BR112019018932A2

BR112019018932A2 - method for monitoring and controlling one or more properties of a drilling fluid used in drilling a well, method for monitoring and controlling the oil to water ratio of a drilling fluid used in drilling a well and method for monitoring and controlling gravity average specificity of solids in a drilling fluid used to drill a well

Info

Publication number: BR112019018932A2
Application number: BR112019018932A
Authority: BR
Inventors: Aaron Jackson Brice; Gregory Kleinguetl Kevin
Original assignee: Halliburton Energy Services Inc
Priority date: 2017-04-12
Filing date: 2017-04-12
Publication date: 2020-04-22
Also published as: GB2575190A; BR112019018932B1; AU2017409536A1; AU2017409536B2; GB201912375D0; WO2018190821A1; CN110603371A; CA3053324C; CA3053324A1; NO20191080A1; GB2575190B; US20200018147A1; MY196484A

Abstract

é fornecido um método para monitoramento e controle de uma ou mais propriedades de um fluido de perfuração usado na perfuração de um poço. o método compreende circular o fluido de perfuração através do poço, medir a capacidade de calor específico do fluido de perfuração e determinar o valor de uma propriedade adicional do fluido de perfuração com base, pelo menos em parte, na capacidade de calor específico medida do fluido de perfuração. por exemplo, a propriedade adicional do fluido de perfuração pode ser a razão óleo/água do fluido de perfuração. como outro exemplo, a propriedade adicional do fluido de perfuração pode ser a gravidade específica média dos sólidos no fluido de perfuração.a method is provided for monitoring and controlling one or more properties of a drilling fluid used in drilling a well. the method comprises circulating the drilling fluid through the well, measuring the specific heat capacity of the drilling fluid and determining the value of an additional drilling fluid property based, at least in part, on the measured specific heat capacity of the fluid drilling. for example, the additional property of the drilling fluid can be the oil / water ratio of the drilling fluid. as another example, the additional property of the drilling fluid may be the average specific gravity of the solids in the drilling fluid.

Description

“MÉTODO PARA MONITORAR E CONTROLAR UMA OU MAIS PROPRIEDADES DE UM FLUIDO DE PERFURAÇÃO USADO NA PERFURAÇÃO DE UM POÇO, MÉTODO PARA MONITORAR E CONTROLAR A RAZÃO ÓLEO EM ÁGUA DE UM FLUIDO DE PERFURAÇÃO USADO NA PERFURAÇÃO DE UM POÇO E MÉTODO PARA MONITORAR E CONTROLAR A GRAVIDADE ESPECÍFICA MÉDIA DOS SÓLIDOS EM UM FLUIDO DE PERFURAÇÃO USADO NA PERFURAÇÃO DE UM POÇO” FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO [0001] Durante a perfuração de um poço, um fluido de perfuração é continuamente circulado a partir da superfície, através do poço e de volta à superfície, a fim de executar várias funções. Por exemplo, o fluido de perfuração, também conhecido como lama de perfuração, funciona para remover detritos do furo de poço, controlar a pressão da formação e arrefecer, lubrificar e dar suporte à broca. Tipicamente, o fluido de perfuração é bombeado pelo furo de poço através do interior da coluna de perfuração, através dos bicos na extremidade da broca e, em seguida, de volta à superfície através do espaço anular entre a coluna de perfuração e a parede do furo de poço. Na superfície, o fluido de perfuração é circulado através de uma série de peneiras vibratórias e outros tipos de equipamentos para recuperá-lo e torná-lo adequado para a circulação continuada através do poço.“METHOD FOR MONITORING AND CONTROLLING ONE OR MORE PROPERTIES OF A DRILLING FLUID USED IN DRILLING A WELL, METHOD FOR MONITORING AND CONTROLLING THE OIL-IN-WATER RATIO OF A DRILLING FLUID USED IN DRILLING A WELL AND METHOD OF CONTROL AVERAGE SPECIFIC GRAVITY OF SOLIDS IN A DRILLING FLUID USED IN DRILLING A WELL ”BACKGROUND OF THE INVENTION [0001] During drilling a well, a drilling fluid is continuously circulated from the surface, through the well and back to the surface in order to perform various functions. For example, the drilling fluid, also known as drilling mud, works to remove debris from the well hole, control the formation pressure and cool, lubricate and support the drill. Typically, the drilling fluid is pumped through the well hole through the interior of the drill string, through the nozzles at the end of the drill and then back to the surface through the annular space between the drill string and the hole wall well. On the surface, the drilling fluid is circulated through a series of vibrating screens and other types of equipment to recover it and make it suitable for continued circulation through the well.

[0002] Devido a reações com os detritos da perfuração, vazamento de fluido na formação e outros fatores, a natureza do fluido de perfuração pode mudar enquanto o fluido de perfuração circula através do poço. Como resultado, a composição e outras propriedades do fluido de perfuração devem ser cuidadosamente monitoradas e controladas enquanto o processo de perfuração é realizado.[0002] Due to reactions with drilling waste, leakage of fluid in the formation and other factors, the nature of the drilling fluid may change as the drilling fluid circulates through the well. As a result, the composition and other properties of the drilling fluid must be carefully monitored and controlled while the drilling process is carried out.

[0003] Muitos parâmetros de perfuração, como profundidade medida, velocidade de rotação da coluna, peso na broca, torque no fundo do poço, torque na superfície, pressão da superfície, pressão no fundo do poço, orientação da broca e deflexão da broca podem ser medidos e ajustados em tempo real[0003] Many drilling parameters, such as measured depth, column rotation speed, drill weight, downhole torque, surface torque, surface pressure, downhole pressure, drill orientation and drill deflection can be measured and adjusted in real time

Petição 870190090561, de 12/09/2019, pág. 7/47Petition 870190090561, of 12/09/2019, p. 7/47

2/22 (continuamente) ou pelo menos com frequência enquanto o processo de perfuração é realizado. No entanto, algumas propriedades do fluido de perfuração, como a razão de óleo/água no fluido de perfuração e a gravidade específica média dos sólidos no fluido de perfuração, não podem ser facilmente medidas e ajustadas em tempo real ou mesmo com alguma frequência.2/22 (continuously) or at least frequently while the drilling process is carried out. However, some properties of the drilling fluid, such as the oil / water ratio in the drilling fluid and the average specific gravity of the solids in the drilling fluid, cannot be easily measured and adjusted in real time or even with some frequency.

[0004] Por exemplo, para determinar a razão óleo/água do fluido de perfuração e a gravidade específica média dos sólidos no fluido de perfuração, um engenheiro de fluido de perfuração ou engenheiro de lama (daqui em diante um “engenheiro de lama”) deve medir diretamente tais propriedades. Um engenheiro de lama no local de poço tem inúmeras outras responsabilidades em sua rotina diária e geralmente mede apenas a razão óleo/água do fluido de perfuração e/ou a gravidade específica média dos sólidos no fluido de perfuração a cada poucas horas. Mesmo que o engenheiro de lama tenha a capacidade de realizar medições mais frequentes dessas propriedades, os métodos atuais de realizar as medições são complexos e demorados. Por exemplo, pode levar até uma hora ou mais para um engenheiro de lama medir diretamente a razão óleo/água do fluido de perfuração e a gravidade específica média dos sólidos no fluido de perfuração. Dependendo da natureza das formações rochosas sendo penetradas pela broca, os tipos esperados de hidrocarbonetos (por exemplo, óleo e/ou gás) associados a elas e outros fatores, esse período de tempo pode não ser suficiente em todos os casos.[0004] For example, to determine the oil / water ratio of the drilling fluid and the average specific gravity of the solids in the drilling fluid, a drilling fluid engineer or mud engineer (hereinafter a “mud engineer”) must directly measure such properties. A mud engineer at the well site has numerous other responsibilities in his daily routine and usually measures only the oil / water ratio of the drilling fluid and / or the average specific gravity of the solids in the drilling fluid every few hours. Even if the mud engineer has the ability to make more frequent measurements of these properties, current methods of taking measurements are complex and time-consuming. For example, it can take up to an hour or more for a mud engineer to directly measure the oil / water ratio of the drilling fluid and the average specific gravity of the solids in the drilling fluid. Depending on the nature of the rock formations being penetrated by the drill, the expected types of hydrocarbons (for example, oil and / or gas) associated with them and other factors, this period of time may not be sufficient in all cases.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS [0005] As figuras incluídas neste pedido ilustram certos aspectos das modalidades descritas neste documento. No entanto, as figuras não devem ser vistas como modalidades exclusivas. O assunto divulgado neste documento é capaz de modificações, alterações, combinações e equivalentes consideráveis na forma e na função, como será evidente para aqueles versados na técnica com o benefício desta divulgação.BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES [0005] The figures included in this application illustrate certain aspects of the modalities described in this document. However, figures should not be seen as exclusive modalities. The subject disclosed in this document is capable of considerable modifications, alterations, combinations and equivalents in form and function, as will be evident to those skilled in the art with the benefit of this disclosure.

[0006] A FIG. 1 é um gráfico que ilustra um exemplo de uma representação que demonstra a correlação entre a capacidade de calor específico de um fluido de[0006] FIG. 1 is a graph that illustrates an example of a representation that demonstrates the correlation between the specific heat capacity of a

Petição 870190090561, de 12/09/2019, pág. 8/47Petition 870190090561, of 12/09/2019, p. 8/47

3/22 perfuração e a razão óleo/água do fluido de perfuração.3/22 drilling and the oil / water ratio of the drilling fluid.

[0007] A FIG. 2 é um gráfico que ilustra um exemplo de representação que descreve a correlação entre a capacidade de calor específico de um fluido de perfuração e a gravidade específica média dos sólidos no fluido de perfuração.[0007] FIG. 2 is a graph illustrating an example of representation that describes the correlation between the specific heat capacity of a drilling fluid and the average specific gravity of the solids in the drilling fluid.

[0008] A FIG. 3 é um diagrama que ilustra um exemplo de um sistema de perfuração de poço que pode ser usado de acordo com certas modalidades da presente divulgação.[0008] FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a well drilling system that can be used in accordance with certain embodiments of the present disclosure.

[0009] A FIG. 4 é um diagrama que ilustra um exemplo de um sistema de perfuração de poço em que a unidade de processamento de fluido está localizada no poço de retenção de lama, de acordo com a presente divulgação.[0009] FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a well drilling system in which the fluid processing unit is located in the mud holding well, in accordance with the present disclosure.

[0010] A FIG. 5 é um diagrama que ilustra um exemplo de um sistema de perfuração de poço em que a unidade de processamento de fluido está a jusante do funil de mistura de acordo com a presente divulgação.[0010] FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a well drilling system in which the fluid processing unit is downstream of the mixing funnel according to the present disclosure.

[0011] A FIG. 6 é uma vista ampliada de uma porção da unidade de processamento de fluido especificamente relacionada ao método divulgado neste documento.[0011] FIG. 6 is an enlarged view of a portion of the fluid processing unit specifically related to the method disclosed in this document.

