BRPI0701350B1

BRPI0701350B1 - COMPLETION SYSTEM AND METHOD FOR IMPLEMENTATION IN HYDROCARBON WELLS

Info

Publication number: BRPI0701350B1
Application number: BRPI0701350-7A
Authority: BR
Inventors: Dinesh R. Patel; Donald W. Ross; Anthony F. Veneruso; Fabien F. Cens; John R. Lovell; Jean-Philppe Beaulieu
Original assignee: Schlumberger Holdings Limited
Priority date: 2006-03-30
Filing date: 2007-03-29
Publication date: 2022-07-19
Also published as: BRPI0701350A

Abstract

SISTEMA DE COMPLETAÇÃO PARA UTILIZAÇÃO EM UM POÇO, CABO DE SENSOR PARA INSTALAÇÃO NO INTERIOR DE UM POÇO, CABO DE SENSOR PARA INSTALAÇÃO EM UM POÇO, APARELHO, SISTEMA DE COMPLETAÇÃO PARA INSTALAÇÃO EM UM POÇO, E MÉTODO DE COMPLETAÇÃO DE UM POÇO. Trata-se de um sistema de completação para utilização em um poço que inclui uma primeira seção de completação e uma segunda seção. A primeira seção de completação inclui um conjunto de controle de areia para impedir a passagem de materiais em partículas, uma primeira parte de acoplamento indutivo, e um sensor posicionado na proximidade do conjunto de controle de areia que é ligado eletricamente à primeira parte de acoplamento indutivo. A segunda seção pode ser instalada após a instalação da primeira seção de completação. A segunda seção inclui uma segunda parte de acoplamento indutivo para comunicação com a primeira parte de acoplamento indutivo, para permitir uma comunicação entre o sensor da primeira seção de completação e um outro componente acoplado à segunda seção.COMPLETION SYSTEM FOR USE IN A WELL, SENSOR CABLE FOR INSTALLATION INTO A WELL, SENSOR CABLE FOR INSTALLATION IN A WELL, APPARATUS, COMPLETION SYSTEM FOR INSTALLATION IN A WELL, AND METHOD OF COMPLETING A WELL. It is a completion system for use in a well that includes a first completion section and a second section. The first completion section includes a sand control assembly to prevent the passage of particulate materials, an inductively coupled first part, and a sensor positioned in close proximity to the sand control assembly that is electrically connected to the first inductively coupled part. . The second section can be installed after installing the first completion section. The second section includes a second inductively coupled part for communication with the first inductively coupled part to allow communication between the sensor of the first completion section and another component coupled to the second section.

Description

TECHNICAL AREA

[001] A invenção refere-se na generalidade a um sistema de completação possuindo uma seção de completação que inclui um equipamento de controle de areia destinado a impedir a passagem de materiais em partículas, um dispositivo de acoplamento de indução, e um sensor na proximidade do equipamento de controle de areia e ligado eletricamente à parte de acoplamento indutivo.[001] The invention generally relates to a completion system having a completion section that includes sand control equipment to prevent the passage of particulate materials, an induction coupling device, and a proximity sensor. of the sand control equipment and electrically connected to the inductive coupling part.

BACKGROUND

[002] Um sistema de completação é instalado em um poço para produção de hidrocarbonetos (ou outros tipos de fluidos) de uma jazida ou jazidas adjacente(s) ao poço, ou para injeção de fluidos no poço. São tipicamente instalados sensores em sistemas de completação para medição de diversos parâmetros, incluindo temperatura, pressão, e outros parâmetros de poço.[002] A completion system is installed in a well for the production of hydrocarbons (or other types of fluids) from a deposit or deposits adjacent to the well, or for injection of fluids into the well. Sensors are typically installed in completion systems to measure a variety of parameters, including temperature, pressure, and other well parameters.

[003] Entretanto, a instalação dos sensores está associada a diversas dificuldades, particularmente em poços em que é desejável a existência de um controle de areia.[003] However, the installation of sensors is associated with several difficulties, particularly in wells where the existence of a sand control is desirable.

SUMMARY

[004] De uma forma geral, um sistema de completação para uso em um poço inclui uma primeira seção de completação possuindo um equipamento de controle de areia para impedir a passagem de materiais em partículas, uma primeira parte de acoplamento indutivo, e um sensor posicionado na proximidade do equipamento de controle de areia e ligado eletricamente à primeira parte de acoplamento indutivo. Uma segunda seção pode ser instalada após a instalação da primeira seção de completação, em que a segunda seção inclui uma segunda parte de acoplamento indutivo para comunicação com a primeira parte de acoplamento indutivo para dessa forma permitir a comunicação entre o sensor e outro componente acoplado à segunda seção.[004] Generally speaking, a completion system for use in a well includes a first completion section having sand control equipment to prevent the passage of particulate materials, a first inductive coupling part, and a positioned sensor. in the vicinity of the sand control equipment and electrically connected to the first inductive coupling part. A second section may be installed after the installation of the first completion section, wherein the second section includes a second inductively coupled part for communication with the first inductively coupled part to thereby allow communication between the sensor and another component coupled to the second section.

[005] Outras características ou características alternativas irão tornar-se aparentes da descrição que se encontra a seguir, dos desenhos, e das reivindicações.[005] Other features or alternative features will become apparent from the following description, drawings, and claims.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[006] A Fig. 1A ilustra um sistema de completação de dois estágios possuindo um mecanismo de conexão úmida com acoplamento indutivo para instalação em um poço, de acordo com uma configuração.[006] Fig. 1A illustrates a two-stage completion system having an inductively coupled wet connection mechanism for installation in a well, according to one configuration.

[007] A Fig. 1B apresenta uma vista ligeiramente diferente do sistema de completação da Fig. 1A.[007] Fig. 1B shows a slightly different view of the completion system of Fig. 1A.

[008] A Fig. 1C é um diagrama esquemático do circuito elétrico no sistema de completação da Fig. 1A.[008] Fig. 1C is a schematic diagram of the electrical circuit in the completion system of Fig. 1A.

[009] As Figs. 1D-1E ilustram outras configurações de um sistema de completação de dois estágios.[009] Figs. 1D-1E illustrate other configurations of a two-stage completion system.

[0010] A Fig. 2 ilustra uma seção de completação inferior do sistema de completação de dois estágios da Fig. 1A, de acordo com uma configuração.[0010] Fig. 2 illustrates a lower completion section of the two-stage completion system of Fig. 1A, according to one configuration.

[0011] A Fig. 3 ilustra uma seção de completação superior do sistema de completação de dois estágios da Fig. 1A, de acordo com uma configuração.[0011] Fig. 3 illustrates an upper completion section of the two-stage completion system of Fig. 1A, according to one configuration.

[0012] As Figs. 4-6 ilustram diferentes configurações de sistemas de completação de dois estágios possuindo mecanismos de conexão úmida acoplados indutivamente.[0012] Figs. 4-6 illustrate different configurations of two-stage completion systems having inductively coupled wet connection mechanisms.

[0013] As Figs. 7, 8A, e 12 ilustram diferentes configurações de sistemas de completação de dois estágios que não utilizam dispositivos de acoplamento indutivo porém utilizam guias de tubo (“stingers”) para instalação de sensores.[0013] Figs. 7, 8A, and 12 illustrate different configurations of two-stage completion systems that do not use inductive coupling devices but use tube guides (“stingers”) for sensor installation.

[0014] A Fig. 8B ilustra uma variante da configuração da Fig. 8A que inclui um dispositivo de acoplamento indutivo.[0014] Fig. 8B illustrates a variant of the configuration of Fig. 8A which includes an inductive coupling device.

[0015] A Fig. 9 é uma vista de corte transversal de uma parte de uma guia de tubo (“stinger”) e um cabo de sensor no sistema de completação da Fig. 8A, de acordo com uma configuração.[0015] Fig. 9 is a cross-sectional view of a part of a tube guide ("stinger") and a sensor cable in the completion system of Fig. 8A, according to one configuration.

[0016] As Figs. 10 e 11 ilustram um sistema de completação no qual sensores e uma parte de acoplamento indutivo são dispostos do lado de fora de um revestimento, de acordo com outras configurações.[0016] Figs. 10 and 11 illustrate a completion system in which sensors and an inductive coupling part are arranged on the outside of a casing, according to other configurations.

[0017] As Figs. 13 e 14 ilustram diferentes configurações de partes de cabos de sensor passíveis de utilização nos diversos sistemas de completação.[0017] Figs. 13 and 14 illustrate different configurations of sensor cable parts that can be used in the various completion systems.

[0018] A Fig. 15 ilustra um carretel no qual é enrolado um cabo de sensor, de acordo com uma configuração.[0018] Fig. 15 illustrates a reel on which a sensor cable is wound, according to one embodiment.

[0019] As Figs. 16-18 ilustram outros tipos de cabos de sensor, de acordo com configurações adicionais.[0019] Figs. 16-18 illustrate other types of sensor cables, according to additional configurations.

[0020] A Fig. 19 é uma vista longitudinal de corte transversal de um sistema de completação que inclui um tubo de derivação ao qual é fixado um cabo de sensor.[0020] Fig. 19 is a longitudinal cross-sectional view of a completion system that includes a branch tube to which a sensor cable is attached.

[0021] A Fig. 20 é uma vista de corte transversal do tubo de derivação e cabo de sensor da Fig. 19.[0021] Fig. 20 is a cross-sectional view of the branch tube and sensor cable of Fig. 19.

[0022] A Fig. 21 ilustra um sistema de completação para uso em um poço multilateral, de acordo com uma outra configuração.[0022] Fig. 21 illustrates a completion system for use in a multilateral well, in accordance with another configuration.

[0023] A Fig. 22 ilustra um sistema de completação de dois estágios que constitui uma variante do sistema de completação da Fig. 1A, de acordo com uma configuração adicional.[0023] Fig. 22 illustrates a two-stage completion system that constitutes a variant of the completion system of Fig. 1A, according to an additional configuration.

[0024] As Figs. 23-25 e 27-28 ilustram outras configurações de sistemas de completação nos quais são utilizados dispositivos de acoplamento indutivo.[0024] Figs. 23-25 and 27-28 illustrate other configurations of completion systems in which inductive coupling devices are used.

[0025] A Fig. 26 ilustra uma outra configuração de um sistema de completação no qual não é utilizado um dispositivo de acoplamento indutivo.[0025] Fig. 26 illustrates another configuration of a completion system in which an inductive coupling device is not used.

[0026] A Fig. 29 ilustra uma disposição incluindo uma seção de completação inferior e uma ferramenta de intervenção capaz de comunicar com a seção de completação inferior utilizando um dispositivo de acoplamento indutivo, de acordo com uma outra configuração.[0026] Fig. 29 illustrates an arrangement including a lower completion section and an intervention tool capable of communicating with the lower completion section using an inductive coupling device, according to another configuration.

DETAILED DESCRIPTION

[0027] Na descrição a seguir são apresentados numerosos detalhes para provisão de uma compreensão da presente invenção. Entretanto, deverá ser entendido por aqueles que são versados na técnica que a presente invenção pode ser praticada sem esses detalhes e que são possíveis numerosas variações ou modificações das configurações descritas.[0027] In the following description numerous details are presented to provide an understanding of the present invention. However, it will be understood by those skilled in the art that the present invention can be practiced without these details and that numerous variations or modifications of the described configurations are possible.

[0028] Conforme são aqui utilizados, os termos “acima” e “abaixo”; “ascendente” e “descendente”; “superior” e “inferior”; “para cima” e “para baixo”; e outros termos semelhantes indicando posições relativas acima ou abaixo de um determinado ponto ou elemento são utilizados nesta descrição para descreverem com mais clareza determinadas configurações da invenção. Entretanto, quando são aplicados a equipamentos e métodos para uso em poços direcionais ou horizontais, esses termos podem fazer referência a uma relação da esquerda para a direita, da direita para a esquerda, ou em diagonal, conforme for apropriado.[0028] As used herein, the terms “above” and “below”; “ascending” and “descending”; "Superior and inferior"; "up and down"; and other similar terms indicating relative positions above or below a particular point or element are used in this description to more clearly describe certain embodiments of the invention. However, when applied to equipment and methods for use in directional or horizontal wells, these terms may refer to a left-to-right, right-to-left, or diagonal relationship, as appropriate.

[0029] De acordo com algumas configurações, é provido um sistema de completação para instalação em um poço, em que o sistema de completação permite uma monitoração em tempo real de parâmetros de interior de poço, tais como temperatura, pressão, taxa de fluxo, densidade de fluido, resistividade de jazida, razão óleo/gás/água, viscosidade, razão carbono/oxigênio, parâmetros acústicos, detecção química, tal como para incrustações, cera, asfaltenos, deposição, detecção de pH, detecção de salinidade), e assim por diante. O poço pode ser um poço marítimo “offshore” ou um poço baseado em terra. O sistema de completação inclui um conjunto de sensores (tal como na forma de um grupo de sensores com múltiplos sensores) que pode ser disposto em uma multiplicidade de localizações através da fácies arenosa de um poço em algumas configurações. Uma “fácies arenosa” refere-se a uma região de poço que não é revestida com um revestimento ou forro. Em outras configurações, o conjunto de sensores pode ser disposto em uma seção forrada ou revestida do poço. “Monitoração em tempo real” refere-se a capacidade de observação dos parâmetros de interior de poço durante uma determinada operação realizada no poço, tal como durante a produção ou injeção de fluidos ou durante uma operação de intervenção. Os sensores do conjunto de sensores são dispostos em localizações distintas em diversos pontos de interesse. Além disso, o conjunto de sensores pode ser disposto seja fora ou dentro de um equipamento de controle de areia, que pode incluir uma tela de areia, um forro fendido ou perfurado, ou um tubo fendido ou perfurado.[0029] According to some configurations, a completion system is provided for installation in a well, in which the completion system allows real-time monitoring of well interior parameters, such as temperature, pressure, flow rate, fluid density, deposit resistivity, oil/gas/water ratio, viscosity, carbon/oxygen ratio, acoustic parameters, chemical detection, such as for scale, wax, asphaltenes, deposition, pH detection, salinity detection), and so on on. The well can be an offshore well or a land-based well. The completion system includes a sensor array (such as in the form of a sensor cluster with multiple sensors) that can be arranged in a multitude of locations across the sandy facies of a well in some configurations. A “sandy facies” refers to a well region that is not lined with a casing or liner. In other configurations, the sensor array can be arranged in a lined or lined section of the well. “Real-time monitoring” refers to the ability to observe in-well parameters during a particular operation performed on the well, such as during production or injection of fluids or during an intervention operation. The sensors of the sensor suite are arranged in different locations at different points of interest. In addition, the sensor array may be disposed either outside or inside a sand control equipment, which may include a sand screen, a split or perforated liner, or a split or perforated pipe.

[0030] Os sensores podem ser dispostos na proximidade de um equipamento de controle de areia. Um sensor encontra-se “próximo de” um equipamento de controle de areia se estiver em uma zona na qual o equipamento de controle de areia estiver realizando o controle de materiais em partículas.[0030] The sensors can be arranged in the proximity of a sand control equipment. A sensor is “near” sand control equipment if it is in a zone where the sand control equipment is controlling particulate materials.

[0031] Em algumas configurações é utilizado um sistema de completação possuindo pelo menos dois estágios (uma seção de completação superior e uma seção de completação inferior). A seção de completação inferior é descida para o interior do poço em uma primeira manobra, em que a seção de completação inferior inclui o conjunto de sensores. Uma seção de completação superior é então descida em uma segunda manobra, em que a seção de completação superior pode ser acoplada indutivamente à primeira seção de completação para permitir comunicações e transferência de energia entre o conjunto de sensores e um outro componente que fica localizado no poço a montante do conjunto de sensores. O acoplamento indutivo entre as seções de completação superior e inferior é referido como um mecanismo de conexão úmida de acoplamento indutivo entre as seções. “Conexão úmida” refere-se a um acoplamento elétrico entre diferentes estágios (descidos para o interior do poço em diferentes momentos) de um sistema de completação na presença de fluidos de poço. O mecanismo de conexão úmida acoplado indutivamente entre as seções de completação superior e inferior permite o estabelecimento tanto de uma conexão de energia quanto uma conexão de sinalização entre o conjunto de sensores e componentes localizados a montante no interior do poço, tal como um componente localizado em um outro lugar do furo de poço na superfície do solo.[0031] In some configurations a completion system is used having at least two stages (an upper completion section and a lower completion section). The lower completion section is lowered into the well in a first maneuver, where the lower completion section includes the sensor array. An upper completion section is then lowered in a second maneuver, where the upper completion section can be inductively coupled to the first completion section to allow communications and power transfer between the sensor array and another component located in the well. upstream of the sensor array. Inductive coupling between the upper and lower completion sections is referred to as an inductive coupling between sections wet connection mechanism. “Wet connection” refers to an electrical coupling between different stages (dropped into the wellbore at different times) of a completion system in the presence of well fluids. The wet connection mechanism inductively coupled between the upper and lower completion sections allows the establishment of both a power connection and a signaling connection between the sensor array and components located upstream inside the well, such as a component located in another well hole place on the soil surface.

[0032] Deverá igualmente ser entendido que o termo completação em dois estágios inclui completações nas quais são instalados componentes de completação adicionais após a instalação da primeira completação superior, conforme é normalmente utilizado em algumas aplicações do tipo “fracpack” em poços revestidos. Nesses poços, o acoplamento indutivo pode ser utilizado entre o componente de completação mais inferior e o componente de completação localizado acima do mesmo, ou pode ser utilizado em outras interfaces entre componentes de completação. Poderá igualmente ser utilizada uma pluralidade de dispositivos de acoplamento indutivo caso existam múltiplas interfaces entre componentes de completação.[0032] It should also be understood that the term two-stage completion includes completions in which additional completion components are installed after the installation of the first top completion, as is commonly used in some "fracpack" type casing applications. In these wells, inductive coupling may be used between the lowest completion component and the completion component located above it, or it may be used at other interfaces between completion components. A plurality of inductive coupling devices may also be used if there are multiple interfaces between completion components.

[0033] O termo indução é utilizado para indicar a transferência de energia ou de um sinal eletromagnético com alteração temporal que não depende de um circuito elétrico fechado, incluindo ao invés disso um componente que opera sem fios. Por exemplo, se uma corrente variável no tempo for feita passar através de uma bobina, uma conseqüência da variação de tempo consistirá na geração de um campo eletromagnético na mídia que circunda a bobina. Se uma segunda bobina for colocada no campo eletromagnético, será gerada uma voltagem nessa segunda bobina, que é por nós referida como a voltagem induzida. A eficiência deste acoplamento indutivo aumenta quando as bobinas são dispostas com maior proximidade entre si, porém isto não constitui uma restrição necessária. Por exemplo, se uma corrente variável no tempo for feita passar através de uma bobina disposta em torno de um mandril metálico, será induzida uma voltagem em uma bobina envolvendo o mesmo mandril a uma certa distância de afastamento com relação à primeira bobina. Desta forma, um único transmissor pode ser utilizado para alimentar com energia ou comunicar com uma multiplicidade de sensores ao longo do furo de poço. Dependendo de uma quantidade suficiente de energia, a distância de transmissão pode ser considerável. Por exemplo, podem ser utilizadas bobinas de solenóide na superfície terrestre para comunicação indutiva com bobinas subterrâneas localizadas profundamente no interior de um furo de poço. Deverá igualmente ser observado que não é necessário que as bobinas sejam formadas como solenóides. Um outro exemplo de acoplamento indutivo ocorre quando uma bobina é envolvida na forma de um toróide em torno de um mandril metálico, e uma voltagem é induzida em um segundo toróide com uma certa distância de afastamento relativamente ao primeiro.[0033] The term induction is used to indicate the transfer of energy or a temporally changing electromagnetic signal that does not depend on a closed electrical circuit, including instead a component that operates wirelessly. For example, if a time-varying current is passed through a coil, a consequence of the time-varying current will be the generation of an electromagnetic field in the media surrounding the coil. If a second coil is placed in the electromagnetic field, a voltage will be generated in that second coil, which we refer to as the induced voltage. The efficiency of this inductive coupling increases when the coils are arranged more closely together, but this is not a necessary restriction. For example, if a time-varying current is passed through a coil arranged around a metal mandrel, a voltage will be induced in a coil surrounding the same mandrel at a distance from the first coil. In this way, a single transmitter can be used to supply power or communicate with a multitude of sensors along the wellbore. Depending on a sufficient amount of power, the transmission distance can be considerable. For example, earth surface solenoid coils can be used for inductive communication with underground coils located deep within a wellbore. It should also be noted that it is not necessary for the coils to be formed as solenoids. Another example of inductive coupling occurs when a coil is wrapped in the shape of a toroid around a metal mandrel, and a voltage is induced in a second toroid some distance away from the first.

[0034] Em configurações alternativas, o conjunto de sensores pode ser provido com a seção de completação superior ao invés de ser provido com a seção de completação inferior. Em outras configurações ainda, poderá ser utilizado um sistema de completação de um único estágio.[0034] In alternative configurations, the sensor array can be provided with the upper completion section instead of being provided with the lower completion section. In still other configurations, a single-stage completion system may be used.

