BR112019019896B1 - Instalação de poço de monitoramento e método para criar a instalação de poço de monitoramento em um furo encaixado - Google Patents

Abstract

A presente invenção refere-se a uma instalação de poço de monitoramento compreendendo invólucro metálico (2) percorrendo abaixo da superfície em um furo e um plugue do material de vedação (6) fornecido no fundo do poço para bloquear o interior do invólucro e vedar o furo do poço contra a saída de fluido em uma zona abaixo do plugue. Há um espaçamento axial (2A) entre as porções do invólucro adjacentes (2) na região do plugue (6) de modo que haja um comprimento sem invólucro do furo do poço no qual o material do plugue veda a formação. É fornecida uma ferramenta de detecção (3) localizada abaixo do plugue (6) e uma disposição de comunicação (3, 4, 5) para uso ao transmitir dados da ferramenta de detecção (3) em direção à superfície. A disposição de comunicação compreende aparelho de comunicação de plugue cruzado (5) para facilitar a transmissão de sinais e carregar dados pelo plugue (6) em direção à superfície.

Description

[001] Essa invenção se refere a instalações de poço de monitoramento. Em particular, se refere a instalações de poço de monitoramento que podem ser instalados em um campo de óleo e/ou gás para permitir o monitoramento do parâmetro dentro desse campo de óleo e/ou gás por um período prolongado.

[002] Existe um desejo geral de poder monitorar parâmetros em um reservatório de petróleo e/ou gás ao longo do tempo. Pode ocorrer enquanto o campo de petróleo e/ou gás estiver ativo e pelo menos alguns poços no campo estiverem produzindo produto (petróleo e/ou gás) ou pode ser antes que um campo se torne ativo e a avaliação esteja ocorrendo ou enquanto um campo estiver inativo após um período de produção.

[003] Em todas essas circunstâncias, é importante que o monitoramento possa ocorrer com um mínimo de risco, em particular um risco mínimo de fuga do produto do reservatório em direção à superfície.

[004] Assim, em diferentes circunstâncias, vários dispositivos de vedação diferentes são usados para vedar instalações de poço que foram perfuradas em um campo de petróleo. Plugues de cimento são frequentemente usados para vedação a longo prazo dos furos dos poços. O material à base de cimento do plugue é usado como material de vedação. Normalmente, o poço será revestido com invólucro metálico. Assim, quando um plugue de cimento é fornecido no poço para vedar um poço contra a fuga de óleo e/ou gás, é importante vedar entre o plugue de cimento e a superfície interna do invólucro metálico. Uma maneira particular de o óleo e/ou o gás poderem escapar é pela formação de caminhos de escape para o fluido na interface anular entre o plugue de cimento e o invólucro metálico circundante. Outra maneira pela qual petróleo e/ou gás podem escapar é através do microanular entre o diâmetro externo do invólucro e a vedação de cimento até o diâmetro interno do poço/formação. Essa vedação de cimento externa é feita durante a construção do poço bombeando cimento para o espaço entre o invólucro e a parede do poço e, frequentemente, não fornece uma boa vedação.

[005] Ao mesmo tempo, ter um ou mais plugues de cimento em um poço para vedar o poço pode apresentar desafios para extrair dados de locais abaixo do plugue de cimento. Isso ocorre pelo menos em parte porque a colocação de qualquer forma de cabo ou outro componente através de um plugue de cimento causa outro caminho potencial de vazamento além do plugue e, portanto, em termos gerais, isso deve ser evitado.

[006] No presente relatório descritivo, a expressão "superfície" abrange a superfície terrestre de um poço terrestre onde seria localizada uma cabeça de poço, o fundo do mar/linha de lama em um poço submarino e um convés de cabeça de poço em uma plataforma. Também abrange locais acima desses locais, quando apropriado. Geralmente "superfície" é usada para se referir a qualquer local conveniente para aplicar e/ou captar sinais, por exemplo, que está fora do poço do poço.

[007] No presente relatório descritivo, as expressões "inferior", "mais profundo", "abaixo" etc. no furo/poço significam ainda mais para o poço, longe da cabeça do poço. Mesmo em uma porção horizontal de um poço, será assim claro quando um local ou componente é "mais profundo" ou "mais baixo" etc. do que outro, como significa a presente especificação. Considerações correspondentes se aplicam a expressões como "superior", "rasa", "acima" etc.

[008] Seria desejável fornecer métodos e instalações para permitir o monitoramento de parâmetros de fundo de poço, considerando os problemas acima.

[009] De acordo com um aspecto da presente invenção é fornecido uma instalação de poço de monitoramento compreendendo invólucro metálico percorrendo para baixo da superfície em um furo e um plugue em material de vedação fornecido no fundo do poço no furo para bloquear o interior do invólucro e vedação do furo contra a saída de fluído de uma zona abaixo do plugue, em que há um espaçamento axial entre porções de invólucro adjacentes na região do plugue de modo que haja um comprimento sem caixa do furo em que o material do plugue veda contra a formação em que o furo é perfurado, e em que é fornecida uma ferramenta de detecção localizada abaixo do plugue para detectar pelo menos um parâmetro abaixo do plugue e uma disposição de comunicação para uso ao transmitir dados a partir da ferramenta de detecção em direção à superfície, em que a disposição de comunicação compreende aparelho de comunicação de plugue cruzado para facilitar transmissão de sinais carregando dados através do plugue em direção à superfície.

[0010] Tal disposição pode fornecer monitoramento de um reservatório de óleo e/ou gás, minimizando o risco de fuga de fluidos através do poço de monitoramento.

[0011] O espaçamento axial pode ter comprimentos diferentes em diferentes circunstâncias. Por exemplo, o espaçamento axial pode estar na faixa de 1m a 100m.

[0012] Normalmente, o plugue do material de vedação será um plugue de cimento com material à base de cimento. Mas podem ser usados outros materiais que podem ser introduzidos em um formulário para se adequar ao espaço que precisa ser preenchido e depois selar ao ambiente. Normalmente, o material de vedação será introduzido na forma líquida e em conjunto. Normalmente, este será um processo de configuração química. O material de vedação pode ser um material solidificado. O material de vedação será tipicamente um material isolante. O material de vedação pode ter uma resistividade que é pelo menos dez vezes a do metal do invólucro metálico.

[0013] Será observado que, onde há uma pluralidade de corridas de invólucro no local em que o espaçamento axial ou folga é formado, um espaçamento axial será fornecido em cada corrida de invólucro, para que o material de vedação possa vedar a formação. A folga em cada corrida do invólucro pode ter o mesmo comprimento e as folgas podem estar todas registradas uma com a outra.

[0014] A disposição de comunicação pode compreender uma unidade de comunicação abaixo do plugue localizado abaixo do plugue para transmitir sinais carregando dados em direção à superfície. O aparelho de comunicação de plugue cruzado pode compreender a unidade de comunicação abaixo do plugue.

[0015] A disposição de comunicação pode compreender pelo menos uma unidade de comunicação do repetidor para receber sinais da unidade de comunicação abaixo do plugue e transmitir sinais adiante em direção à superfície. O aparelho de comunicação de plugue cruzado pode compreender pelo menos uma unidade de comunicação do repetidor.

[0016] Pelo menos uma unidade de comunicação do repetidor pode ser localizada acima ou abaixo do plugue. Pode haver pelo menos duas unidades de comunicação do repetidor com pelo menos uma localizada abaixo do plugue e pelo menos uma localizada acima do plugue.

[0017] A disposição de comunicação pode compreender uma pluralidade de unidades de comunicação do repetidor, que estão todas dispostas em uma cadeia para comunicação entre si.

[0018] Observa-se que a unidade de comunicação ou cada repetidor pode receber sinais direta ou indiretamente da unidade de comunicação do plugue abaixo. Além disso, qualquer unidade de comunicação de repetidor pode operar de uma de várias maneiras diferentes, desde que desempenhe a função de auxiliar na transmissão dos dados desejados entre os locais apropriados - pode, por exemplo, ser implementada como um amplificador puro, captando, amplificando e reaplicando os sinais, ou podem receber sinais, realizam algum processamento além da mera amplificação e os retransmitem; portanto, os sinais podem ser retransmitidos da mesma forma ou de uma forma diferente da recebida (por exemplo, esquema de modulação diferente, sinal de portadora diferente ou técnica de sinalização diferente)/meio de transmissão), em alguns casos, os dados a serem transmitidos podem ser extraídos do sinal recebido na unidade de comunicação do repetidor e usados para gerar um novo sinal que codifica os dados apropriados, e assim por diante.

[0019] O sistema pode ser disposto para sinalizar em ambas as direções. Assim: a unidade de comunicação abaixo do plugue pode ser disposta para receber sinais; e pelo menos uma unidade de comunicação do repetidor pode ser disposta para transmitir sinais adiante em direção à unidade de comunicação abaixo do plugue em resposta aos sinais recebidos de outro local.

[0020] A disposição de comunicação pode ser disposta para usar uma ou mais de uma pluralidade de técnicas de sinalização, por exemplo, um ou mais dentre: sinais de EM; Sinais acústicos; Sinais indutores; Sinais de radiofrequência; Sinais de modulação de impedância; Sinais ópticos; Sinais de pulso de pressão; Sinais da linha de controle hidráulico; e Sinais elétricos carregados por cabo.

[0021] Diferentes técnicas de sinalização podem ser escolhidas para diferentes partes respectivas do canal de sinal entre a unidade de comunicação de plugue abaixo e a superfície. Assim, uma ou mais unidades de comunicação de repetidor podem ser dispostas para captar (e opcionalmente aplicar) um tipo de sinais de uma primeira parte do canal de sinal e podem ser dispostas para aplicar (e opcionalmente captar) outro tipo de sinais para uma segunda parte do canal de sinal.

[0022] Em alguns casos, duas ou mais técnicas de sinalização podem ser usadas em paralelo. Isso pode dar redundância para melhorar a robustez.

[0023] A unidade de comunicação de plugue ou unidade de comunicação de repetidor abaixo pode ter um primeiro contato que entra em contato com o invólucro e um segundo contato que entra em contato com a formação em um local de furo aberto. A unidade de comunicação de plugue ou unidade de comunicação de repetidor abaixo pode ser disposta para aplicar (e opcionalmente captar) sinais através de um membro metálico alongado que se estende de uma região revestida a uma região de furo aberto. A unidade de comunicação de plugue ou unidade repetidora abaixo pode aplicar sinais ao membro metálico alongado (e opcionalmente captar sinais) através de um acoplamento indutivo fornecido ao redor do membro alongado metálico ou através de uma junta de isolamento no membro alongado.