DESCRIÇÃO DETALHADA [0012] O presente pedido pode ser compreendido mais rapidamente por referência a esta descrição detalhada, bem como aos exemplos incluídos neste documento. Para simplicidade e clareza de ilustração, quando apropriado, numerais de referência podem ser repetidos entre as diferentes figuras para indicar elementos correspondentes ou análogos. Além disso, vários detalhes específicos são estabelecidos para fornecer um entendimento completo do assunto divulgado. No entanto, será compreendido por aqueles versados na técnica que o assunto deste documento pode ser praticado sem estes detalhes específicos. Em outros casos, métodos, procedimentos e componentes não foram descritos em detalhes de modo a não obscurecer a característica relevante relativa sendo descrita. Além disso, a descrição não será considerada como limitante do escopo do assunto descrito neste documento. As figuras não estão necessariamente em escala e as proporções de certas partes podem ter sidoDETAILED DESCRIPTION [0012] The present application can be understood more quickly by reference to this detailed description, as well as the examples included in this document. For simplicity and clarity of illustration, where appropriate, reference numerals can be repeated between the different figures to indicate corresponding or similar elements. In addition, several specific details are established to provide a complete understanding of the disclosed matter. However, it will be understood by those skilled in the art that the subject of this document can be practiced without these specific details. In other cases, methods, procedures and components have not been described in detail so as not to obscure the relevant relevant characteristic being described. In addition, the description will not be considered as limiting the scope of the subject described in this document. Figures are not necessarily to scale and the proportions of certain parts may have been

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4/22 exageradas para melhor ilustrar detalhes e características do presente pedido. [0013] De acordo com esta divulgação, é fornecido um método para monitorar e controlar uma ou mais propriedades de um fluido de perfuração usado na perfuração de um poço. Por exemplo, em uma modalidade, o método é um método de monitoramento e controle da razão óleo/água de um fluido de perfuração usado na perfuração de um poço. Em outra modalidade, o método é um método de monitoramento e controle da gravidade específica média dos sólidos em um fluido de perfuração usado na perfuração de um poço. Conforme usado neste documento e nas reivindicações anexas, o termo fluido de perfuração e o termo lama de perfuração são usados de forma intercambiável e significam a mesma coisa.4/22 exaggerated to better illustrate details and characteristics of this application. [0013] According to this disclosure, a method is provided to monitor and control one or more properties of a drilling fluid used in the drilling of a well. For example, in one embodiment, the method is a method of monitoring and controlling the oil / water ratio of a drilling fluid used in drilling a well. In another embodiment, the method is a method of monitoring and controlling the average specific gravity of the solids in a drilling fluid used in drilling a well. As used in this document and the appended claims, the term drilling fluid and the term drilling mud are used interchangeably and mean the same thing.

[0014] Conforme usado neste documento e nas reivindicações anexas, a perfuração um poço significa perfurar um furo de poço da superfície até um ponto abaixo da superfície. O poço pode penetrar em uma ou mais formações subterrâneas que contêm, por exemplo, água e/ou hidrocarbonetos, como óleo e gás. O fluido de perfuração pode ser qualquer tipo de fluido de perfuração útil na perfuração de um poço. Por exemplo, o fluido de perfuração pode ser uma emulsão tendo uma fase contínua em água e uma fase descontínua em óleo ou uma emulsão inversa tendo uma fase contínua em óleo e uma fase descontínua em água.[0014] As used in this document and the appended claims, drilling a well means drilling a well hole from the surface to a point below the surface. The well can penetrate one or more underground formations that contain, for example, water and / or hydrocarbons, such as oil and gas. The drilling fluid can be any type of drilling fluid useful when drilling a well. For example, the drilling fluid can be an emulsion having a continuous phase in water and a discontinuous phase in oil or an inverse emulsion having a continuous phase in oil and a discontinuous phase in water.

[0015] O método divulgado compreende: circulação do fluido de perfuração através do poço;[0015] The disclosed method comprises: drilling fluid circulation through the well;

após circulação do fluido de perfuração através do poço, medir a capacidade de calor específico do fluido de perfuração; e determinação do valor de uma propriedade adicional do fluido de perfuração com base, pelo menos em parte, na capacidade de calor específico medida do fluido de perfuração.after drilling fluid circulation through the well, measure the specific heat capacity of the drilling fluid; and determining the value of an additional drilling fluid property based, at least in part, on the measured specific heat capacity of the drilling fluid.

[0016] O fluido de perfuração é circulado a partir da superfície, através do poço e de volta à superfície. Tipicamente, o fluido de perfuração é bombeado pelo furo de poço através do interior da coluna de perfuração, através dos bicos na[0016] The drilling fluid is circulated from the surface, through the well and back to the surface. Typically, the drilling fluid is pumped through the well hole through the interior of the drilling column, through the nozzles at the

Petição 870190090561, de 12/09/2019, pág. 10/47Petition 870190090561, of 12/09/2019, p. 10/47

5/22 extremidade da broca e, em seguida, de volta à superfície através do espaço anular entre a coluna de perfuração e a parede do furo de poço (ou seja, a superfície interna do furo de poço). Por exemplo, na perfuração de um poço de óleo e gás, o fluido de perfuração também é tipicamente circulado através de vários tipos de equipamentos, a fim de recuperar o fluido de perfuração e torná-lo adequado para a circulação continuada através do poço.5/22 end of the drill bit and then back to the surface through the annular space between the drill string and the well hole wall (ie the inner surface of the well hole). For example, when drilling an oil and gas well, the drilling fluid is also typically circulated through various types of equipment in order to recover the drilling fluid and make it suitable for continued circulation through the well.

[0017] Por exemplo, como mostrado nas FIGS. 3, 4 e 5, que são descritas adicionalmente abaixo, o fluido de perfuração pode ser circulado através do poço e de uma unidade de processamento de fluido. A unidade de processamento de fluido pode estar localizada na superfície adjacente ao poço. Por exemplo, o fluido de perfuração pode ser circulado através do poço, da unidade de processamento de fluido e de um poço de retenção de lama que também está localizado na superfície adjacente ao poço. A unidade de processamento de fluido pode estar localizada a montante do poço de retenção ou no poço de retenção de lama. Como outro exemplo, o fluido de perfuração pode ser circulado através do poço, da unidade de processamento de fluido, do poço de retenção de lama e de um misturador também localizado na superfície adjacente ao poço. O misturador pode estar localizado a jusante do poço de retenção de lama e a unidade de processamento de fluido pode estar localizada a jusante do misturador.[0017] For example, as shown in FIGS. 3, 4 and 5, which are further described below, the drilling fluid can be circulated through the well and a fluid processing unit. The fluid processing unit can be located on the surface adjacent to the well. For example, the drilling fluid can be circulated through the well, the fluid processing unit and a mud holding well that is also located on the surface adjacent to the well. The fluid processing unit can be located upstream of the holding well or in the mud holding well. As another example, the drilling fluid can be circulated through the well, the fluid processing unit, the mud holding well and a mixer also located on the surface adjacent to the well. The mixer can be located downstream of the mud holding well and the fluid processing unit can be located downstream of the mixer.

[0018] Conforme usado neste documento e nas reivindicações anexas, a medição da capacidade de calor específico do fluido de perfuração após a circulação do fluido de perfuração através do poço significa medir a capacidade de calor específico de uma porção do fluido de perfuração após a porção ter circulado, pelo menos em certa medida, através do poço. Por exemplo, a capacidade de calor específico de uma porção do fluido de perfuração pode ser medida na superfície após a porção do fluido de perfuração ter sido circulado a partir da superfície, através do poço e de volta à superfície. Por exemplo, a capacidade de calor específico de uma porção circulada do fluido de perfuração pode ser medida enquanto o fluido de perfuração restante continua a circular através do poço.[0018] As used in this document and the appended claims, measuring the specific heat capacity of the drilling fluid after the drilling fluid circulates through the well means measuring the specific heat capacity of a portion of the drilling fluid after the portion have circulated, at least to some extent, through the well. For example, the specific heat capacity of a portion of the drilling fluid can be measured at the surface after the portion of the drilling fluid has been circulated from the surface, through the well and back to the surface. For example, the specific heat capacity of a circulated portion of the drilling fluid can be measured while the remaining drilling fluid continues to circulate through the well.

Petição 870190090561, de 12/09/2019, pág. 11/47Petition 870190090561, of 12/09/2019, p. 11/47

6/22 [0019] A capacidade de calor específico do fluido de perfuração circulado pode ser medida com rapidez e precisão. Por exemplo, a unidade de processamento de fluido pode compreender um sensor de capacidade de calor específico, como uma sonda de capacidade de calor específico e um computador associado ao sensor de capacidade de calor específico. Conforme usado neste documento e nas reivindicações anexas, um computador significa um computador ou outro dispositivo que inclui uma unidade central de processamento e possui um ou mais programas de computador associados a ele.6/22 [0019] The specific heat capacity of the circulating drilling fluid can be measured quickly and accurately. For example, the fluid processing unit may comprise a specific heat capacity sensor, such as a specific heat capacity probe and a computer associated with the specific heat capacity sensor. As used in this document and the appended claims, a computer means a computer or other device that includes a central processing unit and has one or more computer programs associated with it.

[0020] Por exemplo, quando o fluido de perfuração é circulado pela unidade de processamento de fluido, a capacidade de calor específico do fluido de perfuração pode ser medida pela sonda de capacidade de calor específico ou outro sensor e um sinal compreendendo o valor da capacidade de calor específico do fluido de perfuração pode ser enviado ao computador para processamento adicional. Por exemplo, a capacidade de calor específico pode ser medida em duas ou mais pressões de fluido e a propriedade adicional do fluido de perfuração pode ser determinada com base, pelo menos em parte, na capacidade de calor específico medida em cada pressão de fluido. Por exemplo, a capacidade de calor específico do fluido de perfuração pode ser medida a uma temperatura acima ou abaixo da temperatura ambiente. Por exemplo, a capacidade de calor específico do fluido de perfuração pode ser medida a uma temperatura acima da temperatura ambiente. Por exemplo, a capacidade de calor específico do fluido de perfuração pode ser medida a uma temperatura abaixo da temperatura ambiente.[0020] For example, when the drilling fluid is circulated through the fluid processing unit, the specific heat capacity of the drilling fluid can be measured by the specific heat capacity probe or other sensor and a signal comprising the capacity value specific heat from the drilling fluid can be sent to the computer for further processing. For example, the specific heat capacity can be measured at two or more fluid pressures and the additional property of the drilling fluid can be determined based, at least in part, on the specific heat capacity measured at each fluid pressure. For example, the specific heat capacity of the drilling fluid can be measured at a temperature above or below ambient temperature. For example, the specific heat capacity of the drilling fluid can be measured at a temperature above room temperature. For example, the specific heat capacity of the drilling fluid can be measured at a temperature below room temperature.

