BRPI0716122B1 - Method and system for the control of peripheral drill operation - Google Patents

Method and system for the control of peripheral drill operation Download PDF

Info

Publication number
BRPI0716122B1
BRPI0716122B1 BRPI0716122-0A BRPI0716122A BRPI0716122B1 BR PI0716122 B1 BRPI0716122 B1 BR PI0716122B1 BR PI0716122 A BRPI0716122 A BR PI0716122A BR PI0716122 B1 BRPI0716122 B1 BR PI0716122B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
drilling operation
property
peripheral
component
wireless network
Prior art date
Application number
BRPI0716122-0A
Other languages
English (en)
Inventor
Wayne Burkhard Alan
Zamora Mario
Original Assignee
M-I Llc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by M-I Llc filed Critical M-I Llc
Publication of BRPI0716122A2 publication Critical patent/BRPI0716122A2/pt
Publication of BRPI0716122B1 publication Critical patent/BRPI0716122B1/pt

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B44/00Automatic control systems specially adapted for drilling operations, i.e. self-operating systems which function to carry out or modify a drilling operation without intervention of a human operator, e.g. computer-controlled drilling systems; Systems specially adapted for monitoring a plurality of drilling variables or conditions

Landscapes

  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)

Description

MÉTODO E SISTEMA PARA O CONTROLE DE UMA OPERAÇÃO DE PERFURAÇÃO PERIFÉRICA
REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS
Este pedido reivindica prioridade para os Pedidos de Patente U.S. N° de Série 60/822.351, depositado em 14 de agosto de 2006, e 11/837.145, depositado em 10 de agosto de 2007, os quais são incorporados aqui como referência em sua totalidade.
CAMPO DA INVENÇÃO
As modalidades mostradas aqui se referem geralmente a métodos e sistemas envolvendo o controle de operações de perfuração periféricas.
ANTECEDENTES A Figura 1 mostra um diagrama de um sistema de perfuração de exemplo para a perfuração de uma formação do terreno. Aqueles tendo conhecimento comum na técnica apreciarão que vários outros tipos de sistemas de perfuração - por exemplo, perfuração em águas profundas -também existem. Especificamente, a Figura 1 mostra um diagrama de uma sonda de perfuração (100) usada para se girar uma broca de perfuração (150) acoplada na extremidade distai (isto é, na extremidade mais distante abaixo da superfície do terreno) de um tubo de perfuração (140) em um furo de poço (145). 0 sistema de perfuração pode ser usado para a obtenção de óleo, gás natural, água ou qualquer outro tipo de material obtenível através de uma perfuração.
Especificamente, o tubo de perfuração (140) é configurado para transmitir potência rotativa gerada por uma mesa rotativa (125) a partir da sonda de perfuração (100) para a broca de perfuração (150) , e para transmitir um fluido de perfuração através do núcleo oco do tubo de perfuração (140) para a broca de perfuração (150). O fluido de perfuração também pode ser referido como "lama". Uma bomba de lama (180) é usada para a transmissão da lama através do trem de tubos (160), da mangueira (155), do kelly (120) e para o tubo de perfuração (140).
Quando da perfuração, uma pressão no furo de poço (145) pode resultar em uma erupção, isto é, um fluxo descontrolado de fluidos que pode atingir a superfície do terreno. Em alguns casos, uma erupção pode ser tão severa que causa ferimentos naqueles operando a sonda de perfuração (100), e pode tornar a sonda de perfuração (100) inoperante. Assim sendo, um elemento de prevenção de erupção (130) pode ser usado para controle da pressão de fluido dentro do furo de poço (145). Ainda, o furo de poço (145) pode ser reforçado usando-se um revestimento (135), para se evitar um colapso devido a uma erupção ou a outras forças operando no furo de poço (14 5) . A sonda de perfuração (100) também pode incluir outros componentes, tais como um bloco de coroamento (105) , uma catarina (110), um destorcedor (115) e outros componentes não mostrados. A lama retornando para a superfície a partir do furo de poço (14 5) é dirigida para um equipamento de tratamento de lama através de uma linha de retorno de lama (165). Por exemplo, a lama pode ser dirigida para um agitador (17 0) configurado para remover sólidos perfurados da lama. Os sólidos removidos são transferidos para um poço de reserva (175) , enquanto a lama é depositada em um poço de lama (190) . A bomba de lama (180) bombeia a lama filtrada a partir do poço de lama (190) através de uma linha de sucção de lama (185) e reinjeta a lama filtrada na sonda de perfuração (100).
Em alguns casos, outros dispositivos de tratamento de lama podem ser usados. A Figura 2 mostra um diagrama de um arranjo de exemplo de dispositivos de tratamento de lama. Conforme descrito acima, a lama chega a um agitador (210) através de uma linha de retorno de lama (205) . Os sólidos removidos pelo agitador são transferidos para um poço de reserva (215) . A lama então é transferida para um desgaseificador (220) configurado para remoção de ar ou outros gases da lama. Ainda, um desareador (225), um dessiltador (230) e uma centrífuga (235) são configurados para removerem sólidos adicionais de granulometria crescente da lama. Finalmente, aditivos são acrescentados à lama através de uma linha de sucção de lama (24 0) , e uma bomba de lama (250) bombeia a lama tratada através de uma linha de sucção de lama (245) para a sonda de perfuração. Em alguns casos, um ou mais dos dispositivos de tratamento de lama mencionados anteriormente podem não ser usados, ou podem estar dispostos em uma ordem diferente. A operação dos dispositivos de tratamento de lama descritos acima pode ser referida, individualmente ou em combinação, como uma "operação de perfuração periférica" , isto é, uma operação relacionada à perfuração, que não está diretamente associada à rotação da broca de perfuração. Outros tipos de operação de perfuração periférica incluem, por exemplo, projeto de fluido, simulação de perfuração, controle de pressão, limpeza de furo de poço, gerenciamento de resíduos, etc.
SUMÁRIO
