BRPI0913463B1 - Método para seletivamente acionar pelo menos uma ferramenta de poço em um poço e indicar uma posição da ferramenta de poço e sistema para seletivamente acionar a partir de um local remoto as múltiplas ferramentas de fundo de poço em um poço - Google Patents

Abstract

método para seletivamente acionar pelo menos uma ferramenta de poço em um poço e indicar uma posição da ferramenta de poço e sistema para seletivamente acionar a partir de um local remoto as múltiplas ferramentas de fundo de poço em um poço método para acionar e indicar seletivamente uma posição em um poço que inclui a seleção de ao menos uma ferramenta de poço dentre múltiplas ferramentas de poço para acionamento através do fluxo de corrente direta em uma direção através de um conjunto de condutores no poço, em que a ferramenta de poço é desmarcada para acionamento quando as correntes de fluxo direto através do conjunto de condutores estão em uma direção oposta; e detecção de uma resistência variante ao longo do conjunto de condutores conforme a ferramenta de poço selecionada é acionada, em que a variação na resistência fornece uma indicação da posição da porção ferramenta de poço selecionada.

Description

MÉTODO PARA SELETIVAMENTE ACIONAR PELO MENOS UMA FERRAMENTA DE POÇO EM UM POÇO E INDICAR UMA POSIÇÃO DA FERRAMENTA DE POÇO E SISTEMA PARA SELETIVAMENTE ACIONAR A PARTIR DE UM LOCAL REMOTO AS MÚLTIPLAS FERRAMENTAS DE FUNDO DE POÇO EM UM POÇO

Campo técnico [0001] A presente divulgação se refere no geral a operações realizadas e equipamentos utilizados junto com um poço subterrâneo e, na modalidade descrita aqui, mais especificamente fornece indicação de posição em ferramentas de fundo de poço multiplexadas.

Fundamentos da invenção [0002] É útil ser capaz de acionar seletivamente ferramentas de poço em um poço subterrâneo. Por exemplo, o fluxo de produção de cada zona múltipla de um reservatório pode ser individualmente regulado através do uso de um estrangulador remotamente controlável para cada zona respectiva. Os estranguladores podem ser interligados em uma coluna de tubulação de produção para que, através da variação da configuração de cada estrangulador, a proporção do fluxo de produção que entra na coluna de tubulação a partir de cada zona possa ser mantida ou ajustada conforme desejado.

[0003]

Também é útil ser capaz de determinar uma configuração de uma ferramenta de poço acionada.

Por exemplo, a configuração de um estrangulador deve ser conhecida, para que o fluxo que passa pelo estrangulador possa ser determinado e ajustado conforme apropriado.

[0004] Portanto, será apreciado que avanços na técnica de acionar remotamente ferramentas de fundo de poço e indicar

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2/36 posição destas ferramentas são necessários. Tais avanços preferencialmente reduziríam o número de linhas, fios etc. instalados e preferencialmente reduziriam ou eliminariam a necessidade de eletrônicos de fundo de poço.

Sumário da invenção [0005] Na realização dos princípios da presente divulgação, são fornecidos sistemas e métodos que solucionam pelo menos um problema na técnica. Um exemplo é descrito abaixo em que um número relativamente grande de ferramentas pode ser seletivamente acionado usando um número relativamente pequeno de linhas, fios etc. Outro exemplo é descrito abaixo, no qual uma voltagem em um conjunto de condutores é usada para determinar uma posição de uma porção de uma ferramenta de poço acionada.

[0006] Em um aspecto, um método para acionar seletivamente e indicar uma posição em um poço é fornecido. O método inclui as etapas de: seleção pelo menos de uma ferramenta de poço dentre várias ferramentas de poço para acionamento através de fluxo de corrente direta em uma primeira direção através de um conjunto de condutores no poço, a ferramenta de poço sendo desmarcada para acionamento quando a corrente direta flui através do conjunto de condutores em uma segunda direção oposta à primeira direção; e detecção de uma resistência variante no conjunto de condutores conforme a ferramenta de poço é acionada. A variação de resistência fornece uma indicação de uma posição de uma porção da ferramenta de poço selecionada.

[0007] Em outro aspecto, é fornecido um sistema para acionar seletivamente a partir de um local remoto as várias ferramentas de fundo de poço em um poço. O sistema inclui

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3/36 múltiplos condutores elétricos no poço; múltiplos dispositivos de controle que controlam qual das ferramentas de poço é selecionada para acionamento em resposta ao fluxo de corrente em pelo menos um conjunto dos condutores, pelo menos uma direção de fluxo de corrente em pelo menos um conjunto de condutores sendo operacional para selecionar pelo menos uma das respectivas ferramentas de poço para acionamento; e múltiplos indicadores de posição. Cada indicador de posição é operacional para indicar uma posição de uma porção de uma das respectivas ferramentas de poço. [0008] Estas e outras características, vantagens, benefícios e objetos se tornarão evidente para aqueles versados na técnica mediante consideração cuidadosa da descrição detalhada das modalidades representativas desta divulgação abaixo e dos desenhos em anexo, nos quais elementos semelhantes são indicados nas diversas figuras usando os mesmos números de referência.

Breve descrição dos desenhos [0009] A FIG. 1 é uma vista esquemática de um sistema de controle de poço do estado da técnica;

[0010] A FIG. 2 é uma vista esquemática em escala ampliada de um dispositivo de controle de fluxo e dispositivo de controle associado que incorporam princípios da presente divulgação;

[0011] A FIG. 3 é um diagrama elétrico e hidráulico esquemático que mostra um sistema e método para acionar remotamente múltiplas ferramentas de fundo de poço;

[0012] A FIG. 4 é um diagrama elétrico esquemático que mostra outra configuração do sistema e método para acionar remotamente múltiplas ferramentas de fundo de poço;

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4/36

[0013]	A FIG.	5	é um diagrama	elétrico esquemático	que
mostra	detalhes	de	um arranjo de	alternância que pode	ser
usado	no sistema	da	FIG. 4;
[0014]	A FIG.	6	é um diagrama	elétrico esquemático	que
mostra	detalhes	de outro arranjo de	alternância que pode	ser
usado	no sistema	da	FIG. 4;
[0015]	A FIG	. 7	é um diagrama elétrico e hidráulico

esquemático que mostra outra configuração do sistema e método para acionar remotamente múltiplas ferramentas de fundo de poço;

[0016] A FIG. 8 é um diagrama elétrico e hidráulico esquemático que mostra outra configuração do sistema e método para acionar remotamente múltiplas ferramentas de fundo de poço;

[0017] A FIG. 9 é um diagrama elétrico e hidráulico esquemático que mostra outra configuração do sistema e método para acionar remotamente múltiplas ferramentas de fundo de poço;

[0018] A FIG. 10 é um diagrama elétrico esquemático que mostra outra configuração do sistema e método para acionar remotamente múltiplas ferramentas de fundo de poço;

[0019] A FIG. 11 é um diagrama elétrico esquemático que mostra outra configuração do sistema e método para acionar remotamente múltiplas ferramentas de fundo de poço;

[0020] A FIG. 12 é um diagrama elétrico esquemático que mostra outra configuração do sistema e método, em que um indicador de posição é incorporado em cada dispositivo de controle para as ferramentas de fundo de poço;

[0021] A FIG. 13 é um diagrama elétrico esquemático que mostra outra configuração do indicador de posição;

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5/36 [0022] A FIG. 14 é um diagrama elétrico esquemático que mostra outra configuração do indicador de posição;

[0023] A FIG. 15 é um diagrama elétrico esquemático que mostra outra configuração do indicador de posição;

[0024] A FIG. 16 é um diagrama elétrico esquemático que mostra outra configuração do indicador de posição;

[0025] A FIG. 17 é um gráfico de voltagem versus deslocamento para o indicador de posição da FIG. 16;

[0026] A FIG. 18 é um diagrama elétrico esquemático que mostra outra configuração do indicador de posição;

[0027] A FIG. 19 é uma vista plana de uma configuração de elemento resistivo que pode ser usada no indicador de posição da FIG.18;

[0028] A FIG. 20 é um gráfico de resistência versus percurso para o elemento resistivo da FIG. 19;

[0029] A FIG. 21 é um diagrama elétrico esquemático que mostra outra configuração do indicador de posição; e [0030] A FIG. 22 é um gráfico de resistência versus percurso para o elemento resistivo da FIG. 21.

