MX2012009657A - Sensor de fluido y método de uso del mismo. - Google Patents

Abstract

Se proporciona un sensor de fluidos (y el método) para determinar al menos un parámetro de un fluido de un pozo. El sensor de fluidos tiene una base que puede ser posicionada en un pozo, un electrodo base que se puede posicionar de manera operativa en el aislamiento y un electrodo elevado que tiene al menos una porción base y al menos una porción elevada. La base contiene aislamiento. La porción base puede posicionarse de manera operante en el aislamiento. La al menos una porción elevada puede ser posicionada a una distancia por encima del electrodo base para que se defina un espacio entre éstos para el paso del fluido del pozo a través de éstos. Se aplica una tensión a lo largo del electrodo base y el electrodo elevado para generar una corriente entre éstos con lo cual puede determinarse al menos un parámetro del fluido del pozo. El sensor de fluidos puede ser desplegado hacia el pozo a través de una herramienta en el fondo del agujero.

Description

SENSOR DE FLUIDO Y MÉTODO DE USO DEL MISMO ANTECEDENTE DE LA INVENCIÓN 1. Campo de la invención La presente invención se refiere a las técnicas para determinar los parámetros del fluido. Más particularmente, la presente invención se refiere a las técnicas para determinar los parámetros eléctricos de los fluidos de fondo del pozo. 2. Antecedente del arte relacionado Las plataformas petrolíferas se posicionan en emplazamientos de pozo para realizar una variedad de operaciones de campos petrolíferos, tales como perforar un hoyo, realizar pruebas de fondo del pozo y producir hidrocarburos localizados. Las herramientas de perforación de fondo del pozo se hacen avanzar hacia dentro de la tierra desde una plataforma en la superficie para formar un hoyo. Los lodos de perforación se bombean a menudo hacia dentro del hoyo cuando la herramienta de perforación avanza hacia dentro de la tierra. Los lodos de perforación se pueden usar, por ejemplo, para retirar cortes, para enfriar una barrena de perforación en el extremo de la herramienta de perforación y/o para proporcionar un revestimiento protector a lo largo de una pared del hoyo. Durante o después de la perforación, la cubierta se cimienta típicamente en el lugar para alinearse al menos con una porción del hoyo. Una vez que el hoyo se forma, las herramientas de producción se pueden posicionar alrededor del hoyo para extraer fluidos a la superficie.

Durante la perforación, se toman a menudo mediciones para determinar las condiciones de fondo del pozo. En algunos casos, la herramienta de perforación se puede retirar de manera que una herramienta de prueba de cable se puede introducir dentro del hoyo para tomar mediciones adicionales y/o para muestrear los fluidos de fondo del pozo. Una vez que la operación de perforar se completa, el equipo de producción se puede introducir en el hoyo para ayudar en la extracción de ios hidrocarburos desde un yacimiento de subsuperficie a la superficie.

Las mediciones de fondo del pozo tomadas mediante las herramientas de perforación, prueba, producción y/u otras herramientas de emplazamiento de pozo se pueden usar para determinar las condiciones de fondo del pozo y/o para ayudar en la localización de yacimientos de subsuperficie que contienen hidrocarburos valiosos. Tales herramientas de emplazamiento de pozo se pueden usar para medir los parámetros de fondo del pozo, tales como temperatura, presión, viscosidad, resistividad, etc. Tales mediciones pueden ser útiles en la dirección de las operaciones de campos petrolíferos y/o para analizar las condiciones de fondo del pozo.

Particularmente, es deseable a menudo determinar qué tipos de fluidos están presentes en el hoyo. Varias técnicas se han desarrollado para medir los fluidos del hoyo como se describe, por ejemplo, en la patente de los Estados Unidos No. 20090204346. Se han desarrollado además técnicas para el uso de electrodos en las herramientas de fondo del pozo como se describe, por ejemplo, en la patente de los Estados Unidos No. 20090090176 y 6801039. En algunos casos, los electrodos se han usado para medir las propiedades de fluido como se describe, por ejemplo, en las patentes de los Estados Unidos No. 20090153155, 7258005, 5457396, 6527923, y 4608983.