[0035] Muito embora seja feita referência a seções de completação superiores capazes de fornecerem energia a seções de completação inferiores através de dispositivos de acoplamento indutivo, observa-se que as seções de completação inferiores podem obter energia de outras fontes, tal como de baterias, ou fontes de alimentação que obtêm energia a partir de vibrações (por exemplo, vibrações no sistema de completação). Exemplos desses sistemas foram descritos na Publicação Norte-Americana n° 2006/0086498. As fontes de alimentação que obtêm energia de vibrações podem incluir um gerador de energia que converte vibrações em energia que é então armazenada em um dispositivo de armazenagem de carga, tal como uma bateria. No caso de a completação inferior obter energia de outras fontes, o acoplamento indutivo será ainda utilizado para facilitar a comunicação através dos componentes da completação.[0035] Although reference is made to upper completion sections capable of supplying power to lower completion sections through inductive coupling devices, it is observed that lower completion sections can obtain power from other sources, such as batteries, or power supplies that obtain energy from vibrations (eg vibrations in the completion system). Examples of such systems have been described in US Publication No. 2006/0086498. Power supplies that obtain energy from vibrations may include a power generator that converts vibrations into energy that is then stored in a charge storage device, such as a battery. In the event that the lower completion obtains energy from other sources, inductive coupling will still be used to facilitate communication through the components of the completion.

[0036] Faz-se referência às Figs. 1A, 2, e 3 na discussão que se encontra a seguir de um sistema de completação de dois estágios de acordo com uma configuração. A Fig. 1A ilustra o sistema de completação de dois estágios com uma seção de completação superior 100 (Fig. 3) encaixada com uma seção de completação inferior 102 (Fig. 2).[0036] Reference is made to Figs. 1A, 2, and 3 in the following discussion of a two-stage completion system according to one embodiment. Fig. 1A illustrates the two-stage completion system with an upper completion section 100 (Fig. 3) mated with a lower completion section 102 (Fig. 2).

[0037] O sistema de completação de dois estágios é um sistema de completação de fácies de areia que é projetado para ser instalado em um poço que possui uma região 104 que é desprovida de forro ou não revestida (“região de furo aberto”). Conforme se encontra ilustrado na Fig. 1A, a região de furo aberto 104 encontra-se localizada abaixo de uma região forrada ou revestida que possui um forro ou revestimento 106. Na região de furo aberto, uma parte da seção de completação inferior 102 é provida na proximidade de uma fácies de areia 108.[0037] The two-stage completion system is a sand facies completion system that is designed to be installed in a well that has a region 104 that is unlined or unlined (“open hole region”). As illustrated in Fig. 1A, the open hole region 104 is located below a lined or coated region having a lining or coating 106. In the open hole region, a portion of the lower completion section 102 is provided in proximity to a sand facies. 108.

[0038] Para impedir a passagem de materiais em partículas, tal como areia, uma tela de areia 110 é provida na seção de completação inferior 102. Alternativamente, podem ser utilizados outros tipos de dispositivos de controle de areia, incluindo tubos fendidos ou perfurados ou forros fendidos ou perfurados. Um equipamento de controle de areia é projetado para filtrar materiais em partículas, tal como areia, para impedir que esses materiais em partículas venham a fluir de uma jazida circundante para o interior de um poço.[0038] To prevent the passage of particulate materials, such as sand, a sand screen 110 is provided in the lower completion section 102. Alternatively, other types of sand control devices may be used, including split or perforated pipes or split or perforated linings. Sand control equipment is designed to filter particulate materials, such as sand, to prevent these particulate materials from flowing from a surrounding deposit into a well.

[0039] De acordo com algumas configurações, a seção de completação inferior 102 inclui um conjunto de sensores 112 que possui uma multiplicidade de sensores 114 posicionados em diversas localizações distintas através da fácies de areia 108. Em algumas configurações, o conjunto de sensores 112 tem a forma de um cabo de sensor (também referido como um “arreio de sensores”). O cabo de sensor 112 é basicamente uma linha de controle contínua possuindo partes nas quais são providos sensores 114. O cabo de sensor 112 é “contínuo” no sentido de que o cabo de sensor proporciona uma vedação contínua contra fluidos, tais como fluidos de furo de poço, ao longo de sua extensão. Deverá ser observado que em algumas configurações o cabo de sensor contínuo pode na realidade possuir seções de alojamento distintas que são acopladas de forma passível de vedação umas com as outras. Em outras configurações, o cabo de sensor pode ser implementado com um alojamento integrado contínuo sem interrupções.[0039] According to some configurations, the lower completion section 102 includes a sensor array 112 that has a multiplicity of sensors 114 positioned at several distinct locations across the sand facies 108. In some configurations, the sensor array 112 has in the form of a sensor cable (also referred to as a “sensor harness”). Sensor cable 112 is basically a continuous control line having parts on which sensors 114 are provided. Sensor cable 112 is "continuous" in the sense that the sensor cable provides a continuous seal against fluids such as borehole fluids. well, along its length. It should be noted that in some configurations the continuous sensor cable may actually have distinct housing sections that are sealably coupled to one another. In other configurations, the sensor cable can be implemented with a seamless integrated housing without interruptions.

[0040] Na seção de completação inferior 102, o cabo de sensor 112 é igualmente ligado a um cartucho controlador 116 que é capaz de comunicar com os sensores 114. O cartucho controlador 116 é capaz de receber comandos de uma outra localização (tal como na superfície terrestre ou de uma outra localização no poço, por exemplo, da estação de controle 146 na seção de completação superior 100). Estes comandos podem instruir o cartucho controlador 116 a fazer os sensores 114 realizarem medições ou enviarem dados de medição. Além disso, o cartucho controlador 116 é capaz de armazenar e comunicar dados de medições dos sensores 114. Desta forma, a intervalos periódicos, ou em resposta a comandos, o cartucho controlador 116 é capaz de comunicar os dados de medição para um outro componente (por exemplo, para a estação de controle 146) que fica localizado em um outro ponto no furo de poço ou na superfície terrestre. De uma forma geral, o cartucho controlador 116 inclui um processador e meios de armazenamento. A comunicação entre os sensores 114 e o cartucho de controle 116 pode ser bidirecional ou pode utilizar uma configuração do tipo mestre-escravo.[0040] In the lower completion section 102, sensor cable 112 is also connected to a controller cartridge 116 which is capable of communicating with sensors 114. Controller cartridge 116 is capable of receiving commands from another location (such as in surface or from another location in the well, e.g. from control station 146 in upper completion section 100). These commands may instruct the controller cartridge 116 to cause sensors 114 to take measurements or send measurement data. In addition, controller cartridge 116 is capable of storing and communicating measurement data from sensors 114. In this way, at periodic intervals, or in response to commands, controller cartridge 116 is capable of communicating measurement data to another component ( for example to the control station 146) which is located at another point in the wellbore or on the earth's surface. Generally, the controller cartridge 116 includes a processor and storage media. Communication between sensors 114 and control cartridge 116 may be bidirectional or may utilize a master-slave type configuration.

[0041] O cartucho controlador 116 é ligado eletricamente a uma primeira parte de acoplamento indutivo 118 (por exemplo, uma parte de acoplamento indutivo fêmea) que faz parte da seção de completação inferior 102. Conforme é discutido adicionalmente mais abaixo, a primeira parte de acoplamento indutivo 118 permite que a seção de completação inferior 102 comunique eletricamente com a seção de completação superior 100 de tal forma que possam ser emitidos comandos para o cartucho controlador 116 e o cartucho controlador 116 seja capaz de comunicar dados de medições para a seção de completação superior 100.[0041] The controller cartridge 116 is electrically connected to a first inductive coupling part 118 (e.g. a female inductive coupling part) which forms part of the lower completion section 102. As discussed further below, the first part of inductive coupling 118 allows the lower completion section 102 to electrically communicate with the upper completion section 100 such that commands can be issued to the controller cartridge 116 and the controller cartridge 116 is capable of communicating measurement data to the completion section top 100.

[0042] Em configurações nas quais a energia é gerada ou armazenada localmente na seção de completação inferior, o cartucho controlador 116 pode incluir uma bateria ou uma fonte de alimentação de energia.[0042] In configurations where power is generated or stored locally in the lower completion section, the controller cartridge 116 may include a battery or a power supply.

[0043] Conforme se encontra adicionalmente ilustrado nas Figs. 1A e 2, a seção de completação inferior 102 inclui um obturador (“packer”) 120 (por exemplo, um obturador de tampão de cascalho) que quando é assentado forma uma vedação contra o revestimento 106. O obturador 120 isola uma região anular 124 abaixo do obturador 120, em que a região anular 124 é definida entre o lado externo da seção de completação inferior 102 e a parede interna do revestimento 106 e a fácies de areia 108.[0043] As further illustrated in Figs. 1A and 2, lower completion section 102 includes a packer 120 (e.g., a gravel plug plug) which when seated forms a seal against casing 106. Plug 120 isolates an annular region 124 below the plug 120, wherein the annular region 124 is defined between the outside of the lower completion section 102 and the inside wall of the casing 106 and the sand facies 108.

[0044] Um dispositivo de abertura de vedação 126 estende-se abaixo do obturador 120, em que o dispositivo de abertura de vedação 126 é destinado a acolher de forma passível de vedação a seção de completação superior 100. O dispositivo de abertura de vedação 126 é adicionalmente ligado a um dispositivo de abertura de circulação 128 que possui uma luva deslizante 130 que é passível de deslizamento para cobrir ou descobrir aberturas de circulação do dispositivo de abertura de circulação 128. Durante uma operação de tampão de cascalho, a luva 130 pode ser deslocada para uma posição aberta para permitir a passagem da pasta de cascalho da abertura interna 132 da seção de completação inferior 102 para a região anular 124 para realização de uma operação de tampão de cascalho para fechamento da região anular 124. O tampão de cascalho formado na região anular 124 faz parte do equipamento de controle de areia projetado para filtrar materiais em partículas.[0044] A seal opening device 126 extends below the plug 120, wherein the seal opening device 126 is intended to sealably receive the upper completion section 100. The seal opening device 126 is further connected to a flow opening device 128 which has a sliding sleeve 130 which is slidable to cover or uncover flow openings of the flow opening device 128. During a gravel plug operation, the sleeve 130 may be moved to an open position to allow passage of gravel slurry from the inner opening 132 of the lower completion section 102 to the annular region 124 to perform a gravel plug operation for closing the annular region 124. The gravel plug formed in the annular region 124 is part of sand control equipment designed to filter particulate materials.

[0045] Na implementação exemplar das Figs. 1A e 2, a seção de completação inferior 102 inclui adicionalmente um dispositivo mecânico de controle de perda de fluido, por exemplo, uma válvula isoladora de formação 134, que pode ser implementado na forma de uma válvula de esfera. Quando se encontra fechada, a válvula de esfera isola uma parte inferior 136 da abertura interna 132 relativamente à parte da abertura interna 132 situada acima da válvula isoladora de formação 134. Quando se encontra aberta, a válvula isoladora de formação 134 pode proporcionar um espaço interno aberto para permitir o fluxo de fluidos bem como a passagem de ferramentas de intervenção. Muito embora a seção de completação inferior 102 ilustrada no exemplo das Figs. 1A e 2 inclua diversos componentes, observa-se que em outras implementações, alguns destes componentes podem ser omitidos ou substituídos por outros componentes.[0045] In the exemplary implementation of Figs. 1A and 2 , the lower completion section 102 additionally includes a mechanical fluid loss control device, for example, a formation isolating valve 134, which may be implemented in the form of a ball valve. When closed, the ball valve isolates a lower portion 136 of the internal opening 132 from the portion of the internal opening 132 above the forming isolating valve 134. When open, the forming isolating valve 134 can provide an internal space. open to allow the flow of fluids as well as the passage of intervention tools. Although the lower completion section 102 illustrated in the example of Figs. 1A and 2 include several components, it is noted that in other implementations, some of these components may be omitted or replaced by other components.

[0046] Conforme se encontra ilustrado nas Figs. 1A e 2, o cabo de sensor 112 é provido na região anular 124 externamente à tela de areia 110. Mediante instalação dos sensores 114 do cabo de sensor 112 externamente à tela de areia 110, podem ser evitados problemas de controle de poço e perdas de fluido mediante utilização da válvula 134 isoladora de formação. Deverá ser observado que a válvula isoladora de formação 134 pode ser fechada para propósitos de controle de perda de fluidos durante a instalação do sistema de completação de dois estágios.[0046] As illustrated in Figs. 1A and 2, the sensor cable 112 is provided in the annular region 124 external to the sand screen 110. By installing the sensors 114 of the sensor cable 112 external to the sand screen 110, well control problems and losses of water can be avoided. fluid by using the formation isolation valve 134. It should be noted that formation isolating valve 134 may be closed for fluid loss control purposes during installation of the two-stage completion system.

[0047] Conforme se encontra ilustrado nas Figs. 1A e 3, a seção de completação superior 100 possui um dispositivo de vedação duplo (“straddle seal assembly”) 140 para encaixe de vedação no interior do dispositivo de abertura de vedação 126 (Fig. 2) da seção de completação inferior 102. Conforme se encontra ilustrado na Fig. 1A, o diâmetro externo do dispositivo de vedação duplo 140 da seção de completação superior 100 é ligeiramente menor que o diâmetro interno do dispositivo de abertura de vedação 126 da seção de completação inferior 102. Isto permite que o dispositivo de vedação duplo 140 da seção de completação superior deslize de forma passível de formação de vedação para o interior do dispositivo de abertura de vedação 126 da seção de completação inferior (que se encontra ilustrado na Fig. 1A). Em uma configuração alternativa, o dispositivo de vedação duplo pode ser substituído por uma guia de tubo (“stinger”) sem necessidade de estabelecimento de vedação.[0047] As illustrated in Figs. 1A and 3, the upper completion section 100 has a double sealing device (“straddle seal assembly”) 140 for sealing engagement within the seal opening device 126 (Fig. 2) of the lower completion section 102. is illustrated in Fig. 1A, the outside diameter of the double sealing device 140 of the upper completion section 100 is slightly smaller than the inside diameter of the sealing aperture device 126 of the lower completion section 102. This allows the double sealing device 140 of the lower completion section 102 to upper completion slides sealably into seal opening device 126 of the lower completion section (shown in Fig. 1A). In an alternative configuration, the double sealing device can be replaced by a tube guide (“stinger”) without the need to establish a seal.

[0048] Conforme se encontra ilustrado na Fig. 3, na parte externa do dispositivo de vedação duplo 140 da seção de completação superior encontra-se um engate de efeito de mola 142 que permite o encaixe com o obturador 120 da seção de completação inferior 102. Quando o engate de feito de mola 142 é encaixado no obturador 120, conforme se encontra ilustrado na Fig. 1A, a seção de completação superior 100 fica firmemente acoplada à seção de completação inferior 102. Em outras implementações, poderão ser empregados outros mecanismos de encaixe ao invés do engate de efeito de mola 142.[0048] As shown in Fig. 3, on the outside of the double sealing device 140 of the upper completion section is a spring loaded engagement 142 which allows engagement with the plug 120 of the lower completion section 102. When the spring loaded engagement 142 is fitted to shutter 120, as shown in Fig. 1A, the upper completion section 100 is tightly coupled to the lower completion section 102. In other implementations, other engagement mechanisms may be employed in place of the spring-loaded latch 142.

[0049] Na proximidade da parte inferior da seção de completação superior 100 (e mais especificamente na proximidade da parte inferior do dispositivo de vedação duplo 140) encontra-se uma segunda parte de acoplamento indutivo 144 (por exemplo, uma parte de acoplamento indutivo macho). Quando são posicionadas na proximidade uma da outra, a segunda parte de acoplamento indutivo 144 e a primeira parte de acoplamento indutivo 118 (conforme ilustrada na Fig. 1A) formam um dispositivo de acoplamento indutivo que permite comunicação por acoplamento indutivo de dados e energia entre as seções de completação superior e inferior.[0049] In the vicinity of the lower part of the upper completion section 100 (and more specifically in the vicinity of the lower part of the double sealing device 140) is a second inductive coupling part 144 (e.g. a male inductive coupling part ). When positioned in close proximity to each other, the second inductive coupling part 144 and the first inductive coupling part 118 (as illustrated in Fig. 1A) form an inductive coupling device that allows inductively coupled communication of data and power between the top and bottom completion sections.

[0050] Um condutor elétrico 147 (ou condutores) estende-se da segunda parte de acoplamento indutivo 144 para a estação de controle 146, que inclui um processador e um módulo de energia e telemetria, para alimentação de energia e comunicação de sinalização com o cartucho controlador 116 na seção de completação inferior 102 através do dispositivo de acoplamento indutivo). A estação de controle 146 pode também opcionalmente incluir sensores, tais como sensores de temperatura e/ou de pressão.[0050] An electrical conductor 147 (or conductors) extends from the second inductive coupling part 144 to the control station 146, which includes a processor and a power and telemetry module, for power supply and signaling communication with the controller cartridge 116 in the lower completion section 102 via the inductive coupling device). Control station 146 may also optionally include sensors, such as temperature and/or pressure sensors.

[0051] A estação de controle 146 é ligada a um cabo elétrico 148 (por exemplo, um cabo elétrico do tipo de par trançado) que se estende no sentido ascendente para uma junta de contração 150 (ou junta de compensação de extensão). Na junta de contração 150, o cabo elétrico 148 pode ser enrolado em espiral (para provisão de um cabo de enrolamento helicoidal) até o cabo elétrico 148 alcançar um obturador superior 152 na seção de completação superior 100. O obturador superior 152 é um obturador com aberturas de passagem para permitir que o cabo elétrico 148 se estenda através do obturador 152 para localizações acima do obturador 152 com aberturas de passagem. O cabo elétrico 148 pode estender-se do obturador superior 152 ao longo de toda a extensão até a superfície terrestre (ou para uma outra localização no poço).[0051] Control station 146 is connected to an electrical cable 148 (e.g., a twisted pair type electrical cable) that extends upward to a contraction joint 150 (or extension compensation joint). At shrink joint 150, electrical cable 148 may be spirally wound (for provision of a helical winding cable) until electrical cable 148 reaches an upper plug 152 in upper completion section 100. Upper plug 152 is a plug with through openings to allow electrical cable 148 to extend through shutter 152 to locations above shutter 152 with through openings. The electrical cable 148 may extend from the top plug 152 all the way to the earth's surface (or to another location in the well).

[0052] Em uma outra configuração, a estação de controle 146 pode ser omitida, e o cabo elétrico 148 pode estender-se da segunda parte de acoplamento indutivo 144 (da seção de completação superior 100) para uma estação de controle localizada em outro ponto do poço ou na superfície terrestre.[0052] In another configuration, the control station 146 may be omitted, and the electrical cable 148 may extend from the second inductive coupling part 144 (from the upper completion section 100) to a control station located at another point. of the well or on the earth's surface.

[0053] A junta de contração 150 é opcional e pode ser omitida em outras implementações. A seção de completação superior 100 inclui igualmente uma tubagem 154, que pode estender-se ao longo de toda a extensão até a superfície terrestre. A seção de completação superior 100 é transportada para o interior do poço na tubagem 154.[0053] Shrink joint 150 is optional and may be omitted in other implementations. The upper completion section 100 also includes tubing 154, which can extend all the way to the earth's surface. The upper completion section 100 is carried into the well in the pipeline 154.

[0054] Em operação, a seção de completação inferior 102 é descida em uma primeira manobra para o interior do poço e é instalada na proximidade da seção de furo aberto do poço. O obturador 120 (Fig. 2) é então assentado, e subseqüentemente pode ser realizada uma operação de tampão de cascalho. Para realização da operação de tampão de cascalho, o dispositivo de abertura de circulação 128 é atuado para uma posição aberta para abertura da(s) abertura(s) de acesso do dispositivo de abertura de circulação 128. Uma pasta de cascalho é então comunicada para o interior do poço e através da(s) abertura(s) aberta(s) do dispositivo de abertura de circulação 128 para o interior da região anular 124. A região anular 124 é então preenchida com pasta até a região anular 124 ter sido obturada com um tampão de cascalho.[0054] In operation, the lower completion section 102 is lowered in a first maneuver into the well and is installed in close proximity to the open hole section of the well. The plug 120 (Fig. 2) is then seated, and subsequently a gravel plug operation can be performed. To perform the gravel plug operation, the circulation opening device 128 is actuated to an open position to open the access opening(s) of the circulation opening device 128. A slurry of gravel is then communicated to the interior of the well and through the open opening(s) of the circulation opening device 128 into the annular region 124. The annular region 124 is then filled with paste until the annular region 124 has been plugged with a gravel plug.

[0055] Em seguida, em uma segunda manobra, a seção de completação superior 100 é descida para o interior do poço e é acoplada à seção de completação inferior 102. Quando as seções de completação superior e inferior se encontram acopladas, a comunicação entre o cartucho controlador 116 e a estação de controle 146 pode ser realizada através do dispositivo de acoplamento indutivo que inclui as partes de acoplamento indutivo 118 e 144. A estação de controle 146 pode enviar comandos para o cartucho controlador 116 na seção de completação inferior 102, ou a estação de controle 146 pode receber dados de medições obtidos pelos sensores 114 do cartucho controlador 116.[0055] Then, in a second maneuver, the upper completion section 100 is lowered into the well and is coupled to the lower completion section 102. When the upper and lower completion sections are coupled, the communication between the controller cartridge 116 and control station 146 may be realized via the inductive coupling device which includes inductive coupling parts 118 and 144. The control station 146 may send commands to the controller cartridge 116 in the lower completion section 102, or control station 146 can receive measurement data obtained by sensors 114 from controller cartridge 116.

