ES2921402T3 - Dispositivo de mantenimiento y procedimiento para determinar la posición de un punto de bloqueo de un elemento tubular - Google Patents
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Abstract
La invención se relaciona con un dispositivo de mantenimiento (1) para la determinación de la posición de un punto (2) de bloquear un elemento (3) tubular caracterizado en el sentido de que tiene un cable (40) con fibra óptica y una pluralidad de soporte (20) de sujeción, cada guía (20) de sujeción se fija al cable (40) con fibra óptica y que comprende un medio (21) de colgar en una pared interna del elemento (3) tubular. La invención también se relaciona con un proceso y un sistema para determinar la posición de un punto de bloqueo de un elemento tubular. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivo de mantenimiento y procedimiento para determinar la posición de un punto de bloqueo de un elemento tubular
El invento se refiere al campo de la explotación del subsuelo tal como la explotación minera y petrolera, y más particularmente al campo de la perforación. El invento se refiere a un dispositivo de mantenimiento para determinar la posición de un punto de bloqueo de un elemento tubular, preferentemente en una perforación. El invento también se refiere a un procedimiento para determinar la posición de un punto de bloqueo de un elemento tubular en una perforación.
[Técnica anterior]
La perforación se ha utilizado desde hace años años para cavar agujeros en la tierra. En general, la perforación se refiere a todas las técnicas utilizadas para cavar o perforar la tierra a grandes profundidades, así como el resultado de su aplicación. Históricamente, la perforación permitió encontrar y explotar recursos como el agua. Luego, al cabo de los años, las técnicas de perforación se han desarrollado con la explotación de otros recursos como el petróleo y el gas. También han aparecido nuevos campos de aplicación de las técnicas de perforación, como el campo de la energía geotérmica, la geotecnia, el medio ambiente y también la investigación científica.
En general, la perforación consiste en excavar con la ayuda de un taladro giratorio colocado en el extremo de un elemento tubular, como una columna tubular o una empaquetadura de perforación, a través de capas de tierra y de roca. A medida que avanza la perforación, se utilizan tubos de perforación para hacer avanzar el pozo de una manera más profunda. Sin embargo, a medida que avanza la perforación, no es raro que la tubería de perforación se atasque, en particular debido a deslizamientos de tierra, poniendo fin a las operaciones de perforación.
Debido a la longitud del tubo, a la dificultad de acceso y despeje, es difícil o incluso impracticable proceder al despeje de la(s) sección(es) bloqueada(s).
Para lograr un despeje, es una práctica común desenroscar («back off», en la terminología anglosajona) o cortar el tren de varillas en un lugar preciso para recuperar al máximo las varillas de perforación y los equipos para su uso posterior, o incluso abandonar el tren de varillas de perforación en el punto de bloqueo. Estas soluciones son pesadas de consecuencias, requieren mucho tiempo, son costosas y ponen en peligro la seguridad de los operadores y la estabilidad de la perforación. Por lo tanto, es necesario conocer con precisión el punto de bloqueo de una tubería de perforación para limitar estas consecuencias.
Las técnicas habituales, desarrolladas por los grupos petroleros, se basan en una herramienta comúnmente denominada FPI («Free Point Indicator», en terminología anglosajona). Esta herramienta permite determinar el lugar donde se encuentra bloqueada la tubería de perforación para poder liberarla a continuación, por ejemplo, mediante explosivos. Para ello, la herramienta se fija de forma amovible a las paredes internas de la tubería de perforación que se somete a un esfuerzo de tracción o torsión. El FPI mide las deformaciones que permiten estimar el punto de bloqueo de la tubería de perforación. Sin embargo, esta herramienta solo mide unos pocos metros cada vez, lo que requiere realizar una gran cantidad de medidas para cubrir todo el tubo. Además, el protocolo de descenso es largo, pudiendo extenderse durante varias horas, para determinar la porción bloqueada. Además, esta tecnología es particularmente costosa y frágil debido a la electrónica y los sistemas mecánicos embarcados.
Otro sistema llamado HFPT («Halliburton Free Point Tool», en terminología inglesa) también permite determinar la posición de un punto de bloqueo en un pozo. Para ello, esta herramienta mide un valor magnético de referencia y un valor magnético después de ejercer un esfuerzo sobre la tubería de perforación y luego se realiza una comparación de estas medidas. Sin embargo, este sistema también requiere un equipo eléctrico complejo. Otra técnica basada en detectores magnéticos consiste en marcar unas referencias magnéticas en el tubo que posteriormente son leídas por los sensores magnéticos durante la recuperación del sistema de perforación. Esta técnica requiere un equipo específico y costoso. Tal método se ilustra, por ejemplo, en el documento US2008060808.
También se han implementado técnicas que utilizan detectores acústicos. Por ello, y tal y como se describe en el documento US7660197, se han utilizado unos transmisores configurados para generar y recibir ondas acústicas. Dependiendo de la velocidad y de la dirección de propagación de las ondas acústicas, parece posible determinar un esfuerzo en la tubería de perforación. Sin embargo, estas técnicas de determinación de una tensión no permiten demostrar de manera fiable y precisa la posición del punto de bloqueo de un tubo. Además, son necesarios varios sensores, lo que conlleva un coste adicional de uso y una inmovilización total del pozo durante un tiempo a menudo excesivo. Por ejemplo, según el documento US7389183, se comparan los datos acústicos y los datos de permeabilidad magnética en un tubo tensionado o no para determinar la naturaleza y la ubicación del bloqueo. Estas técnicas requieren la realización de varias medidas, tanto acústicas como magnéticas, por un lado, en presencia de una tensión, y por otro lado sin tensión. Además, los datos recopilados deben analizarse y compararse entre sí, lo que aumenta aún más el tiempo de uso y la complejidad del sistema. Además, estas técnicas resultan ser lentas y costosas debido a la pluralidad de detectores y al equipo requerido. Además, requieren un tiempo de inactividad significativo del pozo.
También se han desarrollado otras técnicas que utilizan fibras ópticas. Por ejemplo, se puede enrollar una primera fibra alrededor del extremo superior del tubo y luego se enrolla una segunda fibra alrededor del extremo inferior del tubo, luego se aplica una torsión y se mide. Esta técnica requiere descender el tubo poco a poco y tomar medidas puntuales a lo largo del tubo. Además, también se requieren explosivos para liberar la varilla cuando está atascada (CN106351646). Sin embargo, estas técnicas consumen mucho tiempo, requieren varias mediciones y mediciones punto a punto. No permiten resaltar de forma fiable y precisa la posición de un punto de bloqueo de un tubo. Además, no son seguros para los operadores y requieren tiempo de inactividad de la perforación.
Por lo tanto, existe la necesidad de nuevos sistemas y de nuevos métodos para determinar un punto de bloqueo de un elemento tubular en una perforación capaces de responder a los problemas generados por los métodos existentes.
[Problema técnico]
Por lo tanto, el objeto del invento es remediar los inconvenientes de la técnica anterior. En particular, el objeto del invento es proponer un dispositivo de mantenimiento para determinar la posición de un punto de bloqueo de un elemento tubular. Siendo este dispositivo adecuado para su uso en una perforación, es económico en particular gracias a un corto período de inmovilización de la perforación, por ejemplo, y puede ser bajado rápidamente en la perforación. Además, el dispositivo permite comprobar en una sola medida varias decenas de metros, preferentemente cien metros.
El invento también tiene como objetivo proporcionar un método para determinar la posición de un punto de bloqueo de un elemento tubular mediante un dispositivo de mantenimiento, siendo dicho método rápido y sencillo de implementar, con un número reducido de mediciones, y que permite controlar los costos. en particular, gracias a la reducción del tiempo de inactividad del equipo de perforación y del personal involucrado.
[Breve descripción del invento]
Para ello, el invento se refiere a un dispositivo de mantenimiento para determinar la posición de un punto de bloqueo de un elemento tubular caracterizado por que comprende un cable de fibra óptica y una pluralidad de guías de sujeción, estando cada guía de sujeción fijada al cable de fibra óptica y que comprende un medio de enganche a una pared interna del elemento tubular. La implementación de un cable de fibra óptica permite tener un dispositivo completamente pasivo y por lo tanto no se baja ningún sistema eléctrico a la perforación. Esto mejora la seguridad de los operadores, de las instalaciones y de la perforación. Además, el cable de fibra óptica permite en particular, gracias a la fibra óptica, una fácil medición de la deformación. Las mediciones son de mayor exactitud, precisión y confiabilidad.
Las guías de retención permiten fijar el cable de fibra óptica a la tubería de perforación a las paredes internas de la tubería de perforación.
De acuerdo con otras características opcionales del dispositivo de mantenimiento, este último puede incluir opcionalmente una o más de las siguientes características, solas o en combinación:
- comprende un cable de seguridad y cada guía de sujeción está preparada para permitir un movimiento de traslación de las guías de sujeción con respecto al cable de seguridad. Esta característica permite aumentar la robustez del dispositivo de mantenimiento. Además, esto permite un cierto grado de libertad entre el cable de seguridad y las guías de sujeción, dando como resultado el deslizamiento del cable de seguridad dentro de cada guía de sujeción. Este grado de libertad permite soltar el cable de fibra óptica durante la medida.
- comprende una pluralidad de topes, estando acoplado cada tope al cable de seguridad ya una de las guías de sujeción para limitar el movimiento de dicha guía de sujeción con respecto al cable de seguridad. Esto permite aumentar y mejorar la seguridad del dispositivo de mantenimiento, tanto durante el descenso en el elemento tubular del dispositivo de mantenimiento como durante el ascenso. Los topes permiten mejorar la protección y la seguridad al constituir una protección del cable de fibra óptica al evitar que se le imponga una fuerza de tracción excesiva. - comprende una pluralidad de pares de topes, estando cada tope de un par de topes acoplado al cable de seguridad y estando posicionado respectivamente a ambos lados de una de las guías de sujeción de tal manera que limiten el movimiento de dicha guía de sujeción con respecto al cable de seguridad. La pluralidad de pares de topes permite limitar el movimiento de cada guía de sujeción con respecto al cable de seguridad. Esto también permite aumentar y mejorar la seguridad del dispositivo de mantenimiento, tanto durante el descenso en el elemento tubular del dispositivo de mantenimiento como durante el ascenso. Los topes permiten mejorar la protección y la seguridad al constituir una protección del cable de fibra óptica al evitar que se le imponga una fuerza de tracción excesiva. - el medio de enganche se selecciona entre: un medio de enganche mecánico, un medio de enganche magnético, un medio de enganche electromagnético, un medio de enganche químico, preferentemente un medio de enganche adhesivo. Los medios de enganche permiten fijar indirectamente el cable de fibra óptica al elemento tubular y más precisamente a una pared interna del elemento tubular.
- los medios de enganche de las guías de sujeción permiten la fijación fija y amovible a la pared interna del elemento tubular. Una fijación fija permite, mientras está activa, impedir cualquier movimiento de una guía de retención con respecto al elemento tubular. Por otro lado, la fijación es amovible por lo que se puede desmontar la guía de sujeción.
- las guías de sujeción incluyen imanes y un sistema de apriete. Los imanes permiten asegurar la fijación de las guías de sujeción con el elemento tubular. El sistema de apriete permite sujetar el cable de fibra óptica sobre las guías de sujeción. Las guías de sujeción permiten entonces solidarizar el cable de fibra óptica con el elemento tubular sin utilizar mecanismos móviles y/o eléctricos.
- el cable de seguridad es un cable de acero (por ejemplo, estándar o inoxidable), de materiales compuestos o de materiales textiles. Esto permite asegurar la robustez del dispositivo de mantenimiento y asegurar la protección de todos los componentes. De hecho, ventajosamente, el cable de seguridad está configurado para soportar al menos todo el peso del dispositivo más un factor de seguridad para tener en cuenta los peligros de la maniobra (por ejemplo, tracción, choque, etc.).
- además comprende uno o más lastres. El lastre asegura el descenso del dispositivo de mantenimiento en la perforación. Esto permite asegurar el descenso total en la perforación de los dos cables, de la pluralidad de guías de sujeción y de la pluralidad de pares de topes o de la pluralidad de topes. Además, el lastre permite tensar el/los cable(s) de seguridad y la fibra óptica.
- las guías de sujeción tienen forma longitudinal y son atravesadas en toda su longitud por el cable de seguridad. Esto permite garantizar la perfecta seguridad del dispositivo. Además, esto permite un grado de libertad del cable de seguridad y evita cualquier riesgo de rotura del dispositivo.
- cada guía de sujeción incluye un conducto adecuado para el cable de fibra óptica, para acomodar el cable de fibra óptica. Esta característica asegura el cable de fibra óptica y aumenta la calidad y la fiabilidad de la fijación.