A pesar del desarrollo de técnicas para medir los fluidos del hoyo y/o del uso de electrodos, subsiste una necesidad de proporcionar técnicas avanzadas para determinar los parámetros de los fluidos del hoyo con el uso de las herramientas de emplazamiento de pozo. Puede ser deseable proporcionar técnicas que mejoran las mediciones de fluido de fondo del pozo. Puede ser más deseable proporcionar técnicas que reduzcan los efectos de otros componentes, tales como componentes conductores, que pueden interferir con las mediciones. Preferiblemente, tales técnicas implican una o más de las siguientes, entre otras: exactitud de las mediciones, procesos de medición optimizados, obstrucción reducida, componentes minimizados, tamaño reducido, área de superficie aumentada para la medición, flujo constante de fluidos durante las mediciones, forma optimizada de aparato/sistema de medición, capacidades en tiempo real, compatibilidad con el equipo de emplazamiento de pozo existente, operabilidad en las condiciones de fondo del pozo (por ejemplo, a altas temperaturas y/o presiones), etc.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un sensor de fluido para determinar al menos un parámetro de un fluido de un hoyo. El sensor de fluido tiene una base posicionable en el hoyo, un electrodo base, y un electrodo elevado. La base comprende aislamiento. El electrodo base es operativamente posicionable en el aislamiento. El electrodo elevado tiene al menos una porción base y al menos una porción elevada. La porción base es operativamente posicionable en el aislamiento. La porción elevada es posicionable a una distancia por encima del electrodo base de manera que se define un espacio entre los mismos para el paso del fluido a través del mismo hoyo. Se aplica un voltaje a través del electrodo base y el electrodo elevado para generar una corriente entre los mismos por la cual se puede determinar al menos un parámetro de fluido del hoyo.

La presente invención se refiere además a un sistema para determinar al menos un parámetro de un fluido en un hoyo. El sistema incluye una herramienta de fondo del pozo posicionable en el hoyo y un sensor de fluido. El sensor de fluido tiene una base posicionable en el hoyo, un electrodo base, y un electrodo elevado. La base comprende aislamiento. La porción base es operativamente posicionable en el aislamiento. El electrodo elevado tiene al menos una porción base y al menos una porción elevada. La porción elevada es posicionable a una distancia por encima del electrodo base de manera que se define un espacio entre los mismos para el paso del fluido a través del mismo hoyo. Se aplica un voltaje a través del electrodo base y el electrodo elevado para generar una corriente entre los mismos de manera que se puede determinar al menos un parámetro de fluido del hoyo.

Finalmente, la presente invención se refiere a un método para determinar al menos un parámetro de un fluido en un hoyo. El método implica proporcionar un sensor de fluido. El sensor de fluido tiene una base posicionable en el hoyo, un electrodo base, y un electrodo elevado! La base comprende aislamiento. El electrodo base es operativamente posicionable en el aislamiento. El electrodo elevado tiene al menos una porción base y al menos una porción elevada. La porción base es operativamente posicionable en el aislamiento. La porción elevada es posicionable a una distancia por encima del electrodo base de manera que se define un espacio entre los mismos para el paso de fluido a través del mismo hoyo. El método implica adicionalmente posicionar una herramienta de fondo del pozo en el hoyo con el sensor de fluido en la misma, recibir un fluido de fondo del pozo entre el par de electrodos, aplicar un voltaje a través del par de electrodos para generar una corriente entre los mismos, y determinar el al menos un parámetro de fluido a partir de la corriente generada.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Ya que las características y ventajas de la presente invención se pueden entender en detalle, una descripción más particular de la invención se puede tener como referencia a las modalidades de la misma que se ilustran en los dibujos adjuntos. Estos dibujos se usan para ilustrar solamente modalidades típicas de esta invención, y no se consideran limitantes de su alcance, de manera que la invención puede admitir otras modalidades igualmente efectivas. Las figuras no están necesariamente a escala y ciertas características y ciertas vistas de las figuras se pueden mostrar exageradas en escala o en esquema en interés de la claridad y la concisión.

La Figura 1 es una representación esquemática de un sistema para determinar los parámetros del fluido de fondo del pozo que comprende una herramienta de fondo del pozo posicionada en un hoyo, y un sensor de fluido en la herramienta de fondo del pozo para determinar los parámetros del fluido.

Las Figuras 2A1-2E2 son vistas esquemáticas de varias versiones del sensor de fluido de la Figura 1. Las Figuras 2A1-2A3 y 2B muestran el sensor de fluido con electrodos en una configuración arqueada elevada. Las Figuras 2C1-2C2 muestran el sensor de fluido en una configuración transversal elevada. Las Figuras 2D1-2D2 muestran el sensor de fluido en una configuración en X elevada. Las Figuras 2E1-2E2 muestran el sensor de fluido en una configuración cuadriculada elevada.

La Figura 3 es un diagrama de flujo que representa un método de determinar los parámetros del fluido de fondo del pozo.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Las modalidades preferidas de la invención se muestran en las figuras identificadas anteriormente y descritas en detalle a continuación.

La Figura 1 es una vista esquemática de un emplazamiento de pozo 100 que tiene una plataforma petrolífera 102 con una herramienta de fondo del pozo 104 suspendida dentro de un hoyo 106 debajo de la misma. El hoyo 106 se ha perforado mediante una herramienta de perforación (no mostrada). Un lodo de perforación 108 se ha bombeado hacia dentro del hoyo 106 y se ha alineado una pared del mismo. La cubierta 110 se ha posicionado además en el hoyo 106 y cimentado en su lugar.

