BR112020001758A2 - método e sistema para monitoramento de furo de poço. - Google Patents
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Abstract
Um método envolvendo introduzir uma coluna de perfuração em um furo de poço que passa através de uma formação subterrânea, a coluna de perfuração tendo uma pistola de perfuração e um marcador removível, o marcador removível sendo removível em resposta a um fluido produzido a partir da formação subterrânea em contato com a coluna de perfuração próxima. O método inclui perfurar, com a pistola de perfuração, uma superfície do furo de poço e retirar o fluido de um furo de poço. O método inclui ainda permitir que o marcador removível libere da coluna de perfuração depois que o fluido produzido a partir da formação entra em contato com a coluna de perfuração e flui em direção a uma entrada do furo de poço. Finalmente, medir pelo menos uma de uma quantidade ou presença do marcador removível, indicando, assim, pelo menos uma de uma quantidade ou presença do fluido produzido a partir da formação subterrânea.
Description
1 / 20
[001] A presente divulgação se refere ao monitoramento de furo de poço e, em particular, ao monitoramento da composição e da qualidade dos fluidos produzidos a partir de um furo de poço. Mais particularmente, a presente divulgação refere-se a marcadores para monitorar e detectar fluidos de furo de poço produzidos.
[002] Os poços variam na qualidade do fluido de hidrocarboneto produzido ao longo de sua vida útil. A fim de estabelecer poços produtores de hidrocarbonetos, primeiro, a perfuração é realizada para gerar poços passando através de formações subterrâneas que podem ter reservatórios de hidrocarbonetos. Após a perfuração do furo de poço, os processos de perfuração e fraturamento podem ser conduzidos. Durante a fase de perfuração, uma pistola de perfuração pode ser introduzida no fundo do poço e ativada para penetrar e formar perfurações no lado do furo de poço. As perfurações se estendem e formam furos a uma certa distância na formação contendo hidrocarbonetos circundantes. Os processos de fraturamento podem opcionalmente ocorrer para prolongar ou ampliar as perfurações para melhorar o fluxo de hidrocarbonetos.
[003] Os hidrocarbonetos podem ser recuperados por meio de seus próprios mecanismos de acionamento natural, que podem ter diversas fontes, como uma cobertura de gás pressurizado sob uma rocha de cobertura ou um acionamento de água de fundo. Os reservatórios de acionamento natural podem ser aprimorados com outras operações de aprimoramento, no entanto, alguns reservatórios exigem que operações aprimoradas sejam econômicas. Um método popular de recuperação aprimorada é o fraturamento hidráulico. Após o fraturamento ou qualquer outra operação aprimorada de recuperação (injeção de vapor, inundação de água, injeção de CO2, acidificação etc.), os processos de produção podem ser conduzidos. O equipamento de produção
2 / 20 pode ser colocado no fundo do poço para retirar hidrocarbonetos do reservatório. Os hidrocarbonetos podem ser produzidos dessa maneira por longos períodos de tempo, por exemplo, muitos anos. À medida que o tempo passa, a fração de hidrocarboneto pode diminuir e a fração de água aumentar, diminuindo assim a eficiência do furo de poço produzido. Essa porcentagem ou razão é normalmente chamada de corte de água ou razão de água óleo (WOR). Às vezes, esse fenômeno é chamado de cone, que pode consistir em qualquer um dos seguintes: produção de água em um poço de petróleo com acionamento natural de água de fundo, produção de gás em um poço de petróleo com acionamento natural de cobertura de gás e produção de água em um poço de gás. O cone é um problema sensível à taxa, o que significa que os poços que fluem a altas taxas estão sujeitos à migração de fluidos/gases de acionamento menos desejáveis. Para otimizar a produção de poços, um poço pode ser escoado em sua taxa de fluxo máxima logo abaixo de onde as migrações ocorrem. Assim, os furos de poços são avaliados e monitorados para garantir a produção e o uso ideais ao longo de sua vida útil. Dependendo dos resultados do monitoramento, processos adicionais, como uma intervenção ou ajustes da taxa de fluxo, podem ser realizados para melhorar a produção ou, alternativamente, o furo de poço pode ser fechado.
[004] As implementações da presente tecnologia serão agora descritas, a título de exemplo somente, com referência às figuras anexas, em que: A FIG. 1A representa um ambiente de campo de petróleo exemplificativo com uma coluna de perfuração inserida em um furo de poço; A FIG. 1B representa um histograma exemplificativo de partes de água por trilhão (ppt) versus tempo de fluidos produzidos a partir de um poço de acordo com a presente divulgação; A FIG. 2 representa um ambiente de campo de petróleo
3 / 20 exemplificativo com uma coluna de perfuração inserida em um furo de poço; e A FIG. 3 é um diagrama de fluxo exemplificativo que ilustra o monitoramento passivo de um furo de poço, conforme divulgado neste documento.
[005] Várias modalidades da divulgação são discutidas em detalhes a seguir. Embora implementações específicas sejam discutidas, deve-se entender que isso é feito apenas para fins ilustrativos. Um versado na técnica relevante reconhecerá que outros componentes e configurações podem ser utilizados sem se afastar do espírito e escopo da divulgação.
[006] Deve-se entender desde o início que, embora as implementações ilustrativas de uma ou mais formas de realização sejam ilustradas a seguir, as composições e os métodos divulgados podem ser implementados utilizando qualquer número de técnicas. A divulgação não deve de nenhuma maneira ser limitada às implementações ilustrativas, desenhos e técnicas aqui ilustradas, mas podem ser modificadas no âmbito das reivindicações anexadas junto com o escopo completo de equivalentes.