- las guías de sujeción de la pluralidad de guías de sujeción pueden estar separadas unas de otras una distancia del orden del tamaño de una sección del elemento tubular, por ejemplo, cada guía de sujeción está separada como máximo 20 metros. Esto aumenta la precisión del análisis.
- las guías de sujeción tienen una forma longitudinal que comprende dos extremos y una porción central y las guías de sujeción tienen en sus extremos un diámetro de sección transversal menor que el diámetro de sección transversal de la porción central. Esto facilita efectuar eventuales reducciones del diámetro del elemento tubular. - además comprende unos equipos para medir presión y/o temperatura y/o acústica. Este o estos equipos permiten recoger datos adicionales para perfeccionar la determinación de la posición de un punto de bloqueo de un elemento tubular, pero también para asegurar la vigilancia y el control del elemento tubular o del punto de bloqueo.
Según otro aspecto, el invento se refiere a un sistema para determinar la posición de un punto de bloqueo de un elemento tubular que comprende un dispositivo de medición distribuido por reflectometría y un dispositivo de mantenimiento según el invento, estando conectado dicho dispositivo de medición distribuido por reflectometría al dispositivo de mantenimiento, y configurado para realizar una medida de deformación del elemento tubular. El sistema permite determinar la posición de un punto de bloqueo de forma sencilla y rápida. De hecho, un sistema de este tipo hace posible realizar un único conjunto de medidas. Además, las mediciones son precisas, exactas y fiables. Esto también permite medir las deformaciones de la fibra óptica en toda su longitud para determinar dónde está bloqueado el elemento tubular.
Según otro aspecto, el invento se refiere a un procedimiento para determinar la posición de un punto de bloqueo de un elemento tubular mediante un dispositivo de mantenimiento que comprende un cable de fibra óptica y una pluralidad de guías de sujeción, estando fijada cada guía de sujeción a la fibra óptica, y que comprende un medio de enganche al elemento tubular, preferentemente a una pared interna del elemento tubular, estando insertado el dispositivo de mantenimiento en el elemento tubular y fijándose las guías de sujeción al elemento tubular por medio de unos medios de enganche, comprendiendo dicho procedimiento:
- una etapa de primera medida distribuida por reflectometría,
- una etapa de aplicación de un esfuerzo sobre el elemento tubular o de eliminar de un esfuerzo aplicado al elemento tubular anterior a la etapa de la primera medición distribuida por reflectometría,
- una etapa de segunda medida distribuida por reflectometría, y
- una etapa de determinación de la posición del punto de bloqueo del elemento tubular comparando la primera y la segunda medidas por reflectometría.
Un procedimiento según el invento permite controlar en una sola medida, típicamente un centenar de metros de un elemento tubular. Esto ahorra un tiempo considerable. Además, las mediciones son fiables, exactas y precisas. Por otra parte, el procedimiento según el invento no requiere etapas sucesivas de anclaje a diferentes alturas de las
paredes del elemento tubular para realizar las mediciones. Por lo tanto, el dispositivo de mantenimiento puede descender varios metros o incluso cientos de metros a lo largo del elemento tubular antes de realizar las medidas necesarias para determinar la posición de un punto de bloqueo. De nuevo, esto permite un considerable ahorro de tiempo y una reducción en el uso de equipos costosos y específicos. Además, el procedimiento es seguro porque no requiere el uso de un detector activo o de un anclaje activo.
De acuerdo con otras características opcionales del procedimiento, este último puede incluir opcionalmente una o más de las siguientes características, solas o en combinación:
- las etapas de medición de la deformación comprenden el cálculo de la retrodifusión de Brillouin en la fibra óptica por medio de un dispositivo de medición repartida de la deformación. Esto permite realizar mediciones en tiempo real y de forma autónoma. Además, tal etapa consume poca energía.
- comprende además una etapa para medir la longitud del cable de fibra óptica desenrollado. Esto evita cualquier exceso de longitud de un cable en comparación con el otro. Esto minimiza el riesgo de rotura.
- comprende además una etapa de medición acústica utilizando un equipo de medición de retrodifusión de Rayleigh. Esta etapa permite recoger datos para perfeccionar la determinación de la posición de un punto de bloqueo de un elemento tubular, pero también para asegurar la vigilancia y un control del elemento tubular o del punto de bloqueo. - comprende además una etapa de medición de la presión mediante un equipo de medición de la retrodifusión Brillouin y/o Rayleigh. Esto permite recoger datos para perfeccionar la determinación de la posición de un punto de bloqueo de un elemento tubular, pero también para asegurar la vigilancia y el control del elemento tubular o del punto de bloqueo.
- comprende además una etapa de medición de la temperatura utilizando un equipo de medición de la retrodifusión Brillouin. Esta etapa permite recoger datos para perfeccionar la determinación de la posición de un punto de bloqueo de un elemento tubular, pero también para asegurar la vigilancia y el control del elemento tubular o del punto de bloqueo.
Según otro aspecto, el invento se refiere a un elemento tubular que comprende un dispositivo de mantenimiento según el invento para determinar la posición de un punto de bloqueo de dicho elemento tubular.
Otras ventajas y características del invento aparecerán con la lectura de la siguiente descripción dada a título de ejemplo ilustrativo y no limitativo, con referencia a las figuras adjuntas:
La [Fig. 1] muestra un esquema de un modo de realización del di mspaonstietinviom dieento según el invento.
La [Fig. 2] muestra un esquema de un modo de realización del di mspaonstietinviom dieento según el invento.
La [Fig. 3] muestra un esquema de un modo de realización del di mspaonstietinviom dieento según el invento.
La [Fig. 4] muestra un esquema de un modo de realización del di mspaonstietinvoim dieento según el invento.
La [Fig. 5] muestra un esquema de una guía de sujeción según el invento.
La [Fig. 6] muestra un esquema de un sistema para determinar la posición de un punto de bloqueo de un elemento tubular según el invento.
La [FIG 7] representa un esquema de una realización del procedimiento para determinar la posición de un punto de bloqueo según el invento.
La [Fig. 8A] muestra un gráfico de una medición absoluta de deformación por parte de la fibra óptica.
La [Fig. 8B] muestra un gráfico de una medición relativa de deformación de la fibra óptica.
La [Fig. 9] muestra un esquema de un modo de realización del sistema de ensamblaje según el invento.
La [Fig. 10] muestra un esquema de un modo de realización del sistema de ensamblaje según el invento, siendo opcionales las etapas punteadas.
[Descripción del invento]
En el resto de la descripción, la expresión «punto de bloqueo» corresponde al atasco de un elemento tubular por ejemplo en una perforación que impide la progresión de este elemento tubular. Un punto de conflicto puede ser, por ejemplo, la consecuencia de un derrumbamiento de tierra, de una restricción o una deformación de la formación rocosa.
Por «perforación» se entiende en el sentido del invento la acción de perforar y/o su resultado.
Por «posición» se entiende en el sentido del invento un emplazamiento preciso en el espacio ocupado por el punto de bloqueo, por ejemplo sobre toda la altura de la perforación, y por lo tanto más particularmente una profundidad o una distancia desde la superficie.
El término «elemento tubular» en el sentido del invento corresponde, preferentemente, a una varilla de perforación utilizada para perforar un pozo, un encamisado o un entubado. Sin embargo, un elemento tubular también puede corresponder a una pieza, un objeto o un conducto, cuya longitud es mayor que la anchura, por ejemplo, de forma cilíndrica o rectangular. Así, este término también puede corresponder a cualquier equipo que forme parte de la empaquetadura de la perforación o del acabado, como un estabilizador, drill collar («drill collar» en terminología anglosajona), una empaquetadura de sellado («packer» en terminología anglosajona), una aceituna de suspensión («hanger» en terminología anglosajona), o varillas pesadas («heavy-weight» en terminología anglosajona).
Se entiende por «tensión» en el sentido del invento, una fuerza aplicada a un material o un cuerpo. Esta fuerza puede ser ejercida por una torsión, una tracción, un empuje o cualquier otra fuerza que provoque una «deformación» o un desplazamiento del material o del cuerpo sobre el que se ejerce.
Por «deformación» se entiende un cambio en la forma o en el tamaño de un material o de un cuerpo sin exceder el límite de rotura del material o del cuerpo en cuestión. Por ejemplo, una deformación en el sentido del invento tiende a estirar o a comprimir un material o un cuerpo sometido a una fuerza y en particular bajo la forma de una tensión.
Los términos «fijo», «fijado», o «fijar», en el sentido del invento corresponden a la asociación directa o indirecta de un elemento con respecto a otro sin movimiento de estos elementos entre sí, inamovibles o amovibles con uno o más elementos intermedios. Dos elementos pueden estar fijados mecánicamente, eléctricamente o unidos por un canal de comunicación.
Los términos «acoplado» o «ensamblar» y sus derivados en el sentido del invento corresponden al enganche, a la conexión directa o indirecta, móvil o inmóvil, inamovible o amovible con uno o más elementos intermedios. Dos elementos pueden estar acoplados mecánicamente, eléctricamente o unidos por un canal de comunicación.
Por «unido» en el sentido del invento se entiende una unión entre al menos dos elementos, pudiendo ser la unión física, eléctrica, numérica.
El término «amovible» en el sentido del invento corresponde a la capacidad de ser desenganchado, retirado o desmontado fácilmente sin tener que destruir los medios de fijación ya sea porque no hay medios de fijación o porque los medios de fijación son fáciles y rápidos de desmontar (por ejemplo, muesca, tornillo, lengüeta, espolón, clips). Por ejemplo, por amovible, se debe entender que el objeto no se fija por soldadura o por cualquier otro medio no previsto para permitir el desenganche del objeto.
Por «atravesar» se entiende en el sentido del invento, la penetración de un dispositivo de un extremo al otro, preferentemente en el sentido longitudinal del dispositivo y en su centro. Se puede autorizar un grado de libertad, preferiblemente un movimiento de traslación a lo largo del eje longitudinal del dispositivo.
Por la expresión «un único conjunto de medidas» se entiende en el sentido del invento la ausencia de una sucesión de diferentes tipos de medidas. Se trata de un único tipo de medida, realizada por reflectometría. Así, en el sentido del invento, una única medida corresponde a la realización de medidas por reflectometría sin mover el dispositivo de mantenimiento, lo que permite identificar la posición de un punto de bloqueo.
Por «tratar», «calcular», «mostrar», «extraer» «comparar», «medir» o más ampliamente «operación ejecutable» en el sentido del invento, una acción realizada por un dispositivo o un procesador a menos que el contexto indique lo contrario. En este sentido, las operaciones se refieren a acciones y/o a procesos de un sistema de procesamiento de datos, por ejemplo, un sistema informático o un dispositivo informático electrónico, que manipula y transforma los datos representados como cantidades físicas (electrónicos) en las memorias del sistema informático o de otros dispositivos de almacenamiento, de transmisión o de visualización de la información. Estas operaciones pueden basarse en aplicaciones o en lógicas.
Por «esencialmente», se entiende en el sentido del invento, al menos el 50% de la constitucion, preferentemente al menos el 70% de la constitucion, y de una manera más preferida el 90% de la constitucion, y de manera todavía más preferida al menos el 95% de la constitución..
Por «justo», «fiable», «preciso» se entienden, en el sentido del invento, preferentemente unas medidas repetibles y exactas de la posición del punto de bloqueo, cuya precisión es por ejemplo del orden de un metro.
Además, las diferentes características presentadas y/o reivindicadas pueden combinarse ventajosamente. Su presencia en la descripción o en diferentes reivindicaciones dependientes, no excluyen esta posibilidad.
Las soluciones actuales para determinar la posición de un punto de bloqueo de un elemento tubular son generalmente largas, laboriosas y costosas. Además, a menudo requieren la inserción en el elemento tubular de un
costoso material electrónico y una fuente de riesgo, particularmente en el contexto de la perforación de hidrocarburos,
Así, los inventores han desarrollado un nuevo dispositivo de mantenimiento para determinar la posición de un punto de bloqueo de un elemento tubular en una perforación que permite velocidad y fiabilidad, exactitud y precisión de las mediciones, y además una mayor seguridad (sin ningún sistema eléctrico bajado en la perforación).
El invento se describirá en el contexto de un bloqueo de un elemento tubular en una perforación. Sin embargo, el invento no se limita a este ejemplo y puede encontrar aplicaciones en cualquier configuración en la que haya un bloqueo del equipo durante una perforación.
En el resto de la descripción se utilizan las mismas referencias para designar los mismos elementos.
