MX2007009198A - Sistema de terminacion que tiene un montaje de control de arena, un acoplador inductivo y un sensor proximo al montaje de control de arena. - Google Patents

Abstract

Un sistema de terminación para usarse en un pozo que incluye una primera sección de terminación y una segunda sección. La primera sección de terminación tiene un montaje de control de arena para prevenir el pasaje de particulados, una primera parte del acoplador inductivo, y un sensor colocado próximo al montaje de control de arena que se acopla eléctricamente a la primera parte del acoplador inductivo. La segunda sección se despliega después de la instalación de la primera sección de terminación. Incluye una segunda parte del acoplador inductivo para comunicarse con la primera parte del acoplador inductivo, para permitir la comunicación entre el sensor de la primera sección de terminación y otro componente acoplado a la segunda sección.

Description

SISTEMA DE TERMINACION QUE TIENE UN MONTAJE DE CONTROL DE ARENA, UN ACOPLADOR I INDUCTIVO Y UN SENSOR PROXIMO AL MONTAJE DE CONTROL DE ARENA REFERENCIA CRUZADA CON LAS APLICACIONES RELACIONADAS Esta solicitud reclama el beneficio bajo 35 U.S.C. §119 (e) de las siguientes solicitudes provisionales de patente: U.S. Serie No. 60/787,592, titulada "Método para Colocar Arreglos de Sensores en la Terminación de Frente Arenosa," presentada en Marzo 30, 2006; U.S. Serie No .60/745 , 469 , titul da "Método para Colocar Control de Flujo en una Terminación de Arreglo de Sensores de Temperatura," presentada en Abril 24, 2006; U.S. Serie No. 60/747,986 titulada "Un Método para Proporcionar un Sistema de Medición Durante la Operación de Control de Arena y Convertirlo en un Sistema de Medición Permanente," presentada en Mayo 23, 2006; U.S. Serie No. 60/805,691, titulada "Sistema de Medición de rente Arenosa y Válvula ce Aislamiento de la Formación Re-conectable en la Terminación ESP," presentada en Junio 23, 2006; U.S. Serie No. 60/865,084, titulada "Cable Pozo Abajo Permanente, Soldada, Purgada con Prueba de Presión, y Arreglo de Sensores," presentada en Noviembre 9, 2006; U.S. Serie lo. 60/866,622, titulada "Método para Colocar Arreglo de ¡ensores en la Terminación de Frente Arenosa," presentada en Noviembre 21, 2006; U.S. Serie No. 60/867 ,276 , titu ada "Método para Pozo Inteligente," presentada en Noviembre 27, 2006; y U.S. Serie 60/890,630, tituladá "Método y Aparato para Derivar Propiedades de Flujo Dentro de un Agujero," presentada en Febrero 20, 2007. Cada una de las solicitudes se incorpora a la presente para referencia CAMPO TECNICO La invención, en general, se refiere a un sistema de terminación una sección de terminación que tiene un montaje de control de arena para prevenir el pasaje de material particulado, un acoplador inductivo, y un sensor colocado próximo al montaje de control de arena y acoplado eléctricamente a la parte del acoplador inductivo .

ANTECEDENTE Un sistema de terminación se instala en un pozo para producir hidrocarburos (u otro tipo de fluidos) desde el (los) depósito (s) adyacente (s) al pozo, o para inyectar fluidos hacia el pozo. Los sensores instalados en los sistemas de terminación prácticamente son para medir varios parámetros, incluyendo la temperatura, presión y otros parámetros del ipozo, Sin embargo, el despliegue de sensores está asociado con varios desafíos, particularmente en pozos' donde es deseable el control ae arena .

COMPENDIO En general, un sistema de terminación usado en un pozo incluye una primera sección de terminación tiene un montaje de control de arena para prevenir el pasaje de material particulado, una primera parte del acoplador inductivo, y un sensor colocado próximo al montaje de control de arena que se acopla eléctricamente a la primera parte acoplador inductivo. Una segunda sección se despliega después de la instalación de la primera sección ce terminación donde la segunda sección incluye .na segunda parte del acoplador inductivo para comunicarse con la primera parte del acoplador inductivo, para permitir la comunicación entre el sensor otro componente acoplado segunda sección.

Otra u otras características alternativas serán evidentes de la siguiente descripción, de los dibujos, y de las reivindicaciones .

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS La Fig. 1A muestra! un sistema de terminación de dos etapas que tiene un mecanismo de conexión húmeda con acoplamiento inductivo para desplegarse en un pozo, de acuerdo con una modalidad.

La Fig. IB proporciona una vista ligeramente diferente del sistema de terminación de la Fig. 1A.

La Fig. 1C es un diagrama esquemático de la cadena eléctrica en el sist sma de terminación de la Fig. 1A.

Las Figs . 1D-1E muéstran otras modalidades del sistema de terminación de dos e¡tapas .

La Fig. 2 muestra una sección de terminación inferior del sistema de terminac ón de dos etapas de la Fig. 1A, de acuerdo con una moda!lidad .

La Fig. 3 muestra una sección de terminación superior del sistema de terminación de dos etapas, de acuerdo con una modalidad .

Las Figs. 4-6 muestran modalidades diferentes de los sistemas de terminación de dos etapas que tienen mecanismos de conexión húmeda con acoplamiento inductivo .

Las Figs . 7 , 8A muestran modalidades diferentes de los sistemas de terminación de dos etapas que no usan acopladores inductivos pero usan aguíjones para desplegar los sensores.

La Fig. 8B muestra ¡una variante de la modalidad de la Fig. 8A que incluye un acoplador inductivo.

La Fig. 9 es una vi]sta transversal de una parte de un aguijón y cable del sensor en el sistema de terminación de la Fig. 8A, de acuerdo con una modalidad.

Las Figs. 10 y 11 representan un sistema de terminación en el cual los sensores y una parte del acoplador inductivo están acomodados fuera de un revestimiento, de acuerdo con otras modalidades Las Figs. 13 y 14 (muestran modalidades diferentes de partes de cables de sensores que se usan en los diferentes sistemas de terminación.

La Fig. 15 muestra un carrete en el cual se enrolla un cable del sensor, de acuerdo con una modalidad.

Las Figs . 16-18 muestran otros tipos de cables de sensores, de acuerdo con más modalidades.

La Fig. es una vi ta transversal longitudinal de un sistema terminad>n que incluye un tubo de derivación al cual une el cabl del sensor.

La Fig. 20 es una vi ta parcial transversal del tubo derivación y cable del sensor de la Fig. 19.

La Fig. 21 muestra un sistema de terminación para usarse en un pozo multilateral, de acuerdo con otra modalidad.

La Fig. 22 muestra un sistema de terminación de etapas que es una va iante del sistema de terminación la Fig. 1A, de acuerdó con una modalidad más.

Las Figs. 23-25 y 27 28 muestras otras modalidades de los sistemas de terminad!ón en los cuales se usan acopladores inductivos.

La Fig. 26 muestra otra modalidad de un sistema de terminación en el cual no se usa un acoplador inductivo .

La Fig. 29 muestra uh arreglo que incluye una sección de terminación inferior yj una herramienta de intervención capaz de comunicarse con la sección de terminación inferior usando un acoplador inductivo', de acuerdo con otra modalidad.

DESCRIPCION DETALLADA En la siguiente descripción, se exponen numerosos detalles para proporcionar un entendimiento de la presente invención. Sin embargo, entenderán las personas que cuentan con experiencia en la técnica que la presente invención se puede practicar sin estos detalles y que son posibles diferentes variaciones o modificaciones de las modalidades descritas" Como se usan en la resente, los términos "por encima" debajo"; "arriba" y "abajo"; "supe "inferior" ; "hacia arriba" y "hacia abajo" ; y otros términos similares ihdicando posiciones relativas arriba o debajo de un punto o elemento dado se usan en esta descripción pa describir más claramente algunas modalidades de invención. Sin embargo, cuando se aplican a equipo y método para usarse en pozos que están desviados u horizontales, estos términos se pueden referir a relaciones de izquierda a derecha, de derecha a izquierda, o diagonal como sea adecuado.

De acuerdo con algunas modalidades, se proporciona un sistema de terminación para instalarse en un pozo, donde el sistema de terminación permite la monitorización en tiempo real de parámetros pozo abajo, como la temperatura, presión tasa de flujo, densidad de fluido, resistividad del depósito, proporción de petroleo/gas/agua , viscosidad, proporción de carbono/oxígeno, parámetros acústicos, detección química (como puede ser para incrustación, cera, asfáltenos, depositación, detección de pH, detección de salinidad) , y demás. El pozo puede ser un pozo mar adentro o un pozo terrestre. El sistema de terminación incluye un montaje de sensores (en la forma de una matriz de sensores de sensores múltiples) que puede estar colocado en lugares múltiples a través de una frente arenosa de un pozo en algunas modalidades. Una "frente arenosa" se refiere a una zona del pozo qué no está alineada con una tubería de revestimiento o forro. En otras modalidades, el montaje de sensores se puede; colocar en una sección forrada o revestida del pozo. "Monitorización en tiempo real" se refiere a la habilidad para observar los parámetros pozo abajo durante alguna operación realizada en el pozo, como durante la producción o inyección de fluidos o durante una operación de intervención. Los sensores del montaje de sensores están colocados en lugares discontinuos en varios puntos de interés. También, el montaje de sensores se puede colocar afuera o adentro del montaje de control de arena, el cual puede incluir una criba de arena, un forro ranurado o perforado, o un tubo ranurado o perforado .

Los sensores se pueden colocar próximos al montaje del control de arena. Un| sensor está "próximo a" un montaje de control de arena si está en una zona en la cual el montaje de control de arena está realizando el control de un material partícula En algunas modalidades, se usa un sistema de terminación que tenga por lo menos dos etapas (una sección de terminación superio y una sección de terminación inferior) . La sección de terminación inferior corre hacia el pozo en un primer viaje, donde la sección de terminación inferior incluye el montaje de sensores. Una sección de terminaci¡5n superior se corre después en un segundo viaje, donde la sección de terminación superior es capaz de ser acopl ada de manera inductiva a la primera sección de terminación para permitir la comunicación y energía entre el montaje de sensores y otro componente que está ubicado pozo arriba del montaje de sensores. El acoplador inductivo |entre las secciones de terminación superior e inferior e e refiere a un mecanismo de conexión húmeda con acoplamiento inductivo entre las secciones.

"Conexión húmeda" se refiere a acoplamiento eléctrico entre diferentes eí!ltapas (corre hacia el pozo en diferentes tiempos) de un sistema de terminación en presencia de fluidos del pozo. El mecanismo de conexión húmeda con acoplamiento inductivo entre las secciones de terminación superior e inferior permite establecer energía y señalización entre el montaje de sensores y los componentes pozo arriba, como un componente ubicado en algún lugar en la superficie del agujero del pozo. término de dos etapas también se entenderá incluyendo esas terminaciones donde corren componentes de terminación adicional!es después de la primera terminación superior, como comúnmente se usa en algunas aplicaciones de relleno de fracturas de agujeros revestidos. En esos pozos, se puede usár acoplamiento inductivo entre el componente de termir.ación más bajo y el componente de terminación de iba, o se puede usar en otras interfases entre |s componentes de terminación. Una pluralidad de acopladores inductivos también se puede usar en el caso de que haya interfaces múltiples entre los componentes de te'rminación .

La inducción se usa para indicar transferencia de una señal o energía electjromagnética que cambia con el tiempo que no depende sobre un circuito eléctrico cerrado, pero en su lugar incluye ún componente que es inalámbrico. Por ejemplo, si una corriente que cambia con el tiempo pasa a través de una bobina, entonces una consecuencia de la variación de tiempo es que se generará un campo electromagnético en el medio que circunda la bobina. Si se coloca una segunda bobina hacia el campo electromagnético, entonces se generará un voltaje sobre esa segunda bobina, al cual nos referimos como el voltaje inducido. La eficiencia de este acoplamiento inductivo aumenta a medida que los serpentines se colocan más juntos, pero esto no es necesariamente una restricción. Por ejemplo, si la corriente que cambia con el tiempo se pasa a través de una bobina que está envuelta alrededor de un mandril metálilco, entonces se inducirá un voltaje sobre una bobina envuelta alrededor del mismo mandril a alguna distancia desplazada desde la primera bobina. En esta forma, se puede usar un solo transmisor para alimentar o comunicar con sensores múltiples a lo largo del agujero del pozo. Dando suficiente energía, la distancia de transmisión puede ser muy larga. Por ejemplo, las bobinas de solenoide sobre la superficie de la tierra se pueden usar para comunicar de manera inductiva con serper.tines subterráneos profundos dentro de un agujero del pozo. También observe que los serpentines no tieinen que ser envueltos como los solenoides. Otro eje pío de acoplamiento inductivo ocurre cuando una bobina es envuelta como un toroide alrededor de un mandril metáli'co, y se induce un voltaje sobre un segundo toroide separado alguna distancia del primero.