[007] Na seguinte discussão e nas reivindicações, os termos “incluindo” e “compreendendo” são usados em uma maneira aberta, e assim devem ser interpretados para significar “incluir, mas não limitados a…” Visão geral
[008] É divulgado aqui um método para monitorar um furo de poço, em particular a composição, frações e qualidade dos fluidos produzidos por um furo de poço ao longo do tempo. Como divulgado neste documento, uma coluna de perfuração com uma ou mais pistolas de perfuração pode ser inserida em um furo de poço e ativada para formar perfurações nas paredes da superfície do furo de poço. Muitas vezes, várias perfurações são feitas ao longo de uma pluralidade de intervalos em um furo de poço. Depois de
4 / 20 perfurar o furo de poço, em vez de remover a coluna de perfuração como foi feito convencionalmente, toda a coluna de perfuração ou uma porção dela pode ser deixada no lugar. Por conseguinte, processos de fraturamento e/ou processos de completação podem ser realizados enquanto a coluna de perfuração ou uma porção dela é mantida no furo de poço adjacente às perfurações do furo de poço. Por exemplo, a tubulação de produção pode ser inserida juntamente com ou acima da coluna de perfuração e o hidrocarboneto retirado do furo de poço, enquanto a coluna de perfuração é mantida e deixada no furo de poço. Esse método economiza tempo e melhora a eficiência, pois a completação e a produção podem ser realizadas imediatamente.
[009] Dado que a coluna de perfuração é deixada no furo de poço e está presente durante a produção, a coluna de perfuração pode ser vantajosamente usada para fins adicionais. Por exemplo, os marcadores removíveis podem ser colocados em um ou mais locais ao longo da coluna de perfuração que pode ser configurada para liberar na presença de certos fluidos alvo. Além disso, os marcadores removíveis podem estar localizados nas pistolas de perfuração ao longo do comprimento da coluna de perfuração. Os marcadores removíveis podem ser incorporados em vários substratos, como substratos poliméricos ou substratos compósitos. Os marcadores removíveis retornam à superfície e são medidos de modo a indicar a presença e/ou quantidade de fluidos específicos. Os marcadores removíveis podem ter como alvo fluidos específicos, de modo que sejam liberados apenas na presença de tais fluidos, como hidrocarboneto (que pode ser gás ou líquido), por um lado, ou água, por outro. Dessa forma, um operador pode ser capaz de determinar se o poço está produzindo água, bem como a quantidade de água (ou a fração de água no fluido). Além disso, usando diferentes tipos de marcadores ao longo do comprimento da coluna de perfuração, a fonte dos fluidos na formação ou no furo de poço pode ser determinada. Além disso, diferentes tipos de marcadores removíveis podem ser empregados em cada local, cada
5 / 20 um liberando na presença de um tipo diferente de fluido, de modo que um operador possa detectar vários tipos de fluidos.
[0010] Por conseguinte, pode haver uma pluralidade de marcadores removíveis em cada local ou em cada uma da pluralidade de pistolas de perfuração ao longo da coluna de perfuração. Além disso, os marcadores podem ser colocados em diferentes locais em intervalos ou próximos a eles, com perfurações e fraturas onde o fluido entra no furo de poço a partir da formação circundante. Ao colocar marcadores com pistolas de perfuração, é mais provável que estejam perto das perfurações de produção de fluido. Os marcadores removíveis podem ser iguais ou diferentes ao longo do comprimento da coluna de perfuração.
[0011] Além disso, a coluna de perfuração pode ser mantida no fundo do poço por um longo período de tempo, por exemplo, muitos anos. Dessa maneira, os fluidos produzidos pelo furo de poço podem ser monitorados por um longo período de tempo, e a fração de água, hidrocarboneto (gás ou líquido) ou outro fluido pode ser determinada. Ajustes podem ser feitos tendo em vista essas determinações. Por exemplo, se o furo de poço está produzindo quantidades de água que atingem um nível predeterminado, a produção de hidrocarbonetos do poço pode ser reduzida, de modo a reduzir a quantidade de corte de água devido ao cone. Alternativamente, a localização da água que entra no furo de poço pode ser determinada e o equipamento de completação correspondentemente manipulado para reduzir ou eliminar a contribuição de uma zona indesejável de produção de fluido da formação. Em uma completação de múltiplas zonas com fluxo misturado, isso poderia permitir uma redução de taxa direcionada apenas na zona que produz fluidos indesejáveis, em vez de reduzir a produção em todo o poço.
[0012] Isso pode ser realizado mesmo em ambientes corrosivos. Uma pistola de perfuração para ambiente hostil corrosivo (CHE) pode, portanto, ser utilizada e empregar materiais anticorrosivos. Isso permite que a coluna de
6 / 20 perfuração permaneça intacta em toda a zona perfurada, permitindo assim o monitoramento do furo de poço por um período de anos.