Según un primer aspecto, el invento se refiere un dispositivo de mantenimiento 1 para determinar la posición de un punto de bloqueo 2 de un elemento tubular, preferiblemente una tubería de perforación. Un dispositivo de mantenimiento 1 según el invento permite paliar las dificultades encontradas con los sistemas de la técnica anterior. La implementación de un dispositivo de mantenimiento 1 según el invento es perfectamente adecuada para su uso en la explotación del subsuelo tal como la explotación minera y petrolera, y más particularmente la perforación.
De hecho, un dispositivo de mantenimiento 1 según el invento es completamente pasivo y, por lo tanto, no se baja ningún sistema eléctrico en la perforación. Esto también permite asegurar el lugar de la perforación, como la perforación, los operadores y las instalaciones. Además, el dispositivo de mantenimiento 1 asegura una alta resistencia.
Un dispositivo de mantenimiento 1 puede ser, según un modo de realización preferido del invento, un cable, pero el invento no se limita a un cable. De hecho, se puede implementar cualquier tipo de dispositivo que comprenda un cable de fibra óptica 40 y una pluralidad de guías de sujeción 20.
La Figura 1 esquematiza un modo de realización de un dispositivo de mantenimiento 1 según el invento. Como se ilustra, el dispositivo de mantenimiento 1 comprende un cable de fibra óptica 40 y una pluralidad de guías de sujeción 20.
El dispositivo de mantenimiento 1 comprende una pluralidad de guías de sujeción 20.
Cada guía de sujeción 20 puede comprender un medio 21 de enganche al elemento tubular. Preferiblemente, los medios de enganche 21 permiten fijar el cable de fibra óptica 40 al elemento tubular y más precisamente a una pared interna del elemento tubular. Esta fijación entre el elemento tubular y el cable de fibra óptica 40 a través de los medios 21 de enganche de las guías de sujeción 20 es preferentemente fija y amovible. El medio de enganche 21 está dispuesto preferentemente en la periferia de la parte central 20C de cada guía de sujeción 20.
El medio de enganche 21 se selecciona entre: un medio de enganche mecánico, un medio de enganche magnético, un medio de enganche electromagnético, un medio de enganche químico, preferiblemente un medio de enganche adhesivo. Un medio mecánico de enganche se puede seleccionar por ejemplo entre: un ancla, un brazo móvil, un crampón o una empaquetadura de estanqueidad («packer» en terminología anglosajona). Un medio de enganche magnético puede seleccionarse, por ejemplo, entre: un imán permanente, un dispositivo electrostático. Un medio de enganche electromagnético se puede seleccionar, por ejemplo, entre: un dispositivo electromagnético, un electroimán. Un medio de enganche químico, preferiblemente adhesivo, puede seleccionarse por ejemplo entre: un adhesivo permanente, un adhesivo temporal, una cola, una cinta, un adhesivo.
Así, en particular, un medio de enganche 21 puede corresponder a un imán, a una pluralidad de imanes, a unos imanes permanentes, a unos electroimanes, a unos plastoimanes, a unos órganos móviles a o sus combinaciones, configurados para ser fijados al elemento tubular. Preferiblemente, los medios de enganche 21 son una pluralidad de imanes anulares permanentes 22. Estos imanes 22 pueden acoplarse con una varilla 24. Los imanes 22 de la pluralidad de imanes sobre la varilla 24 pueden estar separados por un espacio 23 para limitar la interacción directa entre dos imanes 22. Además, el número de imanes 22 de la pluralidad de imanes puede ser función de la configuración del elemento tubular. En efecto, dependiendo de la fuerza de rozamiento buscada, el número de imanes 22 de la pluralidad de imanes será alto si la fuerza de rozamiento debe ser alta o reducido si la fuerza de rozamiento buscada debe ser baja. Alternativamente, el número de imanes 22 de la pluralidad de imanes también puede depender de las características del elemento tubular.
Además, las guías de sujeción 20 se pueden fijar al cable de fibra óptica 40. Las guías de sujeción 20 de la pluralidad de guías de sujeción pueden estar separadas entre sí por una distancia del orden del tamaño de una sección del elemento tubular. Por ejemplo, cada guía de sujeción 20 está separada 20 metros, preferiblemente 15 metros y más preferiblemente 10 metros de la siguiente guía de sujeción 20. La distancia que separa dos guías de sujeción 20 es aún más preferentemente superior a 2 metros. La distancia entre dos guías de sujeción 20 permite dar la resolución espacial, al realizar las mediciones. Por ejemplo, una distancia de 2 metros entre dos guías de sujeción da una resolución espacial de medición de 2 metros igual al espacio entre dos guías 20 de sujeción.
Un cable de fibra óptica de 40 generalmente consta de al menos un núcleo, un revestimiento óptico y un revestimiento. Se pueden proporcionar uno o más refuerzos de cable de fibra óptica 40.
El núcleo del cable de fibra óptica 40 permite transportar las señales ópticas entre una fuente de luz y un receptor. El núcleo puede ser de vidrio o de un polímero y se diferencian por su diámetro. Así, el núcleo del cable de fibra óptica 40 según el invento puede corresponder a una fibra óptica multimodo o a una fibra óptica monomodo o a una fibra multinúcleo. El núcleo puede ser para fibra multimodo de 62,5/125 pm (micrómetro), de 50/125 pm o de 9/125 pm para una fibra monomodo. Preferiblemente, el tipo de cable de fibra óptica es el específico para la medición de la deformación. Por ejemplo, puede ser un cable de fibra tipo «tight-buffered», (o fibra apretada en francés), o un cable de fibra tipo «loose-tube» (o fibra libre en francés), es decir que la fibra está libre de cualquier tensión dentro del armazón, para una medición de temperatura y/o de las vibraciones acústicas.
La funda óptica rodea el núcleo de la fibra óptica. La funda permite retener las ondas luminosas permitiendo al mismo tiempo la circulación sobre toda la longitud de la fibra. Además, la funda permite provocar la refracción. El revestimiento puede estar hecho de polímero. Envuelve a la funda y asegura la protección de la fibra óptica, en particular absorbiendo los choques que podría sufrir el cable de fibra óptica 40 durante su descenso o ascenso en una perforación. El espesor del revestimiento está comprendido, por ejemplo entre 250 pm y 900 pm.
Alternativamente, el cable de fibra óptica 40 tiene un armazón del cable de fibra óptica. Preferiblemente, este armazón del cable de fibra óptica 40 está estructurado. Esto permite mejorar la fijación del cable de fibra óptica a las guías 20 de sujeción. De hecho, esto aumenta el coeficiente de fricción con los medios de fijación 27 por aplastamiento de la guía de sujeción. Esto también permite mejorar la sensibilidad de medida de la deformación. Preferentemente, el cable de fibra óptica es del tipo «tight-buffered». Esto aísla y protege la fibra óptica. Además, un cable de fibra óptica de tipo «tight-buffered» permite medir mejor las deformaciones del cable de fibra óptica.
La longitud del cable de fibra óptica 40 puede ser del orden de la profundidad de una perforación. Por ejemplo, una longitud de un cable de fibra óptica puede ser de 5 Km (Kilómetro).
Un cable de fibra óptica 40 permite transportar señales ópticas entre una fuente de luz y un receptor.
Por otra parte, la fibra está preferentemente unida al armazón exterior del cable de fibra óptica, lo que permite mejorar la sensibilidad de las medidas. Esto permite mediciones precisas, de un metro o incluso de un centímetro, fiables y exactas.
El cable de fibra óptica 40 se puede fijar al elemento tubular por medio de las guías de sujeción.
Además, uno de los extremos del cable de fibra óptica 40 puede incluir un dispositivo de sellado 41 destinado a sellar el extremo del cable de fibra óptica. Este dispositivo 41 puede tener un diámetro superior al de las guías 20 de sujeción. Esta característica permite evitar que el dispositivo de sellado pase a través de las guías de sujeción. El dispositivo de sellado 41 también permite sujetar el cable de fibra óptica 40 en las guías de sujeción. Preferiblemente, el dispositivo de sellado también permite limitar el movimiento del cable de fibra óptica. Esto es ventajoso porque el dispositivo de sellado permite sellar el extremo del cable de fibra óptica evitando que el cable de fibra óptica se suelte de las guías de sujeción.
Ventajosamente, el cable de fibra óptica 40 soporta las condiciones de temperatura y presión presentes en una perforación. El cable de fibra óptica 40 también puede ser resistente a los diversos compuestos y elementos químicos presentes en una perforación.
Ventajosamente, el cable de fibra óptica 40 se puede conectar en superficie a un dispositivo 110 de medida distribuida por reflectometría que se detallará a continuación.
Además, como se ilustra en la figura 2, el dispositivo de mantenimiento puede incluir un cable de seguridad 10. Ventajosamente, el cable de seguridad 10 tiene una resistencia a la tracción superior a 1 kN (kilonewton), preferentemente superior a 2 kN e incluso más preferentemente superior a 20 kN. Por ejemplo, el cable de seguridad 10 puede soportar al menos una fuerza igual a todas las fuerzas del sistema mediante un coeficiente de seguridad predeterminado. El cable de seguridad 10 permite resistir todo el peso del dispositivo teniendo en cuenta un factor de seguridad para tener en cuenta los riesgos de maniobra (tracción si el dispositivo se bloquea en la perforación, choque si el dispositivo se suelta brutalmente). Esto permite asegurar el dispositivo de mantenimiento 1 tanto durante su descenso en la perforación como durante su ascenso. Así, es posible ejercer una fuerza de tracción importante sobre el cable de seguridad 10 si el dispositivo de mantenimiento 1 se bloquea durante su uso en la perforación, y esto sin provocar la rotura del cable de seguridad 10.
La resistencia a la tracción define el límite de rotura. Así, el dispositivo de mantenimiento 1 tiene un límite de rotura superior a 1 kN, preferentemente a 2 kN y aún más preferentemente superior a 20 kN. Preferiblemente, el punto de rotura se mide según la norma ISO6892.
Para ello, el cable de seguridad 10 puede ser de acero inoxidable, de fibra de carbono o de materiales compuestos, de materiales textiles o de acero estándar (no inoxidable).
Además, la superficie del cable de seguridad 10 puede ser lisa o rugosa. Preferiblemente, la superficie del cable de seguridad 10 es rugosa. Esto permite mejorar la fijación de los topes 30, detallada a continuación.
Preferentemente, el cable de seguridad 10 es ligero; es decir que su peso no excede más de 65 kg/km (kilogramo por kilómetro), preferentemente 30 kg/km. Esto facilita su uso e implementación.
La longitud del cable de seguridad 10 se puede definir según la perforación a realizar. Por ejemplo, cuanto más profunda sea la perforación, más largo será el cable de seguridad 10. Por ejemplo, el cable de seguridad 10 puede tener una longitud superior a 2500 metros, preferentemente superior a 5000 metros. Preferiblemente, el cable de seguridad 10 tiene una longitud entre 10 metros y 2500 metros, y aún más preferiblemente entre 10 metros y 5000 metros.
Como se ilustra en la Figura 2, el dispositivo de mantenimiento puede incluir una pluralidad de topes 30. Cada tapón 30 está ventajosamente acoplado, preferiblemente fijo, al cable de seguridad 10. Además, pueden acoplarse a una de las guías de sujeción 20 a través de un órgano de seguridad 31 para limitar el movimiento de dicha guía de sujeción 20 con respecto al cable de seguridad 10.
Alternativamente, como se muestra en la figura 3, el dispositivo de mantenimiento 1 puede comprender una pluralidad de pares de topes 30. Cada tope 30 de una pluralidad de pares de topes se acopla entonces, preferentemente se fija, al cable de seguridad 10, respectivamente a cada lado de una guía de sujeción 20 para limitar el movimiento de dicha guía de sujeción.
Además, se puede prever que cada tope 30 incluya un paso, tal como un orificio, por ejemplo, en su centro, que permita el paso del cable de seguridad a través de cada tope.
Los topes 30 son preferentemente de forma cónica doble simétrica, cuya base del cono mira hacia cada guía 20 de sujeción. Además, los topes pueden estar hechos de acero inoxidable, de plástico, de polímeros, de material no corrosivo, de metal. Preferiblemente, son esencialmente de aluminio para evitar la corrosión. También depende del entorno en el que se introduzca el dispositivo.
Cada tope 30 puede tener preferentemente un diámetro exterior inferior al diámetro exterior de las guías 20 de sujeción. Preferiblemente, cada tope 30 tiene un diámetro exterior mayor que el diámetro exterior de los extremos 20A, 20B de las guías 20 de sujeción. Alternativamente, si cada tope 30 tiene un diámetro exterior menor que el diámetro exterior de los extremos 20A, 20B de las guías de sujeción 20, tienen un diámetro exterior mayor que el diámetro exterior del saliente 25, preferiblemente del conducto, de la guía de sujeción 20 . Esto evita que los topes atraviesen las guías de sujeción 20 y viceversa.
