BRPI0810050B1

BRPI0810050B1 - disposição de suporte de fibra para ferramenta do fundo de poço e método

Info

Publication number: BRPI0810050B1
Application number: BRPI0810050A
Authority: BR
Inventors: P Coronado Martin; L Crow Steve; Varma Vinay
Original assignee: Baker Hughes Inc
Priority date: 2007-04-03
Filing date: 2008-03-27
Publication date: 2018-05-08
Also published as: US20080245533A1; US8186428B2; GB0917120D0; WO2008124325A1; BRPI0810050A2; NO345618B1; AU2008237509A1; NO20093131L; GB2460578B; AU2008237509B2; GB2460578A

Description

(54) Título: DISPOSIÇÃO DE SUPORTE DE FIBRA PARA FERRAMENTA DO FUNDO DE POÇO E MÉTODO (51) Int.CI.: E21B 47/01; E21B 47/00 (30) Prioridade Unionista: 03/04/2007 US 11/732,159 (73) Titular(es): BAKER HUGHES INCORPORATED (72) Inventor(es): MARTIN P. CORONADO; STEVE L. CROW; VINAY VARMA

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para DISPOSIÇÃO DE SUPORTE DE FIBRA PARA UMA FERRAMENTA DO FUNDO DE POÇO E MÉTODO.

Fundamentos da Invenção

A indústria de recuperação de óleo e gás nos anos recentes descobriu cada vez mais usos para a fibra ótica na condutância do sinal e aplicações sensoriais para o ambiente do fundo de poço. Em vista da severidade desse ambiente, fibras óticas delicadas precisam ser protegidas, porém dispostas perfeitamente para detectar parâmetros desejados para conduzir os sinais para os dispositivos finais desejados.

Em uma capacidade sensorial, a fibra precisa ser exposta ao parâmetro sendo medido para ser capaz de registrar esse parâmetro, a tensão como um parâmetro apresenta uma dificuldade particular por causa da necessidade da fibra ser protegida, mas também ser exposta à tensão no ambiente sendo detectado. Soluções para o precedente são bem recebidas e benéficas para a técnica.

Sumário

A presente invenção refere-se a uma disposição de suporte de fibra para uma ferramenta do fundo de poço que inclui um tubular, pelo menos um anel de extremidade posicionando o tubular separado radialmente de uma ferramenta do fundo de poço e não tendo contato com ela, e uma fibra suportada no tubular.

Um método para sustentar uma fibra em uma ferramenta do fundo de poço inclui dispor um suporte externo em uma ferramenta do fundo de poço, o suporte sendo posicionado radialmente para fora da ferramenta; sustentar o suporte em uma fileira axialmente separada de cada extremidade da ferramenta do fundo de poço, tal que a ferramenta do fundo de poço não tem contato com o suporte e montar uma fibra no suporte, tal que a fibra não tenha contato com a ferramenta do fundo de poço.

Breve Descrição dos Desenhos

Com referência agora aos desenhos nos quais elementos semelhantes são numerados de maneira semelhante nas várias figuras:

a figura 1 é uma vista da seção transversal esquemática de uma modalidade de um suporte de fibra para uma ferramenta do fundo de poço, a figura 2 é uma vista da seção transversal esquemática de outra modalidade de um suporte de fibra para uma ferramenta do fundo de poÇO>

a figura 2A é uma vista detalhada ampliada da área circunscrita 2-2 na figura 2 antes de ser fechada, a figura 2B é uma vista detalhada ampliada da área circunscrita 2-2 na figura 2 depois de ser fechada, e a figura 3 é uma vista da seção transversal esquemática de outra modalidade de um suporte de fibra para uma ferramenta do fundo de poço.

Descrição Detalhada dos Desenhos

Com referência à figura 1, uma disposição de suporte de fibra para uma ferramenta do fundo de poço é ilustrada em 10. Na modalidade da figura 1, a disposição de suporte de fibra 10 é ilustrada em uma montagem de peneira de areia 12 compreendendo um cano de base 14 tendo furos 16, meios de filtro 18 e uma mortalha 20. O conjunto da peneira de areia 12 como ilustrado é similar a um produto comercialmente disponível de Baker Oil Tools, Houston, Texas sob o número de produto H48690, e, como tal, não exige explicação adicional detalhada, mas, mais propriamente, foi identificado meramente para o ambiente e para fornecer um entendimento do posicionamento relativo.