[0021] Por exemplo, as capacidades de calor específicas das fases de água e óleo do fluido de perfuração dependem da pressão e da temperatura. Na pressão de fluido aumentada, a porção de fluidos do conteúdo do fluido de perfuração tende a comprimir, o que faz com que as capacidades de calor específicas das fases de água e óleo do fluido de perfuração sejam alteradas. Na pressão aumentada, as concentrações da porção de fluido do fluido de perfuração também diminuirão em comparação a todo o fluido de perfuração.[0021] For example, the specific heat capacities of the water and oil phases of the drilling fluid depend on pressure and temperature. At the increased fluid pressure, the fluid portion of the drilling fluid content tends to compress, which causes the specific heat capacities of the water and oil phases of the drilling fluid to change. At increased pressure, the concentrations of the fluid portion of the drilling fluid will also decrease compared to the entire drilling fluid.

[0022] Foi demonstrado que o óleo no fluido de perfuração tipicamente comprime[0022] It has been shown that the oil in the drilling fluid typically compresses

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7/22 mais do que a água no fluido de perfuração e que a densidade dos sólidos no fluido de perfuração geralmente permanece constante. Isso altera as concentrações fracionárias dos componentes individuais (por exemplo, óleo, água e sólidos) em relação ao fluido total. Com as mudanças nas concentrações dos componentes individuais, a capacidade de calor específico do fluido mudará, o que possibilita o cálculo retroativo das concentrações dos respectivos componentes, tendo em vista as mudanças nas concentrações de cada componente. Quando a temperatura do fluido muda, os respectivos componentes (por exemplo, óleo, água e sólidos) também terão uma alteração na capacidade de calor específico. No entanto, as mudanças na capacidade de calor específico devido às mudanças de temperatura são diferentes para cada componente. Se a capacidade de calor específico for medida a temperaturas suficientes, é possível calcular novamente as concentrações fracionárias dos componentes individuais. [0023] A capacidade de calor específico é uma medida da quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de uma massa em um grau. A capacidade de calor específico total de um fluido de perfuração depende das capacidades específicas de calor dos componentes que criam o fluido de perfuração. Conforme usado neste documentos e nas reivindicações anexas, o termo calor específico e o termo capacidade de calor específico são usados de forma intercambiável e significam a mesma coisa.7/22 more than water in the drilling fluid and that the density of solids in the drilling fluid generally remains constant. This changes the fractional concentrations of the individual components (for example, oil, water and solids) in relation to the total fluid. With the changes in the concentrations of the individual components, the specific heat capacity of the fluid will change, which allows the retroactive calculation of the concentrations of the respective components, in view of the changes in the concentrations of each component. When the fluid temperature changes, the respective components (for example, oil, water and solids) will also have a change in specific heat capacity. However, changes in specific heat capacity due to temperature changes are different for each component. If the specific heat capacity is measured at sufficient temperatures, it is possible to recalculate the fractional concentrations of the individual components. [0023] The specific heat capacity is a measure of the amount of heat needed to raise the temperature of a dough by one degree. The total specific heat capacity of a drilling fluid depends on the specific heat capacities of the components that create the drilling fluid. As used in these documents and the appended claims, the term specific heat and the term specific heat capacity are used interchangeably and mean the same thing.

[0024] Por exemplo, a tabela abaixo mostra as capacidades de calor específico dos elementos mais comuns dentro de um fluido de perfuração de emulsão inversa.[0024] For example, the table below shows the specific heat capacities of the most common elements within an inverse emulsion drilling fluid.

Componente Component Calor específico (kJ/kg K) Specific heat (kJ / kg K) Água Water 4,19 4.19 óleo oil 1,5 - 2,2 1.5 - 2.2 Barita Barite 0,46 0.46 Sólidos de Baixa Gravidade (low gravity solids, LGS) Low gravity solids (LGS) 0,5-1,0 0.5-1.0

Como mostrado, os líquidos têm um calor específico mais alto que os sólidos. Os líquidos também compõem a maior parte do fluido em comparação aos sólidos. [0025] Um método comum para determinar a capacidade de calor específico deAs shown, liquids have a higher specific heat than solids. Liquids also make up most of the fluid compared to solids. [0025] A common method for determining the specific heat capacity of

Petição 870190090561, de 12/09/2019, pág. 13/47Petition 870190090561, of 12/09/2019, p. 13/47

8/22 um fluido de perfuração utiliza a média ponderada das capacidades térmicas específicas dos componentes individuais do fluido de perfuração. Especificamente, a média ponderada de cada componente individual é adicionada para obter a capacidade de calor específico total do fluido de perfuração. Isso pode ser visto na equação (1) abaixo, onde h _totai θ a capacidade de calor específico do fluido de perfuração, h_n é a capacidade de calor específico de um componente individual e φ_η é a fração do componente do total (em massa ou volume).8/22 a drilling fluid uses the weighted average of the specific thermal capacities of the individual components of the drilling fluid. Specifically, the weighted average of each individual component is added to obtain the total specific heat capacity of the drilling fluid. This can be seen in equation (1) below, where h _to tai θ the specific heat capacity of the drilling fluid, h _n is the specific heat capacity of an individual component and φ _η is the fraction of the component of the total (in mass or volume).

h-total Ση=ι(4η * ψη) (Ί) [0026] Uma equação adicional que pode ser usada para determinar a capacidade de calor específico de um fluido de perfuração usa as concentrações conhecidas ou medidas e as capacidades de calor específicas correspondentes dos componentes individuais do fluido de perfuração. Isso pode ser visto na Equação (2) abaixo, onde φο é a concentração de óleo, h₀ é a capacidade de calor específico do óleo, ψβ é a concentração de água ou salmoura, h_Bé a capacidade de calor específico da água ou salmoura, /7lgs® a capacidade de calor específico de sólidos de baixa gravidade (LGS), (Plgs θ a concentração de LGS, /?hgs θ a capacidade de calor específico de sólidos de alta gravidade (high gravity solids, HGS) ou a capacidade de calor específico dos agentes de ponderação e <Phgs θ a concentração de HGS ou de agentes de ponderação.h-total Ση = ι (4η * ψη) (Ί) [0026] An additional equation that can be used to determine the specific heat capacity of a drilling fluid uses the known or measured concentrations and the corresponding specific heat capacities of individual components of the drilling fluid. This can be seen in Equation (2) below, where φο is the oil concentration, h ₀ is the oil's specific heat capacity, ψβ is the water or brine concentration, h _B is the specific heat capacity of the water or brine, / 7lgs® the specific heat capacity of low gravity solids (LGS), (Plgs θ the concentration of LGS, /? hgs θ the specific heat capacity of high gravity solids, HGS) or specific heat capacity of the weighting agents and <Phgs θ the concentration of HGS or weighting agents.

h-lama ⁼ Ψθ * h-0 + Vb * h-B + VlGS * h-LGS + VhGS * h-HGS (2) [0027] Por exemplo, as concentrações dos componentes individuais do fluido de perfuração podem ser determinadas através de vários métodos de medição ou determinação das mesmas. Por exemplo, as concentrações individuais podem ser determinadas por meio de um balanço e uma retorta de lama, que geralmente são feitos por um engenheiro de lama. Por exemplo, as capacidades de calor específicas dos componentes individuais podem ser determinadas medindo-as individualmente e tendo seus valores armazenados em um banco de dados ou como um elemento de armazenamento de dados que pode ser recuperado a qualquer momento. As capacidades térmicas específicas dos componentesh-mud ⁼ Ψθ * h-0 + Vb * hB + VlGS * h-LGS + VhGS * h-HGS (2) [0027] For example, the concentrations of the individual components of the drilling fluid can be determined by various methods measuring or determining them. For example, individual concentrations can be determined by means of a balance and a mud retort, which are usually done by a mud engineer. For example, the specific heat capacities of the individual components can be determined by measuring them individually and having their values stored in a database or as a data storage element that can be retrieved at any time. The specific thermal capacities of the components

Petição 870190090561, de 12/09/2019, pág. 14/47Petition 870190090561, of 12/09/2019, p. 14/47

9/22 individuais e as concentrações conhecidas ou medidas dos componentes individuais podem então ser usadas para determinar a capacidade de calor específico total do fluido de perfuração. Isso pode ser feito facilmente para prever o calor específico da lama ou outro fluido de perfuração no campo se o engenheiro de lama não tiver um sensor de calor ou sonda específica à mão, o que por sua vez pode ajudar a prever como o fluido de perfuração funcionará no fundo do poço.9/22 individual and the known concentrations or measurements of the individual components can then be used to determine the total specific heat capacity of the drilling fluid. This can be done easily to predict the specific heat of the mud or other drilling fluid in the field if the mud engineer does not have a specific heat sensor or probe at hand, which in turn can help predict how the drilling fluid will work at rock bottom.

[0028] Alternativamente, a capacidade de calor específico total do fluido de perfuração pode ser medida usando um sensor de capacidade de calor específico, incluindo, sem limitação, uma sonda de capacidade de calor específico comercialmente disponível. O sensor de capacidade de calor específico pode ser qualquer tipo de sensor de capacidade de calor específico útil para medir a capacidade de calor específico de um fluido. Esse sensor mede o calor específico de todo o fluido de perfuração e não os componentes individuais.[0028] Alternatively, the total specific heat capacity of the drilling fluid can be measured using a specific heat capacity sensor, including, without limitation, a commercially available specific heat capacity probe. The specific heat capacity sensor can be any type of specific heat capacity sensor useful for measuring the specific heat capacity of a fluid. This sensor measures the specific heat of the entire drilling fluid and not the individual components.

[0029] O valor de uma propriedade adicional do fluido de perfuração também pode ser determinado com rapidez e precisão, de acordo com o método divulgado, por exemplo, determinando indiretamente o valor com base na capacidade de calor específico medida do fluido de perfuração. Por exemplo, o método divulgado pode ainda compreender o fornecimento de uma representação incluindo vários valores potenciais da propriedade adicional do fluido de perfuração, cada valor potencial correspondendo a uma capacidade de calor específico predeterminada. A propriedade adicional do fluido de perfuração pode então ser determinada pela comparação da capacidade de calor específico medida do fluido de perfuração com as capacidades de calor específico predeterminadas da representação e selecionando o valor potencial da propriedade adicional que corresponde à capacidade de calor específico predeterminada que mais corresponde estreitamente à capacidade de calor específico medida do fluido de perfuração.[0029] The value of an additional drilling fluid property can also be determined quickly and accurately, according to the disclosed method, for example, indirectly determining the value based on the measured specific heat capacity of the drilling fluid. For example, the disclosed method may further comprise providing a representation including several potential values of the additional property of the drilling fluid, each potential value corresponding to a specific predetermined heat capacity. The additional property of the drilling fluid can then be determined by comparing the measured specific heat capacity of the drilling fluid with the predetermined specific heat capacities of the representation and selecting the potential value of the additional property that corresponds to the predetermined specific heat capacity that most closely matches the measured heat capacity of the drilling fluid.