Cada tope 30 acoplado al cable de seguridad 10 y a una de las guías de sujeción 20, puede acoplarse a la guía de sujeción por uno de sus extremos, preferentemente por el extremo aguas abajo de la guía de sujeción 20, concretamente el extremo 20B.
Alternativamente, cada tope 30 de la pluralidad de pares de pilar puede estar dispuesto a ambos lados de una guía 20 de sujeción. Uno de los topes 30 del par de topes está dispuesto aguas arriba de la guía 20 de sujeción y el otro tope 30 del par de topes está dispuesto aguas abajo de dicha guía 20 de sujeción.
Cada tope 30 puede estar unos centímetros (cm) aguas arriba y/o aguas abajo de cada guía de retención 20, preferentemente 10 cm, más preferentemente de 1 cm a 20 cm o de 5 cm a 15 cm, incluso más preferentemente a una distancia que favorezca un máximo alargamiento del orden del 1% del cable de fibra óptica. Así, el número de pares de topes 30, o el número de topes 30, está preferentemente comprendido entre 10 y 500. Preferiblemente, el número de pares de topes es igual al número de guías.
Además, cada tope 30 se puede fijar al cable de seguridad 10. La fijación es preferentemente una fijación por aplastamiento únicamente sobre el cable 10 de seguridad. El acoplamiento de cada tope a la guía de sujeción 20 es preferentemente directo, amovible y extensible.
Cada tope 30 permite controlar el alargamiento máximo del cable de fibra óptica 40 que preferentemente no supera del 1% al 1,5% para evitar una rotura del cable de fibra óptica. En efecto, el cable de fibra óptica 40 está generalmente fijado de forma amovible a las guías de sujeción 20, un alargamiento demasiado grande de la distancia entre dos guías de sujeción 20 podría provocar la rotura del cable de fibra óptica 40. Cada tope 30 permite limitar la distancia entre dos guías 20 de sujeción. Preferiblemente, este espaciamiento se calcula para que no sea superior al 1,5% del alargamiento máximo sufrido por el cable 40 con fibra óptica.
Según un modo de realización opcional y como se ilustra en la Figura 4, el dispositivo de mantenimiento tiene dos partes. Una primera parte 1A no incluye ninguna guía de sujeción mientras que una segunda parte 1B, también denominada sección de medición, incluye las guías de sujeción 20 . La primera parte 1A, por ejemplo, de varios
kilómetros de largo (por ejemplo, al menos dos km), consta preferentemente de uno o dos cables que comprenden la fibra óptica y acero o materiales compuestos. La primera parte 1A puede por lo tanto comprender el cable de fibra óptica 40 y el cable de seguridad 10. Alternativamente, puede estar formada por un solo cable de fibra óptica reforzado. Sin embargo, no incluye ninguna guía de sujeción. La segunda parte comprende las guías de sujeción 20. Además, en este caso, el dispositivo de mantenimiento puede comprender un sistema de unión 60 de cables. Tal sistema de unión de cables 60 permite que el cable de fibra óptica 40 se una al cable de seguridad para formar un único cable de fibra óptica reforzado. Preferiblemente, el cable de fibra óptica se une al cable de seguridad detrás del tramo de medida por medio del sistema de unión específico. En particular, la segunda parte 1B puede tener una sobre-longitud con respecto al cable de seguridad, detrás del sistema de unión 60.
Como se ilustra en la Figura 5, las guías de sujeción 20 tienen ventajosamente una forma longitudinal que comprende dos extremos 20A, 20B y una parte central 20C. Las guías de sujeción 20 tienen en sus extremos 20A, 20B un diámetro, preferentemente un diámetro exterior, de sección transversal menor que el diámetro, preferentemente el diámetro exterior, de sección transversal de la parte central 20C. Esto facilita el paso de las guías de sujeción 20 en el elemento tubular y particularmente de las diferentes secciones del elemento tubular, cuando se reduce el diámetro interno del elemento tubular.
Alternativamente, las guías de sujeción 20 pueden tener forma cilíndrica, oblonga, alargada, afilada, tubular, esférica o esferoide. Preferentemente, las guías de retención 20 tienen forma cilíndrica.
Ventajosamente, las guías de sujeción 20 pueden ser esencialmente de materiales no corrosivos, inoxidables o de materiales compuestos o de metal y preferentemente de aluminio. Esto evita la corrosión. También depende del entorno en el que se introduzca el dispositivo.
Además, cada guía de retención 20 puede estar preparada para acoger el cable de seguridad 10. Así, cada guía de sujeción puede comprender un conducto, una cavidad, un intersticio o un alojamiento para acoger el cable 10 de seguridad. Preferiblemente, cada guía de sujeción 20 comprende un conducto 25 formado en la guía de sujeción 20 para acoger el cable de seguridad 10. Este conducto 25 puede sobresalir en la guía de sujeción 20 en toda su longitud y preferiblemente en su centro. En otras palabras, cada guía de sujeción 20 puede estar atravesada por el cable de seguridad 10, preferentemente en el sentido longitudinal y en su centro. Además, cada guía de sujeción 20 puede estar preparada para permitir un movimiento de traslación de las guías de sujeción 20 con respecto al cable de seguridad 10. Esto permite cierto grado de libertad entre el cable de seguridad 10 y la guía de sujeción 20, lo que se traduce en un deslizamiento del cable de seguridad 10 dentro de la guía de sujeción 20.
Cada guía de sujeción 20 puede estar preparada para acomodar el cable de fibra óptica 40. Así, cada guía de retención puede comprender un conducto, una cavidad, un orificio, un intersticio o un alojamiento para acoger el cable de fibra óptica 40. Preferentemente, cada guía de sujeción 20 puede comprender un conducto 26. Este conducto 26 puede sobresalir en la guía de sujeción 20 en la periferia de la parte central 20C de la guía de sujeción 20. Preferentemente, este conducto 26 está diametralmente opuesto a los medios de fijación 21. Además, este tubo 26 es preferentemente de forma longitudinal en el sentido de la longitud de la guía 20 de sujeción. El cable de fibra óptica 40 puede penetrar en la guía de retención 20 a través de este tubo 26. Además, este tubo 26 tiene un medio de fijación 27.
El medio de fijación 27 de una guía de sujeción 20 pueden corresponder a una fijación por aplastamiento, por encolado, por frotamiento o por engaste. Preferentemente, las guías de sujeción 20 comprenden un medio de fijación 27 por aplastamiento. Este medio de fijación 27 puede estar dispuesto en la guía de sujeción 20 y preferiblemente sobre la superficie opuesta a la del medio de enganche 21. Preferiblemente, el medio de fijación 27 pueden estar cerca del alojamiento 26 que acoge el cable de fibra óptica 40. Alternativamente, este medio de fijación 27 pueden estar dispuestos en cada extremo de la carcasa 26 destinada a alojar el cable de fibra óptica 40. Esto permite aumentar la calidad y la fiabilidad de la fijación. Cada guía de sujeción 20 se puede unir a un cable de fibra óptica 40. El medio de fijación 27 permiten fijar el cable de fibra óptica 40 a la guía 20. Esta fijación no permite ningún grado de libertad entre la guía de sujeción 20 y el cable de fibra óptica.
Así, el número de guías de sujeción 20 fijadas al cable de fibra óptica 40 puede estar comprendido entre 2 y 500. El número de guías de sujeción 20 atravesadas por el cable de seguridad 10 puede estar comprendido entre 2 y 500. Por ejemplo, para una fibra de 5 km de longitud cable óptico, el número de guías de sujeción es al menos dos, una en el fondo de la perforación y una segunda en la cabeza de la perforación.
Además, un dispositivo de mantenimiento 1 según el invento puede comprender uno o más lastre(s) 50. Un lastre 50 en el sentido del invento puede corresponder a un peso, un taco, una barra de carga. Preferiblemente, es un arrabio que comprende unos resortes arqueados (bow-springs en terminología anglosajona). Esto permite el centrado del lastre 50 en el elemento tubular. En efecto, el lastre 50 está fijado a uno de los extremos del cable de seguridad 10 y/o del cable de fibra óptica 40. Este lastre 50 también puede asimilarse a una varilla, preferiblemente de metal, de varios metros de largo y centrada en el interior del elemento tubular por los bow-springs.
El peso del lastre 50 debe ser suficiente para provocar el descenso total del dispositivo de mantenimiento 1 en el elemento tubular. Normalmente, la suma del lastre, de las guías y de los topes debe ser mayor que la fuerza de fricción creada por los medios de enganche, por ejemplo, los imanes.
El dispositivo de mantenimiento 1 también puede comprender un equipo para medir presión, y/o la temperatura y/o la acústica. El acoplamiento del cable de fibra óptica 40 a las paredes internas del elemento tubular gracias a las guías de sujeción 20 permite realizar mediciones sísmicas VSP («Vertical Seismic Profile» en terminología inglesa) gracias al uso de fibra óptica. Al dispositivo de mantenimiento también se le puede agregar un equipo de medición específico denominado DAS («Distributed Acoustic Sensing» en terminología inglesa) 1. Se pueden realizar mediciones de presión y temperatura utilizando la fibra óptica instalada en la perforación. Sin embargo, para estas últimas medidas, no hay ninguna ventaja en que la fibra esté acoplada al elemento tubular por las guías 20 de sujeción. El dispositivo de mantenimiento 1 puede comprender un equipo de medición de retrodifusión de Rayleigh para mediciones acústicas. El dispositivo de mantenimiento 1 puede comprender un equipo de medición de retrodifusión Brillouin para mediciones de la temperatura y/o de la deformación. El dispositivo de mantenimiento 1 puede comprender un equipo de medición de retrodifusión Brillouin y/o Rayleigh para mediciones de presión.
Así, tal dispositivo de mantenimiento 1 además de permitir determinar la posición de un punto de bloqueo 2 de un elemento tubular también puede, gracias a equipos de medida de presión, y/o de temperatura y/o de acústica, permitir completar el análisis de un punto de bloqueo 2, su naturaleza, su composición. Esto también puede permitir confirmar el punto de bloqueo 2 del elemento tubular. Además, esta característica también permite realizar mediciones independientemente de un bloqueo.
Según otro aspecto, el invento se refiere a un sistema 100 para determinar la posición de un punto de bloqueo 2 de un elemento tubular.
La aparición de un punto de bloqueo 2 que impide el progreso de una perforación es impredecible y, a menudo, la consecuencia de condiciones externas, por ejemplo, un atasco o un deslizamiento de tierra. Sin embargo, también es posible que el equipo se atasque, se deteriore o se separe provocando la detención del avance de la perforación. Además, la posición del punto de bloqueo 2 puede ser aleatoria en toda la altura de la perforación, pero también puede ser aleatoria dependiendo de la longitud del equipo (por ejemplo, elemento tubular) insertado en la perforación. Tal sistema 100 según el invento permite determinar la posición de un punto de bloqueo 2 de forma sencilla y rápida. En efecto, este sistema 100 permite realizar solamente un conjunto de medidas de tipo reflectometría. Además, las mediciones son precisas, exactas y fiables.
La Figura 6 representa una forma de realización de un sistema 100 de este tipo según el invento. Este sistema comprende en particular un dispositivo de mantenimiento 1 según la invención y un dispositivo 110 de medida distribuida por reflectometría. El dispositivo 110 de medida distribuida por reflectometría está preferiblemente unido al dispositivo de mantenimiento 1 y está configurado para medir la deformación del elemento tubular 3. Ventajosamente, el dispositivo 110 de medida distribuida por reflectometría se encuentra en la superficie. Esto permite que los resultados de la medición se recuperen directamente en la superficie.
El dispositivo 110 de medida distribuida por reflectometría permite medir las deformaciones del cable de fibra óptica 40 en toda su longitud para determinar el lugar de atasco del elemento tubular 3. La medida que se lleva a cabo es preferentemente una medida de tipo B-OTDR (Brillouin Optical Time Domain Reflectometry en terminología inglesa o Reflectometría óptica temporal). Así, el dispositivo 110 de medida distribuida por reflectometría es preferentemente del tipo B-OTDR. Este tipo de dispositivo 110 también se denomina detector de fibra óptica distribuido por retrodispersión de Brillouin.
Alternativamente, se pueden considerar otros dispositivos de medición, tales como el sensor de red de Bragg, el detector de difusión de Rayleigh (OTDR de fase), OFDR (para reflectometría de dominio de frecuencia óptica en terminología anglo-sajona o Reflectometría óptica de dominio frecuencial en francés).
