BRPI0509995B1

BRPI0509995B1 - method of producing a fiber-optic coil-shaped coiled pipe, method of taking measurements in a borehole, and method of communicating in a borehole

Info

Publication number: BRPI0509995B1
Application number: BRPI0509995A
Authority: BR
Inventors: Lovell John; Gay Michael; Adnan Sarmad
Original assignee: Schlumberger Technology Bv
Priority date: 2004-04-23
Filing date: 2005-04-22
Publication date: 2017-01-31
Also published as: EP1743081B1; CA2562019C; JP4712797B2; EA200601962A1; US20050236161A1; MXPA06011981A; ATE471434T1; BRPI0509995A; CA2562019A1; NO335257B1; EA010141B1; EP1743081A1; WO2005103437A1; DE602005021874D1; DK1743081T3; NO20065263L; JP2007534862A

Abstract

The present invention relates to an optical fiber equipped tubing and methods of making and using the same. The optical fiber equipped tubing comprises a fiber optic tube deployed within a tubular, the fiber optic tube having at least one optical fiber disposed within a duct, the duct typically being a metallic metal compatible with wellbore environments. The present invention also relates to a method of making an optical fiber equipped tubing comprising pumping a fluid into a tubular and deploying a fiber optic tube into the tubular by propelling it in the flow of the pumped fluid. The present invention also provides a method of communicating in wellbore using a fiber optic tube disposed within a wellbore tubular. In certain embodiments, this communication may be combined with a wireless communication system at the surface. In certain embodiments, the tubular may be coiled tubing and the fiber optic tube may be deployed in the coiled tubing while the tubing is spooled on a reel or while the tubing is deployed in a wellbore.

Description

MÉTODO DE PRODUZIR UMA TUBULAÇÃO ENROLADA EM FORMA DE SERPENTINA EQUIPADA COM FIBRA ÓTICA, MÉTODO DE FAZER MEDIÇÕES EM UM FURO DE SONDAGEM, E MÉTODO DE COMUNICAÇÃO EM UM FURO DE SONDAGEMMETHOD OF PRODUCING A FIBER-OPTICED SNAKE-TURNED TUBULATION, METHOD OF MEASURING A PROBING HOLE, AND COMMUNICATION METHOD IN A PROBING HOLE

Campo da Invenção [0001] A presente invenção está relacionada de modo geral às operações em campos de petróleo e mais particularmente a métodos e equipamentos que utilizam fibras óticas em operações com tubagem enrolada em forma de serpentina em um furo de sondagem.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates generally to oilfield operations and more particularly to methods and equipment that use optical fibers in coil-wound tubing operations in a borehole.

Fundamentos da Invenção [0002] Operações com tubagem enrolada em forma de serpentina são usualmente utilizadas na indústria de petróleo, por exemplo, para bombear fluidos até um local desejado no furo de sondagem ou para manipular montagens no campo de petróleo. Uma vantagem da tubulação enrolada é que ela está provida sobre carretéis tal que a tubagem enrolada em forma de serpentina é desenrolada à medida em que ela é inserida dentro de um furo de sondagem para um uso particular e em seguida re-enrolada ou re-bobinada de volta ao carretei à medida que ela é extraída do furo de sondagem. Carretéis de tubulações dispostas em rolo podem ser convenientemente armazenados ou movidos, e a tubagem enrolada em forma de serpentina em um carretei pode ser transportada sobre um reboque, plataforma, ou caminhão. O uso de tubagem enrolada em forma de serpentina como um tipo diferente de condução nas aplicações em furos de sondagem é crescente, resultando em uma necessidade crescente para equipamento de fundo de poço e métodos adaptados para uso com a tubagem enrolada em forma de serpentinas. As dificuldades inerentes quando da utilização de equipamentos eletromecânicos convencionais de fundo de poço com tubagem enrolada em forma de serpentina incluem a falta de força para baixar o equipamento ao fundo de poço e a falta de telemetria a partir do equipamento no fundo de poço até a superfície.BACKGROUND OF THE INVENTION Serpentine coiled tubing operations are commonly used in the oil industry, for example to pump fluids to a desired location in the borehole or to manipulate oil field assemblies. An advantage of coiled tubing is that it is provided on spools such that coil-shaped coiled tubing is uncoiled as it is inserted into a borehole for a particular use and then rewound or rewound. back to the reel as it is extracted from the drillhole. Reels of roll-arranged tubing can be conveniently stored or moved, and coiled coil-shaped tubing on a reel can be carried on a trailer, platform, or truck. The use of coil-shaped coiled tubing as a different type of conduction in borehole applications is increasing, resulting in a growing need for downhole equipment and methods adapted for use with coil-shaped coiled tubing. The inherent difficulties when using conventional electromechanical coil-bottomed coil-borehole equipment include the lack of strength to lower the equipment to the bottom and the lack of telemetry from the bottom-to-surface equipment .

[0003] É conhecido usar fiações elétricas convencionais na tubagem enrolada em forma de serpentina para prover comunicações entre as operações de fundo de poço e a superfície, incluindo a transmissão até a superfície do poço dos dados medidos por uma variedade de ferramentas do furo de sondagem e transmitir comandos ao fundo de poço para efetuar uma variedade de operações. O uso de um cabeamento de fiações elétricas em tubagem enrolada em forma de serpentina apresenta desafios logísticos, todavia, tais como a instalação do cabeamento de fiações elétricas e da reduzida capacidade de fluido da tubulação devido ao espaço ocupado pelo cabeamento de fiações elétricas.Conventional wiring in coil-shaped coiled tubing is known to provide communications between downhole and surface operations, including the transmission to the well surface of data measured by a variety of drillhole tools. and transmit rock bottom commands to perform a variety of operations. The use of coil wiring in coil-shaped coiled tubing presents logistical challenges, however, such as the installation of wiring wiring and reduced piping fluid capacity due to the space occupied by wiring wiring.

[0004] A adição de fiação elétrica a uma seqüência de tubagem enrolada em forma de serpentina aumenta significativamente o peso de uma seqüência de tubagem enrolada em forma de serpentina. Ά instalação da fiação elétrica dentro da seqüência de tubagem enrolada em forma de serpentina é difícil e a fiação elétrica tende a se enfeixar na forma de um "ninho de passarinho" dentro da tubagem enrolada em forma de serpentina. Isso, e o diâmetro externo relativamente grande da fiação elétrica comparada ao diâmetro interno da tubagem enrolada em forma de serpentina, pode obstruir de modo indesejável o fluxo de fluidos através da tubagem enrolada em forma de serpentina, tal fluxo através da tubagem enrolada em forma de serpentina sendo freqüentemente uma parte integral da operação do furo de sondagem. Além disso, alguns fluidos rotineiramente bombeados através da tubagem enrolada em forma de serpentina, tal como ácido, cimento e fluidos de fraturamento que abrigam material de apoio, podem ter um efeito adverso sobre a integridade ou a performance do cabeamento de fiações elétricas. Em adição, o bombeamento do fluido ao longo da tubagem enrolada em forma de serpentina pode criar uma força de arraste sobre o cabeamento de fiações elétricas devido à força de atrito entre o fluido e a superfície do cabeamento.The addition of electrical wiring to a coil-shaped coiled tubing sequence significantly increases the weight of a coil-shaped coiled tubing sequence. Installation of electrical wiring within the sequence of coil-shaped coiled tubing is difficult and electrical wiring tends to fit in the form of a "bird's nest" within coil-coiled tubing. That, and the relatively large outside diameter of the electrical wiring compared to the inside diameter of the coiled coil tubing, can undesirably obstruct the flow of fluids through coil coiled tubing, such flow through coiled coil tubing. coil is often an integral part of drillhole operation. In addition, some fluids routinely pumped through coiled coil tubing, such as acid, cement and fracturing fluids that hold backing material, can have an adverse effect on the integrity or performance of wiring harness. In addition, pumping fluid along the coiled coil tubing can create a drag force on the electrical wiring harness due to the frictional force between the fluid and the wiring surface.