[0030] Por exemplo, essa abordagem pode ser usada para determinar o grau em que um fluido de perfuração foi contaminado. Por exemplo, o calor específico do[0030] For example, this approach can be used to determine the degree to which a drilling fluid has been contaminated. For example, the specific heat of the

Petição 870190090561, de 12/09/2019, pág. 15/47Petition 870190090561, of 12/09/2019, p. 15/47

10/22 fluido de perfuração inicial pode ser medido antes que ocorra qualquer contaminação. Quando a perfuração começa, pode ocorrer uma contaminação do fluido de perfuração com sólidos de baixa gravidade. Neste ponto, o calor específico do fluido de perfuração pode ser medido novamente. A contaminação que ocorreu pode ser quantificada usando a Equação (3) abaixo, onde (Pcontaminação é a concentração de contaminação, h_COntaminação θ o calor específico da contaminação, hi_ama θ o calor específico medido após a contaminação do fluido de perfuração e h_iniciai θ o calor específico inicial do fluido de perfuração.10/22 initial drilling fluid can be measured before any contamination occurs. When drilling begins, contamination of the drilling fluid with low gravity solids may occur. At this point, the specific heat of the drilling fluid can be measured again. The contamination that has occurred can be quantified using Equation (3) below, where (Pcontamination is the concentration of contamination, h _CO ntamination θ the specific heat of contamination, hi _am a θ the specific heat measured after contamination of the drilling fluid eh iciai θ _in the initial specific heat of the drilling fluid.

hlama ⁼ φcontaminação h_COntaminação + (1 Tcontaminação) hjnicial (3) [0031] Conforme usado neste documento e nas reivindicações anexas, o termo representação refere-se a um gráfico, tabela, banco de dados eletrônico ou outra compilação impressa ou eletrônica de dados que inclui múltiplos valores potenciais da propriedade adicional do fluido de perfuração com cada valor potencial correspondente a uma capacidade de calor específico predeterminada e que: (a) permite que a capacidade de calor específico medida do fluido de perfuração seja comparada às capacidades de calor específico predeterminadas na representação; e (b) permite selecionar o valor potencial da propriedade adicional que corresponde à capacidade de calor específico predeterminada que mais se aproxima da capacidade de calor específico medida do fluido de perfuração. Por exemplo, a representação pode ser um banco de dados eletrônico que inclui vários valores potenciais da propriedade adicional do fluido de perfuração, com cada valor potencial correspondente a uma capacidade de calor específico predeterminada e capaz de ser manipulado por um programa de computador para comparar a capacidade de calor específico medida do fluido de perfuração com as capacidades de calor específico predeterminadas no banco de dados e selecionar o valor potencial da propriedade adicional que corresponde à capacidade de calor específico predeterminada que mais se aproxima da capacidade de calor específico medida do fluido de perfuração.hlama ⁼ φcontamination h _CO ntamination + (1 Tcontamination) hjnicial (3) [0031] As used in this document and in the appended claims, the term representation refers to a graphic, table, electronic database or other printed or electronic compilation of data that includes multiple potential values of the additional property of the drilling fluid with each potential value corresponding to a specific predetermined heat capacity and that: (a) allows the measured specific heat capacity of the drilling fluid to be compared to the specific heat capacities predetermined in the representation; and (b) it allows selecting the potential value of the additional property that corresponds to the predetermined specific heat capacity that most closely matches the measured specific heat capacity of the drilling fluid. For example, the representation can be an electronic database that includes several potential values of the additional property of the drilling fluid, with each potential value corresponding to a specific predetermined heat capacity and capable of being manipulated by a computer program to compare the specific heat capacity measured from the drilling fluid with the predetermined specific heat capacities in the database and select the potential value of the additional property that corresponds to the predetermined specific heat capacity that most closely matches the measured specific heat capacity of the drilling fluid .

[0032] Por exemplo, em uma modalidade, o valor da propriedade adicional do fluido de perfuração que é determinado de acordo com o método divulgado é a[0032] For example, in one embodiment, the value of the additional drilling fluid property that is determined according to the disclosed method is the

Petição 870190090561, de 12/09/2019, pág. 16/47Petition 870190090561, of 12/09/2019, p. 16/47

11/22 razão óleo/água do fluido de perfuração. A razão óleo/água de um fluido de perfuração é a razão entre a porcentagem em volume de óleo e a porcentagem em volume de água no fluido de perfuração. Em outra modalidade, o valor da propriedade adicional do fluido de perfuração que é determinado de acordo com o método divulgado é a gravidade específica média dos sólidos no fluido de perfuração. A gravidade específica média do fluido de perfuração é a média da razão da densidade de cada sólido no fluido de perfuração (por exemplo, um agente de ponderação e o sólido perfurado) em relação à densidade da água.11/22 oil / water ratio of the drilling fluid. The oil / water ratio of a drilling fluid is the ratio of the percentage by volume of oil to the percentage by volume of water in the drilling fluid. In another embodiment, the value of the additional drilling fluid property that is determined according to the disclosed method is the average specific gravity of the solids in the drilling fluid. The average specific gravity of the drilling fluid is the average of the ratio of the density of each solid in the drilling fluid (for example, a weighting agent and the perforated solid) to the density of the water.

[0033] Por exemplo, se a representação for um gráfico ou tabela, a capacidade de calor específico medida do fluido de perfuração pode ser comparada com as capacidades de calor específico predeterminadas da representação e o valor potencial da propriedade adicional que corresponde à capacidade de calor específico predeterminada que mais se aproxima da capacidade de calor específico medida do fluido de perfuração pode ser selecionado manualmente por um operador. Por exemplo, um gráfico que representa os valores potenciais da razão óleo/água do fluido de perfuração contra capacidades de calor específico predeterminadas do fluido de perfuração (em três concentrações diferentes de sólidos) é mostrado pela FIG. 1. Ao usar o gráfico da FIG. 1, o operador pode apenas encontrar a capacidade de calor específico predeterminada no eixo y do gráfico que corresponde à capacidade de calor específico medida e, em seguida, encontrar a razão óleo/água correspondente no eixo x do gráfico. Um gráfico semelhante que representa os valores potenciais da gravidade específica média dos sólidos no fluido de perfuração contra as capacidades de calor específico predeterminadas do fluido de perfuração (em duas concentrações diferentes de sólidos) é mostrado pela FIG. 2. O gráfico da FIG. 2 pode ser usado da mesma maneira que o gráfico da FIG. 1 é usado.[0033] For example, if the representation is a graph or table, the measured specific heat capacity of the drilling fluid can be compared with the predetermined specific heat capacities of the representation and the potential value of the additional property corresponding to the heat capacity predetermined specificity that most closely matches the measured specific heat capacity of the drilling fluid can be selected manually by an operator. For example, a graph that represents the potential values of the oil / water ratio of the drilling fluid against predetermined specific heat capacities of the drilling fluid (in three different concentrations of solids) is shown by FIG. 1. When using the graph in FIG. 1, the operator can only find the predetermined specific heat capacity on the y-axis of the graph that corresponds to the measured specific heat capacity and then find the corresponding oil / water ratio on the x-axis of the graph. A similar plot representing the potential values of the average specific gravity of the solids in the drilling fluid against the predetermined specific heat capacities of the drilling fluid (at two different solids concentrations) is shown by FIG. 2. The graph of FIG. 2 can be used in the same way as the graph of FIG. 1 is used.

[0034] Por outro lado, se a representação for um banco de dados eletrônico associado a um computador, a capacidade de calor específico medida do fluido de perfuração pode ser comparada às capacidades de calor específico predeterminadas da representação e o valor potencial da propriedade adicional[0034] On the other hand, if the representation is an electronic database associated with a computer, the measured specific heat capacity of the drilling fluid can be compared to the predetermined specific heat capacities of the representation and the potential value of the additional property

Petição 870190090561, de 12/09/2019, pág. 17/47Petition 870190090561, of 12/09/2019, p. 17/47

W22 que corresponde à capacidade de calor específico predeterminada que mais se aproxima da capacidade de calor específico medida do fluido de perfuração pode ser selecionado automaticamente pelo computador.W22 that corresponds to the predetermined specific heat capacity that most closely matches the measured specific heat capacity of the drilling fluid can be selected automatically by the computer.

[0035] Se desejado, os valores de múltiplas propriedades do fluido de perfuração podem ser determinados com base, pelo menos em parte, na capacidade de calor específico medida do fluido de perfuração. Por exemplo, o valor de uma primeira propriedade adicional do fluido de perfuração e o valor de uma segunda propriedade adicional do fluido de perfuração podem ser determinados com base, pelo menos em parte, na capacidade de calor específico medida do fluido de perfuração. Por exemplo, o método pode compreender ainda o fornecimento de uma representação separada para cada uma das primeira e segunda propriedades adicionais, cada representação incluindo múltiplos valores potenciais da propriedade adicional correspondente do fluido de perfuração e cada valor potencial correspondente a uma capacidade de calor específico predeterminada da propriedade adicional do fluido de perfuração. Cada uma da primeira e segunda propriedades adicionais do fluido de perfuração pode então ser determinada pela comparação da capacidade de calor específico medida do fluido de perfuração com as capacidades de calor específico predeterminadas da representação correspondente e pela seleção do valor potencial da propriedade adicional que corresponde à capacidade de calor específico predeterminada que mais corresponde estreitamente à capacidade de calor específico medida do fluido de perfuração. Por exemplo, a primeira propriedade adicional do fluido de perfuração pode ser a razão óleo/água do fluido de perfuração e a segunda propriedade adicional do fluido de perfuração pode ser a gravidade específica média dos sólidos no fluido de perfuração.[0035] If desired, the values of multiple drilling fluid properties can be determined based, at least in part, on the measured specific heat capacity of the drilling fluid. For example, the value of a first additional property of the drilling fluid and the value of a second additional property of the drilling fluid can be determined based, at least in part, on the measured specific heat capacity of the drilling fluid. For example, the method may further comprise providing a separate representation for each of the first and second additional properties, each representation including multiple potential values of the corresponding additional property of the drilling fluid and each potential value corresponding to a specific predetermined heat capacity. additional property of the drilling fluid. Each of the first and second additional properties of the drilling fluid can then be determined by comparing the measured specific heat capacity of the drilling fluid with the predetermined specific heat capacities of the corresponding representation and by selecting the potential value of the additional property corresponding to the predetermined specific heat capacity that most closely matches the measured specific heat capacity of the drilling fluid. For example, the first additional property of the drilling fluid can be the oil / water ratio of the drilling fluid and the second additional property of the drilling fluid can be the average specific gravity of the solids in the drilling fluid.

[0036] Se desejado, medições de calor específicas podem ser combinadas com outras medições, como densidade ou mesmo calor específico a uma pressão diferente e as concentrações dos componentes individuais podem ser determinadas. Por exemplo, essa abordagem pode ser usada para obter uma medição mais exata e precisa do que a obtida por tabelas e gráficos de referência[0036] If desired, specific heat measurements can be combined with other measurements, such as density or even specific heat at a different pressure and the concentrations of the individual components can be determined. For example, this approach can be used to obtain a more accurate and precise measurement than that obtained by reference tables and graphs

Petição 870190090561, de 12/09/2019, pág. 18/47Petition 870190090561, of 12/09/2019, p. 18/47

13/22 ou pelo foco em um componente contaminante.13/22 or by focusing on a contaminating component.