En modalidades alternativas, el montaje del sensor se puede proporcionar con la sección de terminación superior en lugar de con la sección de terminación inferior. En otras modalidades rrás, se puede usar un sistema de terminación de una sola etapa.

Aunque se hace referencia a las secciones de terminación superiores que son capaces de proporcionar alimentación a las secciones de terminación inferiores a través de los acopladores inductivos, se observa que las secciones de terminación inferiores pueden obtener alimentación desde otras fuentes, como | baterías , o suministros de energía que cosechan energía de las vibraciones (por ejemplo, vibraciones en el sistema de terminación) . Ejemplos de estos sistemas se han descrito en la U.S. Publicación No. 2006/0086498. Los suministros de energía que cosechan energía de las vibraciones pueden incluir un generador de energía que convierte las vibraciones en energía que se almacena entonces en un dispositivo de almacenamiento de carga, como una batería. En el caso de que la terminación inferior obtenga energía de otras fuentes, el acoplamiento inductivo todavía se usar para facilitar la comunicación a través de los componentes de terminación.

En referencia a las! Figs . 1A, 2 y 3 en la discusión siguientes de un sistema de terminación de dos etapas de acuerdo con una modalidad. La Fig . 1A muestra el sistema de terminación de dos etapas con una sección de terminación superior1 100 (Fig. 3) embragado con una sección de terminación inferior 102 (Fig. 2) .

El sistema de terminación de dos etapas es un sistema de terminación de fren;e arenosa que está diseñado para instalarse en un pozo que tiene una región 104 que está sin forro o sin revestimiento ("región del agujero abierto) . Como se muestra en la Fig. 1A, la región del aaqguuij eerroo aabbiieerrttoo 110044 está debajo de una zona forrada o revestida que tiene un forro o un revestimiento 106. En la zona del agujero abierto, una parte de la sección de terminación inferior 102 se proporciona próxima a una fase de arena 108.

Para prevenir el pasaje de material particulado, como arena, una criba de arena 110 se proporciona en la sección de terminación inferior 102. Alternativamente, se pueden usar otros tipos de montajes de control de arena, incluyendo tubos ranurados o perforados o forros ranurados o perforados. Un montaje de control de arena está diseñado para f:.ltrar particulados, como arena, para prevenir que esos particulados fluyan desde un depósito circundante hacia el pozo . acuerdo con algunas modalidades, la sección terminación inferior 102 tiene un montaje de sensores 112 que tiene sensores múltiples 114 colocados en varios lugares discontinuos a través de la frente arenosa 108. En algunas modalidades, el montaje de sensores 112 tiene la forma de un cable del sensor (también mencionado como un "brida de senso es") . El cable del sensor 112 es básicamente una línea de control continua que tiene partes en las cuales se proporcionan los sensores 114. El cable del sensor 112 es "continuo" en el sentido de que el cable del sensor proporciona un sello continuo contra los fluidos, como los fluidos del agujero del pozo, a lo largo de su longitud] Observe que en algunas modalidades, el cable del sensbr continuo puede tener realmente secciones de alojamiento discontinuo que se unen juntas de manera que se puedan sellar. En otras modalidades, el cable del sensor sel puede poner en práctica con un alojamiento continuo, integrado sin rupturas En la sección de terminación inferior 102, el cable del sensor 112 también está conectado a un cartucho controlador 116 que es capaz de comunicarse con los sensores 114. El cartucho controlador 116 también es capaz de recibir instrucciones desde otros lugares (como la superficie de la tierra o desde otro lugar en el pozo, por ejemplo, desde la estación de control 146 en la sección de terminación superior 100) . Estas instrucciones pueden instruir al cartucho controlador 116 para hacer que los sensores 114 tomen mediciones o envíen datos medidos. También, el cartucho controlado 116 es capaz de almaicenar y comunicar datos de medición desde los sensores 114. De esta manera, en intervalos periódicos, o en respuesta a las instrucciones, el cartucho controlador 116 es capaz de comunicar los datos de medición a. otro componente (por ejemplo, la estación de control 146) que está ubicada en alguna parte del agujero del pozo o en la superficie de la tierra. En general, el cartucho controlador 116 incluye un procesador y almacenamiento. La comunicación entre los sensores 114 el cartucho controlador 116 puede ser bi -direccional puede usar un arreglo maestro esclavo .

El cartucho controlador 116 está conectado eléctricamente a una primera parte del acoplador inductivo 118 (por ejemplo, una parte hembra del acoplador inductivo) que es parte de la sección de terminación inferior 102. Como se describe más abajo la primera parte del acoplador inductivo 118 permite a la sección de terminación inferiorl02 comunicarse eléctricamente con la sección de terminación superio )|r 100 de tal manera que las instrucciones se puéden emitir al cartucho controlador 116 y el cartucho controlador 116 es capar de comunicar los datos de medición a la sección de terminación superior 100.

En modalidades en 1jas cuales la energía es generada o almacenada localmente en la sección de terminación inferior, el cartucho controlador 116 puede incluir una batería o suministro de energía.

Como además se representa en las Figs . 1A y 2 , la sección de terminación inferior 102 incluye un empaquetador 120 (por ejemplo, empa uetador de relleno de grava) que cuando se ajusta sella contra el revestimiento 106. El empaquetador 120 ais a una región de anillo 124 bajo el empaquetador 120, dcnde la región de anillo 124 está definida entre la parte externa de la sección de terminación inferió : 102 y la pared interna del revestimiento 106 y 11a fase de arena 108.

Un montaje de la superficie interna del sello 126 se extiende debajo del empaquetador 120, donde el montaje de la superficie interna del sello 126 recibe de manera que se pueda sellar la secc ión de terminación superior 100. El montaje de la superficie interna del sello 126 además está conectado a un montaje de puerto de circulación 128 que tiene una manga desli::able 130 que se desliza para cubrir o descubrir los puertos de circulación del montaje de puertos de circulación 128. Durante una operación de relleno de grava, la manga 130 se puede mover a una posición abierta para permitir que la fechada de grava pase desde el agujero interno 132 de la sección de terminación inferior 102 a la región de anillo 124 para llevar a cabo el relleno de grava de la región de anillo 124. El relleno de grava formado en la región de anillo 124 es parte del montaje de control de arena diseñado para filtrar particulados.

En una implementación ejemplar de las Figs . 1A y 2 , la sección de terminación inferior 102 además incluye un dispositivo de contro1 de perdida de fluidos mecánico, por ejemplo, válvula de aislamiento de formación 134, la cual se puede poner práctica como una válvula de bola, Cuando se cierra, a válvula de bola aisla una parte inferior 136 del agujero interno 132 desde la parte del agujero interno 132 arriba de la válvula de formación 134. Cuando se abre, la válvula de aislamiento de formación 134 puede proporcionar un agujero abierto que permita el flujo de fluidos así como el paso de herramientas de intervención. Aunque la sección de terminación inferior 102 representada en las Figs . 1A y 2 incluye varios componentes, se observa que en otras formas de ponerla en práctica, algunos de estos componentes se pueden omitir o reemplazar con otros componentes .

Como se representa en las Figs. 1A y 2 , el cable del sensor 112 se proporciona en la región de anillo 124 fuera de la criba de arena 110. Desplegando los sensores 114 del cable del sénsor 112 fuera de la criba de arena 110, los problemas de control del pozo y la pérdida de fluidos se puede evijtar usando la válvula de aislamiento de la formación 134. Observe que la válvula de aislamiento de la formación 134 se puede cerrar para el propósito de control de pérdida de fluido durante la instalación del sistema de terminación de dos etapas.

Fig. 1A, la sección de terminación superior 100 está acoplada de manera s!egura con la sección de terminación inferior 102. En otras formas de ponerla en práctica, se pueden emplear otros mecanismos de engrane en lugar del cerrojo ajustado a prlesión 142.

Próximo a la parte inferior de la sección de terminación superior 100 (y más específicamente próximo a la parte inferior del' montaje del sello en puente 140) es una segunda parte del acoplador inductivo 144 (por ejemplo, una parte del acoplador inductivo macho) . Cuando se colocan próximos entre sí, la segunda parte del acoplador inductivo 144 y la primera parte del acoplador inductivo 118 (como se representa en la Fig. 1A) forma un acoplador inductivo que permite comunicación acoplada de manera inductiva de datos y energía entre las secciones de terminación superior e inferior.

Un conductor eléctrijco 147 (o conductores) se extiende desde la segunda parte del acoplador inductivo 144 a la estación de control 146, la cual incluye un procesador y un módulo de energí!a y telemetría (para abastecer de energía y señales de comunicación con el cartucho controlador 116 en la! sección de terminación inferior 102 a través del acoplador inductivo) . La estación de control 146 también puede ipcluir opcionalmente sensores, como los de temperatura y/|o presión.

La estación de cont|rol 146 está conectado a un cable eléctrico 148 (por ejemplo, un cable eléctrico par torcido) que se extiiende hacia arriba a un unión de contracción 150 (o longitud de unión de compensación) . En la unión de contrac ión 150, el cable eléctrico 148 se puede enrollar en una forma espiral (para proporcionar un cable enrollado en forma helicoidal) hasta que el cable eléctrico 148 alcanza un empaquetador de intervalo superior 152 en la sección de terminación superior 100. El empaquetador superior 152 es un empaquetador con orificios para permitir que el cable eléctrico 148 se extienda a través del empaquetador 152 hasta arriba del empaquetador con iicios 152. El cable eléctrico 148 se puede extender desde | el empaquetador superior 152 todo el camino hasta la superficie de la tierra (u otro lugar en el pozo) .

En otra modalidad, jLa estación de control 146 se puede omitir, y el cable eléctrico 148 puede correr desde la segunda parte del acopiador inductivo 144 (de la sección de terminación superior 100) a una estación de control en algún lugar en el po o o en la superficie de la tierra.

La unión de contracción 150 es opcional y se puede omitir en otras formas de ponerla en práctica. La sección de terminación superior 100 también incluye una tubería 154, la cual se puede extender todo el camino a la superficie de la tierra. La sección de terminación superior 100 es llevada hacia el pozo en la tubería 154.

En operación, la sección de terminación inferior 102 se corre en un primer viaje hacia el pozo y se instala próxima a la sección del agujero abierto del pozo. El empaquetador de intervalo 120 (Fig. 2) se ajusta entonces, después de lo cual se puede realizar la operación para rellenar de grava. Para realizar la operación de rellenar grava, el montaje de puerto de circulación 128 es accionado a una posición abierta para abrir el puerto (s) del montaje de puerto de circulación 128. Una lechada de grava se comunica entonces hacia el pozo y a través de L puerto (s) abierto del montaje de puerto de circulación 128 hacia la región de anillo 124. L Laa rreeqgiióónn ddee aanniilllloo 124 se llena entonces con la lechada que la región de ani .lo 128 está repleta de grava.

Después, en un segu do viaje, la sección de terminación superior 100 se corre hacia el pozo y se une a la sección de terminación inferior 102. Una vez que las secciones de terminación superior e inferior están acopladas, comunicación entre ¡el cartucho controlador 116 y la estación de control 146 se puede realizar a través del acoplador inductivo ¡que incluye las partes de acoplador inductivo 118 y 144 La estación de control 146 puede enviar instrucciones al cartucho controlador 116 en la sección de terminación inferior 102, o la estación de control 146 puede recibir datos de medición recolectados por los sensores 114 desde el cartucho controlador 116.

La Fig. IB muestra una vista ligeramente diferente del sistema de terminadón de dos etapas representado en la Fig. 1A. En la Fig IB, el cable del sensor 112, el cartucho controlador 116, y la estación de control 146 están representados con vistas ligeramente diferentes, Funcionalmente , el sjistema de terminación de la Fig. IB es similar al sistema de terminación de la Fig. 1A.