Descrição detalhada [0031]

Deve ser entendido que as várias modalidades da presente divulgação descrita aqui podem ser utilizadas em diversas orientações, tais como inclinada, invertida, horizontal, vertical, etc., e em várias configurações, sem fugir dos princípios da presente divulgação. As modalidades são descritas somente como exemplos de pedidos úteis dos princípios da divulgação, que não é limitada a quaisquer detalhes específicos destas modalidades.

[0032] Na descrição a seguir das modalidades representativas da divulgação, termos direcionais, tais como

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6/36 acima, abaixo, superior, inferior etc. são usados para conveniência em referência aos desenhos em anexo. De forma geral, acima, superior, para cima e os termos semelhantes se referem a uma direção voltada para a superfície da terra ao longo de uma perfuração de poço, e abaixo, inferior, para baixo e os termos semelhantes se referem a uma direção longe da superfície da terra ao longo da perfuração de poço.

[0033] É representativamente ilustrado na FIG. 1 um sistema de controle de poço 10 que é usado para ilustrar os tipos de problemas superados presente divulgação. Embora o estado da técnica, não deve controle de poço de estado da pelos sistemas e métodos da desenho descreva conceitos do implicar qualquer sistema de técnica específico incluindo a configuração exata ilustrada na FIG. 1.

[0034] O sistema de controle 10 conforme descrito na FIG.

é usado para controlar o fluxo de produção de múltiplas zonas 12a-e interseccionadas por uma perfuração de poço 14. Neste exemplo, a perfuração de poço 14 foi revestido e cementado, e as zonas 12a-e são isoladas dentro de uma coluna de revestimento 16 pelos vedadores 18a-e transportados em uma coluna de tubulação de produção 20.

[0035] A comunicação de fluidos entre as zonas 12a-e e o interior da coluna de tubulação 20 é controlada por meios de dispositivos de controle de fluxo 22a-e interligados na coluna de tubulação. Os dispositivos de controle de fluxo 22a-e têm os respectivos acionadores 24a-e para acionar os dispositivos de controle de fluxo abertos, fechados ou em uma posição de estrangulamento de fluxo entre aberto e fechado.

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7/36 [0036] Neste exemplo, o sistema de controle 10 é operado de forma hidráulica, e os acionadores 24a-e são acionadores de pistão e cilindro relativamente simples. Cada acionador 24a-e é conectado a duas linhas hidráulicas - uma linha de equilíbrio 26 e uma respectiva de múltiplas linhas de controle 28a-e. Um diferencial de pressão entre a linha de equilíbrio 26 e a respectiva linha de controle 28a-e é aplicado de um local remoto (como a superfície da terra, uma cabeça de poço submarina etc.) para deslocar o pistão do acionador correspondente 24a-e e através disto acionar o dispositivo de controle de fluxo associado 22a-e, com a direção de deslocamento sendo dependente da direção do diferencial de pressão.

[0037] Há muitos problemas relacionados ao sistema de controle 10. Um problema é que um número relativamente grande de linhas 26, 28a-e é necessário para controlar o acionamento dos dispositivos 22a-e. Estas linhas 26, 28a-e devem se estender e devem ser seladas nos vedadores 18a-e, bem como em vários anéis estruturais, dispositivos de suspensão, cabeça de poço etc.

[0038] Outro problema é que é difícil controlar de modo preciso os diferenciais de pressão entre as linhas que se estendem talvez mil metros ou mais na terra. Isto causará acionamento impróprio ou indesejado dos dispositivos 22a-e, bem como regulação imprecisa de fluxo a partir das zonas 12a-e.

[0039] Foram feitas tentativas para solucionar estes problemas usando módulos de controle eletrônico de fundo de poço para acionar seletivamente os dispositivos 22a-e. No entanto, estes módulos de controle incluem eletrônicos

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8/36 sensitivos que são danificados com freqüência pelo ambiente de fundo de poço hostil (temperatura e pressão altas etc.).

[0040] Além disso, a energia elétrica deve ser fornecida aos eletrônicos através de baterias especializadas de alta temperatura, pela geração de energia de fundo de poço ou fios que (como as linhas 26, 28a-e) devem se estender e ser selados em vários lugares no sistema. Os sinais para operar os módulos de controle devem ser fornecidos através dos fios ou telemetria sem fio, que inclui seu próprio conjunto de problemas.

[0041] Desta forma, o uso de módulos de controle eletrônico de fundo de poço soluciona alguns problemas do sistema de controle 10, mas gera outros problemas. Da mesma forma, soluções mecânicas e hidráulicas vêm sendo experimentadas, mas a maioria destas é complexa, praticamente impraticáveis ou propensas a falhas.

[0042] Com referência à FIG. 2, um sistema 30 e método associado para acionar seletivamente múltiplas ferramentas de poço 32 são ilustrados representativamente. Somente uma única ferramenta de poço 32 é descrita na FIG. 2 para esclarecimento de ilustração e descrição, mas a maneira na qual o sistema 30 pode ser usado para acionar seletivamente múltiplas ferramentas de poço é descrita em mais detalhes abaixo.

[0043] A ferramenta de poço 32 neste exemplo é descrita como incluindo um dispositivo de controle de fluxo 38 (tal como uma válvula ou estrangulador), mas outros tipos ou combinações de ferramentas de poço podem ser acionadas seletivamente usando os princípios desta divulgação, se desejado. Uma manga deslizante 34 é deslocada para cima ou

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9/36 para baixo por um acionador 36 para abrir ou fechar as portas 40.

manga 34 também pode ser usada para abrir parcialmente as portas 40 e assim restringir variavelmente o fluxo através das portas.

[0044]

O acionador inclui um pistão anular 42 que separa duas câmaras e 46.

As câmaras 44 e 46 são conectadas às linhas

48a,b através de um dispositivo de controle 50. O fluxo de corrente D.C. em um conjunto de condutores elétricos

52a,b é usado para selecionar se ferramenta de fundo de poço 32 deve ser acionada em resposta a um diferencial de pressão entre as linhas 48a,b.

[0045] Em um exemplo, a ferramenta de poço 32 é selecionada para acionamento através da corrente de fluxo entre os condutores 52a,b em uma primeira direção 54a (caso no qual as câmaras 44 e 46 são conectadas às linhas 48a,b), mas a ferramenta de poço 32 não é selecionada para acionamento quando a corrente flui entre os condutores 52a,b em uma segunda direção oposta 54b (caso no qual as câmaras 44 e 46 são isoladas das linhas 48a,b). Várias configurações do dispositivo de controle 50 são descritas abaixo para alcançar este resultado. Estas configurações do dispositivo de controle 50 são vantajosas por não exigirem eletrônicos ou mecanismos complexos, sensíveis ou não confiáveis, em vez disso, são relativamente simples, econômicas e confiáveis quanto à operação.

[0046] A ferramenta de poço 32 pode ser usada no lugar de todos e quaisquer dispositivos de controle de fluxo 22a-e e acionadores 24a-e no sistema 10 da FIG. 1. Adequadamente configurados, os princípios desta divulgação também poderiam ser usados para controlar o acionamento de outras

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10/36 ferramentas de poço, tal como configuração seletiva dos vedadores 18a-e, etc.

[0047] Observe que as linhas hidráulicas 48a,b são representativas de um tipo de fonte de pressão de fluidos 48 que pode ser usada para atender os princípios desta divulgação. Deve ser entendido que outras fontes de pressão de fluidos (tais como pressão dentro da coluna de tubulação 20, pressão em um anel 56 entre as colunas de tubulação e revestimento 20 e 16, pressão em uma câmara atmosférica ou de forma diversa pressurizada, etc. podem ser usadas como fontes de pressão de fluidos junto com o dispositivo de controle 50 para fornecimento de pressão ao acionador 36 em outras modalidades.