[0024] A disposição de comunicação pode compreender aparelho de conexão localizada dentro do plugue em material de vedação para ajudar na comunicação através do plugue. O aparelho de comunicação de plugue cruzado pode compreender o aparelho de conexão.

[0025] O aparelho de conexão pode ser completamente envolvido dentro do plugue em material de vedação. Em outros casos, uma porção do aparelho de conexão pode ser exposta ao exterior ou se estender além do material do plugue.

[0026] O aparelho de conexão pode compreender um membro metálico axialmente estendido percorrendo dentro do plugue em material de vedação.

[0027] O membro se estendendo axialmente pode agir como uma perna de um canal de comunicação através do espaçamento axial no invólucro.

[0028] O membro metálico axialmente estendido pode ser disposto para carregar sinais elétricos durante a comunicação.

[0029] O membro metálico axialmente estendido pode conectar o espaçamento axial no invólucro.

[0030] O membro metálico axialmente estendido pode compreender um comprimento do tubo do fundo do poço. O comprimento do tubo do fundo do poço pode ser usado durante a instalação em um processo para entregar o material no fundo do poço para formar o plugue.

[0031] O aparelho de conexão pode compreender pelo menos uma unidade de comunicação do repetidor.

[0032] A disposição de comunicação pode compreender meios de comunicação para eletricamente conectar uma porção de invólucro abaixo do espaçamento axial a uma porção de invólucro acima do espaçamento axial.

[0033] Os meios de comunicação podem compreender o membro metálico axialmente estendido.

[0034] O membro metálico axialmente estendido pode ser eletricamente conectado a uma primeira porção do invólucro em um lado da folga por um componente condutor embutido no plugue em material de vedação.

[0035] O membro metálico axialmente estendido pode ser eletricamente conectado a uma segunda porção de invólucro no outro lado da folga por um componente condutor fornecido externamente do plugue em material de vedação.

[0036] O membro metálico axialmente estendido pode ser eletricamente conectado a uma segunda porção de invólucro no outro lado da folga por um componente condutor embutido no plugue em material de vedação.

[0037] O membro metálico axialmente estendido pode ser eletricamente conectado a uma primeira porção do invólucro em um lado da folga por um componente condutor fornecido externamente do plugue em material de vedação.

[0038] Assim, em alguns casos pode haver dois componentes condutores embutidos, em outros podem haver dois componentes condutores externos, e em outros pode ser um de cada.

[0039] O membro metálico axialmente estendido pode ser eletricamente conectado à respectiva porção de invólucro por um centralizador condutor embutido no plugue em material de vedação.

[0040] O membro metálico axialmente estendido pode ser eletricamente conectado à respectiva porção de invólucro por um gancho fornecido em uma extremidade do plugue em material de vedação.

[0041] Em qualquer um ou em todos os casos, a conexão elétrica pode ser uma conexão galvânica.

[0042] O aparelho de conexão pode compreender um comprimento do cabo. O aparelho de conexão pode compreender dois repetidores de comunicação eletricamente conectados entre si por um comprimento do cabo. O aparelho de conexão pode compreender um comprimento do cabo e um membro metálico axialmente estendido, e o cabo pode percorrer ao longo do membro metálico axialmente estendido.

[0043] Quando o aparelho de conexão compreende um membro metálico axialmente estendido, o plugue em material de vedação pode compreender uma porção da tampa de extremidade pela qual o membro metálico axialmente estendido não se estende.

[0044] A disposição de comunicação pode compreender um meio de comunicação de salto curto para comunicação através da tampa de extremidade. O meio de comunicação de salto curto pode ser disposto para usar, por exemplo, um dentre sinalização indutor, sinalização acústica ou sinalização de RF.

[0045] Pode haver uma tampa de extremidade em cada extremidade do plugue e um respectivo meio de comunicação de salto curto para sinalizar por cada tampa de extremidade.

[0046] Em um conjunto de modalidades, o aparelho de conexão pode compreender dois repetidores de comunicação eletricamente conectados entre si por um comprimento do cabo, um desses repetidores está disposto adjacente à tampa de extremidade para facilitar a comunicação de salto curto através da tampa de extremidade e a outra que está disposta em direção a uma extremidade oposta do plugue em material de vedação.

[0047] Em uma modalidade o aparelho de conexão compreende um membro metálico axialmente estendido fornecido em duas seções que são eletricamente isoladas entre si e o aparelho de conexão ainda compreende um repetidor de comunicação conectado entre as duas seções para aplicar sinais a ele e/ou captar sinais dele.

[0048] Onde o membro metálico axialmente estendido é o tubo do fundo do poço, as duas seções podem ser conectadas juntas por uma folga sub (junta de isolamento).

[0049] Em outra modalidade, o aparelho de conexão compreende duas porções do membro metálico axialmente estendido que são espaçadas entre si e eletricamente isoladas entre si e que têm uma primeira porção embutida no plugue em material de vedação e uma segunda porção se estendendo à extremidade de ou além da extremidade do plugue em material de vedação, com uma primeira das porções do membro metálico se estendendo a ou além de uma primeira extremidade do plugue e uma segunda das porções do membro metálico se estendendo a ou além de uma segunda extremidade do plugue e a disposição de comunicação ainda compreendendo um transmissor ou transceptor para aplicar sinais elétricos à primeira porção do membro metálico em uma localização em direção à primeira extremidade do plugue para causar geração de um campo elétrico no plugue e um receptor ou transceptor para captar, da segunda porção do membro metálico em uma localização em direção à segunda extremidade do plugue, sinais elétricos induzidos na segunda porção do membro metálico pelo campo elétrico gerado no plugue.

[0050] Em outras modalidades, o aparelho de comunicação de plugue cruzado compreende pelo menos um eletrodo para aplicar sinais elétricos à formação e/ou captar sinais elétricos da formação, o eletrodo sendo fornecido fora do invólucro na região do plugue em material de vedação e isolado do invólucro, e o aparelho de comunicação de plugue cruzado ainda compreendendo pelo menos um de um transceptor, transmissor e receptor conectado entre o eletrodo por um lado e uma porção adjacente do invólucro no outro lado.

[0051] Um primeiro deste eletrodo e respectivo transceptor, transmissor e receptor pode ser fornecido abaixo do espaçamento axial no invólucro e um segundo deste eletrodo e respectivo transceptor, transmissor e receptor pode ser fornecido acima do espaçamento axial no invólucro.

[0052] Em outras modalidades, o aparelho de comunicação de plugue cruzado compreende um transdutor fornecido adjacente a uma primeira extremidade do plugue e um detector fornecido adjacente a uma segunda extremidade do plugue, o transdutor disposto para aplicar dados carregando sinais ao material do plugue e o detector disposto para captar os ditos dados carregando sinais do material do plugue.

[0053] O transdutor pode ser disposto para aplicar pelo menos um dentre: sinais de EM; sinais acústicos; sinais indutores; sinais de radiofrequência, e o detector pode ser disposto para captar os sinais correspondentes.

[0054] Em um exemplo particular, o transdutor pode compreender meio gerador de campo magnético e o detector pode compreender um meio detector de campo magnético.

[0055] Em outro exemplo particular o transdutor pode compreender um membro de martelo para aplicar sinais acústicos vibracionais ao plugue e o detector pode compreender um sensor acústico.

[0056] Tais técnicas utilizando um transdutor e detector para enviar sinais através do material do plugue, provavelmente será mais eficaz quando o comprimento axial do tubo for relativamente curto - diz-se 1m a 20m.

[0057] Em outras modalidades, uma ruptura é fornecida no invólucro metálico em pelo menos um lado do espaçamento axial formando assim uma seção do invólucro que não é galvanicamente conectada ao restante do invólucro no respectivo lado do espaçamento axial e o aparelho de comunicação de plugue cruzado compreende a dita seção do invólucro como um eletrodo para aplicar sinais elétricos à formação e/ou para captar sinais elétricos da formação.

[0058] Isso pode aumentar drasticamente a eficácia da sinalização através do plugue de vedação e seu espaçamento axial correspondente.

[0059] A ruptura na corrida do invólucro metálico pode compreender um espaçamento axial auxiliar no invólucro.

[0060] Isso pode levar a um caminho de comunicação fluido entre o interior do invólucro e o espaço anular entre o exterior do invólucro e a formação. No entanto, devido à natureza da vedação fornecida pelo plugue de material de vedação à formação, isso pode ser tolerado.

[0061] Em uma alternativa, em vez de um espaçamento axial auxiliar aberto, uma junta de isolamento pode ser fornecida na execução do invólucro metálico para fornecer a ruptura no invólucro metálico e, portanto, no eletrodo. Nesse caso, pode não haver caminho de comunicação fluido criado pela interrupção. Ainda em outra alternativa, se um espaçamento axial auxiliar aberto for usado, o espaçamento poderá ser preenchido com cimento ou outro material de vedação.

[0062] A unidade de comunicação abaixo do plugue pode ser disposta para aplicar e/ou captar sinais através da ruptura no invólucro metálico.

[0063] Pelo menos uma unidade de comunicação do repetidor pode ser disposta para aplicar e/ou captar sinais através da ruptura no invólucro metálico.

[0064] Expresso de forma geral, pelo menos um dentre um transceptor, transmissor e receptor pode ser conectado entre a dita seção do invólucro e o restante do invólucro no respectivo lado do espaçamento axial para aplicar e/ou captar sinais elétricos. Conforme será observado, pelo menos um dentre um transceptor, transmissor e receptor pode ser parte da unidade de comunicação abaixo do plugue e/ou pode ser parte de pelo menos uma unidade de comunicação do repetidor.

[0065] Uma respectiva ruptura no invólucro metálico pode ser fornecida em cada lado do espaçamento axial.

[0066] Assim, uma respectiva unidade de comunicação pode ser disposta para aplicar e/ou captar sinais por cada ruptura no invólucro metálico.

[0067] Novamente expresso de forma geral, pelo menos um dentre um transceptor, transmissor e receptor pode ser conectado entre cada dita seção do invólucro e o respectivo restante do invólucro no respectivo lado do espaçamento axial para aplicar e/ou captar sinais elétricos.

[0068] Em pelo menos alguns casos, a energia elétrica pode ser transmitida através do plugue utilizando as disposições onde há uma ruptura no invólucro em um (e preferivelmente em ambos) lado do espaçamento axial.