A disposição de suporte de fibra 10 compreende pelo menos um anel de extremidade e, como ilustrado, dois anéis de extremidade 30 e 32, cada um tendo uma passagem de fibra 34 e 36, respectivamente, e que pode ser dimensionada para permitir a passagem da fibra somente ou a fibra dentro de um conduto. Os anéis de extremidade 30 e 32 têm uma dimensão radial e suficiente para garantir um espaço entre o conjunto da peneira de areia 12 (ou outra ferramenta do fundo de poço) e uma disposição de suporte de fibra 10 totalmente montada, tal que o contato entre a disposição de suporte de fibra e o conjunto da peneira de areia (ou outra ferramenta do fundo de poço) não ocorre. Os anéis de extremidade podem ser estruturas totalmente anulares ou podem ser segmentadas como desejado.

Um tubular perfurado 38 fica estendido de um anel de extremidade 30 para o outro anel de extremidade 32, que pode ser um tubular de metal, as perfurações sendo identificadas com o numeral 40. Em uma superfície de dimensão interna 42 do tubular 38 fica um conduto de fibra 44, que em uma modalidade é disposto nele, em maneira transmissiva da tensão. É para ser entendido que, em outras modalidades, o conduto de fibra é disposto para facilitar que a fibra nele meça ou detecte a temperatura, o sísmico, a pressão, a composição química, etc. O conduto 44 pode ser um tubo de metal, tal como um tubular de aço inoxidável de 0,63 cm (um quarto de polegada) ou 0,32 cm (um oitavo de polegada) ou 0,16 cm (um dezesseis avos de polegada), por exemplo. Em uma modalidade, o conduto 44 é soldado por, por exemplo, uma técnica de soldagem por indução na superfície interna 42 do tubular 38. Em outra modalidade, o conduto de fibra é preso de maneira mecânica ou adesiva na superfície 42 (é para ser entendido que processos adesivos são planejados para incluírem processos de soldagem e solda forte). Dito de maneira ampla, qualquer modo de fixação do conduto de fibra 44 no tubular 38 que permita, em uma modalidade, a transmissão da tensão no tubular 38 para o conduto de fibra 44 sem perda significativa da magnitude ou, pelo menos, uma perda confiantemente previsível na magnitude, ou em outras modalidades, facilite ou pelo menos não impeça a medição ou detecção de tais propriedades como sísmicos, temperatura, pressão, composição química, etc., é suficiente para as finalidades da invenção revelada aqui. É para ser entendido que combinações de sensibilidades também são consideradas, em que uma ou mais das propriedades exemplares são detectadas ou combinações incluindo, pelo menos, uma das propriedades exemplares são detectadas.

A fim de garantir a função ótima de uma fibra 46 instalada no conduto de fibra 44, deve se considerar o modo de fixação do conduto da fibra no tubular 38. Isso é particularmente verdadeiro se um processo de soldagem ou outro processo térmico intensivo deve ser usado para a fixação do conduto de fibra 44 no tubular 38. Dependendo do calor a ser aplicado e da resistência ao dano por calor que um tipo particular de fibra ótica 46 exibe, é possível colocar a fibra no conduto 44 antes da soldagem (ou outro processo térmico) ou alternativamente cria uma exigência de colocar a fibra 46 no conduto 44 depois da soldagem (ou outro processo térmico).

A despeito do processo de fixação, a fibra 46 (antes ou depois da fixação do conduto) é instalada no conduto 44, o conduto ou a fibra sendo adaptada para permitir que a fibra detecte a propriedade-alvo. Em uma modalidade, a fibra é embutida em uma substância de isolamento transmissiva da tensão tal como, por exemplo, epóxi dentro do conduto 44. Tal substância garante que a tensão no conduto 44, transmitida para ele pelo tubular 38, seja, por sua vez, transmitida para a fibra 46 onde ela efetuará uma mudança de frequência no comprimento de onda de transmissão da fibra, assim indicando, em uma localização remota, a tensão e sua magnitude.

Em uma modalidade do suporte, uma tira de material perfurado é enrolada em forma helicoidal ao redor de um eixo geométrico e soldada nos seus lados para criar a forma tubular. Esse método é conhecido para a técnica, mas indicado aqui com a finalidade de observar que o conduto 44 pode ser disposto em maneira transmissiva da tensão ou de outra forma na tira antes que a tira seja enrolada em forma helicoidal, quando a tira é enrolada em forma helicoidal ou depois que a tira é enrolada em forma helicoidal, como desejado. Na eventualidade que o conduto deva ser colocado depois que a tira é enrolada, isto é, depois que o tubular 38 é formado, então é desejável enrolar o conduto 44 em forma helicoidal primeiro e instalá-lo no tubular 38 como uma bobina helicoidal antes da disposição transmissiva de tensão do mesmo.