[0037] Por exemplo, nas lamas à base de óleo, existem quatro componentes principais (sólidos de alta gravidade (HGS), sólidos de baixa gravidade (LGS), óleo e água). Nas lamas à base de água, existem três componentes principais (HGS, LGS e água), o que significa que existem três ou quatro incógnitas (as concentrações dos componentes). Um sistema de equações pode ser criado e resolvido para descobrir a concentração de cada componente individual. Por exemplo, as Equações (4), (5) e (6) abaixo podem ser usadas em conexão com uma lama à base de água com uma medição de calor específico sendo complementada por uma medição de densidade:[0037] For example, in oil-based sludge, there are four main components (high gravity solids (HGS), low gravity solids (LGS), oil and water). In water-based sludge, there are three main components (HGS, LGS and water), which means that there are three or four unknowns (the concentrations of the components). A system of equations can be created and solved to find the concentration of each individual component. For example, Equations (4), (5) and (6) below can be used in connection with a water-based sludge with a specific heat measurement being complemented by a density measurement:

hiama= <Pb * h_B+ (p_LGs* h_LGs+ <Phgs * h_HGs (Calor Específico) (4);hiama = <Pb * h _{B +} (p _LG s * h _L Gs + <Phgs * h _H Gs (Specific Heat) (4);

Piama= <Pb*Pb +<Plgs*Plgs + <Phgs* Phgs (Densidade) (5); e = φ_{Β +} (Plgs + <Phgs (a soma dos componentes igual ao todo) (6), onde hiama θ a capacidade de calor específico do fluido de perfuração, φ_Β é a concentração de água ou salmoura, h_B é a capacidade de calor específico da água ou salmoura, (Plgs θ a concentração de sólidos de baixa gravidade, h_LGs θ a capacidade de calor específico de sólidos de baixa gravidade, <Phgs θ a concentração de sólidos de alta gravidade, h_HGs θ a capacidade de calor específico de sólidos de alta gravidade, pi_ama θ a densidade do fluido de perfuração, p_B é a densidade da água ou salmoura e Plgs θ a densidade dos sólidos de baixa gravidade. A medição de densidade pode ser substituída por qualquer outra medição e até mesmo usando uma medição de calor específico a uma temperatura ou pressão diferente, pois isso mudaria os calores específicos relativos e as frações de volume, conforme discutido anteriormente.Piama = <Pb * Pb + <Plgs * Plgs + <Phgs * Phgs (Density) (5); e = φ _{Β +} (Plgs + <Phgs (the sum of the components equal to the whole) (6), where there is θ the specific heat capacity of the drilling fluid, φ _Β is the concentration of water or brine, h _B is the specific heat capacity of water or brine, (Plgs θ the concentration of low gravity solids, h _L Gs θ the specific heat capacity of low gravity solids, <Phgs θ the concentration of high gravity solids, h _H Gs θ the specific heat capacity of high gravity solids, pi _am at θ the density of the drilling fluid, p _B is the density of water or brine and Plgs θ the density of low gravity solids. The density measurement can be replaced by any other measurement and even using a specific heat measurement at a different temperature or pressure, as this would change the relative specific heats and volume fractions, as discussed earlier.

[0038] O método divulgado pode ainda compreender o ajuste de pelo menos uma propriedade do fluido de perfuração em resposta à propriedade ou propriedades adicionais determinadas do fluido de perfuração. Por exemplo, as características do fluido de perfuração e/ou a composição do fluido de perfuração podem ser alteradas com base na razão óleo/água e/ou na gravidade específica média dos sólidos, conforme necessário para melhorar o desempenho do fluido de[0038] The disclosed method may further comprise the adjustment of at least one property of the drilling fluid in response to the property or additional properties determined of the drilling fluid. For example, the characteristics of the drilling fluid and / or the composition of the drilling fluid can be changed based on the oil / water ratio and / or the average specific gravity of the solids, as needed to improve the performance of the drilling fluid.

Petição 870190090561, de 12/09/2019, pág. 19/47Petition 870190090561, of 12/09/2019, p. 19/47

14/22 perfuração e a eficiência da operação de perfuração. O monitoramento contínuo da razão óleo/água e/ou da gravidade específica média dos sólidos no fluido de perfuração ajuda a manter as propriedades ideais do fluido. A razão óleo/água do fluido de perfuração e/ou a gravidade específica média dos sólidos no fluido de perfuração são entradas necessárias para muitos modelos de previsão de lama e aplicativos de software e ajudam o engenheiro de lama a fornecer uma solução ideal para fluidos.14/22 drilling and the efficiency of the drilling operation. Continuous monitoring of the oil / water ratio and / or the average specific gravity of the solids in the drilling fluid helps to maintain optimal fluid properties. The oil / water ratio of the drilling fluid and / or the average specific gravity of the solids in the drilling fluid are necessary inputs for many mud forecasting models and software applications and help the mud engineer to provide an ideal fluid solution.

[0039] Por exemplo, com base na razão óleo/água determinada do fluido de perfuração, pode ser determinado que mais água precisa ser adicionada ao fluido de perfuração para melhorar a reologia do fluido e reduzir o custo total do fluido. Com base na gravidade específica média determinada dos sólidos no fluido de perfuração, pode-se determinar que a quantidade de sólidos de baixa gravidade no fluido de perfuração precisa ser reduzida para melhorar a taxa de perfuração, colocar menos tensão na broca e eliminar outros problemas que diminuem a velocidade ou dificultam o processo de perfuração. Por exemplo, se a gravidade específica média dos sólidos for muito baixa, o engenheiro de lama pode solicitar que sejam feitos ajustes no equipamento de controle de sólidos ou diluir a lama para ajustar as propriedades do fluido e obter as propriedades de volta às especificações desejadas.[0039] For example, based on the determined oil / water ratio of the drilling fluid, it can be determined that more water needs to be added to the drilling fluid to improve the fluid rheology and reduce the total fluid cost. Based on the determined average specific gravity of the solids in the drilling fluid, it can be determined that the amount of low gravity solids in the drilling fluid needs to be reduced to improve the drilling rate, put less stress on the drill and eliminate other problems that slow down or hinder the drilling process. For example, if the average specific gravity of solids is too low, the mud engineer can request adjustments to be made to the solids control equipment or dilute the mud to adjust the fluid properties and get the properties back to desired specifications.

[0040] Por exemplo, uma ou mais dentre a razão óleo/água do fluido de perfuração, da composição do fluido de perfuração, do teor de sólidos do fluido de perfuração e da gravidade específica média dos sólidos no fluido de perfuração pode ser ajustado com base na razão óleo/água do fluido de perfuração e/ou na gravidade específica média dos sólidos no fluido de perfuração. Por exemplo, se a razão óleo/água do fluido de perfuração e a gravidade específica média dos sólidos no fluido de perfuração forem determinadas, pelo menos uma propriedade do fluido de perfuração pode ser ajustada em resposta à razão óleo/água do fluido de perfuração e à gravidade específica média dos sólidos no fluido de perfuração. Os ajustes às propriedades do fluido de perfuração em resposta às propriedades adicionais determinadas do fluido de perfuração podem ser feitos manualmente[0040] For example, one or more of the oil / water ratio of the drilling fluid, the composition of the drilling fluid, the solid content of the drilling fluid and the average specific gravity of the solids in the drilling fluid can be adjusted with based on the oil / water ratio of the drilling fluid and / or the average specific gravity of the solids in the drilling fluid. For example, if the oil / water ratio of the drilling fluid and the average specific gravity of the solids in the drilling fluid are determined, at least one property of the drilling fluid can be adjusted in response to the oil / water ratio of the drilling fluid and the average specific gravity of the solids in the drilling fluid. Adjustments to the drilling fluid properties in response to the determined additional properties of the drilling fluid can be made manually

Petição 870190090561, de 12/09/2019, pág. 20/47Petition 870190090561, of 12/09/2019, p. 20/47

15/22 pelo operador ou automaticamente, por exemplo, pela unidade central de processamento na unidade de processamento de fluidos.15/22 by the operator or automatically, for example, by the central processing unit in the fluid processing unit.

[0041] Com referência agora à FIG. 3, um exemplo de conjunto de perfuração de poço 100 que pode ser usado em associação com o método divulgado é ilustrado e geralmente designado pelo número de referência 100. Deve-se notar que enquanto o conjunto de perfuração de poço 100 seja representado na FIG. 3 como um conjunto de perfuração de base terrestre, aqueles versados na técnica reconhecerão prontamente que os princípios descritos neste documento são igualmente aplicáveis a operações de perfuração submarina que empregam plataformas flutuantes ou com base marítima e sondas, sem se afastarem do escopo da divulgação.[0041] With reference now to FIG. 3, an example of a well drilling set 100 that can be used in association with the disclosed method is illustrated and generally designated by reference number 100. It should be noted that while the well drilling set 100 is represented in FIG. 3 As a land-based drilling set, those skilled in the art will readily recognize that the principles described in this document are equally applicable to underwater drilling operations that employ floating or sea-based platforms and rigs, without departing from the scope of the disclosure.

[0042] Como ilustrado, o conjunto de perfuração 100 pode incluir uma plataforma de perfuração 102 que suporta uma torre 104 com uma catarina 106 para levantar e baixar uma coluna de perfuração 108. A coluna de perfuração 108 pode incluir, mas não está limitada a, um tubo de perfuração e tubulação enrolada em bobina, como é geralmente conhecido por aqueles versados na técnica. Um kelly 110 suporta a coluna de perfuração 108 conforme é baixado através de uma mesa giratória 112. Uma broca de perfuração 114 é anexada à extremidade distai da coluna de perfuração 108 e é acionada por um motor de fundo de poço e/ou por meio da rotação da coluna de perfuração 108 da superfície de poço. Conforme a broca 114 gira, ela cria um furo de poço 116 que penetra diversas formações subterrâneas 118.[0042] As illustrated, drilling set 100 may include a drilling rig 102 that supports a tower 104 with a catarina 106 for raising and lowering a drill column 108. Drill column 108 may include, but is not limited to , a drill pipe and tubing coiled, as is generally known to those skilled in the art. A kelly 110 supports the drill string 108 as it is lowered through a turntable 112. A drill bit 114 is attached to the distal end of the drill string 108 and is driven by a downhole motor and / or through the drilling column 108 rotation of the well surface. As drill 114 rotates, it creates a well hole 116 that penetrates several underground formations 118.