[0069] Assim pelo menos um dentre um transceptor, transmissor e receptor pode ser disposto para aplicar e/ou captar sinais de energia elétrica. Isso pode ser em vez de ou bem como aplicando e/ou captando dados carregando sinais elétricos.

[0070] De acordo com outro aspecto da invenção é fornecida uma instalação do poço compreendendo invólucro metálico percorrendo para baixo da superfície em um furo e um plugue em material de vedação fornecido no fundo do poço no furo para bloquear o interior do invólucro e vedação do furo contra a saída de fluído de uma zona abaixo do plugue, em que há um espaçamento axial entre porções de invólucro adjacentes na região do plugue de modo que haja um comprimento sem caixa do furo em que o material do plugue veda contra a formação em que o furo é perfurado, e em que é fornecida uma ferramenta de fundo do poço localizado abaixo do plugue exigindo energia elétrica e pelo aparelho de entrega de energia do plugue para entregar energia à ferramenta através do plugue, e em que uma ruptura é fornecida no invólucro metálico em pelo menos um lado do espaçamento axial formando assim uma seção do invólucro que não é galvanicamente conectada ao restante do invólucro no respectivo lado do espaçamento axial e o aparelho de entrega de energia compreende a dita seção do invólucro como um eletrodo para aplicar sinais de energia elétrica à formação e/ou para captar sinais de energia elétrica da formação.

[0071] Mais tipicamente, uma ruptura no invólucro pode ser fornecida acima do espaçamento axial para uso na aplicação de sinais de energia elétrica para a formação acima do plugue.

[0072] Uma ruptura no invólucro abaixo do espaçamento axial pode ser fornecida bem como ou em vez de acima do espaçamento axial para uso ao captar sinais de energia elétrica da formação abaixo do plugue.

[0073] O fornecimento de pelo menos uma interrupção no invólucro, conforme definido, aumenta drasticamente a eficiência da transferência de sinal elétrico através do plugue, tornando a entrega de energia prática sem a presença de componentes dentro ou correndo através do próprio plugue.

[0074] Onde uma ruptura é fornecida no invólucro, o isolamento pode ser fornecido entre o invólucro e a formação em uma região no lado da ruptura que leva distante do espaçamento axial.

[0075] O isolamento pode estender-se da ruptura a pelo menos um ponto no qual há conexão elétrica entre o dito restante do invólucro e pelo menos um dentre um transceptor, transmissor e receptor.

[0076] Onde há mais do que uma ruptura, o respectivo isolamento pode ser fornecido em cada.

[0077] O aparelho de comunicação de plugue cruzado pode compreender uma ferramenta alojando pelo menos um dentre um transceptor, transmissor e receptor.

[0078] O aparelho de entrega de energia do plugue cruzado pode compreender uma ferramenta alojando pelo menos um dentre um transceptor, transmissor e receptor.

[0079] Pode haver uma ferramenta comum que age como parte do aparelho de comunicação de plugue cruzado e do aparelho de entrega de energia do plugue cruzado.

[0080] Em alguns casos o aparelho de comunicação de plugue cruzado pode ainda agir como o aparelho de entrega de energia do plugue cruzado. Isso é, um conjunto de aparelhos pode ser usado para transmitir energia bem como dados.

[0081] A unidade de comunicação abaixo do plugue pode compreender a dita ferramenta. A unidade de comunicação do repetidor pode compreender a dita ferramenta.

[0082] A unidade de comunicação abaixo do plugue pode ser disposta para aplicar e/ou captar sinais através da ruptura no invólucro metálico.

[0083] Pelo menos uma unidade de comunicação do repetidor pode ser disposta para aplicar e/ou captar sinais através da ruptura no invólucro metálico.

[0084] A ferramenta pode compreender um primeiro contato que entra em contato com a seção do invólucro que age como um eletrodo e um segundo contato que entra em contato com o restante do invólucro. Um dos contatos pode compreender um gancho ou dispositivo de configuração. Um dos contatos pode compreender um centralizador condutor.

[0085] A ferramenta pode compreender um alojamento eletricamente condutor com uma primeira extremidade eletricamente conectada ao primeiro contato e uma segunda extremidade eletricamente conectada ao segundo contato, em que a primeira extremidade do alojamento é isolada da segunda e pelo menos um dentre um transceptor, transmissor e receptor é eletricamente conectado entre a primeira e a segunda extremidades do alojamento.

[0086] Em um conjunto de modalidades alternativa, pelo menos um dentre um transceptor, transmissor e receptor é eletricamente conectado à seção do invólucro que age como um eletrodo por um cabo.

[0087] Ainda em um conjunto de modalidades alternativa o aparelho de comunicação de plugue cruzado e/ou aparelho de entrega de energia pode compreender uma disposição do transformador pela qual pelo menos um dentre um transceptor, transmissor e receptor aplica sinais à e/ou capta sinais da seção do invólucro que age como um eletrodo.

[0088] Um primeiro enrolamento da disposição do transformador pode ser conectado entre pelo menos um dentre um transceptor, transmissor e receptor e o dito restante do invólucro. Um segundo enrolamento da disposição do transformador pode ser conectada entre o dito restante do invólucro e a seção do invólucro que age como um eletrodo.

[0089] Isso permite a correspondência de impedâncias com o eletrodo e pelo menos um de um transceptor, transmissor e receptor. Normalmente, o primeiro enrolamento terá mais voltas que o segundo.

[0090] Isso pode ser particularmente importante quando pelo menos um dentre um transceptor, transmissor e receptor é disposto para transmitir e/ou receber energia elétrica.

[0091] A instalação do poço pode compreender pelo menos um plugue auxiliar em material de vedação disposto em uma profundidade diferente dentro do furo para bloquear o interior do invólucro e vedação do furo contra a saída de fluído de uma zona abaixo do respectivo plugue auxiliar. Pode haver ou não um espaçamento axial correspondente entre porções de invólucro adjacentes na região de cada plugue auxiliar. Assim, poderia haver apenas tal espaçamento axial, os plugues auxiliares sendo dispostos em localizações completamente em caixa.

[0092] Onde há pelo menos um plugue auxiliar, a disposição de comunicação pode ser disposta para sinalizar pelo plugue auxiliar. Tipicamente, sinais podem progredir no invólucro pela localização de um plugue auxiliar - ou seja, onde não há espaçamento axial correspondente nesta localização. Alternativamente, outro meio pode ser fornecido para sinalizar por um plugue auxiliar - como aqueles definidos acima para sinalizar pelo plugue localizado na região do espaçamento axial.

[0093] Pelo menos um plugue auxiliar pode estar em uma localização abaixo do plugue localizado na região do espaçamento axial.

[0094] A ferramenta de detecção pode ser localizada abaixo do dito plugue auxiliar.

[0095] A instalação pode compreender uma pluralidade de ferramentas de detecção disposta nas respectivas diferentes localizações. Uma primeira das ferramentas de detecção pode ser localizada abaixo do dito plugue auxiliar. Uma segunda das ferramentas de detecção pode ser localizada acima do dito plugue auxiliar, mas abaixo do plugue localizado na região do espaçamento axial.

[0096] Pelo menos um plugue auxiliar pode estar em uma localização acima do plugue localizado na região do espaçamento axial.

[0097] Em uma modalidade, a instalação do poço compreende o plugue localizado na região do espaçamento axial, um primeiro plugue auxiliar em material de vedação localizado acima do plugue localizado na região do espaçamento axial, um segundo plugue auxiliar em material de vedação localizado abaixo do plugue localizado na região do espaçamento axial e um plugue de componente adicional localizado abaixo do segundo plugue auxiliar em material de vedação, em que

[0098] uma primeira ferramenta de detecção é fornecida abaixo do plugue de componente adicional;

[0099] uma segunda ferramenta de detecção é fornecida entre o plugue de componente adicional e o segundo plugue auxiliar em material de vedação;

[00100] uma primeira unidade de comunicação do repetidor é disposta entre o segundo plugue auxiliar em material de vedação e o plugue localizado na região do espaçamento axial;

[00101] uma segunda unidade de comunicação do repetidor é disposta entre o primeiro plugue auxiliar em material de vedação e o plugue localizado na região do espaçamento axial em uma localização em direção ao plugue localizado na região do espaçamento axial; e

[00102] uma terceira unidade de comunicação do repetidor é disposta entre o primeiro plugue auxiliar em material de vedação e o plugue localizado na região do espaçamento axial em uma localização em direção ao primeiro plugue auxiliar em material de vedação.

[00103] Isso pode facilitar a medição dos parâmetros nas duas localizações e transmissão de sinais através dos plugues.

[00104] De acordo com outro aspecto da presente invenção, é fornecido um método para criar uma instalação de poço de monitoramento em um furo encaixado compreendendo as etapas de: criar espaçamento axial entre porções de invólucro adjacentes em uma localização pretendida para um plugue em material de vedação que deve ser fornecido no fundo do poço no furo para bloquear o interior do invólucro e vedação do furo contra a saída de fluído de uma zona abaixo do plugue, o espaçamento axial das porções de invólucro sendo de modo que haja um comprimento sem caixa do furo em que o material do plugue pode vedar contra com a formação em que o furo é perfurado; instalar uma ferramenta de detecção abaixo da localização pretendida do plugue para detectar pelo menos um parâmetro abaixo do plugue; fornecer uma disposição de comunicação para uso ao transmitir dados a partir da ferramenta de detecção em direção à superfície em que a disposição de comunicação compreende aparelho de comunicação de plugue cruzado para facilitar transmissão de sinais carregando dados através do plugue em direção à superfície; e criar o plugue em material de vedação na localização do fundo do poço.

[00105] Observa-se que, em termos práticos, a ferramenta de detecção será instalada antes do plugue, parte ou toda a disposição de comunicação poderá ser instalada após a instalação do plugue.

[00106] O espaçamento axial pode ser criado por um de vários meios diferentes. Por exemplo, o invólucro pode ser cortado e as seções superiores puxadas para cima para criar o espaçamento, o material do invólucro pode ser usinado, por exemplo, fresado para criar o espaçamento, o espaçamento pode ser criado quimicamente, por exemplo, usando termite.

[00107] Observa-se que, em geral, cada um dos recursos opcionais que seguem cada um dos aspectos da invenção acima é igualmente aplicável, onde o contexto permite, como um recurso opcional em relação a cada um dos outros aspectos da invenção, e pode ser reescrito após cada aspecto com quaisquer alterações necessárias na redação. Nem todos os recursos opcionais são re-escritos após cada aspecto apenas por uma questão de concisão.