[0056] A Fig. 1B ilustra uma vista ligeiramente diferente do sistema de completação de dois estágios ilustrado na Fig. 1A. Na Fig. 1B, o cabo de sensor 112, o cartucho controlador 116, e a estação de controle 146 são ilustrados com vistas ligeiramente diferentes. Funcionalmente, o sistema de completação da Fig. 1B é similar ao sistema de completação da Fig. 1A.[0056] Fig. 1B illustrates a slightly different view of the two-stage completion system illustrated in Fig. 1A. In Fig. 1B, sensor cable 112, controller cartridge 116, and control station 146 are illustrated in slightly different views. Functionally, the completion system in Fig. 1B is similar to the completion system of Fig. 1A.

[0057] A Fig. 1C é um diagrama esquemático de um circuito elétrico exemplar entre os sensores 114 que integram a seção de completação inferior 102 e um dispositivo controlador de superfície 170 (provido na superfície terrestre). Os sensores 114 comunicam através de um barramento 172 que faz parte do cabo de sensor 112 com o cartucho controlador 116. A comunicação entre o cartucho controlador 116 e uma interface 174 de estação de controle (parte da estação de controle 146) ocorre através de partes de acoplamento indutivo 118 e 144 (conforme foi discutido acima). Um comutador 176 pode ser provido no cartucho controlador 176 para controlar se a comunicação será ou não habilitada através das partes de acoplamento indutivo 118 e 144. O comutador 176 é controlável pela estação de controle 146 ou em resposta a comandos enviado do dispositivo controlador de superfície 170 através da estação de controle 146. Deverá ser observado que, conforme foi discutido acima, a estação de controle 146 pode ser omitida em algumas implementações, com o dispositivo controlador de superfície 170 sendo capaz de comunicar com o cartucho controlador 116 sem a estação de controle 146.[0057] Fig. 1C is a schematic diagram of an exemplary electrical circuit between sensors 114 that comprise the lower completion section 102 and a surface controller device 170 (provided on the earth's surface). Sensors 114 communicate via a bus 172 that forms part of the sensor cable 112 with the controller cartridge 116. Communication between the controller cartridge 116 and a control station interface 174 (part of the control station 146) occurs via parts couplings 118 and 144 (as discussed above). A switch 176 may be provided on the controller cartridge 176 to control whether or not communication will be enabled via the inductive coupling parts 118 and 144. The switch 176 is controllable by the control station 146 or in response to commands sent from the surface controller device. 170 via the control station 146. It should be noted that, as discussed above, the control station 146 may be omitted in some implementations, with the surface controller device 170 being able to communicate with the controller cartridge 116 without the controller station 170. control 146.

[0058] A estação de controle 146 comunica energia e sinalização através de cabo elétrico 148 para uma interface de barramento de comunicações 177. Em uma implementação, a interface 177 de barramento de comunicações pode ser uma interface ModBus, que é capaz de comunicar através de uma interligação 178 de comunicações ModBus com o controlador de superfície 170. A interligação de comunicações ModBus 178 pode constituir uma interligação serial implementada com RS-422, RS-485, e/ou RS-232, ou alternativamente, a interligação de comunicações ModBus 178 pode constituir um protocolo TCP/IP (“Transmission Control Protocol/Internet Protocol” - Protocolo de Controle de Transmissão/Protocolo Internet). O protocolo ModBus é um protocolo de comunicações padrão na indústria petrolífera e suas especificações encontram-se amplamente disponíveis, por exemplo no endereço www.modbus.org. Em implementações alternativas, podem ser empregados outros tipos de interligações de comunicações.[0058] Control station 146 communicates power and signaling via electrical cable 148 to a communications bus interface 177. In one implementation, communications bus interface 177 may be a ModBus interface, which is capable of communicating via a ModBus communications link 178 with the surface controller 170. The ModBus communications link 178 may constitute a serial link implemented with RS-422, RS-485, and/or RS-232, or alternatively, the ModBus communications link 178 may constitute a Transmission Control Protocol/Internet Protocol (“Transmission Control Protocol/Internet Protocol”). The ModBus protocol is a standard communications protocol in the oil industry and its specifications are widely available, for example at www.modbus.org. In alternative implementations, other types of communications linkages may be employed.

[0059] Em uma implementação, os sensores 114 podem ser implementados como dispositivos escravos que respondem a solicitações da estação de controle 146. Alternativamente, os sensores 114 podem ser capazes de iniciar comunicações com a estação de controle 146 ou com o dispositivo controlador de superfície 170.[0059] In one implementation, sensors 114 may be implemented as slave devices responding to requests from control station 146. Alternatively, sensors 114 may be able to initiate communications with control station 146 or surface controller device 170.

[0060] Em uma configuração, as comunicações através das partes de acoplamento indutivo 118 e 144 são realizadas mediante utilização de modulação de freqüência de sinais de dados em torno de uma transportadora de freqüência específica. A transportadora de freqüência possui energia suficiente para alimentar com energia o cartucho controlador 116 e os sensores 114. Alternativamente, o cartucho controlador 176 e os sensores 114 podem ser alimentados com energia por uma bateria.[0060] In one configuration, communications through inductive coupling parts 118 and 144 are performed using frequency modulation of data signals around a specific frequency carrier. The frequency carrier has sufficient power to power the controller cartridge 116 and sensors 114. Alternatively, the controller cartridge 176 and sensors 114 can be powered by a battery.

[0061] Os sensores 114 podem ser examinados periodicamente por varredura, tal como uma vez a cada intervalo de tempo previamente definido. Alternativamente, os sensores 114 são acessados em resposta a uma solicitação específica (tal como da estação de controle 146 ou do dispositivo controlador de superfície 170) para recuperação de dados de medições.[0061] Sensors 114 may be scanned periodically, such as once every previously defined time interval. Alternatively, sensors 114 are accessed in response to a specific request (such as from control station 146 or surface controller device 170) for retrieval of measurement data.

[0062] A Fig. 1D ilustra uma outra variante adicional do sistema de completação de dois estágios. Na configuração da Fig. 1A, é utilizado um único dispositivo de acoplamento indutivo para provisão de comunicação de sinais (dados) e também para alimentação de energia. Entretanto, de acordo com a Fig. 1D, são empregados dois dispositivos de acoplamento indutivo, um dispositivo de acoplamento indutivo 180 para energia e um dispositivo de acoplamento indutivo 182 para comunicação de dados.[0062] Fig. 1D illustrates another additional variant of the two-stage completion system. In the configuration of Fig. 1A, a single inductive coupling device is used for providing signal (data) communication and also for power supply. However, according to Fig. 1D, two inductive coupling devices are employed, an inductive coupling device 180 for power and an inductive coupling device 182 for data communication.

[0063] A Fig. 1E ilustra uma outra configuração que utiliza dos dispositivos de acoplamento indutivo 184 e 186, em que o primeiro dispositivo de acoplamento indutivo 184 é utilizado para comunicação de dados e energia com um primeiro cabo de sensor 188, e o segundo dispositivo de acoplamento indutivo 186 é utilizado para provisão de comunicação de dados de energia com um segundo cabo de sensor 190. A utilização de dois dispositivos de acoplamento indutivo e dois correspondentes cabos de sensor na configuração da Fig. 1E proporciona redundância para o caso de avaria de um dos cabos de sensor ou de um dos dispositivos de acoplamento indutivo. Os cabos de sensor 188 e 190 são geralmente paralelos um ao outro. Entretanto, os sensores 192 do cabo de sensor 188 são intercalados ao longo da direção longitudinal do furo de poço relativamente aos sensores 194 do cabo de sensor 190. Em outras palavras, na direção longitudinal, cada sensor 192 é posicionado entre dois sensores 194 sucessivos (ver a linha tracejada 196 na Fig. 1E). Similarmente, cada sensor 194 é posicionado entre dois sensores 192 sucessivos (ver a linha tracejada 198 na Fig. 1E). Mediante a provisão de intercalação longitudinal dos sensores 192 e 194, os sensores 192 e 194 são capazes de obter medições a diferentes profundidades no furo de poço. Desta forma, a densidade efetiva de sensores na região de interesse é aumentada se ambos os cabos de sensor 188 e 190 se encontrarem operacionais.[0063] Fig. 1E illustrates another configuration using inductive coupling devices 184 and 186, wherein the first inductive coupling device 184 is used for data and power communication with a first sensor cable 188, and the second inductive coupling device 186 is used for providing power data communication with a second sensor cable 190. The use of two inductive coupling devices and two corresponding sensor cables in the configuration of Fig. 1E provides redundancy in case one of the sensor cables or one of the inductive coupling devices fails. Sensor cables 188 and 190 are generally parallel to each other. Meanwhile, sensors 192 of sensor cable 188 are interleaved along the longitudinal direction of the wellbore with respect to sensors 194 of sensor cable 190. In other words, in the longitudinal direction, each sensor 192 is positioned between two successive sensors 194 ( see dotted line 196 in Fig. 1E). Similarly, each sensor 194 is positioned between two successive sensors 192 (see dashed line 198 in Fig. 1E). By providing longitudinal interleaving of sensors 192 and 194, sensors 192 and 194 are able to obtain measurements at different depths in the wellbore. In this way, the effective density of sensors in the region of interest is increased if both sensor cables 188 and 190 are operational.

[0064] Em uma outra configuração, os cabos de sensor 188 e 190 podem ser instalados em série ao invés de serem dispostos em paralelo conforme a ilustração da Fig. 1E. Em uma outra disposição ainda, ao invés de ambos os cabos 188 e 190 serem cabos de sensor, um dos cabos pode ser um cabo utilizado para provisão de controle, tal como para controle de um dispositivo de controle de fluxo (ou alternativamente, um dos cabos pode constituir uma combinação de cabo de sensor e cabo de controle).[0064] In another configuration, sensor cables 188 and 190 can be installed in series instead of being arranged in parallel as illustrated in Fig. 1 AND. In yet another arrangement, instead of both cables 188 and 190 being sensor cables, one of the cables may be a cable used for control provision, such as for controlling a flow control device (or alternatively, one of the cables may constitute a combination of sensor cable and control cable).

[0065] Nas configurações discutidas acima, um cabo de sensor proporciona fios elétricos que interligam os múltiplos sensores em uma coleção ou conjunto de sensores. Em uma implementação alternativa, os fios entre os sensores podem ser omitidos. Neste caso, podem ser providas múltiplas partes de acoplamento indutivo para correspondentes sensores, com a seção de completação superior provendo correspondentes partes de acoplamento indutivo para interagirem com as partes de acoplamento indutivo associadas com respectivos sensores para comunicação de energia e dados com os sensores.[0065] In the configurations discussed above, a sensor cable provides electrical wires that interconnect the multiple sensors in a collection or array of sensors. In an alternative implementation, the wires between the sensors can be omitted. In this case, multiple inductive coupling parts may be provided for corresponding sensors, with the upper completion section providing corresponding inductive coupling parts for interacting with the inductive coupling parts associated with respective sensors for power and data communication with the sensors.

[0066] Adicionalmente, muito embora tenha sido feita referência a comunicação de dados entre os sensores e um outro componente no poço, observa-se que em implementações alternativas, e particularmente em implementações nas quais os sensores são providos com suas próprias fontes de alimentação de energia no interior do poço, os sensores podem ser providos com uma quantidade apenas suficiente de micro-energia que permita que os sensores obtenham medições e armazenem dados durante um período de tempo relativamente longo (por exemplo, alguns meses). Subseqüentemente, uma ferramenta de intervenção poderá ser descida no poço para comunicar com os sensores com o objetivo de recuperar os dados de medições colhidos. Em uma configuração, a comunicação com a ferramenta de intervenção seria realizada mediante utilização de acoplamento indutivo, em que uma parte de acoplamento indutivo ficaria instalada em caráter permanente na completação, enquanto que a contrapartida correspondente de acoplamento indutivo ficaria instalada na ferramenta de intervenção. A ferramenta de intervenção pode igualmente abastecer (por exemplo, carregar) as fontes de alimentação de energia situadas no interior do poço.[0066] Additionally, although reference has been made to data communication between the sensors and another component in the well, it is observed that in alternative implementations, and particularly in implementations in which the sensors are provided with their own power supply energy inside the well, the sensors can be provided with just enough micro-energy to allow the sensors to take measurements and store data over a relatively long period of time (eg a few months). Subsequently, an intervention tool can be lowered into the well to communicate with the sensors in order to retrieve the collected measurement data. In one configuration, communication with the intervention tool would be carried out using inductive coupling, in which an inductive coupling part would be permanently installed on completion, while the corresponding inductive coupling counterpart would be installed on the intervention tool. The intervention tool can also supply (eg charge) the power supply sources located inside the well.

[0067] A Fig. 4 ilustra uma configuração diferente de um sistema de completação de dois estágios no qual as posições das partes de acoplamento indutivo e da estação de controle foram mudadas. O sistema de completação inclui uma seção de completação superior 100A e uma parte de completação inferior 102A. Na configuração da Fig 4, a primeira parte 118 de acoplamento indutivo é provida acima de um obturador 204 (um obturador com aberturas de passagem) da seção de completação inferior 102A. A primeira parte 118 de acoplamento indutivo pode por sua vez ser ligada eletricamente ao cartucho controlador 116 (localizado abaixo do obturador 204), que é ligado a um cabo de sensor 112A. O cabo de sensor 112A tem uma parte que passa através de uma abertura de passagem do obturador 204 provido com aberturas de passagem para permitir a comunicação entre os sensores 114 e o cartucho controlador 116.[0067] Fig. 4 illustrates a different configuration of a two-stage completion system in which the positions of the inductive coupling parts and the control station have been changed. The completion system includes an upper completion section 100A and a lower completion portion 102A. In the configuration of Fig 4, the first inductively coupled part 118 is provided above a shutter 204 (a shutter with through openings) of the lower completion section 102A. The first inductively coupled part 118 can in turn be electrically connected to the controller cartridge 116 (located below the shutter 204), which is connected to a sensor cable 112A. Sensor cable 112A has a portion that passes through a through opening of shutter 204 provided with through openings to allow communication between sensors 114 and controller cartridge 116.

[0068] A seção de completação superior 100A possui uma seção inferior 208 que proporciona a segunda parte 144 de acoplamento indutivo para comunicação com a primeira parte 118 de acoplamento indutivo quando a seção de completação superior 100A se encontra acoplada com a seção de completação inferior 102A.[0068] The upper completion section 100A has a lower section 208 which provides the second inductively coupled part 144 for communication with the first inductively coupled part 118 when the upper completion section 100A is coupled with the lower completion section 102A .

[0069] Na configuração da Fig. 4, a estação de controle 146 é provida acima do obturador 152 provido com aberturas de acesso (em comparação com a posição da estação de controle 146 abaixo do obturador 152 provido com aberturas de acesso das Figs. 1A e 3).[0069] In the configuration of Fig. 4, control station 146 is provided above shutter 152 provided with access openings (compared to the position of control station 146 below shutter 152 provided with access openings of Figs. 1A and 3).

[0070] Os restantes componentes ilustrados na Fig. 4 são idênticos ou similares a componentes correspondentes nas Figs. 1A, 2, e 3 e portanto não serão objeto de descrição adicional.[0070] The remaining components illustrated in Fig. 4 are identical or similar to corresponding components in Figs. 1A, 2, and 3 and therefore will not be described further.

[0071] A Fig. 5 ilustra uma outra variante ainda do sistema de completação de dois estágios que inclui uma seção de completação superior 100B e uma seção de completação inferior 102B. Nesta configuração, um cabo de sensor 112B semelhante ao cabo de sensor 112 da Fig. 1A estende-se adicionalmente no sentido ascendente na seção de completação inferior 102B para o cartucho controlador 116 que fica por sua vez ligado à primeira parte 118 de acoplamento indutivo. A primeira parte 118 de acoplamento indutivo é disposta em uma localização mais superior na seção de completação inferior 102B (em comparação com a seção de completação inferior 102 da Fig. 1A) de tal forma que um dispositivo de vedação duplo 140B da seção de completação 100B não precisa se estender profundamente para o interior da seção de completação inferior 102B. Como resultado, quando é inserido na seção de completação inferior 102B, o dispositivo de vedação duplo 140B da seção de completação superior 100B não se estende para além do dispositivo de abertura de circulação 128, de tal forma que a abertura de circulação 128 não é bloqueada quando a seção de completação superior 100B é acoplada com a seção de completação inferior 102B. Na configuração da Fig. 5, as partes de acoplamento indutivo 118 e 144 são posicionadas acima do dispositivo 128 de aberturas de circulação.[0071] Fig. 5 illustrates yet another variant of the two-stage completion system that includes an upper completion section 100B and a lower completion section 102B. In this configuration, a sensor cable 112B similar to the sensor cable 112 of Fig. 1A extends further upwards in the lower completion section 102B to the controller cartridge 116 which is in turn connected to the first inductively coupled part 118. The first inductively coupled part 118 is arranged at an uppermost location on the lower completion section 102B (compared to the lower completion section 102 of Fig. 1A) such that a double sealing device 140B of the completion section 100B it need not extend deeply into the lower completion section 102B. As a result, when inserted into the lower completion section 102B, the double sealing device 140B of the upper completion section 100B does not extend beyond the flow opening device 128, such that the flow opening 128 is not blocked. when the upper completion section 100B is coupled with the lower completion section 102B. In the configuration of Fig. 5, the inductive coupling parts 118 and 144 are positioned above the flow port device 128.

[0072] Na disposição da Fig. 5, a estação de controle 146 é igualmente provida acima do obturador 152 provido com aberturas de acesso tal como na configuração da Fig. 4.[0072] In the arrangement of Fig. 5, the control station 146 is also provided above the shutter 152 provided with access openings as in the configuration of Fig. 4.

[0073] A Fig. 6 ilustra um sistema de completação de múltiplos estágios de acordo com uma outra configuração que inclui uma seção de completação superior 100C e uma seção de completação inferior 102C que possui uma multiplicidade de partes para uma multiplicidade de zonas no poço. Conforme se encontra ilustrado na Fig. 6, são ilustradas três zonas de produção (ou zonas de injeção) 302, 304, e 306. A seção de completação inferior 102C possui três conjuntos de cabos de sensor 308, 310, e 312 que são semelhantes em termos de disposição ao cabo de sensor 112 da Fig. 1. Cada cabo de sensor 308, 310, 312, possui uma multiplicidade de sensores providos em localizações distintas em respectivas zonas 302, 304, 306. Na disposição da Fig. 6, as zonas 302, 304, e 306 são todas revestidas com um revestimento 314, diferentemente da seção de furo aberto ilustrada na Fig. 1. O revestimento 314 é perfurado em cada uma das zonas 302, 304, e 306 para permitir comunicação entre o poço e jazidas adjacentes ao poço.[0073] Fig. 6 illustrates a multistage completion system according to another configuration that includes an upper completion section 100C and a lower completion section 102C having a multiplicity of parts for a multiplicity of zones in the well. As illustrated in Fig. 6, three production zones (or injection zones) 302, 304, and 306 are illustrated. The lower completion section 102C has three sets of sensor cables 308, 310, and 312 that are similar in terms of cable layout. sensor 112 of Fig. 1. Each sensor cable 308, 310, 312 has a plurality of sensors provided at distinct locations in respective zones 302, 304, 306. In the arrangement of Fig. 6, zones 302, 304, and 306 are all coated with a coating 314, unlike the open-hole section illustrated in Fig. 1. Casing 314 is drilled into each of zones 302, 304, and 306 to allow communication between the well and adjacent wells.

[0074] A seção de completação inferior 102C inclui um primeiro obturador inferior 316 que proporciona uma isolação entre as zonas 304 e 306, e um segundo obturador inferior 318 que proporciona uma isolação entre as zonas 304 e 302. O cabo de sensor mais inferior 312 é ligado eletricamente a um primeiro conjunto de partes de acoplamento indutivo 318 e 320. A parte 318 de acoplamento indutivo é acoplada a uma seção de tubo ou tela que é acoplada ao primeiro obturador inferior 316. Por outro lado, a parte 320 de acoplamento indutivo é acoplada a uma outra seção de tubo 324 ou tela que se estende no sentido ascendente para se acoplar a uma outra seção de tubo 326.[0074] The lower completion section 102C includes a first lower shutter 316 that provides isolation between zones 304 and 306, and a second lower shutter 318 that provides isolation between zones 304 and 302. The lowermost sensor cable 312 is electrically connected to a first set of inductive coupling parts 318 and 320. The inductive coupling part 318 is coupled to a tube or screen section which is coupled to the first lower plug 316. On the other hand, the inductive coupling part 320 is coupled to another tube section 324 or screen that extends upwards to couple to another tube section 326.