Dichos dispositivos de medición se utilizan para el control permanente de la integridad y de la seguridad de los sistemas y estructuras en la industria petrolera. Brevemente, se inyecta una señal luminosa en una fibra óptica y la señal luminosa retrodifundida por la fibra óptica permite rápidamente deducir el estado estructural del elemento tubular. Ventajosamente, estos dispositivos optoelectrónicos de medida distribuida por retrodifusión de Brillouin miden en tiempo real en cualquier punto de la fibra óptica del cable de fibra óptica 40.
El dispositivo de medición distribuida 110 por reflectometría puede comprender en particular una fuente de luz que emite una señal de luz continua. Esta fuente de luz está materializada ventajosamente por un láser, preferentemente un láser DFB (del acrónimo «Distributed Feedback»), que utiliza una red de Bragg. La longitud de onda de emisión A0 es preferiblemente igual a 1550 nm, a la frecuencia correspondiente v0. La raya de la onda de luz emitida está centrada en la longitud de onda de emisión A0 y su anchura es como máximo de 1 MHz (MegaHertz).
Este dispositivo 110 de medida distribuida por reflectometría comprende al menos un modulador acústico-óptico. También puede incluir uno o más amplificadores si es necesario para proporcionar ganancia. El modulador acústicoóptico transforma la señal continua de frecuencia v0 en una señal pulsada de frecuencia vp = v0 vA , donde vA es
la frecuencia propia del modulador, generalmente mayor o igual a 100 y menor o igual a 500 MHz, preferentemente del orden de 200 MHz.
El oscilador local comprende ventajosamente un circulador que dirige la señal luminosa continua incidente, de frecuencia v0, procedente del láser, en una fibra óptica de referencia. Esta fibra óptica de referencia es ventajosamente idéntica a la fibra óptica bajo prueba. La fibra de referencia no está sujeta a ninguna deformación. Se coloca a una temperatura de referencia, generalmente entre 18 y 25°C (Celsius), preferentemente a una temperatura del orden de 20°C. Esta fibra de referencia también permite emitir una señal por retrodifusión de Brillouin en respuesta a la señal continua que emana de la fuente de luz, de modo que el oscilador local permite transformar la frecuencia incidente v0 en una frecuencia vOL = v0 vBref, donde vBref representa la frecuencia Brillouin de la fibra óptica de referencia, que está en el mismo rango de frecuencia que la frecuencia vBz de la señal retrodispersada por la fibra óptica bajo prueba. La frecuencia Brillouin de la fibra óptica de referencia se sitúa por tanto en un rango de frecuencias en torno a los 11 GHz, generalmente entre 10,5 GHz y 11,5 GHz. El circulador del oscilador local luego envía la señal retrodifundida al acoplador para mezclarla con la señal retrodifundida proveniente de la fibra óptica bajo prueba.
Alternativamente, el equipo de medición de retrodifusión de Brillouin y/o Rayleigh comprende una fuente de luz que emite una señal de luz continua. Esta fuente de luz está materializada ventajosamente por un láser, preferentemente un láser DFB (del acrónimo «Distributed Feedback»), que utiliza una red de Bragg. La longitud de onda de emisión Á0 es preferentemente igual o sustancialmente igual a 1550 nm, a la correspondiente frecuencia v0. La línea de la onda de luz emitida está centrada en la longitud de onda de emisión Á0 y su anchura es como máximo de 1 MHz.
Ventajosamente, la fuente de luz es sintonizable en frecuencia y es posible variar su frecuencia continuamente a una velocidad de al menos 1 GHz/s (Gigahertz por segundo) en un intervalo de al menos 125 GHz. Más preferiblemente, la fuente de luz está preparada de emitir radiación láser continua a una frecuencia óptica v0 que puede variar, a lo largo de todas las adquisiciones, siguiendo una rampa continua de al menos 250 GHz. Esta modulación de frecuencia debe ser continua y no por pasos de frecuencia y permite así reducir los efectos de interferencia intrapulso y por tanto el ruido. Esta característica es particularmente importante cuando se desea el seguimiento de retrodispersión de Rayleigh.
La fuente de luz, por ejemplo, un láser, emite una señal de luz continua moderadamente potente, típicamente del orden de 20 mW, en una fibra óptica que la conecta a un primer acoplador o a un tercer acoplador.
El primer acoplador, al recibir la señal luminosa a través de la fuente de luz o a través del primer brazo del tercer acoplador, es capaz de dividir dicha señal luminosa continua en dos señales de idéntica frecuencia distribuidas en dos brazos.
El primer brazo conecta el primer acoplador a un bloque de fibra de referencia que comprende una fibra de referencia, siendo capaz dicho bloque de fibra de referencia de emitir otra señal luminosa de frecuencia v0 - vBref, donde vBref es la frecuencia de Brillouin de la fibra de referencia, destinada a ser transmitida al modulador o mezclada con dicha señal inicial por un cuarto acoplador. Así, el bloque de referencia permite enviar la información de vuelta en una banda de frecuencia más baja, mejorando así el rendimiento del dispositivo. La fibra óptica de referencia se mantiene sin deformación y a una temperatura de referencia. El segundo brazo conecta el primer acoplador a un segundo acoplador situado aguas abajo del modulador y es capaz de transmitir al segundo acoplador una señal luminosa continua a una frecuencia v0 , constituyendo así un oscilador local. Más particularmente, el segundo brazo conecta el primer acoplador a un segundo acoplador situado aguas arriba del módulo de fotodetección y preferentemente se sitúa justo antes de dicho módulo de fotodetección.
El primer acoplador es capaz de dirigir suficiente energía de la señal de luz hacia el primer brazo para superar el umbral de Diffusion Brillouin Stimulee (Stimulated Brillouin Scattering) y para que, en la fibra de referencia, la onda retrodifundida se decale en frecuencia -vBref con respecto a la onda óptica. Ventajosamente, el primer acoplador es capaz de dirigir la mayor parte de la energía de la señal luminosa hacia el primer brazo. Preferentemente, el primer acoplador es capaz de dirigir más del 70%, más preferentemente más del 80%, incluso más preferentemente sustancialmente el 90% de la energía de la señal luminosa hacia el primer brazo.
El bloque de referencia comprende ventajosamente un circulador que dirige la señal luminosa continua incidente, a la frecuencia v0 , procedente del primer acoplador, en una fibra óptica de referencia. Esta fibra óptica de referencia puede ser idéntica a la fibra óptica a probar. Ventajosamente, la fibra de referencia no sufre deformación alguna. Se coloca a una temperatura de referencia, generalmente entre 18 y 25°C, preferentemente a una temperatura del orden de 20°C. Esta fibra de referencia también permite emitir una señal por retrodifusión de Brillouin en respuesta a la señal continua que emana de la fuente de luz, de modo que el bloque de referencia permite transformar la frecuencia incidente v0 a una frecuencia vbr =v0 - vBref, donde vBref representa la frecuencia de Brillouin de la fibra óptica de referencia, y que está por ejemplo en el mismo rango de frecuencia que la frecuencia v bAS de la señal retrodifundida por la fibra óptica a probar. Además, ventajosamente, la fibra óptica de referencia del bloque de fibras de referencia tiene una frecuencia Brillouin diferente a la de la fibra óptica a probar. Por ejemplo, la fibra óptica de referencia tiene una frecuencia de Brillouin desplazada en al menos 200 MHz, preferiblemente en al menos 300 MHz con respecto a la respuesta de Brillouin de la fibra a medir. Preferiblemente, la frecuencia de Brillouin de la fibra
óptica de referencia tiene una diferencia de frecuencia con la frecuencia de Brillouin de la fibra óptica a ensayar, comprendida entre 300 MHz y 1 GHz. Por lo tanto, esto evita cualquier superposición espectral de los espectros de Rayleigh y Brillouin al tiempo que limita los requisitos para el procesamiento de señales posterior. En efecto, el módulo de fotodetección situado al final del conjunto optoelectrónico recibe una señal de retrodispersión de Rayleigh que es modulada a la frecuencia del modulador acústico-óptico v p o s e e (por ejemplo, 200 MHz) y retrodispersión de Brillouin modulada en frecuencia (vbAS - vBref + v a ) sin que haya superposición entre los dos espectros.
Tal arquitectura hace posible posicionar la fibra de referencia en el mismo brazo óptico que la fibra óptica a probar. Esto tiene la ventaja de mejorar la calidad de la medida al tener una señal en el oscilador local procedente directamente de la fuente y por tanto sin parásitos a bajas frecuencias. Por lo tanto, no es necesario utilizar un filtro eléctrico de baja frecuencia a la salida del módulo de foto-detección. Esta configuración también permite medir la raya anti-Stokes de la retrodispersión de Brillouin y, a diferencia de los dispositivos del estado de la técnica, acceder a medidas cercanas a DC (por ejemplo alrededor de 100 MHz) en el dominio eléctrico donde no era posible hasta ahora hacer mediciones fiables.
El tercer acoplador hace posible dividir la señal de luz incidente emitida por la fuente de luz, en dos señales de idéntica frecuencia distribuidas en dos brazos del dispositivo.
El primer brazo conecta el tercer acoplador al primer acoplador y el primer brazo es capaz de transmitir al primer acoplador una señal de luz continua a una frecuencia v0. El segundo brazo conecta el tercer acoplador a un cuarto acoplador situado aguas arriba del modulador y este segundo brazo es capaz de transmitir al cuarto acoplador una señal inicial a una frecuencia v0.
Ventajosamente, el tercer acoplador es capaz de dirigir la mayor parte de la energía de la señal luminosa hacia el primer brazo. Preferentemente, el tercer acoplador es capaz de dirigir más del 70%, más preferentemente más del 80%, incluso más preferentemente sustancialmente el 90% de la energía de la señal luminosa hacia el primer brazo.
Como se especifica, el cuarto acoplador es capaz de mezclar la señal inicial v0 procedente del segundo brazo del tercer acoplador a la señal luminosa de frecuencia v0 - vBref provenientes de la fibra de referencia e inyectarlos en el modulador. Por lo tanto, las señales procedentes de la fibra óptica de referencia se recombinan con la señal inicial v0 en el cuarto acoplador. A la salida del cuarto acoplador se obtiene una señal que contiene una señal a la frecuencia v0 - vBref procedente de la fibra óptica de referencia y una señal a la misma frecuencia que la señal inicial v0.
El modulador es capaz de imponer un decalaje de la frecuencia de al menos 100 Mhz sobre la señal continua y transformarla en una señal pulsada destinada a ser inyectada en una fibra óptica para ser probada. Preferiblemente, el modulador es un modulador acústico-óptico. El modulador se puede asociar con uno o más amplificadores si es necesario para proporcionar ganancia. La señal del modulador tiene al menos dos componentes,
- un componente de CC de frecuencia v0 - vBref, transformada en una componente impulsiva de frecuencia vp1 =v0 -vBref + vA, y
- un componente de CC de frecuencia v0 , transformada en una componente impulsiva de frecuencia vp2 =v0 + v a .
El modulador es capaz de generar una señal pulsante que tiene una frecuencia decalada con respecto a la frecuencia de la señal de luz continua. El decalaje de la frecuencia v a aplicado a dicha frecuencia compensada puede ser mayor o igual a 100 MHz. La frecuencia v a es la frecuencia específica del modulador y generalmente es mayor o igual a 100 MHz y menor o igual a 1 GHz, preferiblemente sustancialmente igual a 200 MHz. La anchura temporal del pulso así generado puede estar por ejemplo entre 10 ns y 500 ns, preferentemente es sensiblemente igual a 20 ns. Luego, la señal pulsada se dirige a un circulador que luego la inyecta en la fibra óptica a probar, en la que se debe realizar la medición distribuida. Cuando pasa la señal pulsada, la fibra óptica emite una señal en la dirección opuesta por retrodifusión de Brillouin espontánea a la frecuencia v f 1 =v0 - vBref v a + vbAS(z); y v0 - vBref v a -vbS(z) en que vbAS es la frecuencia anti-Stokes de Brillouin que se medirá en cualquier punto de coordenadas z a lo largo de la fibra óptica. vbS(z) es la frecuencia de Brillouin Stokes. La fibra óptica también emite en sentido contrario una señal por retrodifusión de Rayleigh a la frecuencia v f 2 =v0 + v a .
Estas señales retrodifundidas son dirigidas, por el circulador, al segundo acoplador donde se recombinan con una señal v0 del oscilador local. Además, ventajosamente, el segundo brazo puede comprender un codificador de polarización entonces dispuesto aguas arriba de las entradas de un segundo acoplador. Esto permite reducir los efectos de interferencia debido a la polarización entre el brazo del oscilador local y el brazo de medida, también llamado brazo «bomba», y situado entre el circulador y un segundo acoplador.