[0043] Uma bomba 120 (por exemplo, uma bomba de lama) circula o fluido de perfuração 122 através de um tubo de alimentação 124 e para o kelly 110, que transporta o fluido de perfuração 122 para o fundo do poço através do interior da coluna de perfuração 108 e através de um ou mais orifícios na broca 114. O fluido de perfuração 122 é então circulado de volta à superfície por meio de um espaço anular 126 definido entre a coluna de perfuração 108 e as paredes de furo de poço 116. Na superfície, o fluido de perfuração recirculado ou gasto 122 sai do espaço anular 126 e pode ser transportado para uma ou mais unidades de[0043] A pump 120 (for example, a mud pump) circulates the drilling fluid 122 through a feed tube 124 and to the kelly 110, which carries the drilling fluid 122 to the bottom of the well through the interior of the drilling column 108 and through one or more holes in drill 114. The drilling fluid 122 is then circulated back to the surface through an annular space 126 defined between the drilling column 108 and the well hole walls 116. At the surface, the recirculated or spent drilling fluid 122 leaves annular space 126 and can be transported to one or more units of

Petição 870190090561, de 12/09/2019, pág. 21/47Petition 870190090561, of 12/09/2019, p. 21/47

16/22 processamento de fluido 128 por meio de uma linha de fluxo interconectada 130. Se necessário ou desejado, mais de uma unidade de processamento de fluido pode ser usada. Depois de passar pelas unidades de processamento de fluido 128, um fluido de perfuração “limpo” 122 é depositado em um tanque de retenção próximo 132 (também referido como poço de lama).16/22 fluid processing 128 via an interconnected flow line 130. If necessary or desired, more than one fluid processing unit can be used. After passing through the fluid processing units 128, a "clean" drilling fluid 122 is deposited in a holding tank near 132 (also referred to as a mud pit).

[0044] Um ou mais produtos químicos, fluidos e/ou aditivos (por exemplo, agentes de ponderação e aditivos de controle de perda de fluido) podem ser adicionados ao fluido de perfuração 122 por meio de um funil de mistura 134 acoplado de forma comunicável ou em comunicação fluida com o poço de retenção 132. O funil de mistura 134 pode incluir, mas não está limitado a, misturadores e equipamentos relacionados a mistura conhecidos por aqueles versados na técnica. Em outras modalidades, no entanto, um ou mais produtos químicos, fluidos e/ou aditivos podem ser adicionados ao fluido de perfuração 122 em qualquer outro local no conjunto de perfuração 100. Em pelo menos uma modalidade, por exemplo, pode haver mais de um tanque de retenção 132, tal como múltiplos tanques de retenção 132 em série. Além disso, o tanque de retenção 132 pode ser representativo de uma ou mais instalações e/ou unidades de armazenamento de fluido em que os componentes divulgados podem ser armazenados, recondicionados e/ou regulados até que adicionadas ao fluido de perfuração 122.[0044] One or more chemicals, fluids and / or additives (for example, weighting agents and fluid loss control additives) can be added to the drilling fluid 122 by means of a communicating coupling mixer 134 or in fluid communication with the holding well 132. The mixing funnel 134 may include, but is not limited to, mixers and mixing-related equipment known to those skilled in the art. In other embodiments, however, one or more chemicals, fluids and / or additives can be added to drilling fluid 122 at any other location in drilling set 100. In at least one embodiment, for example, there may be more than one holding tank 132, such as multiple holding tanks 132 in series. In addition, the holding tank 132 can be representative of one or more fluid storage facilities and / or units in which the disclosed components can be stored, reconditioned and / or regulated until added to the drilling fluid 122.

[0045] Por exemplo, quando usado em associação com o método divulgado neste documento, o conjunto de perfuração 100 pode ser usado para perfurar um poço que penetra uma formação subterrânea enquanto circula um fluido de perfuração 122 através do furo de poço. O método divulgado neste documento pode ainda incluir a medição da capacidade de calor específico do fluido de perfuração 122 e, em seguida, determinar uma ou mais propriedades adicionais do fluido de perfuração 122, incluindo a razão óleo/água do fluido de perfuração e/ou a gravidade específica média dos sólidos no fluido de perfuração.[0045] For example, when used in association with the method disclosed in this document, drilling set 100 can be used to drill a well that penetrates an underground formation while a drilling fluid 122 circulates through the well hole. The method disclosed in this document may further include measuring the specific heat capacity of the drilling fluid 122 and then determining one or more additional properties of the drilling fluid 122, including the oil / water ratio of the drilling fluid and / or the average specific gravity of the solids in the drilling fluid.

[0046] Embora ilustrado na FIG. 3 como estando disposta na superfície na saída do poço 116 através do espaço anular 126 e a montante do poço de retenção de[0046] Although illustrated in FIG. 3 as being arranged on the surface at the exit of well 116 through annular space 126 and upstream of the

Petição 870190090561, de 12/09/2019, pág. 22/47Petition 870190090561, of 12/09/2019, p. 22/47

17/22 lama 132, a unidade de processamento de fluido 128 pode ser disposta em outros locais no conjunto de perfuração 100 para facilitar seu funcionamento adequado, sem afastando-se do escopo da divulgação. Por exemplo, a FIG. 4 é a mesma que a FIG. 3, exceto que descreve a unidade de processamento de fluido 128 como estando localizada no poço de retenção de lama 132. Por exemplo, a FIG. 5 é a mesma que as FIGS. 3 e 4, exceto que descreve a unidade de processamento de fluido 128 como estando localizada a jusante do funil de mistura 134.17/22 mud 132, the fluid processing unit 128 can be disposed at other locations in the drilling assembly 100 to facilitate its proper operation, without departing from the scope of the disclosure. For example, FIG. 4 is the same as FIG. 3, except that it describes the fluid processing unit 128 as being located in the mud holding well 132. For example, FIG. 5 is the same as FIGS. 3 and 4, except that it describes fluid processing unit 128 as being located downstream of mixing funnel 134.

[0047] Com referência à FIG. 6, uma porção da unidade de processamento de fluido 128 que se refere especificamente ao método divulgado neste documento será descrita em mais detalhes. A unidade de processamento de fluido 128 também pode incluir outros equipamentos (não mostrados), como um ou mais agitadores (por exemplo, agitadores de xisto), centrífugas, hidrociclones, separadores (incluindo separadores magnéticos e elétricos), dessalinizadores, filtros (por exemplo, filtros de terra de diatomáceas), trocadores de calor e outros tipos de equipamentos de recuperação de fluidos. Além disso, a unidade de processamento de fluido 128 pode incluir um ou mais sensores e um ou mais medidores, bombas, compressores e similares utilizados, por exemplo, para armazenar, monitorar, regular e/ou recondicionar quaisquer exemplos de produtos químicos, fluidos e aditivos divulgados neste documento. Podem ser usadas várias unidades de processamento de fluidos que contêm alguns ou todos os equipamentos acima.[0047] With reference to FIG. 6, a portion of the fluid processing unit 128 that specifically refers to the method disclosed in this document will be described in more detail. Fluid processing unit 128 may also include other equipment (not shown), such as one or more agitators (for example, shale agitators), centrifuges, hydrocyclones, separators (including magnetic and electric separators), desalinators, filters (for example , diatomaceous earth filters), heat exchangers and other types of fluid recovery equipment. In addition, fluid processing unit 128 may include one or more sensors and one or more meters, pumps, compressors and the like used, for example, to store, monitor, regulate and / or recondition any examples of chemicals, fluids and additives disclosed in this document. Various fluid processing units that contain some or all of the above equipment can be used.

[0048] Como mostrado na FIG. 6, a porção da unidade de processamento de fluido 128 que se refere especificamente ao método divulgado neste documento pode incluir um sensor de capacidade de calor específico (specific heat capacity sensor, SHCS) 136 e um computador e uma unidade central de processamento (CPU) 138. Por exemplo, o sensor de capacidade de calor específico 136 mede a capacidade de calor específico do fluido de perfuração 122. Por exemplo, o sensor de capacidade de calor específico 136 pode ser uma sonda de capacidade de calor específico comercialmente disponível.[0048] As shown in FIG. 6, the portion of the fluid processing unit 128 that specifically refers to the method disclosed in this document may include a specific heat capacity sensor (SHCS) 136 and a computer and central processing unit (CPU) 138. For example, the specific heat capacity sensor 136 measures the specific heat capacity of the drilling fluid 122. For example, the specific heat capacity sensor 136 can be a commercially available specific heat capacity probe.

[0049] A CPU 138 é acoplada de forma comunicável ao SHCS 136 e recebe um[0049] CPU 138 is connected in a communicable way to SHCS 136 and receives a

Petição 870190090561, de 12/09/2019, pág. 23/47Petition 870190090561, of 12/09/2019, p. 23/47

18/22 sinal compreendendo a capacidade de calor específico do fluido de perfuração do SHCS 136 para processamento adicional. A CPU 138 pode ser configurada para executar uma ou mais sequências de instruções, posturas de programação ou código armazenado em um meio legível por computador não transitório. Por exemplo, a CPU 138 pode incluir um banco de dados eletrônico e um programa de computador que permita importar a capacidade de calor específico medida pelo SHCS 136 em uma representação como descrito acima, comparar a capacidade de calor específico medida com as capacidades de calor específico predeterminadas da representação e selecionar o valor potencial da propriedade adicional que corresponde à capacidade de calor específico predeterminada que mais se aproxima da capacidade de calor específico medida do fluido de perfuração. A CPU também pode ajustar uma ou mais propriedades do fluido de perfuração com base, pelo menos em parte, nas propriedades ou propriedades adicionais determinadas do fluido de perfuração 122.18/22 signal comprising the specific heat capacity of the SHCS 136 drilling fluid for further processing. CPU 138 can be configured to execute one or more sequences of instructions, programming postures or code stored in a non-transitory computer-readable medium. For example, CPU 138 may include an electronic database and a computer program that allows importing the specific heat capacity measured by SHCS 136 into a representation as described above, comparing the specific heat capacity measured with the specific heat capacities predetermined values of the representation and select the potential value of the additional property that corresponds to the predetermined specific heat capacity that most closely matches the measured specific heat capacity of the drilling fluid. The CPU may also adjust one or more properties of the drilling fluid based, at least in part, on the determined additional properties or properties of the drilling fluid 122.

[0050] A unidade de processamento de fluido 128 pode ser configurada para extrair uma amostra do fluido de perfuração 122 e medir a capacidade de calor específico da amostra. Por exemplo, a medição específica da capacidade de calor pode ser feita a uma temperatura elevada ou reduzida, pressão elevada do fluido ou ambas. Portanto, a unidade de processamento de fluido 128 pode ser um recipiente que pode ser aquecido, pressurizado ou ambos para realizar a medição da capacidade de calor específico do fluido de perfuração 122.[0050] Fluid processing unit 128 can be configured to extract a sample from drilling fluid 122 and measure the specific heat capacity of the sample. For example, specific measurement of heat capacity can be made at high or low temperature, high fluid pressure, or both. Therefore, the fluid processing unit 128 can be a container that can be heated, pressurized, or both to perform the measurement of the specific heat capacity of the drilling fluid 122.