[0075] Na segunda zona 304 é provido um segundo conjunto de partes de acoplamento indutivo 328 e 330, em que a parte 328 de acoplamento indutivo é acoplada à seção de tubo 326. Por outro lado, a parte 330 de acoplamento indutivo é acoplada à seção 332 de tubo que se estende no sentido ascendente para a válvula isoladora de formação 134 da seção de completação inferior 102C. As partes restantes da seção de completação inferior 102C são semelhantes ou idênticas à seção de completação inferior 102B da Fig. 5. A seção de completação superior 100C que é acoplada com a seção de completação inferior 102C é igualmente semelhante ou idêntica à seção de completação superior 100B da Fig. 5.[0075] In the second zone 304 a second set of inductive coupling parts 328 and 330 is provided, wherein the inductive coupling part 328 is coupled to the pipe section 326. On the other hand, the inductive coupling part 330 is coupled to the tube section 332 extending upwardly to forming isolating valve 134 of lower completion section 102C. The remaining parts of the lower completion section 102C are similar or identical to the lower completion section 102B of Fig. 5. The upper completion section 100C that is coupled with the lower completion section 102C is equally similar or identical to the upper completion section 100B of Fig. 5.

[0076] Em operação, a seção de completação inferior 102C é instalada em diferentes manobras, com a parte mais inferior da seção de completação inferior 102C (que corresponde à zona mais inferior 306) sendo instalada em primeiro lugar, seguida pela segunda parte da zona de completação inferior 102C que fica adjacente à segunda zona 304, seguida pela parte da zona de completação inferior 102C adjacente à zona 302.[0076] In operation, the lower completion section 102C is installed in different maneuvers, with the lowest part of the lower completion section 102C (which corresponds to the lowermost zone 306) being installed first, followed by the second part of the zone completion zone 102C that is adjacent to the second zone 304, followed by the portion of the lower completion zone 102C adjacent to the zone 302.

[0077] A comunicação de dados e energia entre o cartucho controlador 116 e os sensores dos cabos de sensor 310 e 312 é realizada através dos dispositivos de acoplamento indutivo correspondentes às partes 328, 330, e 318, 320.[0077] The communication of data and power between the controller cartridge 116 and the sensors of the sensor cables 310 and 312 is carried out through the inductive coupling devices corresponding to parts 328, 330, and 318, 320.

[0078] A Fig. 7 ilustra um sistema de completação de dois estágios de acordo com uma outra configuração adicional que inclui uma seção de completação inferior 402 e uma seção de completação superior 400. Um revestimento 425 reveste uma parte do poço. Na configuração da Fig. 7 não é empregado um mecanismo de conexão úmida de acoplamento indutivo, diferentemente das configurações das Figs. 1A-6. Na Fig. 7, a seção de completação inferior 402 inclui um obturador de tampão de cascalho 404 que é acoplado a um dispositivo de aberturas de circulação 406. A seção de completação inferior 402 inclui igualmente uma válvula isoladora 408 de formação abaixo do dispositivo de aberturas de circulação 406. Uma tela de areia 410 é acoplada abaixo da válvula 408 isoladora de formação para controle de areia ou controle de outros materiais em partículas. A seção de completação inferior 402 é posicionada na proximidade de uma zona de furo aberto 412 na qual é realizada produção (ou injeção).[0078] Fig. 7 illustrates a two-stage completion system according to a further configuration that includes a lower completion section 402 and an upper completion section 400. A casing 425 lines a portion of the well. In the configuration of Fig. 7 an inductively coupled wet connection mechanism is not employed, unlike the configurations of Figs. 1A-6. In Fig. 7, the lower completion section 402 includes a gravel plug plug 404 that is coupled to a flow-through device 406. The lower completion section 402 also includes an isolating valve 408 forming below the flow-through arrangement 406. A sand screen 410 is coupled below the formation isolator valve 408 for sand control or other particulate matter control. The lower completion section 402 is positioned in proximity to an open hole zone 412 in which production (or injection) is performed.

[0079] Deverá ser observado que na configuração da Fig. 7 a seção de completação inferior 402 não inclui uma parte de acoplamento indutivo. Na configuração da Fig. 7, a seção de completação superior 400 possui uma guia de tubo (“stinger”) 414 formada de um tubo fendido possuindo uma multiplicidade de fendas que permitem a comunicação entre o espaço vazado interno da guia de tubo 414 e o lado externo da guia de tubo 414. A guia de tubo 414 estende-se para o interior da seção de completação inferior 402 na proximidade da zona 412 de furo aberto.[0079] It should be noted that in the configuration of Fig. 7 the lower completion section 402 does not include an inductive coupling part. In the configuration of Fig. 7, the upper completion section 400 has a tube guide ("stinger") 414 formed from a slit tube having a plurality of slits that allow communication between the internal hollow space of the tube guide 414 and the outside of the tube guide. tube 414. Tube guide 414 extends into lower completion section 402 in proximity to open hole zone 412.

[0080] No interior da guia de tubo 414 encontra-se disposto um cabo de sensor 416 possuindo uma multiplicidade de sensores 418 em localizações distintas através da zona 412. O cabo de sensor 416 estende-se no sentido ascendente na guia de tubo 414 até sair pela extremidade superior da guia de tubo 414. O cabo de sensor 416 estende-se radialmente através de uma junta de tubo curta fendida 419 para um obturador 420 provido com aberturas de acesso da seção de completação superior 400. A junta de tubo curta fendida 419 possui fendas 422 que permitem a comunicação entre o espaço vazado interno 424 de uma tubagem 426 e a região 428 que fica disposta externamente à seção de completação superior 400 e sob o obturador 420.[0080] Inside the tube guide 414 is arranged a sensor cable 416 having a plurality of sensors 418 at different locations across the region 412. The sensor cable 416 extends upward in the tube guide 414 to exit through the upper end of tube guide 414. Sensor cable 416 extends radially through a slotted short tube joint 419 to a plug 420 provided with upper completion section access openings 400. The slotted short tube joint 419 has slots 422 that allow communication between the internal void space 424 of a pipeline 426 and the region 428 that is arranged externally to the upper completion section 400 and under the plug 420.

[0081] Na seção de completação superior 400 é provida uma estação de controle 430 acima do obturador 420. O cabo de sensor 416 estende-se através do obturador 420 provido com aberturas de acesso para a estação de controle 430. A estação de controle 430 comunica por sua vez através de um cabo elétrico 432 com uma localização na superfície terrestre ou uma outra localização no poço.[0081] In the upper completion section 400 a control station 430 is provided above the shutter 420. The sensor cable 416 extends through the shutter 420 provided with access openings to the control station 430. The control station 430 communicates in turn via an electrical cable 432 with a location on the earth's surface or another location in the well.

[0082] Diferentemente das configurações ilustradas nas Figs. 1A-6, os sensores 418 da configuração da Fig. 7 são dispostos no interior do equipamento de controle de areia (ao invés de serem dispostos do lado de fora do equipamento de controle de areia). Entretanto, a utilização de uma guia de tubo (“stinger”) 414 permite uma disposição adequada dos sensores 418 através da fácies de areia na adjacência da tela de areia 410.[0082] Unlike the configurations illustrated in Figs. 1A-6, sensors 418 of the configuration of Fig. 7 are placed inside the sand control equipment (instead of being placed outside the sand control equipment). However, the use of a tube guide ("stinger") 414 allows proper placement of sensors 418 across the sand facies adjacent to the sand screen 410.

[0083] Em operação, a seção de completação inferior 402 da Fig. 7 é instalada em primeiro lugar no poço na adjacência da zona 412. Após a operação de tampão de cascalho, a seção de completação superior 400 é descida para o poço, com a guia de tubo 414 inserida na seção de completação inferior 402 de tal forma que os sensores 418 do cabo de sensor 416 são posicionados na proximidade da zona 412 em diversas localizações distintas. Em algumas configurações a seção de completação inferior poderá não requerer um tampão de cascalho; ao invés disso, a seção de completação inferior pode incluir uma tela expansível, um furo revestido e provido com perfurações, um forro fendido, ou um furo aberto.[0083] In operation, the lower completion section 402 of Fig. 7 is first installed in the pit adjacent to the zone 412. After the gravel plug operation, the upper completion section 400 is lowered into the shaft, with the pipe guide 414 inserted into the lower completion section 402 in such a way that the sensors 418 of the sensor cable 416 are positioned in the vicinity of the zone 412 in several different locations. In some configurations the lower completion section may not require a gravel plug; instead, the lower completion section may include an expandable screen, a lined hole provided with perforations, a split liner, or an open hole.

[0084] A Fig. 8A ilustra uma outra disposição ainda de um sistema de completação de dois estágios possuindo uma seção de completação superior 400A e uma seção de completação inferior 402A em que não é utilizado um mecanismo de conexão úmida de acoplamento indutivo. Uma guia de tubo recuperável 414A que faz parte da seção de completação superior 400A é inserida na seção de completação inferior 402A. A seção de completação inferior 402A é semelhante ou idêntica à seção de completação inferior 402 da Fig. 7. Entretanto, a guia de tubo 414A na Fig. 8A possui uma ranhura longitudinal sobre sua superfície externa na qual é posicionado um cabo de sensor 416A. Na Fig. 9 é apresentada uma vista de corte transversal de uma parte da guia de tubo 414A com o cabo de sensor 416A. Conforme se encontra ilustrado na Fig. 9, uma ranhura (ou depressão) longitudinal 440 é provida na superfície externa da guia de tubo 414A de tal forma que o cabo de sensor 416A possa ser posicionado no interior da ranhura 440.[0084] Fig. 8A illustrates yet another arrangement of a two-stage completion system having an upper completion section 400A and a lower completion section 402A in which an inductively coupled wet connection mechanism is not used. A recoverable tube guide 414A that forms part of the upper completion section 400A is inserted into the lower completion section 402A. Bottom completion section 402A is similar or identical to bottom completion section 402 of Fig. 7. However, tube guide 414A in Fig. 8A has a longitudinal groove on its outer surface in which a sensor cable 416A is positioned. In Fig. 9 is shown a cross-sectional view of a portion of tube guide 414A with sensor cable 416A. As illustrated in Fig. 9, a longitudinal groove (or depression) 440 is provided on the outer surface of the tube guide 414A such that the sensor cable 416A can be positioned within the groove 440.

[0085] Fazendo novamente referência à Fig. 8A, o cabo de sensor 416A estende-se no sentido ascendente até alcançar um suspensor de guia de tubo 442 que fica apoiada em um receptáculo de guia de tubo 444 de uma junta de tubo curta fendida 419A. O cabo de sensor 416A estende-se radialmente através do suspensor 442 de guia de tubo e da junta de tubo curta fendida 419A para o interior de uma região fora da região externa da seção de completação superior 400A. O cabo de sensor 416A estende-se através do obturador 420 provido com aberturas de acesso até a estação de controle 430.[0085] Referring again to Fig. 8A, sensor cable 416A extends upward until it reaches a tube guide hanger 442 which rests in a tube guide receptacle 444 of a slotted short tube joint 419A. Sensor cable 416A extends radially through tube guide hanger 442 and slotted short tube joint 419A into a region outside the outer region of upper completion section 400A. Sensor cable 416A extends through shutter 420 provided with access openings to control station 430.

[0086] Basicamente, a diferença entre a configuração da Fig. 8A e a configuração da Fig. 7 reside no fato de o cabo de sensor 416A ser disposto fora da guia de tubo 414A (ao invés de ser disposto no interior da guia de tubo). Além disso, a guia de tubo 414A é recuperável visto ficar apoiada no interior do receptáculo 444 de guia de tubo sobre um suspensor 442 de guia de tubo. (A Fig. 7 ilustra uma guia de tubo fixa que faz parte da seção de completação superior 400). Uma ferramenta de intervenção pode ser descida para o interior do poço para contatar o suspensor 442 de guia de tubo da Fig. 8A para recuperar do poço o suspensor 442 de guia de tubo juntamente com a guia de tubo 414A. Conforme se encontra ilustrado na Fig. 8A, um mecanismo de engate 446 é provido para engatar o suspensor 442 de guia de tubo ao receptáculo 444 de guia de tubo. Em uma implementação exemplar, o mecanismo de engate 446 pode consistir em um mecanismo de engate de efeito de mola.[0086] Basically, the difference between the configuration in Fig. 8A and the configuration of Fig. 7 resides in the fact that the sensor cable 416A is arranged outside the tube guide 414A (instead of being arranged inside the tube guide). Furthermore, the tube guide 414A is retrievable in that it rests within the tube guide receptacle 444 on a tube guide hanger 442. (Fig. 7 illustrates a fixed tube guide that forms part of the upper completion section 400). An intervention tool can be lowered into the pit to contact the pipe guide hanger 442 of Fig. 8A to retrieve tube guide hanger 442 along with tube guide 414A from the well. As illustrated in Fig. 8A, an engagement mechanism 446 is provided to engage the tube guide hanger 442 with the tube guide receptacle 444. In an exemplary implementation, the latching mechanism 446 may consist of a spring effect latching mechanism.

[0087] Uma outra diferença entre a seção de completação superior 400A da Fig. 8A e a seção de completação superior 400 da Fig. 7 reside no fato de a seção de completação superior 400A possuir uma seção 448 de tubo fendido estendendo-se abaixo do receptáculo 444 de guia de tubo. A seção 448 de tubo fendido estende-se para o interior da seção de completação inferior 402A, conforme se encontra ilustrado na Fig. 8A.[0087] Another difference between the top completion section 400A of Fig. 8A and the upper completion section 400 of Fig. 7 resides in the fact that the upper completion section 400A has a split tube section 448 extending below the tube guide receptacle 444. Split tube section 448 extends into lower completion section 402A as shown in Fig. 8A.

[0088] A Fig. 8B ilustra uma outra variante do sistema de completação de dois estágios que emprega igualmente uma guia de tubo recuperável 414B. A guia de tubo 414B estende-se a partir de um suspensor 442B de guia de tubo que fica apoiado em um receptáculo 444B de guia de tubo. A diferença entre a configuração da Fig. 8B e a configuração da Fig. 8A consiste no fato de o suspensor 442B de guia de tubo possuir uma primeira parte 450 de acoplamento indutivo (parte de acoplamento indutivo macho) capaz de ser acoplada indutivamente à segunda parte 452 de acoplamento indutivo (parte de acoplamento indutivo fêmea) no interior do receptáculo 444B de guia de tubo. Um cabo de sensor 416B (que corre igualmente fora da guia de tubo 414B porém no interior de uma ranhura longitudinal) estende-se no sentido ascendente e é ligada à primeira parte 450 de acoplamento indutivo no suspensor 442B de guia de tubo. Quando o suspensor 442B de guia de tubo é instalado no interior do receptáculo 444B de guia de tubo, as primeira e segunda partes de acoplamento indutivo 450 e 452 são posicionadas adjacentes uma à outra para poder ocorrer um acoplamento indutivo de sinalização e energia entre as partes de acoplamento indutivo 450 e 452.[0088] Fig. 8B illustrates another variant of the two-stage completion system that also employs a retrievable tube guide 414B. Tube guide 414B extends from tube guide hanger 442B which is supported in tube guide receptacle 444B. The difference between the configuration in Fig. 8B and the configuration of Fig. 8A is that the tube guide hanger 442B has a first inductive coupling part 450 (male inductive coupling part) capable of being inductively coupled to the second inductive coupling part 452 (female inductive coupling part) inside the receptacle 444B tube guide. A sensor cable 416B (which also runs outside the tube guide 414B but within a longitudinal groove) extends upward and is connected to the first inductively coupled portion 450 on the tube guide hanger 442B. When the tube guide hanger 442B is installed within the tube guide receptacle 444B, the first and second inductive coupling parts 450 and 452 are positioned adjacent to each other so that signaling and power inductive coupling can occur between the parts. inductive coupling 450 and 452.

[0089] A segunda parte de acoplamento indutivo 452 é ligada a um cabo elétrico 454, que passa através do obturador 420 provido com aberturas de acesso indo até a estação de controle 430 acima do obturador 420.[0089] The second inductive coupling part 452 is connected to an electrical cable 454, which passes through the shutter 420 provided with access openings going to the control station 430 above the shutter 420.

[0090] Em operação, a seção de completação inferior 402B é descida em primeiro lugar para o interior do poço, seguida pela seção de completação superior 400B em uma manobra separada. Em seguida, a guia de tubo 414B é descida para o interior do poço, e é instalada no receptáculo 444B de guia de tubo da seção de completação superior 400B.[0090] In operation, the lower completion section 402B is first lowered into the well, followed by the upper completion section 400B in a separate maneuver. Next, the tube guide 414B is lowered into the well, and is installed in the tube guide receptacle 444B of the upper completion section 400B.

[0091] A Fig. 10 ilustra uma outra configuração ainda de um outro sistema de completação que proporciona sensores em uma zona de produção (ou injeção). Na configuração da Fig. 10 são providos sensores 502 do lado de fora de um revestimento 504 que reveste o poço. Os sensores 502 fazem igualmente parte de um cabo de sensor 506. Os sensores 502 são providos em diversas localizações distintas fora do revestimento 504. O cabo de sensor 506 estende-se no sentido ascendente para uma primeira parte de acoplamento indutivo 508 (parte de acoplamento indutivo fêmea) através de um cartucho controlador 507. A primeira parte de acoplamento indutivo 508 interage com uma segunda parte de acoplamento indutivo 510 (parte de acoplamento indutivo macho) para comunicação de energia e dados. A primeira parte de acoplamento indutivo 508 fica localizada externamente com relação ao revestimento 504, ao passo que a segunda parte de acoplamento indutivo 510 fica localizada no interior do revestimento 504.[0091] Fig. 10 illustrates yet another configuration of yet another completion system that provides sensors in a production (or injection) zone. In the configuration of Fig. 10 sensors 502 are provided on the outside of a casing 504 lining the well. The sensors 502 are also part of a sensor cable 506. The sensors 502 are provided in several different locations outside the sheath 504. The sensor cable 506 extends upwards to a first inductive coupling part 508 (coupling part female inductive coupling) via a controller cartridge 507. The first inductive coupling part 508 interacts with a second inductive coupling part 510 (male inductive coupling part) for power and data communication. The first inductive coupling part 508 is located externally of the casing 504, while the second inductive coupling part 510 is located inside the casing 504.

[0092] No interior do revestimento 504, um obturador 512 é assentado para isolar uma região anular 514 que fica localizada acima do obturador 512 e entre uma tubagem 516 e o revestimento 504. A segunda parte de acoplamento indutivo 510 é ligada eletricamente a uma estação de controle 518 através de uma seção 520 de cabo elétrico. Por sua vez, a estação de controle 518 é ligada a um outro cabo elétrico 522 que pode estender-se para a superfície terrestre ou outro ponto no poço.[0092] Within the casing 504, a plug 512 is seated to isolate an annular region 514 which is located above the plug 512 and between a pipe 516 and the casing 504. The second inductive coupling part 510 is electrically connected to a station control 518 through a section 520 of electrical cable. In turn, the control station 518 is connected to another electrical cable 522 that can extend to the earth's surface or another point in the well.

[0093] Em operação, o revestimento 504 é instalado no interior do poço com o cabo de sensor 506 e a primeira parte de acoplamento indutivo 508 provida com o revestimento 504 durante a instalação. Subseqüentemente, após o revestimento 504 ter sido instalado, é possível instalar o equipamento de completação no interior do revestimento, incluindo os elementos ilustrados na Fig. 10. Anteriormente ou posteriormente à instalação dos componentes ilustrados na Fig. 10, um canhão de perfuração (não ilustrado) pode ser descido para o interior do poço para a zona 500 de produção (ou injeção). O canhão de perfuração pode ser então ativado para produzir perfurações 526 através do revestimento 504 e para o interior da formação circundante. Poderão ser realizadas perfurações direcionais para serem evitados danos ao cabo de sensor 506 que fica localizado externamente com relação ao revestimento 504.[0093] In operation, casing 504 is installed inside the well with sensor cable 506 and the first inductive coupling part 508 provided with casing 504 during installation. Subsequently, after the liner 504 has been installed, it is possible to install completion equipment inside the liner, including the elements illustrated in Fig. 10. Before or after installing the components illustrated in Fig. 10, a drill gun (not shown) can be lowered into the well for production (or injection) zone 500. The piercing gun may then be activated to produce holes 526 through casing 504 and into the surrounding formation. Directional perforations may be made to prevent damage to sensor cable 506 which is located externally with respect to sheath 504.

[0094] A Fig. 11 ilustra uma outra disposição diferente adicional do sistema de completação, que é semelhante ao sistema de completação da Fig. 10 com exceção do fato de o sistema de completação da Fig. 11 possuir múltiplos estágios que correspondem a uma multiplicidade de zonas diferentes 602, 604, e 606. Na configuração da Fig. 11, é igualmente provido um cabo de sensor 506A externamente com relação ao revestimento 504, com o cabo de sensor 506A possuindo sensores 502 providos em diversas localizações nas diferentes zonas 602, 604, e 606. O cabo de sensor 506A estende-se para a primeira parte de acoplamento indutivo 508 através do cartucho controlador 507.[0094] Fig. 11 illustrates a further different arrangement of the completion system, which is similar to the completion system of Fig. 10 with the exception of the fact that the completion system of Fig. 11 has multiple stages corresponding to a multiplicity of different zones 602, 604, and 606. In the configuration of Fig. 11, a sensor cable 506A is also provided externally of the sheath 504, with sensor cable 506A having sensors 502 provided at various locations in different zones 602, 604, and 606. Sensor cable 506A extends into the first inductive coupling part 508 through controller cartridge 507.