El segundo acoplador es capaz de acoplar la señal del oscilador local a la señal de retrodifusión proveniente de la fibra óptica a probar antes de transmitirla al módulo de fotodetección. El segundo acoplador se puede asociar a módulos opcionales como un módulo de separación (divisor de haz de polarización) o hibridación de la polarización. La señal de retrodifusión se puede modular al menos a una frecuencia de Brillouin v rB igual a v0 - vBref + v a + vbAS, donde vbAS es la frecuencia de retrodifusión anti-Stokes de Brillouin que se puede medir en cualquier punto z de la fibra óptica que se va a probar. Esto le da al usuario la posibilidad de medir la línea anti-Stokes de la retrodifusión de
Brillouin mientras se beneficia de un oscilador local sin parásitos a bajas frecuencias y, por lo tanto, mejora la calidad de la medición.
La señal de retrodifusión de la fibra óptica bajo prueba también se puede modular a una frecuencia de Rayleigh vRR igual a v0 + vA . Esto es posible cuando el dispositivo según el invento comprende el tercer acoplador y el cuarto acoplador. Este segundo acoplador permite luego probar la retrodifusión de Rayleigh creada en la fibra óptica para acoplarse con la frecuencia del oscilador local. Así, el dispositivo según el invento también permite medir el espectro de retrodifusión de Rayleigh. Preferiblemente, la señal de retrodifusiónn se modula a una frecuencia v r r igual a v0 + v a y a una frecuencia v rB igual a v0 - VBref + v a + vbAS.
Esta o estas pulsaciones son detectables electrónicamente mediante el uso de un módulo de fotodetección posicionado aguas abajo del segundo acoplador y es capaz de transmitir la señal de retrodifusión recibida a un módulo de procesamiento. El módulo de fotodetección comprende al menos un fotodetector. Ventajosamente, el módulo de fotodetección tiene un ancho de banda de al menos 800 MHz, preferentemente de al menos 1 GHz. El módulo de fotodetección ubicado al final del conjunto optoelectrónico es capaz de recibir una señal de la retrodifusión de Rayleigh modulada a la frecuencia del modulador acústico-óptico v a y retrodifusión de Brillouin modulada a la frecuencia ( v b a s - vbref + v a ). En estas condiciones, a la salida del módulo de fotodetección, se obtiene la señal eléctrica correspondiente a las pulsaciones detectadas a la frecuencia de vBatt1 = v a +(vbAs - vBref) correspondiente a la retrodifusión de Brillouin y la frecuencia de vBatt2 = v a correspondiente a la retrodifusión de Rayleigh. Gracias a la arquitectura del dispositivo según el invento, estas pulsaciones se obtuvieron a partir de una única medida y una única fibra óptica a ensayar. Además, estas pulsaciones tienen una frecuencia más baja que las señales incidentes porque la frecuencia v0 de la fuente de luz se elimina. Típicamente, un primer tiempo correspondiente a Batt1 = v a +(vbAs - vBref) tiene una frecuencia superior a 200 MHz, y preferentemente en torno a 500 MHz, y una segunda pulsación correspondiente a vBatt2 = v a tiene una frecuencia por ejemplo sustancialmente igual a 200 MHz, correspondiente al orden de magnitud de la frecuencia específica del modulador. De hecho, v a -(vbS + vBref) está alrededor de los 20 GHZ y por lo tanto fuera de banda. La configuración óptica permite por tanto aumentar la eficacia del módulo de fotodetección limitando el ancho de banda a menos de 2 GHz en lugar de 11 GHz, preferentemente a menos de 1 GHz, por ejemplo, entre 400 MHz y 1 GHz.
Ventajosamente, el dispositivo según el invento puede no incluir un filtro eléctrico de baja frecuencia a la salida del módulo de fotodetección. En efecto, como se ha especificado anteriormente, el posicionamiento de la fibra de referencia en el mismo brazo óptico que la fibra óptica a probar permite mejorar la calidad de la medida al tener una señal en el oscilador local sinparásitos a bajas frecuencias. Al suprimir estos parásitos a bajas frecuencias, esta configuración también da acceso a información que no se puede utilizar con las configuraciones del estado de la técnica (por ejemplo, <100 MHz).
La(s) señal(es) de pulsación(es) obtenida(s) puede(n) entonces ser numeradas por medio de un módulo convertidor analógico - digital. Luego son procesados por un módulo de procesamiento digital. Ventajosamente, el módulo convertidor de analógico a digital tiene un ancho de banda de al menos 800 MHz, preferiblemente de al menos 1 GHz y una tasa de muestreo de al menos 1,6 Gech/s, preferiblemente de al menos 2 Gech/s.
El módulo de procesamiento está configurado ventajosamente para enlazar dicha frecuencia v de Brillouin anti-Stokes VbAs a un valor de temperatura y/o a un valor de la deformación en cualquier punto “z” de dicha fibra óptica a ensayar. Así, es capaz de separar la medida de la temperatura y la medida de la deformación para obtener, a partir de una única medida, valores distintos de temperatura y deformación. Estos últimos pueden incluir una tarjeta de adquisición que permita adquirir la señal generada por el módulo de fotodetección y por lo tanto tener un ancho de banda y una frecuencia de muestreo capaz de analizar una señal correspondiente a: v a + vbAS - vBref. Así, ventajosamente, el módulo de procesamiento es capaz de medir una señal que tiene un ancho de banda de al menos 800 MHz, preferiblemente de al menos 1 GHz y una tasa de muestreo de al menos 1,6 Gech/s, preferiblemente de al menos 2 Gech/s con el objetivo de detectar los dos espectros simultáneamente (espectro de Brillouin y espectro de Rayleigh). Además, ventajosamente, conviene utilizar una tarjeta de adquisición de alta resolución como por ejemplo una resolución superior o igual a 10 bits. Esto permite, considerando las variaciones de baja intensidad del espectro retrodifundido de Brillouin en función de la temperatura, alcanzar una precisión del orden de 1°C. El convertidor de analógico a digital y los módulos de procesamiento pueden ser distintos pero pueden integrarse en un único y mismo conjunto colocado directamente después del módulo de fotodetección.
El módulo de procesamiento es capaz de dividir la señal digitalizada en una pluralidad de secciones (T1...Ti...TN) mediante la aplicación de una ventana temporal deslizante del tipo ventana rectangular o de Hamming, o de Hann o de Blackman-Harris, teniendo cada sección un ancho igual al ancho temporal de un pulso de la señal pulsada inyectada en la fibra óptica a ensayar, estando además centrado el ancho de cada tramo en torno a una fecha t correspondiente a un punto de coordenadas z de dicha fibra óptica a ensayar.
Además, el módulo de procesamiento numérico utiliza ventajosamente un algoritmo de transformada discreta de Fourier (preferentemente rápida), mediante por ejemplo un circuito integrado lógico conocido bajo el acrónimo inglés FPGA (Field Programmable Gate Array). Permite así calcular directamente la frecuencia de Brillouin, la intensidad total de la retrodifusión de Brillouin y/o la intensidad total de la retrodifusión de Rayleigh en cualquier punto de la coordenada “z” de la fibra óptica bajo prueba. El módulo de procesamiento digital también permite promediar los
espectros obtenidos en el dominio de la frecuencia, para cada punto z de dicha fibra, al final de la aplicación del algoritmo de transformada discreta de Fourier (preferiblemente rápida), para determinar la medida distribuida de la variación de frecuencia a lo largo de dicha fibra óptica bajo prueba.
Según otro aspecto, el invento se refiere a un método 200 para determinar la posición de un punto de bloqueo 2 de un elemento tubular 3 a través de un dispositivo de mantenimiento 1 que comprende un cable de fibra óptica 40 y una pluralidad de guías de sujeción 20. Cada guía de retención 20 puede estar fijada al cable de fibra óptica 40 y comprender un medio 21 de enganche al elemento tubular 3 . Además, el dispositivo de mantenimiento 1 se inserta preferentemente en el elemento tubular 3 y las guías de sujeción 20 se fijan al elemento tubular 3 a través de los medios de enganche 21.
Preferentemente, el método 200 para determinar la posición de un punto de bloqueo 2 de un elemento tubular 3 por medio de un dispositivo de mantenimiento 1 comprende el uso de un cable de seguridad 10, de una pluralidad de guías 20 de sujeción, de una pluralidad de pares de topes 30 o una pluralidad de topes 30 y un cable de fibra óptica 40.
Tal proceso, ilustrado en la figura 7, según el invento permite controlar en un solo juego de medidas cien metros del elemento tubular 3. Esto ahorra un tiempo considerable. Además, las mediciones son exactas, fiables y precisas. El método 200 según el invento también permite un considerable ahorro de tiempo y una reducción en el uso de equipos costosos y específicos. Además, el método es seguro porque no requiere el uso de ningún detector activo. Un método 200 para determinar la posición de un punto de bloqueo 2 comprende
- una etapa 240 de primera medida distribuida por reflectometría,
- una etapa 250 para aplicar una tensión sobre el elemento tubular 3 o de eliminar una tensión aplicada al elemento tubular 3 antes de la etapa 240 de medición distribuida por reflectometría,
- una etapa 260 de segunda medida distribuida por reflectometría, y
- una etapa 290 para determinar la posición del punto de bloqueo 2 del elemento tubular 3 comparando la primera y segunda medidas distribuidas por reflectometría.
Además, un método 200 según el invento puede comprender una etapa 210 de realización de una tensión, una etapa 220 de inserción del dispositivo de mantenimiento en el elemento tubular y/o una etapa 230 de fijación de las guías de sujeción al elemento tubular 3. Además, un método 200 según el invento no requiere la repetición de una pluralidad de medidas sino que permite, en una sola medida, identificar la posición de un punto de bloqueo sobre varias decenas de metros.
La etapa 210 de realización de una tensión sobre el elemento tubular se puede hacer hasta la profundidad a la que se atasca el elemento tubular 3. La tensión puede realizarse por tracción o por cualquier otro medio que permita producir una deformación uniforme en toda la longitud del elemento tubular 3. Esta tensión sobre el elemento tubular se mantiene, por ejemplo, durante toda la etapa 220 de inserción del dispositivo de mantenimiento en el elemento tubular. Así, la realización de una tensión puede implementarse antes de la etapa 220 de inserción del dispositivo de mantenimiento 1 en el elemento tubular como se ilustra en la figura 7 o después de insertar el cable de fibra óptica y antes de la fijación de las guías de sujeción (no ilustradas).
La etapa 220 de inserción del dispositivo de mantenimiento 1 en el elemento tubular 3 puede comprender la inserción del cable de seguridad 10 y el cable de fibra óptica 40 en el elemento tubular 3 en paralelo. Además, esto permite recorrer varios cientos de metros durante un único paso 220 de inserción.
En el contexto de un dispositivo de mantenimiento 1 que comprende dos partes 1A y 1B, como se ilustra en la figura 4, un solo cable puede desenrollarse en la superficie.
Tal procedimiento puede comprender, además, una etapa 225 de medida de la longitud del cable de fibra óptica 40 desenrollado. Preferiblemente, esta etapa se realiza en paralelo a la etapa 220 de inserción del dispositivo de mantenimiento 1 en el elemento tubular 3 . Además, la longitud del cable de fibra óptica desenrollado 40 se puede medir de forma continua y permanente. Alternativamente, la longitud del cable de seguridad 10 desenrollado también se puede medir en paralelo con la longitud del cable de fibra óptica 40 desenrollado. Esto evita cualquier exceso de longitud de un cable en comparación con el otro. Esto permite por tanto eliminar el riesgo de rotura de uno de los cables.
En el caso de que se desenrolle un solo cable sobre la superficie, preferentemente en el caso de un cable ilustrado en la figura 4, sólo hay una medida de la longitud del cable desenrollado. De hecho, los cables de fibra óptica y de seguridad van juntos, por lo que solo hay un cable presente en la superficie.
La etapa de fijación 230 de las guías 20 de sujeción del elemento tubular 3 permiten fijar el cable de fibra óptica 40 a la pared interna del elemento tubular 3. Esto mejora la precisión, la fiabilidad y la exactitud de las mediciones. Además, durante esta etapa, se puede neutralizar el peso, en particular del (de los) lastre(s) 50. Para ello, se puede
ejercer una fuerza de tracción sobre el cable de seguridad 10 para elevar el o los pesos 50 cuando todas las guías de sujeción 20 están fijas. Esto evita que uno de los topes 30 esté en contacto con la guía de sujeción 20 correspondiente. Además, esto permite que las fuerzas de tensión del cable de fibra óptica 40 y las fuerzas de fricción creadas por las guías de sujeción 20 se anulen entre sí.