[0048] Os condutores 52a,b compreendem um conjunto de condutores 52 através do qual a corrente flui, e este fluxo de corrente é usado pelo dispositivo de controle 50 para determinar se a ferramenta de poço associada 32 é selecionada para acionamento. Dois condutores 52a,b são descritos na FIG. 2 como estando no conjunto de condutores 52, mas deve ser entendido que qualquer número de condutores pode ser usado para atender os princípios desta divulgação. Além disso, os condutores 52a,b podem ser de uma variedade de formas, tais como fios, estruturas de metal (por exemplo, as colunas de revestimento ou tubulação 16, 20, etc.), ou outros tipos de condutores.

[0049] Os condutores 52a,b preferencialmente se estendem a um local remoto (como a superfície da terra, uma cabeça de poço submarina, outro local no poço etc.). Por exemplo, um controlador de fornecimento de energia de superfície e multiplexagem pode ser conectado aos condutores 52a,b para

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11/36 corrente de fluxo em qualquer 54a,b entre os condutores.

[0050] Nos exemplos descritos abaixo, n condutores podem ser usados para controlar seletivamente o acionamento de n*(n-1) ferramentas de poço. Os benefícios deste arranjo rapidamente se intensificam conforme o número de ferramentas de poço aumenta. Por exemplo, três condutores podem ser usados para acionar seletivamente seis ferramentas de poço, e somente um condutor adicional é necessário para acionar seletivamente ferramentas de poço.

[0051] Com referência à FIG. 3, uma ilustração um pouco mais detalhada dos aspectos elétricos e hidráulicos de um exemplo do sistema 30 são fornecidos. Além disso, a FIG. 3 fornece mais explicações sobre como múltiplas ferramentas de poço 32 podem ser acionadas seletivamente usando os princípios desta divulgação.

[0052] Neste exemplo, múltiplos dispositivos de controle 50a-c são associados aos acionadores múltiplos 36a-c de múltiplas ferramentas de poço 32a-c. Deve ser entendido que qualquer número de dispositivos de controle, acionadores e ferramentas de poço podem ser usados para atender os princípios desta divulgação, e que estes elementos podem ser combinados, se desejado (por exemplo, múltiplos dispositivos de controle poderiam ser combinados em um único dispositivo, uma única ferramenta de poço pode incluir múltiplas ferramentas de poço funcionais, um acionador e/ou dispositivo de controle poderia ser construído em uma ferramenta de poço etc.).

[0053]

Cada dispositivo de controle

50a-c descrito na

FIG. 3 inclui uma válvula de carretel solenoide acionada.

Uma solenoide 58 do dispositivo de controle 50a deslocou uma

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12/36 válvula 60 de carretei ou tubular a uma posição na qual o acionador 36a agora é conectado às linhas 48a,b. Um diferencial de pressão entre as linhas 48a,b pode agora ser usado para deslocar o pistão poço 32a. Os dispositivos impedem o acionamento de suas 32b,c isolando as linhas 48a,b

42a e acionar a ferramenta de de controle restantes 50b,c ferramentas de poço associadas dos acionadores 36b,c.

[0054]

O dispositivo de controle

50a responde a fluxo de corrente através de um determinado conjunto de condutores

52. Neste exemplo, os condutores

52a,b são conectados ao dispositivo de controle

50a. Quando a corrente flui em uma direção através dos condutores 52a,b, o dispositivo de controle

50a faz com que o acionador 36a seja operacionalmente conectado às linhas 48a,b, mas quando a corrente flui em uma direção oposta pelos dos condutores, o dispositivo de controle faz com que o acionador fique operacionalmente isolado das linhas.

[0055] Conforme descrito na FIG. 3, os outros dispositivos de controle 50b,c são conectados a diferentes conjuntos dos condutores 52. Por exemplo, o dispositivo de controle 50b é conectado aos condutores 52c,d e o dispositivo de controle 50c é conectado aos condutores 52e,f.

[0056] Quando a corrente flui em uma direção através dos condutores 52c,d, o dispositivo de controle 50b faz com que o acionador 36b seja operacionalmente conectado às linhas 48a,b, mas quando a corrente flui em uma direção oposta através dos condutores, o dispositivo de controle faz com que o acionador seja operacionalmente isolado das linhas. Da mesma forma, quando a corrente flui em uma direção

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13/36 através dos condutores 52e,f, o dispositivo de controle 50c faz com que o acionador 36c seja operacionalmente conectado às linhas 48a,b, mas quando a corrente flui em uma direção oposta através dos condutores, o dispositivo de controle faz com que o acionador seja operacionalmente isolado das linhas.

[0057]

No entanto, deve ser entendido que múltiplos dispositivos de controle são, de preferência, conectados a cada conjunto de condutores.

Conectando múltiplos dispositivos de controle ao mesmo conjunto de condutores, podem ser obtidas as vantagens de um número reduzido de condutores, conforme explicado em mais detalhes abaixo.

[0058]

A função de selecionar uma ferramenta de fundo de poço específica 32a-c para acionamento em resposta ao fluxo de corrente em uma direção específica entre determinados condutores é fornecida pelos elementos direcionais 62 dos dispositivos de controle

50a-c. Vários diferentes tipos de elementos direcionais 62 são descritos mais detalhadamente abaixo.

[0059]

Com referência à FIG. 4, um exemplo do sistema 30 ilustrado representativamente, no qual múltiplos dispositivos de controle são conectados a cada um dos múltiplos conjuntos de condutores, alcançando assim benefício desejado de um número reduzido de condutores no poço. Neste exemplo, o acionamento de seis ferramentas de fundo de poço pode ser seletivamente controlado usando somente três condutores, conforme descrito aqui, qualquer número de condutores e ferramentas de poço pode ser usado para atender os princípios desta divulgação.

[0060]

Conforme descrito na FIG. 4, seis dispositivos de

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14/36 controle 50a-f são ilustrados à parte de suas respectivas ferramentas de poço. No entanto, será apreciado que cada um destes dispositivos de controle 50a-f seriam, na prática, conectados entre a fonte de pressão de fluidos 48 e um respectivo acionador 36 de uma respectiva ferramenta de poço 32 (por exemplo, conforme descrito acima e nas FIGS. 2 & 3). [0061] Os dispositivos de controle 50a-f incluem as respectivas solenoides 58a-f, válvulas de carretel 60a-f e elementos direcionais 62a-f. Neste exemplo, os elementos 62a-f são diodos. Embora as solenoides 58a-f e os diodos

62a-f sejam componentes elétricos, eles não compreendem conjunto de circuitos eletrônicos complexos ou não confiáveis, e solenoides e diodos de alta temperatura confiáveis adequados são imediatamente disponíveis.

[0062]

Um fornecimento de energia é

usado como uma fonte de corrente direta. O fornecimento de energia 64 também poderia ser uma fonte de corrente alternada e/ou comando sinais de controle, se desejado.

No entanto, o sistema conforme descrito na

FIG. 4 depende de controle direcional de corrente nos condutores 52 para acionar seletivamente as ferramentas de poço 32, portanto corrente alternada, sinais etc. devem estar presentes nos condutores somente se não interferirem nesta função de seleção. Se a coluna de revestimento 16 e/ou a coluna de tubulação 20 for usada como um condutor no sistema 30, preferencialmente o fornecimento de energia 64 compreenderá um fornecimento de energia flutuante.

[0063] Os condutores 52 também podem ser usados para telemetria, por exemplo, para transmitir e receber dados e comandos entre a superfície e ferramentas de fundo de poço,

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15/36 acionadores, sensores etc. Esta telemetria pode ser transmitida de forma conveniente nos mesmos condutores 52 como a energia elétrica fornecida pelo fornecimento de energia 64.

[0064] Os condutores 52 neste exemplo compreendem os condutores 52a-c. Os condutores 52 também são dispostos como três conjuntos de condutores 52a,b 52b,c e 52a,c. Cada conjunto de condutores inclui dois condutores. É observado que um conjunto de condutores pode compartilhar um ou mais condutores individuais com outro conjunto de condutores.

[0065] Cada conjunto de condutores é conectado a dois dispositivos de controle. Assim, o conjunto de condutores 52a,b é conectado a cada um dos dispositivos de controle 50a,b, o conjunto de condutores 52b,c é conectado a cada um dos dispositivos de controle 50c,d, e o conjunto de condutores 52a,c é conectado a cada um dos dispositivos de controle 50e,f.