Em geral, em um aspecto, as modalidades mostradas se referem a um método de controle de uma operação de perfuração periférica. 0 método compreende a obtenção de uma primeira propriedade de um primeiro componente de operação de perfuração associado à operação de perfuração periférica, através de uma rede sem fio, a obtenção de uma segunda propriedade de um segundo componente de operação de perfuração associado à operação de perfuração periférica, a geração de um sinal de controle para o primeiro componente de operação de perfuração, com base na primeira propriedade e na segunda propriedade, e a comunicação do sinal de controle para o primeiro componente de operação de perfuração, através da rede sem fio, onde o primeiro componente de operação de perfuração é ajustado, com base no sinal de controle, para controle a operação de perfuração periférica.
Em geral, em um aspecto, as modalidades mostradas se referem a um sistema para controle de uma operação de perfuração periférica. O sistema compreende um primeiro microcontrolador configurado para a obtenção de uma primeira propriedade de um primeiro componente de operação de perfuração associado à operação de perfuração periférica, e a comunicação da primeira propriedade para um módulo de administração de sistema, através de uma rede sem fio, e o módulo de administração de sistema configurado para a determinação de um sinal de controle para o primeiro componente de operação de perfuração, com base na primeira propriedade e em uma segunda propriedade de um segundo componente de operação de perfuração associado à operação de perfuração periférica, e a comunicação do sinal de controle para o primeiro microcontrolador, através da rede sem fio, onde o primeiro componente de operação de perfuração é ajustado, com base no sinal de controle, para controle da operação de perfuração periférica.
Em geral, em um aspecto, as modalidades mostradas se referem a um método para controle de uma operação de perfuração periférica. 0 método compreende a obtenção de uma primeira propriedade de um primeiro componente de operação de perfuração associado à operação de perfuração periférica, a obtenção de uma segunda propriedade de um segundo componente de operação de perfuração associado à operação de perfuração periférica, a comunicação da primeira propriedade para um microcontrolador associado ao segundo componente de operação de perfuração, através de uma rede sem fio, e o ajuste do segundo componente de operação de perfuração, com base na primeira propriedade e na segunda propriedade, para controle da operação de perfuração periférica.
Em geral, em um aspecto, as modalidades mostradas se referem a um sistema para controle de uma operação de perfuração periférica. O sistema compreende um primeiro microcontrolador configurado para a obtenção de uma primeira propriedade de um primeiro componente de operação de perfuração associado à operação de perfuração periférica, e a comunicação da primeira propriedade para um segundo microcontrolador, através de uma rede sem fio, e o segundo microcontrolador configurado para a obtenção de uma segunda propriedade de um segundo componente de operação de perfuração associado ao processo de perfuração, e o ajuste do segundo componente de operação de perfuração, com base na primeira propriedade e na segunda propriedade.
Outros aspectos de modalidades mostradas serão evidentes a partir da descrição a seguir e das reivindicações em apenso.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A Figura 1 mostra um diagrama de um sistema de perfuração de exemplo para a perfuração de uma formação do terreno. A Figura 2 mostra um diagrama de um arranjo de exemplo de dispositivos de tratamento de lama. A Figura 3 mostra um diagrama de um componente de operação de perfuração de acordo com uma ou mais modalidades mostradas. A Figura 4 mostra um diagrama de uma rede sem fio de acordo com uma ou mais modalidades mostradas. A Figura 5 mostra um diagrama de um sistema de acordo com uma ou mais modalidades mostradas.
As Figuras 6 a 7 mostram diagramas de acordo com uma ou mais modalidades mostradas. A Figura 8 mostra um diagrama de um sistema de acordo com uma ou mais modalidades mostradas. A Figura 9 mostra um diagrama de um sistema de computador de acordo com uma ou mais modalidades mostradas .
DESCRIÇÃO DETALHADA
As modalidades específicas serão descritas, agora, em detalhes, com referência às figuras associadas. Elementos iguais nas várias figuras são denotados por números de referência iguais, por consistência.
Na descrição detalhada a seguir, numerosos detalhes específicos são estabelecidos de modo a se prover um entendimento completo das modalidades mostradas. Contudo, será evidente para alguém de conhecimento comum na técnica que uma ou mais modalidades podem ser praticadas sem estes detalhes específicos. Em outros casos, recursos bem conhecidos não foram descritos em detalhes para se evitar complicar desnecessariamente a descrição.
Em geral, uma ou mais modalidades mostradas provêem um método e um sistema para controle de uma operação de perfuração periférica usando-se uma rede sem fio. As propriedades de componentes de operação de perfuração são obtidas, pelo menos uma das propriedades sendo obtida através de uma rede sem fio. Um sinal de controle para um componente de operação de perfuração ê gerado, com base nas propriedades, e o componente de operação de perfuração é ajustado com base no sinal de controle, para controle da operação de perfuração periférica. A Figura 3 mostra um diagrama de um componente de operação de perfuração (3 00) de acordo com uma ou mais modalidades mostradas. Por exemplo, o componente de operação de perfuração (300) pode ser um agitador, um desgaseificador, um desareador, um dessiltador, uma centrífuga, uma tremonha de mistura ou qualquer outro tipo de componente associado a uma operação de perfuração periférica. O componente de operação de perfuração (300) inclui um ou mais sensores (por exemplo, o sensor A (305) , o sensor N (310)) configurados para a obtenção de propriedades associadas ao componente de operação de perfuração (300). 0(s) sensor(es) (por exemplo, 305) pode (m) ser configurado(s) para a obtenção de uma temperatura, uma viscosidade, uma medição de força, um pH, uma dureza de rocha, ou qualquer outra propriedade mensurável do componente de operação de perfuração (300) . Por exemplo, se o componente de operação de perfuração (300) for um agitador, um ou mais dos sensores (por exemplo, 305, 310) pode ser configurado para a obtenção do ângulo de tabuleiro atual do agitador. Como um outro exemplo, se o componente de operação de perfuração (300) for um poço de lama, um ou mais dos sensores (por exemplo, 3 05, 310) poderá ser configurado para a obtenção da profundidade de fluido atual do poço de lama. Aqueles tendo um conhecimento comum na técnica apreciarão que, dependendo do componente de operação de perfuração (300), várias medições potencialmente úteis podem ser feitas.