La Fig. 1C es un diagrama esquemático de una cadena eléctrica ejemplar e:ntre los sensores 114 que son parte de la sección de terminación inferiorl02 y un controlador de superficie 170 (proporcionado en la superficie de la tierra) . Los sensores 114 se comunican sobre un bus 172 que es parte del cable del sensor 112 al cartucho controlador 116. La comunicación entre el cartucho controlador 116 y una interfaz de estación de control 174 (parte de la estación de control 146) ocurre a través de las partes del acop ador inductivo 118 y 144 (como menciona anteriormente) . Se puede proporcionar un interruptor 176 en el cartucho controlador 176 para controlar si es posible o no la comunicación a través de las partes del acoplador inductivo 118 y 144. El interruptor 176 se controla por medio de la estación de control 146 o en respuesta a instrucciones enviadas desde el controlador de superficie 170 a través de la estación de control 146. Observe que, como se menciona anteriormente, la estación de control 146 se puede omitir en algunas formas de ponerla en práctica, siendo el controlador de superfiicie 170 capaz de comunicarse con el cartucho controlador 116 sin la estación de control 146.

La estación de control 146 comunica energía y señales sobre el cable eléct.rico 148 a una interfaz de bus de comunicaciones 177. En una forma de ponerla en práctica, la interfaz de bus de comunicaciones 177 puede ser una •interfaz ModBus, la cual se puede comunicar sobre un enlace de comunicaciones Modbus 178 con el controlador de superficie 170. El enlace de comunicaciones ModBus puede ser un enlace en serie puesto en práctica con RS-422, RS- 485, y/o RS-232, o alternativamente, el enlace de comunicaciones Modbus 178 puede ser un PCP/IP (Protocolo de Control de Transmisión/Protocolo de Internet) . El protocolo odBus es un protocolo de comunicaciones estándar en la industria petrolera y las especificaciones están ampliamente disponibles, por ejemplo en www . modbus . org . En ¡formas alternativas de ponerla en práctica, se pueden emplear otros tipos de enlaces de comunicaciones .

En una forma de pone ;:rla en práctica, los sensores 114 se pueden poner en práq3tica como dispositivos esclavos que responden a solicitudes de la estación de control 146. Alternativamente, los sensores 114 pueden ser capaces de iniciar comunicaciones con la estación de control 146 o con el controlador de superficie 170.

En una modalidad, ljas comunicaciones a través de las partes del acoplador! inductivo 118 y 144 se completan usando modulación de frecuencia de señales de datos alrededor de un portador de frecuencia particular. El portador de frecuencia tiene suficiente energía para proporcionar energía | al cartucho controlador 116 y los sensores 114. Alternjativamente , el cartucho controlador 176 los sensores 114 se pueden alimentar por medio de una batería, Los sensores 114 se pueden examinar periódicamente, como una vez cada iintervalo de tiempo predefinido, Alternativamente, lo sensores 114 son se puede acceder en respuesta a una solicitud específica (como desde la estación de control 146 o el controlador de superficie 170) para recuperar datos de mediciones.

La Fig. ID muestra otra variante del sistema de terminación de dos etapas. En la modalidad de la Fig. 1A, ssee uussaa uunn aaccooppllador inductivo individual para proporcionar energía y comunicación de señal (datos) . Sin embargo, de acuerdo con la Fig. ID, se emplean dos acopladores inductivos, un acoplador inductivo 180 para energía y un acoplador inductivo 182 para comunicación de datos La Fig. 1E muestra ra modalidad que usa dos acopladores inductivos 184 y 1 donde el primer acoplador inductivo 184 se usa para energía y comunicación de datos con un primer cable del sensor 188, y el segundo acoplador inductivo 186 se (usa para proporcionar energía y comunicación de dates con un segundo cable del sensor 190. El uso de dos acopladores inductivos y dos cables de sensor correspondientes en la modalidad de la Fig. 1E proporcionan redundancia en caso de falla de uno de los cables de sensor o uno de los acopladores inductivos. Los cables de sensor 188[ y 190 en general están en paralelo entre sí. Sin embarco, los sensores 192 del cable del sensor 188 se desplazan a lo largo de la dirección longitudinal del agujero del pozo con respecto a los sensores 194 del cab] e del sensor 190. En otras palabras, en la dirección longitudinal, cada sensor 192 está colocado entre sensores sucesivos 194 (ver línea punteada 196 en ¡Fig. 1E) . Similármente , cada sensor 194 está colocado entre dos sensores sucesivos 192 (ver línea punteada Proporcionando compensaciones longitudinales de los sensores 192 y 194, los sensores 192 194 son capaces de recolectar mediciones en diferentes profundidades en el agujero del pozo. De esta manera se aumenta la densidad efectiva de los sensores en la zona de interés si ambos cables de sensor 188 y 190 estáln en operación.

En otra modalidad, los cables de sensor 188 y 190 se pueden correr en seriie en lugar de en paralelo como representa en la Fig 1E. En aún otro arreglo, en lugar de que ambos cables 188 y 190 sean cables de sensor, uno de los cables, uno de los cables puede ser un cable usado para proporcionar control, como para controlar un dispositivo de control de flujo (o alternativamente, uno de los cables puede una combinación de sensor y cable de control) .

En la modalidad descrita anteriormente, un cable del sensor proporciona alambres eléctricos que interconectan los sensores múltiples en una colección o matriz de sensores. En una l forma de ponerla en práctica, alternativa, los alambres entre los sensores se pueden omitir. En este ca pueden proporcionar part múltiples del acoplador inductivo para los sensores correspondientes , proporcionando la sección de terminación superior las partes correspondientes del acoplador inductivo "para interactuar con las partes del acoplador inductivo asociadas con los sensores respectivos para comunicar energía y datos con los sensores .

Más aún, aunque se ha hecho referencia a los datos de comunicación entre los sensores y otro componente en el pozo, obsérvese que en formar alternativas de ponerla en práctica, y en particular en formas de ponerla en práctica donde los sensores son proporcionados con sus propias fuentes de energía pozo abajo, los sensores se pueden proporcionar |con únicamente la suficiente micro energía que los sensores puedan hacer mediciones y almacenar datos sobre un período de tiempo relativamente largo (por ejemplo, meses) . Posteriormente, una herramienta de intervención puede ser bajada para comunicarse con los sensores para recuperar los datos de medición recolectados. En una modalidad, la comunicación entre la herramienta! de intervención se pueden completar usando acoplamiento inductivo, en donde una parte del acoplador inductivo está permanentemente instalado en la terminación, y la parte del acoplador inductivo acoplado está en la herramienta de intervención. La herramienta de intervención también puede volver a llenar (ejemplo, cargar) las fuentes de energía pozo abajo, La fig. 4 muestra una modalidad diferente de un sistema de terminación de dos etapas en el cual las posiciones de las partes del acoplador inductivo y de la estación de control han sido cambiadas. El sistema de terminación incluye una sección de terminación superior 100A y una sección de terminaci_lón inferior 102A. En la modalidad de la Fig. 4, la prime=ra parte del acoplador inductivo 118 se proporciona arriba de un empaquetador de intervalo 204 (un empaquetador con orificios) de la sección de terminación inferior 102A. La primera parte del acoplador inductivo 118 puede su vez, estar conectado eléctricamente al cartucho controlador 116 (localizado debajo del empaquetador 204), el cual está conectado a un cable del sensor 112Á. El cable del sensor 112A tiene una parte que pasa a través de un puerto del empaquetador con orificios 204 para ¡permitir la comunicación entre los sensores 114 y el cartucho controlador 116.

La sección de terminación superior 100A tiene una sección inferior 208 que proporciona la segunda parte del acoplador inductivo 144 para comunicarse con la primera parte del acoplador inductivo 118 cuando la sección de terminación superior se acopla con la sección de terminación inferior |l02A.

En la modalidad de la Fig. 4, la estación de control 146 se proporciona arriba del empaquetador con orificios 152 (comparado con la posición de la estación de control 146 debajo del empaquetador con orificios 152 en las Figs . 1A Y 3) .

Los componentes restantes representados en la Fig. 4 son los mismos o similares a os componentes correspondientes en las Figs. 1A, 2 y 3 y por lo tanto no se describen nuevamente.

La Fig. 5 muestra aún otra variante del sistema terminación de dos etapas que incluye una sección terminación superior 100B y una sección de terminación inferior 102B. En e¡sta modalidad, el cable del sensor 112B es similar al cable del sensor 112 de la Fig. 1A y se extiende más arriba en la sección de terminación inferior 102B al cartucho controlador 116 que está a su vez, conectado a la primera parte del acoplador inductivo 118. La primera par':e del acoplador inductivo 118 está colocado más arriba en la sección de terminación inferior (comparado la sección de terminación inferior 102 de la Fig. 1A) de tal manera que un montaje del sello en puente 140B no tenga que extenderse profundamente hacia la sección de terminación inferior 102B. Como resultado, cuando | se inserta hacia la sección determinación inferior 102B, el montaje del sello en puente 104B de la seición de terminación superior 100B no se extiende pasando el montaje de puerto de circulación 128, de tal manera que el puerto de circulación 128 no está bloqueado cuando la sección de terminación superior 100B se acopla con la sección de terminación inferior 102B.

En el arreglo de la Fig. 5, la estación de control 146 también se proporcliona arriba del empaquetador con orificios 152 como eri la modalidad de la Fig. 4.

La Fig. 6 muestra un sistema de terminación multi-etapas de acuerdo con otra ¡modalidad que incluye una sección de terminación superior 100C y una sección de terminación inferior 102C que tiene partes múltiples para zonas múltiples en el ???f. En la Fig. 6 se representan tres zonas de producción (o zonas de inyección) 302, 304, y 306. La sección de lerminación inferior 102C tiene tres series de cables de sensores 308 310, y 312 que son similares en arreglo al cable del sensor 112 de la Fig. 1. Cada cable del sensor 308, 310, 312 tiene sensores múltiples proporcionados en lugares discontinuos en las zonas respectivas 302, 304, 306. En el arreglo de la Fig. 6, las zonas 302, 301, y 306 están todas alineadas con el revestimiento 314, diferente a la sección del agujero abierto representada en la Fig. 1. El revestimiento 314 está perforado en cada una de las zonas 302, 304, y 306 para permitir la comunicación entre el pozo y las reservas adyacentes al pozo La sección de terminlación inferior 102C incluye un primer empaquetador inferí r 316 que proporciona aislamiento entre las zonas 30 y 306, y un segundo empaquetador inferior 318 que proporciona aislamiento entre las zonas 304 y 302. El cabl|e del sensor más inferior 312 está conectado eléctricamente a una primera serie de partes del acoplador induct vo 318 y 320. La parte del acoplador inductivo 318 que está unido a la sección de tubería o reja que está unida al primer empaquetador inferior 316. Por otro lado, la p rte del acoplador inductivo 320 está unido a otra seccuón de tubería 324 o reja que se extiende hacia arrdlba para unirse a otra sección de tubería 326.

En la segunda zona 3 04, se proporciona una segunda serie de acopladores inductivos 328 y 330, donde la parte del acoplador inductivo 328 se une a la sección de tubería 326. Por otra lado, la parte del acoplador inductivo 330 se une a la sección de tubería 332 que se extiende hacia arriba de la válvulá de aislamiento de formación 134 de la sección de teminación inferior 102C. Las partes restantes de la sección de terminación inferior 102C son similares o iguale a la sección de terminación inferior 102B de la Fig. 5 La sección de terminación superior 100C que se acopla bn la sección de terminación inferior 102C también es milar o igual que la sección de terminación superic 100B de la Fig. 5.

Durante la operación; , la sección de terminación inferior 102C se instalan en diferentes viajes, con la parte más inferior de la seccilón de terminación inferior 102C (que corresponde a la zona más baja 306) instalado primero, seguido por la segunda parte de la zona de terminación inferior 102C (que está adyacente a la segunda zona 304, seguido por la pa te de la sección de terminación inferior 102C adyaceijite a la zona 302.