[0066] Neste exemplo, a coluna de tubulação 20 é parte do condutor 52c. Como alternativa, ou, além disso, a coluna de revestimento 16 ou qualquer outro condutor pode ser usado para atender os princípios desta divulgação.

[0067] Será apreciado a partir de uma consideração cuidadosa do sistema 30 conforme descrito na FIG. 4 (incluindo uma observação sobre como os diodos 62a-f são dispostos entre as solenoides 58a-f e os condutores 52a-c) que diferentes direções de fluxo de corrente entre diferentes condutores nos diversos conjuntos de condutores podem ser usadas para selecionar quais das solenoides 58a-f recebem energia para acionar uma respectiva ferramenta de poço. Por exemplo, o fluxo de corrente do condutor 52a ao

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16/36 condutor 52b fornecerá energia elétrica para o solenoide 58a através do diodo 62a, mas, em oposição, o fluxo de corrente direcionada do condutor 52b ao condutor 52a fornecerá energia elétrica para a solenoide 58b através do diodo 62b. Por outro lado, o diodo 62a impedirá que a solenoide 58a receba energia devido ao fluxo de corrente do condutor 52b ao condutor 52a, e o diodo 62b impedirá que a solenoide 58b receba energia devido ao fluxo de corrente do condutor 52a ao condutor 52b.

[0068] Da mesma forma, o fluxo de corrente do condutor

52b ao condutor 52c fornecerá energia elétrica para a solenoide 58c através do diodo 62c, mas, em oposição, o fluxo de corrente direcionada do condutor 52c ao condutor 52b fornecerá energia elétrica para a solenoide 58d através do diodo 62d. O diodo 62c impedirá que a solenoide 58c receba energia devido ao fluxo de corrente do condutor 52c ao condutor 52b, e o diodo 62d impedirá que a solenoide 58d

receba energia devido	ao fluxo	de	corrente	do c	ondutor	52b
ao condutor 52c.
[0069] O fluxo de	corrente	do	condutor	52a	ao condutor
52c fornecerá energia	elétrica	à	solenoide	58e	através	do

diodo 62e, mas, em oposição, o fluxo de corrente direcionada ao condutor 52c ao condutor 52a fornecerá energia elétrica à solenoide 58f através do diodo 62f.

O diodo

62e impedirá que a solenoide

58e receba energia devido ao fluxo de corrente do condutor 52c ao condutor 52a, e o diodo 62f impedirá que a solenoide 58f receba energia devido ao fluxo de corrente do condutor 52a ao condutor 52c.

[0070] A direção do fluxo de corrente entre os condutores é controlada por meio de um dispositivo de alternância

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66. O dispositivo de alternância 66 é interligado entre o fornecimento de energia 64 e os condutores 52, mas o fornecimento de energia e o dispositivo de alternância poderiam ser combinados, ou poderiam ser parte de um sistema de controle geral, se desejado.

[0071] Exemplos de diferentes configurações do dispositivo de alternância 66 são representativamente ilustrados nas FIGS. 5 & 6. A FIG. 5 descreve uma modalidade na qual seis interruptores controlados de forma independente são usados para conectar os condutores 52a-c às duas polaridades do fornecimento de energia 64. A FIG. 6 descreve uma modalidade na qual uma combinação apropriada de interruptores é fechada para selecionar um interruptor correspondente das ferramentas de poço para acionamento. Esta modalidade pode ser implantada, por exemplo, usando um interruptor rotativo. Outras implantações (como usando um controlador lógico programável etc.) podem ser usadas conforme desejado.

[0072] Com referência à FIG. 7, outra configuração do sistema de controle 30 é representativamente ilustrada. A configuração da FIG. 7 é semelhante em muitos aspecto à configuração da FIG. 3. No entanto, somente dois dos acionadores 36a,b e dispositivos de controle 50a,b, e um conjunto de condutores 52a,b são descritos na FIG. 7, sendo entendido que qualquer número de acionadores, dispositivos de controle e conjuntos de condutores poderá ser usado para atender os princípios desta divulgação.

[0073] Outra diferença entre as configurações das FIGS. 3 & 7 está nas válvulas de carretel 60a,b. As válvulas de carretel 60 nas configurações das FIGS. 3 & 7 alcançam

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18/36 resultados semelhantes, mas de maneiras um pouco diferentes. Em ambas as configurações, as válvulas de carretel 60 equilibram por pressão os pistões 42 quando as solenoides 58 não recebem energia, e elas conectam os acionadores 36 à fonte de pressão 48 quando as solenoides 58 recebem energia. No entanto, na configuração da FIG. 3, os acionadores 36 são completamente isolados da fonte de pressão 48 quando os solenoides 58 não recebem energia, enquanto na configuração da FIG. 7, os acionadores permanecem conectados a uma das linhas 48b quando as solenoides não recebem energia.

[0074] Outra diferença é que a os reguladores de vazão compensada por pressão 68a,b são conectados entre a linha 48a e as respectivas válvulas de carretel 60a,b. Os reguladores de fluxo 68a,b mantêm uma vazão substancialmente constante, embora o diferencial de pressão nos reguladores de fluxo possa variar. Um regulador de fluxo adequado para uso no sistema 30 é um FLOSERT(tm) disponibilizado por Lee Co. de Essex, Connecticut USA.

[0075] Quando uma das solenoides 58a,b recebe energia e o respectivo pistão 42a ou b está sendo deslocado em resposta a um diferencial de pressão entre as linhas 48a,b, o regulador de fluxo 68a ou b garantirá que o pistão seja deslocado em uma velocidade pré-determinada, uma vez que o fluido correrá pelo regulador de fluxo em uma vazão correspondente pré-determinada. Desta forma, a posição do pistão pode ser controlada de forma precisa (i.e., permitindo que o pistão seja deslocado em sua velocidade pré-determinada por um certo período de tempo, que pode ser controlado de forma precisa através do dispositivo de controle devido à presença e direção de fluxo de corrente

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19/36 nos condutores 52 conforme descrito acima).

[0076] Embora os reguladores de fluxo 68a,b sejam descritos na FIG. 7 como sendo conectados entre a linha 48a e as respectivas válvulas 60a,b, será apreciado que outros arranjos são possíveis. Por exemplo, os reguladores de fluxo 68a,b poderiam ser conectados entre a linha 48b e as válvulas de carretel 60a,b, ou entre as válvulas de carretel e os acionadores 36a,b, etc.

[0077] Além disso, os reguladores de fluxo podem ser usados em quaisquer outras configurações do sistema de controle 30 descritas aqui, se desejado, para possibilitar controle preciso das posições dos pistões nos acionadores. Tal controle posicional é muito útil em aplicações de estrangulamento de fluxo, por exemplo, regular de forma precisa o fluxo de produção ou injeção entre múltiplas zonas e uma coluna de tubulação.

[0078] É observado que, no exemplo da FIG. 7, o condutor 52b inclui a coluna de tubulação 20. Isto demonstra que quaisquer dos condutores 52 podem compreender uma coluna de tubulação no poço.

[0079] Com referência à FIG. 8, outra configuração do sistema de controle 30 é representativamente ilustrada. A configuração da FIG. 8 é semelhante em muitos aspectos à configuração da FIG. 7, mas difere substancialmente na forma como os dispositivos de controle 50a,b operam.

[0080] Especificamente, as válvulas de carretel 60a,b são operadas por piloto, com as solenoides 58a,b servindo para permitir seletivamente ou impedir tal operação por piloto. Desta forma, o fornecimento de energia de uma das respectivas solenoides 58a,b ainda opera para selecionar uma

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20/36 das ferramentas de poço 32 específicas para acionamento, mas se espera que a quantidade de energia exigida para tal seja muito menor na modalidade da FIG. 8.