[0095] O sistema de completação da Fig. 11 inclui igualmente o obturador 512, a segunda parte de acoplamento indutivo 510 no interior do revestimento 504, a estação de controle 518, e seções de cabo elétrico 520 e 522, tal como na configuração da Fig. 10. A configuração da Fig. 11 difere da configuração da Fig. 10 no fato de ser provido um equipamento de completação adicional abaixo do obturador 512. Na Fig. 11, é provido um obturador 608 de tampão de cascalho, com um conjunto de aberturas de circulação 610 provido abaixo do obturador 608 de tampão de cascalho. Uma válvula 612 isoladora de formação é igualmente provida abaixo do conjunto de aberturas de circulação 610.[0095] The completion system of Fig. 11 also includes shutter 512, second inductive coupling part 510 within casing 504, control station 518, and electrical cable sections 520 and 522, as in the configuration of Fig. 10. The configuration of Fig. 11 differs from the configuration in Fig. 10 in that additional completion equipment is provided below the shutter 512. In Fig. 11, a gravel plug plug 608 is provided, with a set of flow openings 610 provided below the gravel plug plug 608. A formation isolating valve 612 is also provided below the set of flow ports 610.

[0096] Os equipamentos adicionais localizados abaixo da válvula 612 isoladora de formação incluem telas de areia 614 e obturadores de isolação 616 e 618 para isolação das zonas 602, 604, e 606.[0096] Additional equipment located below the formation isolation valve 612 includes sand screens 614 and isolation plugs 616 and 618 for isolation of zones 602, 604, and 606.

[0097] A Fig. 12 ilustra uma outra configuração de um sistema de completação que utiliza uma construção de guia de tubo e não utiliza um mecanismo de conexão úmida com acoplamento indutivo. O sistema de completação inclui uma seção de completação superior 700 e uma seção de completação inferior 702. Na Fig. 12, um obturador 704 de tampão de cascalho é assentado em uma zona de produção (ou injeção), com uma tela de areia 706 acoplada abaixo do obturador 704. O obturador 704 de tampão de cascalho e a tela 706 fazem parte da seção de completação inferior 702.[0097] Fig. 12 illustrates another configuration of a completion system that utilizes a tube guide construction and does not utilize an inductively coupled wet connection mechanism. The completion system includes an upper completion section 700 and a lower completion section 702. In Fig. 12, a gravel plug plug 704 is seated in a production (or injection) zone, with a sand screen 706 coupled below the plug 704. The gravel plug plug 704 and screen 706 form part of the completion section. bottom 702.

[0098] A seção de completação superior 700 inclui uma guia de tubo 708 (que inclui um tubo perfurado). No interior do espaço vazado interno da guia de tubo 708 encontram-se dispostos diversos sensores 710 e 712. Os sensores 710 e 712 são ligados por ligações em estrela (“Y- connection”) a um cabo elétrico 714. O cabo elétrico 714 corre através de anteparas de ligação em estrela 716 e 720 e sai pela extremidade superior da guia de tubo 708. O cabo elétrico 714 estende-se radialmente através de uma junta de tubo 722 provida com aberturas de acesso e passa então através de um obturador 724 provido com aberturas de acesso da seção de completação superior 700 para uma estação de controle 726. A estação de controle 726 é por sua vez ligada por um cabo elétrico 728 à superfície terrestre ou a uma outra localização no poço.[0098] The top completion section 700 includes a tube guide 708 (which includes a perforated tube). Several sensors 710 and 712 are arranged inside the internal hollow space of the tube guide 708. The sensors 710 and 712 are connected by star connections (“Y-connection”) to an electrical cable 714. The electrical cable 714 runs through star-connection bulkheads 716 and 720 and exits through the upper end of the tube guide 708. The electrical cable 714 extends radially through a tube joint 722 provided with access openings and then passes through a shutter 724 provided with access openings from the upper completion section 700 to a control station 726. The control station 726 is in turn connected by an electrical cable 728 to the earth's surface or to another location in the well.

[0099] A Fig. 13 ilustra uma parte de um cabo de sensor 800 de acordo com uma configuração, podendo constituir qualquer um dos cabos de sensor mencionados acima. O cabo de sensor 800 inclui seções de alojamento externas 802 e 804, que são ligadas de forma passível de formação de vedação com uma estrutura 806 de alojamento de sensor que aloja um suporte 810 de sensor e um sensor 808. O sensor 808 é posicionado em uma câmara 809 do suporte 810 de sensor. O alojamento 806 de suporte de sensor e as seções de alojamento 802 e 804 do cabo de sensor 800 podem ser formados de metal. As seções de alojamento 802, 804 podem ser soldadas ao alojamento 806 de suporte de sensor para provisão de um encaixe vedado (para impedir a entrada de fluidos de furo de poço no cabo 800 de sensor). O suporte 810 de sensor pode igualmente ser formado de um metal para atuar como um chassi. Como exemplo, o metal utilizado para formar o suporte 810 de sensor poderá ser alumínio. Similarmente, o metal utilizado para a formação das seções de alojamento 802, 804 e do alojamento 806 de suporte de sensor poderá igualmente consistir em alumínio. Se o sensor 808 for um sensor de temperatura, o alumínio será um elemento de acoplamento térmico relativamente bom para proporcionar uma medição correta de temperatura. Entretanto, em outras implementações, poderão ser utilizados outros tipos de metal. Além disso, podem igualmente ser utilizados materiais não metálicos para implementação dos elementos 802, 804, 806, e 810.[0099] Fig. 13 illustrates a portion of a sensor cable 800 according to an embodiment, which may be any of the sensor cables mentioned above. Sensor cable 800 includes outer housing sections 802 and 804, which are sealably connected with a sensor housing structure 806 that houses a sensor holder 810 and a sensor 808. Sensor 808 is positioned in a camera 809 of the sensor holder 810. Sensor support housing 806 and housing sections 802 and 804 of sensor cable 800 may be formed of metal. Housing sections 802, 804 may be welded to sensor support housing 806 to provide a sealed fit (to prevent wellbore fluids from entering the sensor cable 800). The sensor holder 810 may also be formed from a metal to act as a chassis. As an example, the metal used to form sensor holder 810 may be aluminum. Similarly, the metal used to form the housing sections 802, 804 and sensor support housing 806 may also consist of aluminum. If the 808 sensor is a temperature sensor, aluminum is a relatively good thermal coupling element to provide a correct temperature measurement. However, in other implementations, other types of metal may be used. In addition, non-metallic materials may also be used to implement elements 802, 804, 806, and 810.

[00100] Conforme se encontra adicionalmente ilustrado na Fig. 13, o sensor 808 inclui um chip 812 de sensor (por exemplo, um chip de sensor para medição de temperatura) e uma interface 814 de comunicações (eletricamente ligada ao chip 812 de sensor) para permitir uma comunicação com fios elétricos 816 e 818 que se estendem no cabo de sensor 800. Em uma implementação exemplar, a interface de comunicações 814 é uma interface I2C. Alternativamente, podem ser utilizados outros tipos de interfaces de comunicações com o sensor 808. O chip 812 de sensor e a interface 814 podem ser montados em uma placa de circuitos 811 em uma implementação.[00100] As further illustrated in Fig. 13, sensor 808 includes a sensor chip 812 (e.g., a sensor chip for measuring temperature) and a communications interface 814 (electrically coupled to sensor chip 812) to allow communication with electrical wires 816 and 818 that extend on sensor cable 800. In an exemplary implementation, communications interface 814 is an I2C interface. Alternatively, other types of communications interfaces can be used with sensor 808. Sensor chip 812 and interface 814 can be mounted on circuit board 811 in one implementation.

[00101] A parte ilustrada na Fig. 13 é repetida ao longo da extensão do cabo de sensor 800 para provisão de múltiplos sensores 808 ao longo do cabo de sensor 800 em diversas localizações distintas. De acordo com algumas configurações, o cabo 800 de sensor é implementado com fios de par trançado bidirecionais, que apresentam uma imunidade relativamente elevada ao ruído. Os sinais em fios de par trançado são representados por diferenças de voltagem entre dois fios. As sucessivas seções de alojamento 802, 804 e estruturas 806 de alojamento de sensor são coletivamente referidas como o “revestimento externo” do cabo 800 de sensor.[00101] The part illustrated in Fig. 13 is repeated along the length of sensor cable 800 for provision of multiple sensors 808 along sensor cable 800 at several distinct locations. Under some configurations, sensor cable 800 is implemented with two-way twisted-pair wires, which have relatively high noise immunity. Signals on twisted-pair wires are represented by voltage differences between two wires. The successive housing sections 802, 804 and sensor housing structures 806 are collectively referred to as the "outer jacket" of sensor cable 800.

[00102] Um benefício da utilização de soldadura no cabo de sensor reside no fato de ser possível evitar a utilização de anéis tóricos (“o-rings”) ou elementos de vedação metálicos distintos. Entretanto, em outras implementações, poderão ser utilizados anéis tóricos ou vedações metálicas. Em uma implementação alternativa, ao invés de ser utilizada soldadura para soldar as seções de alojamento 802, 804 com o alojamento 806 de suporte de sensor, poderão ser providas outras formas de fixação ou acoplamento passíveis de formação de vedação entre as seções de alojamento 802, 804 e o alojamento 806 de suporte de sensor.[00102] A benefit of using solder on the sensor cable is that it is possible to avoid the use of o-rings or separate metallic sealing elements. However, in other implementations, o-rings or metallic seals may be used. In an alternative implementation, instead of using welding to weld the housing sections 802, 804 to the sensor support housing 806, other forms of attachment or coupling capable of forming a seal between the housing sections 802 may be provided, 804 and sensor support housing 806.

[00103] A Fig. 14 ilustra um cabo de sensor 800A de acordo com uma configuração diferente. Nesta configuração, as seções de alojamento 802, 804 do cabo 800A de sensor são ligadas de forma passível de vedação a um alojamento 806A de suporte de sensor que possui um diâmetro externo mais amplo que o diâmetro externo das seções de alojamento 802, 804. Em outras palavras, o alojamento 806A de suporte de sensor fica radialmente protuberante para o lado de fora com relação às seções de alojamento 802, 804. Tal como no caso do cabo 800 de sensor da Fig. 13, as seções de alojamento 802, 804 podem ser soldadas ao alojamento 806A de suporte de sensor para provisão de um acoplamento formador de vedação. Alternativamente, podem ser empregadas outras formas de fixação ou acoplamento passível de formação de vedação. O diâmetro ou largura ampliado do alojamento 806A de suporte de sensor permite a definição de uma cavidade 824 no alojamento 806A de suporte de sensor. A cavidade 824 pode ser utilizada para acolhimento de um elemento 826 sensor de pressão e temperatura, que pode ser utilizado para detecção tanto de pressão quanto de temperatura (ou de apenas um de entre pressão e temperatura) ou qualquer outro tipo de sensor. Uma superfície externa 828 do elemento sensor 826 fica exposta ao ambiente externo fora do cabo de sensor 800A. O elemento sensor 826 é acoplado de forma passível de vedação ao alojamento 806A de suporte de sensor por conexões 830, que podem ser conexões soldadas ou outros tipos de conexões de vedação.[00103] Fig. 14 illustrates an 800A sensor cable according to a different configuration. In this configuration, housing sections 802, 804 of sensor cable 800A are sealingly connected to a sensor support housing 806A that has an outside diameter larger than the outside diameter of housing sections 802, 804. In In other words, sensor support housing 806A protrudes radially outwardly with respect to housing sections 802, 804. As in the case of sensor cable 800 of Fig. 13, housing sections 802, 804 may be welded to sensor support housing 806A to provide a seal-forming coupling. Alternatively, other forms of sealable attachment or coupling may be employed. The enlarged diameter or width of sensor support housing 806A allows for the definition of a cavity 824 in sensor support housing 806A. Cavity 824 can be used to host a pressure and temperature sensing element 826, which can be used to detect both pressure and temperature (or just one of pressure and temperature) or any other type of sensor. An outer surface 828 of sensor element 826 is exposed to the external environment outside sensor cable 800A. Sensor element 826 is sealingly coupled to sensor support housing 806A by connections 830, which may be soldered connections or other types of sealing connections.

[00104] Fios 832 ligam o elemento sensor 826 ao sensor 808A contido no suporte 810 de sensor no interior do alojamento 806A de suporte de sensor. Os fios 832 ligam o elemento sensor 826 ao chip 812 de sensor do sensor 808A, em que o referido chip 812 de sensor é capaz de detectar pressão e temperatura com base em sinais do elemento sensor 826.[00104] Wires 832 connect sensor element 826 to sensor 808A contained in sensor holder 810 within sensor holder housing 806A. Wires 832 connect sensor element 826 to sensor chip 812 of sensor 808A, wherein said sensor chip 812 is capable of detecting pressure and temperature based on signals from sensor element 826.

[00105] A Fig. 15 ilustra um cabo 800 de sensor que é instalado em um carretel 840. Conforme se encontra ilustrado na Fig. 15, o cabo 800 de sensor inclui o cartucho controlador 116 e um sensor 114. Sensores adicionais 114 que fazem parte do cabo de sensor 800 são enrolados sobre o carretel 840. Para instalação do cabo 800 de sensor, o cabo 800 de sensor é desenrolado até uma extensão desejada (e um número de sensores 114) ter sido desenrolada, e o cabo 800 de sensor poderá então ser cortado e acoplado a um sistema de completação.[00105] Fig. 15 illustrates a sensor cable 800 that is installed on a spool 840. As shown in Fig. 15, sensor cable 800 includes controller cartridge 116 and a sensor 114. Additional sensors 114 that form part of sensor cable 800 are wound onto spool 840. For installation of sensor cable 800, sensor cable 800 is unwound until a desired length (and a number of sensors 114) has been unwound, and the sensor cable 800 can then be cut and coupled to a completion system.

[00106] A Fig. 16 ilustra uma configuração alternativa de um cabo de sensor 900, que é formado por uma linha de controle 902 (que pode ser formada de um metal tal como aço, por exemplo). Deverá ser observado que a linha de controle 902 é uma linha de controle contínua que inclui uma multiplicidade de sensores. A linha de controle 902 possui um espaço vazado interno 904 no qual são providos sensores 906, em que os sensores 906 são interligados por fios elétricos 908. De acordo com algumas configurações, o espaço vazado interno 904 da linha de controle 902 é preenchido com um líquido não condutor de eletricidade para provisão de uma transferência térmica eficiente entre o lado externo da linha de controle 902 e os sensores 906. O líquido (ou outro fluido) não condutor de eletricidade contido no espaço vazado interno 904 é condutor de calor para provisão da transferência térmica. Além disso, o fluido na linha de controle 902 permite um cálculo de média ponderada de temperatura ao longo de uma determinada extensão da linha de controle 902, devido às características de condução de calor do fluido.[00106] Fig. 16 illustrates an alternative configuration of a sensor cable 900, which is formed by a control line 902 (which may be formed from a metal such as steel, for example). It should be noted that the control line 902 is a continuous control line that includes a multiplicity of sensors. The control line 902 has an internal hollow space 904 in which sensors 906 are provided, wherein the sensors 906 are interconnected by electrical wires 908. According to some embodiments, the internal hollow space 904 of the control line 902 is filled with a electrically non-conductive liquid for providing efficient heat transfer between the outside of the control line 902 and the sensors 906. The electrically non-conductive liquid (or other fluid) contained in the internal void space 904 is a heat conductor for providing the thermal transfer. In addition, the fluid in the control line 902 allows a temperature weighted average calculation over a given length of the control line 902, due to the heat conduction characteristics of the fluid.

[00107] De acordo com algumas configurações, os sensores 906 podem ser implementados com detectores de temperatura de resistência (“Resistance Temperature Detectors” - RTD’s). Os RTD’s são dispositivos de filme fino que medem a temperatura com base em uma correlação entre a resistência elétrica de materiais condutores de eletricidade e alterações de temperatura. Em muitos casos, os RTD’s são formados com utilização de platina devido à relação linear de resistência-temperatura da platina. Entretanto, podem igualmente ser utilizados RTD’s formados de outros materiais. Encontram-se amplamente disponíveis na indústria RTD’s de precisão, por exemplo fornecidos pelas empresas Heraeus Sensor Technology, Reinhard-Heraeus-Ring 23, D-63801, Kleinostheim, Alemanha.[00107] According to some configurations, 906 sensors can be implemented with resistance temperature detectors (“Resistance Temperature Detectors” - RTD's). RTDs are thin-film devices that measure temperature based on a correlation between the electrical resistance of electrically conductive materials and changes in temperature. In many cases, RTDs are formed using platinum due to the linear resistance-temperature relationship of platinum. However, RTDs formed from other materials can also be used. Precision RTDs are widely available in the industry, for example supplied by Heraeus Sensor Technology, Reinhard-Heraeus-Ring 23, D-63801, Kleinostheim, Germany.

[00108] A utilização de acoplamento indutivo de acordo com algumas configurações permite uma variedade significativa de técnicas de detecção, e não apenas de medições de temperatura. Detecções de pressão, taxa de fluxo, densidade de fluido, resistividade de jazida, razão óleo/gás/água, viscosidade, razão carbono/oxigênio, parâmetros acústicos, detecções químicas (tais como para incrustação, cera, asfaltenos, deposição, detecção de pH, detecção de salinidade), e assim por diante podem receber alimentação de energia e/ou comunicação de dados através de acoplamento indutivo. É desejável que os sensores possuam dimensões reduzidas e tenham um consumo de energia relativamente baixo. Esses sensores tornaram-se recentemente disponíveis na indústria, tais como aqueles descritos no documento WO 02/077613. Deverá ser observado que os sensores podem medir diretamente uma propriedade da jazida, ou do fluido da jazida, ou podem medir essas propriedades através de um mecanismo indireto. Por exemplo, no caso em que geofones e sensores acústicos são localizados ao longo da fácies de areia e esses sensores medem energia acústica gerada na formação, essa energia pode ser proveniente do alívio de esforços causados por rachaduras da formação rochosa em um fraturamento hidráulico de um poço próximo. Esta informação é por sua vez utilizada para determinação de propriedades mecânicas da jazida, tais como direções de esforço principal, conforme foi descrito, por exemplo, na Publicação Norte- Americana n° 2003/0205376.[00108] The use of inductive coupling according to some configurations allows a significant variety of detection techniques, not just temperature measurements. Pressure detections, flow rate, fluid density, deposit resistivity, oil/gas/water ratio, viscosity, carbon/oxygen ratio, acoustic parameters, chemical detections (such as fouling, wax, asphaltenes, deposition, pH detection , salinity detection), and so on can receive power supply and/or data communication via inductive coupling. It is desirable that the sensors have reduced dimensions and have a relatively low energy consumption. Such sensors have recently become available in the industry, such as those described in WO 02/077613. It should be noted that sensors can directly measure a property of the deposit, or the fluid in the deposit, or they can measure these properties through an indirect mechanism. For example, in the case where geophones and acoustic sensors are located along the sand facies and these sensors measure acoustic energy generated in the formation, this energy may come from stress relief caused by cracks in the rock formation in a hydraulic fracturing of a rock formation. nearby well. This information is in turn used to determine the mechanical properties of the deposit, such as principal stress directions, as described, for example, in US Publication No. 2003/0205376.

[00109] O sensor mais superior 906 ilustrado na Fig. 16 é ligado por fios 910 a uma estrutura de emenda 912, que interliga os fios 910 a fios 914 no interior de uma linha de controle 915 que se estende para um cartucho controlador (não ilustrado na Fig. 16). Deverá ser observado que a estrutura de emenda 912 é provida para isolação dos fluidos no espaço vazado 904 da linha de controle relativamente a uma câmara 916 na linha de controle 915.[00109] The uppermost sensor 906 illustrated in Fig. 16 is connected by wires 910 to a splicing structure 912, which interconnects wires 910 to wires 914 within a control line 915 that extends to a controller cartridge (not shown in Fig. 16). It should be noted that the splicing structure 912 is provided for isolating the fluids in the void space 904 of the control line from a chamber 916 in the control line 915.

[00110] A Fig. 17 ilustra uma disposição diferente de um cabo 900A de sensor. O cabo de sensor 900A inclui igualmente a linha de controle 902 que define o espaço vazado interno 904 contendo um fluido não condutor de eletricidade. Entretanto, a diferença entre o cabo de sensor 900A da Fig. 17 e o cabo de sensor 900 da Fig. 16 consiste na utilização de sensores modificados 906A na Fig. 17. Os sensores 906A incluem um filamento 920 de fio de RTD (que possui uma resistência que varia com a temperatura). O filamento 920 é ligado a um chip eletrônico 922 para detecção da resistência do filamento 920 de fio de RTD para permitir uma detecção de temperatura.[00110] Fig. 17 illustrates a different arrangement of a sensor cable 900A. Sensor cable 900A also includes control line 902 that defines internal void space 904 containing an electrically non-conductive fluid. However, the difference between the 900A sensor cable in Fig. 17 and sensor cable 900 in Fig. 16 is the use of modified sensors 906A in Fig. 17. Sensors 906A include a filament 920 of RTD wire (which has a resistance that varies with temperature). The filament 920 is connected to an electronic chip 922 for sensing the resistance of the filament 920 of RTD wire to allow for temperature detection.