La alimentación y comunicación de datos entre el cartucho controlador 116 y los sensores de los cables del sensor 310 y 312 se realiza a través de los acopladores inductivos que corresponden a las partes 328, 330, y 318, 320 La Fig. 7 muestra un sistema de terminación de dos etapas de acuerdo con otra modalidad más que incluye una sección de terminación inferior 402 y una sección de terminación r superior 400. Un revestimiento 425 forra una parte del pozo. En la modalidad de la Fig. 7, no se empela un mecanismo de conexión húmeda con acoplamiento inductivo, diferente a las modalidades de las Figs. 1A-6. En la Fig. 7, la sección de terminación inferior 402 incluye un empaquetador de relleno de grava 404 que está unido a un montaje de puerto de circulación 406. La sección de terminación inferior 402 también incluye una válvula de aislamiento de formación 408 debajo del montaje de puerto de circulación 406. I Una criba de arena 410 está unida debajo de la válvula de aislamiento de formación 408 para el control de arena o control de otros particulados. La sección de terminación inferior 402 está colocada próxima a una zona de agujero abierto 412 en el cual se realiza la producción (o inyección) .

Observe que en la modalidad de la Fig. 7, la sección de terminación inferióir 402 no incluye una parte del acoplador inductivo En la modalidad de la Fig. 7, la sección de terminaci<3n superior 400 tiene un aguijón 414 que está hecho dej una tubería ranurada que tiene múltiples ranuras paira permitir la comunicación entre el diámetro interno del| aguijón 414 y la parte externa del aguijón 414. El aguíIjón 414 se extiende hacia la sección de terminación infer,ior 402 en la proximidad de la zona del agujero abierto 412 Dentro del aguijón 4 14 se acomoda a un cable del sensor 416 tiene sensores múltiples 418 en lugares diferentes a través de la zona 412 El cable del sensor 416 se extiende hacia arriba en el aguijón 414 hasta que sale el extremo superior del aguijón 414. El cable del sensor se extiende de manera radial través de una junta individual ranurada 419 a un empaquetador con orificios 420 de la sección de terminación superior 400. La junt individual ranurada 412 tiene ranuras 422 para permitir la comunicación ent re el agujero interno 424 de una tubería 426 y la zona 428 que está fuera de la sección de terminación superior 400 y por debajo del empaquetador 420.

En la sección de terminación superior 400, se proporciona una estación de control 420 arriba del empaquetador 420. El cable del sensor 416 se extiende a través del empaquetador con . Eicios 420 a la estación de control 420. La estación control 420 a su vez se comunica sobre un cable eléctrico 432 a un lugar en la superficie de la tierra o algún ro lugar en el poz Diferente a las modalidades representadas en las Fig. 1A- 6, los sensores 41E de la modalidad de la Fig. 7 están acomodados dentro de1 montaje de control de arena (en lugar de afuera del montaje de control de arena) . Sin embargo, el uso del aguijón 414 permite la comunicación conveniente de los sensores 418 a través de la fase de arena adyacente a la criba de arena 410 Durante la operación, la sección de terminación inferior 402 de la Fig. 7 se instala primero en el pozo adyacente a la zona 412. Después del relleno de grava, la sección terminación superior 400 se corre hacia el pozo, con aguijón 414 insertado hacia la sección de terminación inferior 402 de tal "nanera que los sensores 418 del cable del sensor 416 estén! colocados próximos a la zona 412 en varios lugares discontinuos. En algunas modalidades la sección de terminalición inferior puede no necesitar relleno de grava; en su lugar, la sección de terminación inferior puede incluiir una criba extensible, agujero con revestimiento y perforado, forro ranurado, o agujero abierto La Fig. 8A muestra otro arreglo de un sistema de terminación de dos etapas que tiene una sección de terminación superior 400A y sección de terminación inferior 402A en las cuales no se usa un mecanismo de conexión húmeda con acoplamiento inductivo. Un aguijón recuperación 414A ¡que es parte de la sección de terminación superior 400A se inserta hacia la sección de terminación inferior 402A. La sección de terminación inferior 402A es similar o idéntica a la sección de terminación inferior 402 de la Fig. 7. Sin embargo, el aguijón 414A en la Fig. 8A tiene una hendidura longitudinal en su superficie externa en la cual está colocado un cable del sensor 416A. En la Fig. 9 se representa una vistaItransversal cortada de una parte del aguijón 414A con el1 cable del sensor 416A. Como se muestra en la Fig 9, se proporciona una hendidura longitudinal (o sal ente) en la superficie externa del aguijón 414A de tal manera que el cable del sensor 416A se pueda colocar en a hendidura 440.

Refiriéndonos otra vez a la Fig. 8A, el cable del sensor 416A se extiende hacia arriba hasta que alcanza un sustentador del aguijón 442 que descansa en un receptáculo del aguijón 444 de una junta individual ranurada 419A. El cable del sensor 416A se extiende de manera radial a través del sustentador del aguijón 442 y la junta individual ranurada 419A hacia una zona fuera de la superficie externa de la sección de terminación superior 400A. El cable del sensor 416A se extiende a través del empaquetador con orificios 420 a la estación de control 430.

Básicamente, la diferencia entre la modalidad de la Fig 8A y la modalidad de la Fig. 7 es que el cable del sensor 416A está acomodado fuera del aguijón 414A (en lugar de adentro del aguijón) . También, el aguijón 414A es recuperable debido a| que descansa dentro del receptáculo del aguijón 444 sobre un sustentador del aguijón 442. (La Fig. 7 muestra un aguijón fijo que es parte de la sección de terminación superior 400) . Una herramienta de intervención se puece correr hacia el pozo para acoplar el sustentador del aguijón 442 de la Fig. 8A para recuperar el sustentJjador del aguijón 442 con el aguijón 414A desde el pozo Como se representa en la Fig. 8A, se proporciona un mecanismo de retención 446 para acoplar el sustentador del aguijón 442 al receptáculo del aguijón 444. En un ejemplo ara ponerlo en práctica, el mecanismo de retención 446 puede ser un mecanismo de seguro ajustado a presión.

Otra diferencia entre la sección de terminación superior 400A de la Fig. 8A y la sección de terminación superior 400 de la Fig. 7 es que la sección de terminación superior 400A tiene una sección de tubería ranurada 448 se extiende debajo liel receptáculo del aguijón 444. La sección de tubería ranurada 448 se extiende hacia la sección de terminaci?'?? inferior 402A, como se representa en la Fig. 8A.

La Fig. 8B muestra otra variante del sistema de terminación de dos tapas que también emplea un aguijón recuperable 414B. El aguijón 414B se extiende desde un sustentador del $uijón 442B que descansa en un receptáculo aguijón! 444B. La diferencia entre la modalidad de la Fig 8B y la modalidad de la Fig. 8A es que el sustentador del aguijón 442B tiene una primera del acoplador inductivo 450 (parte macho del acoplador inductivo) que es capaz de acoplarse de manera inductiva a la segunda parte del acoplador inductivo 452 (parte hembra del acoplador inductivo) dentro del receptáculo del aguijón 444B. Un cable del sensor 416B (el cual también cor::e fuera del aguijón 414B pero en una hendidura longitudinal) se extiende hacia arriba y está conectado a la primera parte del acoplador inductivo 450 en el sustentador aguijón 442B. Cuando el sustentador del aguijón 442B está instalado dentro del receptáculo del aguijón 444B, las partes primera y segunda del acoplador inductivo 450 y 452 están colocadas adyacentes entre sí para que la señaliz ción eléctrica y energía se puedan acoplar de manera inductiva entre las partes del acoplador inductivo 450 y 452.

La segunda parte del acoplador inductivo 452 está conectado a un cable eléctrico 454, el cual pasa a través del empaquetador con orificios 420 a la estación de control 420 arriba del empaquetador 420.

Durante la operación la sección de terminación inferior 402B primero se corre hacia el pozo, seguido por la arriba del empaquetador 512 y entre una tubería 516 y el revestimiento 504. La segunda parte del acoplador inductivo 510 est. conectado eléctricamente a una estación de contro 518 sobre una sección de cable eléctrico 520. A su vez, la estación de control 518 está conectada a otro ¡cable eléctrico 522 que se puede extender a la superJ icie de la tierra o algún otro lugar en el pozo.

Durante la operación , el revestimiento 504 está instalado hacia el pozo con e1 cable del sensor 506 y la primera parte del acoplador inductivo 508 proporcionado con el revestimiento 50 durante la instalación.

Subsiguientemente, después de que se ha instalado revestimiento 504, se puede instalar el equipo de terminación dentro del revestimiento, incluyendo los representados en la Fig. 10. antes o después de la instalación de los componentes representados en la Fig. 10, se puede bajar una pistola perforadora hacia el pozo a la zona de producción (o inyección) 500. La pistola perforadora se puede activar para producir perforaciones 526 a través del re estimiento 504 y hacia la formación circundante. La perforación direccional se puede realizar para evitar daño l cable del sensor 506 que está localizado fuera del revestimiento 504 La Fig. 11 muestra otro arreglo diferente más del sistema de terminación, el cual es similar al sistema de terminación de la Fig. 10 excepto que el sistema de terminación de la F; tiene etapas múltiples para corresponder a las diferentes zonas 602, 604, y 606. En la modalidad de la Fig. 11, un cable del sensor 506 a también se proporciona fuera del revestimiento 504, con el cable del senaor 506A que tenga sensores 502 proporcionados en varios lugares en las diferentes zonas 602, 604, y 606. El cable del sensor 506A se extiende a la primera parte del acoplador inductivo 508 a través del cartucho controlador 507.

El sistema de termir.ación de la Fig. 11 también incluye el empaquetador 512, la segunda parte del acoplador inductivo 510 dentro del revestimiento 504, la estación de control 518, y secciones de cable eléctrico 520 y 522, como en la modalidad de la Fig. 10. La modalidad de la Fig. 11 difiere de la modalidad de la Fig. 10 en el equipo de terminación adicional se proporciona debajo del empaquetador 512. En la Fig. 11, se proporciona un empaquetador de relleno de grava 608, con un montaje de puerto de circulación 610 proporcionado debaji;o del empaquetador de relleno de grava 608. Una válvula de aislamiento de formación 612 también se proporciona debajo del montaje de puerto de circulación 610.

Más equipo debajo de la válvula de aislamiento de formación 612 incluye rejas de arena 614 y empaquetadores de aislamiento 616 y 618 para aislar las zonas 602, 604 y 606.

La Fig. 12 muestra otra modalidad de un sistema de terminación que usa un diseño de aguijón y no usa un mecanismo de conexión húmeda con acoplamiento inductivo. El sistema de terminación incluye una sección de terminación superiorj 700 y una sección de terminación inferior 702. En la Fig. 12, un empaquetador de relleno de grava 704 se aj justa en una zona de producción (o inyección) , con una criba de arena 706 unida debajo del empaquetador 704. El empaquetador de relleno de grava 704 y la reja 706 son ¡parte de la sección de terminación inferior .

La sección de terminación superior 700 incluye un aguijón 708 (el cual incluye) una tubería perforada) . Dentro del agujero interno del aguijón 708 están acomodados varios sensores 710 y 712 Los sensores 710 y 712 están conectados por medio de conexiones-Y a un cable eléctrico 714. El cable eléctrJico 714 corre a través de mamparas con conexión en Y 116 y 720 y sale el extremo superior del aguijón 708. El cable eléctrico 714 se extiende de manera radial a través de una unión sustituta con orificios 722 y después pasa a través del empaquetador con orificios 724 de la sección de terminación superior 700 a una estación de control 726. La estación de control 726 a su vez está conectada por medio de un cable eléctrico 728 a la superficie de la tierra o a otro lugar en el pozo.

La Fig. 13 muestra una parte de un cable del sensor 800 de acuerdo con una modalidad, el cual puede ser cualquiera de los | cables de los sensores antes mencionados. El cable del sensor 800 incluye secciones de alojamiento externo 804, las cuales están conectadas de manera que sellen a una estructura de alojamiento de sensores 806 que aloja un soporte de sensor 810 y un sensor 808. El sensor 808 está colocado en una cámara 809 del soporte de sensor 810. El alojamiento del soporte del sensor 806 y las secciones de alojamiento 802 y 804 del cable del sensor 800 se pueden formar de metal. La sección de alojamiento 802, 804 pueden estar soldadas al alojamiento de soporte de sensor 806 para proporcionar un acoplamiento con sellado (para evitar que los fluidos del agujero del pozo entren en el cable del sensor 800) . El soporte de sensor 810 también se puede formar de un metal para que actúe como un bastidor. Como un ejemplo, el metal usado para formar el soporte de sensor 810 puede ser aluminio. Similarmente , el metal usado para formar las secciones de alojamiento 802, 804 y el alojamiento de soporte del sensor 806 también puede ser al . minio. Si el sensor 808 es un sensor de temperatura, ent:)onces el aluminio es un acoplador térmico relativamente bueno para permitir la medición exacta de temperatura. Sin embargo, en otras formas de ponerla en práctica, se pueden usar otros tipos de metal . También, se pueden usar materiales no metálicos para poner en práctica los elementos 802, 804, 806 y 810 Como además se representa en la Fig . 13, el sensor 808 incluye un chip de sensor 812 (por ejemplo, un chip de sensor para medir la temperatura) y una interfaz de comunicaciones 814 ( conectado eléctricamente al chip del sensor 812) para permitir la comunicación con los alambres eléctricos 16 y 818 que se extienden en el cable del sensor 800 En una forma de ponerla en práctica ejemplar, la interfaz de comunicaciones 814 es una interfaz 12C. Alternativamente, otros tipos de interfaces de comunicaciones se pueden usar con el sensor 808. El chip del sensor 812 ? la interfaz 814 se pueden montar en una tarjeta de circuito 811 en una forma de ponerla en práctica .