[0081] Por exemplo, se a solenoide 58a receber energia de um fluxo de corrente do condutor 52a ao condutor 52b, a solenoide fará com que um membro de travamento 70a seja retraído para fora do engajamento de travamento com um pistão 72a da válvula de carretel 60a. O pistão 72a ficará então livre para ser deslocado em resposta a um diferencial de pressão entre as linhas 48a,b. Se, por exemplo, a pressão na linha 48a for maior do que a pressão na linha 48b, o pistão 72a será deslocado para a direita conforme visualizado na FIG. 8, conectando, através disto, o acionador 36a à fonte de pressão 48, e o pistão 42a do acionador 36a será deslocado para a direita. No entanto, quando o pistão 72a estiver em sua posição central e travada, o acionador 36a será equilibrado por pressão.

[0082] Da mesma forma, se a solenoide 58b receber energia do fluxo de corrente do condutor 52b ao condutor 52a, a solenoide fará com que um membro de travamento 70b seja retraído para for a do engajamento de travamento com um pistão 72b da válvula de carretel 60b. O pistão 72b ficará, então, livre para se deslocar em resposta a um diferencial de pressão entre as linhas 48a,b. Se, por exemplo, a pressão na linha 48b for maior do que a pressão na linha 48a, o pistão 72b será deslocado para a esquerda conforme visualizado na FIG. 8, conectando, através disto, o acionador

36b à fonte de pressão

48, e o pistão 42b do acionador

36b será deslocado para a esquerda.

No entanto, quando o pistão

72b estiver em sua posição central

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travada, o acionador	36b	será	equilibrado por	pressão.
[0083] O	engate	de	travamento entre	os membros	de
travamento	70a,b	e	os	pistões 72a,b	poderiam	ser
desengatados	para soltar em	resposta a um	diferencial	de

pressão pré-determinado entre as linhas 48a,b (preferencialmente, um diferencial de pressão maior do que aquela prevista para ser usada em uma operação normal do sistema 30). Dessa forma, os acionadores 36a,b poderiam ser operados através da aplicação de diferencial de pressão prédeterminado entre as linhas 48a,b, por exemplo, no caso em que um ou ambos os solenoides 58a,b falharam na operação, em uma emergência para fechar rapidamente os dispositivos de controle de fluxo 38, etc.

[0084]

Referindo-se adicionalmente agora to FIG. 9, outra configuração do sistema de controle 30 é ilustrada de forma representativa.

A configuração da FIG. 9 é similar em muitos aspectos com respeito à configuração da FIG.

8, exceto que as solenoides e diodos são substituídos por bobinas

74a,b e imãs 76a,b nos dispositivos de controle

50a,b da

FIG.

9.

[0085]

As bobinas 74a,b e imãs

76a,b compreendem também os elementos direcionais 62a,b nos dispositivos de controle

50a,b já que os respectivos membros de travamento 70a,b deslocarão apenas se o fluxo de correntes entre os condutores

52a,b estiver nas direções apropriadas.

Por exemplo, a bobina

74a e o imã 76a são arrumados de maneira que se o fluxo de correntes for a partir do condutor

52a para o condutor

52b, a bobina gerará um campo magnético que está oposto ao campo magnético do imã, e o membro de travamento 70a será, assim, deslocado para cima (conforme

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22/36 visto na FIG. 9) para fora do engate de travamento com o pistão 72a, e o acionador 36a pode ser conectado na fonte de pressão 48 conforme descrito acima. O fluxo de corrente na direção oposta não causará tal deslocamento do membro de travamento 70a.

[0086] De maneira similar, a bobina 74b e o imã 76b são dispostos de maneira que, se o fluxo de correntes for a partir do condutor 52b para o condutor 52a, a bobina gerará um campo magnético que está oposto ao campo magnético do imã, e o membro de travamento 70b será então deslocado para cima (conforme visto na FIG. 9) para fora do engate de travamento com o pistão 72b, e o acionador 36b pode ser conectado para a fonte de pressão 48 conforme foi descrito acima. O fluxo de corrente na direção oposta não causará tal deslocamento do membro de travamento 70b.

[0087] Será, portanto, apreciado que a configuração da FIG. 9 obtém todos os benefícios das configurações descritas anteriormente, mas não exige o uso de quaisquer componentes elétricos de fundo de poço, que não as bobinas 74a,b e os condutores 52.

[0088] Referindo-se adicionalmente agora to FIG. 10, outra configuração do sistema de controle 30 é ilustrada de forma representativa. A configuração da FIG. 10 é similar em muitos aspectos com respeito à configuração da FIG. 9, mas é mostrada com seis dos dispositivos de controle 50a-f e três conjuntos de condutores 52, similar ao sistema 30 conforme ilustrado na FIG. 4. As válvulas de carretel 60, acionadores 36 e as ferramentas de poço 32 não são mostradas na FIG. 10 para clareza da ilustração e da descrição.

[0089] Nesta configuração da FIG. 10, as boninas 74a-f e

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23/36 os imãs 7 6a-f são dispostos de forma que os membros de travamento selecionados 70a-f são deslocados em reposta a um fluxo de corrente em direções particulares entre certos condutores nos conjuntos dos condutores 52. Por exemplo, o fluxo de corrente entre os condutores 52a,b em uma direção pode fazer com que o elemento 62a desloque o membro de travamento 70a enquanto que o fluxo de corrente entre os condutores 52a,b em uma direção oposta pode fazer com que o elemento 62b desloque o membro de travamento 70b, o fluxo de corrente entre os condutores 52b,c pode fazer com que o elemento 62c desloque o membro de travamento 70c enquanto que o fluxo de corrente entre os condutores 52b,c pode fazer com que o elemento 62d desloque o membro de travamento 70d, e o fluxo de corrente entre os condutores 52a,c pode fazer com que o elemento 62e desloque o membro de travamento 70e enquanto que o fluxo de corrente entre os condutores 52a,c em uma direção oposta pode fazer com que o elemento 62f desloque o membro de travamento 70f.

[0090] Note que, em cada um dos pares dos dispositivos de controle 50a,b 50c,d e 50e,f conectados nos respectivos conjuntos 52a,b 52b,c e 52a,c de condutores, os imãs 76a,b 70c,d e 70e,f são orientados de forma oposta (isto é, com seus pólos voltados para direções opostas em cada par de dispositivos de controle). Esta orientação alternada dos ímãs 7 6a-f, combinada com a conexão das bobinas 74a-f em um conjunto particular de condutores 52, resulta na capacidade de selecionar uma particular ferramenta de poço 32 para acionamento através de mera corrente fluindo em uma particular direção entre um dos particulares condutores.

[0091] Outra maneira de alcançar este resultado é

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24/36 ilustrada de forma representativa na FIG. 11. Ao invés de alternar a orientação dos imãs 76a-f como na configuração da FIG. 10, as bobinas 74a-f são dispostas em posições opostas nos pares de dispositivos de controle 50a,b 50c,d e 50e,f. Por exemplo, as bobinas 74a-f podem ser giradas em direções opostas, para que as orientações do campos magnético oposto são produzidas quando o fluxo de correntes está entre os conjuntos de condutores.

[0092] Outra maneira para se obter estes resultados será conectar de forma oposta as bobinas 74a-f com os respectivos condutores 52. Nesta configuração, o fluxo de corrente entre um conjunto de condutores produziria um campo magnético em uma orientação a partir de uma das bobinas, mas um campo magnético em uma orientação oposta a partir de uma das outras bobinas.

[0093] Observe que as múltiplas ferramentas de poços 32 podem ser selecionadas para o acionamento ao mesmo tempo. Por exemplo, múltiplos dispositivos de controle configurados de forma similar 50 poderiam ser ligados em série ou paralelamente aos mesmos conjuntos dos condutores 52, ou dispositivos de controle conectados em diferentes conjuntos de condutores poderiam ser operados ao mesmo tempo por uma corrente que flui nas direções adequadas através dos conjuntos de condutores.

[0094] Além disso, note que a pressão do fluido para acionar as ferramentas de poço 32 pode ser fornecida por uma das linhas 48, e outra dentre as linhas (ou outra rota de fluxo, tal como o interior de um a coluna de tubulação 20 ou o anel 56) pode ser usada para a exaustão dos fluidos a partir dos acionadores 36. Uma válvula de carretel

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25/36 devidamente configurada e conectada pode ser usada, para que a mesma das linhas 48 possa ser usada para fornecer a pressão de fluido para deslocar os pistões 42 dos acionadores 36 em cada direção.

