada sensor no par 180 facilita o aumento da distância entre os mesmos, de modo que a distância não seja limitada pelo diâmetro do corpo cilíndrico 130. Conforme descrito acima, a distância entre um transmissor e um receptor de um par de sensores é selecionada com base numa frequência de operação do par de sensores.
[032] A Figura 6 é uma vista frontal em perspectiva de um outro cubo de detecção alternativo 182 que pode ser usado com o subconjunto de detecção 110 (mostrada na Figura 2), e a Figura 7 é uma vista frontal em perspectiva de um outro cubo de detecção alternativo 184 que pode ser usado com o subconjunto de detecção 110. Na modalidade exemplificativa, tanto o cubo de detecção 182 quanto o cubo de detecção 184 incluem um corpo central 186 e uma pluralidade de membros longitudinais 188 dispostos de modo circunferencial no entalhe circunferencial 174. Mais especificamente, a pluralidade de membros longitudinais 188 se estende entre a primeira superfície de montagem 176 e a segunda superfície de montagem 178, de modo que a robustez mecânica do cubo de detecção 182 e do cubo de detecção 184 seja melhorada sem interferir substancialmente na dinâmica do fluido do segundo fluido 150 canalizado dentro da cavidade rebaixada 172.
[033] Referindo-se à Figura 6, a pluralidade de membros longitudinais 188 está posicionada numa borda externa 190 do entalhe circunferencial 174. Sendo assim, o segundo fluido 150 tem capacidade para fluir não apenas longitudinalmente, mas também helicoidalmente dentro da cavidade rebaixada 172. Referindo-se à Figura 7, a pluralidade de membros longitudinais 188 se estende radialmente do corpo central 186 em direção à borda externa 190. Sendo assim, a cavidade rebaixada 172 é dividida numa pluralidade de setores predefinidos 192, e um par 180 de sensores é posicionado dentro de cada setor 192 .Mais especificamente, em cada um dentre o cubo de detecção 182 e o cubo de detecção 184, o pelo menos um sensor é circunferencialmente desviado de pares adjacentes de membros longitudinais 188, de modo que o segundo fluido 150 seja substancialmente desobstruído de fluir dentro da cavidade rebaixada 172.
[034] Os sistemas e conjuntos descritos no presente documento facilitam o
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11/12 fornecimento de feedback de detecção de espécies de hidrocarbonetos e gás pelo menos semicontínuo ao perfurar poços subterrâneos não convencionais. Mais especificamente, o conjunto de perfuração facilita a análise do fluido usado no processo de perfuração de uma maneira rápida e eficiente. Os dados obtidos da análise das amostras de fluido podem, então, ser usados para determinar as zonas dentro de um furo de poço que têm baixa probabilidade ou alta probabilidade de terem um alto teor de hidrocarbonetos. Sendo assim, as zonas que têm um alto teor de hidrocarbonetos são identificadas e o planejamento de completação da fratura que resulta na melhoria da produção do poço é determinado.
[035] Um efeito técnico exemplificativo dos sistemas e conjuntos descritos no presente documento inclui pelo menos um dentre: (a) fornecimento de feedback de detecção de espécies de hidrocarbonetos e gás em tempo real e contínuo durante a formação de um poço numa formação rochosa subterrânea; (b) identificação de zonas de iniciação de fratura potencialmente promissoras dentro de um furo de poço; (c) melhoria da produção de hidrocarbonetos para poços; (d) fornecimento de assistência de geo-orientação para o conjunto de perfuração; e (e) fornecimento de detecção de kick para alertas de segurança de potencial fluxo de gás em tempo real.
[036] As modalidades exemplificativas de um conjunto de perfuração e dos componentes relacionados são descritas acima com detalhes. O conjunto de perfuração não é limitado às modalidades específicas descritas no presente documento, mas em vez disto, os componentes de sistemas e/ou as etapas dos métodos podem ser utilizados independente e separadamente de outros componentes e/ou etapas descritos no presente documento. Por exemplo, a configuração dos componentes descritos no presente documento também pode ser usada em combinação com outros processos, e não está limitada à prática apenas com conjuntos de perfuração e detecção e métodos relacionados conforme descritos no presente documento. Pelo contrário, a modalidade exemplificativa pode ser implementada e utilizada em conexão com muitas aplicações em que a análise de um ou mais fluidos é desejada.
[037] Embora os recursos específicos de várias modalidades da presente
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12/12 divulgação possam ser mostrados em alguns desenhos e não em outros, isto é apenas a título de conveniência. De acordo com os princípios das modalidades da presente divulgação, qualquer recurso de um desenho pode ser referenciado e/ou reivindicado em combinação com qualquer recurso de qualquer outro desenho.
[038] Esta descrição escrita usa exemplos para divulgar as modalidades da presente divulgação, incluindo o melhor modo, e também para possibilitar que qualquer pessoa versada na técnica pratique as modalidades da presente divulgação, incluindo produzir e usar quaisquer dispositivos ou sistemas e executar quaisquer métodos incorporados. O escopo patenteável das modalidades descritas no presente documento é definido pelas reivindicações e pode incluir outros exemplos que ocorram aos versados na técnica. Pretende-se que estes outros exemplos sejam abrangidos pelo escopo das reivindicações, se tiverem elementos estruturais que não difiram da linguagem literal das reivindicações ou se incluírem elementos estruturais equivalentes com diferenças não substanciais das linguagens literais das reivindicações.