[0013] A FIG. 1A fornece um ambiente de campo de petróleo exemplificativo 100 que está na fase de produção. Como mostrado, um furo de poço 125 passa através de uma formação subterrânea 170. Uma sonda 110 é fornecida na entrada 112 do furo de poço 125 na superfície 115 da terra. A sonda 110 pode incluir equipamento de bombeamento para injetar ou extrair fluido do furo de poço 125. Uma coluna de perfuração 120 se estende dentro do furo de poço 125 a partir da entrada 112 do furo de poço 125. O furo de poço 125 tem uma parede de superfície 126 que pode ser revestida ou não revestida. Como ilustrado na FIG. 1A, o furo de poço 125 pode ter uma porção vertical e uma porção horizontal, com a porção horizontal se estendendo para a formação 170. A formação subterrânea 170 contém hidrocarboneto 130, que pode ser óleo e/ou gás. Além disso, pode haver uma zona de água 165 contida dentro da formação ou zonas adjacentes.
[0014] A coluna de perfuração 120 inclui uma ou mais pistolas de perfuração. A coluna de perfuração 120 pode ser ou incluir qualquer transporte para implantar as pistolas de perfuração ao longo de seu comprimento, e que inclui energia para ativar as pistolas de perfuração. O transporte pode incluir cabo de aço, linha elétrica, tubulação, tubulação espiralada, tubo de perfuração, cabo liso e/ou trator de fundo de poço ou outros meios de transporte adequados. O próprio transporte também pode servir como uma tubulação de produção e retirar fluido da formação e pode ter portas de entrada para receber fluido de dentro do furo de poço. A ativação das pistolas de perfuração pode ser realizada eletricamente através do transporte, cabeamento ou fonte de alimentação local. No exemplo ilustrado na FIG. 1A, a coluna de perfuração 120 inclui em sua extremidade de fundo de poço uma primeira pistola de perfuração 155 com cargas 160 e
7 / 20 adicionalmente a coluna de perfuração 120 uma segunda pistola de perfuração 150 com cargas 145. Como mostrado, as perfurações 135 são formadas pela pistola de perfuração 155 e as perfurações 140 são formadas pela pistola de perfuração 150. As perfurações 135, 140 são formadas na parede de superfície 126 devido à ativação e disparo das pistolas de perfuração 150, 155. As pistolas de perfuração 150, 155 podem ser espaçadas a uma distância uma da outra, como 30 a 300 pés, ou 50 a 200 pés, ou 75 a 150 pés uma da outra, de modo a perfurar o furo de poço 125 em uma pluralidade de intervalos, cada um separado na mesma distância entre as pistolas de perfuração 150, 155. Embora duas pistolas de perfuração 150, 155 sejam mostradas, qualquer número ou pluralidade de pistolas de perfuração pode ser empregado separado por quaisquer distâncias desejadas. Após a perfuração, o fluido pode fluir imediatamente da formação. O furo de poço 125 pode estar em uma configuração sub-balanceada, desse modo, induzindo a produção de fluido mediante perfuração. Após perfurar a parede de superfície 126 do furo de poço 125, o fraturamento hidráulico pode opcionalmente ser realizado para estender as perfurações 135, 140 mais profundamente na formação 170. O processo de fraturamento pode incluir um fluido de fraturamento que deposita um propante nas fraturas para manter as fraturas abertas, de modo a facilitar o fluxo de fluido da formação.
[0015] Após a perfuração e, opcionalmente, os processos de fraturamento estarem completos, como mostrado na FIG. 1, a coluna de perfuração 120 é deixada no lugar. Alternativamente, ou adicionalmente, as pistolas de perfuração 150, 155 podem ser separadas do transporte ou da porção superior da coluna 120. A produção envolve bombear ou extrair fluido da formação para a superfície 115 da terra. A coluna de perfuração 120 pode incluir porções de tubulação para ingestão de fluido do furo de poço como produção. Por exemplo, um fluido 121 é mostrado no furo de poço 125 que pode ser constituído por vários componentes de fluido diferentes, incluindo
8 / 20 fluidos como água e/ou um hidrocarboneto como óleo ou gás produzido a partir da formação. Neste caso, nenhuma tubulação de produção é mostrada e, portanto, o fluido 121 pode ser puxado através do furo de poço 125 para a entrada 112. O fluido 121 pode incluir hidrocarboneto a partir de hidrocarboneto 130 como um de seus componentes de fluido que é retirado da formação 170 através das perfurações 135, 140 para o furo de poço 125. O fluido 121 também pode incluir água da zona de água 165 como um de seus componentes, que também podem ser produzidos a partir de perfurações 135, 140 no furo de poço 125. A fração ou concentração de água no fluido 121 pode ser muito pequena, por exemplo, tão baixa quanto 0,01 ppt ou mais, alternativamente 0,1 ppt ou mais, 1,0 ppt ou mais.