[0095] Preferencialmente, em cada uma das modalidades citadas acima, a fonte de pressão de fluido 48 é pressurizada antes do fluxo de corrente através do conjunto de condutores 52 selecionado para acionar a ferramenta de poço 32. Dessa forma, o acionamento da ferramenta de poço 32 imediatamente segue a iniciação do fluxo de corrente no conjunto de condutores 52.

[0096] Referindo-se adicionalmente agora to FIG. 12, outra configuração do sistema 30 é ilustrada de forma representativa. A configuração de FIG. 12 é similar em muitos aspectos com respeito à configuração de FIG. 4, no entanto, a coluna de tubulação 20 não é mostrada na FIG. 12 como sendo um dos condutores 52, e as válvulas corrediças 60 não são mostradas na FIG. 12. No entanto, será entendido que se o fluxo de correntes através de um dos solenoides selecionados 58a-f, então a respectiva ferramenta de poço 32 será acionada, conforme foi descrito acima.

[0097] Outra diferença na configuração da FIG. 12 é que o indicador de posição 80 está conectado em paralelo com cada um dos solenoides 58a-f. Note que o indicador de posição 80 poderia ser interconectado em paralelo com as bobinas 74 nas configurações de FIGS. 9-11, ou em paralelo com qualquer outra resistência nos dispositivos de controle 50.

[0098] No exemplo da FIG. 12, cada um dos indicadores de posição 80a-f inclui um interruptor 82 e um resistor 84.

Cada um dos resistores 84a-f preferencialmente possui uma

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26/36 resistência maior do que aquela do respectivo solenoide 58af, e uma queda de voltagem será detectada (por exemplo, através de um voltímetro 86 conectado através do fornecimento de energia de corrente constante 64) quando o respectivo interruptor 82a-f está fechado.

[0099] Os interruptores 82a-f podem ser fechados quando a manga 34 da respectiva ferramenta de poço 32 se desloca para uma certa posição. Portanto, conforme mostrado na FIG. 12, quando o dispositivo de alternância 66 conecta o fornecimento de força 64 nos condutores 52a,b para que o fluxo de correntes a partir do condutor 52a para o condutor 52b através do solenoide 58a, uma certa tensão será medida pelo voltímetro 86, e quando a manga 34 da ferramenta de poço 32 conectada no dispositivo de controle 50a se desloca para um certa posição (por exemplo, uma posição fechada, uma posição aberta, uma posição intermediaria, etc.), uma queda de voltagem será detectada no voltímetro.

[0100] É claro que o indicador de posição 80a poderia operar de maneira oposta, caso fosse desejado. Por exemplo, o interruptor 82 poderia abrir (dessa maneira produzindo um aumento na tensão) quando a manga 34 da ferramenta de poço 32 se desloca para uma certa posição. No entanto, se a manga 34 tiver que ser deslocada por um substancial período de tempo, então a queda de voltagem ocorre preferencialmente quando a manga está naquela posição, com propósito de minimizar o consumo de energia no sistema 30.

[0101] Referindo-se adicionalmente agora à FIG. 13, a configuração do indicador de posição 80 é ilustrada de forma representativa separadamente do restante do sistema 30.

Apenas o interruptor 82 do indicador de posição 80 é

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27/36 mostrado na FIG. 13, junto com uma porção da manga 34 da ferramenta de poço 32, mas será compreendido que o interruptor 82 da FIG. 13 pode ser usado para qualquer um dos interruptores 82a-f no sistema 30 da FIG. 12.

[0102] O interruptor 82 na FIG. 13 é acionado mecanicamente em resposta ao deslocamento de irregularidades físicas 88 (tais como colisões, rugas, sulcos, etc.) relativas ao interruptor 82. Por exemplo, o interruptor 82 poderia ser um interruptor de limite ou outro tipo de interruptor que abre e fecha em resposta ao deslocamento de uma das irregularidades 88 que passou pelo interruptor.

[0103] Cada vez que o interruptor 82 abre ou fecha, uma mudança de voltagem é detectada pelo voltímetro 86. Como a distancia entre as irregularidades 88 é conhecida, uma simples contagem das mudanças de voltagem permitirão que o deslocamento total e posição da manga 34 sejam determinados. [0104] Referindo-se adicionalmente agora to FIG. 14, uma configuração similar do indicador de posição 80 é ilustrada de forma representativa. No entanto, na configuração da FIG. 14, o interruptor 82 é acionado magneticamente, por exemplo, através de imãs 90 espaçados na manga 34.

[0105] O interruptor 82 poderia ser um interruptor elétrico ativado por campo magnético (magnetic reed switch) ou qualquer outro tipo de interruptor operado magneticamente. Conforme a configuração da FIG. 13, cada vez que o interruptor 82 abre e fecha, uma variação de voltagem é detectada no voltímetro 86, e uma contagem das alterações de voltagem permitirá que o deslocamento e a posição da manga 34 sejam determinados.

[0106] Referindo-se adicionalmente agora à FIG. 15, outra

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28/36 configuração do indicador de posição 80 é ilustrada de forma representativa. A configuração da FIG. 15 é similar àquela da FIG. 14 exceto que, ao invés de múltiplos imãs 90, múltiplos interruptores espaçados separados 82 são usados em cada um dos indicadores de posição 80.

[0107] Como	o	imã	90 desloca para trás	cada	um	dos
interruptores	82,	os	interruptores por	sua	vez	são
acionados, e	uma	mudança na voltagem é	detectada	no
voltímetro 86.	Através	da contagem do número	de mudanças	de

voltagem, o deslocamento total e a posição da manga 34 podem ser determinados.

[0108] Na configuração da FIG. 15, o resistor 84 é conectado eletricamente em paralelo com o solenoide 58 quando cada interruptor 82 é fechado. No entanto, na configuração da FIG. 16, múltiplos resistores 84 são usados de forma que a mudança de voltagem produzida por meio do acionamento dos o interruptores 82 varia, dependendo de qual interruptor foi acionado.

[0109] Isto é, um número diferente de resistores 84 (e, portanto, um resistência total diferente) é posicionado no circuito elétrico quando cada um dos interruptores 82 é acionado. Dessa forma, a magnitude da queda de voltagem produzida pelo acionamento de um interruptor 82 fornece uma indicação da posição exata da manga 34 (desde que a posição exata de cada um dos interruptores seja conhecida).

[0110] Na FIG. 17, um gráfico da voltagem em contraste com o deslocamento é fornecido para ilustrar como a configuração da FIG. 16 pode ser usada para determinar não apenas o deslocamento relativo, mas também a posição exata. Note que a voltagem está no nível inicial 92 quando nenhum

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29/36 dos interruptores 82 está fechado. No entanto, quando um dos interruptores 82 é fechado (tal como o mais inferior dos interruptores, conforme mostrado na FIG. 16), a voltagem cai para um nível reduzido 94.

[0111] A voltagem retorna ao nível inicial 92 (apesar de que este nível pode mudar com o tempo, por exemplo, conforme o solenoide 58 é aquecido no fundo do poço), e então cair para outro nível 96 quando o próximo interruptor 82 é fechado. O nível de voltagem 96 é menor do que o nível de voltagem 94, já que poucos resistores 84 estão no circuito.

[0112] De maneira similar, os níveis de voltagem 98, 100 no gráfico correspondem ao fechamento dos outros dois interruptores 82 por sua vez. Portanto, como cada um dos níveis de voltagem 94, 96, 98, 100 pode ser diretamente associado com o fechamento de um dos interruptores 82 em particular, a posição exata da manga 34 quando ocorre cada nível de voltagem pode ser determinada.

[0113] Referindo-se adicionalmente agora à FIG. 18, outra configuração do indicador de posição 80 é ilustrada de forma representativa. Esta configuração é diferente das outras configurações que foram descritas acima, pelo menos em parte, em que um interruptor separado 82 não é usado e o resistor 84 compreende um elemento de resistência variável.