[0051] A CPU 138 pode ser, por exemplo, um microprocessador de finalidade geral, um microcontrolador, um processador de sinal digital, um circuito integrado de aplicação específica, um arranjo de porta de campo programável, um dispositivo lógico programável, um controlador, uma máquina de estado, uma lógica de portal, componentes de hardware discretos, uma rede neural artificial ou qualquer entidade semelhante adequada que possa executar cálculos ou outras manipulações de medições e/ou dados. Em algumas modalidades, a CPU 138 pode incluir ainda elementos tais como, por exemplo, uma memória (por exemplo, memória de acesso aleatório (RAM)), memória flash, memória somente de leitura[0051] CPU 138 can be, for example, a general purpose microprocessor, a microcontroller, a digital signal processor, an application specific integrated circuit, a programmable field gate arrangement, a programmable logic device, a controller, a state machine, portal logic, discrete hardware components, an artificial neural network or any suitable similar entity that can perform calculations or other manipulations of measurements and / or data. In some embodiments, CPU 138 may further include elements such as, for example, a memory (for example, random access memory (RAM)), flash memory, read-only memory

Petição 870190090561, de 12/09/2019, pág. 24/47Petition 870190090561, of 12/09/2019, p. 24/47

19/22 (ROM), memória somente de leitura programável (PROM), memória somente de leitura programável e apagável (EPROM)), registros, discos rígidos, discos removíveis, CD-ROMs, DVDs ou qualquer outro dispositivo ou meio de armazenamento semelhante adequado.19/22 (ROM), programmable read-only memory (PROM), programmable and erasable read-only memory (EPROM)), records, hard drives, removable disks, CD-ROMs, DVDs or any other similar device or storage medium appropriate.

[0052] Como usado neste documento, um meio legível por máquina se referirá a qualquer meio que proveja direta ou indiretamente instruções a à CPU 138 para execução. Um meio legível por máquina pode assumir muitas formas, incluindo, por exemplo, meios não voláteis, meios voláteis e meios de transmissão. Meios não voláteis podem incluir, por exemplo, discos ópticos e magnéticos. Os meios voláteis podem incluir, por exemplo, memória dinâmica. O meio de transmissão pode incluir, por exemplo, cabos coaxiais, fio, fibra ótica e cabos que formam um barramento. As formas comuns de um meio legível por máquina podem incluir, por exemplo, disquetes, discos flexíveis, discos rígidos, fitas magnéticas, outros meios magnéticos similares, CD-ROMs, DVDs, outros meios ópticos similares, cartões perfurados, fitas de papel e meios físicos similares com orifícios padronizados, RAM, ROM, PROM, EPROM e EPROM flash.[0052] As used in this document, a machine-readable medium will refer to any medium that provides instructions, directly or indirectly, to CPU 138 for execution. A machine-readable medium can take many forms, including, for example, non-volatile media, volatile media and transmission media. Non-volatile media can include, for example, optical and magnetic disks. Volatile media can include, for example, dynamic memory. The transmission medium can include, for example, coaxial cables, wire, optical fiber and cables that form a bus. Common forms of a machine-readable medium may include, for example, floppy disks, floppy disks, hard drives, magnetic tapes, other similar magnetic media, CD-ROMs, DVDs, other similar optical media, perforated cards, paper tapes and media similar physics with standardized holes, RAM, ROM, PROM, EPROM and flash EPROM.

[0053] Por exemplo, a CPU 138 pode ser configurada para executar ou referenciar cálculos matemáticos, tabelas de pesquisa e compensar comparações de dados de poço que são armazenadas na CPU 138 para derivar a razão óleo/água, a gravidade específica média dos sólidos ou ambos. Em alguns casos, a CPU 138 pode emitir um valor numérico, gráfico ou semelhante indicativo de uma ou mais propriedades do fluido de perfuração 122, incluindo, sem limitação, a razão óleo/água do fluido de perfuração e/ou a gravidade específica média dos sólidos no fluido de perfuração. Em alguns casos, a CPU 138 pode ajustar ou sugerir um ajuste à composição do fluido de perfuração 122 (por exemplo, adicionar agente de ponderação adicional), aos parâmetros da operação de perfuração (por exemplo, aumentar ou diminuir a taxa de penetração e peso sob a broca) ou ambos com base nas uma ou mais propriedades derivadas do fluido de perfuração 122, incluindo, sem limitação, a razão óleo/água, a gravidade específica média derivada dos sólidos ou ambos.[0053] For example, CPU 138 can be configured to perform or reference mathematical calculations, lookup tables and compensate for comparisons of well data that are stored in CPU 138 to derive the oil / water ratio, the average specific gravity of the solids or both. In some cases, CPU 138 may emit a numerical, graphic or similar value indicative of one or more properties of the drilling fluid 122, including, without limitation, the oil / water ratio of the drilling fluid and / or the average specific gravity of the drilling fluid. solid in the drilling fluid. In some cases, CPU 138 may adjust or suggest an adjustment to the composition of the drilling fluid 122 (for example, adding additional weighting agent), to the parameters of the drilling operation (for example, increasing or decreasing the penetration rate and weight under drill) or both based on one or more properties derived from drilling fluid 122, including, without limitation, the oil / water ratio, the average specific gravity derived from the solids, or both.

Petição 870190090561, de 12/09/2019, pág. 25/47Petition 870190090561, of 12/09/2019, p. 25/47

20/22 [0054] Assim, o método divulgado neste documento utiliza a capacidade térmica específica de um fluido de perfuração circulado para determinar rápida e facilmente propriedades adicionais do fluido de perfuração, como a razão óleo/água do fluido de perfuração e a gravidade específica média dos sólidos na perfuração fluido. Por exemplo, o método divulgado pode ser realizado continuamente, em tempo real ou pelo menos periodicamente, com frequência (por exemplo, a cada meia hora enquanto o processo de perfuração é realizado). Por exemplo, a capacidade de calor específico pode ser medida e as propriedades ou propriedades adicionais do fluido de perfuração podem ser determinadas em 5 ou 10 minutos. A capacidade de calor específico do fluido de perfuração circulado pode ser medida enquanto o fluido de perfuração sai do poço ou é recolocado no poço.20/22 [0054] Thus, the method disclosed in this document uses the specific thermal capacity of a circulating drilling fluid to quickly and easily determine additional drilling fluid properties, such as the oil / water ratio of the drilling fluid and the specific gravity average solids in drilling fluid. For example, the disclosed method can be performed continuously, in real time or at least periodically, frequently (for example, every half hour while the drilling process is carried out). For example, the specific heat capacity can be measured and the additional properties or properties of the drilling fluid can be determined in 5 or 10 minutes. The specific heat capacity of the circulating drilling fluid can be measured as the drilling fluid leaves the well or is replaced in the well.

[0055] Os exemplos de produtos químicos, fluidos e aditivos divulgados neste documento podem diretamente ou indiretamente afetar um ou mais componentes ou peças de equipamento associado com a preparação, entrega, recaptura, reciclagem, reutilização e/ou eliminação dos produtos químicos, fluidos e aditivos divulgados. Por exemplo, quaisquer produtos químicos, fluidos e aditivos divulgados podem afetar direta ou indiretamente um ou mais componentes ou peças de equipamento associados ao exemplo de conjunto de perfuração de poço 100.[0055] The examples of chemicals, fluids and additives disclosed in this document may directly or indirectly affect one or more components or pieces of equipment associated with the preparation, delivery, recapture, recycling, reuse and / or disposal of chemicals, fluids and disclosed additives. For example, any chemicals, fluids and additives disclosed may directly or indirectly affect one or more components or pieces of equipment associated with the 100 well drill set example.

[0056] Por exemplo, quaisquer produtos químicos, fluidos e aditivos divulgados podem afetar direta ou indiretamente as unidades de processamento de fluido 128 que podem incluir, mas não estão limitadas a, um ou mais agitadores (por exemplo, agitadores de xisto), centrífugas, hidrociclones, separadores (incluindo separadores magnéticos e elétricos), dessalinizadores, dessalinizadores, filtros (por exemplo, filtros de terra de diatomáceas), trocadores de calor e outros tipos de equipamentos de recuperação de fluidos. Além de um ou mais sensores específicos de capacidade de calor, como discutido acima, as unidades de processamento de fluido 128 podem incluir ainda um ou mais outros sensores e um ou mais medidores, bombas, compressores e similares utilizados, por[0056] For example, any chemicals, fluids and additives disclosed may directly or indirectly affect fluid processing units 128 which may include, but are not limited to, one or more agitators (eg shale agitators), centrifuges , hydrocyclones, separators (including magnetic and electrical separators), desalinizers, desalinizers, filters (eg, diatomaceous earth filters), heat exchangers and other types of fluid recovery equipment. In addition to one or more specific heat capacity sensors, as discussed above, fluid processing units 128 may also include one or more other sensors and one or more meters, pumps, compressors and the like used, for example.

Petição 870190090561, de 12/09/2019, pág. 26/47Petition 870190090561, of 12/09/2019, p. 26/47

21/22 exemplo, para armazenar, monitorar, regular e/ou recondicionar quaisquer exemplos de produtos químicos, fluidos e aditivos divulgados neste documento.21/22 example, to store, monitor, regulate and / or recondition any examples of chemicals, fluids and additives disclosed in this document.

[0057] Quaisquer produtos químicos, fluidos e aditivos divulgados podem afetar direta ou indiretamente a bomba 120, que inclui representativamente quaisquer conduítes, dutos, caminhões, tubulações e/ou tubos usados para transmitir de forma fluida os produtos químicos, fluidos e aditivos no fundo de poço, quaisquer bombas, compressores ou motores (por exemplo, convés superior ou no fundo do poço) usados para conduzir os fluidos de perfuração em movimento, quaisquer válvulas ou juntas relacionadas usadas para regular a pressão ou a taxa de fluxo dos produtos químicos, fluidos e aditivos e quaisquer sensores (isto é, pressão, temperatura, taxa de fluxo etc.), medidores e/ou combinações destes e similares. Os produtos químicos, fluidos e aditivos divulgados também podem afetar direta ou indiretamente o funil de mistura 134 e os poços de retenção 132 e suas variadas variações.[0057] Any chemicals, fluids and additives disclosed may directly or indirectly affect pump 120, which includes any conduits, ducts, trucks, pipes and / or tubes used to fluidly transmit chemicals, fluids and additives to the bottom. well, any pumps, compressors or engines (for example, upper deck or downhole) used to drive drilling fluids in motion, any valves or related joints used to regulate the pressure or flow rate of chemicals, fluids and additives and any sensors (ie pressure, temperature, flow rate etc.), meters and / or combinations of these and the like. The chemicals, fluids and additives disclosed may also directly or indirectly affect the mixing funnel 134 and the holding wells 132 and their various variations.