La parte representada en la Fig. 13 se repite a todo lo largo del cable del sensor 800 para proporcionar sensores múltiples 808 largo del cable del sensor 800 en varios lugares discontinuos. De acuerdo con algunas modalidades, el cabl<° del sensor 800 se pone en práctica con alambres de par torcido bi -direccionales , lo cuales tienen inmunidad relátivamente alta al ruido. Las señales sobre alambres de par torcido se representan por medio de diferencias de voltaje entre dos alambres. Las secciones de alojamiento sucesivas 802, 804 y las estructuras de alojamiento del sensor 806 colectivamente se mencionan como "forros externos" del cable del sensor 800.

Un beneficio de usar soldadura en el cable del sensor es que las juntas tóri'cas o de metal diferente se pueden evitar. Sin embargo, en otras formar de ponerla en práctica, se pueden usar juntas tóricas o de metal. En una forma de ponerla en práctica alternativa, en lugar de usar soldadura para soldar las secciones de alojamiento 02, 804 con el alojamiento del soporte del sensor 806, otras formas de acoplamiento sellante o unión se pueden proporcionar entre 1 s secciones de alojamiento 802, 804, y el alojamiento del soporte del sensor 806.

La Fig. 14 muestra un cable del sensor 800A de acuerdo con una modalidad diferente. En esta modalidad, las secciones de alojam ento 802, 804 del cable del sensor 00A se conectan de manera que sellen a un alojamiento de soporte del sensor 806A que tiene un diámetro externo más ancho que el diámetro externo de las secciones de alojamiento 802, 804 . En otras palabras, el alojamiento del soporte del sensor 806A sobresale de manera radial hacia fuera con respecto a las secciones de alojamiento 802, 804. Como con el cable del sensor 800 de la Fig. 13, las secciones de alojamiento 802, 04 se pueden soldar al alojamiento del soporte del sensor 806A para proporcionar acoplamiento sellante. Alternativamente, se pueden usar otras formas de acoplamiento o unión sellante. El diámetro alargado o ancho del alojamiento del soporte del sensor 806A permite que una cavidad 824 se defina en el alojamiento del soporte del sensor 806A. La cavidad 824 se puede usar para recibir un elemento sensor de presión y temperatura 826, el cual se puede usar para detectar presión y temperatura (o solo uno de ellos, presión o temperatura) o cualquier otro tipo de sensores. Una superficie externa 828 del elemento sensor 826 está expuesto al entorno externo fuera del cable del sensor 800A. El elemento se:isor 826 se une de manera que selle al alojamiento del soporte del sensor 806A por medio de conexiones 830, las cuales pueden ser conexiones soldadas u otro tipo de conexi nes sellantes Los alambres 832 conectan el elemento sensor 826 al sensor 808A contenido en el soporte del sensor 810 dentro del alojamiento del soporte del sensor 806A. Los alambres 832 conectan el elenjiento sensor 836 al chip del sensor 812 del sensor 808A , el chip sensor 812 es capaz de detectar presión y temperatura basadas en señales desde el elemento sensor 826.

La Fig. 15 muestra| un cable del sensor 800 que se despliega sobre un carrete 840. Como se representa en la Fig. 15, el cable (jlel sensor 800 incluye el cartucho controlador 116 y un sensor 114. Sensores adicionales 114 que son parte del cable del sensor 800 se enrollan sobre el carrete. Para desplegar el cable sensor 800, el cable del sensor 800 se desenrolla hasta que una longitud deseada (y número de los sensores 114) se ha desenrollado, y el cable del sensor 800 se puede cortar y unir al sistema de terminación. correlación entre la resistencia eléctrica de los materiales conductores de electricidad y los cambios de temperatura. En muchos casos, los RTD se forman usando platino debido a la relación lineal de la resistencia a la temperatura del platino. Sin embargo, también se pueden usar los RTD de otros materiales. Los RTD de precisión están ampliamente disponibles dentro de la industria, por ejemplo, de Heraeus Sensor Technology, Reinhard-Heracus-Ring 23, D-63801 Kleinostheim, Alemania.

El uso de acoplamiento inductivo de acuerdo con algunas modalidades permite una variedad significativa de técnicas de detección, no solamente mediciones de temperatura. Presión, tasa de flujo, densidad de fluido, resistividad del depósito, proporción de petróleo/gas/agua , viscosidad, proporción de carbono/oxígeno, parámetros acústicos, detección química (como puede ser para incrustación, cera, asfáltenos, depositación, detecci)jón de pH, detección de salinidad) , y demás , todos pueden recibir energía y/o comunicación de datos a través del acoplamiento inductivo. Es deseable que los sensores sean de tamaño pequeño y tengan relativamente bajo consumo de energía. Esos sensores recientemente están ¡disponibles en la industria, como pueden ser los que si describen en O 02/077613. Observe que los sensores pueden medir directamente una propiedad del depósito, o del) fluido del depósito, o que pueden estar midiendo esas propiedades a través de un mecanismo indirecto. Por ejemplo, en el caso, de que sensores geófonos o acústicos estén ubicado a lo largo del frente arenoso y donde esos sensores miden la energía acústica generada en la formación, esa energía puede venir de la liberación de tensión provocada por la fractura de la formación de roca en una fractura hidráulica de un pozo cercano. Esta información, a su vez, se usa para determinar las propiedades mecánicas del depósito, como puede ser las direcciones de tensión del principio, como se han descrito, por| ejemplo, en la Publicación U.S. No. 2003/0205376.

El sensor más alto representado en la Fig. 16 e conectado por medio alambres 910 a una estructura unión 912, la cual interconecta los alambres 910 a los alambres 914 dentro de una línea de control 915 que direcciona a un cartucho controlador (no se muestra en la Fig. 16) . Observe que la estructura de unión 912 se proporciona para ais Lar los fluidos en el agujero de la línea de control 904 desde una cámara 916 en la línea de control 915.

La Fig. 17 muestra un arreglo diferente de un cable del sensor 900A. El cable del sensor 900A, también incluye la línea de control 902 que define el agujero interno 904 que contiene fluido que no conduce electricidad. Sin embargo, la diferenc :ia entre el cable del sensor 900A de la Fig. 17 y el cabl.e del sensor 900 de la Fig. 16 es el uso de sensores molificados 906A en la Fig. 17. Los sensores 906A incluye un filamento de alambre RTD 920 (el cual tiene una resistencia que varía con la temperatura) .

El filamento 920 esta conectado a un chip electrónico 922 para detectar sistencia del filamento del alambre RTD 920 para permitir la detección de temperatura.

La Fig. 18 muestra otro arreglo más de un cable del sensor 900B. En esta modalidad, la línea de control 902 no contiene un líquido (en su lugar, el agujero interno 904 de la línea de control 902 contiene aire o algún otro gas) . El cable del sensor 900B incluye sensores 906B que tienen una estructura encapsulada 920 para contener líquido que no conc.uce electricidad 932 en la cual se proporcionan el alambre de filamento RTD 920 y el chip electrónico 922 La Fig. 19 muestra una vista cortada transversal longitudinal de otra modalidad de un sistema de terminación que incluye un tubo de derivación 1002 para transportar la lechada de grava para las operaciones de relleno de grava, tubo de derivación 1002 se extiende desde un lugar en superficie de la tierra a la zona de interés. Dos zonas 304 y 1006 están representadas en la Fig . 19, con empaquetadores 1008 y 1010 usados para aislar la zona.

En la primera zona 1004, un montaje de criba 1112 se proporciona alrededo de una tubería base perforada Como se representa, está permitido que el fluido fluya desde el depósito en la zona 1004 a través del montaje de criba 1112 y a través de perforaciones de la tubería perforada 1114 hacia un agujero interno 1116 del sistema de terminación representado en la Fig. 19. Una vez que el fluido entra en el agujero interno 1116, el fluido fluye en la dirección indicada por las flechas 1118.

La tubería base perforada 1114 y su extremo inferior están conectados a un tubo sin agujeros 1120. El extremo inferior del tubo sin agujeros 1120 está conectado a otra tubería de base perforada 1122 que está colocada en la segunda zona 1006. Un montaje de criba 1124 se proporciona alrededor de la tubería base perforada 1122 para permitir que el fluido fluya desde la zona adyacente del depósito 1006 para que fluya el líquido hacia el agujero inte 1116 del sistema de terminación a través del montaje criba 1124 y la tube ía base perforada 1122.

Las tuberías base perforadas 1114, 1122, y el tubo vacío 1120 enroscan un conducto de producción que contiene el agujero interno 1116. El tubo de derivación 1002 se proporciona en una región de anillo entre la parte externa de este tubo conducto de producción y una pared 1126 del agujero del pozo. En la Fig. 19, la pared 1126 es un frente arenoso. Alternativamente, la pared 1126 puede ser un revestimiento o un forro.

Como además se representa en la Fig. 19, los sensores 1128, 1130, y 1132 se unen al tubo de derivación 1002. El sensor 1128 se proporciona en la zona 1004 y el sensor 1132 se proporciona en la zona 1006. Los sensores 1128 y 1132 están colocados en vías de flujo radial de las zonas respectivas 1004 y 1006. Por otro lado, el sensor 1130 está colocado entre los empaquetadores 1008 y 1110, la cual es un área sin 'lujo del agujero del pozo (sin flujo de fluido en la dirección radial o dirección longitudinal en el espacio 1134 que está definida entre los dos empaquetadores 1008 y 1110 y entre el tubo vació 1120 y la pared interna 1126 del agujero del pozo) .

Los sensores 1128, 1130, y 1132 son sensores sobre un cable del sensor. Una vista transversal cortada del tubo de derivación 1002 y un cable del sensor 1136 se representa en la Fig. 20. El tubo de derivación 1002 tiene un agujero erno 1138 en el cual fluye la lechada de grava cuando realizan operaciones de relleno de grava. En una operación de relleno de grava, la lechada de grava se bombea abajo del agujero interno 1138 del tubo de derivación 1002 a las regiones de anillo en el agujero del pozo que se están rellenando de grava. Unido al tubo de derivación 1002 está un clip del porta-sensor 1140 (que en general 1 tiene forma de C en la forma de ponerla en práctica ejemplar) . El cable del sensor 1136 se mantiene en su iJugar por medio del clip del porta-sensor 1140. El chi;p sostén del sensor 1140 se une al tubo de derivación :.002 por medio de cualquiera de los diferentes mecanismos, como puede ser por medio de soldadura o por medio de algunos otros tipos de conexión. En una modalidad alternativa, los tubos de derivación se pueden omitir y se usa una criba sin tubo de derivación. grava se bomb' en la cavidad de anillo entre la superficie externa de la criba y la pared del pozo. Un protector de cable se une a un tubo base de criba entre las secciones sucesi vas de la criba (o tubo ranurado o perforado) para prot ger el sensor y el cable. En otra producción 1514. Unido arriba del empaquetador de producción 1514 es una tubería de producción 1516, al cual se une una estación de control 1518. La estación de control 1518 está conectada por medio de cable eléctrico 1520 que pasa a través del empaquetador de producción 1514 a un acoplador inductivo 1522 debajo del empaquetador de producción 1514.

La terminación en e ÍL agujero principal del pozo y la lateral es muy similar a la modalidad de la Fig. 1A. En una variante de 1a modalidad de la Fig. 1A, se proporciona el dispositivo de control de flujo que son controlados a distancia. La energía y comunicación del agujero principal al lateral se lleva a cabo a través del acoplador inductivo l|522.