Ainda, cada um dos sensores (por exemplo, 305, 310) pode estar associado a um ou mais microcontroladores (por exemplo, o microcontrolador de componente B (315), o microcontrolador de componente M (320) ) . Os microcontroladores de componente (por exemplo, 315, 320) podem incluir componentes de hardware, módulos de software ou qualquer combinação dos mesmos. Por exemplo, um microcontrolador de componente (por exemplo, 315, 320) pode ser um dispositivo embutido operativamente conectado ao componente de operação de perfuração (300) . Ainda, múltiplos tipos de microcontroladores de componente (por exemplo, 315, 320) podem ser usados concorrentemente no componente de operação de perfuração (300). Em alguns casos, múltiplos sensores (por exemplo, 305, 310) podem estar associados a um único microcontrolador de componente (por exemplo, 315, 320) .
Um ou mais microcontroladores de componente (por exemplo, 315, 320) podem ser configurados para a obtenção de uma propriedade do componente de operação de perfuração (300) de um sensor associado (por exemplo, 305, 310) . Ainda, um ou mais dos microcontroladores de componente (por exemplo, 315, 320) podem ser configurados para a transmissão e/ou a obtenção de propriedades através de uma rede sem fio, conforme discutido abaixo. Mais ainda, um ou mais dos microcontroladores de componente (por exemplo, 315, 320) pode ser configurado para ajustar o componente de operação de perfuração (300). Por exemplo, se o componente de operação de perfuração (300) for um agitador, então, um microcontrolador de componente (por exemplo, 315, 320) poderá ser configurado para ajuste do ângulo de tabuleiro do agitador. Outros elementos de software e/ou de hardware (não mostrados) do componente de operação de perfuração (300) também podem estar envolvidos no ajuste. Por exemplo, o microcontrolador de componente (por exemplo, 315, 320) pode ser operativamente conectado a uma interface de controlador de rádio (não mostrada) para ajuste do componente de operação de perfuração (300) .
Conforme discutido acima, um ou mais microcontroladores de componente podem ser configurados para a transmissão e/ou a obtenção de propriedades de componentes de operação de perfuração através de uma rede sem fio. A Figura 4 mostra um diagrama de uma rede sem fio (400) de acordo com uma ou mais modalidades mostradas. Especificamente, a Figura 4 mostra um diagrama de múltiplos microcontroladores de componente (por exemplo, 405, 410, 415, 420) configurados para comunicação de forma sem fio, de acordo com uma ou mais modalidades mostradas. Por exemplo, os microcontroladores de componente (por exemplo, 405, 410, 415, 420) podem ser configurados para comunicação usando 802.11, ZigBee ou qualquer outro tipo de comunicação sem fio. Ainda, a rede sem fio (400) pode ser uma rede ad hoc, uma rede de grade, uma rede de malha, uma rede em anel, qualquer outro tipo de rede, ou qualquer combinação das mesmas. A rede sem fio (400) pode incluir qualquer número de microcontroladores de componente (por exemplo, 405, 410, 415, 420), dependendo, por exemplo, dos componentes de operação de perfuração usados, do arranjo dos componentes de operação de perfuração (por exemplo, da distância entre os componentes de operação de perfuração), dos tipos de microcontroladores de componente (por exemplo, 405, 410, 415, 420), do tipo de comunicação sem fio usada, ou qualquer outro fator similar.
Conforme mostrado na Figura 4, um ou mais microcontroladores de componente (por exemplo, 405, 410, 415, 42 0) podem ser configurados para comunicação de forma indireta, isto é, através de um outro microcontrolador de componente (por exemplo, 405, 410, 415, 420). Por exemplo, o microcontrolador de componente (410) e o microcontrolador de componente (420) são configurados para comunicação através de um microcontrolador de componente (415) . O microcontrolador de componente (410) e o microcontrolador de componente (420) podem não ser especificamente configurados para comunicação um com o outro; ao invés disso, o microcontrolador de componente (410) pode simplesmente difundir uma propriedade obtida para outros microcontroladores de componente próximos (neste exemplo, os microcontroladores de componente (4 05, 415)) . Os microcontroladores de componente de recepção (por exemplo, 405, 415) por sua vez também podem difundir a propriedade obtida. Desta maneira, a propriedade pode ser difundida, direta ou indiretamente, através da rede sem fio (400).
Em uma ou mais modalidades mostradas, o uso de uma rede sem fio pode facilitar uma comunicação entre os componentes de operação de perfuração. Ainda, se a rede sem fio for uma rede ad hoc, os componentes de operação de perfuração poderão ser facilmente adicionados ou removidos da rede sem fio. Mais ainda, permitir uma transmissão indireta de propriedades entre microcontroladores de componente pode estender a faixa operável da rede sem fio e/ou aumentar o número de propriedades que estão disponíveis para uso. A Figura 5 mostra um diagrama de um sistema de acordo com uma ou mais modalidades mostradas. Especificamente, a Figura 5 mostra um diagrama de uma ou mais redes sem fio (por exemplo, a rede sem fio C (505) , a rede sem fio P (510)) acopladas de forma comunicativa a um módulo de administração de sistema (500) , de acordo com uma ou mais modalidades mostradas. 0 módulo de administração de sistema (500) pode ser um programa de software, um sistema de computador automatizado, um console de computador interativo, um dispositivo eletrônico, qualquer outro tipo similar de módulo, ou qualquer combinação dos mesmos. Por exemplo, o módulo de administração de sistema (500) pode ser um programa de software exibindo uma interface administrativa em um console de computador interativo.