[0016] A coluna de perfuração 120 pode ter marcadores removíveis em um ou mais locais ao longo de seu comprimento (liberados no fluido 121 como marcadores removíveis 122 e 123, como mostrado na FIG. 1A, e podem ser incorporados na coluna de perfuração 121 como marcadores removíveis 215a-215d discutidos na FIG. 2 mais abaixo). O marcador removível pode estar localizado nas pistolas de perfuração 150, 155, adicionalmente ou alternativamente ao longo da coluna de perfuração 120 entre as pistolas de perfuração 150, 155, adicionalmente ou alternativamente, acima das pistolas de perfuração ao longo do comprimento da coluna de perfuração 120 até a entrada 112 na superfície 115. Para melhorar a eficácia, os marcadores removíveis podem ser colocados proximalmente às perfurações das quais os fluidos do reservatório fluem. Ao acoplar os marcadores removíveis às pistolas de perfuração 150, 155, os marcadores removíveis provavelmente estarão próximos das perfurações e porções do furo de poço 125 onde o fluido 121 entrará a partir da formação. Em alguns casos, quando uma coluna de perfuração é deixada em um poço após o uso, a coluna de perfuração pode ser empurrada ou solta na parte inferior do poço. Por conseguinte, quando os marcadores removíveis estão localizados nas pistolas de perfuração, como
9 / 20 pistolas de perfuração 150, 155, as pistolas de perfuração devem ser mantidas próximas a, ou seja, próximas ou perto das perfurações, como perfurações 135, 140. As pistolas de perfuração podem ser mantidas no mesmo intervalo, de modo a expor os marcadores removíveis ao fluido produzido a partir das perfurações. Os marcadores removíveis são configurados para serem liberados da coluna de perfuração 120 na presença de fluidos alvo específicos. Por exemplo, os marcadores removíveis podem ser solúveis em água ou hidrocarbonetos e, portanto, podem ser liberados na presença de fluido 121, dependendo da presença de hidrocarboneto ou água no fluido 121. Por conseguinte, após o contato do fluido 121 com as pistolas de perfuração 150, 155, os marcadores removíveis podem ser liberados no fluido para fluir para a entrada 112 na superfície 115, dependendo da composição do fluido 121.
[0017] À medida que o fluido 121 flui das perfurações 135, 140, o fluido 121 pode entrar em contato com uma ou ambas as pistolas de perfuração 150, 155 que podem ter os marcadores removíveis. Como o fluido 121 contém hidrocarbonetos produzidos a partir de hidrocarboneto 130, os marcadores removíveis 122 que são configurados para liberar na presença de hidrocarbonetos são liberados no fluido 121 para fluir para a entrada 112. Os marcadores removíveis 122 podem então ser medidos na superfície para determinar que os fluidos desejados, como hidrocarbonetos, estejam realmente presentes junto com a determinação de suas respectivas quantidades. A quantidade de marcadores removíveis 122 pode indicar correspondentemente a quantidade de hidrocarboneto no fluido produzido
121. Além de hidrocarboneto, uma certa quantidade de água da zona de água 165 também pode fluir para o furo de poço 125 através das perfurações 135,140, constituindo assim uma fração do fluido 121. Após o contato da água no fluido 121 com as pistolas de perfuração 150, 155, o marcador removível 123 é liberado no fluido 121 para fluir em direção à entrada 112. Da mesma forma que o marcador removível 122, a presença e a quantidade de
10 / 20 marcadores removíveis 123 podem ser detectados e medidos para indicar correspondentemente a quantidade de água no fluido produzido 121. Enquanto hidrocarboneto e água são usados aqui como exemplos, qualquer outro fluido pode ser detectado também usando outros tipos de marcadores que estão configurados para serem liberados na presença de tais fluidos.
[0018] Como ilustrado na FIG. 1A, um número maior de marcadores removíveis 122 do que os marcadores removíveis 123 estão presentes no furo de poço 125. Enquanto a FIG. 1A não se destina a indicar quantidades precisas, a FIG. 1A ilustra que os marcadores removíveis 123 e, portanto, a água, estão presentes no fluido 121 em quantidades menores que o marcador removível 122 e o hidrocarboneto. Os marcadores removíveis podem ser capturados, medidos e perfilados na superfície e fornecidos, por exemplo, em um histograma para análise. Mostrado na FIG. 1B é um histograma que ilustra a fração de água no eixo Y em ppt versus o tempo no eixo X. Como mostrado, durante a vida útil do poço, a alta quantidade inicial de água cai e depois aumenta lentamente ao longo do tempo.
[0019] A produção de água dos poços é geralmente indesejável e, portanto, se a produção de água ou a presença de água se tornar muito alta, a eficiência e o valor do fluido produzido a partir do poço são reduzidos. Em um caso extremo, a migração de água pode estrangular a migração de petróleo perto do furo de poço, necessitando do fechamento do poço. Ao detectar a quantidade de água produzida, um operador pode tomar as medidas necessárias para melhorar a produção de hidrocarboneto. Consequentemente, se a quantidade de água ou fração de água detectada pelo uso de marcadores removíveis for alta ou em um nível predeterminado, o operador poderá executar uma série de ações mitigadoras, como ajustar ou reduzir a taxa de bombeamento, ou se a tubulação de produção estiver dentro do furo de poço, ajustar sua colocação.
[0020] Além do descrito acima, diferentes marcadores removíveis
11 / 20 podem ser usados e colocados em locais diferentes para fornecer mais informações sobre o tipo e a fonte de fluido. Por exemplo, dois tipos diferentes de marcadores podem ser colocados na pistola de perfuração 155 no final da coluna de perfuração, um configurado para liberar na presença de água (portanto, direcionando a água) e o outro na presença de hidrocarboneto (portanto, direcionando hidrocarbonetos) e, além disso, outro conjunto de dois tipos diferentes de marcadores pode ser colocado na pistola de perfuração
150. Por conseguinte, se água ou hidrocarboneto forem produzidos a partir de perfurações 135, o fluido entrará em contato com a pistola de perfuração 155 e liberará um ou ambos os marcadores removíveis. Por outro lado, se água ou hidrocarboneto forem produzidos a partir de perfurações 140, o fluido entrará em contato com a pistola de perfuração 150 e liberará um ou ambos os marcadores removíveis. Esses marcadores removíveis fluirão para a superfície e podem ser medidos quanto à presença e quantidades relativas do fluido. Por exemplo, se os marcadores removíveis que estavam na pistola de perfuração 155 foram detectados, um operador pode determinar se água ou hidrocarboneto é produzido nas perfurações 135. Além disso, se forem detectados marcadores removíveis que estavam localizados na pistola de perfuração 150, um operador pode determinar se água ou hidrocarbonetos são produzidos nas perfurações 140. Os marcadores removíveis localizados na pistola de perfuração 150 também podem ser liberados devido ao fluido produzido nas perfurações 135 porque a pistola de perfuração 150 está a montante de tais perfurações 135. No entanto, nesse caso, dado que os marcadores removíveis na pistola de perfuração 155 são detectados, um operador pode determinar que a fonte do fluido eram perfurações 135. Desta forma, a fonte e o intervalo do fluido podem ser isolados.