[0005] A instalação de fiações elétricas ou outro cabeamento elétrico dentro da tubagem enrolada em forma de serpentina é difícil trabalhosa e seu peso e resistência ao dobramento pode contribuir para uma força de atrito entre o cabeamento e o interior da tubagem enrolada em forma de serpentina. Métodos para instalar fiações elétricas na tubagem enrolada em forma de serpentina são discutidas na Patente Norte-Americana U.S. No. 5.573.225 e Patente Norte-Americana U.S. No. 5.699.996, cada uma das quais é aqui incorporada por referência. Os métodos descritos em cada uma dessas patentes requer um significativo equipamento de instalação na superfície para vencer a alta força de atrito entre o cabeamento e a tubagem enrolada em forma de serpentina e para conduzir o cabeamento dentro da tubagem enrolada em forma de serpentina. A dimensão de um tal equipamento o torna inexeqüível para uso em algumas operações, particularmente em operações ao longo da costa.The installation of electrical wiring or other electrical wiring inside the coil-shaped coiled tubing is difficult work and its weight and bending strength can contribute to a frictional force between the cabling and the interior of coil-coiled tubing. . Methods for installing electrical wiring in coil-shaped coiled tubing are discussed in U.S. Patent No. 5,573,225 and U.S. Patent No. 5,699,996, each of which is incorporated herein by reference. The methods described in each of these patents require significant surface mounting equipment to overcome the high frictional force between the cabling and coil-shaped tubing and to conduct cabling within coil-shaped tubing. The size of such equipment makes it unworkable for use in some operations, particularly offshore operations.

[0006] O uso de fibra ótica em várias aplicações e operações é crescente. A fibra ótica proporcionar muitas vantagens sobre a fiação elétrica quando usada como um meio de transmissão tal como pequeno tamanho, peso leve, banda larga de grande capacidade, e alta velocidade de transmissão. Um desafio significativo na utilização de fibras óticas em operações subterrâneas em campos de petróleo é que os íons hidrogênio livres irão produzir o escurecimento da fibra nas temperaturas elevadas que são comumente encontradas em poços subterrâneos. 0 uso de fibra ótica no cabeamento de fiações elétricas é conhecido tal como aquele descrito na Patente Norte-Americana U.S. No. 6.690.866 aqui incorporado por referência em sua totalidade. Essa patente orienta a adição de um material absorvedor de hidrogênio ou gel limpador para circundar as fibras óticas dentro de um primeiro tubo metálico. Essa patente também orienta que o cabeamento de fiações elétricas aqui revelado requer siqnificativa resistência à tração e orienta que essa resistência pode ser obtida mediante fixar rigidamente o primeiro tubo metálico ao interior de um segundo tubo metálico. Ambas as orientações podem se acrescentar significativamente aos custos e peso do cabeamento. Na Patente Norte-Americana U.S. No. 6.557.630, aqui incorporada por referência em sua totalidade, um método de desenvolver um equipamento de medição remota em um furo de sondagem, o equipamento compreendendo um conduto no qual um sensor de fibra ótica e um cabo de fibra ótica são dispostos, o cabeamento sendo propelido ao longo do conduto através do fluxo de fluido em um conduto. Na Patente GB 2362909, aqui incorporada em sua totalidade por referência, um método é proposto para posicionar sensores que se baseia primeiramente em instalar um primeiro conduto oco dentro da tubagem enrolada em forma de serpentina e em seguida bombear uma única fibra dentro daquele conduto. Nenhuma dessas patentes orienta ou sugere um conduto ou cabeamento oticamente capacitado dentro de um tubular usando fluxo de fluido.[0006] The use of fiber optics in various applications and operations is increasing. Fiber optics provide many advantages over electrical wiring when used as a transmission medium such as small size, light weight, large capacity broadband, and high transmission speed. A significant challenge in the use of fiber optics in underground oilfield operations is that free hydrogen ions will produce fiber darkening at the elevated temperatures that are commonly found in underground wells. The use of optical fiber for wiring electrical wiring is known as described in U.S. Patent No. 6,690,866 incorporated herein by reference in its entirety. This patent directs the addition of a hydrogen absorbing material or cleansing gel to surround the optical fibers within a first metal tube. This patent also states that the wiring harness disclosed herein requires significant tensile strength and that such strength can be obtained by rigidly securing the first metal tube to a second metal tube. Both guidelines can add significantly to the costs and weight of cabling. In US Patent No. 6,557,630, incorporated herein by reference in its entirety, a method of developing a remote measuring device in a borehole, the equipment comprising a conduit in which a fiber optic sensor and a cable Fiber optics are arranged, the cabling being propelled along the conduit through the fluid flow in one conduit. In GB 2362909, incorporated herein in its entirety by reference, a method is proposed for positioning sensors which is primarily based on installing a first hollow conduit within the coiled coil tubing and then pumping a single fiber into that conduit. None of these patents guide or suggest an optically capable conduit or cabling within a tubular using fluid flow.

[0007] Métodos de instalar fibras óticas em tubulares freqüentemente estão voltados para a instalação da fibra ótica mediante bombear ou arrastar a fibra para dentro do tubular. Na Publicação do Pedido de Patente Norte-Americana U.S. No. 2003/0172752, aqui incorporado por referência em sua totalidade, métodos para instalar uma fibra ótica através de um conduto em uma aplicação em furo de sondagem usando um fluido, onde um selo é provido entre a fibra ótica e o conduto, são descritos. A instalação de uma fibra ótica em tubagem enrolada em forma de serpentina usando esses métodos irá requerer 1) desenrolar a tubagem enrolada em forma de serpentina, 2) estender a tubagem enrolada em forma de serpentina (ou em um furo de sondagem ou sobre a superfície) e 3) desenvolver a fibra ótica. Um tal processo está direcionado no sentido da instalação de uma única fibra ótica em um tubular; este é demorado e desse modo custoso a partir de uma perspectiva operacional. Além do mais, esses métodos estão direcionados no sentido de instalar uma única fibra ótica em um tubular e não levam à instalação de fibras múltiplas em um tubular. Em adição, esses métodos não contemplam a recuperação ou a reutilização da fibra ótica.Methods of installing fiber optics in tubulars are often directed towards installing fiber optics by pumping or dragging the fiber into the tubular. In US Patent Application Publication No. 2003/0172752, incorporated herein by reference in its entirety, methods for installing an optical fiber through a conduit in a borehole application using a fluid, where a seal is provided. between the optical fiber and the conduit are described. Installing an optical fiber in coil-shaped tubing using these methods will require 1) unwinding the coil-shaped tubing, 2) extending the coil-shaped tubing (either into a borehole or over the surface). ) and 3) develop the optical fiber. Such a process is directed towards the installation of a single optical fiber in a tubular; This is time consuming and thus costly from an operational perspective. Moreover, these methods are directed towards installing a single optical fiber in a tubular and do not lead to the installation of multiple fibers in a tubular. In addition, these methods do not contemplate the recovery or reuse of optical fiber.