[0114] Como a manga 34 se desloca, o resistor 84 permanece no circuito em paralelo com o solenoide 58, mas a resistência elétrica do resistor 84 varia dependendo do deslocamento da manga. Portanto, por meio do monitoramento da voltagem ao longo dos condutores 52 conectados no dispositivo de controle 50 (com a voltagem variando conforme a resistência ao longo dos dispositivos de controle varia,

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30/36 conforme foi descrito acima), a quantidade de deslocamento e a posição da manga 34 podem ser rapidamente determinadas.

[0115] Está ilustrado de forma representativa na FIG. 19 um elemento de resistência 102 que pode ser usado para o resistor variável 84 no indicador de posição 80 da FIG. 18. O elemento de resistência 102 é similar ao que é descrito no pedido de patente n° PCT/US07/79945, depositado em 28 de setembro de 2007 e atribuído ao cessionário do presente pedido. Qualquer uma das configurações dos elementos de resistência descritas no precedente pedido internacional pode ser usada para o resistor variável 84 no indicador de posição 80 da FIG. 18.

[0116] O elemento de resistência 102 inclui contatos 104 que são conectados na manga 34 para deslocamento com a manga. Como a manga 34 se desloca, as extremidades de contato 106 deslizam através por série de faixas condutoras espaçadas separadamente 108 formadas por camadas de um material condutor 110 e um material de isolamento 112.

[0117] Assim, enquanto as extremidades de contato 106 fazem contato com as faixas condutoras 108, uma resistência relativamente baixa existe em todo o elemento de resistência 102, e enquanto as extremidades de contato estão em contato com o material isolante 112 entre as faixas condutoras, uma resistência relativamente elevada existe em todo o elemento de resistência.

[0118] Um gráfico da resistência em contraste com as viagens é ilustrado de forma representativa na FIG. 20 para a configuração do elemento de resistência 102 da FIG. 19. A resistência relativamente baixa 114 indicado no gráfico ocorre quando as extremidades 106 estão em contato com as

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31/36 faixas condutoras 108, e a resistência relativamente alta 116 ocorre quando as extremidades estão em contacto com o material isolante 112 entre as faixas condutoras.

[0119] Será apreciado que, pela contagem de ocorrências das resistências relativamente baixas e altas 114, 116, ou os seus associados limites de elevação ou queda 118, 120 (que podem ser detectados usando o voltímetro 86), a posição dos contatos 104 e da manga 34 relativo ao elemento de resistência 102 pode ser prontamente determinada. Além disso, os diferentes espaçamentos entre as faixas condutoras 108, os diferentes valores de resistência, etc. podem ser usados no elemento de resistência 102 para fornecer adicionais indicações positivas da posição da manga 34.

[0120] Referindo-se adicionalmente agora à FIG. 21, outra configuração do indicador de posição 80 no sistema 30 é ilustrada de forma representativa. Nesta configuração, a resistência 84 varia com o deslocamento da manga 34 como na configuração da FIG. 18, exceto que altera o valor da resistência também mudam com o deslocamento da manga.

[0121] O indicador de posição 80 da FIG. 21 também inclui o interruptor 82 que abre e fecha alternadamente em resposta ao deslocamento da manga 34. O interruptor 82 pode ser acionado de qualquer maneira, incluindo conforme foi descrito acima para as configurações das FIGS. 13 & 14.

[0122] Na FIG. 22, um gráfico da voltagem em contraste com o deslocamento da manga 34 é ilustrado de forma representativa para a configuração do indicador de posição

80 da FIG.	21.	Note	que o	gráfico da	FIG.	22 é similar	ao
gráfico da	FIG.	17,	exceto	que	as voltagens	94, 96, 98,	100
indicadas	pelo	voltímetro	86	quando	o interruptor 82	é

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32/36 fechado sofrem declínio. Isso ocorre devido ao fato de que o valor da resistência 84 varia conforme a manga 34 se desloca. Assim, a posição da manga 34 pode ser facilmente determinada, não só pelo número de variações de voltagem, mas também pelo valor da voltagem quando o interruptor 82 é fechado.

[0123] Agora pode ser plenamente apreciado que a divulgação acima fornece muitos avanços para a técnica para controle da operação de ferramentas de poços multiplexadas, incluindo a determinação das posições da ferramentas de poços. A configuração de a ferramenta de poço 32 (tal como a posição da manga 34 nesta) pode ser convenientemente indicada em um local remoto (como a superfície terrena, etc.) pelo controla da voltagem através dos condutores 52 que se estendem a partir de uma fonte de energia de corrente contínua direta 64 (que também pode incluir alguma corrente alternada, sinais, etc., como discutido acima) até um dispositivo de controle 50 para cada uma das ferramentas de poço.

[0124] A informação acima descreve um método para acionar seletivamente e indicar uma posição (por exemplo, uma posição da ferramenta de poço) em um poço, com o método que compreende as etapas para: selecionar ao menos uma ferramenta de poço 32 dentre múltiplas ferramentas de poços 32 para o acionamento através do fluxo de corrente direta em uma primeira direção através de um conjunto de condutores 52 no poço, em que a ferramenta de poço 32 é selecionada para o acionamento quando os fluxos de corrente direta através do conjunto de condutores 52 está em uma segunda direção oposta à primeira direção; e detecção de uma variação de

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33/36 resistência ao longo do conjunto de condutores 52 conforme a ferramenta de poço 32 selecionada é acionada. A variação na resistência fornece uma indicação de uma posição de uma porção (por exemplo, a manga 34) da ferramenta de poço selecionada 32.

[0125] O fornecimento da indicação da posição da porção 34 da ferramenta de poço selecionada 32 pode incluir o monitoramento da voltagem através do conjunto de condutores 52, com o conjunto de condutores 52 sendo conectado em um abastecimento de força 64 que abastece a corrente direta. O abastecimento de força 64 pode abastecer corrente direta constante para o conjunto de condutores 52.

[0126] Um indicador de posição 80 incluindo um resistor de resistência variável 84 pode ser conectado em paralelo com outra de resistência (como o solenoide 58 ou a bobina 74) em um dispositivo de controle 50 para a ferramenta de poço selecionada 32. O resistor de resistência variável 84 pode incluir um elemento de resistência 102 que compreende contatos elétricos 104 que alternadamente contatam os materiais isolantes e condutores 110, 112 conforme a ferramenta de poço 32 é acionada, assim, variando a resistência elétrica em todo o elemento de resistência 102. A porção da ferramenta de poço selecionada 32 pode incluir uma manga 34, cujo deslocamento varia o fluxo de fluido através da ferramenta de poço 32, e os contatos 104 podem deslocar com a manga 34.

[0127] Um indicador de posição 80 incluindo um resistor 84 e um interruptor 82 pode ser conectado em paralelo com outra resistência (como um solenoide 58 ou uma bobina 74) em um dispositivo de controle 50 para a ferramenta de poço

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34/36 selecionada 32. O interruptor 82 pode ser acionado conforme a porção 34 da ferramenta de poço selecionada 32 se desloca.

[0128] Também é descrito pela divulgação acima um sistema 30 para realizar seletivamente o acionamento a partir de um local remoto de múltiplas ferramentas de poços 32 de fundo de poço em um poço. O sistema 30 inclui múltiplos condutores elétricos 52 no poço; múltiplos dispositivos de controle 50 que controlam qual das ferramentas de poços 32 é selecionada para o acionamento em resposta ao fluxo de corrente em ao menos um dos conjuntos de condutores 52, ao menos uma direção do fluxo de corrente em ao menos um conjunto de condutores 52 sendo operante para selecionar ao menos uma das respectivas ferramentas de poços 32 para acionamento; e múltiplos indicadores de posição 80. Cada indicador de posição 80 é operável para indicar a posição da porção 34 de uma das respectivas ferramentas de poço 32.

[0129] Cada	indicador	de posição	80	pode	variar	a
resistência ao	longo	do	dispositivo de	controle	50	de	uma
respectiva ferramenta	de	poço 32 conforme	a porção	34	da

respectiva ferramenta de poço 32 se desloca.

[0130] Cada indicador de posição 80 pode incluir um interruptor 82 e um resistor 84. O interruptor 82 pode abrir e fechar alternadamente, o resistor 84 sendo, dessa forma, colocado intermitentemente em paralelo com outra resistência (como o solenoide 58 ou a bobina 74) do respectivo dispositivo de controle 50, conforme a porção 34 da respectiva ferramenta de poço 32 se desloca.