O tubular completo 38 e o conduto 44 são dispostos entre os anéis de extremidade 30 e 32 e presos lá permanentemente. O conduto 44, como mostrado, estende-se além dos anéis de extremidade 30 e 32 através das passagens 34 e 36, respectivamente, e, a seguir, para os conectores (não-mostrados).

Como é ilustrado, o conduto 44 é separado da mortalha 20 do conjunto da peneira de areia, de modo a não fazer contato com ele quando instalada. Como é ilustrado, a disposição de suporte de fibra é presa no cano de base 14 axialmente fora dos pontos de fixação dos meios de filtro da peneira 18 e mortalha 20 e pode ficar nas extremidades de tal cano de base 14, se desejado. Como alguém versado na técnica preverá, um modo de fixação dos anéis de extremidade 30 e 32 no cano de base 14 é pela soldagem, como mostrado.

Embora a modalidade ilustrada na figura 1 sustente o conduto 44 na superfície interna 42 do tubular 38, deve ser observado que ele poderia também ser sustentado na superfície externa do tubular 38 se as circunstâncias acima assim ditassem, embora então deva ser considerado um risco maior de dano mecanicamente induzido no conduto 44 em tal posição, especialmente enquanto em funcionamento.

Em outra modalidade, com referência à figura 2, a maior parte dos componentes é a mesma e, portanto, não é descrita ou, em alguns casos, ilustrada. O que é distinto é um tubular 138, que é análogo ao tubular 38 com relação ao posicionamento e sustento. O tubular 138, ao invés de sustentar um conduto de fibra separado 44, cria um conduto 144 (144 nãomostrado na figura) para a fibra ótica 46. Nessa modalidade, o material, que pode ser metal, do tubular 138 é dividido aproximadamente na metade do caminho através da espessura do mesmo. As ilustrações detalhadas nas figuras 2A e 2B aumentarão o entendimento do mesmo. Na figura 2A, o material do tubular 138 é ilustrado com uma racha 150 aberta para a inserção da fibra 46 (mostrada inserida), que pode ser configurada para detectar temperatura, pressão, sísmico, composição química e pode, em uma modalidade, incluir um material de isolamento transmissivo de tensão, tal como epóxi ao redor da fibra 46. A figura 2B ilustra a racha 150 fechada e permanentemente fundida por um processo, tal como soldagem ou processo adesivo ou mecânico, como apropriado. Na figura 2B, o processo ilustrado é a soldagem no rebordo de solda 152.

Em outros aspectos, a modalidade da figura 2 é similar a modalidade da figura 1 incluindo a criação do tubular 138 a partir de uma tira. Na sua posição montada final, o tubular 138 é novamente separado do conjunto da peneira de areia 12 como é o tubular 38.

Finalmente, e com referência à figura 3, um tubular 238 é criado tendo duas camadas embutidas distintas 238a e 238b. Um conduto de fibra

44 similar a esse descrito com relação à figura 1 é comprimido entre as camadas 238a e 238b antes de um processo de estampagem aplicado nas duas camadas para posicionar, em maneira transmissiva da tensão, o conduto 44 permanentemente entre as camadas 238a e 238b, dessa maneira formando um tubular completo 238. É para ser observado que outros pro10 cessos de ajuste de interferência poderíam ser utilizados no lugar da estampagem se desejado, com a meta final sendo garantir que as duas camadas de tubular sejam fabricadas para interferir uma com a outra suficientemente para reter, em maneira transmissiva da tensão, o conduto de fibra entre elas, se a modalidade exige a medição da tensão, ou suficientemente expostas para medir um dos outros parâmetros expostos no acima. Como ilustrado na figura 3, o tubular 238 é separado dos meios de filtro de peneira 18 e mortalha 20, de modo a não fazer contato com eles, e é sustentado na posição ilustrada como é o tubular 38 da figura 1. Como nas modalidades precedentes, esse tubular pode começar como uma tira de material para cada um dos tubulares 238a e 238b.

Embora modalidades preferidas tenham sido mostradas e descritas, modificações e substituições podem ser feitas nelas sem se afastar do espírito e do escopo da invenção. Dessa maneira, é para ser entendido que a presente invenção foi descrita por meio de ilustrações e não por limitação.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Disposição de suporte de fibra para um filtro/tela de areia de fundo de poço (10) compreendendo:

um tubular (38),

5 pelo menos um anel de extremidade (30) posicionando o tubular (38) separado radialmente de um filtro/tela de areia de fundo de poço (10) e não tendo contato com ela, uma fibra (46) sustentada no tubular (38);

caracterizada por um conduto de fibra (44) montado em manei10 ra transmissiva da tensão no tubular (38), o conduto de fibra (44) envolvendo a fibra (46).
2. Disposição de suporte de fibra (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a fibra (46) é montada em maneira transmissiva da tensão no tubular (38).