[0008] O uso de múltiplas fibras óticas, todavia, pode proporcionar vantagens em muitas situações sobre o uso de uma única fibra ótica. A utilização de múltiplas fibras óticas proporcionar redundância operacional na eventualidade em que uma fibra em particular se torne danificada ou quebrada. Fibras múltiplas proporcionam aumentada capacidade de transmissão sobre uma fibra única e permite flexibilidade para segregar diferentes tipos de transmissões a diferentes fibras. Essas vantagens podem ser particularmente importantes em aplicações em fundo de poço onde o acesso é limitado, as condições ambientais podem ser extremas, e transmissão dual (para cima e para baixo) é requerida. A utilização de múltiplas fibras óticas também permite a uma fibra ótica individual ser usada para um equipamento ou sensor especifico. Essa confiquração é útil na medida em que alguns sensores, tais como dispositivos de Fabry-Perot, requerem uma fibra ótica dedicada. A confiquração é também útil para sensores com telemetria diqital para a qual uma fibra em separado pode ser requerida. Sensores usando grade de Fiber-Bragg, por exemplo, requerem uma fibra em separado da fibra usada para transportar a telemetria ótica diqital.The use of multiple optical fibers, however, may provide advantages in many situations over the use of a single optical fiber. The use of multiple optical fibers provides operational redundancy in the event that a particular fiber becomes damaged or broken. Multiple fibers provide increased transmission capacity over a single fiber and allow flexibility to segregate different types of transmissions to different fibers. These advantages may be particularly important in downhole applications where access is limited, environmental conditions may be extreme, and dual transmission (up and down) is required. The use of multiple optical fibers also allows an individual optical fiber to be used for a specific equipment or sensor. This setup is useful as some sensors, such as Fabry-Perot devices, require a dedicated optical fiber. The confiscation is also useful for sensors with digital telemetry for which a separate fiber may be required. Sensors using Fiber-Bragg grid, for example, require a separate fiber from the fiber used to carry digital optical telemetry.

[0009] Para clareza, o termo "duto" é usado aqui para identificar um pequeno tubo ou portador oco que circunda uma fibra ou fibras óticas. O termo "fibra ótica" se refere a uma fibra ou a uma quia de onda capaz de transmitir enerqia ótica. O termo "tubo de fibra ótica" ou "corda de fibra ótica" é usado para identificar a combinação de uma fibra ótica ou múltiplas fibras óticas dispostas em um duto. O termo "cabo de fibra ótica" se refere a um cabo, fio, fiação elétrica ou linha de alisamento que compreende uma ou mais fibras óticas. "Tubular" e "tubulação" se refere a um conduto ou a qualquer tipo de um equipamento de orifício redondo em geral, e na área de aplicações em campos de petróleo para revestir, tubo de perfuração, tubo metálico, ou tubagem enrolada em forma de serpentina ou outros equipamentos tais.For the sake of clarity, the term "duct" is used herein to identify a small hollow tube or carrier surrounding a fiber or optical fibers. The term "optical fiber" refers to a fiber or waveform capable of transmitting optical energy. The term "fiber optic tube" or "fiber optic rope" is used to identify the combination of one optical fiber or multiple optical fibers arranged in one duct. The term "fiber optic cable" refers to a cable, wire, electrical wiring or straightening line comprising one or more optical fibers. "Tubular" and "tubing" refers to a conduit or any type of round hole equipment in general, and in the field of oilfield applications to coat, drill pipe, metal pipe, or coiled tubing. coil or other such equipment.

[00010] Vários métodos de fabricação de tubos de fibra ótica são conhecidos. Dois exemplos são soldagem a laser, tal como descrito na Patente Norte-Americana U.S. No. 4.852.790, aqui incorporada em sua totalidade, e soldagem com tungstênio e gás inerte (TIG) tal como descrito na Patente Norte-Americana U.S. No. 4.366.362, aqui incorporada em sua totalidade. Nenhuma das patentes orienta ou sugere a inserção de tais tubos dentro de um tubular disposto em carretei por meio de fluxo de fluido.[00010] Several methods of manufacturing fiber optic tubes are known. Two examples are laser welding as described in US Patent No. 4,852,790, incorporated herein in its entirety, and tungsten and inert gas (TIG) welding as described in US Patent No. 4,366 362, incorporated herein in its entirety. None of the patents direct or suggest the insertion of such tubes into a tube-mounted tubular by fluid flow.

[00011] Portanto, pode ser visto que existe uma necessidade quanto a um equipamento, métodos de produção e métodos de utilização de tubaqem de fibra ótica disposta em um tubular, e em particular, uma necessidade para um tal equipamento e métodos de utilização em aplicações de furos de sondaqem.It can therefore be seen that there is a need for equipment, methods of production and methods of using fiber optic tubing arranged in a tubular, and in particular, a need for such equipment and methods of use in applications. of drillholes.

Sumário da Invenção [00012] A presente invenção compreende tubagem equipada com fibra ótica e métodos para a sua fabricação e utilização. Em um sentido mais amplo, a presente invenção compreende uma tubagem equipada com fibra ótica compreendendo um tubo de fibra ótica desenvolvido dentro de um tubular. Em muitas modalidades, o tubo de fibra ótica compreende um material metálico, e em algumas modalidades, o tubo de fibra ótica compreende mais que uma fibra ótica. Em muitas modalidades, o tubo de fibra ótica será construído em um ambiente inerte de nitrogênio tal que a fibra ou as fibras óticas em seu interior não sejam expostas a hidrogênio ou água durante a fabricação. O tubular pode ser, em particular, tubagem enrolada em forma de serpentina. Em uma outra modalidade, a presente invenção está relacionada a um método de fabricar uma tubagem equipada com fibra ótica compreendendo bombear um fluido dentro de um tubular, desenvolver um tubo de fibra ótica dentro do fluido como bombeado no tubular, tal que o fluxo do fluido bombeado propele o tubo ao longo do tubular. Quando o tubular é tubagem enrolada em forma de serpentina, o tubo de fibra ótica pode ser desenvolvido na tubagem enrolada em forma de serpentina ao mesmo tempo em que a tubagem é enrolada sobre uma bobina ou enquanto a tubagem é desenvolvida em um furo de sondagem. Em uma outra modalidade, a presente invenção proporciona um método de comunicação em um furo de sondagem compreendendo desenvolver uma tubagem equipada com fibra ótica possuindo pelo menos uma fibra ótica disposta em seu interior, a tubagem de fibra ótica estando disposta na tubagem por meio de fluxo de fluido; determinar uma propriedade no furo de sondagem; e transmitir a determinada propriedade por meio de pelo menos uma das fibras óticas dispostas na tubagem de fibra ótica. Em algumas modalidades, a última das fibras óticas percebe a informação para transmissão. 0 método pode também compreender dispor pelo menos um sensor no furo de sondagem, com o sensor determinando a propriedade, e a informação percebida transmitida à superfície por meio da fibra ótica no tubo de fibra ótica. Em outras modalidades, mais que um sensor pode estar disposto no furo de sondagem, cada sensor transmitindo sua propriedade percebida sobre uma diferente fibra ótica na tubagem enrolada em forma de serpentina. Em muitas modalidades a fibra ou fibras óticas serão fixadas a um dispositivo de comunicação sem fio por meio de um anteparo de pressão tal que o sinal ótico pode ser facilmente transmitido a um computador na superfície enquanto a tubagem enrolada em forma de serpentina está sendo enrolada para dentro e para fora do furo de sondagem. Em algumas modalidades, a presente invenção proporcionar um equipamento que é desenvolvido par dentro do furo de sondagem e em comunicação com a superfície para receber sinais ou transmitir a informação percebida sobre a tubagem de fibra ótica.Summary of the Invention The present invention comprises fiber-optic tubing and methods for its manufacture and use. In a broader sense, the present invention comprises a fiber optic tubing comprising a fiber optic tube developed within a tubular. In many embodiments, the fiber optic tube comprises a metallic material, and in some embodiments, the fiber optic tube comprises more than one optical fiber. In many embodiments, the fiber optic tube will be constructed in an inert nitrogen environment such that the fiber or optical fibers within it are not exposed to hydrogen or water during manufacture. The tubular may in particular be coil-shaped coiled tubing. In another embodiment, the present invention relates to a method of manufacturing a fiber optic-equipped tubing comprising pumping a fluid into a tubular, developing a fiber optic tube into the fluid as pumped into the tubular, such that fluid flow pumped propels the tube along the tubular. When the tubular is coiled coil tubing, the fiber optic tubing may be developed into coil coiled tubing at the same time as tubing is coiled over a coil or while tubing is coiled into a borehole. In another embodiment, the present invention provides a method of communication in a borehole comprising developing a fiber optic tubing having at least one fiber optic disposed therein, the fiber optic tubing being disposed in the tubing by flow. of fluid; determine a property in the drillhole; and transmitting the particular property by means of at least one of the optical fibers disposed in the fiber optic tubing. In some embodiments, the last of the optical fibers perceives the information for transmission. The method may also comprise disposing at least one sensor in the drillhole, with the sensor determining property, and the perceived information transmitted to the surface by means of the optical fiber in the fiber optic tube. In other embodiments, more than one sensor may be disposed in the borehole, each sensor transmitting its perceived property on a different optical fiber in the coiled coil tubing. In many embodiments the fiber or optical fibers will be attached to a wireless communication device by means of a pressure shield such that the optical signal can be easily transmitted to a surface computer while the coiled coil-shaped tubing is being coiled for in and out of the drillhole. In some embodiments, the present invention provides equipment that is developed within the borehole and in communication with the surface to receive signals or transmit perceived information about the fiber optic tubing.