[00108] Modalidades da presente invenção serão agora descritas, apenas a título de exemplo, com referência aos desenhos anexos nos quais:

[00109] Figura 1 esquematicamente mostra uma instalação de poço de monitoramento;

[00110] Figura 2 esquematicamente mostra parte de uma instalação do poço do tipo mostrado na Figura 1 em mais detalhes incluindo uma primeira disposição de comunicação;

[00111] Figura 3 mostra uma porção similar de uma instalação de poço de monitoramento incluindo uma segunda disposição de comunicação;

[00112] Figura 4 mostra uma porção similar de uma instalação de poço de monitoramento incluindo uma terceira disposição de comunicação;

[00113] Figura 5 mostra uma porção similar de uma instalação de poço de monitoramento incluindo uma quarta disposição de comunicação;

[00114] Figura 6 mostra uma porção similar de uma instalação de poço de monitoramento incluindo uma quinta disposição de comunicação;

[00115] Figura 7 mostra uma instalação alternativa do poço;

[00116] Figura 8 mostra uma porção similar de uma instalação de poço de monitoramento conforme mostrado na Figura 2 incluindo uma sexta disposição de comunicação;

[00117] Figura 9 mostra uma porção similar de uma instalação de poço de monitoramento conforme mostrado na Figura 2 incluindo uma sétima disposição de comunicação;

[00118] Figura 10 mostra uma porção similar de uma instalação de poço de monitoramento conforme mostrado na Figura 2 incluindo uma oitava disposição de comunicação;

[00119] Figura 11 mostra uma porção similar de uma instalação de poço de monitoramento conforme mostrado na Figura 2 incluindo uma nona disposição de disposição de entrega de comunicação e/ou energia;

[00120] Figura 12 mostra uma porção similar de uma instalação de poço de monitoramento conforme mostrado na Figura 2 incluindo uma décima disposição de disposição de entrega de comunicação e/ou energia; e

[00121] Figura 13 mostra uma porção similar de uma instalação de poço de monitoramento conforme mostrado na Figura 2 incluindo uma décima primeira disposição de disposição de entrega de comunicação e/ou energia.

[00122] A Figura 1 esquematicamente mostra uma instalação de poço de monitoramento compreendendo uma cabeça de poço 1 e invólucro 2 decrescente em um furo na formação F. Uma ferramenta de detecção de fundo do poço 3 é localizada no fundo do poço no poço para detectar um parâmetro em sua região. Assim, por exemplo, a ferramenta de detecção 3 pode ser disposta para detectar pressão e/ou temperatura.

[00123] Em outras alternativas, a ferramenta de detecção 3 pode ser disposta para detectar um parâmetro diferente que por acaso é de interesse em uma dada circunstância. Assim, além da temperatura e/ou pressão, um sensor pode ser disposto para, por exemplo, medir aceleração, vibração, torque, movimento, movimento, integridade do cimento, direção e inclinação, carga, ângulo de invólucro, corrosão e erosão, radiação, ruído, magnetismo, movimentos sísmicos, tensões e deformações na carcaça, incluindo torção, cisalhamento, compressão, expansão, flambagem e qualquer forma de deformação, detecção de traçador químico ou radioativo, identificação de fluidos como produção de hidrato, cera ou areia e propriedades de fluidos como (mas não limitado a) fluxo, densidade, corte de água, pH e viscosidade. Da mesma forma, os sensores podem ser de tipos diferentes e podem ser dispositivos de imagem, mapeamento e/ou varredura, como, mas não limitados a, câmera, vídeo, infravermelho, ressonância magnética, acústica, ultrassom, elétrica, óptica, impedância e capacitância.

[00124] A natureza exata do parâmetro a ser monitorado não é particularmente pertinente para a presente invenção. O que é de interesse é a capacidade de fornecer um poço de monitoramento que permita a extração de dados a partir de um local de fundo de poço, minimizando o risco de fuga de fluido através do poço de monitoramento.

[00125] O poço de monitoramento compreende uma disposição de comunicação que por sua vez compreende uma unidade de comunicação abaixo do plugue 31, localizado nessa modalidade na ferramenta de detecção 3, uma unidade de comunicação superior 4 fornecida, neste caso, na superfície S e uma unidade de comunicação do repetidor 5.

[00126] Nesta modalidade, a ferramenta de detecção 3 e a unidade repetidora 5 são ambas localizadas no poço em uma localização abaixo de um plugue de cimento 6 que é fornecido no furo para bloquear o interior do invólucro e vedação do furo contra a saída de fluído de uma zona abaixo do plugue 6.

[00127] Um espaçamento axial 2A é fornecido na corrida do invólucro 2 na região do plugue 6. Isto é, há uma seção desencaixada do furo na região do plugue de cimento 6 que por sua vez significa que o cimento do plugue liga diretamente com a formação F em que o furo é perfurado.

[00128] Isso pode levar a uma vedação aprimorada do poço em comparação com a situação em que o plugue de cimento 6 é formado inteiramente dentro do invólucro 2, como seria convencional. Isto é, uma melhor vedação contra a saída de fluido pode ser fornecida com a presente disposição em comparação com uma situação em que o plugue é fornecido totalmente dentro do invólucro. Isso ocorre porque quando o cimento é fornecido dentro do invólucro, inevitavelmente durante a formação do plugue, há uma tendência para o cimento encolher. Isso, por sua vez, corre o risco de causar uma ou mais folgas na interface entre o cimento e a carcaça, o que pode permitir o escape de fluidos imediatamente após a instalação do plugue ou após algum tempo à medida que a vedação se degrada. Em algumas instalações convencionais, os elastômeros são fornecidos na interface entre o plugue e o invólucro para tentar se proteger contra tais vazamentos. No entanto, os elastômeros não podem ser confiáveis a longo prazo, pois suas propriedades elásticas se degradam devido à temperatura e aos efeitos químicos.

[00129] Foi determinado que uma melhor vedação pode ser obtida se uma folga 2A for fornecida entre duas seções de invólucro 2 e o plugue de cimento 6 puder vedar e, opcionalmente, unir diretamente com a formação na região desse espaçamento axial. Observa-se que o espaçamento axial 2A é tal que existe uma região totalmente não revestida entre as duas seções de invólucro acima e abaixo do nível do obturador 6. Isto é, há contato entre o obturador de cimento e a formação F que o rodeia ao redor de todo da circunferência do plugue 6 nessa região. Se houvesse mais de uma corrida de invólucro nesse local, um espaçamento axial seria fornecido em cada corrida.

[00130] Observa-se que a porção do invólucro 2 abaixo do espaçamento axial 2A, a porção do invólucro 2 acima do espaçamento axial 2A e a seção não revestida do poço estão todos no mesmo poço (ou em um comum). Assim, isso é distinto de uma situação em que pode haver um espaço entre as partes do invólucro, uma das quais é fornecida em um furo principal e uma das quais é fornecida em uma lateral. No presente caso, o poço é um poço principal do poço, mas em outros casos o poço pode ser um poço lateral, com as porções de invólucro 2 e espaçamento axial 2A na lateral como um poço comum.

[00131] O espaçamento axial 2A pode ser criado de várias maneiras. O invólucro 2 pode ser cortado e puxado para criar o espaçamento, uma porção do invólucro 2 pode ser usinada ou uma porção do invólucro 2 pode ser removida por meios químicos.

[00132] Na presente modalidade, os parâmetros são medidos pela ferramenta de detecção de fundo de poço 3. Os dados adquiridos são codificados e aplicados pela unidade de comunicação de plugue abaixo 31 como tempo EM sem fio variando sinais EM para o invólucro 2 abaixo do plugue 6. Esses sinais são então captados por a unidade de comunicação repetidora 5 em um local próximo, mas abaixo do plugue 6. Os sinais são reaplicados ao invólucro 2 pela unidade comunicadora repetidora 5, de modo que possam ser transmitidos após o plugue 6 novamente como sinais EM através do material da formação F e o plugue 6. Os sinais são captados pelo invólucro 2 acima do nível do plugue 6 e avançam em direção à superfície para detecção pela unidade de comunicação superior 4.

[00133] A unidade de comunicação abaixo do plugue 31 compreende um transmissor ou transceptor e está disposta a aplicar sinais no invólucro 2 usando um par espaçado de centralizadores condutores 32, um dos quais é fornecido em cada extremidade da ferramenta de detecção de fundo de poço 3. Como está agora bem estabelecido nas técnicas de comunicação EM de fundo de poço, os sinais podem ser aplicados no invólucro para transmissão ao longo do invólucro 2 como um canal de transmissão pelo uso de uma disposição em que, na verdade, a ferramenta de detecção de fundo de poço 3 gera um dipolo de tensão no invólucro e os sinais progridem para longe do mesmo ao longo do invólucro 2 ou outra estrutura metálica presente. Da mesma forma, essa disposição pode ser usada para captar sinais.

[00134] A unidade de comunicação abaixo do plugue 31 pode usar outros mecanismos para aplicar e captar sinais de EM, por exemplo, acoplamentos indutores podem ser usados.

[00135] Embora esse tipo de comunicação dipolo seja conhecido por se comunicar onde existe invólucro contínuo (ou outra estrutura metálica), considerações diferentes se aplicam quando há uma quebra na estrutura metálica em um poço comum. Essa situação também é diferente de onde há uma lacuna no invólucro em que uma lateral une um furo principal como mencionado acima. Embora não esteja absolutamente claro que esse seria o caso, os requerentes determinaram que uma técnica semelhante pode ser usada para alcançar a comunicação através de um plugue fornecido em uma folga no invólucro de um furo comum, como descrito acima.

[00136] Assim, a unidade de comunicação 5 do repetidor de plugue abaixo compreende um transceptor e centralizadores condutores 51 que fornecem contato espaçado no invólucro 2 para captar sinais e aplicá-los produzindo um dipolo de tensão. A porção superior deste dipolo será geralmente de impedância mais alta do que abaixo da unidade de comunicação 5 do repetidor de plugue abaixo e, portanto, alcançará uma proporção mais alta da tensão criada pela disposição de dipolo.

[00137] Nesta modalidade, a unidade de comunicação do repetidor de plugue abaixo funciona como um aparelho de comunicação entre plugues. A unidade de comunicação 5 do repetidor de plugue abaixo 5 gera um dipolo de tensão na porção de invólucro 2 abaixo do espaçamento axial 2A, que por sua vez cria campo elétrico na formação F. Por sua vez, isso induz corrente na porção de invólucro 2 acima do espaçamento axial 2A. A corrente elétrica induzida pode ser detectada por equipamento adequado acima do espaçamento axial 2A no invólucro 2 - neste caso na unidade de comunicação superior 4.