Nesta modalidade de exemplo, o módulo de administração de sistema (500) é configurado para a obtenção das propriedades de componente de operação de perfuração difundidas a partir da(s) rede(s) sem fio (por exemplo, 505, 510). Com base nas propriedades, o módulo de administração de sistema (500) pode gerar um sinal de controle para ajuste de um componente de operação de perfuração, e comunicar o sinal de controle para o componente de operação de perfuração através da(s) rede(s) sem fio (por exemplo, 505, 510) . O componente de operação de perfuração a ser ajustado pode ser um componente de operação de perfuração a partir do qual uma propriedade foi recebida, ou qualquer outro componente de operação de perfuração. A Figura 6 mostra um diagrama de um fluxograma de acordo com uma das modalidades mostradas. Especificamente, a Figura 6 mostra um diagrama de um método pelo qual um componente de operação de perfuração é ajustado, de acordo com uma ou mais modalidades mostradas. Inicialmente, os microcontroladores dispostos em múltiplos componentes de operação de perfuração recebem propriedades dos sensores aos quais eles estão associados (Etapa 605) . Os microcontroladores transmitem as propriedades por uma rede sem fio (Etapa 610) , e um módulo de administração de sistema recebe as propriedades transmitidas (Etapa 615).
Com base nas propriedades recebidas, o módulo de administração de sistema determina uma ação de controle para ajuste de um componente de operação de perfuração (Etapa 620) . Por exemplo, a ação de controle pode ser para ajustar o ângulo de tabuleiro de um agitador, com base em uma propriedade indicando o ângulo de tabuleiro atual e uma propriedade indicando a profundidade do poço de lama. Em certos aspectos, o módulo de administração de sistema então seleciona automaticamente a ação de controle para o componente de operação de perfuração através de um modo automático (Etapa 623). Em uma ou mais modalidades mostradas, uma aprovação de usuário pode ser requerida para a ação de controle (Etapa 625) . Por exemplo, o módulo de administração de sistema pode exibir um aviso requisitando aprovação de um usuário. Se o usuário não aprovar a ação de controle, o método terminará. Se o usuário realmente aprovar a ação de controle, o módulo de administração de sistema gerará um sinal de controle com base na ação de controle, e transmitirá o sinal de controle pela rede sem fio (Etapa 630) . Alternativamente, se nenhuma aprovação de usuário for requerida, o método poderá prosseguir diretamente a partir da Etapa 620 até a Etapa 630.
Na Etapa 635, um microcontrolador associado ao componente de operação de perfuração a ser ajustado recebe o sinal de controle. Com base no sinal de controle, o microcontrolador ajusta o componente de operação de perfuração (Etapa 640) . Em uma ou mais modalidades mostradas, o ajuste pode resultar em uma operação de perfuração periférica (por exemplo, menos dispendiosa de operar, mais eficiente, menos perigosa, etc.). Ainda, se uma aprovação de usuário da ação de controle não for requerida, o número de pessoas requerido para operação da operação de perfuração periférica poderá ser reduzido. Em operações de perfuração periféricas em locais perigosos (por exemplo, operações de perfuração em águas profundas em águas turbulentas) , uma redução do número requerido de pessoas pode prover um benefício de segurança e mesmo salvar vidas.
Conforme discutido acima, em uma ou mais modalidades mostradas, um módulo de administração de sistema pode ser usado para a geração de um sinal de controle para um componente de operação de perfuração. Alternativamente, em uma ou mais modalidades mostradas, um módulo de administração de sistema pode não ser requerido. Especificamente, um ou mais dos microcontroladores pode incluir um hardware, um software ou qualquer combinação dos mesmos para a geração de um sinal de controle sem o uso de um módulo de administração de sistema. A Figura 7 mostra um diagrama de um fluxograma de acordo com uma ou mais modalidades mostradas. Especificamente, a Figura 7 mostra um diagrama de um método para ajuste de um componente de operação de perfuração sem o uso de um módulo de administração de sistema, de acordo com uma ou mais modalidades mostradas. Na discussão a seguir, "primeiro" e "segundo" são usados apenas para fins de distinção - por exemplo, para distinção de um microcontrolador de um outro microcontrolador. Assim sendo, nenhuma ordenação pode ser inferida do uso destes termos.
Inicialmente, um primeiro microcontrolador recebe uma primeira propriedade de um primeiro componente de operação de perfuração a partir de um primeiro sensor (Etapa 705) e um segundo microcontrolador recebe uma segunda propriedade de um segundo componente de operação de perfuração a partir de um segundo sensor (705). O primeiro microcontrolador transmite a primeira propriedade pela rede sem fio (Etapa 715), e o segundo mlcrocontrolador recebe a primeira propriedade transmitida (Etapa 720).
Com base na primeira propriedade e na segunda propriedade, o segundo microcontrolador determina uma ação de controle para ajuste de um componente de operação de perfuração (Etapa 725). O componente de operação de perfuração a ser ajustado pode ser o primeiro componente de operação de perfuração, o segundo componente de operação de perfuração, ou qualquer outro componente de operação de perfuração. Em certos aspectos, a ação de controle pode ser aprovada através de um modo automático (Etapa 727) . Contudo, em uma ou mais modalidades mostradas, a aprovação de usuário pode ser requerida para a ação de controle (Etapa 730) . Por exemplo, o segundo microcontrolador pode ser acoplado de forma comunicativa a um dispositivo de exibição, e usar o dispositivo de exibição para alertar um usuário quanto a uma aprovação. Se o usuário não aprovar a ação de controle, o método terminará. Se nenhuma aprovação de usuário for requerida, a Etapa 730 não será realizada.
Se o componente de operação de perfuração a ser ajustado for o segundo componente de operação de perfuração, o segundo microcontrolador ajustará o componente de operação de perfuração ao qual estiver associado (Etapa 735). Alternativamente, se o componente de operação de perfuração a ser ajustado for o primeiro componente de operação de perfuração, ou qualquer outro componente de operação de perfuração, o segundo microcontrolador gerará um sinal de controle com base na ação de controle e transmitirá o sinal de controle pela rede sem fio, para ser recebido por um microcontrolador associado ao componente de operação de perfuração a ser ajustado (Etapa 740). O microcontrolador recebe o sinal de controle e ajusta o componente de operação de perfuração de modo conforme (Etapa 745) .