[00013] Embora uma particular modalidade e área de aplicação seja apresentada como uma representativa, ou seja, aquela da tubagem enrolada em forma de serpentina equipada com fibra ótica útil para aplicações em furo de sondagem, a presente invenção não está limitada a essa modalidade e é útil para qualquer aplicação onde uma tubagem equipada com fibra ótica seja desejável.Although a particular embodiment and area of application is presented as representative, that is, of the fiber-optic coil-shaped coiled tubing useful for borehole applications, the present invention is not limited to that embodiment and It is useful for any application where fiber-optic tubing is desirable.

Breve Descrição dos Desenhos [00014] A Figura 1 mostra uma modalidade do equipamento da presente invenção.Brief Description of the Drawings Figure 1 shows one embodiment of the equipment of the present invention.

[00015] A Figura 2A é uma vista em seção transversal de uma modalidade da presente invenção.Figure 2A is a cross-sectional view of an embodiment of the present invention.

[00016] A Figura 2B é uma vista em seção transversal de uma outra modalidade da presente invenção.[00016] Figure 2B is a cross-sectional view of another embodiment of the present invention.

[00017] A Figura 3 mostra uma configuração típica para operações de tubagem enrolada em forma de serpentina.Figure 3 shows a typical configuration for coil-shaped coiled pipe operations.

Descrição Detalhada [00018] A presente invenção proporciona uma tubagem equipada com fibra ótica e métodos de fabricação e de utilização. A tubagem equipada com fibra ótica da presente invenção compreende um ou mais tubos de fibra ótica dispostos em um tubular. Uma modalidade compreende um método para instalar um ou mais tubos de fibra ótica em tubagem enrolada ou disposta em carretei tal como uma tubagem enrolada em forma de serpentina. Uma modalidade compreende um método para instalar um ou mais tubos de fibra ótica em tubagem enrolada em forma de serpentina desenvolvida em um furo de sondagem.Detailed Description The present invention provides fiber optic tubing and methods of manufacture and use. The fiber optic tubing of the present invention comprises one or more fiber optic tubes arranged in a tubular. One embodiment comprises a method for installing one or more fiber optic tubes in coiled or reeled tubing such as coiled coiled tubing. One embodiment comprises a method for installing one or more fiber optic tubes in coil-shaped coiled tubing developed in a borehole.

[00019] Dentro da presente invenção está o inesperado reconhecimento de que um tubo de fibra ótica pode ser desenvolvido em um tubular mediante bombear o tubo de fibra ótica em um fluido sem estrutura ou proteção adicional. Métodos de bombeamento de cabeamentos dentro de um tubular são geralmente considerados inexeqüíveis devido à inerente falta de rigidez à compressão dos cabeamentos. Além disso, as orientações dos cabeamentos de fibra ótica sugerem que o tubo de fibra ótica necessita proteção ou estrutura adicional para uso em um ambiente de furo de sondagem. Desse modo, é contra-intuitivo considerar o desenvolvimento de um tubo de fibra ótica diretamente em um tubular sem encapsulação do tubo em camadas adicionais, para proporcionar um revestimento protetor, ou circundando em uma blindagem. De modo similar, é contra-intuitivo considerar desenvolver um tubo de fibra ótica diretamente através do bombeamento de fluido.Within the present invention is the unexpected recognition that a fiber optic tube can be developed into a tubular by pumping the fiber optic tube into a fluid without additional structure or protection. Pumping methods of cabling within a tubular are generally considered to be unworkable due to the inherent lack of cabling compression rigidity. In addition, fiber optic cabling guidelines suggest that the fiber optic tube needs additional protection or structure for use in a borehole environment. Thus, it is counterintuitive to consider developing a fiber optic tube directly into a tubing without encapsulating the tube in additional layers to provide a protective coating, or encircling a shield. Similarly, it is counterintuitive to consider developing a fiber optic tube directly by pumping fluid.