[00138] Embora uma disposição como o mostrado na Figura 1 possa funcionar satisfatoriamente em algumas circunstâncias em termos práticos, haverá limites nas taxas de dados que são alcançáveis com a disposição mostrada na Figura 1 e/ou limites na distância pela qual essa técnica de sinalização vai funcionar. Assim, pode haver limites na profundidade do poço em que tal técnica pode ser usada ou limites na profundidade do plugue de cimento que pode ser conectado usando essa técnica ou limites na profundidade em que o plugue 6 pode estar localizado no poço ao usar a disposição da Figura 1.

[00139] Dito isto, em algumas circunstâncias, um sistema ainda mais simples pode ser usado onde a unidade de comunicação 5 do repetidor de plugue abaixo é dispensada. Nesse caso, a unidade de comunicação de plugue abaixo 31, que está conectada ou comunicativamente (por exemplo, comunicação sem fio com ou sem fio) à ferramenta de detecção 3 pode atuar como através do aparelho de comunicação de plugue, fornecendo a função dada pelo repetidor na modalidade acima. Isso pode ser mais prático se a ferramenta de detecção de fundo de poço 3 estiver localizada perto da parte inferior do plugue 6.

[00140] Embora o sistema mostrado na Figura 1 e descrito na referência a ele se refira a um em que a sinalização EM é usada, diferentes técnicas de sinalização podem ser usadas e mais de uma técnica de sinalização diferente pode ser usada sobre diferentes pernas de todo o canal de comunicação entre a ferramenta de detecção de fundo de poço 3 e a unidade de comunicação superior 4.

[00141] Abaixo estão exemplos de outras disposições de comunicação que podem ser usados no monitoramento das instalações de poços do presente tipo. Isso ajuda a ilustrar os diferentes tipos de técnicas e disposições de comunicação que podem ser usados em geral e pode ser usado em um esforço para melhorar o desempenho em relação ao que pode ser alcançado com a disposição mostrada na Figura 1.

[00142] A Figura 2 mostra parte de uma instalação do poço que é similar à mostrado na Figura 1, mas com uma diferente disposição na região do plugue de cimento 6. O restante da instalação do poço da Figura 2 é o mesmo que o restante da instalação do poço que é mostrado na Figura 1 e descrição dela é omitida.

[00143] Na modalidade mostrada na Figura 2, uma segunda unidade repetidora 5’ é fornecida adjacente, mas acima do plugue de cimento 6.

[00144] Novamente nesta modalidade, a sinalização através do plugue 6 é alcançada utilizando técnicas EM, com os sinais progredindo através do material da formação F e do próprio plugue de cimento 6. Pode-se esperar que um sinal mais forte possa ser captado do invólucro 2 na região da segunda unidade repetidora 5' do que seria captado diretamente na unidade superior 4 na disposição mostrada na Figura 1. A segunda unidade repetidora 5' pode então reaplicar sinais para transmissão posterior à superfície.

[00145] Em outra alternativa, a unidade repetidora superior 5’ pode, digamos, aplicar sinais acústicos ao invólucro 2 acima do plugue 6 e a unidade superior 4 pode ser disposta para captar sinais acústicos.

[00146] Ainda na modalidade mostrada na Figura 2, a unidade de comunicação do repetidor inferior 5 é suspensa de um gancho 7 fornecido em uma extremidade inferior do plugue de cimento 6. Observa-se que o gancho 7 ainda será tipicamente usado na parte do processo para formar o plugue 6 no furo.

[00147] A Figura 3 mostra parte de uma disposição de comunicação alternativa que pode novamente ser usada em uma instalação do poço do tipo geral mostrado na Figura 1. Aqui, a disposição de comunicação compreende aparelho de conexão 8 fornecido para auxiliar na comunicação através do plugue 6. O aparelho de conexão 8 compreende um membro metálico axialmente estendido 81 percorrendo dentro do plugue 6.

[00148] Nesta modalidade, o membro metálico axialmente estendido compreende um comprimento do tubo do fundo do poço que é usado como parte do processo para formar o plugue 6. Na formação do plugue 6, o cimento é bombeado no fundo do poço por um comprimento do tubo do fundo do poço da superfície e permitido formar o plugue 6 acima do nível de um gancho 7 que é fixado no invólucro 2. O cimento deixa o tubo de fundo de poço 81 na região onde o plugue 6 é formado e preenche essa cavidade, incluindo o espaço em contato com a formação circundante F. Depois que o corpo principal do plugue 6 é formado, o tubo usado para alimentar o cimento de fundo de poço para a localização do plugue 6 pode ser removida deixando apenas a seção 81 mostrada na Figura 3. Depois disso, uma porção de cimento de tampa 61 pode ser adicionada ao cimento já presente do plugue 6 para formar o plugue geral 6. Como pode ser visto o tubo metálico 81 não se estende através da porção de tampa terminal 61. Assim, a porção de tubo metálico 81 não é exposta na extremidade superior do plugue 6, mas sim contida no plugue 6. Isso ajuda a garantir que a presença da porção de tubo metálico 81 não constitui um risco aumentado de vazamentos.

[00149] O aparelho de conexão 8 ainda compreende dois repetidores de comunicação 82 que são conectados juntos por um comprimento do cabo 83 que corre ao longo do membro metálico 81. Na prática, os repetidores de comunicação 82 e cabo 83 são montados ao membro metálico 81 dentro do plugue 6.

[00150] Ter uma primeira unidade repetidora 5 localizada logo abaixo do plugue 6 e uma segunda unidade repetidora 5’ localizado logo acima do plugue 6.

[00151] Essas duas unidades repetidoras 5, 5' estão dispostas para comunicação com o respectivo repetidor de plugue 82 que está localizado mais próximo da extremidade do plugue 6 no qual a respectiva unidade de comunicação repetidora 5, 5' está localizada. A transmissão de sinais através do plugue 6 começa na unidade repetidora 5 localizada abaixo do plugue 6, de onde há um salto relativamente curto para o primeiro repetidor de plugue 82. Em seguida, a sinalização passa ao longo do cabo 83 para o segundo repetidor de plugue 82 e, novamente, há um salto relativamente curto para a unidade de comunicação do repetidor 5' localizada acima do plugue 6.

[00152] Na presente modalidade, a unidade de comunicação do repetidor 5 abaixo do plugue 6 compreende uma unidade de comunicação acústica 52 para comunicação acústica com o repetidor de plugue inferior 82 e da mesma forma a unidade de comunicação do repetidor 5' acima do plugue 6 compreende uma unidade de comunicação acústica 52 para comunicação acústica com o repetidor superior do plugue 82. Ao mesmo tempo, a unidade de comunicação do repetidor abaixo do plugue 6 é disposta para captar sinais EM do invólucro 2 e a unidade de comunicação do repetidor 5' fornecida acima do plugue 6 é disposta para aplicar os sinais EM de volta no invólucro 2 para transmissão posterior.

[00153] Assim, na presente modalidade, o canal de sinal na região do plugue 6 tem várias pernas. Existe uma perna EM até a unidade repetidora de plugue abaixo 5, depois uma perna acústica no plugue 6, depois uma perna elétrica ao longo do cabo 83, outra perna acústica fora do plugue 6 e para a unidade repetidora 5' acima do plugue e, em seguida, outra perna EM no invólucro 2. Isso pode fornecer um melhor canal de comunicação geral do que a disposição mostrada nas Figuras 1 e 2, uma vez que não há confiança nos sinais EM que transmite através da formação F na região do intervalo 2A no invólucro. Observa- se que distâncias relativamente pequenas podem ser mantidas para os links acústicos usados em cada extremidade do plugue 6.

[00154] Em alternativas, diferentes disposições podem ser consideradas. Em particular, diferentes técnicas de comunicação podem ser usadas para a comunicação através deste pequeno salto entre os repetidores de entrada 82 e as unidades de repetidor externo adjacentes 5, 5'. Em um exemplo específico, um link de radiofrequência pode ser usado em um ou nos dois locais. Como uma alternativa adicional, por exemplo, a sinalização indutiva pode ser usada para preencher uma ou ambas essas lacunas.

[00155] A Figura 4 mostra outra disposição de comunicação alternativa na região do plugue de cimento 6. Aqui, novamente, há aparelhos de conexão. Nesta modalidade, o aparelho de conexão compreende um membro metálico que se estende axialmente 81. Nesta implementação específica, esse membro 81 é novamente uma porção do tubo de fundo de poço que, como descrito acima, também pode ter sido utilizado na formação do plugue 6. Aqui, o membro metálico 81 é eletricamente conectado ao invólucro 2 tanto abaixo quanto acima do espaço 2A no invólucro 2. Assim, na presente modalidade, o aparelho de tomada facilita a conexão elétrica entre o invólucro 2 abaixo do plugue 6 e o invólucro 2 acima do plugue 6, fazendo a ponte entre o lacre no invólucro 2A. Isto significa que os sinais elétricos aplicados ao invólucro 2 podem passar pelo intervalo 2A no invólucro.

[00156] Na presente modalidade, o aparelho de conexão compreende um centralizador condutor 84 embutido no plugue de cimento 6 e cercado por cimento, exceto por suas extremidades, dispostas para estarem em contato elétrico com o invólucro 2. Na presente modalidade, esse centralizador condutor 84 é fornecido acima o nível do espaço 2A e conecta uma extremidade superior da porção metálica que se estende axialmente 81 ao invólucro 2, acima do espaço 2A. Por outro lado, a outra extremidade da porção metálica que se estende axialmente 81 é conectada ao invólucro 2 abaixo do espaço 2A através de um gancho condutor 7. Em alternativas, um par de centralizações condutoras incorporadas pode ser fornecido - um em cada extremidade do elemento metálico 81.

[00157] Novamente nesta modalidade, uma porção da tampa de extremidade 61 de plugue de cimento é fornecida e essa está localizada acima do centralizador condutor 84.

[00158] Na presente modalidade, uma unidade de comunicação do repetidor 5 é fornecida logo abaixo do nível do plugue 6 de modo que sinais EM possam ser fornecidos ao invólucro 2 logo abaixo do plugue 6.

[00159] Onde uma unidade repetidora 5 é fornecida em uma localização adjacente ao plugue 6, então em uma alternativa pode ser necessário formar uma conexão elétrica entre o membro metálico axialmente estendido 81 e o invólucro 2. Isto é, o membro se estendendo axialmente 81 pode formar parte do canal de comunicação e agir como uma ponte através do espaçamento axial 2A no invólucro em virtude de uma ou ambas as extremidades do membro metálico axialmente estendido 81 sendo conectado a um repetidor de unidade de comunicação adequado fornecido na região do plugue 6. Em efeito, o membro se estendendo axialmente 81 pode agir como um cabo entre duas unidades repetidoras.