A su vez, el cable eléctrico 1520 (el cual es parte de una sección de terminación inferior 1526) además pasa a través de un empaquetador inferior 1532. El cable eléctrico 1520 conecta el acoplador inductivo 1522 a los dispositivos de control (por ejemplo, válvulas de control de flujo) 1528 y los sensores 1530. La sección de terminación inferior 1526 también incluye un montaje de criba 1538 para realizar el control de arena. Los sensores 1530 se proporcionan próximos al montaje de control de arena [38. La terminación inferior puede no incluir una criba algunas modalidades.

Dependiendo de la construcción de empalme multilateral y tipo, se corre un acoplador inductivo con el empalme. Un cable se corre desde la unión del acoplador inductivo a las válvulas de control de flujo y los sensores en la terminación de empalme similar a la modalidad de la Fig. 1A.

.El cable 1534 desde 1 acoplador inductivo 1522 conecta la válvula de contirol de flujo y sensor 1536 en terminación en la se ción lateral 1504.

Como parte de la sección de terminación inferior 1526, se proporciona otro acoplador inductivo para permitir la comunicación entre el cable eléctrico 1520 y un cable eléctrico de la terminación del agujero principal que se extiende hacia la sección del agujero principal 1505 a los dispositivos de control de flujo y/o los sensores 1528 y 1530 en la sección del agujero principal 1505.

La Fig. 22 muestra otra modalidad de un sistema de terminación de dos etapas que es una variante de la modalidad de la Fig. 1A. En la modalidad de la Fig. 22, se proporcionan los dispositivos de control de flujo 1202 (u otros tipos de dispositivos de control que son controlados a distancia) con el montaje de control de arena 110. Los dispositivos de control de flujo (u otros dispositivos controlados a distancia) están conectados por las respectivas conexiones eléctricas 1204 (como puede ser en la forijna de alambres eléctricos) al cable del sensor 112.

Con esta forma de en práctica, el cable del sensor 112 no únicamente es capaz de proporcionar comunicación con los sensores 114, sino también es capaz de permitirle a uní operador del pozo controlar los dispositivos de contirol de flujo (u otros dispositivo controlados a distancia) ubicados próximos a un montaje de control de arena ¡desde un lugar alejado, como puede ser en la superficie |de la tierra.

Los tipos de disposibivos de control de flujo 1202 que se pueden usar incluyen válvulas hidráulicas de control de flujo (las cuales se alimentan usando una bomba hidráulica o cámara atmosférica que está controlada con energía y señal desdd la superficie de la tierra a través de la estación de ontrol 146); las válvulas electro- hidráulicas de contra1 de flujo (las cuales se alimentan de energía y señales desde la superficie de la tierra a través de la estación de control 146 y el acoplador inductivo) ; y las válvulas aleadas con forma de memoria (las cuales se alimentan de energía y señales desde la superficie de la tierra a través de la estación de control y el acoplador inductivo.

Con las válvulas de control de flujo, se puede emplear una capacitancia de almacenamiento (en la forma de un capacitor) o cualquijer otro dispositivo de almacenamiento de energía para almacenar una carga que se puede usar para necesidades altas de energía de activación de las válvulas eléctricas de control de flujo. El capacitor se puede cargar lentamente cuando no está en uso.

Para válvulas electro-hidráulicas , las cuales emplean pistones para controlar la cantidad de flujo a través de las válvulas electro -hidráulicas, un sistema de circuitos de señalización y solenoides pueden controlar la cantidad de distribución de luido dentro de los pistones de las válvulas para permi ir un gran número de posiciones de obturación para controlar el flujo de fluido.

Una válvula aleada en forma de memoria depende del cambio de forma de un miembro de la válvula para provocar que cambie el ajuste de ¡la válvula. La señalización se aplica para cambiar la forma de ese elemento.

La Fig. 23 representa otro arreglo más de un sistema de terminación de dos etapas tiene una sección de terminación superior 1306 y una sección de terminación inferior 1322. La sección de terminación superior 1306 incluye válvulas de control de flujo 1302 y 1304, las cuales se proporcionan para controlar el flujo radial entre las zonas respectivas 1308 (zona superior) y 1310 (zona inferior) y ur. agujero interno 1312 del sistema de terminación. La válvula de control de flujo 1302 es una válvula de control de flujo "superior", y la válvula de control de flujo 1304 es una válvula de control de flujo "inferior" . El cable 1338 desde la superficie está conectado eléctricamente a las válvulas de control de flujo 1302 y 1304 a | través de conductores eléctricos (no se muestran) .

La sección de terminación superior 1306 además incluye un empaquetador de producción 1314. Una sección de tubería 1316 se extiende debajo del empaquetador de producción 1314. Una parte herrbra del acoplador inductivo 1318 se proporciona en un extremo inferior de la sección de tubería 1316. La parjte macho del acoplador inductivo 1318 interactúa o se alinea axialmente con una parte hembra del acoplador inductivo 1329 que es parte de la sección de terminación inferíior 1322. Las partes del acoplador inductivo 1318 y 1320 juntas forman un acoplador inductivo que propordiona un mecanismo de conexión húmeda con acoplamiento inductivo.

La sección de terminación superior 1306 además incluye una sección de alojamiento 1324 a la cual está unida la válvula de control de flujo 1302. La sección de alojamiento 1324 está acoplada de manera que selle a un empaquetador de grava. 1326 que es parte de la sección de terminación inferior 1322. En el extremo inferior de la sección de alojamiento 1324 está otra parte macho del acoplador inductivo 1328, la cual interactúa con otra parte hembra del acoplador inductivo 1330 que s parte de la sección de terminación inferior 1322. Juntas, las partes del acoplador inductivo 1328 y 1330 forman un acoplador inductivo.

Debajo de la parte del acoplador inductivo 1328 está la válvula de control de flujo inferior 1304 que está unida a una sección de alojamiento 1332 de la sección de terminación superior) 1306 próxima a la zona inferior 1310.

La sección de terminación superior 1306 además incluye una tubería 1334 arriba del empaquetador de producción 1314. También, unida a la tubería 1334 está una estación de control 1336 que está conectada a un cable eléctrico 1338. El cable eléct rico 1338 se extiende hacia abajo a través del empaquetador de producción 1314 para conectar eléctricamente los conductores que se extienden a través de la sección de tubería 1316 a la parte del acoplador inductivo 1318, y a los conductores eléctricos que se extienden a través e la sección de alojamiento 1324 a la parte inferior del acoplador inductivo 1328. En una modalidad, las válvulas de control de flujo 1302 y 1304 pueden ser accionadas hidráulicamente. Una línea de control hidráulico se corre desde la superficie hasta una válvula para operar 1a válvula. En otra modalidad más, la válvula de contro de flujo puede ser operada eléctricamente, operada hidroeléctricamente, u operada por otros medios En la sección de terminación inferior 1322, la parte superior del acoplador inductivo 1320 se acopla a través de un cartucho controlador (no se muestra) a un cable del sensor superior 1340 que tiene sensores 1342 para medir las características asociadas con la zona superior 1308. Similarmente , la parle inferior del acoplador inductivo 1330 se acopla a través de un cartucho controlador (no se muestra) a un cable| del sensor inferior 1344 que tiene sensores 1346 para medir las características asociadas con la zona inferior 1310.

En su extremo inferior, la sección de terminación inferior 1322 tiene un empaquetador 1348. La sección de terminación inferior! 1322 también tiene un empaquetador de relleno de grava ÍL350 en su extremo superior.

En la modalidad de la Fig. 23, se usan dos acopladores inductivos para los arreglos de sensores 1342 y 1346, respectivamente. El cable 1338 se corre al acoplador inductivo 1318 y también a las válvulas de control de flujo 1302 y 1304. En una modalidad alternativa, como se represente en la Fig. 24, se usa un acoplador inductivo individual que incluye las partes del acoplador inductivo 1318 y 1320. En la nodalidad de la Fig. 24, un cable de sensor individual 1352 se proporciona en una región de anillo entre el revestimiento 1301 y los montajes e control de arena 1343, 1345. El cable del sensor 1352 se extiende a través del empaquetador de aislamiento 1326 para proporcionar sensores 1342 en la zona superior 1308 y sensores 1346 en la zona inferior 1310.

En las modalidades de las Figs . 23 y 24, las válvulas de control de flujo se proporcionan como parte de la sección de terminación superior. En la Fig. 25, por otro lado, las válvulas de control ¿le flujo 1302 y 1304 se proporcionan como parte de una secjjción de terminación inferior 1360. En la modalidad de la Fig. 25, la sección de terminación superior 1362 tiend una parte hembra del acoplador inductivo 1366 que se proporciona como parte de la sección de terminación inferior 1360. La sección de terminación inferior 1360 está ur.ida por medio de un empaquetador del sustentador de criba :.368 al revestimiento 1301.

Las partes del acoplador inductivo 1364 y 1366 forman un acoplador inductivo. La parte del acoplador inductivo 1366 de la sección d terminación inferior 1362 se acopla a través de un cartucho controlador (no se muestra) a un cable del sensor 1368 que se extiende a través de un empaquetador de aislamiento 1370 que también es parte de la sección de terminación inferior 1362. El empaquetador de aislamiento 1370 aisla la zona superior 1308 de la zona inferior 1310.

El cable del sensor 1368 está conectado por medio de segmentos de cable 1372 y 1374 a las válvulas de control de flujo respectivas 1302 y 1304 La Fig. 26 muestra lotra modalidad más de un sistema de terminación en el cual no se usa un acoplador inductivo El sistema de terminación de la Fig. 26 incluye una sección de terminación superior 1381 y una sección de terminación inferior 1380. En esta modalidad, los sensores 1382 (para la zona superior 1308) y los sensores 1384 (para la zona superior 1310) son parte de la sección de terminación super|ior 1381. La sección de terminación inferior 1380 no incluye sensores o acopladores inductivos. La seciión de terminación inferior 1380 incluye un empaquetador de relleno de grava 1386 conectado a un montaje de control de arena 1388, en cual a su vez está conectado a un empaquetador de aislamiento 1390. El empaquetador de aislamiento 1390 está, a su vez, conectado a otro montaje de control de arena 1392 para la zona inferior 1310. I Los sensores 1382, 1384 y las válvulas de control de flujo 1302, 1304 que son parte de la sección de terminación superior 1381 están conectados por medio de conductores eléctricos (no se muestran) que se extienden a un cable eléctrico 1394. El (pable eléctrico 1394 se extiende a través de producción 1396 de la sección de terminación superior 1381 a una éEstación de control 1398. La estación de control 1394 está unida a una tubería 1399.

La Fig. 27 muestra otra modalidad más de un sistema de terminación que tiene una sección de terminación superior 1400A, una terminación intermedia 1400B y una sección de terminación inferior 1402. El pozo de la Fig. 27 está forrado con revestimiento 1401. En alguna modalidad la sección del depósito puede no estar forrada con revestimiento pero puede ser un agujero abierto, un agujero abierto con criba extensible, un agujero abierto con criba independiente, un agujero abierto con forro ranurado, un agujero abierto relleno de grava, o un frac-pack o agujero abierto consolidado de resina. El sistema de terminación de la Fig. 27 incluye las válvulas de aislamiento de la formación, incluyendo las válvulas de aislamiento de la formación 1404 y 1406 que son parte de la sección de terminación inferior 1402. La sección de terminación inferior puede ser una terminación multi- zonal de viaje individual o multi- zonal de viajes múltiples. Otra válvula de aislamiento de formación es una válvula de aislamiento de la formación de anillo 1408 para proporcionar control de pérdida de flujo anular. La válvula de aislamiento de la formación anular 1408 es parte de la sección de terminación intermedia 1400B para proporcionar aislamiento de la formación para la zona superior 1416 después de que se abre la válvula de aislamiento de la formación superior 1404 para insertar la sarta de flujo interno 1409 dentro de la sección de terminación inferior 1402. En algunas modalidades, una válvula de aislamiento de la formación similar a la 1404 se puede correr deba o de la válvula de aislamiento de la formación anular 1 08 como parte de la terminación intermedia 1400B para aislar la zona inferior después de que se abre la válvula de la formación inferior 1406 para insertar la sarta de flujo interno 1409 dentro de la zona inferior 1420 Un cable del sensor ¡1410 se proporciona como parte de la sección de terminacilón intermedia 1400B, y corre a una parte macho del acoplador inductivo 1452 que también es parte de la sección| de terminación superior 1400A. Una junta de compensación de longitud 1411 se proporciona entre el empaquetador de producción 1436 y el acoplador inductivo macho 1452. La junta de compensación de longitud 1411 permi .ze a la terminación superior para posarse en el perfi. L de la parte hembra del acoplador inductivo 1412, con la tubería de producción o terminación superior| unida al sustentador de la tubería en la cabeza del pozo (en la parte superior del pozo) . La junta de compensación de longitud 1411 incluye un cable enrollado para permitir el cambio en la longitud del cable con el cambio en la longitud de la junta de compensación. El cab e 1438 está unido al cable enrollado y el extremo inferilor de la bobina está conectado al acoplador inductivo macho 1452. El cable del sensor 1410 está conectado eléctricamente a la parte del acoplador inductivo hembra 1412 y corre fuera de la sarta de flujo interno 1409. El cable del sensor 1410 proporciona los sensores 1414 y 1418|. El cable 1410 entre dos zonas 1416 y 1420 está alimentado a través de un montaje de sello 1429. El montaje de sello 1429 sella dentro del agujero empaquetador u otro agujero pulido del empaquetador 1428. terminación intermedia 1400B incluye la parte hembra del acoplador inductivo 1412, la válvula de aislamiento de la formación anular 1408, la sarta de flujo interno 1409, el cable del sensor 1414, y el montaje de sello 1429 con canaleta alimentadora se corre en un viaje diferente. La sarta jde flujo interno 1409, el cable del sensor 1414, y el montaje de sello 1429 se corren dentro (en un agujero interno) la sección de terminación inferior 1402. El cable del sensor 1414 proporciona los sensores 1414 para la zona superior 1416, y los sensores 1418 para la zona inferior 1420.