Em uma ou mais modalidades mostradas, se uma interface de administração de sistema não for requerida, um controle da operação de perfuração periférica poderá ser distribuído através de múltiplos microcontroladores de componente. Nesses casos, se um microcontrolador de controle de componente falhar, um outro microcontrolador de componente poderá ser capaz de assumir o controle da operação de perfuração periférica. Assim sendo, uma ou mais modalidades mostradas podem melhorar a continuidade da operação de perfuração periférica. Ainda, relegar o controle da operação de perfuração periférica para um microcontrolador de componente pode permitir uma execução transparente de decisões complexas de operação, com uma interação de usuário mínima. Conforme discutido acima, se for requerido que menos pessoas operem a operação de perfuração periférica, benefícios financeiros e/ou de segurança poderão resultar. A Figura 8 mostra um diagrama de um sistema de acordo com uma das modalidades mostradas. Especificamente, a Figura 8 mostra um diagrama de um sistema de exemplo, que ilustra um exemplo de como um componente de operação de perfuração pode ser ajustado, de acordo com uma ou mais modalidades mostradas. Nesta modalidade, o sistema inclui um agitador (800) , um poço de lama (825) e um módulo de administração de sistema (840), conectados de forma comunicativa através de uma rede sem fio. Um sensor de vibração (805) associado ao agitador (800) é configurado para a obtenção de uma propriedade indicando a taxa de vibração do agitador (800) , e um sensor de ângulo de tabuleiro (815) associado ao agitador (800) é configurado para a obtenção de uma propriedade indicando o ângulo de tabuleiro do agitador (800). Ainda, um microcontrolador de vibração (810) e um microcontrolador de ângulo de tabuleiro (820) são configurados para a obtenção da propriedade de vibração e da propriedade de ângulo de tabuleiro a partir do sensor de vibração (805) e do sensor de ângulo de tabuleiro (815), respectivamente. Além disso, um sensor de profundidade de fluido (830) associado ao poço de lama (825) é configurado para a obtenção de uma propriedade indicando a profundidade de fluidos no poço de lama (830) , e um microcontrolador de profundidade de fluido (835) é configurado para a obtenção da propriedade de profundidade de fluido a partir do sensor de profundidade de fluido (830).
Conforme discutido acima, o agitador (800), o poço de lama (825) e o módulo de administração de sistema (840) são acoplados de forma comunicativa através de uma rede sem fio. Especificamente, o microcontrolador de vibração (810) , o microcontrolador de ângulo de tabuleiro (820) e o microcontrolador de profundidade de fluido (835) são configurados para o envio e a recepção de propriedades pela rede sem fio. Por exemplo, conforme mostrado na Figura 8, o microcontrolador de profundidade de fluido (835) é configurado para receber propriedades de vibração e de ângulo de tabuleiro e redifundi-las (além da propriedade de profundidade de fluido) pela rede sem fio. 0 módulo de administração de sistema (840) é configurado para receber as propriedades e, com base nas propriedades, determinar uma ação de controle para o agitador (800) e/ou o poço de lama (825) . Por exemplo, com base na taxa de vibração, no ângulo de tabuleiro e nas propriedades de profundidade de fluido, o módulo de administração de sistema (840) pode transmitir um sinal de controle para o microcontrolador de vibração (810) para aumento ou diminuição da taxa de vibração do agitador (800), ou transmitir um sinal de controle para o microcontrolador de ângulo de tabuleiro (820) para aumento ou diminuição do ângulo de tabuleiro do agitador (800) . A discussão precedente da Figura 8 é meramente de exemplo, e muitos outros tipos de ajuste existem.
Uma ou mais modalidades podem ser implementadas em virtualmente qualquer tipo de computador, independentemente da plataforma sendo usada. Por exemplo, conforme mostrado na Figura 9, um sistema de computador (900) inclui um processador (902) associado à memória (904), um dispositivo de armazenamento (906) e numerosos outros elementos e funcionalidades típicas dos computadores de hoje em dia (não mostradas). O computador (900) também pode incluir meios de entrada, tais como um teclado (908) e um mouse (910) , e meios de saída, tal como um monitor (912) . O sistema de computador (900) pode ser conectado a uma rede (914) (por exemplo, uma rede de área local (LAN) , uma rede de área ampla (WAN) , tal como a Internet, ou qualquer outro tipo similar de rede) através de uma conexão de interface de rede (não mostrada) . Aqueles versados na técnica apreciarão que estes meios de entrada e de saída podem assumir outras formas.
Ainda, aqueles versados na técnica apreciarão que um ou mais elementos do sistema de computador mencionado anteriormente (900) podem estar localizados em uma localização remota e conectados a outros elementos por uma rede. Ainda, uma ou mais modalidades podem ser implementadas por uma rede. Ainda, uma ou mais modalidades podem ser implementadas em um sistema distribuído tendo uma pluralidade de nós, onde cada porção de uma ou mais modalidades (por exemplo, componente de operação de perfuração, sensor, microcontrolador de componente, rede sem fio, módulo de administração de sistema, etc.) pode estar localizada em um nó diferente no sistema distribuído. Em uma ou mais modalidades, o nó corresponde a um sistema de computador. Alternativamente, o nó pode corresponder a um, processador com uma memória física associada. O nõ alternativamente pode corresponder a um processador com uma memória compartilhada e/ou recursos. Ainda, instruções de software para a realização de uma ou mais modalidades podem ser armazenadas em um meio que pode ser lido em computador, tal como um disco compacto (CD), um disquete, uma fita, um arquivo ou qualquer outro dispositivo de armazenamento que possa ser lido em computador.
Embora um número limitado de modalidades seja descrito acima, aqueles versados na técnica, tendo o benefício desta exposição, apreciarão que outras modalidades podem ser divisadas, as quais não se desviam do escopo da invenção, conforme mostrado aqui. Assim sendo, o escopo da invenção deve ser limitado apenas pelas reivindicações anexadas.
REIVINDICAÇÕES