[00160] A Figura 5 mostra ainda outra disposição de comunicação alternativa que pode ser usada em uma instalação do poço do tipo mostrado na Figura 1.

[00161] Aqui novamente, o aparelho de conexão é fornecido. Neste exemplo o aparelho de conexão compreende um membro metálico axialmente estendido 81 que é conectado em sua extremidade superior por um centralizador condutor embutido 84 ao invólucro 2 acima do espaçamento axial 2A e conectado em sua extremidade inferior ao invólucro 2 abaixo do espaçamento axial 2A por um gancho 7. Aqui o aparelho de conexão ainda compreende uma unidade repetidora 85 que é disposta para captar sinais transmitidos debaixo do plugue 6 e reaplicar os sinais para transmissão acima do plugue 6.

[00162] Na presente modalidade, a unidade repetidora 85 é conectada por uma junta de isolamento IJ (folga sub) fornecida no membro metálico axialmente estendido 81. Assim, será observado que não há passagem elétrica direta do invólucro superior 2 ao invólucro inferior 2 nesta disposição, mas ainda sinais elétricos podem ser captados pela unidade repetidora 85 através da junta de isolamento IJ e aplicados através da junta de isolamento IJ para transmissão posterior.

[00163] Em uma alternativa ao invés da provisão de uma junta de isolamento IJ, o elemento metálico de extensão axial 81 pode ser eletricamente contínuo através do plugue 6 como no caso da Figura 4 e um mecanismo diferente usado para captar e aplicar sinais pela unidade repetidora 85. Como exemplo, o acoplamento indutivo pode ser usado para a aplicação e captação de sinais pela unidade repetidora 85 em tal situação.

[00164] A descrição acima concentrou-se na disposição ao redor do plugue de cimento 6 fornecido no local em que existe uma lacuna 2A na execução do invólucro 2. Em uma implementação real, esse plugue de cimento 6 pode não ser o único plugue de cimento fornecido na instalação.

[00165] Tal instalação particular é mostrada na Figura 6.

[00166] Aqui bem como o plugue de cimento principal 6 fornecido na localização onde há um espaçamento axial no invólucro 2A, ainda plugues de cimento auxiliares são fornecidos. Um plugue de cimento auxiliar 6’ é fornecido acima do plugue de cimento principal 6 e um plugue de cimento auxiliar 6’ é fornecido abaixo do plugue de cimento principal 6.

[00167] Em uma disposição do tipo mostrado na Figura 6, qualquer uma ou mais dentre as diferentes técnicas descritas acima em relação às Figuras 1 a 5 ou descritas abaixo em relação às Figuras 7 a 13 pode ser usada para comunicação através do plugue de cimento principal 6.

[00168] Na disposição mostrada na Figura 6, há duas ferramentas de detecção de fundo do poço 3, cada uma para detectar pelo menos um parâmetro nas respectivas localizações no poço. Em outros exemplos, pode haver mais ferramentas de detecção fornecidas em diferentes localizações dentro do poço. Na presente modalidade, ambas as ferramentas de detecção de fundo do poço 3 são fornecidas abaixo do plugue de cimento auxiliar inferior 6’.

[00169] A disposição da Figura 6 ainda compreende três unidades de comunicação do repetidor 5 bem como as ferramentas de detecção de fundo do poço 3 ainda sendo dispostas como unidades repetidoras.

[00170] Uma das unidades de comunicação do repetidor 5 - agindo como aparelho de comunicação de plugue cruzado - está localizada entre o plugue auxiliar inferior 6’ e o plugue principal 6 enquanto que as outras unidades repetidoras 5 estão localizadas acima do plugue principal 6, mas abaixo do plugue auxiliar superior 6’.

[00171] Será observado que qualquer número de repetidores 5 e ferramentas de detecção 3 pode ser fornecido em uma instalação do poço particular para finalidades particulares.

[00172] Além disso, qualquer um ou mais dos dispositivos pode ser disposto para atuar como um dispositivo de vedação (ou plugue de componente) para vedar o poço em sua localização. Assim, por exemplo, a ferramenta de detecção mais baixa 3 pode atuar como um plugue componente.

[00173] Na presente modalidade, as ferramentas de detecção 3 e as unidades repetidoras 5 estão todas dispostas para efetuar a comunicação EM entre si para extrair dados das duas ferramentas de detecção 3 e transmiti-las para a superfície. Por outro lado, a unidade de comunicação 5 do repetidor superior está disposta para transmitir sinais acústicos acima da sua localização e para receber sinais acústicos acima da sua localização. Assim, enquanto a parte inferior do canal de comunicação, como mostrado na Figura 6, depende da comunicação EM, em locais acima disso, a comunicação acústica é usada. Como tal, a unidade de comunicação 5 do repetidor superior pode ser denominada ponte EM-acústica.

[00174] Conforme será observado, além de usar uma das diferentes técnicas descritas acima em relação às Figuras 3 a 5 ou abaixo em relação às Figuras 7 a 13 para ajudar a melhorar a comunicação através do plugue principal 6, diferentes técnicas de comunicação podem ser usadas para sinalizar ao longo de todo o sinal canal em uma instalação do tipo mostrado na Figura 6. Assim, as técnicas de sinalização acústica, EM, cabo, óptica ou qualquer outra apropriada podem ser usadas em qualquer uma ou todas as pernas do canal de sinal.

[00175] Isso se aplica à sinalização nas duas direções. Embora a descrição acima tenha sido escrita principalmente em termos de sinalização do fundo de poço em direção à superfície, para que os dados possam ser extraídos, deve-se notar que, em qualquer uma das modalidades acima, a sinalização pode ser operada na direção oposta e, por exemplo, sinais de controle podem ser fornecidos da superfície para baixo para qualquer um dos componentes descritos.

[00176] A disposição de comunicação pode ser disposta para usar uma ou mais dentre uma pluralidade de técnicas de sinalização em qualquer uma ou ambas as direções, por exemplo, um ou mais dentre: Sinais de EM; Sinais acústicos; Sinais indutores; Sinais de radiofrequência; Sinais de modulações de impedância; Sinais ópticos; Sinais de pulso de pressão; Sinais da linha de controle hidráulico; e Sinais elétricos carregados por cabo.

[00177] O espaçamento axial 2A fornecido no invólucro pode ter uma faixa de comprimentos diferentes em diferentes implementações. Em alguns casos, o espaçamento axial pode ser da ordem de 1m. Em outros casos, o espaçamento axial pode chegar a 100 m ou mesmo 100 m. Onde o espaçamento for maior, será tipicamente mais desejável incluir aparelhos de plugue, como um membro metálico que se estende axialmente.

[00178] Haverá um espaçamento ideal entre a unidade de comunicação do repetidor 5 abaixo do plugue 6 e a folga 2A no invólucro (ou entre a unidade de comunicação do fundo do poço 31 e a folga 2A no invólucro onde não há unidade de comunicação do repetidor 5). Esse espaçamento ideal será dependente do comprimento da folga 2A. Em termos gerais, o espaçamento ideal será proporcionar ao comprimento da folga 2A. Assim instalar um sistema pode inclui uma etapa de determinação do espaçamento entre a unidade de comunicação do repetidor 5, unidade de comunicação do fundo do poço 31 e a folga 2A na dependência do comprimento da folga 2A.

[00179] Da mesma forma, onde uma unidade de comunicação do repetidor 5' é fornecida acima do plugue 6, haverá um espaçamento ideal entre a unidade 5' e a folga no invólucro 2A. Novamente, isso será proporcional ao comprimento do espaço 2A e um método de instalação pode incluir a determinação do espaçamento entre a unidade de comunicação do repetidor superior 5' e o espaço 2A, dependendo do comprimento do espaço 2A. Métodos de modelagem ou analíticos podem ser usados nessa determinação.

[00180] À medida que o espaçador do repetidor 5, 5' para a folga 2A é aumentado, você ganha em termos do comprimento do invólucro disponível para sinais de acoplamento de/para a formação F, mas perde em termos de movimento do ponto de aplicação do sinal/capta mais da folga 2A.

[00181] O espaçamento ideal pode ser, digamos, 100m com uma folga de 50-100m 2A no invólucro 2.

[00182] A Figura 7 mostra uma instalação de poço de monitoramento que é similar à mostrada na Figura 1 e que pode fazer uso das disposições descritas em relação às Figuras 2 a 5 ou às Figuras 8 a 13 abaixo para sinalizar através do plugue 6. Os componentes em comum com a Figura 1 recebem os mesmos números de referência e a descrição detalhada deles é omitida.

[00183] Nesse caso, a unidade de comunicação do repetidor da Figura 1 é omitida. Em vez disso, a ferramenta de detecção de fundo de poço 3 está localizada na região do plugue 6. Além disso, a ferramenta 3 se estende além do invólucro 2 para o orifício aberto. Isso normalmente será uma disposição apropriada em que o plugue 6 é relativamente profundo no poço.

[00184] Essa disposição é proposta parcialmente com base no fato de que, para que a disposição das Figuras 1 ou 2 funcione satisfatoriamente, é necessário um comprimento suficiente do invólucro 2 abaixo da localização da ferramenta de detecção de fundo de poço 3 - digamos 100m. Se o invólucro 2 não estiver disponível para essa profundidade, o fornecimento de uma ferramenta, como mostrado na Figura 7, que pode estender uma distância desejada para o orifício aberto, pode fornecer uma solução.

[00185] Neste caso, enquanto o centralizador condutor superior 32 entra em contato com o invólucro 2, o centralizador condutor inferior 32 entra em contato com a formação F no orifício aberto. Além disso, a unidade de comunicação do plugue abaixo 31 está disposta para aplicar (e captar) sinais através de um toroide (acoplamento indutivo) 33 fornecido em torno de um alojamento condutor 34 da ferramenta de detecção de fundo de poço 3. Tipicamente, o alojamento 34 pode compreender um tubo de fundo de poço, como ser usado como tubo de produção.

[00186] Em uma alternativa, uma abordagem simples de contato espaçado pode ser usada, mas isso seria menos eficaz. Em outra alternativa, a unidade de comunicação do plugue abaixo pode ser disposta para aplicar (e captar) sinais através de uma junta de isolamento (por exemplo, um subespaço) fornecido no alojamento da ferramenta de detecção de fundo de poço 3.