La etapa 240 de primera medida distribuida por reflectometría de la fibra óptica es preferentemente una medida de tipo B-OTDR. Alternativamente, la medida puede ser del tipo FDR (Reflectometría de Frecuencia). Más particularmente, la medida realizada puede ser del tipo escalonada que se realiza una vez bajado el dispositivo de mantenimiento 1 y antes de la relajación o de la creación de la tensión sobre el elemento tubular 3 . La etapa de medida puede comprender el cálculo de la retrodifusión de Brillouin en la fibra óptica por medio de un dispositivo 110 de medida distribuida por reflectometría. La etapa 240 de primera medición distribuida de la deformación de la fibra óptica se realiza preferentemente durante la tensión..
Durante las mediciones de reflectometría distribuida, el láser 1 del dispositivo de medición de reflectometría distribuida 110 emite una señal pulsada de frecuencia vp=v0+vA. El ancho temporal del pulso así generado está por ejemplo comprendido entre 10 ns y 200 ns, preferentemente es de 20 ns. Luego, la señal pulsada se dirige hacia un circulador que luego la inyecta en la fibra óptica, en la que se debe realizar la medición distribuida.
Cuando pasa la señal pulsada, la fibra óptica emite una señal en sentido contrario por retrodifusión de Brillouin espontánea a la frecuencia vF=v0+vA+vBz; siendo vBz la frecuencia de Brillouin a medir en cualquier punto de las coordenadas z a lo largo de la fibra óptica. Esta señal retrodifundida es dirigida por el circulador al acoplador donde se recombina con una señal proveniente del oscilador local que forma el segundo brazo del dispositivo.
Las señales provenientes de la fibra óptica bajo prueba y de la fibra óptica de referencia son por lo tanto recombinadas en el acoplador. A la salida del acoplador se obtiene una señal que contiene una pulsación entre la señal procedente de la fibra óptica bajo prueba y la de referencia del oscilador local. Esta pulsación, de menor frecuencia, es detectable electrónicamente gracias al uso de un fotodetector, con un ancho de banda inferior a 1 GHz, preferiblemente 500 MHz. A la salida del fotodetector se obtiene por tanto una señal eléctrica correspondiente a la pulsación detectada a la frecuencia vBatt=vA+(vBz - vBref). La pulsación tiene una frecuencia más baja que las señales incidentes porque se elimina la frecuencia v0 de la fuente de luz. Típicamente, la pulsación tiene una frecuencia por debajo de 500 MHz, y preferiblemente alrededor de 200 MHz, correspondiente al orden de magnitud de la frecuencia específica del modulador acústico-óptico.
A continuación, la señal de pulsación obtenida se numera mediante un módulo convertidor de analógico a digital. Luego es procesado por un módulo de procesamiento digital.
La configuración ventajosa del dispositivo 110 según el invento permite prescindir de todas las comprobaciones previas necesarias cuando se utiliza un láser anular de Brillouin para evitar perturbaciones en la señal (por inestabilidad de la cavidad del láser). También permite reducir la frecuencia a detectar por el fotodetector a menos de 500 MHz, y más particularmente en una banda de frecuencia centrada alrededor de 200 MHz. La configuración óptica permite por tanto aumentar la eficacia del fotodetector limitando el ancho de banda a menos de 1 GHz en lugar de 11 GHz, preferentemente a 500 MHz.
El módulo de procesamiento numérico, por su parte, utiliza ventajosamente un algoritmo de transformada rápida de Fourier FFT, mediante por ejemplo un circuito integrado lógico conocido por el acrónimo inglés FPGA (Field Programmable Gate Array). Así, permite calcular directamente la frecuencia de Brillouin en cualquier punto de la coordenada z de la fibra óptica. El módulo de procesamiento digital también permite promediar los espectros obtenidos en el dominio de la frecuencia, para cada punto z de dicha fibra, al final de la aplicación del algoritmo de transformada rápida de Fourier FFT, con el fin de determinar la distribución de medida de la frecuencia. variación a lo largo de dicha fibra óptica bajo prueba.
Cuando se completa la medición de la deformación de la fibra óptica durante la tensión, el procedimiento puede incluir una etapa 250 de aplicación de una tensión o de eliminación de la tensión aplicada sobre el elemento tubular 3. Por ejemplo, se elimina la deformación aplicada, el elemento tubular 3 se encuentra, entonces, en un estado relajado.
El procedimiento puede incluir una etapa 260 de segunda medida distribuida por reflectometría. Preferiblemente, esta segunda medición se realiza después de eliminar la tensión. La etapa 260 de medida de la deformación puede comprender el cálculo de la retrodifusión de Brillouin en la fibra óptica por medio de un dispositivo 110 de medida distribuida de la deformación. Preferiblemente, es una medición de tipo B-OTDR. Esto hace posible medir una compresión o una deformación del cable de fibra óptica 40.
El procedimiento puede incluir una etapa 290 de determinación de la posición del punto de bloqueo 2 del elemento tubular 3 por comparación de la primera y segunda medidas distribuidas por reflectometría. Esto permite determinar la deformación de la fibra óptica durante la tensión y después de la eliminación de la tensión. La comparación de estas dos medidas da la posición del cambio de estado del elemento tubular. Normalmente, en una medida de deformación relativa de Brillouin, cuando la diferencia entre la medida antes de la relajación del elemento tubular y después de la relajación es cero, entonces el elemento tubular está atascado. Cuando la medida relativa de las
deformaciones medidas es proporcional a la fuerza ejercida en la superficie sobre el elemento tubular 3, entonces éste no está atascado. Por lo tanto, el procedimiento comprende solo un conjunto de mediciones. Además, el método ahorra tiempo a la vez que es pasivo y más seguro.
En las figuras 8A y 8B se presentan dos ejemplos de resultados para determinar la posición del punto de bloqueo 2.
La figura 8A representa las medidas distribuidas por la fibra óptica de deformación. Una medida típica de la deformación absoluta se realiza mediante un dispositivo de medición de fibra óptica 110 en el cable de fibra óptica 40 presente en el invento. El cable de fibra óptica se coloca a una profundidad de unos 400 metros en el elemento tubular 3. Sólo se realiza un conjunto de medidas, una medida cuando está presente la tensión sobre el elemento tubular y una medida cuando se elimina la tensión sobre el elemento tubular. En la figura 8A los resultados tienen diferentes valores hasta una distancia de 450 metros. Después de esta distancia, las dos medidas son idénticas. La medición realizada permite concluir que el elemento tubular está atascado en la perforación a partir de una profundidad de 450 metros. La medición es precisa al metro más o menos, fiable y precisa. Además, es rápida y fácil.
La figura 8B representa mediciones repartidas de la deformación por fibra óptica. Se lleva a cabo una medición de la deformación relativa mediante un dispositivo de medición de fibra óptica 110 sobre el cable de fibra óptica 40 según el invento. El cable de fibra óptica se coloca a una profundidad de unos 400 metros en el elemento tubular 3. Se realiza una medición cuando está presente la tensión sobre el elemento tubular y se realiza una medición cuando se elimina la tensión sobre el elemento tubular. En la figura 8B, la variación bruta indica la profundidad a partir de la que el elemento tubular está atascado. La medición también es precisa, justa y fiable. También es simple y rápida.
El procedimiento puede comprender además una etapa 270a de medida acústica. Esto permite completar el procedimiento para determinar el punto de bloqueo 2 de un elemento tubular 3 . En efecto, esto puede permitir el aporte de informaciones adicionales, como por ejemplo la naturaleza del bloqueo, por ejemplo, un bloqueo en torsión o un bloqueo en tracción. Para ello, el procedimiento puede comprender un equipo de retrodifusión de Rayleigh para medidas acústicas, un equipo VSP (Vertical Seismic Profiling en terminología anglo-sajona o un perfil sísmico vertical en francés), un dispositivo para generar vibraciones acústicas a la profundidad deseada.
El procedimiento puede comprender además una etapa de medición de la presión 270b. El procedimiento puede comprender además una etapa de medición de la temperatura 270c. Esto puede permitir el aporte de informaciones adicionales, pero también la vigilancia del punto de bloqueo 2 o del elemento tubular 3. Para ello, el procedimiento puede comprender un equipo de medida de retrodifusión Brillouin para medidas de temperatura y/o de deformación. El procedimiento también puede incluir un equipo de medición de retrodifusión Brillouin y/o Rayleigh para mediciones de la presión.
Según otro aspecto, el invento se refiere a un sistema de ensamblaje 300 de un dispositivo de mantenimiento 1 para determinar la posición de un punto de bloqueo 2 de un elemento tubular 3.
El sistema, mostrado en la figura 9 puede incluir una grúa de elevación 305. Esta grúa elevadora permite elevar el cable de seguridad 10 y el cable de fibra óptica 40 del dispositivo de mantenimiento 1 mediante poleas.
El sistema puede incluir al menos una polea 311,312 para el cable de seguridad 10, destinada a transmitir un movimiento al cable de seguridad 10. Una primera polea 311 acoplada a la grúa elevadora 305, permite transmitir el movimiento de elevación de la grúa elevadora 305 al cable de seguridad 10. Preferiblemente, la primera polea 311 está acoplada a la grúa elevadora 305 por medio de una eslinga 310. Una segunda polea 312, preferiblemente en la superficie a nivel del suelo, permite desenrollar el cable de seguridad 10 a medida que se realizan movimientos de elevación o descenso de la grúa elevadora 305. Esta segunda polea 312 está preferentemente fijada al cabezal de perforación por una eslinga 313. Así, la primera 311 y la segunda polea 312 permiten transmitir los movimientos de la grúa elevadora 305 al cable de seguridad 10. Los movimientos de la grúa elevadora 305 accionan el giro de las poleas 311, 312 que permiten entonces a la primera polea 311 la transmisión del movimiento de elevación, y a la segunda polea 312 la transmisión del movimiento de elevación provocando el desenrollado del cable 10 de seguridad.
El cable de seguridad 10 se puede desenrollar de un carrete 330 acoplado a un dispositivo de elevación 320. El dispositivo de elevación 320 es preferiblemente un cabrestante. El cabrestante puede ser motorizado o no. Controla el enrollado y desenrollado del cable de seguridad 10.
El sistema también puede incluir una polea 340 para el cable de fibra óptica 40, destinada a transmitir movimiento al cable de fibra óptica 40. Esta polea 340 también se puede acoplar a la grúa elevadora 305. Esta polea 340 permite transmitir el movimiento de elevación de la grúa elevadora 305 al cable de fibra óptica 40. Así, cuando se pone en movimiento la grúa elevadora 305, se acciona el giro de la polea 340, que permite la transmisión del movimiento de elevación de la grúa elevadora 305 al cable de fibra óptica 40.
Por otra parte, el cable de fibra óptica 40 se puede desenrollar de un carrete 350 unido a un dispositivo de elevación 360. Este dispositivo 360 también es preferiblemente un cabrestante. Este cabrestante puede anclarse al suelo mediante un medio de anclaje 370. El cabrestante también puede ser motorizado o no. Controla el enrollado y
desenrollado del cable de fibra óptica 40. Además, el cabrestante puede incluir un dispositivo contador de vueltas para desenrollar el cable de fibra óptica. Esto mide la longitud del cable de fibra óptica desenrollado.
El sistema puede incluir una horquilla 380, destinada a sujetar las guías de retención 20 y los topes 30 durante el ensamblaje. La horquilla 380 puede tener al menos dos brazos. Se puede colocar en la cabeza del pozo. Esta horquilla 380 permite retener las guías de sujeción 20 y los topes 30 para que las guías de sujeción 20 y los topes 30 no caigan por gravedad en la perforación durante el ensamblaje.
Este sistema de montaje 300 ahorra tiempo para montar un dispositivo de mantenimiento 1 para determinar la posición de un punto de bloqueo 2 de un elemento tubular 3 . De hecho, este sistema 300 es rápido y fácil de implementar. Además, es fácil de usar y no requiere equipos específicos y costosos. Además, las poleas permiten desenrollar los cables. Además, la horquilla permite mantener en la superficie las guías de sujeción y los topes que se apoyan sobre ella para evitar que éstos caigan por gravedad cuando no están fijados a los dos cables.
Según otro aspecto, el invento se refiere a un procedimiento 400 de posicionamiento de un dispositivo de mantenimiento 1 para determinar la posición de un punto de bloqueo 2 de un elemento tubular 3, mostrado en la figura 10.
Preferiblemente, el dispositivo de mantenimiento 1 se monta inicialmente en posición horizontal con respecto al suelo, y cerca de la cabeza de la perforación.