Claims (22)

1. Método para o controle de uma operação de perfuração periférica, caracterizado pelo fato de compreender: a obtenção de uma primeira propriedade de um primeiro componente de operação de perfuração associado à operação de perfuração periférica, através de uma rede sem fio; a obtenção de uma segunda propriedade de um segundo componente de operação de perfuração associado à operação de perfuração periférica; a geração de um sinal de controle para o primeiro componente de operação de perfuração, com base na primeira propriedade e na segunda propriedade; e a comunicação do sinal de controle para o primeiro componente de operação de perfuração, através da rede sem fio, onde o primeiro componente de operação de perfuração é ajustado com base no sinal de controle para controle da operação de perfuração periférica.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a obtenção da segunda propriedade ser realizada através da rede sem fio.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ainda compreender: alertar ao usuário quanto a uma aprovação ou rejeição do sinal de controle para o primeiro componente de operação de perfuração.
4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a operação de perfuração periférica estar associada a uma operação de perfuração de campo de óleo.
5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a operação de perfuração periférica ser selecionada a partir do grupo que consiste em gerenciamento de resíduo, gerenciamento de cortes, criação de fluido, tratamento de fluido e reinjeção de lama.
6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a rede sem fio compreender uma rede de malha.
7. Sistema para controle de uma operação de perfuração periférica, caracterizado pelo fato de compreender: um primeiro microcontrolador configurado para: a obtenção de uma primeira propriedade de um primeiro componente de operação de perfuração associado à operação de perfuração periférica, e a comunicação da primeira propriedade para um módulo de administração de sistema, através de uma rede sem fio; e o módulo de administração de sistema configurado para: a determinação de um sinal de controle para o primeiro componente de operação de perfuração, com base na primeira propriedade e em uma segunda propriedade de um segundo componente de operação de perfuração associado à operação de perfuração periférica, e a comunicação do sinal de controle para o primeiro microcontrolador, através da rede sem fio, onde o primeiro componente de operação de perfuração é ajustado para, com base no sinal de controle, controlar a operação de perfuração periférica.
8. Sistema, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de ainda compreender: um segundo microcontrolador configurado para: a obtenção da segunda propriedade, e a comunicação da segunda propriedade para o módulo de administração de sistema através da rede sem fio.
9. Sistema, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de o módulo de administração de sistema ainda ser configurado para: alertar um usuário para aprovar ou rejeitar uma comunicação do sinal de controle para o primeiro componente de operação de perfuração.
10. Sistema, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de a operação de perfuração periférica estar associada a uma operação de perfuração de campo de óleo.
11. Sistema, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de a operação de perfuração periférica ser selecionada a partir do grupo que consiste em gerenciamento de resíduo, gerenciamento de cortes, criação de fluido, tratamento de fluido e reinjeção de lama.
12. Sistema, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de a rede sem fio compreender uma rede de malha.
13. Método para controle de uma operação de perfuração periférica, caracterizado pelo fato de compreender: a obtenção de uma primeira propriedade de um primeiro componente de operação de perfuração associado à operação de perfuração periférica; a obtenção de uma segunda propriedade de um segundo componente de operação de perfuração associado à operação de perfuração periférica; a comunicação da primeira propriedade para um microcontrolador associado ao segundo componente de operação de perfuração através de uma rede sem fio; e o ajuste do segundo compressor com base na primeira propriedade e na segunda propriedade para controle da operação de perfuração periférica.
14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de ainda compreender: alertar um usuário para aprovar ou rejeitar o ajuste do segundo componente de operação de perfuração.
15. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de a operação de perfuração periférica estar associada a uma operação de perfuração de campo de óleo.
16. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de a operação de perfuração periférica ser selecionada a partir do grupo que consiste em gerenciamento de resíduo, gerenciamento de cortes, criação de fluido, tratamento de fluido e reinjeção de lama.
17. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de a rede sem fio compreender uma rede de malha.
18. Sistema para controle de uma operação de perfuração periférica, caracterizado pelo fato de compreender: um primeiro microcontrolador configurado para: a obtenção de uma primeira propriedade de um primeiro componente de operação de perfuração associado à operação de perfuração periférica, e a comunicação da primeira propriedade para um segundo microcontrolador, através de uma rede sem fio; e o segundo microcontrolador configurado para: a obtenção da segunda propriedade, e o ajuste do segundo componente de operação de perfuração, com base na primeira propriedade e na segunda propriedade.
19. Sistema, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de ainda compreender: alertar um usuário para aprovar ou rejeitar o ajuste do segundo componente de operação de perfuração.
20. Sistema, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de a operação de perfuração periférica estar associada a uma operação de perfuração de campo de óleo.
21. Sistema, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de a operação de perfuração periférica ser selecionada a partir do grupo que consiste em gerenciamento de resíduo, gerenciamento de cortes, criação de fluido, tratamento de fluido e reinjeção de lama.
22. Sistema, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de a rede sem fio compreender uma rede de malha.
BRPI0716122-0A 2006-08-14 2007-08-14 Method and system for the control of peripheral drill operation BRPI0716122B1 (pt)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US82235106P 2006-08-14 2006-08-14
US60/822.351 2006-08-14
US11/837,145 US7828080B2 (en) 2006-08-14 2007-08-10 Distributed intelligence for enhanced monitoring and control of oilfield processes
US11/837.145 2007-08-10
PCT/US2007/075867 WO2008022106A1 (en) 2006-08-14 2007-08-14 Distributed intelligence for enhanced monitoring and control of oilfield processes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BRPI0716122A2 BRPI0716122A2 (pt) 2013-09-17
BRPI0716122B1 true BRPI0716122B1 (pt) 2017-11-14