[00187] Será observado que, em princípio, não há razão para que a disposição da ferramenta de detecção de fundo de poço 3 na Figura 7 também não deva ser usada como repetidor, se houver necessidade de captar sinal de algum outro local mais remoto (digamos, mais profundo).

[00188] A Figura 8 mostra outra disposição de comunicação alternativa que pode ser usada em uma instalação do poço do tipo mostrada na Figura 1 ou na Figura 7.

[00189] Aqui novamente o aparelho de conexão é fornecido. Neste caso, o aparelho de tomada compreende um par de elemento metálico 81a, 81b que se estende axialmente. Cada um é parcialmente embutido no material do plugue 6 e se estende parcialmente além do plugue 6. Os membros 81a, 81b são axialmente espaçados um do outro e isolados um do outro pelo material do plugue 6 - há uma região no meio do plugue 6 através do qual os membros 81a, 81b não penetram.

[00190] Um dos membros 81a se projeta a partir de uma extremidade superior do plugue 6 e o outro 81b se projeta a partir de uma extremidade inferior do plugue 6. As extremidades salientes são encerradas no material isolante 86. Um primeiro transceptor 87 é conectado entre o primeiro membro que se estende axialmente 81a e o invólucro 2 acima do intervalo 2A. Um segundo transceptor 87 está conectado entre o segundo membro que se estende axialmente 81b e o invólucro 2 abaixo da folga 2A.

[00191] Em uso, sinais elétricos de alta tensão são aplicados por um dos transceptores 87 ao respectivo membro que se estende axialmente 81a, 81b, causando geração de campo elétrico no material do plugue 6. Como resultado, sinais elétricos são induzidos no outro membro que se estende axialmente 81a, 81b que pode ser captado pelo respectivo transceptor 87, de modo que os dados possam ser transmitidos através do plugue 6. O mesmo mecanismo também pode ser usado na direção oposta.

[00192] Conforme será observado novamente que cada membro metálico axialmente estendido pode compreender uma porção do tubo do fundo do poço como pode ser usado como tubulação de produção.

[00193] A Figura 9 mostra outra disposição de comunicação alternativa que pode ser usada em uma instalação do poço do tipo mostrado na Figura 1 da Figura 7.

[00194] Neste exemplo pelo menos um eletrodo 91a é fornecido fora do invólucro 2 e em contato elétrico com a formação F acima da localização da folga no invólucro 2A e semelhantemente pelo menos um eletrodo 91b é fornecido fora do invólucro 2 e em contato elétrico com a formação F abaixo da localização da folga no invólucro 2A. Os eletrodos 91a, 91b são isolados do invólucro 2 em sua localização imediata pelas respectivas camadas isolantes 91c, 91d. Os eletrodos 91a, 91b podem ser dispostos para se projetarem na formação para aumentar a eficácia do contato elétrico entre eles. Os eletrodos 91a, 91b podem se estender ao redor da circunferência do invólucro.

[00195] Na prática, esses eletrodos precisarão ser instalados quando o invólucro 2 for instalado no poço.

[00196] Um primeiro transceptor 92 é conectado entre o primeiro eletrodo 91a e o invólucro 2 acima da folga 2A. Um segundo transceptor 92 é conectado entre o segundo eletrodo 91b e o invólucro 2 abaixo da folga 2A.

[00197] Em uso, sinais elétricos são aplicados por um dos transceptores 92 ao respectivo eletrodo 91a, 91b, causando sinais elétricos na formação F e/ou geração de campo elétrico na formação F. Como resultado, sinais elétricos são induzidos no outro eletrodo 91a, 91b que pode ser captado pelo respectivo transceptor 92, de modo que os dados possam ser transmitidos, através da formação F, através do plugue 6. O mesmo mecanismo também pode ser usado para sinalizar na direção oposta.

[00198] A Figura 10 mostra outra disposição de comunicação alternativa que pode ser usada em uma instalação do poço do tipo mostrado na Figura 1 ou A Figura 7.

[00199] Aqui, a disposição de comunicação compreende um transdutor 95a fornecido adjacente a uma primeira extremidade do plugue 6 e um detector 95b fornecido adjacente a uma segunda extremidade do plugue 6. O transdutor 95a é disposto para aplicar dados carregando sinais ao material do plugue 6 e o detector 95b é disposto para captar os ditos dados carregando sinais do material do plugue 6.

[00200] O transdutor 95a pode ser disposto para aplicar pelo menos um dentre: sinais de EM; sinais acústicos; sinais indutores; sinais de radiofrequência, e o detector 95b pode ser disposto para captar os sinais correspondentes.

[00201] Em um exemplo particular, o transdutor 95a compreende meio gerador de campo magnético e o detector 95b compreende um meio detector de campo magnético.

[00202] Em outro exemplo particular, o transdutor 95a compreende um membro de martelo para aplicar sinais acústicos vibracionais ao plugue 6 e o detector 95b compreende um sensor acústico.

[00203] O mesmo mecanismo ou um mecanismo diferente também pode ser usado para sinalizar na direção oposta.

[00204] Além disso, como será observado, em cada uma das disposições mostradas nas Figuras 8 a 10, os sinais podem ser transmitidos para e para longe de cada transceptor/transdutor/detector 87, 92, 95a, 95b em partes do canal de sinal longe do plugue 6 usando qualquer método de comunicação conveniente como parte da disposição geral de comunicação.

[00205] A Figura 11 mostra outra disposição de comunicação alternativa que pode ser usada em uma instalação do poço do tipo mostrado na Figura 1 ou na Figura 7. Neste exemplo, a disposição é similar à mostrada na Figura 2 com uma unidade de comunicação do repetidor 5 localizada no invólucro 2 abaixo do plugue 6 e uma segunda unidade de comunicação do repetidor 5’ localizada no invólucro 2 acima da localização do plugue 6. Novamente, cada unidade repetidora 5, 5’ é conectada ao invólucro 2 por contatos 51, 7 que neste caso são embutidas por um gancho 7 na extremidade superior de cada unidade de comunicação do repetidor 5, 5’ e um centralizador condutor 51 na extremidade inferior de cada unidade de comunicação do repetidor 5, 5’. Ainda cada unidade de comunicação do repetidor 5, 5’ é disposta para aplicar sinais para e captar sinais do invólucro fazendo uso dos contatos espaçados.

[00206] Entretanto, nessa disposição de comunicação rupturas B adicionais são fornecidas no invólucro 2 acima e abaixo do plugue 6. Assim, há uma primeira porção do invólucro 21 localizada acima do plugue 6 que não é galvanicamente conectada ao restante do invólucro 22 distanciando do plugue 6.

[00207] Semelhantemente nessa modalidade abaixo do plugue há uma porção do invólucro 23 que não é galvanicamente conectada ao restante do invólucro 24 distanciando do plugue 6 ainda ao poço.

[00208] Na presente modalidade, cada uma dessas rupturas B no invólucro 2 está na forma de um espaçamento axial auxiliar. Estas podem ser formadas da mesma maneira ou de uma maneira diferente do espaçamento axial principal 2A. Na presente modalidade, esses espaçamentos axiais auxiliares são deixados em aberto. Isso forma um caminho de comunicação de fluido do interior do invólucro para o espaço anular entre o invólucro e a formação circundante F. No entanto, isso pode ser tolerado devido à vedação entre o material de vedação do obturador 6 e a formação no espaçamento axial principal 2A.

[00209] Se desejado, um ou ambos os intervalos B podem ser preenchidos com um material de vedação adequado. Em uma alternativa adicional, em vez de ser fornecido um espaçamento axial aberto nas quebras B, uma seção isolante do invólucro pode ser introduzida na execução do invólucro. Deve-se notar que aqui, nessas quebras B, o que é desejado é fornecer uma porção do invólucro 21, 23 que é isolada das porções adjacentes do invólucro 22, 24 como distintas do espaçamento axial principal 2A, onde a exposição da formação F é uma parte intrínseca da formação do selo com o plugue 6.

[00210] Com as quebras B introduzidas nas corridas do invólucro 2, as respectivas porções isoladas do invólucro 21, 23 podem atuar como eletrodos para permitir a aplicação de sinais na formação F e a captação de sinais da formação F. Além disso, cada unidade de comunicação repetidora 5, 5 'está disposta para ser conectada entre a respectiva porção isolada do invólucro 21, 23 e o restante do invólucro 22, 24 para a aplicação e captação dos sinais. Isto é, cada transmissor/transceptor/receptor respectivo é conectado através da respectiva ruptura B na execução do invólucro.

[00211] Como será observado, isso leva a um aumento significativo na eficiência em comparação com a situação, por exemplo, na Figura 2, em que a aplicação e captação de sinais depende de fazer contatos espaçados para comprimentos contínuos de invólucro.

[00212] Devido a esse aumento de eficiência, a transferência de energia através do plugue usando a disposição da Figura 11 se torna muito mais prática do que com a disposição da Figura 2. Assim, por exemplo, a unidade repetidora superior 5' pode ser disposta para aplicar sinais de energia elétrica para a porção isolada do invólucro 21 que pode então fluir através da formação F que envolve o plugue 6 e ser apanhada através da porção de invólucro isolada 23 abaixo do plugue para uso, por exemplo, a unidade de comunicação 5 do repetidor localizada abaixo do plugue 6.

[00213] Será observado que a disposição mostrada na Figura 11 para melhorar a comunicação através do plugue através de sinais elétricos que fluem na formação ao redor do plugue possa ser usado em outras situações além daquelas especificamente descritas em relação à Figura 11. Assim, por exemplo, em vez de um repetidor sendo a unidade de comunicação 5 localizada imediatamente abaixo do plugue, como na Figura 11, alternativamente, uma ferramenta de detecção 3 pode ser fornecida neste local. Da mesma forma, outro tipo de ferramenta que requer energia e/ou comunicação pode ser localizado abaixo do plugue. Além disso, um tipo diferente de ferramenta que a unidade de comunicação 5 do repetidor pode ser localizada acima do plugue 6 para aplicar sinais e/ou energia através da porção de invólucro isolada 21 para transmissão à ferramenta localizada abaixo do plugue 6.

[00214] Além disso, será observado que, embora o fornecimento de uma interrupção B no invólucro, tanto acima do plugue 6 quanto abaixo do plugue 6, seja mais desejável (em termos de aumento da eficiência da transmissão), em pelo menos algumas circunstâncias, um rompimento B no a caixa pode ser fornecida apenas em um lado do plugue. Nesse caso, os benefícios ainda podem ser alcançados.