[00020] Uma vantagem da tubagem equipada com fibra ótica da presente invenção é que o tubo de fibra ótica possui um certo nível de rigidez em compressão, o que o leva a se comportar de modo mais mecânico à tubagem enrolada em forma de serpentina do que o faz o cabeamento ou a fibra ótica sozinhos. Como tal, o uso de um tubo de fibra ótica dentro de tubagem enrolada em forma de serpentina evita muitos dos desafios de gerenciamento do afrouxamento apresentados por outros mecanismos de transmissão. Além disso, a seção transversal de um tubo de fibra ótica é relativamente pequena comparada à área interna dentro da tubagem enrolada em forma de serpentina, limitando desse modo a possível influência física que o tubo de fibra ótica podería ter sobre o comportamento mecânico da tubagem enrolada em forma de serpentina durante o desenvolvimento e o resgate. 0 diâmetro relativamente pequeno do tubo de fibra ótica cominado com seu peso leve o torna mais tolerante à ação de bombeamento, o que é proveitoso para evitar a formação de "ninho de passarinho" ou formação de deformação dentro da tubagem enrolada em forma de serpentina que ocorre normalmente quando da instalação de fiações elétricas em tubagem enrolada em forma de serpentina. Além disso, como os problemas de frouxidão são evitados na presente invenção, a tubagem enrolada em forma de serpentina equipada com fibra ótica pode ser desdobrada para o interior e resgatada de um furo de sondagem a uma velocidade mais rápida que a de uma tubagem enrolada em forma de serpentina com fiações elétricas.An advantage of the fiber-optic tubing of the present invention is that the fiber optic tubing has a certain level of compression stiffness, which makes it more mechanically behave to the coiled coil tubing than it does. do the cabling or fiber optics alone. As such, the use of a fiber optic tube within coil-shaped coiled tubing avoids many of the slack management challenges presented by other transmission mechanisms. In addition, the cross section of a fiber optic tube is relatively small compared to the internal area within the coil-shaped coiled tubing, thereby limiting the possible physical influence that the fiber optic tube could have on the mechanical behavior of the coiled tubing. streamer during development and rescue. The relatively small diameter of the lightweight comminuted fiber optic tube makes it more tolerant to pumping action, which is useful for preventing the formation of "bird's nest" or deformation within the coiled coil-shaped tubing. This usually occurs when installing electrical wiring in coiled coil-shaped tubing. In addition, as the problems of looseness are avoided in the present invention, the fiber-optic coil-shaped coiled tubing can be deployed inwards and rescued from a borehole at a faster rate than that of a coiled tubing. serpentine shape with electrical wiring.

[00021] Referindo agora à Figura 1, uma tubagem 200 equipada com fibra ótica é mostrada possuindo um tubular 105 dentro do qual é disposto o tubo de fibra ótica 211. Na Figura 1, o tubo de fibra ótica 211 é mostrado compreendendo o duto 203 no qual uma única fibra ótica 201 está disposta. Em outras modalidades, mais que uma fibra ótica 201 pode ser provida dentro do duto de fibra ótica 203. A terminação 301 ou a terminação de fundo de poço 207 pode ser provido para ambas as conexões físicas e óticas entre a fibra ótica 201 e um ou mais equipamentos ou sensores de furo 209. As fibras óticas podem ser multi-modo ou modo-único. Tipos de equipamentos ou sensores de furo 209 podem incluir, por exemplo, calibradores, válvulas, dispositivos de amostragem, sensores de temperatura, sensores de pressão, sensores de temperatura distribuída, sensores de pressão distribuída, dispositivos de controle de fluxo, dispositivos de medição de taxa de fluxo, dispositivos de medição da relação óleo/água/gás, detectores de incrustação, atuadores, bloqueadores, mecanismos de liberação, sensores de equipamento (por ex., sensores de vibração), sensores de detecção de areia, sensores de detecção de água, registradores de dados, sensores de viscosidade, sensores de densidade, sensores de ponto de bolha, sensores de composição, dispositivos e sensores de arranjo de resistividade, dispositivos e sensores acústicos, outros dispositivos de telemetria, sensores de infravermelho próximo, detectores de raios gama, detectores de H2S, detectores de C02, unidades de memória de fundo de poço, controladores de fundo de poço, dispositivos de perfuração, cargas de configuração, cabeças de detonação, posicionadores, e outros dispositivos.Referring now to Figure 1, a fiber optic tubing 200 is shown having a tubular 105 into which the fiber optic tube 211 is disposed. In Figure 1, the fiber optic tube 211 is shown comprising the duct 203. wherein a single optical fiber 201 is disposed. In other embodiments, more than one optical fiber 201 may be provided within the fiber optic duct 203. Termination 301 or downhole 207 may be provided for both physical and optical connections between optical fiber 201 and one or more. more equipment or hole sensors 209. Optical fibers can be multi-mode or single-mode. Equipment types or hole sensors 209 may include, for example, calibrators, valves, sampling devices, temperature sensors, pressure sensors, distributed temperature sensors, distributed pressure sensors, flow control devices, flow rate, oil / water / gas ratio measuring devices, scale detectors, actuators, blockers, release mechanisms, equipment sensors (eg vibration sensors), sand detection sensors, water, data loggers, viscosity sensors, density sensors, bubble point sensors, composition sensors, resistivity array sensors and devices, acoustic sensors and devices, other telemetry devices, near infrared sensors, ray detectors range, H2S detectors, CO2 detectors, downhole memory units, fund controllers well, drilling devices, configuration loads, blasting heads, positioners, and other devices.

[00022] Referindo à Figura 2A, uma vista em seção transversal da tubagem equipada com fibra ótica 200 da Fiqura 1 é mostrada. Dentro da tubulação 105 é mostrado um tubo de fibra ótica 211 compreendendo uma fibra ótica 201 posicionado dentro do tubo 203. Referindo à Figura 2B, uma outra modalidade da presente invenção é mostrada em vista em seção transversal na qual a tubagem equipada com fibra ótica 200 que possui mais que um tubo de fibra ótica 211 está disposta no tubular 105 e na qual mais que uma fibra ótica 201 está disposta dentro do duto 203 em pelo menos um tubo de fibra ótica 211.Referring to Figure 2A, a cross-sectional view of the fiber optic-equipped tubing 200 of Fiqura 1 is shown. Within the pipe 105 is shown a fiber optic tube 211 comprising an optical fiber 201 positioned within the tube 203. Referring to Figure 2B, another embodiment of the present invention is shown in cross-sectional view in which the fiber optic equipped pipe 200 having more than one fiber optic tube 211 is disposed in tubular 105 and in which more than one optical fiber 201 is disposed within duct 203 in at least one fiber optic tube 211.

[00023] No tubo de fibra ótica 211, um gás inerte tal como nitrogênio pode ser usado para preencher o espaço entre a fibra ou fibras óticas 201 e o interior do duto 203. O fluido pode ser pressurizado em algumas modalidades para reduzir a suscetibilidade do tubo de fibra ótica a formar uma deformação localizada. Em uma outra modalidade, essa técnica de soldagem a laser é realizada em um ambiente confinado preenchido com um gás inerte tal como o nitrogênio para evitar a exposição a água ou hidrogênio durante a fabricação, minimizando desse modo qualquer escurecimento induzido por hidrogênio das fibras óticas durante as operações em campos de petróleo. A utilização de nitrogênio para preencher o espaço oferece as vantagens de custo menor e maior conveniência sobre as outras técnicas que possam requerer um material tampão, gel, ou selador no espaço. Em uma modalidade, o duto 203 é construído mediante dobrar uma fita metálica em torno da fibra ou fibras óticas 201 e em seguida soldando aquela fita para formar um duto circundante usando técnicas de soldagem a laser tal como as descritas na Patente Norte-Americana U.S. No. 4.852790. Isso produz uma redução significativa no custo e no peso do tubo de fibra ótica 211 resultante comparado aos cabeamentos de fibras óticas já conhecidos na arte. Uma pequena quantidade de gel contendo paládio ou tântalo pode opcionalmente ser inserido dentro de uma ou outra extremidade do tubo de fibra ótica para manter os íons hidrogênio afastados da fibra ou fibras óticas 201 durante o transporte da tubagem oticamente capacitada 200.In fiber optic tube 211, an inert gas such as nitrogen may be used to fill the gap between the fiber or optical fibers 201 and the interior of the duct 203. The fluid may be pressurized in some embodiments to reduce the susceptibility of the fiber. fiber optic tube forming a localized deformation. In another embodiment, this laser welding technique is performed in a confined environment filled with an inert gas such as nitrogen to prevent exposure to water or hydrogen during fabrication, thereby minimizing any hydrogen-induced darkening of the optical fibers during manufacture. operations in oil fields. Using nitrogen to fill the space offers the advantages of lower cost and greater convenience over other techniques that may require a buffer, gel, or space sealer. In one embodiment, the duct 203 is constructed by folding a metal tape around the fiber or optical fibers 201 and then welding that tape to form a surrounding duct using laser welding techniques such as those described in US Pat. 4.852790. This produces a significant reduction in the cost and weight of the resulting fiber optic tube 211 compared to fiber optic cabling known in the art. A small amount of palladium or tantalum-containing gel may optionally be inserted into either end of the fiber optic tube to keep hydrogen ions away from the fiber or optical fibers 201 during transport of the optically capable tubing 200.