[0131]

Cada indicador de posição 80 pode incluir múltiplos interruptores e um resistor

84.

Os interruptores 82 podem ser sucessivamente abertos e

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35/36 fechados, e o resistor 84 pode ser, dessa maneira, colocado intermitentemente em paralelo com outra resistência (como o solenoide 58 ou a bobina 74) do respectivo dispositivo de controle 50, conforme a porção 34 da respectiva ferramenta de poço 32 se desloca.

[0132] Cada indicador de posição 80 pode incluir múltiplos interruptores 82 e múltiplos resistores 84. Os interruptores 82 podem ser sucessivamente abertos e fechados, e variados números de resistores 84 podem ser, dessa maneira, colocados intermitentemente em paralelo com outra resistência 9 (como o solenoide 58 ou a bobina 74) do respectivo dispositivo de controle 50, conforme a porção 34 da respectiva ferramenta de poço 32 se desloca.

[0133] Cada indicador de posição 80 pode incluir a resistor de resistência variável 84 conectado em paralelo com outra resistência (como o solenoide 58 ou a bobina 74) do respectivo dispositivo de controle 50. O resistor de resistência variável 84 pode incluir a elemento de resistência 102 que compreende contatos elétricos 104 que alternadamente fazem contato com os materiais isolantes e condutores 110, 112 conforme a respectiva de poço 32 é acionada, assim, variando a resistência elétrica em todo o elemento de resistência 102. A porção da respectiva ferramenta de poço 32 pode compreender uma manga 34, cujo deslocamento varia o fluxo de fluido através da respectiva ferramenta de poço 32, e os contatos 104 podem se deslocar com a manga 34.

[0134] É claro que uma pessoa versada na técnica poderia, mediante uma cuidadosa consideração da descrição acima das modalidades representativas da divulgação, apreciar

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36/36 prontamente que muitas modificações, adições, substituições, exclusões e outras alterações podem ser feitas para modalidades especificas, e tais mudanças são contempladas pelos princípios da presente divulgação. De acordo com isso, a precedente descrição detalhada deve ser claramente entendida como sendo apresentada por meio de ilustrações e exemplos apenas, em que o escopo e os fundamentos da presente invenção são limitados apenas pelas reivindicações em anexo e seus equivalentes.

Claims (5)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Método para seletivamente acionar pelo menos uma ferramenta de poço em um poço e indicar uma posição da ferramenta de poço, o método compreendendo as etapas de:

   - selecionar a ferramenta de poço (32) dentre múltiplas ferramentas de poço (32) para acionamento por meio de um fluxo de corrente direta em uma primeira direção através de um conjunto de condutores (52) no poço, a ferramenta de poço (32) é desmarcada para o acionamento quando os fluxos de corrente direta estão através do conjunto de condutores (52) em uma segunda direção oposta à primeira direção; e caracterizado pelo fato de o método incluir a etapa de:

   - detectar uma resistência variável em todo o conjunto de condutores (52) conforme a ferramenta de poço selecionada (32) é acionada, a variação da resistência fornecer uma indicação de pelo menos uma posição intermediária de uma porção (34) da ferramenta de poço selecionada (32) conforme a porção (34) se desloca durante o acionamento da ferramenta de poço selecionada (32).
2. 2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a etapa para o fornecimento da indicação da posição de uma porção da ferramenta de poço selecionada (32) compreender o monitoramento da voltagem através do conjunto de condutores (52), com o conjunto de condutores (52) sendo conectado em um fornecimento de energia (64) que abastece a corrente direta.
3. 3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de o fornecimento de energia (64) abastecer a corrente direta constante para o conjunto de condutores (52).

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   Método, de acordo com a reivindicação 1, pelo fato de um indicador de posição resistor de resistência variável (84) paralelo com outra resistência (58) em caracterizado

   (80) incluindo um ser conectado em um dispositivo de

   controle para a ferramenta de poço selecionada (32).

   5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de o resistor de resistência variável (84) incluir um elemento de resistência (102) que compreende contatos elétricos (106) que alternadamente fazem contato com os materiais isolantes e condutores (112, 110) conforme a ferramenta de poço selecionada (32) é acionada variando, assim, a resistência elétrica em todo o elemento de resistência (102).

   6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de a porção da ferramenta de poço selecionada (32) compreender uma manga (34), cujo deslocamento varia o fluxo de fluido através da ferramenta de poço (32), e em que os contatos (106) se deslocam com a manga (34).

   7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de um indicador de posição (80) incluindo um resistor (84) e um interruptor (82) ser conectado em paralelo com outra resistência (58) em um dispositivo de controle para a ferramenta de poço selecionada (32), e em que o interruptor (82) é acionado conforme a porção da ferramenta de poço selecionada (32) se desloca.

   8. Sistema para seletivamente acionar a partir de um local remoto as múltiplas ferramentas de fundo de poço em um poço, dito sistema compreendendo:

   - múltiplos condutores elétricos (52) no poço;

   - múltiplos dispositivos de controle que controlam quais das

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   3/5 ferramentas de poço (32) é selecionada para o acionamento em resposta ao fluxo de corrente em ao menos um dos conjuntos de condutores (52), ao menos uma direção do fluxo de corrente em ao menos um conjunto de condutores (52) sendo operável para selecionar uma das respectivas ferramentas de poço (32) para o acionamento e ao fluxo de corrente em uma segunda direção oposta a primeira sendo operativo para selecionar uma das diferentes ferramentas de poço (32) para o acionamento e sendo operável para desmarcar uma respectiva das ferramentas de poço (32) para acionamento; e caracterizado pelo fato de o sistema incluir múltiplos indicadores de posição (80), cada indicador de posição (80) sendo operável para indicar pelo menos uma posição intermediária de uma respectiva porção de cada uma das ferramentas de poço (32) conforme a porção se desloca durante o acionamento da ferramenta de poço selecionada (32), os indicadores de posição (80) variando a resistência através do conjunto de condutores (52) conforme a ferramenta de poço selecionada (32) é acionada, a variação na resistência fornece uma indicação de pelo menos uma posição intermediária de uma porção (34) da ferramenta de poço selecionada (32) conforme a porção (34) se desloca durante o acionamento da ferramenta de poço selecionada (32).

   9. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de cada indicador de posição (80) incluir um interruptor (82) e um resistor (84), e em que o interruptor (82) abre e fecha alternadamente, e o resistor (84) e então colocado intermitentemente em paralelo com outra resistência (58) do respectivo dispositivo de controle, conforme a porção da respectiva ferramenta de poço (32) se desloca.

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4. 4/5

   10. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de cada indicador de posição (80) incluir múltiplos interruptores (82) e um resistor (84), e em que os interruptores (82) são sucessivamente abertos e fechados, e o resistor (84) é então colocado intermitentemente em paralelo com outra resistência (58) do respectivo dispositivo de controle, conforme a porção da respectiva ferramenta de poço (32) se desloca.

   11. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de cada indicador de posição (80) incluir múltiplos interruptores (82) e múltiplos resistores (84), e em que os interruptores (82) são sucessivamente abertos e fechados, e variados números de resistores (84) são então colocados intermitentemente em paralelo com outra resistência (58) do respectivo dispositivo de controle, conforme a porção da respectiva ferramenta de poço (32) se desloca.

   12. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de cada indicador de posição (80) incluir um resistor de resistência variável (84) conectado em paralelo com outra resistência (58) do respectivo dispositivo de controle.

   13. Sistema, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de o resistor de resistência variável (84) incluir um elemento de resistência (102) que compreende contatos elétricos que alternadamente fazem contato com os materiais isolantes e condutores (122,

   110) conforme a respectiva ferramenta de poço (32) é acionada, dessa maneira, variando a resistência elétrica em todo o elemento de resistência (102).

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5. 5/5 de acordo com a reivindicação 13, pelo fato de a porção da respectiva ferramenta compreender uma manga (34), cujo deslocamento de fluido através da respectiva ferramenta de em que os contatos se deslocam com a manga

   14. Sistema, caracterizado de poço (32) varia o fluxo poço (32), e (34) .