[00111] A Fig. 18 ilustra uma outra disposição adicional de um cabo de sensor 900B. Nesta configuração, a linha de controle 902 não contém um líquido (ao invés disso, o espaço vazado interno 904 da linha de controle 902 contém ar ou algum outro gás). O cabo de sensor 900B inclui sensores 906B com uma estrutura de encapsulação 930 para conter um líquido 932 não condutor de eletricidade em que são providos o fio 920 de filamento de RTD e o chip eletrônico 922.[00111] Fig. 18 illustrates another further arrangement of a sensor cable 900B. In this configuration, the control line 902 does not contain a liquid (instead, the internal void space 904 of the control line 902 contains air or some other gas). Sensor cable 900B includes sensors 906B with an encapsulation structure 930 for containing an electrically non-conductive liquid 932 in which RTD filament wire 920 and electronic chip 922 are provided.

[00112] A Fig. 19 é uma ilustração de vista longitudinal de corte transversal de uma outra configuração de um sistema de completação que inclui um tubo de derivação 1002 para transporte de pasta de cascalho para operações de tampão de cascalho. O tubo de derivação 1002 estende-se de uma localização para as zonas de interesse. Na Fig. 19 encontram-se ilustradas duas zonas 1004 e 1006, com obturadores 1008 e 1010 utilizados para isolação de zonas.[00112] Fig. 19 is a cross-sectional longitudinal view illustration of another configuration of a completion system that includes a branch tube 1002 for transporting gravel slurry for gravel plugging operations. The branch tube 1002 extends from one location to the zones of interest. In Fig. 19, two zones 1004 and 1006 are illustrated, with shutters 1008 and 1010 used for zone isolation.

[00113] Na primeira zona 1004, um dispositivo de tela 1112 é provido em torno de um tubo de base perfurado 1114. Conforme se encontra ilustrado, é permitido o fluxo de fluido da jazida na zona 1004 através do dispositivo de tela 1112 e através de perfurações do tubo perfurado 1114 para o interior de um espaço vazado interno 1116 do sistema de completação ilustrado na Fig. 19. Após o fluido ingressar no espaço vazado interno 1116, o fluido flui na direção indicada pelas setas 1118.[00113] In the first zone 1004, a screen device 1112 is provided around a perforated base tube 1114. As illustrated, fluid flow from the deposit in the area 1004 is allowed through the screen device 1112 and through perforations of the perforated tube 1114 into an internal hollow space 1116 of the completion system illustrated in Fig. 19. After the fluid enters the internal void space 1116, the fluid flows in the direction indicated by the arrows 1118.

[00114] O tubo de base perfurado 1114 é ligado em sua extremidade inferior a um tubo cego 1120. A extremidade inferior do tubo cego 1120 é ligada a um outro tubo de base perfurado 1122 que é posicionado na segunda zona 1006. Um dispositivo de tela 1124 é provido em torno do tubo 1122 de base perfurado para permitir o fluxo de fluido da jazida na adjacência da zona 1006 para fluxo do fluido para o interior do espaço vazado interno 1116 do sistema de completação através do dispositivo de tela 1124 e do tubo 1122 de base perfurado.[00114] The perforated base tube 1114 is connected at its lower end to a blind tube 1120. The lower end of the blind tube 1120 is connected to another perforated base tube 1122 which is positioned in the second zone 1006. A screen device 1124 is provided around the perforated base tube 1122 to allow the flow of fluid from the deposit adjacent to the zone 1006 for fluid flow into the internal void space 1116 of the completion system through the screen device 1124 and the tube 1122 perforated base.

[00115] Os tubos de base perfurados 1114, 1122, e o tubo cego 1120 formam um conduto de produção que contém o espaço vazado interno 1116. O tubo de derivação 1002 é provido em uma região anular entre o lado externo do conduto de produção e uma parede 1126 do furo de poço. Na Fig. 19, a parede 1126 consiste em uma fácies de areia. Alternativamente, a parede 1126 pode consistir em um revestimento ou um forro.[00115] The perforated base tubes 1114, 1122, and the blind tube 1120 form a production duct that contains the internal hollow space 1116. The branch tube 1002 is provided in an annular region between the outer side of the production duct and a well hole wall 1126. In Fig. 19, wall 1126 consists of a sand facies. Alternatively, wall 1126 may consist of a cladding or lining.

[00116] Conforme se encontra adicionalmente ilustrado na Fig. 19, são acoplados ao tubo de derivação 1002 sensores 1128, 1130, e 1132. O sensor 1128 é provido na zona 1004 e o sensor 1132 é provido na zona 1006. Os sensores 1128 e 1132 são dispostos em vias de percurso de fluxo radial das respectivas zonas 1004 e 1006. Por outro lado, o sensor 1130 é posicionado entre os obturadores 1008 1110, que é uma área sem fluxo do furo de poço (não ocorre fluxo de fluido na direção radial ou na direção longitudinal no espaço 1134 que é definido entre os dois obturadores 1008 e 1110 e entre o tubo cego 1120 e a parede interna 1126 do furo de poço).[00116] As further illustrated in Fig. 19 , sensors 1128, 1130, and 1132 are coupled to branch tube 1002. Sensor 1128 is provided in zone 1004 and sensor 1132 is provided in zone 1006. Sensors 1128 and 1132 are arranged in radial flow paths of the respective zones 1004 and 1006. On the other hand, the sensor 1130 is positioned between the plugs 1008 1110, which is a no-flow area of the wellbore (there is no fluid flow in the radial direction or in the longitudinal direction in the space 1134 that is defined between the two plugs 1008 and 1110 and between the blind tube 1120 and the inner wall 1126 of the wellbore).

[00117] Os sensores 1128, 1130, e 1132 são sensores dispostos em um cabo de sensor. Na Fig. 20 encontra-se ilustrada uma vista de corte transversal do tubo de derivação 1002 e do cabo de sensor 1136. O tubo de derivação 1002 possui um espaço vazado interno 1138 no qual ocorre fluxo de pasta de cascalho quando são realizadas operações de tampão de cascalho. Em uma operação de tampão de cascalho, a pasta de cascalho é bombeada no sentido descendente através do espaço vazado interno 1138 do tubo de derivação 1002 para regiões anulares no furo de poço destinadas a receberem o tampão de cascalho. Um clipe de suporte de sensor 1140 é acoplado ao tubo de derivação 1002 (o clipe tem uma forma geral de “C” na implementação exemplar). O cabo de sensor 1136 é mantido no lugar pelo clipe 1140 de suporte de sensor. O clipe 1140 de suporte de sensor é acoplado ao tubo de derivação 1002 por qualquer um de diversos mecanismos, tal como por soldadura ou algum outro tipo de ligação. Em uma configuração alternativa, os tubos de derivação podem ser omitidos e poderá ser utilizada uma tela sem tubo de derivação. O cascalho é bombeaDo na cavidade anular entre a superfície externa da tela e a parede do poço. Um protetor de cabo é acoplado a um tubo de base de tela entre seções sucessivas da tela (ou do tubo fendido ou perfurado) para proteção do sensor e do cabo. Em uma outra configuração, o cabo de sensor e os sensores são presos contatando um tubo de base de tal forma que o tubo de base proporciona tanto um aterramento elétrico para o cabo de sensor e sensores, quanto atua como dissipador de calor para permitir a dissipação de calor do cabo de sensor e sensores para o tubo de base.[00117] Sensors 1128, 1130, and 1132 are sensors arranged on a sensor cable. In Fig. 20 is illustrated a cross-sectional view of branch tube 1002 and sensor cable 1136. Branch tube 1002 has an internal hollow space 1138 in which gravel slurry flow occurs when gravel plugging operations are performed. In a gravel plug operation, the gravel slurry is pumped down through the internal hollow space 1138 of the branch tube 1002 to annular regions in the wellbore intended to receive the gravel plug. A sensor support clip 1140 is coupled to branch tube 1002 (the clip has a general "C" shape in the exemplary implementation). Sensor cable 1136 is held in place by sensor support clip 1140. Sensor support clip 1140 is coupled to branch tube 1002 by any of a variety of mechanisms, such as welding or some other type of connection. In an alternative configuration, the branch tubes can be omitted and a screen without branch tube can be used. The gravel is pumped into the annular cavity between the outer surface of the screen and the well wall. A cable protector is attached to a screen base tube between successive sections of screen (or slotted or perforated tube) for sensor and cable protection. In another configuration, the sensor cable and sensors are secured by contacting a base tube such that the base tube provides both an electrical ground for the sensor cable and sensors and acts as a heat sink to allow for heat dissipation. heat transfer from the sensor cable and sensors to the base tube.

[00118] A Fig. 21 ilustra um sistema de completação exemplar para utilização com um poço multilateral. No exemplo da Fig. 21, o poço multilateral inclui uma seção de furo de poço principal 1502, uma ramificação lateral 1504, e uma seção 1505 do furo de poço principal 1502 que se estende abaixo da junção da ramificação lateral entre o furo de poço principal 1502 e a ramificação lateral 1504.[00118] Fig. 21 illustrates an exemplary completion system for use with a multilateral well. In the example of Fig. 21, the multilateral well includes a main wellbore section 1502, a side branch 1504, and a main wellbore section 1502 that extends below the side branch junction between the main wellbore 1502 and the side branch. 1504.

[00119] Conforme se encontra ilustrado na Fig.21, o furo de poço principal 1502 é forrado com um revestimento 1506, com uma janela 1508 formada no revestimento 1506 para permitir a passagem de uma completação lateral 1510 para o interior da ramificação lateral 1504.[00119] As shown in Fig. 21, main wellbore 1502 is lined with casing 1506, with a window 1508 formed in casing 1506 to allow passage of side completion 1510 into side branch 1504.

[00120] Uma seção de completação superior 1512 é provida acima da junção de ramificação lateral. A seção de completação superior 1512 inclui um obturador de produção 1514. Uma tubagem de produção 1516 é acoplada acima do obturador de produção 1514, e uma estação de controle 1518 é acoplada à tubagem. A estação de controle 1518 é ligada por um cabo elétrico 1520 que passa através do obturador de produção 1514 para um dispositivo de acoplamento indutivo 1522 abaixo do obturador de produção 1514.[00120] An upper completion section 1512 is provided above the side branch junction. The upper completion section 1512 includes a production plug 1514. A production pipeline 1516 is coupled above the production plug 1514, and a control station 1518 is coupled to the pipeline. Control station 1518 is connected by an electrical cable 1520 passing through production shutter 1514 to an inductive coupling device 1522 below production shutter 1514.

[00121] A completação no furo de poço principal e na lateral é muito semelhante à configuração da Fig. 1A. Em uma variante da configuração da Fig. 1A, são providos dispositivos de controle de fluxo controlados por controle remoto. A energia e as comunicações do furo principal para o lateral são transferidas através de um dispositivo de acoplamento indutivo 1522.[00121] Completion in the main hole and side well is very similar to the configuration in Fig. 1A. In a variant of the configuration in Fig. 1A, remote controlled flow control devices are provided. Power and communications from the main hole to the side hole are transferred through an inductive coupling device 1522.

[00122] Por outro lado, o cabo elétrico 1520 (que faz parte de uma seção de completação inferior 1526) passa adicionalmente através de um obturador inferior 1532. O cabo elétrico 1520 liga o dispositivo de acoplamento indutivo 1522 a dispositivos de controle (por exemplo, válvulas de controle de fluxo) 1528 e sensores 1530. A seção de completação inferior 1526 inclui igualmente um dispositivo de tela 1538 para realização de controle de areia. Os sensores 1530 são providos na proximidade do dispositivo de controle de areia 1538. A completação inferior pode não incluir uma tela em algumas configurações.[00122] On the other hand, electrical cable 1520 (which forms part of a lower completion section 1526) additionally passes through a lower shutter 1532. Electrical cable 1520 connects inductive coupling device 1522 to control devices (e.g. , flow control valves) 1528 and sensors 1530. The lower completion section 1526 also includes a screen device 1538 for performing sand control. Sensors 1530 are provided in close proximity to the sand control device 1538. The bottom completion may not include a screen in some configurations.

[00123] Dependendo da construção e do tipo da junção multilateral, um dispositivo de acoplamento indutivo é instalado juntamente com a junção. Um cabo é disposto estendendo-se do dispositivo de acoplamento indutivo da junção para válvulas de controle de fluxo e sensores na completação da junção de forma semelhante à da configuração da Fig. 1A. O cabo 1534 do dispositivo de acoplamento indutivo 1522 é ligado à válvula de controle de fluxo e sensor 1536 na completação na seção lateral 1504.[00123] Depending on the construction and type of the multilateral joint, an inductive coupling device is installed together with the joint. A cable is arranged extending from the inductive coupling device of the junction to flow control valves and sensors at the junction completion similar to the configuration in Fig. 1A. Cable 1534 from inductive coupling device 1522 is connected to flow control valve and sensor 1536 at completion in side section 1504.

[00124] Como parte da seção de completação inferior 1526, é provido um outro dispositivo de acoplamento indutivo 1531 para permitir a comunicação entre o cabo elétrico 1520 e um cabo elétrico para completação do furo principal que se estende para o interior da seção de furo principal 1505 para dispositivos de controle de fluxo e/ou sensores 1528 e 1530 na seção de furo principal 1505.[00124] As part of the bottom completion section 1526, another inductive coupling device 1531 is provided to allow communication between the electrical cable 1520 and a main hole completion electrical cable that extends into the main bore section. 1505 for flow control devices and/or sensors 1528 and 1530 in main bore section 1505.

[00125] A Fig. 22 ilustra uma outra configuração de um sistema de completação de dois estágios que constitui uma variante da configuração da Fig. 1A. Na configuração da Fig. 22, dispositivos de controle de fluxo 1202 (ou outros tipos de dispositivos de controle passíveis de controle remoto) são providos com o dispositivo de controle de areia 110. Os dispositivos de controle de fluxo (ou outros dispositivos controlados por controle remoto) são ligados por respectivas ligações elétricas 1204 (tal como na forma de fios elétricos) ao cabo de sensor 112.[00125] Fig. 22 illustrates another configuration of a two-stage completion system that constitutes a variant of the configuration of Fig. 1A. In the configuration of Fig. 22, flow control devices 1202 (or other types of remotely controllable control devices) are provided with the sand control device 110. The flow control devices (or other remotely controlled devices) are powered by respective electrical connections 1204 (such as in the form of electrical wires) to sensor cable 112.

[00126] Com esta implementação, o cabo de sensor 112 não somente é capaz de prover comunicações com os sensores 114, mas também é capaz de permitir que um operador do poço controle dispositivos de controle de fluxo (ou outros dispositivos de controle remoto) localizados na proximidade de um dispositivo de controle de areia a partir de uma localização remota, tal como da superfície terrestre.[00126] With this implementation, the sensor cable 112 is not only capable of providing communications with the sensors 114, but is also capable of allowing a well operator to control flow control devices (or other remote control devices) located in close proximity to a sand control device from a remote location, such as from the earth's surface.

[00127] Os tipos de dispositivos de controle de fluxo 1202 que podem ser utilizados incluem válvulas hidráulicas de controle de fluxo (que são acionadas mediante utilização de uma bomba hidráulica ou de uma câmara atmosférica que é controlada com energia e sinalização a partir da superfície terrestre através da estação de controle 146); válvulas elétricas de controle de fluxo (que são alimentadas com energia e sinalização a partir da superfície terrestre através da estação de controle 146); válvulas eletro-hidráulicas (que são alimentadas com energia e sinalização a partir da superfície terrestre através da estação de controle 146 e do dispositivo de acoplamento indutivo); e válvulas de liga com memória de formato (que são alimentadas com energia e sinalização a partir da superfície terrestre através da estação de controle e do dispositivo de acoplamento indutivo).[00127] Types of 1202 flow control devices that may be used include hydraulic flow control valves (which are actuated using a hydraulic pump or an atmospheric chamber that is controlled with power and signaling from the earth's surface via control station 146); electric flow control valves (which are supplied with power and signaling from the earth's surface through control station 146); electro-hydraulic valves (which are supplied with power and signaling from the earth's surface through the control station 146 and the inductive coupling device); and shape memory alloy valves (which are supplied with power and signaling from the earth's surface through the control station and inductive coupling device).

[00128] Com a utilização de válvulas elétricas de controle de fluxo, uma capacitância de armazenagem (na forma de um capacitor) ou qualquer outro dispositivo de armazenagem de energia pode ser empregado para armazenar uma carga que será utilizada para requisitos de alta potência de atuação das válvulas elétricas de controle de fluxo. O capacitor pode ser carregado com uma carga de compensação (“trickle charge”) quando não se encontrarem em utilização.[00128] With the use of electric flow control valves, a storage capacitance (in the form of a capacitor) or any other energy storage device can be employed to store a load that will be used for high actuation power requirements. of electric flow control valves. The capacitor can be charged with a trickle charge when not in use.

[00129] Para válvulas eletro-hidráulicas, que empregam pistões para controle da quantidade de fluxo através das válvulas eletro-hidráulicas, circuitos de sinalização e solenóides podem controlar a distribuição de quantidade de fluido no interior dos pistões das válvulas para permitir um grande número de posições de restrição de fluxo para controle de fluxo de fluido.[00129] For electro-hydraulic valves, which employ pistons to control the amount of flow through the electro-hydraulic valves, signaling circuits and solenoids can control the amount of fluid distribution within the valve pistons to allow a large number of flow restriction positions for fluid flow control.

[00130] Uma válvula de liga com memória de conformação funciona com base na alteração de formato de um elemento da válvula para causar uma alteração do ajuste da válvula. É aplicada sinalização para alteração do formato desse elemento.[00130] An alloy valve with conformation memory works on the basis of changing the shape of a valve element to cause a change in valve setting. Signaling is applied to change the format of this element.

[00131] A Fig. 23 ilustra uma outra disposição ainda de um sistema de completação de dois estágios possuindo uma seção de completação superior 1306 e uma seção de completação inferior 1322. A seção de completação superior 1306 inclui as válvulas de controle de fluxo 1302 e 1304, que são providas para controle de fluxo radial entre respectivas zonas 1308 (zona superior) e 1310 (zona inferior) e um espaço vazado interno 1312 do sistema de completação. A válvula de controle de fluxo 1302 é uma válvula de controle de fluxo “superior”, e a válvula de controle de fluxo 1304 é uma válvula de controle de fluxo “inferior”. O cabo 1338 da superfície é ligado eletricamente às válvulas de controle de fluxo 1302 e 1304 através de condutores elétricos (não ilustrados).[00131] Fig. 23 illustrates yet another arrangement of a two-stage completion system having an upper completion section 1306 and a lower completion section 1322. The upper completion section 1306 includes flow control valves 1302 and 1304, which are provided for radial flow control between respective zones 1308 (top zone) and 1310 (bottom zone) and an internal hollow space 1312 of the completion system. Flow control valve 1302 is an “upper” flow control valve, and flow control valve 1304 is a “lower” flow control valve. Surface cable 1338 is electrically connected to flow control valves 1302 and 1304 via electrical conductors (not shown).

[00132] A seção de completação superior 1306 inclui adicionalmente um obturador de produção 1314. Uma seção de tubo 1316 estende-se abaixo do obturador de produção 1314. Uma parte macho de acoplamento indutivo 1318 é provida em uma extremidade inferior da seção de tubo 1316. A parte macho 1318 de acoplamento indutivo interage ou alinha-se axialmente com uma parte fêmea 1320 de acoplamento indutivo que faz parte da seção de completação inferior 1322. As partes 1318 e 1320 de acoplamento indutivo formam em conjunto um dispositivo de acoplamento indutivo que proporciona um mecanismo de conexão úmida de acoplamento indutivo.[00132] The upper completion section 1306 additionally includes a production plug 1314. A pipe section 1316 extends below the production plug 1314. An inductively coupled male part 1318 is provided at a lower end of the pipe section 1316 The inductively coupled male portion 1318 interacts or axially aligns with an inductively coupled female portion 1320 that forms part of the lower completion section 1322. The inductively coupled portions 1318 and 1320 together form an inductively coupled device that provides an inductively coupled wet connection mechanism.

[00133] A seção de completação superior 1306 inclui adicionalmente uma seção de alojamento 1324 à qual é acoplada a válvula de controle de fluxo 1302. A seção de alojamento 1324 é encaixada de forma passível de vedação com um tampão de cascalho 1326 que faz parte da seção de completação inferior 1322. Na extremidade inferior da seção de alojamento 1324 encontra-se uma outra parte macho 1328 de acoplamento indutivo, que interage com uma outra parte fêmea 1330 de acoplamento indutivo que faz parte da seção de completação inferior 1322. Em conjunto, as partes 1328 e 1330 de acoplamento indutivo formam um dispositivo de acoplamento indutivo.[00133] The top completion section 1306 additionally includes a housing section 1324 to which the flow control valve 1302 is coupled. The housing section 1324 is sealably fitted with a gravel plug 1326 forming part of the lower completion section 1322. At the lower end of housing section 1324 is another inductively coupled male portion 1328, which interacts with another inductively coupled female portion 1330 that is part of the lower completion section 1322. Together, the inductive coupling parts 1328 and 1330 form an inductive coupling device.

[00134] Abaixo da parte 1328 de acoplamento indutivo encontra-se a válvula de controle de fluxo inferior 1304 que é acoplada a uma seção de alojamento 1332 da seção de completação superior 1306 na proximidade da zona inferior 1310.[00134] Below the inductive coupling portion 1328 is the lower flow control valve 1304 which is coupled to a housing section 1332 of the upper completion section 1306 in the vicinity of the lower zone 1310.