Otros componentes que son parte de la sección de terminación inferior! 1402 incluyen un empaquetador de relleno de grava 1422, un montaje de puerto de circulación 1424, un| montaje de control de arena 1426, y un empaquetador de a slamiento 1428. El montaje de puerto de circulación 1424 la válvula de aislamiento de la formación 1404, y el montaje de control de arena 1426 se proporcionan próximos a la zona superior 1416.

La sección de terminación inferior 1402 también incluye un montaje de puerto| de circulación 1430 y un montaje de control de arena 1432, donde el montaje de puerto de circulación 1430, la válvula de aislamiento de la formación 1406, y el montaje de control de arena 1432 están próximos a la zona inferior 1420 La sección de terminación superior 1400a además incluye una tubería 1434 que está unida a un empaquetador 1436, el cual a su vez está conectado a un montaje de control de flujo 1438 que ti]ene una válvula de control de flujo superior 1440 y una válvula de control de flujo inferior 1442. La válvula de control de flujo inferior 1442 controla el flujo de fluidos que se extiende a través de un primer conducto de flujo 1444, considerando que la válvula de control de flujo superior 1440 controla el flujo que se extiende; a través de otro conducto de flujo 1446. El conducto de flujo 1446 es una vía de flujo anular alrededor del primer conducto de flujo 1444. El conducto de flujo 14j44 (el cual puede incluir un agujero interno de un tubo) recibe el flujo desde la zona inferior 1420, considerando que el conducto de flujo 1446 recibe el flujo de fluido desde la zona superior 1416.

La sección de terminación superior 1400A también incluye una estación de control 1448 que está conectada por medio de un cable eléctricp 1450 a la superficie de la tierra. También, la estación de control 1448 está conectada por medio de conductores eléctricos (no se muestran) a una parte macho del acoplador inductivo 1452, considerando que la parte macho del acoplador inductivo 1452 y la parte hembra del acoplador inductivo 1412 enroscan un acoplador inductivo.

La Fig. 28 muestra otra modalidad más de un sistema de terminación que es una variante de la modalidad de la Fig. 27 que no necesita una terminación intermedia (1400B en la Fig. 27) para desplegar la válvula de aislamiento de la formación anular. El sistema de terminación de la Fig. 28 incluye una sección de la terminación superior 1460 y una sección de terminación inferior 1462. Una válvula de aislamiento de la formación anular 14Q8S incorporada hacia un montaje de control de arena 1462 que es parte de la sección terminación inferior 1462.

Un cable del sensori 1466 se extiende desde una parte hembra del acoplador inductivo 1468. La parte hembra del acoplador inductivo jL468 (la cual es parte de la sección de terminación inferior 1462) interactúa con una parte macho del acoplador inductivo 1470 para formar un acoplador inductivo La parte macho del acoplador inductivo 1470 es paite de la sarta de flujo interno 1409 que se extiende desde la sección de terminación superior 1460 hacia la sección de terminación inferior 1462. Un cable eléctrico 1474 se extiende desde la parte macho del acoplador inductivo 1470 a una estación de control 1476 La sección de terminación superior 1460 también incluye el montaje de contr< 1 de flujo 1438 que es similar al representado en la F g. 27.

I En varias modalidades descritas anteriormente, se describieron varios sistemas de terminación multi-etapas que incluyen una sección de terminación superior y una sección de terminación inferior y/o una sección de terminación intermedta. En algunos escenarios, no será apropiado proporcionar una sección de terminación superior después de que se ha instalado una terminación inferior. Esto puede) ser debido a que el pozo se suspende después de hacer 1|a terminación inferior. En algunos casos, los pozos en el campo se perforan por lotes y las terminaciones inferiores se completan por lotes y entonces se suspenden y después en una fecha posterior se completan por lotes las terminaciones superiores. También en algunos casos puede ser deseable establecer un gradiente térmico a través de la formación con el propósito de compara ión con los cambios de temperatura u otros parámetros de la formación antes de perturbar la formación para ayudar en los análisis. En esos casos, puede ser deseable tomar ventaja de los sensores que ya han sido desplegados con la sección de terminación inferior del sistema de terminación de dos etapas. Para poder comunicarse con los sensores que son parte de la sección de terminación inferior, se puede bajar una herramienta de intervención que tenga una parte macho del acoplador inductivo lacia el pozo para que la parte macho del acoplador inductíivo se puede colocar próxima a una parte hembra del acoplador inductivo correspondiente que es parte de la sección de terminación inferior. La parte del acoplador inductivo de la herramienta de intervención interactúa con la parte del acoplador inductivo de la sección de terminación inferior para formar un acoplador inductivo que permita que los datos de medición sean recibidos desde los sensores que son parte de la sección de terminación inferior.

Los datos de medición pueden ser recibidos en tiempo real a través del uso de un sistema de comunicación desde la herramienta de intervención a la superficie, o se pueden almacenar los datos en la memoria de la herramienta de intervención y descargarlos en un tiempo posterior. En el caso de que se use una comunicación en tiempo real, puede ser por medio de cable alámbrico, telemetría por impulso de lodos, telemetría de fibra óptica, telemetría electromagnética inalámbrica o por medio de otros procedimientos de telemetría conocidos en la industria La herramienta de intervención se puede bajar sobre un cable, un tubo unido] o tubería enrollada. Los datos de medición se pueden transmitir durante un proceso de intervención para ayjidar a monitorizar el estado de esa intervención .

La Fig. 29 muestra un ejemplo de ese arreglo. La sección de terminación infera or representada en la Fig. 29 es la sección de terminación inferior de la Fig. 2 descrita anteriormente. En el arreglo de la Fig. 29, la sección de terminación superior todavía no ha sido desplegada. En su lugar, una herramienjta de intervención 1500 se baja en una línea portadora 502 hacia el pozo. La herramienta de intervención 1500 tiene una parte del acoplador inductivo 1504 que es capaz de interactuar con la parte del acoplador inductivo 118 en la sección de terminación inferior 102.

La línea portadora 1 >02 puede incluir un cable eléctrico o cable de fibra ópt Lea para permitir la comunicación de datos recibidos a t|ravés de las partes del acoplador inductivo 118, 1504 a un lugar de la superficie de la tierra .

Alternativamente, la: herramienta de intervención 1500 puede incluir un dispositivo de almacenamiento para almacenar los datos de medición recolectados desde los sensores 114 en la dección de terminación inferior 102.

Cuando la herramienta de intervención 1500 es recuperada posteriormente a la superficie de la tierra, los datos almacenados en el dispositivo de almacenamiento se pueden descargar. En esta configuración posterior, la herramienta de intervención 1500 se puede bajar en una línea pulida, incluyendo la herramienta de intervención una batería u otra ::uente de energía para proporcionar energía que permita la comunicación a través de las partes del acoplador! inductivo 118, 1504 con los sensores 114.

Un sistema similar basado en intervención también se puede usar para la operación de tubería enrollada. Durante la operación de tubería enrollada, puede ser benéfico recolectar datos de frente arenosa para ayudar a decidir que fluidos se van a bombear hacia el agujero del pozo a través de la tubería enrollada y en que proporción. Los datos de medición recolectados por los sensores pueden ser comunicados en tiempo real de regreso a la superficie por medio de la herramienta de intervención 1500.

En otra forma de ponerla en práctica, la herramienta de intervención 1500 puede correr en un tubo perforación. Con un tubo de perforación, sin embargo, es difícil proporcionar un cable eléctrico a lo largo del tubo de perforación debido a las uniones del tubo. Para solucionar esto, lo 3 alambres eléctricos pueden estar incrustados dentro del tubo de perforación dispositivos de acoplamiento en cada unión proporcionado para lograr un tubo de perforación alambrado. Ese tubo de perforación alambrado es capaz de transmitir datos y también permite la transmisión de fluido a través del tubo.

El sistema basado eiu intervención también se puede usar para realizar pruebas de la tubería de perforación con datos de medición recolectados por medio de los sensores 114 transm: tidos a la superficie de la tierra durante la prueba pkra permitirle al operador del pozo analizar los resultados de las pruebas de la tubería de perforación .

La sección de terminación inferior 102 también puede incluir componentes que pueden ser manipulados por medio de la herramienta de intervención 1500, como pueden ser las mangas deslizabies que se pueden abrir o cerrar, empaquetadores que se pueden ajustar o desajustar, y demás. Monitorizando los datos de medición recolectados por los sensores 114 un operador del pozo puede obtener indicaciones en tiempo real del éxito de la intervención (por ejemplo, manga deslizable cerrada o abierta, empaquetador ajustado o desajustado, etc.) .

En una forma de ponerla en práctica alternativa, la sección de terminación inferior 102 puede incluir múltiples partes hembra del acoplador inductivo. La parte individual macho del| acoplador inductivo (por ejemplo, 1504 de la Fig. 29) e puede bajar entonces hacia el pozo para permitir la comunicación con cualquier parte hembra del acoplador inductivo, la parte macho del acoplador inductivo se coloca próxima a ella.

Observe que herramienta de intervención 1500 representada en la ¡Fig. 29 también se puede usar en un pozo multilateral que tenga secciones laterales múltiples. Por ejemplo, si una de las secciones laterales está produciendo a ua, la herramienta de intervención 1500 se puede usar ingresar a la sección lateral tubería enrollada para permitir el bombeo de un flujo inhibidor hacia la sección lateral para detener la producción de agua. Observe que las mediciones de superficie no pueden ser capaces de indicar cual sección lateral está produciendo agua; únicamente las mediciones pozo abajo pueden realizar esta detección.

Cada una de las secciones laterales del pozo multilateral se puede adaptar con un arreglo de medición y una parte del acoplador inductivo. En ese arreglo, no hay necesidad de una fuente de energía permanente en cada sección lateral . Durante la intervención, la herramienta de intervención puede acceder a una sección lateral particular para recolectar datos para esa sección lateral, lo que proporcionará información acerca de las propiedades de flujo de la sección Lateral . En algunas formas de ponerla I en práctica, los sensores o el cartucho controlador asociado con los sensores en cada sección lateral se puede proporcionar con una etiqueta de identificación u otro identificador, de tal manera que la herramienta de intervención sea capaz de determinar en cual sección lateral ha entrado lal herramienta de intervención.

Observe también que las etiquetas dentro del sistema de medición pueden cambiar las propiedades basadas en los resultados del sistema de medición (por ejemplo, cambiar una señal si el sist sma de medición detecta producción de agua significativa) . La herramienta de intervención puede estar programada para detectar una etiqueta particular, y para entrar a una sección lateral asociada con esa etiqueta particular Esto simplificaría la tarea de conocer a cual sección lateral entrar para solucionar un problema particular.