[0021] Se a presença de água atingir um nível predeterminado, um operador pode ajustar a taxa de bombeamento ou ajustar a tubulação de produção que pode ser afirmada (não mostrada na FIG. 1). Embora dois
12 / 20 intervalos de perfuração estejam ilustrados na FIG. 1, estes podem ser realizados em relação a qualquer número de uma pluralidade de intervalos de perfuração. Os marcadores removíveis aqui podem permitir a separação de intervalos na presença de um fluxo de produção misturado para medir os fluidos de cada intervalo. Tanto quanto 1-500, como alternativamente 1-200, diferentes marcadores removíveis podem ser utilizados, dependendo do número de intervalos no furo de poço e dos locais na coluna de perfuração. Um, dois ou mais, ou qualquer pluralidade de marcadores removíveis podem ser fornecidos em cada local ao longo da coluna de perfuração, por exemplo, em cada pistola de perfuração ou em outros pontos da coluna de perfuração.
[0022] Os marcadores removíveis podem ser empregados e direcionados para detectar a presença, quantidade e fonte de vários fluidos produzidos a partir de uma formação, incluindo, mas não se limitando a, água e hidrocarboneto. Isso pode informar ao operador o que pode estar ocorrendo no fundo do poço, como quais perfurações podem estar produzindo ou não água ou hidrocarboneto (gás ou líquido), indicando se há avanço na superfície, se o cone está ocorrendo e informa se uma decisão de estrangulamento de influxo é necessária e nega ações caras, como puxar a coluna de perfuração para realizar perfilagem ou procurar a fonte do comportamento de cone ou ruptura.
[0023] Como ilustrado na FIG. 2, é mostrado um furo de poço 125 e uma coluna de perfuração 120 tendo pistolas de perfuração 150, 155 que se estendem no furo de poço 125. Também mostrado na FIG. 2 é uma tubulação de produção 205 que tem uma bomba 200. A extremidade de fundo de poço 202 da tubulação de produção 205, neste caso, é definida acima do intervalo de perfuração mais próximo da entrada do furo de poço 125, de modo a receber fluido 121 produzido a partir da formação 170. Também são ilustradas perfurações 140 e pistola de perfuração 150 no intervalo 220, com os limites do intervalo 220 geralmente delineados por linhas tracejadas.
13 / 20 Perfurações adicionais 135 e pistola de perfuração 155 são mostradas no intervalo 225, com os limites do intervalo 225 também geralmente delineados por linhas tracejadas. Os marcadores removíveis estão localizados nas pistolas de perfuração 150, 155. Em particular, a pistola de perfuração 150 é ilustrada com os marcadores removíveis 215a e 215b acoplados a ela, com 215a configurada para liberar na presença de água e 215b na presença de hidrocarboneto. Além disso, a pistola de perfuração 155 é ilustrada com os marcadores removíveis 215c e 215d acoplados a ela, com 215c configurado para liberar na presença de água e 215d na presença de hidrocarboneto. Cada um dos marcadores removíveis 215a-215d é diferente um do outro e pode ser detectado separadamente. Usando diferentes marcadores em diferentes intervalos, a fonte de um determinado fluido alvo pode ser identificada.
[0024] Como o fluido 121 é produzido a partir da formação 170 e puxado para dentro da tubulação de produção 205, o fluido pode entrar em contato com as pistolas de perfuração 150,155, que liberarão os marcadores removíveis 215a-215d, dependendo da composição do fluido. Como o fluido 121 contendo hidrocarboneto é produzido a partir das perfurações 135 e 140 e entra em contato com a pistola de perfuração 155, os marcadores removíveis 215b e 215d serão liberados em quantidades correspondentes à quantidade de hidrocarboneto no fluido 121. Além disso, à medida que a água é produzida a partir de perfurações 135, ela pode entrar em contato com a pistola de perfuração 155, liberando marcadores removíveis 215c. Na superfície, a presença e a quantidade de marcador removível 215c são medidas para determinar a quantidade de água produzida a partir de perfurações 135 no intervalo 225. Além disso, a água das perfurações 135 entrará em contato com o fluido produzido a partir das perfurações 140. Apesar dessa mistura, porque o marcador removível específico 215c é liberado do intervalo 225 e medido na superfície, a fonte da água pode ser identificada como sendo das perfurações 135 no intervalo 225. Da mesma forma, se a água é produzida a
14 / 20 partir de perfurações 140, ela pode entrar em contato com a água proveniente de perfurações 135. Esta água das perfurações 140 pode entrar em contato com a pistola de perfuração 150 e liberar os marcadores removíveis 215a. Os marcadores removíveis 215a podem ser medidos na superfície para determinar a presença e a quantidade de água, indicando assim a produção de água a partir de perfurações 140 no intervalo 220. Na ausência de marcadores, o operador na superfície observaria uma quantidade total maior de água, pois a água é produzida a partir de ambas as perfurações, sem saber em que intervalo a água está sendo produzida. No entanto, medindo a presença e as quantidades relativas dos marcadores removíveis 215a e 215c, a quantidade de água proveniente de cada intervalo 220 e 225 pode ser determinada.