Claims (10)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Subconjunto de detecção (110) para uso com um conjunto de perfuração (100) caracterizado pelo fato de que o referido subconjunto de detecção (110) compreende:
    um corpo cilíndrico (130) que compreende:
    um canal de fluxo interno (136) que se estende através do mesmo, o referido canal de fluxo interno (136) configurado para canalizar um primeiro fluido (148) através do mesmo; e uma cavidade rebaixada (138) definida no mesmo, a referida cavidade rebaixada (138) acoplada, em comunicação de fluxo, a um ambiente local (140) exterior ao referido corpo cilíndrico (130), em que um segundo fluido (150) flui dentro do ambiente local (140) e a referida cavidade rebaixada (138) é configurada para receber uma corrente contínua do segundo fluido (150) através da mesma; e pelo menos um sensor acoplado ao corpo cilíndrico (130), o referido pelo menos um sensor configurado para determinar as características do segundo fluido (150) na corrente contínua que flui através da referida cavidade rebaixada (138).
  2. 2. Subconjunto de detecção (110), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido corpo cilíndrico (130) compreende, ainda, uma entrada de fluxo (142) e uma saída de fluxo (144) definidas no mesmo, em que a referida entrada de fluxo (142) é configurada para canalizar a corrente contínua do segundo fluido (150) para a referida cavidade rebaixada (138) e a referida saída de fluxo (144) é configurada para descarregar a corrente contínua do segundo fluido (150) a partir da referida cavidade rebaixada (138).
  3. 3. Subconjunto de detecção (110), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido pelo menos um sensor compreende um primeiro par (152) de sensores que compreende um primeiro sensor (154) e um segundo sensor (156), o referido primeiro sensor (154) posicionado para determinar as características do primeiro fluido (148) dentro do referido canal de fluxo interno (136) e o referido segundo sensor (156) posicionado para determinar as características do segundo fluido (150) dentro da referida cavidade rebaixada
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    2/3 (138).
  4. 4. Subconjunto de detecção (110), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o referido pelo menos um sensor compreende um segundo par (158) de sensores, o referido primeiro par (152) de sensores configurado para operar a uma frequência diferente do referido segundo par (158) de sensores.
  5. 5. Subconjunto de detecção (110), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o referido segundo par (158) de sensores compreende um terceiro sensor (160) e um quarto sensor (162), o referido terceiro sensor (160) posicionado para determinar as características do primeiro fluido (148) dentro do referido canal de fluxo interno (136) e o referido quarto sensor (162) posicionado para determinar as características do segundo fluido (150) dentro da referida cavidade rebaixada (138).
  6. 6. Subconjunto de detecção (110), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o referido segundo par (164) de sensores compreende um quinto sensor (166) e um sexto sensor (168), o referido quinto sensor (166) e o referido sexto sensor (168) espaçados longitudinalmente um do outro dentro da referida cavidade rebaixada (138).
  7. 7. Subconjunto de detecção (110), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a referida cavidade rebaixada (138) é definida por um entalhe circunferencial (174) que se estende em torno do referido corpo cilíndrico (130), de modo que a referida cavidade rebaixada (138) seja exposta ao ambiente local (140).
  8. 8. Subconjunto de detecção (110), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o referido corpo cilíndrico (130) compreende, ainda, uma pluralidade de membros longitudinais (188) dispostos circunferencialmente dentro do referido entalhe circunferencial (174).
  9. 9. Subconjunto de detecção (110), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o referido pelo menos um sensor é desviado circunferencialmente de pares adjacentes de membros longitudinais (188) da referida pluralidade de membros longitudinais (188).
  10. 10. Subconjunto de detecção (110), de acordo com a reivindicação 1,
    Petição 870190062128, de 03/07/2019, pág. 7/14
    3/3 caracterizado pelo fato de que o referido pelo menos um sensor compreende pelo menos um dentre um sensor de ultrassom e um sensor acústico.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE60116435D1 (de) * 2001-12-13 2006-03-30 Schlumberger Holdings Verfahren und Vorrichtung zum Ausrüsten eines Bohrloches
CN2760228Y (zh) * 2004-08-20 2006-02-22 西安石油大学 一种钻井液测漏装置
US8316704B2 (en) * 2008-10-14 2012-11-27 Schlumberger Technology Corporation Downhole annular measurement system and method
US9033048B2 (en) * 2011-12-28 2015-05-19 Hydril Usa Manufacturing Llc Apparatuses and methods for determining wellbore influx condition using qualitative indications
CN103926422A (zh) * 2013-01-10 2014-07-16 通用电气公司 流体测量系统和方法
CA2917398C (en) * 2013-08-22 2018-07-31 Halliburton Energy Services, Inc. Drilling fluid flow measurement in an open channel fluid conduit
US9982519B2 (en) * 2014-07-14 2018-05-29 Saudi Arabian Oil Company Flow meter well tool
CN205370560U (zh) * 2016-01-06 2016-07-06 郑州职业技术学院 一种基于dsp技术的超声波钻井液测漏仪

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