Family

ID=39049505

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BRPI0716122-0A BRPI0716122B1 (pt) 2006-08-14 2007-08-14 Method and system for the control of peripheral drill operation

Country Status (9)

Country Link
US (1) US7828080B2 (pt)
EP (1) EP2057347B1 (pt)
AU (1) AU2007286023B9 (pt)
BR (1) BRPI0716122B1 (pt)
CA (1) CA2660116C (pt)
EA (1) EA025051B1 (pt)
MX (1) MX2009001623A (pt)
NO (1) NO20091116L (pt)
WO (1) WO2008022106A1 (pt)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7823656B1 (en) 2009-01-23 2010-11-02 Nch Corporation Method for monitoring drilling mud properties
DE102010047568A1 (de) * 2010-04-12 2011-12-15 Peter Jantz Einrichtung zur Übertragung von Informationen über Bohrgestänge
WO2012166132A1 (en) * 2011-06-01 2012-12-06 Halliburton Energy Services Oil field system data recorder for failure reconstruction
US11899438B1 (en) 2022-12-15 2024-02-13 Halliburton Energy Services, Inc. Distributed control system with failover capabilities for physical well equipment
US11899410B1 (en) 2022-12-15 2024-02-13 Halliburton Energy Services, Inc. Monitoring a wellbore operation using distributed artificial intelligence

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4636934A (en) 1984-05-21 1987-01-13 Otis Engineering Corporation Well valve control system
US4635735A (en) * 1984-07-06 1987-01-13 Schlumberger Technology Corporation Method and apparatus for the continuous analysis of drilling mud
US4751648A (en) 1986-03-31 1988-06-14 Halliburton Company Local area network data transfer system
US4747060A (en) 1986-03-31 1988-05-24 Halliburton Company Data acquisition module and method
US4809791A (en) 1988-02-08 1989-03-07 The University Of Southwestern Louisiana Removal of rock cuttings while drilling utilizing an automatically adjustable shaker system
US4954923A (en) 1988-08-19 1990-09-04 Cooper Industries, Inc. Intrinsic safety module interface
US5190645A (en) * 1991-05-03 1993-03-02 Burgess Harry L Automatically adjusting shale shaker or the like
US5335730A (en) 1991-09-03 1994-08-09 Cotham Iii Heman C Method for wellhead control
US5583764A (en) 1994-10-18 1996-12-10 M-I Drilling Fluids L.L.C. Intrinsically safe data acquisition system and apparatus
US6574652B2 (en) 1994-10-18 2003-06-03 M-I L.L.C. Intrinsically safe communication and control system for use in hazardous locations including monotoring device with intrinsically safe fluorescent tube backlit
US5680899A (en) 1995-06-07 1997-10-28 Halliburton Energy Services, Inc. Electronic wellhead apparatus for measuring properties of multiphase flow
US5712631A (en) 1996-03-22 1998-01-27 Halliburton Company Intrinsically safe data network
US6766854B2 (en) 1997-06-02 2004-07-27 Schlumberger Technology Corporation Well-bore sensor apparatus and method
US6693553B1 (en) 1997-06-02 2004-02-17 Schlumberger Technology Corporation Reservoir management system and method
US6154683A (en) 1997-06-06 2000-11-28 Rockwell Technologies, Llc Low voltage industrial control system providing intrinsically safe operation
GB9810683D0 (en) 1998-05-19 1998-07-15 Elmar Services Limited Pressure control apparatus
US6308787B1 (en) 1999-09-24 2001-10-30 Vermeer Manufacturing Company Real-time control system and method for controlling an underground boring machine
CA2314573C (en) 2000-01-13 2009-09-29 Z.I. Probes, Inc. System for acquiring data from a facility and method
CA2408901C (en) 2002-10-18 2011-10-11 Zed.I Solutions (Canada) Inc. System for acquiring data from a facility and method
US6397322B1 (en) 2000-03-31 2002-05-28 Schneider Automation, Inc. Integrated intrinsically safe input-output module
US6967589B1 (en) 2000-08-11 2005-11-22 Oleumtech Corporation Gas/oil well monitoring system
US6739408B2 (en) * 2000-10-30 2004-05-25 Baker Hughes Incorporated Apparatus and method for preparing variable density drilling muds
GB0121353D0 (en) * 2001-09-04 2001-10-24 Rig Technology Ltd Improvements in or relating to transport of waste materials
US7626508B2 (en) * 2002-03-05 2009-12-01 Aeromesh Corporation Monitoring system and method
WO2003093941A2 (en) 2002-04-30 2003-11-13 Chevron U.S.A. Inc. Temporary wireless sensor network system
KR100467753B1 (ko) 2002-06-18 2005-01-26 한우선 보링 그라우팅 약액 주입량 자동제어장치 및 방법
US6885949B2 (en) 2002-07-24 2005-04-26 Smar Research Corporation System and method for measuring system parameters and process variables using multiple sensors which are isolated by an intrinsically safe barrier
AU2003259216A1 (en) * 2002-07-26 2004-02-16 Varco I/P, Inc. Automated rig control management system
US6998998B2 (en) 2003-02-05 2006-02-14 Schlumberger Technology Corporation High speed hazardous area communication with safety barriers
US7119572B2 (en) 2003-07-02 2006-10-10 Daniel Industries, Inc. Programmable logic device configuration via device communication lines
US7236342B2 (en) 2003-07-28 2007-06-26 Rockwell Automation Technologies, Inc. In-line passive barrier for intrinsically safe communication network
US7684167B2 (en) 2003-09-30 2010-03-23 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Communication bus suitable for use in a hazardous area of a process plant
MX2007005502A (es) 2004-11-08 2007-11-22 Crane Nuclear Inc Sistema y metodo para monitorear equipo.