[0025] Os marcadores removíveis podem ser qualquer coisa que possa ser configurada para liberar na presença de fluidos alvo específicos. Os marcadores removíveis adequados incluem marcadores químicos. Os marcadores químicos podem ser não tóxicos e não radioativos e podem ser robustos no caminho do fluxo de produção. Eles também devem ser diferenciáveis e inconfundivelmente distintos dos outros produtos químicos e fluidos encontrados no furo de poço e no ambiente de produção. Os marcadores removíveis podem ser incorporados em um substrato. Os marcadores removíveis podem ter a forma de hastes ou painéis, ou qualquer forma e acoplados à coluna de perfuração em qualquer local ao longo do seu comprimento, incluindo um ou mais, ou uma pluralidade de pistolas de perfuração. Os marcadores removíveis podem ser conectados diretamente à parte externa da coluna de perfuração ou pistola de perfuração, ou integrados ao corpo, ou fornecidos no interior da coluna de perfuração ou pistola de perfuração, desde que sejam acessíveis ao fluido dentro do furo de poço. Os marcadores removíveis podem ser solúveis em água ou hidrocarboneto, ou outros componentes no fluido produzido, de modo que os próprios marcadores removíveis se dissolvam ou se dispersem no fluido do furo de
15 / 20 poço. Alternativamente, o substrato para o marcador removível pode ser dissolúvel, dispersível ou degradável de outro modo na presença de água ou hidrocarboneto, ou outros componentes no fluido produzido, liberando assim o marcador. Por exemplo, um marcador removível pode ser configurado para liberar na presença de água por ser solúvel em água, ou um marcador removível pode ser configurado para liberar na presença de um hidrocarboneto por ser solúvel em hidrocarboneto. Alternativamente, podem ser fornecidos sensores que, ao detectar água ou hidrocarboneto, ou outros componentes no fluido produzido, podem liberar o marcador removível. Por exemplo, o marcador removível pode ser mantido em uma câmara e liberado após a detecção de fluidos específicos e em quantidades dependendo dos fluidos. Por conseguinte, o marcador removível pode ser liberado de várias maneiras e correspondendo a um componente de fluido específico no fluido produzido.
[0026] Os marcadores removíveis após a liberação fluem com o fluido no furo de poço para a entrada do furo de poço na superfície. A presença e a quantidade de marcadores podem ser medidas no local ou levadas para um laboratório.
[0027] A coluna de perfuração, juntamente com suas pistolas de perfuração, pode permanecer no local por um longo período de tempo, incluindo 1 a 5 anos. Isso permite o monitoramento passivo usando os marcadores removíveis por esse período para medir o valor da produção e a qualidade dos fluidos produzidos a partir do poço.
[0028] Isso pode também ser realizado mesmo em ambientes corrosivos. Uma pistola de perfuração para ambiente hostil corrosivo (CHE) pode, portanto, ser utilizada e empregar materiais anticorrosivos. Por exemplo, ligas fortes podem ser usadas para resistir aos ambientes agressivos de fundo de poço, que podem incluir produtos químicos e gases corrosivos, altas velocidades de fluido e altas temperaturas e pressões. Por exemplo, a
16 / 20 coluna de perfuração e as pistolas de perfuração na coluna podem incluir uma liga de cromo e, em particular, uma liga de cromo de martensite modificada de modo a proteger contra a corrosão e durar por longos períodos de tempo, incluindo vários anos.
[0029] A FIG. 3 fornece um fluxograma que ilustra um método exemplificativo 300 para determinar a presença e quantidades de fluidos no fundo de poço. Como mostrado na etapa 305, uma coluna de perfuração é introduzida por um furo de poço que penetra uma formação subterrânea que possui um reservatório de hidrocarboneto. Em seguida, como mostrado na etapa 310, as pistolas de perfuração na coluna de perfuração são ativadas de modo a perfurar as paredes da superfície do furo de poço ao longo de uma pluralidade de intervalos. Depois disso, na etapa 315, o hidrocarboneto pode ser produzido e retirado da formação subterrânea. Um tubo de produção pode ser inserido acima da perfuração mais próxima da entrada do furo de poço para retirar hidrocarboneto. Em seguida, como mostrado na etapa 320, o fluido da formação subterrânea pode entrar em contato com a coluna de perfuração para liberar os marcadores removíveis. Os marcadores removíveis são configurados para serem liberados mediante contato e na presença de um fluido alvo, como água ou hidrocarboneto. Então, como mostrado na etapa 325, os marcadores removíveis liberados são medidos para determinar a presença e a quantidade do fluido correspondente para o qual eles são um alvo. Por conseguinte, um operador pode determinar os tipos e quantidades de fluidos no fundo de poço, bem como a perfuração específica e/ou a fonte de intervalo para o fluido. As Declarações da Divulgação incluem:
[0030] Declaração 1: Um método compreendendo introduzir uma coluna de perfuração em um furo de poço que passa através de uma formação subterrânea, a coluna de perfuração tendo uma pistola de perfuração e um marcador removível, o marcador removível sendo removível em resposta a
17 / 20 um fluido alvo em um fluido produzido a partir da formação subterrânea que entra em contato com a coluna de perfuração; perfurar, com a pistola de perfuração, uma superfície do furo de poço; retirar o fluido produzido de um furo de poço; permitir que o marcador removível libere da coluna de perfuração após o fluido produzido a partir da formação subterrânea entrar em contato com a coluna de perfuração e fluir em direção a uma entrada do furo de poço; e medir pelo menos uma de uma quantidade ou presença do marcador removível, indicando assim pelo menos uma de uma quantidade ou presença do fluido alvo produzido a partir da formação subterrânea.