[00215] A fim de melhorar ainda mais a operação do isolamento de aparelho 22a, 24a pode ser fornecido entre o referido restante da porção de invólucro 22, 24 que se afasta da respectiva ruptura B e da formação circundante F.

[00216] Isso pode ajudar a parar as correntes de curto-circuito que fluem entre as porções do invólucro localizadas imediatamente em ambos os lados de uma interrupção B. Não é desejável fornecer isolamento nas porções isoladas 21, 23, pois elas atuam como eletrodos.

[00217] Em um exemplo particular, o espaçamento axial 2A pode ter um comprimento de, digamos, 50 metros e, nesse caso, ter partes isoladas do invólucro 21, 23 ou da ordem de 50 metros de comprimento seria desejável. Mais geralmente, é desejável que as porções isoladas do invólucro 21, 23 tenham substancialmente o mesmo comprimento que, ou pelo menos um comprimento semelhante ao comprimento axial do espaçamento axial 2A.

[00218] Se houver um desejo de transmitir energia através do plugue 6, é útil se o espaçamento axial 2A for o mais curto possível. Por exemplo, em alguns casos, um espaçamento axial 2A de, digamos, 3 metros podem ser suficientes para fins de vedação e, nesse caso, a transmissão de energia se torna ainda mais viável.

[00219] Em uma implementação particular de uma ferramenta do tipo que pode ser usada como, digamos, uma unidade de comunicação do repetidor 5 conforme mostrado, por exemplo, na Figura 11, a ferramenta pode compreender um alojamento condutor. Esse alojamento pode ter uma primeira extremidade que é eletricamente conectada ao centralizador condutor 51 e uma segunda extremidade que é conectada ao gancho 7. Ainda a primeira extremidade do alojamento pode ser eletricamente isolada da segunda extremidade e um transmissor, transceptor e/ou receptor interno pode ser conectado entre essas primeira e segunda extremidades odo alojamento condutor para a aplicação e/ou captação de sinais pelo centralizador condutor 51 e gancho 7.

[00220] A Figura 12 mostra outra disposição alternativa que pode usada na instalação do poço do tipo mostrado na Figura 1 ou A Figura 7. Essa disposição utiliza ideias semelhantes às descritas acima em relação à Figura 11. Aqui, novamente, é fornecida uma interrupção no invólucro B acima do nível do plugue 6. Aqui é particularmente com a visão de permitir a transmissão de energia através do plugue. Nesse caso, um cabo C de uma fonte de energia é conectado à porção isolada do invólucro 21, que pode atuar como um eletrodo para aplicar sinais de energia elétrica na formação F, que pode ser captada através do invólucro 2 abaixo do plugue 6. Tal a energia pode ser captada por uma ferramenta do tipo descrito acima, por exemplo, uma unidade de comunicação repetidora ou uma ferramenta de detecção de fundo de poço ou assim por diante.

[00221] Se desejado, outra ruptura B no invólucro pode ser fornecida abaixo do nível do plugue 6 para ajudar a captar a energia.

[00222] A Figura 13 mostra ainda outra disposição alternativa que pode ser usada em uma instalação do poço do tipo mostrado na Figura 1 ou na Figura 7. Essa disposição é similar à mostrada na Figura 12.

[00223] Aqui, em vez de uma conexão elétrica direta entre o cabo C e a porção de invólucro isolado 21, a conexão é efetuada por meio de uma disposição do transformador 130. A disposição do transformador 130 tem um primeiro enrolamento 131 que é conectado entre o cabo C da fonte de energia, por um lado e a porção do invólucro 22 que se afasta da ruptura B e o espaçamento axial 2A, por outro lado. A disposição do transformador 130 tem um segundo enrolamento 132 que está conectado entre a porção do invólucro 22 que se afasta da ruptura B e o espaçamento axial 2A, por um lado, e a porção isolada do invólucro 21, por outro. Normalmente, o primeiro enrolamento terá um número diferente de voltas para o segundo. Geralmente, o primeiro enrolamento terá um número maior de voltas que o segundo, para permitir a correspondência de impedâncias entre o cabo C e a fonte de energia, por um lado, e a porção de eletrodo do invólucro 21, por outro.

[00224] Em operação, a energia da fonte de energia energiza o primeiro enrolamento 31, que induz corrente no segundo enrolamento 132, o que causa a aplicação de sinais à parte isolada do invólucro 21, de modo que estes possam ser transmitidos para as formações F que cercam o plugue 6 para captação abaixo do plugue 6.

[00225] Será observado que novamente uma ruptura B pode ser incluída no invólucro abaixo do plugue 6 para ajudar na captação de energia abaixo do plugue.

[00226] Além disso, o isolamento do tipo descrito e mostrado em relação à Figura 11 pode ainda ser usado no caso das disposições da Figura 12 e da Figura 13.

[00227] Embora as disposições das Figuras 12 e 13 sejam talvez mais úteis para situações em que o desejo é transmitir energia através do plugue 6, elas também podem ser usadas para transmitir dados que transportam sinais através do plugue. Da mesma forma, elas podem ser utilizadas para a aquisição de dados transportando sinais sendo transmitidos de baixo do plugue 6 em direção à superfície.

Claims (9)

1. Instalação de poço de monitoramento compreendendo invólucro metálico (2) percorrendo para baixo da superfície em um furo e um plugue em material de vedação (6) fornecido no fundo do poço no furo para bloquear o interior do invólucro (2) e vedar o furo contra a saída de fluído de uma zona abaixo do plugue (6), em que há fornecido uma ferramenta de detecção localizada abaixo do plugue (6) para detectar pelo menos um parâmetro abaixo do plugue (6) e uma disposição de comunicação para uso ao transmitir dados da ferramenta de detecção em direção à superfície, caracterizada pelo fato de que há um espaçamento axial (2A) entre as porções de invólucro adjacentes na região do plugue (6) de modo que haja um comprimento sem caixa do furo em que o material do plugue (6) veda contra a formação (F) em que o furo é perfurado, e em que a disposição de comunicação compreende aparelho de comunicação de plugue cruzado para facilitar a transmissão de sinais carregando dados pelo plugue (6) em direção à superfície, em que uma ruptura (B) é fornecida no invólucro metálico (2) em pelo menos um lado do espaçamento axial (2A) assim formando uma seção do invólucro (21, 23) que não é galvanicamente conectada ao restante (22, 24) do invólucro (2) no respectivo lado do espaçamento axial (2A) e o aparelho de comunicação de plugue cruzado compreende a dita seção do invólucro como um eletrodo para aplicar sinais elétricos à formação (F) e/ou para capta sinais elétricos da formação (F).

2. Instalação de poço de monitoramento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a disposição de comunicação compreende uma unidade de comunicação abaixo do plugue (31) localizada abaixo do plugue (6) para transmitir sinais carregando dados em direção à superfície.

3. Instalação de poço de monitoramento, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que compreende pelo menos uma unidade de comunicação do repetidor para receber sinais da unidade de comunicação abaixo do plugue (31) e transmitir sinais adiante em direção à superfície.

4. Instalação de poço de monitoramento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que pelo menos um de um transceptor, transmissor e receptor é conectado entre a dita seção do invólucro (21, 23) e o restante (22, 24) do invólucro (6) no respectivo lado do espaçamento axial (A) para aplicar e/ou captar sinais elétricos.

5. Instalação de poço de monitoramento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que uma respectiva ruptura (B) no invólucro metálico (2) é fornecida em cada lado do espaçamento axial (2A).

6. Instalação de poço de monitoramento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que a energia elétrica é transmitida pelo plugue (6).

7. Instalação de poço de monitoramento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que o isolamento é fornecido entre o invólucro (2) e a formação (F) em uma região no lado da ruptura (B) que leva distante do espaçamento axial (2A).

8. Instalação do poço compreendendo invólucro metálico (2) percorrendo para baixo da superfície em um furo e um plugue (6) em material de vedação fornecido no fundo do poço no furo para bloquear o interior do invólucro (2) e vedação do furo contra a saída de fluído de uma zona abaixo do plugue (6), em que é fornecido uma ferramenta de fundo do poço localizada abaixo do plugue (6) que requer energia elétrica e pelo aparelho de entrega de energia do plugue para entregar energia à ferramenta através do plugue (6), caracterizada pelo fato de que há um espaçamento axial (2A) entre porções de invólucro adjacentes na região do plugue (6) de modo que haja um comprimento sem caixa do furo em que o material do plugue (6) veda contra a formação (F) em que o furo é perfurado, em que uma ruptura (B) é fornecida no invólucro metálico (2) em pelo menos um lado do espaçamento axial (2A) formando assim uma seção do invólucro (21, 23) que não é galvanicamente conectada ao restante do invólucro (22, 24) no respectivo lado do espaçamento axial (2A) e o aparelho de entrega de energia compreende a dita seção do invólucro (21, 23) como um eletrodo para aplicar sinais de energia elétrica à formação e/ou para capta de sinais de energia elétrica da formação.

9. Método para criar a instalação de poço de monitoramento em um furo encaixado, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: criar espaçamento axial (2A) entre porções de invólucro adjacentes em uma localização pretendida para um plugue (6) em material de vedação que deve ser fornecido no fundo do poço no furo para bloquear o interior do invólucro (2) e vedação do furo contra a saída de fluído de uma zona abaixo do plugue (6), o espaçamento axial das porções de invólucro sendo de modo que haja um comprimento sem caixa de furo em que a vedação material do plugue (6) pode vedar contra a formação (F) em que o furo é perfurado; instalar uma ferramenta de detecção abaixo da localização pretendida do plugue (6) para detectar pelo menos um parâmetro abaixo do plugue (6); fornecer uma disposição de comunicação para uso ao transmitir dados a partir da ferramenta de detecção em direção à superfície em que a disposição de comunicação compreende aparelho de comunicação de plugue cruzado para facilitar transmissão de sinais carregando dados através do plugue (6) em direção à superfície; e criar o plugue (6) em material de vedação na localização do fundo do poço, em que uma ruptura (B) é fornecida no invólucro metálico (2) em pelo menos um lado do espaçamento axial (2A) assim formando uma seção do invólucro (21, 23) que não é galvanicamente conectada ao restante (22, 24) do invólucro (2) no respectivo lado do espaçamento axial (2A) e o aparelho de comunicação de plugue cruzado compreende a dita seção do invólucro como um eletrodo para aplicar sinais elétricos à formação (F) e/ou para capta sinais elétricos da formação (F).

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