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3. Disposição de suporte de fibra (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o conduto (44) contém, entre uma dimensão interna do mesmo e uma dimensão externa da fibra (46), um material de isolamento transmissivo de tensão (46).
4. Disposição de suporte de fibra (10), de acordo com a reivindi20 cação 3, caracterizada pelo fato de que o material de isolamento (46) é epóxi.
5. Disposição de suporte de fibra (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o pelo menos um anel de extremidade (30) é dois anéis de extremidade (32).

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6. Disposição de suporte de fibra (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o pelo menos um anel de extremidade (30) inclui uma passagem para a fibra (46).
7. Disposição de suporte de fibra (10), de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que a passagem é dimensionada para

30 passar o conduto (440 e a fibra (46).
8. Disposição de suporte de fibra (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a fibra (46) é uma fibra ótica (46).

Petição 870180018683, de 08/03/2018, pág. 5/12
9. Disposição de suporte de fibra (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o pelo menos um anel de extremidade (30) é fixamente preso em um cano de base (14) axialmente além do filtro/tela de areia de fundo de poço (10).

5 10. Disposição de suporte de fibra (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o conduto (44) é montado por soldagem.

11. Disposição de suporte de fibra (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o conduto (44) é montado por
10 fixação mecânica.
12. Disposição de suporte de fibra (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o conduto (44) é montado por fixação adesiva.
13. Disposição de suporte de fibra (10), de acordo com a reivin15 dicação 1, caracterizada pelo fato de que o conduto (44) é montado em uma superfície interna do tubular (38).
14. Disposição de suporte de fibra (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o conduto (44) é montado em uma superfície externa do tubular (38).

20 15. Disposição de suporte de fibra (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o tubular (38) aloja a fibra (46) dentro de uma racha (150) criada nele, a racha (150) sendo fechada depois da inserção da fibra (46).

16. Disposição de suporte de fibra (10), de acordo com a reivin25 dicação 14, caracterizada pelo fato de que a racha (150) é uma abertura em um material do tubular (38), a abertura estendida aproximadamente na metade do caminho através da espessura do material do tubular (38).

17. Disposição de suporte de fibra (10), de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que a racha (150) também contém

30 um material de isolamento transmissivo de tensão (46).

18. Disposição de suporte de fibra (10), de acordo com a reivindicação 16, caracterizada pelo fato de que o material de isolamento (46) é

Petição 870180018683, de 08/03/2018, pág. 6/12 epóxi.

19. Disposição de suporte de fibra (10), de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que a racha (150) é fechada por soldagem.

5 20. Disposição de suporte de fibra (10), de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que a racha (150) é fechada por fixação adesiva.

21. Disposição de suporte de fibra (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a fibra (46) é disposta dentro de

10 um conduto (44) e o conduto (44) é intercalado entre duas camadas do tubular (38).

22. Disposição de suporte de fibra (10), de acordo com a reivindicação 21, caracterizada pelo fato de que as duas camadas de tubular (38) são estampadas juntas.
15 23. Disposição de suporte de fibra (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a fibra (46) é sensível a pelo menos um entre tensão, temperatura, pressão, composição química, sísmicos e combinações incluindo pelo menos um dos precedentes.

24. Método para sustentar uma fibra (46) em um filtro/tela de
20 areia de fundo de poço (10) compreendendo:

montar um conduto de fibra (44) que envolve uma fibra (46) em um filtro/tela de areia de fundo de poço (10) em relação separada radial para a ferramenta (10) e sem contato com ela, caracterizado pelo fato do conduto de fibra (44) ser montado de forma transmissiva de tensão no filtro/tela
25 de areia de fundo de poço (10).

25. Método para sustentar uma fibra (46) em um filtro/tela de areia de fundo de poço (10), de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que compreende:

dispor um suporte externo em um filtro/tela de areia de fundo de 30 poço, o suporte sendo posicionado radialmente para fora da ferramenta, sustentar o suporte em uma fileira axialmente separada de cada extremidade do filtro/tela de areia de fundo de poço, tal que o filtro/tela de

Petição 870180018683, de 08/03/2018, pág. 7/12 areia de fundo de poço não tenha contato com o suporte, e montar uma fibra no suporte, tal que a fibra não tenha contato com o filtro/tela de areia de fundo de poço.
26. Método, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado

5 pelo fato de que o filtro/tela de areia de fundo de poço (10) é uma peneira.

Petição 870180018683, de 08/03/2018, pág. 8/12

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