[0031] Declaração 2: O método, de acordo com a Declaração 1, incluindo ainda em que o marcador removível está localizado na pistola de perfuração.
[0032] Declaração 3: O método de acordo com uma de Declaração 1 ou Declaração 2, em que as perfurações próximas ao marcador removível se formaram a partir da perfuração da superfície do furo de poço.
[0033] Declaração 4: O método de acordo com qualquer uma das Declarações 1-3 anteriores, em que o fluido alvo é água.
[0034] Declaração 5: O método de acordo com qualquer uma das Declarações 1-4 anteriores, em que o fluido alvo é um hidrocarboneto.
[0035] Declaração 6: O método de acordo com qualquer uma das Declarações 1-5 anteriores, em que o marcador removível é fornecido em uma pluralidade de locais ao longo de um comprimento da coluna de perfuração, o marcador removível sendo removível a partir de um ou mais dentre a pluralidade de locais quando o fluido alvo entra em contato com um ou mais da pluralidade de locais.
[0036] Declaração 7: O método de acordo com qualquer uma das Declarações 1-6 anteriores, em que o marcador removível está localizado em um primeiro local ao longo de um comprimento da coluna de perfuração e um segundo marcador removível está localizado em um segundo local ao longo
18 / 20 do comprimento da coluna de perfuração, o segundo marcador removível sendo removível em resposta ao fluido alvo que entra em contato com a coluna de perfuração, e o método compreende ainda medir pelo menos uma de uma quantidade ou presença do segundo marcador removível indicando desse modo pelo menos uma quantidade ou presença do fluido alvo produzido a partir da formação subterrânea.
[0037] Declaração 8: O método de acordo com qualquer uma das Declarações 1-7 anteriores, em que a coluna de perfuração tem um segundo marcador removível que é removível em resposta a um segundo fluido alvo no fluido produzido em contato com a coluna de perfuração.
[0038] Declaração 9: O método de acordo com a Declaração 8, em que o marcador removível e o segundo marcador removível estão localizados na pistola de perfuração.
[0039] Declaração 10: O método de acordo com uma das Declarações 8 ou 9, em que o fluido alvo é água e o segundo fluido alvo é hidrocarboneto.
[0040] Declaração 11: O método de acordo com qualquer uma das Declarações 8-10 anteriores, em que o marcador removível é solúvel em água e o segundo marcador removível é solúvel em hidrocarboneto.
[0041] Declaração 12: O método de acordo com qualquer uma das Declarações 1-11 anteriores, em que a coluna de perfuração tem uma pluralidade de pistolas de perfuração fornecidas em uma pluralidade de locais ao longo de um comprimento da coluna de perfuração.
[0042] Declaração 13: O método de acordo com a Declaração 12, em que um marcador removível diferente está localizado em cada uma das várias pistolas de perfuração, cada um dos marcadores removíveis diferentes sendo removíveis em resposta ao fluido alvo no fluido produzido que entra em contato com a pistola de perfuração na qual o marcador removível diferente está localizado, e o método compreende ainda medir pelo menos um de uma quantidade ou presença de pelo menos um dos diferentes marcadores
19 / 20 removíveis, indicando assim pelo menos um de uma quantidade ou presença do fluido alvo produzido a partir da formação subterrânea.
[0043] Declaração 14: O método de acordo com uma das Declarações 12 ou 13, compreendendo ainda perfurar uma pluralidade de intervalos com a pluralidade de pistolas de perfuração.
[0044] Declaração 15: O método de acordo com qualquer uma das Declarações 1-14 anteriores, compreendendo ainda extrair o fluido produzido através de uma tubulação de produção.
[0045] Declaração 16: O método de acordo com qualquer uma das Declarações 1-15 anteriores, compreendendo ainda introduzir uma tubulação de produção no furo de poço e retirar fluido de um furo de poço, em que a tubulação de produção é introduzida no poço enquanto uma porção da coluna de perfuração com o marcador removível é mantido no furo de poço.
[0046] Declaração 17: O método de acordo com qualquer uma das Declarações 1-16 anteriores, em que o fluido está presente a uma concentração de 0,1 ppt ou mais.
[0047] Declaração 18: O método de acordo com qualquer uma das Declarações 1-17 anteriores, em que a coluna de perfuração é introduzida em uma porção horizontal do furo de poço.
[0048] Declaração 19: Um sistema compreendendo: uma coluna de perfuração disposta em um furo de poço que passa através de uma formação subterrânea, a coluna de perfuração tendo uma pistola de perfuração e um marcador removível, o marcador removível sendo removível em resposta a um fluido alvo em um fluido produzido a partir da formação subterrânea em contato com a coluna de perfuração; uma tubulação de produção disposta no furo de poço.