El procedimiento puede incluir una etapa 410 para fijar las guías de sujeción al cable de fibra óptica 40. Esta fijación es preferentemente fija y amovible entre el medio 27 de fijación de una guía de sujeción 20 y el cable de fibra óptica 40.
Además, durante esta etapa de fijación, la distancia entre cada guía de sujeción 20 puede no estar determinada. De hecho, dado que la unión no es todavía amovible en esta etapa entre las guías de sujeción 20 y el cable de fibra óptica 40, la distancia entre cada guía de sujeción 20 no está fijada. Además, el medio de fijación 27, preferentemente por aplastamiento, de las guías de retención 20 no está activado. Así, las guías de sujeción 20 están próximas entre sí.
El procedimiento, ilustrado en la Figura 10, puede incluir una etapa 415 para sellar un extremo del cable de fibra óptica 40. Preferiblemente, el extremo es el extremo del cable de fibra óptica que entrará primero en la perforación. Esto permite, por un lado, limitar el movimiento del cable de fibra óptica evitando que el cable de fibra óptica se suelte de los medios de enganche y, por otro lado, permitir la resistencia del cable de fibra óptica a las condiciones ambientales de presión, temperatura y química de la perforación.
Un procedimiento según el invento puede comprender una etapa de acoplamiento 420 de guías de sujeción 20 con el cable de seguridad 10.
Esta etapa también puede incluir el ensamblaje del cable de seguridad 10 con los topes 30. De hecho, cada guía de sujeción 20 se puede colocar entre al menos un tope 30. Alternativamente, cada guía de sujeción 20 se puede colocar entre un tope aguas arriba 30 y un tope 30 aguas abajo. El tope de aguas arriba 30 y el tope de aguas abajo constituyen un par de topes de la pluralidad de pares de topes. Además, no se podrá activar el sistema de fijación por aplastamiento de cada tope. Esto permite que el cable de seguridad se deslice libremente entre cada tope y cada guía de sujeción.
Tal procedimiento puede incluir una etapa 425 de fijar uno o más lastres en un extremo del cable de seguridad 10. Preferiblemente, el extremo es el extremo que penetrará primero en el elemento tubular 3. Además, el lastre o los lastres fijados al cable de seguridad 10 pueden estar cerca de un tope 30.
Un procedimiento según el invento puede comprender una etapa 430 de fijación de uno de los topes en el cable de seguridad 10. El tope en las inmediaciones del lastre 50 se puede fijar al cable de seguridad 10 mediante fijación por aplastamiento. Preferiblemente, el tope 30 fijado al cable de seguridad 10 es el tope en las inmediaciones del o los lastres 50. Esto permite mantener todos los topes 30 y la pluralidad de guías 20 de sujeción sobre el cable de seguridad 10 cuando se eleve para entrar en el elemento tubular 3.
Un procedimiento según el invento puede comprender una etapa 440 de elevación por elevación vertical de todo el dispositivo de mantenimiento 1. Así, el conjunto cable de fibra óptica 40, el cable de seguridad 10, pluralidad de guías de retención 20, pluralidad de topes 30 y lastres 50 pueden ser levantados verticalmente por la grúa elevadora 305 . El conjunto se puede colocar en la cabeza de la perforación.
Gracias al simple acoplamiento de las guías de sujeción 20 en el cable de seguridad 10 y de la pluralidad de topes 30, bajo el efecto de la gravedad, las guías de sujeción 20 y los topes 30 pueden deslizarse a lo largo del cable de seguridad 10. Todos los topes y guías de sujeción pueden apoyarse entonces sobre el único tope fijado al cable de seguridad, es decir, el tope en las inmediaciones del o de los lastres 50. Esto facilita la sujeción y el trasporte del dispositivo de mantenimiento 1 en la boca de pozo de perforación.
Todavía para facilitar la sujeción y el transporte del dispositivo de mantenimiento 1 en la boca de la perforación, el cable de fibra óptica 40 se puede colocar sobre la polea 340 para el cable de fibra óptica y el cable de seguridad 10 sobre al menos una polea 311, 312 para el cable de seguridad El dispositivo de mantenimiento 1 se puede levantar verticalmente a una altura que permita colocar el lastre o los lastres 50 dentro de la perforación. La altura depende de la longitud del dispositivo de mantenimiento 1.
Además, para mantener la pluralidad de guías de sujeción 20 y la pluralidad de topes 30 que descansan sobre el único tope fijado al cable de seguridad, la horquilla 380 se puede colocar en la boca de la perforación. Esto mantiene las guías de retención y los topes en la superficie, que por lo tanto descansan sobre la horquilla. Preferiblemente, la horquilla 380 se coloca debajo del tope 30 más cercano al o los lastres 50 que está fijado al cable de seguridad 10. Un procedimiento según el invento puede comprender una etapa 450 para fijar las guías de sujeción en un dispositivo de mantenimiento 1. Para ello, el procedimiento puede incluir una etapa de 455 de descenso del dispositivo de mantenimiento 1 en la perforación. El descenso del dispositivo de mantenimiento 1 se puede realizar por medio de una unidad de logging. Además, el dispositivo de mantenimiento 1 se puede bajar hasta 10 metros de profundidad en el pozo. El o los topes 30 de la guía de sujeción 20 más cercanos al o a los lastres 50 pueden entonces fijarse al cable de seguridad 10. Además, el cable de fibra óptica 40 se puede fijar a la guía de sujeción 20 por fijación, preferentemente por fijación por aplastamiento.
Una vez fijado el o los topes 30 al cable de seguridad 10 y la guía de sujeción 20 fijada al cable de fibra óptica 40, una etapa de 455 de descenso puede ser realizada nuevamente por la unidad de logging. Preferiblemente, el dispositivo de mantenimiento 1 se baja de nuevo, por ejemplo, a 10 metros de profundidad en la perforación. El descenso del dispositivo depende de la resolución espacial deseada, por lo que se puede bajar el dispositivo más o menos 10 metros.
La etapa 450 de fijación de las guías de sujeción al dispositivo de mantenimiento puede repetirse hasta que todas las guías de sujeción de la pluralidad estén fijadas al cable de fibra óptica.
Un procedimiento de posicionamiento 400 es rápido y simple de implementar con un número reducido de etapas y permite controlar los costos especialmente, gracias al material utilizado, pero también gracias a la reducción del tiempo de ensamblaje cerca de la perforación.
Según otro aspecto, el invento se refiere a un elemento tubular 3 que comprende un dispositivo de mantenimiento 1, dispuesto preferentemente en el interior del elemento tubular 3, para determinar la posición de un punto de bloqueo 2 de dicho elemento tubular.
Un elemento tubular 3 equipado con un dispositivo de mantenimiento 1 puede comprender un cable de seguridad 10, una pluralidad de guías de sujeción 20, una pluralidad de topes o una pluralidad de pares de topes 30 y un cable de fibra óptica 40. Este elemento tubular 3 permite determinar con precisión, fiabilidad y exactitud un punto 2 de bloqueo. Además, dicho elemento tubular 3 es seguro para su uso en el sub-suelo.
Tal como se ha presentado, el invento permite determinar la posición del punto de bloqueo 2 de un elemento tubular 3 de manera segura, rápida y sencilla. De hecho, es posible controlar en una sola medida cien metros del elemento tubular 3. Esto ahorra tiempo en la implementación del invento. Además, las mediciones son fiables, sencillas y precisas. Además, el invento ahorra tiempo debido a la realización de un único conjunto de medidas, por su equipamiento y sus instalaciones. Además, el aparato de perforación no se inmoviliza durante mucho tiempo. El invento también es menos costoso debido a su equipamiento y a la reducción del tiempo de inmovilización de la perforación. Además, el invento es particularmente seguro por todo su equipamiento y ventajosamente seguro por la ausencia de un detector activo y por lo tanto sin ningún sistema o dispositivo eléctrico.
Claims (15)
1. Dispositivo de mantenimiento (1) para determinar la posición de un punto de bloqueo (2) de un elemento tubular (3), caracterizado por que comprende un cable de fibra óptica (40) y una pluralidad de guías de sujeción (20), cada guía de sujeción (20) estando fijada al cable de fibra óptica (40) y que comprende a su vez un medio de enganche (21) a una pared interna del elemento tubular (3).
2. Dispositivo de mantenimiento (1) según la reivindicación 1, caracterizado por que comprende un cable de seguridad (10), y por que cada guía de sujeción (20) está dispuesta para permitir un movimiento de traslación de las guías de sujeción (20) con respecto al cable de seguridad (10).
3. Dispositivo de mantenimiento (1) según la reivindicación 2, caracterizado por que comprende una pluralidad de topes (30), estando acoplado cada tope (30) al cable de seguridad (10) y a una de las guías de sujeción (20) para limitar el movimiento de dicha guía de sujeción (20) con respecto a el cable de seguridad (10).
4. Dispositivo de mantenimiento (1) según la reivindicación 2, caracterizado por que comprende una pluralidad de pares de topes (30), estando acoplado cada tope (30) de cada par de topes al cable de seguridad (10) y estando posicionado a cada lado de una de las guías de sujeción (20), respectivamente, para limitar el movimiento de dicha guía de sujeción (20) con respecto al cable de seguridad (10).
5. Dispositivo de mantenimiento (1) según de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado por que cada guía de sujeción (20) comprende un conducto (25) formado en la guía de sujeción (20) para alojar el cable de seguridad (10).
6. Dispositivo de mantenimiento (1) según la reivindicación anterior, caracterizado por que el conducto (25) sobresale en la guía de sujeción (20) en toda su longitud y preferentemente en su centro.
7. Dispositivo de mantenimiento (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el medio de enganche (21) se selecciona entre: un medio de enganche mecánico, un medio de enganche magnético, un medio de enganche electromagnético, un medio de enganche químico.
8. Dispositivo de mantenimiento (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que los medios de enganche (21) de las guías de sujeción (20) permiten una fijación fija y amovible a la pared interior del elemento tubular (3).
9. Dispositivo de mantenimiento (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que los medios de enganche (21) corresponden a un imán, a una pluralidad de imanes, a imanes permanentes, a electroimanes, a plasto-imanes, a órganos móviles, o combinaciones de los mismos, configurados para fijarse al elemento tubular (3).
10. Dispositivo de mantenimiento (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que cada guía de sujeción (20) comprende un conducto (26) adaptado al cable de fibra óptica, para alojar el cable de fibra óptica (40).
11. Dispositivo de mantenimiento (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las guías de sujeción (20) de la pluralidad de guías de sujeción están separadas entre sí por una distancia del orden del tamaño de una sección del elemento tubular, por ejemplo, cada guía de sujeción (20) está espaciada no más de 20 metros.
12. Sistema (100) para determinar la posición de un punto de bloqueo (2) de un elemento tubular (3), caracterizado por que comprende un dispositivo de medida distribuida de reflectometría (110) y un dispositivo de mantenimiento (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, estando dicho dispositivo de medida distribuida de reflectometría (110) unido al dispositivo de mantenimiento (1) y configurado para realizar una medición de la deformación del elemento tubular (3).
13. Procedimiento (200) para determinar la posición de un punto de bloqueo (2) de un elemento tubular (3) por medio de un dispositivo de mantenimiento (1) que comprende un cable de fibra óptica (40) y una pluralidad de guías de sujeción (20) , estando fijada cada guía de sujeción (20) al cable de fibra óptica (40) y comprendiendo a su vez un medio de enganche (21) a una pared interior del elemento tubular (3), estando insertado el dispositivo de mantenimiento (1) en el elemento tubular (3) y estando fijadas las guías de sujeción (20) al elemento tubular (3) por medio de unos medios de enganche (21), comprendiendo dicho procedimiento (200):
- una etapa (240) de una primera medida distribuida de reflectometría,
- una etapa (250) de aplicación de una tensión sobre el elemento tubular (3) o de eliminación de una tensión aplicada sobre el elemento tubular (3) antes de la etapa (240) de la primera medición distribuida de reflectometría, - una etapa (260) de una segunda medida distribuida de reflectometría, y
- una etapa (290) para determinar la posición del punto de bloqueo (2) del elemento tubular (3) mediante la comparación de las medidas de reflectometría primera y segunda.
14. Procedimiento (200) para determinar una posición de un punto de bloqueo (2) según la reivindicación 13, caracterizado por que las etapas (240, 260) de mediciones de la deformación incluyen el cálculo de la retrodifusión de Brillouin en la fibra óptica por medio de un dispositivo de medición distribuida de deformación (110).
15. Elemento tubular (3) que comprende el dispositivo de mantenimiento (1) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 para determinar la posición de un punto de bloqueo (2) de dicho elemento tubular (3).
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