Also Published As

Publication number Publication date
CA2660116C (en) 2011-08-02
EP2057347B1 (en) 2017-10-11
AU2007286023B9 (en) 2011-02-03
EP2057347A1 (en) 2009-05-13
EP2057347A4 (en) 2014-10-29
AU2007286023A1 (en) 2008-02-21
BRPI0716122A2 (pt) 2013-09-17
AU2007286023B2 (en) 2010-12-23
NO20091116L (no) 2009-03-13
US20080035375A1 (en) 2008-02-14
EA025051B1 (ru) 2016-11-30
CA2660116A1 (en) 2008-02-21
MX2009001623A (es) 2009-02-23
WO2008022106A1 (en) 2008-02-21
US7828080B2 (en) 2010-11-09
EA200970204A1 (ru) 2009-12-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11143012B2 (en) Drilling operations that use compositional properties of fluids derived from measured physical properties
BRPI0716122B1 (pt) Method and system for the control of peripheral drill operation
US11481706B2 (en) Automatic abnormal trend detection of real time drilling data for hazard avoidance
CN104053855B (zh) 用于规划和/或钻探井眼的方法和系统
CA3080712C (en) Robust early kick detection using real time drilling data
WO2018048415A1 (en) Real-time diversion control for stimulation treatments using tortuosity and step-down analysis
CA2994806C (en) Dual frequency elements for wellbore communications
RU2649706C1 (ru) Передача предупреждений об опасности пересечения скважин на удаленное устройство
Cheung et al. Improvement of hole cleaning through fiber sweeps
Kong et al. Simulation and Experimental Study on Cuttings‐Carrying for Reverse Circulation Horizontal Directional Drilling with Dual Drill Pipes
Sutton et al. Investigation of Gas Carryover With a Downward Liquid Flow
Choe et al. Unconventional method of conductor installation to solve shallow water flow problems
Mihai et al. Improving Hole Cleaning by Using Distributed Damping Subs to Control Lateral Oscillations of the Drill-String
US20230167695A1 (en) Method and system for determining hole cleaning efficiency based on wellbore segment lengths
Chowdhury et al. Estimation OF downhole cuttings concentration: a comparative study OF two empirical models using experimental data
US20230272709A1 (en) Choice of LCM Materials and Loading for Loss Circulation Control
Sollee et al. Field application of clean completion fluids
Devshali et al. Key Takeaways from Integrated Production Modelling of an Indian Offshore Field Entirely Operating On Electric Submersible Pumps
Rassenfoss So Many Wells, So Few Engineers: Scaling Production Engineering for all Those Shale Wells
Corriveau et al. Running 7" liner to TD using turbine technology in Gullfaks Satellites and Oseberg Fields
Varma et al. An Innovative Wellbore Cleanup Solution for Non-Cemented Lower Completions Saves 27 Million $ in ADNOC Onshore
Maher Post-Perforation Cleanup for Single Run Multizone Completion in a Complex Deepwater Well
Barnhill et al. Underground blowouts in deep well drilling
Chaney et al. Protective Colloid Muds Provide Cost-Effective Prevention of Wellbore Enlargement in the Gulf of Mexico
Dahlgaard Compressed Air and Foam, Cleanout Technique for Old Open Hole Completions

Legal Events

Date Code Title Description
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]
B21F Lapse acc. art. 78, item iv - on non-payment of the annual fees in time

Free format text: REFERENTE A 14A ANUIDADE.

B24J Lapse because of non-payment of annual fees (definitively: art 78 iv lpi, resolution 113/2013 art. 12)

Free format text: EM VIRTUDE DA EXTINCAO PUBLICADA NA RPI 2632 DE 15-06-2021 E CONSIDERANDO AUSENCIA DE MANIFESTACAO DENTRO DOS PRAZOS LEGAIS, INFORMO QUE CABE SER MANTIDA A EXTINCAO DA PATENTE E SEUS CERTIFICADOS, CONFORME O DISPOSTO NO ARTIGO 12, DA RESOLUCAO 113/2013.