[00024] Os materiais adequados para uso no duto 203 no tubo de fibra ótica 211 da presente invenção proporcionam rigidez ao tubo, são resistentes aos fluidos encontrados nas aplicações de campos de petróleo, e são classificados para suportar condições de altas temperaturas e altas pressões encontradas em alguns ambientes dos furos de sondagem. Tipicamente o duto 203 em um tubo de fibra ótica 211 é um material metálico, e em algumas modalidades, o duto 203 compreende materiais metálicos tais como Inconel™, aço inoxidável, ou Hasetloy™. Embora tubos de fibra ótica fabricados através de qualquer método possam ser usados na presente invenção, tubos de fibra ótica soldados a laser são preferidos na medida em que a zona afetada pelo calor gerado pela soldagem laser é normalmente menor que aquela gerada por outros métodos tais como TIG, reduzindo desse modo a possibilidade de danos à fibra ótica durante a soldagem.Suitable materials for use in duct 203 in fiber optic tube 211 of the present invention provide rigidity to the tube, are resistant to fluids found in oil field applications, and are rated to withstand high temperature conditions and high pressures encountered. in some drillhole environments. Typically duct 203 in a fiber optic tube 211 is a metal material, and in some embodiments, duct 203 comprises metal materials such as Inconel ™, stainless steel, or Hasetloy ™. Although fiber optic tubes manufactured by any method may be used in the present invention, laser welded fiber optic tubes are preferred in that the area affected by the heat generated by laser welding is usually smaller than that generated by other methods such as TIG, thereby reducing the possibility of damage to the optical fiber during welding.

[00025] Embora as dimensões de tais tubos de fibra ótica são pequenos (por exemplo, o diâmetro de tais produtos comercialmente disponíveis da K-Tube, Inc., da Califórnia, USA, variam de 0,5 mm a 3,5 mm), eles possuem um espaço interno vazio suficiente para acomodar múltiplas fibras óticas. O pequeno tamanho de tais tubos de fibra ótica é particularmente útil na presente invenção na medida em que eles não se deduzem da capacidade de um tubular para acomodar fluidos ou criar obstáculos para outros dispositivos ou equipamentos a serem desenvolvidos internamente ou através do tubular.Although the dimensions of such fiber optic tubes are small (for example, the diameter of such commercially available products from K-Tube, Inc. of California, USA, ranges from 0.5 mm to 3.5 mm). , they have a sufficient internal void space to accommodate multiple optical fibers. The small size of such fiber optic tubes is particularly useful in the present invention in that they do not derive from a tubular's ability to accommodate fluids or create obstacles for other devices or equipment to be developed internally or through the tubular.

[00026] Em algumas modalidades, o tubo de fibra ótica 211 compreende um duto 203 com um diâmetro externo de 1,80 a 3,175 mm (0,071 a 0,125 polegada) formado em torno da uma ou mais fibras óticas 201. Em uma modalidade preferida, fibras óticas padrões são usadas, e o duto 203 não é mais que 0, 508 mm (0,020 polegada) de espessura. Embora o diâmetro das fibras óticas, do tubo protetor, e a espessura do tubo protetor dado aqui sejam representativos, é de se notar que o diâmetro interno do tubo protetor pode ser maior que o necessário para um empacotamento mais apertado das fibras óticas.In some embodiments, the fiber optic tube 211 comprises a duct 203 with an outer diameter of 1.80 to 3.175 mm (0.071 to 0.125 inch) formed around one or more optical fibers 201. In a preferred embodiment, Standard optical fibers are used, and duct 203 is no more than 0.58 mm (0.020 inch) thick. Although the diameter of the fiber optics, the protective tube, and the thickness of the protective tube given herein are representative, it is to be noted that the inner diameter of the protective tube may be larger than necessary for tighter packaging of the optical fibers.

[00027] Em algumas modalidades da presente invenção, o tubo de fibra ótica 211 pode compreender múltiplas fibras óticas que podem estar dispostas em um duto. Em algumas aplicações, um equipamento de fundo de poço em particular pode ter suas próprias fibras óticas designadas, ou cada um de um grupo de equipamentos pode ter as suas próprias fibras óticas designadas dentro do tubo de fibra ótica. Em outras aplicações, uma série de equipamentos pode utilizar uma única fibra ótica.In some embodiments of the present invention, the fiber optic tube 211 may comprise multiple optical fibers which may be arranged in a duct. In some applications, a particular downhole equipment may have its own designated optical fibers, or each of a group of equipment may have its own designated optical fibers within the fiber optic tube. In other applications, a series of devices may use a single optical fiber.

[00028] Referindo agora à Figura 3, uma típica configuração para operações em furo de sondagem é mostrada na qual tubagem enrolada em forma de serpentina 15 é adequada para uso como tubular 105 na presente invenção. Equipamento de manejo da superfície inclui um sistema injetor 20 sobre suportes 29 e montagem de carretei de tubagem enrolada em forma de serpentina 10 sobre uma base para o carretei 12, plataforma, reboque, caminhão ou outro tal dispositivo. A tubagem é desenvolvida para dentro ou puxada para fora do poço usando uma cabeça injetora 19. O equipamento também inclui um mecanismo nivelador 13 para guiar a tubagem enrolada em forma de serpentina 15 sobre e fora do carretei 10. A tubagem enrolada em forma de serpentina 15 passa sobre o arco de guia da tubagem 18 o qual proporciona um raio de curvatura para movimentar a tubagem para dentro de uma orientação vertical para injeção através dos dispositivos de cabeça de poço para o interior do furo de sondagem. A tubagem passa do arco de guia 18 para o interior da cabeça de poço 19 que se engaja firmemente à tubagem e a empurra para dentro do poço. Uma montagem de extração 21 sob o injetor mantém um selo estático e dinâmico em torno da tubagem para manter a pressão de poço dentro do poço à medida que a tubagem passa para o interior dos dispositivos de cabeça de poço sob a pressão do poço. A tubagem enrolada em forma de serpentina em seguida se move através de um empilhamento evitador de explosão (BOP), um "1" de fluxo 25 e uma válvula mestra de cabeça de poço ou válvula árvore 27. Quando a tubagem enrolada em forma de serpentina 15 disposta sobre um carretei de tubagem enrolada em forma de serpentina 10 é desdobrado para o interior ou recuperado a partir de um furo 8, o carretei da tubagem enrolada em forma de serpentina 10 gira.Referring now to Figure 3, a typical configuration for borehole operations is shown in which coil-shaped coiled tubing 15 is suitable for use as tubular 105 in the present invention. Surface handling equipment includes an injector system 20 on brackets 29 and serpentine coiled tubing reel assembly 10 on a base for reel 12, platform, trailer, truck or other such device. The tubing is developed in or pulled out of the well using a nozzle head 19. The apparatus also includes a leveling mechanism 13 to guide the coil-shaped tubing 15 over and outside the carriage 10. The coil-shaped tubing 15 passes over the pipe guide arc 18 which provides a radius of curvature to move the pipe into a vertical orientation for injection through the wellhead devices into the borehole. The tubing passes from the guide arc 18 into the wellhead 19 which firmly engages the tubing and pushes it into the well. An extraction assembly 21 under the injector maintains a static and dynamic seal around the tubing to maintain well pressure within the well as piping passes into wellhead devices under well pressure. The serpentine coiled tubing then moves through an explosion prevent stack (BOP), a "1" flow 25, and a wellhead or tree valve master valve 27. When the coil coiled tubing 15 disposed on a serpentine coiled pipe reel 10 is deployed inwardly or reclaimed from a bore 8, the serpentine coiled pipe reel 10 rotates.