La invención se ha | descrito con respecto a un número limitado de modalidades, las personas que cuentan con experiencia en la técnica, al tener el beneficio de esta descripción, apreciarán numerosas modificaciones y variaciones de ella Se intenta que las reivindicaciones cubran esas modificaiciones y variaciones para que queden dentro del espíritu verdadero y campo de la invención.

Claims (1)

1. 3. El sistema de terminación de la reivindicación 1, en donde la segunda sección consiste en una herramienta de intervención El sistema de terminación de la reivindicación 1, en donde la primera sección de terminación además incluye un cable de! sensor que incluye el sensor y por lo menos otro sensor 5. El sistema |de terminación de la reivindicación 4, en donde la primera ¡sección de terminación además consiste en un cartucho controlador conectado entre el cable del sensor y la primera parte del acoplador inductivo. 6. El sistema de terminación de la reivindicación 4, en donde los sensores del cable del sensor se proporcionan en lugares diferentes plurales a todo lo largo del cable del sensor. El sistema de terminación de la reivindicación donde cada uno de los sensores incluye una estructura de soporte que contiene un chip sensor 8. El sistema de terminación de la reivindicación 7, en donde la cada uno de los sensores además incluye una tarjeta de circuito en la cual se monta el chip sensor . 9. El sistema de terminación de la reivindicación 7, en donde la estructura de soporte además contiene una interfaz de comunicaciones conectada al chip ssensor, y el cable del sensor además incluye cables elé trieos conectados a la interfaz de comunicaciones, los cables eléctricos interconectan los sensores . 10. El sistema de terminación de la reivindicación 1, en donde cada uno de los sensores además incluye un elemento de detección para detectar el entorno fuera del cable del sensor, y donde el elemento de detección está conectado eléctricamente un chip sensor correspondiente . 11. El sistemal de terminación de la reivindicación 4 , en donde los sensores miden por lo menos un parámetro de temperatura, presión, tasa de flujo, densidad de fluido, resistividad del fluido, proporción de petróleo/gas/agua, | viscosidad, proporción de carbono/oxígeno, acústico, y propiedades químicas 12. El sistemal de terminación de la reivindicación 4, en donde los sensores comprenden detectores de resistencia de temperatura. 13. El sistema! de terminación de la reivindicación 12, en donde el cable del sensor contiene un forro de control que tiene una cámara interna llena con líquido que no conduce electricidad, los detectores de resistencia de temperatura están dentro del líquido. 14 El sistema de terminación de la reivindicación 4, además contiene un tubo de derivación para transportar la lechada de grava para una operación de relleno de grava, en donde el cable del sensor está unido al tubo de derivación . 15. El sistema de terminación de la reivindicación 4, en donde el montaje de control de arena además consiste en una reja] y un tubo ranurado o perforado, y un protector de cable entre las secciones de una de las rejas y tubo ranurado o perforado, en donde el cable del sensor corre por fuera de una de las rejas y tubos ranurados o perforados, y en donde el cable del sensor está protegido por el protector de cable. segunda del acoplador inductivo interactúa para comunicar datos con el sensor y las partes tercera y cuarta del acoplador inductivo interactúa para comunicar energía al sensor . 20 El sistema de terminación de la reivindicación 1, en donde la primera sección de terminación además contiene una tercera parte del acoplador inductivo y la segunda sección además incluye una cuarta parte del acoplador inductivo, y en donde la primera sección de terminación contiene por lo menos otro sensor, egunda del acoplador inductivo interactúa para comunicarse con uno de sensores, y la tercera y cuarta partes del acoplador inductivo interactúa) para comunicarse con otro de los sensores . 21. El sistema I de terminación de la reivindicación 20, en donde la primera sección de terminación además contiene un primer able del sensor que incluye por lo menos uno de los sensores y un segundo cable del sensor incluye por lo menos otro de los sensores el primeí cable del sensor acoplado eléctricamente a a primera parte del acoplador inductivo, y el segundo able del sensor acoplado eléctricamente a egunda parte del acoplador inductivo . 22. El sistema a terminación de la reivindicación 1, en donde la pri ra sección de terminación además contiene un sello cjiel agujero, y la segunda sección además contiene un segundo montaje de sello en puente para acoplar de manera que se puede sellar dentro del sello del agujero. 23. El sistema de terminación de la reivindicación 1, en donde la segunda sección además contiene una junta de compensación de longitud. 24. El sistema de terminación de la reivindicación 23, en donde la unión de compensación de longitud consiste en un cable enrollado helicoidalmente 25. El sistema de terminación de la reivindicación 1, en donde el sistena de terminación se corre en etapas múltiples, uno apilado sobre el otro, y en donde la primera sección de terminación además consiste en por lo menos otro sensor, en donde un primer grupo de por lo menos uno de los sensores se despliega próximo a una primera zona, y un segundo grupo de por lo menos uno de los sensores se despliega próximo a una segunda zona. 26. El sistema de terminación de la reivindicación 25, en donde la pr imera sección de terminación además contiene empaquetadores aislantes para aislar las zonas. 27. El sistema1 de terminación de la reivindicación 26, además contiene partes adicionales del acoplador inductivo para permijtir la comunicación con por lo menos otro sensor entre doB etapas . 28. El sistema de terminación de la reivindicación 27, en donde el primer grupo de por lo menos un sensor incluye un primer ca le del sensor, y el segundo grupo de por lo menos otro sensor incluye un segundo cable del sensor. I 29. El sistemal de terminación de la reivindicación 1, en donde las parjtes primera y segunda del acoplador inductivo forma un ¿rimer acoplador inductivo, en donde la primera sección de terminación se coloca en una rama multilateral del pozo, la primera sección de terminación incluye un dispositivo eléctrico colocado en una rama multilateral, y la! segunda sección es un agujero principal del pozo, y en donde uno del primer acoplador inductivo y un segundo acoplador inductivo permite la comunicación entre el agujero principal y el dispositivo eléctrico en una sección multilateral . 30. El sistema de terminación de la reivindicación 1, en donde la primera sección de terminación además contiene por lo menos un dispositivo de control de flujo que está acoplado eléctricamente a la primera parte del acoplador inductivo. 31. El sistema de terminación de la reivindicación 30, en donde la primera sección de terminación además contiene por lo menos otro sensor y un cable del sensor que contiene los sensores, el cable del sensor acoplado eléctricamente a la primera parte del acoplador inductivo, y en donde el dispositivo de control de flujo está conectado por medio de un segmento de cable al cable del sensor 32. El sistema de terminación de la reivindicación 31, en donde el dispositivo de control de flujo es parte del montaje de contra 1 de arena 33. El sistema de terminación de la reivindicación 1, en donde la segunda sección además incluye válvulas de I 90 control de flujo colocadas dentro de la primera sección de terminación cuando la segunda sección se embraga con la primera sección de terminación. 3 . El sistema de terminación de la reivindicación 33, en donde la primera sección de terminación además incluye por lo menos, otro sensor, un cable del sensor que contiene los sensores, y un empaquetador aislante, el cable del sensor se| extiende a través de una parte del empaquetador aislante, y el cable del sensor acoplado eléctricamente a ,1a primera parte del acoplador inductivo . 35. Un cable del sensor para desplegarse hacia un pozo, que consiste en: un forro externo; una pluralidad de sensores espaciados dentro del forro externo; y¡ alambres ;dentro del forro externo para interconectar la pluralidad de sensores. 36. El cable del sensor de la reivindicación 35, en donde el forro externo incluye una línea de control continua. 37. El cable del sensor de la reivindicación 35, en donde el forro está ! hecho de secciones de alojamiento y I estructuras de alojamiento de los sensores conectados de manera que sellen a las secciones de alojamiento, en donde los sensores están contenidos en las respectivas estructuras de alojamiento de los sensores. 38. El cable del sensor de la reivindicación 37, en donde las secciones ¡ de alojamiento están soldadas a las estructuras de alojamiento de los sensores. 39. El cable del sensor de la reivindicación 35, en donde cada sensor incluye un chip sensor y una interfaz de comunicaciones conectada a por lo menos uno de los alambres. 40. El cable del sensor de la reivindicación 39, en donde cada sensor ! además incluye un elemento para sensación para sentir el entorno externo del cable del sensor, en donde el jelemento de detección está conectado eléctricamente al chip sensor. 41. El cable del sensor de la reivindicación 35, además contiene un cartucho controlador que es parte del forro, el cartucho controlador tiene un procesador. 42. Un cable del sensor para desplegarse en un pozo, que consiste en: una línea; de control definiendo una cámara interna que contiene un líquido no conductor de electricidad; y sensores plurales en el líquido. 43. El cable del sensor de la reivindicación 42, en donde los sensores incluyen detectores de resistencia a la temperatura. 44. El cable del sensor de la reivindicación 42, en donde el líquido es .térmicamente conductor. 45. El cable del sensor de la reivindicación 42, en donde cada detector de resistencia a la temperatura incluye un chip electrónico y un filamento detector de resistencia a la temperatura conect'ado eléctricamente al chip electrónico. 46. El cable del sensor de la reivindicación 42, además contiene estructuras de encapsulado individual en la cámara interna, los sensores ubicados en las estructuras encápsuladas respectivas contienen el líquido, y en donde: el exterior de la cámara interna de las estructuras encápsuladas está llena con gas. 47. Un aparato que consiste en: un carrete; y un cable del sensor enrollado sobre el carrete y desplegable desde el carrete por medio del carrete giratorio ! en donde él cable del sensor incluye sensores múltiples ubicados ¡ en una pluralidad de lugares diferentes a lo largo del cable del sensor, y en donde el cable del sensor tiene alambres I eléctricos interconectando los sensores. 48. Un sistema: de terminación para desplegarse en un pozo, que consiste en: una primera sección de terminación para colocar en el pozo, en donde la primera sección de terminación tiene un empaquetador y un montaje de puerto de circulación; y una segunda sección de terminación que tenga un aguijón que se puede! insertar hacia un agujero interno de la primera sección de terminación, en donde la segunda sección de terminación además consiste en un cable del sensor que se extiende a todo lo largo del aguijón. 49. El sistema' de terminación de la reivindicación 48, en donde el aguijón es un aguijón recuperable que está colocado en un receptáculo del aguijón de la segunda sección de terminación. 50. El sistema de terminación de la reivindicación I 48, en donde el aguijón tiene una hendidura longitudinal para recibir el cable del sensor. 51. El sistema !de terminación de la reivindicación 48, en donde la segunda sjección de terminación además incluye un acoplador inductivo y! una estación de control que tiene un procesador, el acoplador inductivo permite la comunicación eléctrica entre la estiación de control y el cable del sensor. 52. Un sistemai de terminación para desplegar en un pozo, que consiste eri : un revestimiento para forrar el pozo; i un cable del sensor proporcionado a lo largo de una superficie extearna del revestimiento, en donde el i cable del sensor contiene una pluralidad de sensores diferentes interconectados por medio de alambres eléctricos dentro del cable del sensor; y una primera parte del acoplador inductivo acoplado eléctricamente al cable del sensor, en donde la primera parte del1 acoplador inductivo también se proporciona fuera del revestimiento. 95 53. El sistema1 de terminación de la reivindicación 52, además contiene una segunda parte del acoplador inductivo dentro de 1 revestimiento para comunicarse con la primera parte del acoplador inductivo. 54. Un métodoi de terminación de un pozo, que consiste en: instalar una sección de terminación inferior que tiene un montaje de control de arena; correr una¡ sección de terminación superior que incluye por lo meno|s una válvula de control de flujo y una sarta de flujo; interno que se extiende hacia la sección de terminacipn inferior. proporcionar un cable del sensor que tenga sensores próximos al: montaje de control de arena; y Comunicar con los sensores del cable del sensor usando un acoplador inductivo.! 55. El método; de la reivindicación 54, además i consiste en correr ijina sección de terminación intermedia I I hacia el pozo entre jlas secciones de terminación superior e inferior, en donde la sección intermedia tiene una I primera parte del a'coplador inductivo para acoplamiento inductivo a una segujnda parte del acoplador inductivo que es parte de la sección de terminación superior, y en donde el cable del sensor corre con la sección de terminación intermedia. 56. El método! de la reivindicación 55, además consiste en proporcionar una válvula de aislamiento de formación anular en la sección de terminación intermedia. 57. El método ¡de la reivindicación 54, en donde usar el acoplador inductivo comprende usar un acoplador inductivo que tenga una primera parte del acoplador inductivo que se une a la sarta de flujo interno y un segundo acoplador inductivo que es parte de la parte del acoplador inductivo inferior.