[0049] Declaração 20: O sistema de acordo com a Declaração 19, em que a coluna de perfuração tem uma pluralidade de pistolas de perfuração fornecidas em uma pluralidade de locais ao longo de um comprimento da
20 / 20 coluna de perfuração e em que um marcador removível diferente está localizado em cada uma da pluralidade de pistolas de perfuração, cada um dos marcadores removíveis diferentes sendo removíveis em resposta ao fluido alvo no fluido produzido entrando em contato com a pistola de perfuração na qual o marcador removível diferente está localizado.
Medir pelo menos uma de uma quantidade ou presença do marcador removível, indicando, assim, pelo menos uma de uma quantidade ou presença do fluido alvo produzido a partir da formação subterrânea.
Claims (20)
1. Método para monitoramento de furo de poço, caracterizado pelo fato de que compreende: introduzir uma coluna de perfuração em um furo de poço que passa através de uma formação subterrânea, a coluna de perfuração tendo uma pistola de perfuração e um marcador removível, o marcador removível sendo removível em resposta a um fluido alvo em um fluido produzido a partir da formação subterrânea em contato com a coluna de perfuração; perfurar, com a pistola de perfuração, uma superfície do furo de poço; retirar o fluido produzido de um furo de poço; permitir que o marcador removível libere da coluna de perfuração após o fluido produzido a partir da formação subterrânea entrar em contato com a coluna de perfuração e fluir em direção a uma entrada do furo de poço; e medir pelo menos uma de uma quantidade ou presença do marcador removível, indicando, assim, pelo menos uma de uma quantidade ou presença do fluido alvo produzido a partir da formação subterrânea.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o marcador removível está localizado na pistola de perfuração.
3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as perfurações próximas ao marcador removível se formaram a partir da perfuração da superfície do furo de poço.
4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o fluido alvo é água.
5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o fluido alvo é um hidrocarboneto.
6. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o marcador removível é fornecido em uma pluralidade de locais ao longo de um comprimento da coluna de perfuração, o marcador removível sendo removível a partir de um ou mais dentre a pluralidade de locais quando o fluido alvo entra em contato com um ou mais da pluralidade de locais.
7. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o marcador removível está localizado em um primeiro local ao longo de um comprimento da coluna de perfuração e um segundo marcador removível está localizado em um segundo local ao longo do comprimento da coluna de perfuração, o segundo marcador removível sendo removível em resposta ao fluido alvo que entra em contato com a coluna de perfuração e o método compreendendo ainda medir pelo menos uma de uma quantidade ou presença do segundo marcador removível, indicando, assim, pelo menos uma de uma quantidade ou presença do fluido alvo produzido a partir da formação subterrânea.
8. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a coluna de perfuração tem um segundo marcador removível que é removível em resposta a um segundo fluido alvo no fluido produzido em contato com a coluna de perfuração.
9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o marcador removível e o segundo marcador removível estão localizados na pistola de perfuração.
10. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o fluido alvo é água e o segundo fluido alvo é hidrocarboneto.
11. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o marcador removível é solúvel em água e o segundo marcador removível é solúvel em hidrocarboneto.
12. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a coluna de perfuração tem uma pluralidade de pistolas de perfuração fornecidas em uma pluralidade de locais ao longo de um comprimento da coluna de perfuração.
13. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que um marcador removível diferente está localizado em cada uma das várias pistolas de perfuração, sendo que cada um dos diferentes marcadores removíveis é removível em resposta ao fluido alvo no fluido produzido em contato com a pistola de perfuração na qual o marcador removível diferente está localizado e o método compreendendo ainda medir pelo menos uma de uma quantidade ou presença de pelo menos um dos marcadores removíveis diferentes, indicando, assim, pelo menos uma de uma quantidade ou presença do fluido alvo produzido a partir da formação subterrânea.
14. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que compreende ainda perfurar uma pluralidade de intervalos com a pluralidade de pistolas de perfuração.
15. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda extrair o fluido produzido através de uma tubulação de produção.
16. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda introduzir uma tubulação de produção no furo de poço e retirar fluido de um furo de poço, em que a tubulação de produção é introduzida no furo de poço enquanto uma porção da coluna de perfuração que possui o marcador removível é mantida no furo de poço.
17. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o fluido está presente a uma concentração de 0,1 ppt ou mais.
18. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a coluna de perfuração é introduzida em uma porção horizontal do furo de poço.
19. Sistema para monitoramento de furo de poço, caracterizado pelo fato de que compreende:
uma coluna de perfuração disposta em um furo de poço que passa através de uma formação subterrânea, a coluna de perfuração tendo uma pistola de perfuração e um marcador removível, o marcador removível sendo removível em resposta a um fluido alvo em um fluido produzido a partir da formação subterrânea em contato com a coluna de perfuração; uma tubulação de produção disposta no furo de poço.
20. Sistema de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que a coluna de perfuração tem uma pluralidade de pistolas de perfuração fornecidas em uma pluralidade de locais ao longo de um comprimento da coluna de perfuração e em que um marcador removível diferente está localizado em cada uma da pluralidade de pistolas de perfuração, cada um dos marcadores removíveis diferentes sendo removíveis em resposta ao fluido alvo no fluido produzido entrando em contato com a pistola de perfuração na qual o marcador removível diferente está localizado, e medir pelo menos uma de uma quantidade ou presença do marcador removível, indicando, assim, pelo menos uma de uma quantidade ou presença do fluido alvo produzido a partir da formação subterrânea.
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| B350 | Update of information on the portal [chapter 15.35 patent gazette] | ||
| B06W | Patent application suspended after preliminary examination (for patents with searches from other patent authorities) chapter 6.23 patent gazette] | ||
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