[00029] O tubo de fibra ótica 211 pode ser inserido dentro da tubagem enrolada em forma de serpentina 15 através de gualguer variedade de meios. Uma modalidade compreende fixar uma mangueira ao carretei 10 a uma ou outra extremidade de cuja mangueira está fixada uma junta-Y. Nessa configuração, o tubo de fibra ótica 211 pode ser introduzido dentro de uma perna do Y e bombeada para dentro da outra perna. A força de arraste do fluido sobre o tubo de fibra ótica 211 então propele o tubo no interior da mangueira para dentro do carretei 10. Foi descoberto que em modalidades preferidas onde o diâmetro externo da corda é menor que 3,175 mm (0,125 polegada), uma taxa de bombeamento tão baixa quanto 1-5 barris por minuto (2,65-13,25 litros por segundo) é suficiente para propelir a corda ao comprimento total da tubagem enrolada em forma de serpentina mesmo enquanto ela esteja enrolada em um carretei.The fiber optic tube 211 may be inserted into the coil-shaped coiled tubing 15 by any means. One embodiment comprises attaching a hose to the reel 10 at either end of which hose a Y-joint is attached. In this configuration, fiber optic tube 211 may be inserted into one leg of the Y and pumped into the other leg. The drag force of the fluid on the fiber optic tube 211 then propels the tube inside the hose into the reel 10. It has been found that in preferred embodiments where the outside diameter of the rope is less than 3.125 mm (0.125 inch), Pumping rate as low as 1-5 barrels per minute (2.65-1.25 liters per second) is sufficient to propel the rope to the full length of coiled serpentine tubing even while it is coiled on a reel.

[00030] No método e equipamento da presente invenção, um fluido, tal como gás ou água, pode ser usado para propelir um tubo de fibra ótica 211 em um tubular 105. Tipicamente, o tubo de fibra ótica 211 é disposto em um modo não restringido no fluido bombeado. À medida que o fluido é bombeado para o interior do tubular, o tubo de fibra ótica é permitido a se auto-posicionar no tubular sem o uso de equipamentos externos tais como "pigs" para a condução ou posicionamento das ancoras de restrição. Em modalidades particulares, o fluido é bombeado e o tubo ou os tubos de fibra ótica são desenvolvidos no interior da tubagem enrolada em forma de serpentina enquanto a referida tubagem enrolada em forma de serpentina está configurada em um estado enrolado em um carretei. Essas modalidades proporcionam vantagens logísticas na medida em que o tubo ou os tubos de fibra ótica podem ser desenvolvidos ao interior da tubagem enrolada em forma de serpentina em uma unidade de fabricação ou em outro local afastado de uma área do poço. Desse modo a tubagem equipada com fibra ótica da presente invenção pode ser transportado e desenvolvida no campo como um equipamento único, reduzindo desse modo os custos e simplificando as operações.In the method and equipment of the present invention, a fluid, such as gas or water, may be used to propel a fiber optic tube 211 into a tubular 105. Typically, the fiber optic tube 211 is disposed in a non-slip mode. restricted in the pumped fluid. As fluid is pumped into the tubular, the fiber optic tube is allowed to self-position on the tubular without the use of external equipment such as pigs to guide or position the restraint anchors. In particular embodiments, the fluid is pumped and the fiber optic tube or tubes are developed within the coil-shaped coiled tubing while said coil-shaped coiled tubing is configured in a coiled-up state. These embodiments provide logistical advantages in that the fiber optic tube or tubes can be developed within the coiled coil tubing at a manufacturing facility or elsewhere away from a well area. In this way the fiber optic tubing of the present invention can be transported and developed in the field as a single equipment, thereby reducing costs and simplifying operations.

[00031] A tubagem equipada com fibra ótica 200 da presente invenção pode ser usada em operações convencionais de furo de sondaqem tais como prover fluido de estimulação a uma formação subterrânea através da tubaqem enrolada em forma de serpentina. Uma vantagem da presente invenção é que o tubo de fibra ótica 211 tolera exposição aos diversos fluidos de tratamento do poço que possam ser bombeados para dentro da tubagem enrolada em forma de serpentina; em particular, o tubo ou tubos de fibra ótica da presente invenção podem suportar abrasão pelo apoiador ou areia e exposição a fluidos corrosivos tais como ácidos. Preferivelmente, o tubo de fibra ótica é configurado como um tubo redondo possuindo um diâmetro externo liso, essa configuração proporcionando menos oportunidade para degradação e desse modo uma vida útil mais prolongada para o tubo de fibra ótica.The fiber optic equipped tubing 200 of the present invention may be used in conventional borehole operations such as providing stimulation fluid to an underground formation through the coiled coil-shaped tubing. An advantage of the present invention is that the fiber optic tube 211 tolerates exposure to the various well treatment fluids that may be pumped into the coiled coil tubing; in particular, the fiber optic tube or tubes of the present invention may withstand backer abrasion or sand and exposure to corrosive fluids such as acids. Preferably, the fiber optic tube is configured as a round tube having a smooth outer diameter, this configuration providing less opportunity for degradation and thus a longer life span for the fiber optic tube.

[00032] A tubagem equipada com fibra ótica da presente invenção é útil para realizar uma variedade de operações de furo de sondagem incluindo determinar uma propriedade de furo de sondagem e transmitir informação proveniente do furo de sondagem. A determinação inclui, por meio de exemplo e não limitação, sensoriamento usando a fibra ótica, sensoriamento usando um sensor em separado, posicionamento de um equipamento no fundo de poço, e confirmação de uma configuração por meio de um equipamento de fundo de poço. A tubagem equipada com fibra ótica da presente invenção pode adicionalmente compreender sensores tais como sensores de temperatura e pressão em fibra ótica acoplados com conversores eletro-óticos, dispostos em um furo de sondagem e ligado à superfície por meio de um tubo de fibra ótica 211. Condições de furo de sondagem que são percebidas podem ser transmitidas por meio do tubo de fibra ótica 211. Os dados percebidos pelos sensores elétricos podem ser convertidos para sinais analógicos ou digitais usando digital puro ou comprimento de onda, modulação da intensidade ou polarização e em seguida provida à fibra ou às fibras óticas no tubo de fibra ótica 211. De modo alternativo, a fibra ótica 201 pode perceber algumas propriedades diretamente, por exemplo, quando a fibra ótica 201 serve como um sensor da temperatura distribuída ou quando a fibra ótica 201 compreenda uma grade de Fiber-Bragg e percebe diretamente tensão, estresse, estiramento, ou pressão.The fiber optic tubing of the present invention is useful for performing a variety of drillhole operations including determining a drillhole property and transmitting information from the drillhole. Determination includes, by way of example and not limitation, sensing using fiber optics, sensing using a separate sensor, positioning a rig at the bottom, and confirming a configuration by means of a rig bottom. The fiber optic tubing of the present invention may further comprise sensors such as fiber optic temperature and pressure sensors coupled with electro-optical converters arranged in a borehole and connected to the surface by means of a fiber optic tube 211. Drill hole conditions that are perceived can be transmitted through the fiber optic tube 211. Data sensed by the electrical sensors can be converted to analog or digital signals using pure digital or wavelength, intensity modulation or polarization and then provided to the fiber or optical fibers in fiber optic tube 211. Alternatively, optical fiber 201 may perceive some properties directly, for example, when optical fiber 201 serves as a distributed temperature sensor or when optical fiber 201 comprises a Fiber-Bragg grid and directly perceives tension, stress, stretch, or pressure.