[00135] A seção de completação superior 1306 inclui adicionalmente uma tubagem 1334 acima do obturador de produção 1314. Além disso, uma estação de controle 1336 acoplada à tubagem 1334 é ligada a um cabo elétrico 1338. O cabo elétrico 1338 estende-se no sentido descendente através do obturador de produção 1314 para ligar eletricamente condutores elétricos que se estendem através da seção de tubo 1316 para a parte 1318 de acoplamento indutivo, e condutores elétricos que se estendem através da seção de alojamento 1324 para a parte de acoplamento indutivo inferior 1328. As válvulas de controle de fluxo 1302 e 1304, em uma configuração, podem ser atuadas hidraulicamente. Uma linha hidráulica de controle é estabelecida desde a superfície até uma válvula para operação da válvula. Em uma outra configuração adicional, a válvula de controle de fluxo pode ser operada eletricamente, operada hidroeletricamente, ou operada por outros meios.[00135] Upper completion section 1306 additionally includes piping 1334 above production shutter 1314. In addition, a control station 1336 coupled to piping 1334 is connected to an electrical cable 1338. Electrical cable 1338 extends in the downstream through production shutter 1314 to electrically connect electrical conductors extending through the pipe section 1316 to the inductively coupled portion 1318, and electrical conductors extending through the housing section 1324 to the lower inductively coupled portion 1328. Flow control valves 1302 and 1304, in one configuration, can be hydraulically actuated. A hydraulic control line is established from the surface to a valve for valve operation. In a further configuration, the flow control valve may be electrically operated, hydroelectrically operated, or operated by other means.

[00136] Na seção de completação inferior 1322, a parte de acoplamento indutivo superior 1320 é acoplada através de um cartucho controlador (não exibido) a um cabo de sensor superior 1340 possuindo sensores 1342 para medição de características associadas com a zona superior 1308. Similarmente, a parte de acoplamento indutivo inferior 1330 é acoplada através de um cartucho controlador (não exibido) a um cabo de sensor inferior 1344 que possui sensores 1346 para medição de características associadas com a zona inferior 1310.[00136] In the lower completion section 1322, the upper inductive coupling part 1320 is coupled via a controller cartridge (not shown) to an upper sensor cable 1340 having sensors 1342 for measuring characteristics associated with the upper zone 1308. Similarly , the lower inductive coupling portion 1330 is coupled via a controller cartridge (not shown) to a lower sensor cable 1344 which has sensors 1346 for measuring characteristics associated with the lower zone 1310.

[00137] Em sua extremidade inferior, a seção de completação inferior 1322 possui um obturador 1348. A seção de completação inferior 1322 possui igualmente um obturador 1350 de tampão de cascalho em sua extremidade superior.[00137] At its lower end, the lower completion section 1322 has a plug 1348. The lower completion section 1322 also has a gravel plug plug 1350 at its upper end.

[00138] Na configuração da Fig. 23, são utilizados dois dispositivos de acoplamento indutivo para os conjuntos de sensores 1342 e 1346, respectivamente. O cabo 1338 estende-se para o dispositivo 1318 de acoplamento indutivo e também para a válvula de controle de fluxo 1302 e 1304. Em uma configuração alternativa, conforme se encontra ilustrada na Fig. 24, é utilizado um único dispositivo de acoplamento indutivo que inclui partes de acoplamento indutivo 1318 e 1320. Na configuração da Fig. 24, é provido um único cabo de sensor 1352 em uma região anular entre o revestimento 1301 e dispositivos de controle de areia 1343, 1345. O cabo de sensor 1352 estende-se através do obturador de isolação 1326 para provisão de sensores 1342 na zona superior 1308, e sensores 1346 na zona inferior 1310.[00138] In the configuration of Fig. 23, two inductive coupling devices are used for sensor arrays 1342 and 1346, respectively. Cable 1338 extends to inductive coupling device 1318 and also to flow control valve 1302 and 1304. In an alternative configuration, as shown in Fig. 24, a single inductive coupling device is used that includes inductive coupling parts 1318 and 1320. In the configuration of Fig. 24, a single sensor cable 1352 is provided in an annular region between the casing 1301 and sand control devices 1343, 1345. Sensor cable 1352 extends through isolation shutter 1326 for provision of sensors 1342 in the upper region. 1308, and sensors 1346 in the lower zone 1310.

[00139] Nas configurações das Figs. 23 e 24, são providas válvulas de controle de fluxo como parte da seção de completação superior. Na Fig. 25, por um lado, as válvulas de controle de fluxo 1302 e 1304 são providas como parte de uma seção de completação inferior 1360. Na configuração da Fig. 25, a seção de completação superior 1362 possui uma parte macho 1364 de acoplamento indutivo capaz de comunicar com uma parte fêmea 1366 de acoplamento indutivo que é provida como parte da seção de completação inferior 1360. A seção de completação inferior 1360 é acoplada por um obturador suspensor de tela 1368 ao revestimento 1301.[00139] In the configurations of Figs. 23 and 24, flow control valves are provided as part of the upper completion section. In Fig. 25, on the one hand, flow control valves 1302 and 1304 are provided as part of a lower completion section 1360. In the configuration of Fig. 25, the upper completion section 1362 has an inductively coupled male portion 1364 capable of communicating with an inductively coupled female portion 1366 which is provided as part of the lower completion section 1360. The lower completion section 1360 is coupled by a plug fabric hanger 1368 to cladding 1301.

[00140] As partes de acoplamento indutivo 1364 e 1366 formam um dispositivo de acoplamento indutivo. A parte 1366 de acoplamento indutivo da seção de completação inferior 1362 é acoplada através de um cartucho controlador (não exibido) a um cabo de sensor 1368 que se estende através de um obturador de isolação 1370 e faz igualmente parte da seção de completação inferior 1362. O obturador de isolação 1370 isola a zona superior 1308 da zona inferior 1310.[00140] Inductive coupling parts 1364 and 1366 form an inductive coupling device. The inductively coupled portion 1366 of the lower completion section 1362 is coupled via a controller cartridge (not shown) to a sensor cable 1368 which extends through an isolation shutter 1370 and is also part of the lower completion section 1362. Isolation shutter 1370 isolates the upper zone 1308 from the lower zone 1310.

[00141] O cabo de sensor 1368 é ligado por segmentos de cabo 1372 e 1374 a respectivas válvulas de controle de fluxo 1302 e 1304.[00141] Sensor cable 1368 is connected by cable segments 1372 and 1374 to respective flow control valves 1302 and 1304.

[00142] A Fig. 26 ilustra uma outra configuração ainda de um sistema de completação no qual não é utilizado um dispositivo de acoplamento indutivo. O sistema de completação da Fig. 26 inclui uma seção de completação superior 1381 e uma seção de completação inferior 1380. Nesta configuração, os sensores 1382 (para a zona superior 1308) e os sensores 1384 (para a zona superior 1310) fazem parte da seção de completação superior 1381. A seção de completação inferior 1380 não inclui sensores nem dispositivos de acoplamento indutivo. A seção de completação inferior 1380 inclui um obturador 1386 de tampão de cascalho acoplado a um dispositivo de controle de areia 1388, que por sua vez é acoplado a um obturador de isolação 1390. O obturador de isolação 1390 é por sua vez ligado a um outro dispositivo de controle de areia 1392 para a zona inferior 1310.[00142] Fig. 26 illustrates yet another configuration of a completion system in which an inductive coupling device is not used. The completion system in Fig. 26 includes an upper completion section 1381 and a lower completion section 1380. In this configuration, sensors 1382 (for upper zone 1308) and sensors 1384 (for upper zone 1310) are part of upper completion section 1381. 1380 bottom completion section does not include sensors or inductive coupling devices. Bottom completion section 1380 includes a gravel plug plug 1386 coupled to a sand control device 1388, which in turn is coupled to an isolation plug 1390. The isolation plug 1390 is in turn coupled to another sand control device 1392 for the lower zone 1310.

[00143] Os sensores 1382, 1384, e as válvulas de controle de fluxo 1302, 1304 que fazem parte da seção de completação superior 1381 são ligados por condutores elétricos (não exibidos) que se estendem para um cabo elétrico 1394. O cabo elétrico 1394 estende-se através de um obturador de produção 1396 da seção de completação superior 1381 para uma estação de controle 1398. A estação de controle 1398 é acoplada a uma tubagem 1399.[00143] Sensors 1382, 1384, and flow control valves 1302, 1304 that are part of the upper completion section 1381 are connected by electrical conductors (not shown) that extend into a 1394 electrical cable. The 1394 electrical cable extends through a production shutter 1396 from the upper completion section 1381 to a control station 1398. Control station 1398 is coupled to a pipeline 1399.

[00144] A Fig. 27 ilustra uma outra configuração adicional de um sistema de completação incluindo uma seção de completação superior 1400A, uma completação intermediária 1400B e uma seção de completação inferior 1402. O poço da Fig. 27 é revestido com um revestimento 1401. Em algumas configurações a seção de jazida poderá não ser revestida com um revestimento podendo ao invés disso constituir um furo aberto, um furo aberto com uma tela expansível, um furo aberto com uma tela independente, um furo aberto com um forro fendido, um tampão de cascalho de furo aberto, ou um furo aberto consolidado com “frac-pack” ou resina. O sistema de completação da Fig. 27 inclui válvulas isoladoras de formação, incluindo válvulas isoladoras de formação 1404 e 1406 que fazem parte da seção de completação inferior 1402. A seção de completação inferior pode consistir em uma completação de manobra única para múltiplas zonas ou uma completação de múltiplas manobras para múltiplas zonas. Uma outra válvula isoladora de formação consiste em uma válvula de isolação de formação anular 1408 para provisão de controle de perda de fluido anular - a válvula 1408 de isolação de formação anular faz parte da seção de completação intermediária 1400B para provisão de isolação de formação para a zona superior 1416 após a válvula isoladora de formação superior 1404 ser aberta para inserção da coluna de fluxo interna 1409 no interior da seção de completação inferior 1402. Em algumas configurações, uma válvula isoladora de formação semelhante à válvula 1404 pode ser instalada abaixo da válvula 1408 isoladora de formação anular como parte da completação intermediária 1400B para isolar a zona inferior após a válvula 1406 de formação inferior ser aberta para inserção da coluna de fluxo interna 1409 no interior da zona inferior 1420.[00144] Fig. 27 illustrates another additional configuration of a completion system including an upper completion section 1400A, an intermediate completion 1400B, and a lower completion section 1402. The well of Fig. 27 is coated with a coating 1401. In some embodiments the quarry section may not be coated with a coating and may instead constitute an open hole, an open hole with an expandable screen, an open hole with an independent screen, an open hole with a split liner, an open hole gravel plug, or an open hole consolidated with “frac-pack” or resin. The completion system in Fig. 27 includes formation isolating valves, including formation isolating valves 1404 and 1406 that are part of the lower completion section 1402. The lower completion section may consist of a single-switch completion for multiple zones or a multiple-switch completion for multiple zones . Another formation isolation valve consists of an annular formation isolation valve 1408 for providing annular formation fluid loss control - the annular formation isolation valve 1408 forms part of the intermediate completion section 1400B for providing formation isolation for the upper zone 1416 after top forming isolating valve 1404 is opened for insertion of internal flow column 1409 into lower completion section 1402. In some configurations, a forming isolating valve similar to valve 1404 may be installed below valve 1408 annular forming isolator as part of intermediate completion 1400B to isolate the lower region after the lower forming valve 1406 is opened for insertion of the internal flow column 1409 into the lower region 1420.

[00145] Um cabo de sensor 1410 é provido como parte da seção de completação intermediária 1400B, e estende-se até uma parte macho 1452 de acoplamento indutivo que faz igualmente parte da seção de completação superior 1400A. Uma junta de compensação de extensão 1411 é provida entre o obturador de produção 1436 e o dispositivo macho 1452 de acoplamento indutivo. A junta 1411 de compensação de extensão permite que a completação superior seja assentada no perfil na parte fêmea 1412 de acoplamento indutivo, com a tubagem de produção ou completação superior acoplada ao suspensor de tubagem na cabeça do poço (no topo do poço). A junta 1411 de compensação de extensão inclui um cabo espiralado para permitir uma alteração de extensão do cabo sem alteração da extensão da junta de compensação. O cabo 1438 é unido ao cabo espiralado e a extremidade inferior da espiral é ligada ao dispositivo macho 1452 de acoplamento indutivo. O cabo de sensor 1410 é ligado eletricamente à parte fêmea 1412 de acoplamento indutivo e estende-se do lado de fora da coluna de fluxo interna 1409. O cabo de sensor 1410 provê os sensores 1414 e 1418. O cabo 1410 entre duas zonas 1416 e 1420 é alimentado através de um dispositivo de vedação 1429. O dispositivo de vedação 1429 forma uma vedação no interior do espaço vazado do obturador ou outro espaço vazado polido do obturador 1428.[00145] A sensor cable 1410 is provided as part of the middle completion section 1400B, and extends to an inductively coupled male portion 1452 which is also part of the upper completion section 1400A. An extension expansion joint 1411 is provided between the production plug 1436 and the male inductive coupling device 1452. Extension compensation joint 1411 allows the top completion to be seated in the profile on the inductively coupled female portion 1412, with the production or top completion piping coupled to the pipe hanger at the wellhead (at the top of the well). Extension compensation joint 1411 includes a coiled cable to allow a change in cable length without changing the length of the expansion joint. The cable 1438 is joined to the coiled cable and the lower end of the coil is connected to the male inductive coupling device 1452. Sensor cable 1410 is electrically connected to inductively coupled female portion 1412 and extends outside of internal flow column 1409. Sensor cable 1410 provides sensors 1414 and 1418. Cable 1410 between two zones 1416 and 1420 is fed through a sealing device 1429. The sealing device 1429 forms a seal within the shutter void or other polished shutter void 1428.

[00146] A completação intermediária 1400B inclui a parte fêmea 1412 de acoplamento indutivo, a válvula de isolação de formação anular 1408, a coluna de fluxo interna 1409, o cabo de sensor 1414, e o dispositivo de vedação 1429, que é instalado em uma manobra separada. A coluna de fluxo interna 1409, o cabo de sensor 1414, e o dispositivo de vedação 1409 são dispostos no interior (em um espaço vazado interno) da seção de completação inferior 1402. O cabo de sensor 1414 proporciona sensores 1414 para a zona superior 1416, e sensores 1418 para a zona inferior 1420.[00146] Intermediate completion 1400B includes inductively coupled female portion 1412, annular formation isolation valve 1408, internal flow column 1409, sensor cable 1414, and sealing device 1429, which is installed in a separate maneuver. Internal flow column 1409, sensor cable 1414, and sealing device 1409 are disposed within (in an internal hollow space) of lower completion section 1402. Sensor cable 1414 provides sensors 1414 for the upper zone 1416 , and sensors 1418 for the lower zone 1420.

[00147] Outros componentes que fazem parte da seção de completação inferior 1402 incluem um obturador 1422 de tampão de cascalho, um dispositivo de aberturas de circulação 1424, um dispositivo de controle de areia 1426, e um obturador de isolação 1428. O dispositivo 1424 de aberturas de circulação, a válvula 1404 isoladora de formação, e o dispositivo 1426 de controle de areia são providos na proximidade da zona superior 1416.[00147] Other components that form part of the lower completion section 1402 include a gravel plug shutter 1422, a circulation opening device 1424, a sand control device 1426, and an isolation shutter 1428. circulation openings, the formation isolating valve 1404, and the sand control device 1426 are provided in the vicinity of the upper zone 1416.

[00148] A seção de completação inferior 1402 inclui igualmente um dispositivo de aberturas de circulação 1430 e um dispositivo de controle de areia 1432, em que o dispositivo 1430 de aberturas de circulação, a válvula 1406 de isolação de formação, e o dispositivo 1432 de controle de areia ficam localizados na proximidade da zona inferior 1420.[00148] The lower completion section 1402 also includes a flow-through device 1430 and a sand control device 1432, wherein the flow-through device 1430, the formation isolation valve 1406, and the flow-through device 1432 sand control are located in the vicinity of the lower zone 1420.

[00149] A seção de completação superior 1400A inclui adicionalmente uma tubagem 1434 que é acoplada a um obturador 1436, que por sua vez é acoplado a um dispositivo de controle de fluxo 1438 que possui uma válvula de controle de fluxo superior 1440 e uma válvula de controle de fluxo inferior 1442. A válvula de controle de fluxo inferior 1442 controla o fluxo de fluido que se estende através de um primeiro conduto de fluxo 1444, ao passo que a válvula de controle de fluxo superior 1440 controla o fluxo que se estende através de um outro conduto de fluxo 1446. O conduto de fluxo 1446 é uma via de percurso de fluxo anular em torno do primeiro conduto de fluxo 1444. O conduto de fluxo 1444 (que pode incluir um espaço vazado interno de um tubo) recebe fluxo da zona inferior 1420, ao passo que o conduto de fluxo 1446 recebe fluxo de fluido da zona superior 1416.[00149] The top completion section 1400A additionally includes tubing 1434 that is coupled to a plug 1436, which in turn is coupled to a flow control device 1438 that has an upper flow control valve 1440 and a flow valve. lower flow control 1442. The lower flow control valve 1442 controls the flow of fluid extending through a first flow conduit 1444, while the upper flow control valve 1440 controls the flow extending through another outflow conduit 1446. The outflow conduit 1446 is an annular flow path path around the first outflow conduit 1444. The outflow conduit 1444 (which may include an internal void space of a tube) receives flow from the zone 1420, while the flow conduit 1446 receives fluid flow from the upper region 1416.

[00150] A seção de completação superior 1400A inclui igualmente uma estação de controle 1448 que é ligada por um cabo elétrico 1450 à superfície terrestre. Além disso, a estação de controle 1448 é ligada por condutores elétricos (não exibidos) a uma parte macho 1452 de acoplamento indutivo, em que a parte macho 1452 de acoplamento indutivo e a parte fêmea 1412 de acoplamento indutivo formam um dispositivo de acoplamento indutivo.[00150] The upper completion section 1400A also includes a control station 1448 which is connected by an electrical cable 1450 to the earth's surface. In addition, the control station 1448 is connected by electrical conductors (not shown) to an inductively coupled male portion 1452, wherein the inductively coupled male portion 1452 and the inductively coupled female portion 1412 form an inductively coupled device.

[00151] A Fig. 28 ilustra uma outra configuração adicional de um sistema de completação que constitui uma variante da configuração da Fig. 27 e que não requer uma completação intermediária (elemento 1400B na Fig. 27) para instalação da válvula de isolação de formação anular. O sistema de completação da Fig. 28 inclui uma seção de completação superior 1460 e uma seção de completação inferior 1462. Uma válvula de isolação de formação anular 1408A é incorporada em um dispositivo de controle de areia 1464 que faz parte da seção de completação inferior 1462.[00151] Fig. 28 illustrates a further configuration of a completion system which constitutes a variant of the configuration of Fig. 27 and which does not require an intermediate completion (element 1400B in Fig. 27) for installation of the annular formation isolation valve. The completion system in Fig. 28 includes an upper completion section 1460 and a lower completion section 1462. An annular formation isolation valve 1408A is incorporated into a sand control device 1464 that is part of the lower completion section 1462.

[00152] Um cabo de sensor 1466 estende-se desde uma parte fêmea de acoplamento indutivo 1468. A parte fêmea de acoplamento indutivo 1468 (que faz parte da seção de completação inferior 1462) interage com uma parte macho de acoplamento indutivo 1470 para formação de um dispositivo de acoplamento indutivo. A parte macho 1470 de acoplamento indutivo faz parte da coluna de fluxo interna 1409 que se estende da seção de completação superior 1460 para o interior da seção de completação inferior 1462. Um cabo elétrico 1474 estende-se da parte macho de acoplamento indutivo 1470 para uma estação de controle 1476.[00152] A sensor cable 1466 extends from an inductively coupled female portion 1468. The inductively coupled female portion 1468 (which forms part of the lower completion section 1462) interacts with an inductively coupled male portion 1470 to form a an inductive coupling device. The inductively coupled male portion 1470 forms part of the internal flow column 1409 that extends from the upper completion section 1460 into the lower completion section 1462. An electrical cable 1474 extends from the inductively coupled male portion 1470 to a control station 1476.

[00153] A seção de completação superior 1460 inclui igualmente o dispositivo de controle de fluxo 1438 similar àquele ilustrado na Fig. 27.[00153] Upper completion section 1460 also includes flow control device 1438 similar to that illustrated in Fig. 27.