[0058] Quaisquer produtos químicos, fluidos e aditivos divulgados também podem afetar direta ou indiretamente os vários equipamentos e ferramentas de fundo de poço que podem entrar em contato com os produtos químicos, fluidos e aditivos, tais como, mas não limitados a, a coluna de perfuração 108, quaisquer flutuadores, colares de perfuração, motores de lama, motores de fundo de poço e/ou bombas associadas à coluna de perfuração 108, e quaisquer ferramentas MWD/LWD e equipamento de telemetria relacionados, sensores ou sensores distribuídos associados com a coluna de perfuração 108. Quaisquer produtos químicos, fluidos e aditivos divulgados também podem afetar direta ou indiretamente qualquer trocadores de calor de fundo de poço, válvulas e dispositivos de acionamento correspondentes, vedações de ferramenta, obturadores e outros dispositivos de isolamento de poço de exploração ou componentes e similares associados ao poço 116. Quaisquer produtos químicos, fluidos e aditivos divulgados também podem afetar direta ou indiretamente a broca de perfuração 114, a qual pode incluir, mas não está limitada a, brocas tricônicas, brocas PDC, brocas de diamante natural, quaisquer abridores de[0058] Any chemicals, fluids and additives disclosed may also directly or indirectly affect the various downhole equipment and tools that may come in contact with chemicals, fluids and additives, such as, but not limited to, the column drilling rig 108, any floats, drilling collars, mud engines, downhole engines and / or pumps associated with drill string 108, and any related MWD / LWD tools and telemetry equipment, sensors or distributed sensors associated with the drilling column 108. Any chemicals, fluids and additives disclosed may also directly or indirectly affect any downhole heat exchangers, corresponding valves and actuators, tool seals, shutters and other exploration well insulation devices or components and the like associated with well 116. Any chemicals, fluids and additives disclosed as well They can also directly or indirectly affect the drill bit 114, which may include, but is not limited to, triconic bits, PDC bits, natural diamond bits, any openers of

Petição 870190090561, de 12/09/2019, pág. 27/47Petition 870190090561, of 12/09/2019, p. 27/47

22/22 orifício, escareadores, brocas de núcleo etc.22/22 hole, countersinks, core drills etc.

[0059] Embora não especificamente ilustrado neste documento, quaisquer produtos químicos, fluidos e aditivos divulgados também podem afetar direta ou indiretamente qualquer equipamento de transporte ou transmissão usado para transportar os produtos químicos, fluidos e aditivos para o conjunto de perfuração 100, tais como, por exemplo, quaisquer recipientes de transporte, conduítes, dutos, caminhões, tubulações e/ou tubos usados para mover de forma fluida os fluidos de perfuração de um local para outro, quaisquer bombas, compressores ou motores usados para conduzir os produtos químicos, fluidos e aditivos em movimento, quaisquer válvulas ou juntas relacionadas usadas para regular a pressão ou a taxa de fluxo dos quaisquer produtos químicos, fluidos e aditivos e quaisquer sensores (isto é, de pressão e temperatura), medidores e/ou combinações destes e similares.[0059] Although not specifically illustrated in this document, any chemicals, fluids and additives disclosed may also directly or indirectly affect any transportation or transmission equipment used to transport the chemicals, fluids and additives to drilling set 100, such as, for example, any transport containers, conduits, ducts, trucks, pipes and / or tubes used to fluidly move drilling fluids from one location to another, any pumps, compressors or engines used to drive chemicals, fluids and moving additives, any valves or related joints used to regulate the pressure or flow rate of any chemicals, fluids and additives and any sensors (ie, pressure and temperature), gauges and / or combinations thereof and the like.

[0060] Portanto, as presentes modalidades são bem adaptadas para alcançar as finalidades e as vantagens mencionadas, bem como aquelas que são inerentes às mesmas. Os exemplos particulares divulgados acima são somente ilustrativos, uma vez que os presentes métodos podem ser modificados e praticados de maneiras diferentes, porém equivalentes, evidentes àqueles versados na técnica com o benefício dos ensinamentos neste documento. Além disso, nenhuma limitação é destinada aos detalhes de construção ou projeto mostrados neste documento, a não ser aquelas descritas nas reivindicações abaixo. É, portanto, evidente que os exemplos ilustrativos particulares divulgados acima podem ser alterados ou modificados e todas variações são consideradas dentro do escopo e espírito dos presentes métodos. Enquanto os métodos são descritos em termos de “compreendendo”, “contendo” ou “incluindo” vários componentes ou etapas, os métodos também podem “consistir essencialmente em” ou “consistir em” vários componentes e etapas. Além disso, os termos nas reivindicações têm seu significado simples e comum, a menos que explicitamente e claramente definido de outra forma pelo titular da patente.[0060] Therefore, the present modalities are well adapted to achieve the purposes and advantages mentioned, as well as those that are inherent to them. The particular examples disclosed above are illustrative only, since the present methods can be modified and practiced in different but equivalent ways, evident to those skilled in the art with the benefit of the teachings in this document. In addition, no limitations are placed on the construction or design details shown in this document, other than those described in the claims below. It is, therefore, evident that the particular illustrative examples disclosed above can be altered or modified and all variations are considered within the scope and spirit of the present methods. While the methods are described in terms of “comprising”, “containing” or “including” several components or steps, the methods can also “consist essentially of” or “consist of” several components and steps. In addition, the terms in the claims have their simple and common meaning, unless explicitly and clearly defined otherwise by the patent holder.

Claims

1. Method for monitoring and controlling one or more properties of a drilling fluid used in drilling a well, characterized by the fact that it comprises:

drilling fluid circulation through the well;

after drilling fluid circulation through the well, measurement of the specific heat capacity of the drilling fluid; and determining the value of an additional drilling fluid property based, at least in part, on the measured specific heat capacity of the drilling fluid.

2. Method according to claim 1, characterized by the fact that said drilling fluid is circulated through the well and a fluid processing unit.

3. Method, according to claim 2, characterized by the fact that said fluid processing unit is located on the surface adjacent to said well.

4. Method according to claim 3, characterized by the fact that said drilling fluid is circulated through the well, the said fluid processing unit and a mud holding well that is also located on the surface adjacent to the said well and wherein said fluid processing unit is located upstream of said mud holding well.

5. Method, according to claim 3, characterized by the fact that said drilling fluid is circulated through the well, said fluid processing unit and a mud holding well also located on the surface adjacent to the well and in that said fluid processing unit is located in said mud holding well.

6. Method, according to claim 3, characterized by the fact that said drilling fluid is circulated through the well, of said fluid processing unit, from a mud holding well also located in the

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2/5 surface adjacent to the well and a mixer also located on the surface adjacent to said well and located downstream of said mud holding well and in which said fluid processing unit is located downstream of said mixer.

7. Method according to claim 1, characterized by the fact that the specific heat capacity of the drilling fluid is measured at two or more fluid pressures and in which the said additional property of the drilling fluid is determined based on the less in part in said specific heat capacity measured at each fluid pressure.

8. Method according to claim 1, characterized by the fact that the specific heat capacity of the drilling fluid is measured at a temperature that is above or below ambient temperature.

Method according to claim 1, characterized by the fact that it further comprises providing a representation including multiple potential values of said additional drilling fluid property, each potential value corresponding to a predetermined specific heat capacity of the drilling fluid. drilling and wherein said additional drilling fluid property is determined by comparing said measured specific heat capacity of the drilling fluid with the predetermined specific heat capacities of said representation and by selecting the potential value of the additional property corresponding to the capacity of predetermined specific heat that most closely matches said measured specific heat capacity of the drilling fluid.

10. Method according to claim 1, characterized by the fact that said additional property value of the drilling fluid that is determined is the oil / water ratio of the drilling fluid.

11. Method according to claim 1, characterized by the fact that said value of the additional property of the drilling fluid that is determined is the average specific gravity of the solids in the drilling fluid.

12. Method, according to claim 1, characterized by the fact that the

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3/5 value of a first additional drilling fluid property and the value of a second additional drilling fluid property are determined based, at least in part, on the measured specific heat capacity of the drilling fluid.

13. Method according to claim 12, characterized in that it further comprises providing a separate representation for each of said first and second additional properties, each representation including multiple potential values of the corresponding additional property of the drilling fluid, each potential value corresponding to a predetermined specific heat capacity of said additional drilling fluid property and wherein each of said first and second additional drilling fluid properties is determined by comparing said measured specific heat capacity of the drilling fluid with the predetermined specific heat capacities of the corresponding representation and by selecting the potential value of the additional property that corresponds to the predetermined specific heat capacity that most closely matches the measured specific heat capacity of the drilling fluid.

14. Method according to claim 13, characterized by the fact that said first additional property of the drilling fluid is the oil / water ratio of the drilling fluid and the second additional property of the drilling fluid is the average specific gravity of the drilling fluids. solid in the drilling fluid.

15. Method according to claim 1, characterized in that it further comprises the adjustment of at least one property of the drilling fluid in response to said additional determined property of the drilling fluid.

16. Method, according to claim 15, characterized by the fact that it also comprises the adjustment of one or more of the oil / water ratio of the drilling fluid, composition of the drilling fluid, solid content of the drilling fluid and the mean specific gravity of the solids in the drilling fluid in

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4/5 response to said additional determined property of the drilling fluid.

17. Method according to claim 14, characterized by the fact that it also comprises the adjustment of at least one drilling fluid property in response to the determined oil / water ratio of the drilling fluid and the determined average specific gravity of the solids in the drilling fluid.

18. Method according to claim 2, characterized by the fact that said fluid processing unit comprises:

a specific heat capacity sensor; and a computer associated with said specific heat capacity sensor.

19. Method for monitoring and controlling the oil / water ratio of a drilling fluid used in drilling a well, characterized by the fact that it comprises:

drilling fluid circulation through the well;

after drilling fluid circulation through the well, measurement of the specific heat capacity of the drilling fluid;

providing a representation including multiple potential oil / water ratio values for the drilling fluid, each potential value corresponding to a specific predetermined heat capacity of the drilling fluid; determining the oil / water ratio of the drilling fluid based, at least in part, on the measured specific heat capacity of the drilling fluid by comparing said measured specific heat capacity of the drilling fluid with the predetermined specific heat capacities of said representation and selection of the oil / water ratio that corresponds to the predetermined specific heat capacity that most closely matches the measured specific heat capacity of the drilling fluid; and adjusting at least one property of the drilling fluid in response to the additional determined property of the drilling fluid.

20. Method for monitoring and controlling the average specific gravity of solids in a drilling fluid used in drilling a well, characterized by the fact that it comprises:

Petition 870190090561, of 12/09/2019, p. 32/47

5/5 drilling fluid circulation through the well;

providing a representation including multiple potential drilling fluid values, each potential value corresponding to a specific predetermined heat capacity of the drilling fluid;

determining the average specific gravity of the solids in the drilling fluid based, at least in part, on the measured specific heat capacity of the drilling fluid by comparing said measured specific heat capacity of the drilling fluid with the predetermined specific heat capacities of the drilling fluid. said representation and in the selection of the oil / water ratio that corresponds to the predetermined specific heat capacity that most closely matches said measured specific heat capacity of the drilling fluid; and adjusting at least one property of the drilling fluid in response to the additional determined property of the drilling fluid.

21. Method according to claim 20, characterized by the fact that the drilling fluid is circulated through the well using pumping equipment.