[00033] A informação proveniente dos sensores ou a informação da propriedade percebida pela fibra ótica 201 pode ser comunicada à superfície por meio do tubo de fibra ótica 211. De modo similar, sinais ou comandos podem ser transmitidos a partir da superfície até um sensor ou equipamento no fundo de poço por meio do tubo de fibra ótica 201. Em uma modalidade dessa invenção, a comunicação da superfície inclui uma ligação de telemetria sem fio tal como descrito no Pedido de Patente US No. 10/926.522, a qual é aqui incorporada em sua totalidade por referência. Em uma modalidade adicional, o equipamento de telemetria sem fio pode estar montado ao carretei tal que os sinais óticos podem ser transmitidos enquanto o carretei está qirando sem a necessidade de um equipamento coletor ótico complicado. Em ainda uma modalidade adicional, o equipamento sem fio montado ao carretei pode incluir conectores óticos adicionais tal que os cabeamentos óticos de superfície possam ser anexados quando o carretei não está qirando.Information from sensors or property information perceived by fiber optic 201 may be communicated to the surface via fiber optic tube 211. Similarly, signals or commands may be transmitted from the surface to a sensor or downhole equipment by means of fiber optic tube 201. In one embodiment of this invention, surface communication includes a wireless telemetry connection as described in US Patent Application No. 10 / 926,522, which is incorporated herein. in its entirety by reference. In a further embodiment, the wireless telemetry equipment may be mounted to the reel such that optical signals may be transmitted while the reel is operating without the need for complicated optical collector equipment. In yet a further embodiment, the wireless equipment mounted to the reel may include additional optical connectors such that surface optical wiring may be attached when the reel is not running.

[00034] É para ser percebido que as modalidades da invenção descritas aqui são dados apenas a título de exemplo, e que modificações e componentes adicionais podem ser providos para melhorar a performance dos equipamentos sem se desviar da natureza abranqente da invenção aqui revelada. - REIVINDICAÇÕES -It is to be understood that the embodiments of the invention described herein are given by way of example only, and that modifications and additional components may be provided to improve equipment performance without departing from the overarching nature of the invention disclosed herein. - CLAIMS -

Claims

1. A method for producing an optical fiber-equipped serpentine coiled tubing, comprising the steps of: - arranging at least one optical fiber (201) in a duct (203) to form a fiber optic tube (211) ; and inserting the fiber optic tube (211) into the serpentine coiled tubing (15) with fluid as the fluid is pumped into the coiled coil tubing, whereby the flow of the pumped fluid propels the fiber optic tube. (211) along the coiled coil-shaped tubing; characterized in that the fiber optic tube (211) is arranged non-contained in the pumped fluid, and that the fiber optic tube (211) is allowed to self-position in the coiled coil tubing (15) without the use of external equipment.

Method according to claim 1, characterized in that the fluid is pumped into the coil-shaped coiled tubing (15) while the tubing is at least partially coiled on a carriage (10).

Method according to claim 1, characterized in that the fluid is pumped into the coiled coil-shaped tubing (15) while the tubing is inserted into a borehole (8).

Method according to any one of Claims 1 to 3, characterized in that the disposing step is carried out by forming a strip of material around at least one optical fiber (201) to form an optical fiber tube ( 211).

Method according to claim 4, characterized in that said material comprises a metallic material.

Method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the disposing ETA comprises disposing a plurality of optical fibers (201) in said duct (203) to form said optical fiber tube (211).

Method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the fiber or optical fibers (201) are disposed in the fiber optic tube (211) in an inert environment.

Method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the fiber or optical fibers (201) are arranged in the fiber optic tube (211) in a chel.

Method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that it further comprises the step of internally pressurizing the fiber optic tube (211).

A method of making measurements in a drillhole, comprising the steps of: providing a fiber optic tube (211) comprising at least one optical fiber (201) disposed in a duct (203); inserting the fiber optic tube (211) into the coiled serpentine tubing (15) with fluid as the fluid is pumped into the coiled serpentine tubing, with the flow of the pumped fluid propelling the fiber optic tube ( 211) along the serpentine coiled tubing, the fiber optic tube (211) is arranged non-contained in the pumped fluid, and because the fiber optic tube (211) is allowed to self-position on the coiled tubing. serpentine shape (15) without the use of external equipment; arranging the coil-shaped coiled tubing (15) fitted with optical fiber in the borehole (8); - determine a property of the drillhole; and transmitting the property determined via at least one optical fiber (201) or via one of the optical fibers (201).

Method according to Claim 10, characterized in that the property is determined by at least one optical fiber (201) or via one of the optical fibers (201).

Method according to claim 10, characterized in that it further comprises disposing at least one sensor (209) in the borehole (8), wherein at least one sensor (209) determines the property.

Method according to claim 10, characterized in that it further comprises disposing more than one sensor (209) in the borehole (8), wherein at least two sensors (209) determine a respective property, each determined property being transmitted in different optical fibers among the optical fibers (201).

Method according to any one of claims 10 to 13, characterized in that the property determined is transmitted from the borehole (8) to the surface via at least one optical fiber (201) or via one of the optical fibers (201). ).

Method according to any one of claims 10 to 14, characterized in that the step of disposing the tubing (15) is a coil-shaped coiled tubing and the step of arranging the tubing comprises unrolling the coiled coil-shaped tubing. a reel (10) into the borehole (8).

A method according to claim 15, further comprising the step of rescuing coil-shaped tubing (15) from the borehole (8) by winding coil-shaped tubing on the reel (10).

17. METHOD OF COMMUNICATION IN A PROBING HOLE, the method comprising the steps of: - providing a fiber optic tube (211) comprising at least one optical fiber (201) disposed in a duct (203); arranging the fiber optic tube (211) in the serpentine coiled tubing (15) with fluid while the fluid is pumped into the serpentine coiled tubing, the pumped fluid propelling the fiber optic tube (211) along the serpentine coiled tubing, the fiber optic tube (211) being arranged non-contained in the pumped fluid and being allowed to self-position on the serpentine coiled tubing (15) without the use of equipment external; arranging the coil-shaped coiled tubing (15) fitted with optical fiber in the borehole (8); - arranging equipment (209) into the borehole (8); and transmitting a signal to equipment (209) via at least one optical fiber (201) or via one of the optical fibers (201).

Method according to claim 17, characterized in that the equipment (209) is guided by the coiled coil-shaped tubing (15) into the borehole (8).