[00154] Em diversas configurações discutidas acima, foram discutidos diversos sistemas de completação de múltiplos estágios que incluem uma seção de completação superior e uma seção de completação inferior e/ou uma seção de completação intermediária. Em determinadas circunstâncias, poderá não ser apropriado prover uma seção de completação superior após ter sido instalada uma seção de completação inferior. Isto pode ser devido ao fato de o poço ser suspenso após a completação inferior ter sido terminada. Em alguns casos, os poços no campo petrolífero são perfurados por lotes e as completações inferiores são completadas por lotes sendo subseqüentemente suspensas para finalmente em uma data posterior as completações superiores serem completadas por lotes. Também em alguns casos poderá ser desejada estabelecer um gradiente térmico através da formação para propósitos de comparação com alterações de temperatura ou outros parâmetros da formação anteriormente a uma perturbação da formação para auxílio nas análises. Nesses casos, poderá ser desejável auferir os benefícios dos sensores já instalados com a seção de completação inferior do sistema de completação de dois estágios. Para ser possível comunicar com os sensores que integram a seção de completação inferior, uma ferramenta de intervenção possuindo uma parte macho de acoplamento indutivo pode ser descida para o interior do poço de tal forma que a parte macho de acoplamento indutivo possa ser disposta na proximidade de uma correspondente parte fêmea de acoplamento indutivo que faz parte da seção de completação inferior. A parte de acoplamento indutivo da ferramenta de intervenção interage com a parte de acoplamento indutivo da seção de completação inferior formando um dispositivo de acoplamento indutivo que permite que dados de medições sejam recebidos dos sensores que fazem parte da seção de completação inferior.[00154] In the various configurations discussed above, several multi-stage completion systems have been discussed that include an upper completion section and a lower completion section and/or an intermediate completion section. In certain circumstances, it may not be appropriate to provide a top completion section after a bottom completion section has been installed. This may be due to the well being suspended after the bottom completion has been completed. In some cases, wells in the oilfield are drilled in batches and the lower completions are completed in batches and subsequently suspended until finally at a later date the upper completions are completed in batches. Also in some cases it may be desired to establish a thermal gradient across the formation for purposes of comparison with changes in temperature or other formation parameters prior to a formation disturbance to aid in analyses. In such cases, it may be desirable to take advantage of the sensors already installed with the lower completion section of the two-stage completion system. In order to be able to communicate with the sensors that integrate the lower completion section, an intervention tool having an inductively coupled male part can be lowered into the well in such a way that the inductively coupled male part can be arranged in the vicinity of a corresponding inductively coupled female part forming part of the lower completion section. The inductive coupling part of the intervention tool interacts with the inductive coupling part of the lower completion section forming an inductive coupling device that allows measurement data to be received from sensors that are part of the lower completion section.

[00155] Os dados de medições podem ser recebidos em tempo real mediante utilização de um sistema de comunicação da ferramenta de intervenção para a superfície, ou os dados podem ser armazenados em memória na ferramenta de intervenção e podem ser descarregados em um momento posterior. No caso de utilização de comunicação em tempo real, a mesma poderá ser realizada através de um cabo de perfuração, por telemetria de pulsos de lama, por telemetria de fibra ótica, por telemetria eletromagnética sem fios ou através de outros procedimentos de telemetria conhecidos na indústria. A ferramenta de intervenção pode ser descida acoplada a um cabo, a um tubo formado por juntas ou seções, ou através de uma tubagem em espiral. Os dados de medições podem ser transmitidos durante um processo de intervenção para auxiliar a monitoração do estado dessa intervenção.[00155] Measurement data can be received in real time using a communication system from the intervention tool to the surface, or the data can be stored in memory in the intervention tool and can be downloaded at a later time. If real-time communication is used, it can be done through a drilling cable, mud pulse telemetry, fiber optic telemetry, wireless electromagnetic telemetry or other telemetry procedures known in the industry. . The intervention tool can be lowered coupled to a cable, to a tube formed by joints or sections, or through spiral piping. Measurement data can be transmitted during an intervention process to help monitor the status of that intervention.

[00156] A Fig. 29 ilustra um exemplo de uma tal disposição. A seção de completação inferior ilustrada na Fig. 29 é a mesma seção de completação inferior da Fig. 2 discutida acima. Na disposição da Fig. 29, a seção de completação superior ainda não foi instalada. Ao invés disso, uma ferramenta de intervenção 1500 é descida em uma linha portadora 1502 para o interior do poço. A ferramenta de intervenção 1500 possui uma parte 1504 de acoplamento indutivo que é capaz de interagir com a parte 118 de acoplamento indutivo na seção de completação inferior 102.[00156] Fig. 29 illustrates an example of such an arrangement. The lower completion section illustrated in Fig. 29 is the same lower completion section as in Fig. 2 discussed above. In the arrangement of Fig. 29, the top completion section has not yet been installed. Instead, an intervention tool 1500 is lowered on a carrier line 1502 into the well. Intervention tool 1500 has an inductively coupled part 1504 that is capable of interacting with inductively coupled part 118 in the lower completion section 102.

[00157] A linha portadora 1502 pode incluir um cabo elétrico ou um cabo de fibra ótica para permitir comunicação de dados recebidos através das partes de acoplamento indutivo 118, 1504 para uma localização na superfície terrestre.[00157] Carrier line 1502 may include an electrical cable or a fiber optic cable to allow communication of data received through the inductive coupling parts 118, 1504 to a location on the earth's surface.

[00158] Alternativamente, a ferramenta de intervenção 1500 pode incluir um dispositivo de armazenamento para armazenar dados de medições obtidos dos sensores 114 na seção de completação inferior 102. Quando a ferramenta de intervenção 1500 é posteriormente recuperada para a superfície terrestre, os dados armazenados no dispositivo de armazenamento podem ser recuperados. Nesta última configuração, a ferramenta 1500 da invenção pode ser descida em uma linha lisa (“slickline”), com a ferramenta de intervenção incluindo uma bateria ou outra fonte de alimentação de energia para provisão de energia para permitir comunicações através das partes de acoplamento indutivo 118, 1504 com os sensores 114.[00158] Alternatively, the intervention tool 1500 may include a storage device for storing measurement data obtained from the sensors 114 in the lower completion section 102. When the intervention tool 1500 is later retrieved to the earth's surface, the data stored in the storage device can be recovered. In this latter configuration, the tool 1500 of the invention may be lowered on a slickline, with the intervening tool including a battery or other power supply for power supply to allow communications through the inductively coupled parts. 118, 1504 with sensors 114.

[00159] Um sistema similar baseado em intervenção pode igualmente ser utilizado para operação com tubagem em espiral. Durante a operação com tubagem em espiral, poderá ser benéfico colher dados da fácies de areia para auxílio na decisão de quais fluidos deverão ser bombeados para o interior do furo de poço através da tubagem em espiral e qual será a taxa apropriada para um tal bombeamento. Os dados de medições obtidos pelos sensores podem ser comunicados em tempo real de volta para a superfície através da ferramenta de intervenção 1500.[00159] A similar intervention-based system can also be used for spiral piping operation. When operating with spiral tubing, it may be beneficial to collect sand facies data to aid in deciding which fluids to pump into the wellbore through the spiral tubing and at what rate is appropriate for such pumping. Measurement data obtained by the sensors can be communicated in real time back to the surface via the 1500 intervention tool.

[00160] Em uma outra implementação, a ferramenta de intervenção 1500 pode ser portada em um tubo de perfuração. Com um tubo de perfuração, entretanto, torna-se difícil a provisão de um cabo elétrico ao longo do tubo de perfuração devido às uniões do tubo. Para abordar este problema, é necessário que os fios elétricos sejam embutidos no interior do tubo de perfuração com dispositivos de acoplamento em cada união para obtenção de um tubo de perfuração equipado com fiação. Um tubo de perfuração dessa forma equipado com fiação pode transmitir dados e permitir igualmente transmissão de fluido através do tubo.[00160] In another implementation, the Intervention Tool 1500 can be carried on a drill pipe. With a drill pipe, however, it becomes difficult to provide an electrical cable along the drill pipe due to pipe joints. To address this problem, it is necessary for electrical wires to be embedded inside the drill pipe with coupling devices at each joint to obtain a drill pipe equipped with wiring. A drill pipe equipped with wiring in this way can transmit data and also allow fluid transmission through the pipe.

[00161] O sistema baseado em intervenção pode igualmente ser utilizado para teste de colunas de perfuração, com dados de medições obtidos pelos sensores 114 sendo transmitidos para a superfície terrestre durante o teste para permitir ao operador do poço uma análise dos resultados dos testes de coluna de perfuração.[00161] The intervention-based system can also be used for drill string testing, with measurement data obtained by sensors 114 being transmitted to the earth's surface during testing to allow the well operator to analyze the string test results of drilling.

[00162] A seção de completação inferior 102 pode igualmente incluir componentes passíveis de manipulação pela ferramenta de intervenção 1500, tais como luvas deslizantes que podem ser abertas ou fechadas, obturadores que podem ser assentados ou desassentados, e assim por diante. Mediante monitoração dos dados de medições obtidos pelos sensores 114, um operador de poço pode ser informado com indicações em tempo real a respeito do êxito da intervenção (por exemplo, luva deslizante fechada ou aberta, obturador assentado ou desassentado, etc.).[00162] The lower completion section 102 may also include components capable of being manipulated by the intervention tool 1500, such as sliding sleeves that can be opened or closed, shutters that can be seated or unseated, and so on. By monitoring the measurement data obtained by the sensors 114, a well operator can be informed with real-time indications of the success of the intervention (eg, sliding sleeve closed or open, plug seated or dislodged, etc.).

[00163] Em uma implementação alternativa, a seção de completação inferior 102 pode incluir uma multiplicidade de partes fêmeas de acoplamento indutivo. A única parte macho de acoplamento indutivo (por exemplo, o elemento 1504 na Fig. 29) pode então ser descido para o interior do poço para permitir uma comunicação com qualquer parte fêmea de acoplamento indutivo em relação à qual a parte macho de acoplamento indutivo seja posicionada com devida aproximação.[00163] In an alternative implementation, the lower completion section 102 may include a plurality of inductively coupled female parts. The single inductively coupled male part (e.g. element 1504 in Fig. 29) can then be lowered into the well to allow communication with any inductively coupled female part with respect to which the inductively coupled male part is positioned with due approximation.

[00164] Deverá ser observado que a ferramenta de intervenção 1500 ilustrada na Fig. 29 pode igualmente ser utilizada em um poço multilateral que possua uma multiplicidade de ramificações laterais. Por exemplo, se uma das ramificações laterais estiver produzindo água, a ferramenta de intervenção 1500 pode ser utilizada para entrar na ramificação lateral com tubagem em espiral para permitir o bombeamento de um inibidor de fluxo para o interior da ramificação lateral com o propósito de interromper a produção de água. Deverá ser observado que as medições de superfície não seriam capazes de indicar qual das ramificações laterais seria a responsável pela produção de água; somente medições realizadas no interior do poço podem realizar esta detecção.[00164] It should be noted that the intervention tool 1500 illustrated in Fig. 29 can also be used in a multilateral well that has a multitude of side branches. For example, if one of the side branches is producing water, the intervention tool 1500 can be used to enter the side branch with spiral tubing to allow a flow inhibitor to be pumped into the side branch for the purpose of stopping the flow. water production. It should be noted that surface measurements would not be able to indicate which of the lateral branches would be responsible for water production; only measurements performed inside the well can perform this detection.

[00165] Cada uma das ramificações laterais do poço multilateral pode ser equipada com um conjunto de medição e uma parte de acoplamento indutivo. Em uma tal disposição, não existiria necessidade de uma fonte de alimentação de energia permanente em cada ramificação lateral. Durante a intervenção, a ferramenta de intervenção pode acessar uma ramificação lateral específica para obter dados relativos a essa ramificação lateral, o que proporcionaria informações sobre as propriedades de fluxo da ramificação lateral. Em algumas implementações, os sensores ou o cartucho controlador associado com os sensores em cada ramificação lateral podem ser providos com uma etiqueta de identificação ou outro elemento de identificação, de tal forma que a ferramenta de intervenção seja capaz de determinar em qual ramificação lateral a ferramenta de intervenção ingressou.[00165] Each of the side branches of the multilateral well can be equipped with a measuring set and an inductive coupling part. In such an arrangement, there would be no need for a permanent power supply in each side branch. During intervention, the intervention tool can access a specific side branch to obtain data relating to that side branch, which would provide information about the flow properties of the side branch. In some implementations, the sensors or controller cartridge associated with the sensors in each side branch may be provided with an identification tag or other identifying element, such that the intervention tool is able to determine which side branch the tool is on. of intervention joined.

[00166] Deverá ser observado igualmente que as etiquetas no sistema de medição podem ter alteração de propriedades com base nos resultados do sistema de medição (por exemplo, a alteração de um sinal se o sistema de medição detectar uma produção significativa de água). A ferramenta de intervenção pode ser programada para detectar uma etiqueta específica, e para ingressar em uma ramificação lateral associada com essa etiqueta específica. Isto simplificaria a tarefa de descobrir em qual ramificação lateral deverá ser realizado o ingresso para abordagem de um problema específico.[00166] It should also be noted that the labels on the metering system may change properties based on the results of the metering system (eg a change in a signal if the metering system detects significant water production). The intervention tool can be programmed to detect a specific tag, and to join a side branch associated with that specific tag. This would simplify the task of figuring out which side branch to join to address a specific problem.

[00167] Muito embora a invenção tenha sido divulgada com relação a um número limitado de configurações, aqueles que são versados na técnica, tendo o benefício proporcionado pela presente divulgação, poderão apreciar a possibilidade de numerosas modificações e variações das mesmas. É pretendido que as reivindicações em anexo abranjam as modificações e variações contidas no âmbito do verdadeiro espírito e escopo da invenção.[00167] Although the invention has been disclosed with respect to a limited number of embodiments, those skilled in the art, having the benefit provided by the present disclosure, will appreciate the possibility of numerous modifications and variations thereof. The appended claims are intended to cover the modifications and variations contained within the true spirit and scope of the invention.

Claims

1. A COMPLETION SYSTEM FOR USE IN A WELL, comprising: a first completion section comprising: a sand control assembly for preventing the passage of particulate materials; a first inductive coupling part (118, 1504); a sensor positioned proximate to the sand control assembly and electrically coupled to the first inductive coupling part (118, 1504); and a second commissionable section after installation of the first completion section in the well, wherein the second section comprises a second inductive coupling part for communication with the first inductive coupling part (118, 1504) so as to enable a communication between the sensor and another component coupled to the second section characterized in that the sand control assembly has a sand screen to prevent the passage of particulate materials into an internal hole of the first completion section.

Completion system according to claim 1, characterized in that the second section comprises an intervention tool (1500), an extension compensation joint, and/or an upper completion section (100, 1460) which additionally comprises an obturator (120, 1422) ("packer") and a production line (154).

Completion system according to claim 1, characterized in that the first completion section additionally comprises a sensor cable including the sensor and at least one other sensor.

Completion system according to claim 3, characterized in that the first completion section further comprises a controller cartridge (116) connected between the sensor cable and the first inductive coupling part (118, 1504).

Completion system according to claim 3, characterized in that the sensors (112, 114, 1414, 1418) of the sensor cable are provided in a plurality of distinct locations along a length of the sensor cable.

Completion system according to claim 3, characterized in that each of the sensors (112, 114, 1414, 1418) includes: a sensor support structure containing a sensor chip; and a circuit board on which the sensor chip is mounted.

Completion system according to claim 6, characterized in that the sensor support structure additionally contains a communications interface (174, 177) connected to the sensor chip, and the sensor cable additionally includes electrical wires connected to the interface. (174, 177) of communications, the electrical wires being intended to interconnect the sensors (112, 114).

Completion system according to claim 6, characterized in that each of the sensors (112, 114, 1414, 1418) additionally includes a detection element for detecting an environment external to the sensor cable, and wherein the element detection device is electrically connected to a corresponding sensor chip.

Completion system according to claim 3, characterized in that the sensors (112, 114, 1414, 1418) comprise resistance temperature detectors and/or measure at least one of temperature, pressure, flow rate, density fluid, fluid resistivity, oil/gas/water ratio, viscosity, carbon/oxygen ratio, acoustic parameter, and chemical property.

10. Completion system, according to claim 9, characterized in that the sensor cable comprises a control line having an internal chamber filled with a non-electrically conductive liquid, wherein the resistance temperature detectors are located within the liquid. .

Completion system according to claim 3, characterized in that it further comprises a branch tube for conveying gravel slurry to a gravel plug operation, wherein the sensor cable is coupled to the branch tube.

Completion system according to claim 3, characterized in that the sand control assembly further comprises one of a screen and a slotted or perforated tube, and a cable protector between sections of the one between the screen and the tube. slotted or perforated, wherein the sensor cable is installed outside the one between the screen and the slotted or perforated tube, and wherein the sensor cable is protected by the cable protector.

Completion system as claimed in claim 3, characterized in that the sand control assembly includes a base tube and screen, and the sensor cable and sensors (112, 114, 1414, 1418) are secured to contact the base tube for providing an electrical ground contact and for dissipating heat from the sensor cable and sensors (112, 114, 1414, 1418) to the base tube.

Completion system according to claim 1, characterized in that the second section additionally includes a control station (146) having an downhole processor for communicating with the sensor through the first and second inductively coupled parts.

Completion system, according to claim 14, characterized in that it additionally comprises an electrical cable (148) connected to the control station (146) to allow communication between the control station (146) and a surface controller device (170). ) on a land surface.

Completion system as claimed in claim 1, characterized in that the first completion section additionally comprises a third inductively coupled part and the second section additionally includes a fourth inductively coupled part, wherein the first and second coupling parts inductive coupling interact for data communication with the sensor, and the third and fourth inductive coupling parts interact for communication of power to the sensor.

Completion system according to claim 1, characterized in that the first completion section further comprises a third inductively coupled part and the second section further includes a fourth inductively coupled part, and wherein the first completion section comprises at least one other sensor, wherein the first and second inductively coupled parts interact for communication with one of the sensors (112, 114), and the third and fourth inductively coupled parts interact for communication with another of the sensors (112, 114) .

Completion system according to claim 17, characterized in that the first completion section further comprises a first sensor cable including at least one of the sensors (112, 114, 1414, 1418) and a second sensor cable including at least one of the sensors. at least one other of the sensors (112, 114), wherein the first sensor cable is electrically connected to the first inductively coupled part (118, 1504), and wherein the second sensor cable is electrically connected to the second inductively coupled part. .

19. Completion system, according to claim 1, characterized in that the first completion section additionally comprises a hollow sealing space, and the second section additionally comprises a second double seal assembly ("straddle seal") for forming fitment. seal inside the hollow seal space.

Completion system, according to claim 1, characterized in that the extension compensation joint comprises a cable with helical winding.

Completion system according to claim 1, characterized in that the completion system is installed in multiple stages stacked on top of each other, and wherein the first completion section additionally comprises at least one other sensor, wherein a first group of at least one of the sensors (112, 114, 1414, 1418) is intended to be installed in the proximity of a first zone, and a second group of at least one of the sensors (112, 114, 1414, 1418) is intended to be installed in the vicinity of a second zone.

Completion system, according to claim 21, characterized in that the first completion section additionally comprises isolation shutters (1428) for isolating the zones.

Completion system, according to claim 22, characterized in that it additionally comprises additional inductively coupled parts to allow communication with the at least one other sensor between two stages.

Completion system according to claim 23, characterized in that the first group of at least one sensor includes a first sensor cable, and the second group of at least one sensor includes a second sensor cable.

Completion system according to claim 1, characterized in that the first and second inductively coupled parts form a first inductively coupled device (184, 186), wherein the first completion section is positioned on a multilateral branch of the well, wherein the first completion section includes an electrical device positioned in the multilateral branch, and the second section is located in a main hollow space of the well, and wherein one of the first inductive coupling devices (184, 186) and second device inductive coupling (184, 186) allows communication between the main void space and the electrical device located in the multilateral branch.

Completion system according to claim 1, characterized in that the first completion section additionally comprises at least one flow control device (1438) that is electrically coupled to the first inductively coupled part (118, 1504).

Completion system according to claim 1, characterized in that the second section additionally includes flow control valves positionable within the first completion section when the second section is mated with the first completion section.

A system as claimed in claim 1, characterized in that the first completion section further includes a circulation opening device (128) having at least one port for allowing flow of gravel slurry to an annular region between the sand screen. and a pit surface for making gravel plug in the annular region.

29. System according to claim 1, characterized in that the sensor is outside the sand screen.

System according to any one of claims 1, 26 or 27, characterized in that the first completion section further comprises at least one other sensor, a sensor cable having the sensor and at least one other sensor, and an isolating shutter. (1428), the sensor cable extending through an isolation shutter access opening (1428) and being electrically connected to the first inductive coupling part (118, 1504), wherein the flow control device (1438) is connected by a segment of cable to the sensor cable, the sensor cable including a continuous line having portions including the sensors, the continuous line providing a continuous fluid seal along a length of the continuous line.

31. Completion system, according to claim 30, characterized in that the flow control device (1438) is part of the sand control set.

32. A WELL COMPLETION METHOD, comprising: installing a first completion section comprising: a sand control assembly to prevent the passage of particulate materials; a first inductive coupling part (118, 1504); a sensor positioned proximate to the sand control assembly and electrically coupled to the first inductive coupling part (118, 1504); and putting into operation a second section after installing the first completion section in the well, wherein the second section comprises a second inductive coupling part for communication with the first inductive coupling part (118, 1504) to enable communication between the sensor and another component coupled to the second section, the method being characterized in that the sand control assembly has a sand screen to prevent the passage of particulate materials into an internal hole of the first completion section.

A method as claimed in claim 32, further comprising: making the gravel plug using a circulation hole assembly forming part of the first completion section, wherein the gravel plug comprises the gravel slurry flowing through at least one inlet of the circulation orifice assembly to an annular region between the sand screen and a surface of the pit to plug gravel in the annular region.

Method according to claim 32, characterized in that it further comprises arranging the sensor outside the sand screen.

The method of claim 32, further comprising providing a sensor cable as part of the first completion section, wherein the sensor cable includes a continuous line having portions including the sensor and at least one other sensor, in that the continuous line provides a continuous seal against fluids along a length of the continuous line.