La herramienta de fondo del pozo 104 se muestra como una herramienta de registro de cable introducida en el hoyo 106 para tomar varias mediciones. La herramienta de fondo del pozo 104 tiene un dispositivo de registro convencional 112 en ella que se puede proporcionar con varios sensores, dispositivos de medición, dispositivos de comunicación, dispositivos de muestreo y/u otros dispositivos para realizar operaciones de hoyo. Por ejemplo, cuando la herramienta de fondo del pozo 104 se introduce, puede usar dispositivos conocidos en la materia, tales como dispositivos de resistividad u otros dispositivos de registro, para medir las propiedades de formación.

La herramienta de fondo del pozo 104 se conecta operativamente a una unidad en la superficie 114 para la comunicación entre las mismas. La herramienta de fondo del pozo 104 se puede cablear a través del cable 116 como se muestra y/o enlazado de forma inalámbrica a través de los dispositivos de telemetría 1 17, tales como dispositivos electromagnéticos convencionales conocidos en la materia, para pasar señales hacia una unidad en la superficie 1 14 como se indica mediante los enlaces de comunicación 118. Las señales se pueden pasar entre la herramienta de fondo del pozo 104 y la unidad en la superficie 1 14 y/u otras localizaciones para la comunicación entre las mismas.

La herramienta de fondo del pozo 104 se proporciona además con un sensor de fluido 120 para determinar los parámetros del fluido de fondo del pozo. El sensor de fluido 120 es capaz preferiblemente de determinar los parámetros del fluidos de fondo del pozo, tales como lodo de fondo del pozo (por ejemplo, a base de petróleo), hidrocarburos, agua y/u otros fluidos de fondo del pozo. Además, el sensor de fluido 120 es capaz preferiblemente de determinar los parámetros de los fluidos de fondo del pozo cuando la herramienta de fondo del pozo 104 pasa a través del hoyo 106. Debido a las severas condiciones del ambiente de fondo del pozo, el sensor de fluido 120 se posiciona preferiblemente en la herramienta de fondo del pozo 104 de tal manera que el sensor de fluido es capaz de recibir fluidos cuando la herramienta de fondo del pozo 104 pasa a través del hoyo 106, y esta reduce la obstrucción de tales fluidos cuando los fluidos pasan a través del sensor de fluido 120. Como se muestra, el sensor de fluido 120 se posiciona en una superficie externa 122 de la herramienta de fondo del pozo 104. El sensor de fluido 120 se puede empotrar a una distancia por debajo de la superficie externa 122 para proporcionar protección adicional al mismo, o sobresalir a una distancia de ella para acceder al fluido. El sensor de fluido 120 se puede posicionar además en varios ángulos como se desee.

El sensor de fluido 120 se representa además cuando se posiciona en los dispositivos de monitoreo de producción 104'. Los monitores de producción 104' pueden ser monitores de producción convencionales como se conoce en la materia. Estos monitores de producción 104' se posicionan típicamente alrededor del pozo como se muestra para monitorear la producción de fluidos a través del hoyo 106. Los sensores de fluido 120 se posicionan en una superficie externa 124 de uno o más de los monitores de producción 104'.

Mientras la herramienta de fondo del pozo 104 se representa como una herramienta de cable 104 y un monitor de producción 104' con el sensor de fluido 120 en el mismo, se apreciará que el sensor de fluido 120 se puede posicionar en el fondo del pozo en una variedad de una o más herramientas. Por ejemplo, el sensor de fluido 120 se puede colocar en el fondo del pozo en una herramienta de perforación, de tubería enrollada, de prueba de tubería de perforación, de producción, de revestimiento, de tubería, o en otra herramienta de fondo del pozo. El sensor de fluido 120 se posiciona preferiblemente alrededor de una superficie externa de la herramienta de fondo del pozo de manera que el fluido puede pasar a lo largo de la misma para la medición del mismo. Sin embargo, se apreciará que uno o más sensores de fluido 120 se pueden posicionar en varias localizaciones alrededor del emplazamiento de pozo cuando se desee para realizar las mediciones de fluido.

Una fuente de energía 126 se conecta operativamente al sensor de fluido 120 para aplicar un voltaje de corriente alterna al mismo a una frecuencia de entre aproximadamente decenas de Hz a unos pocos GHz. La fuente de energía 126 se puede proporcionar mediante una batería, suministro de energía u otros medios convencionales para proporcionar energía. En algunos casos, la fuente de energía 126 puede ser una fuente de energía existente usada en la herramienta de fondo del pozo. La fuente de energía 126 se puede posicionar, por ejemplo, en la herramienta de fondo del pozo 104 y se puede cablear al sensor de fluido 120 para proporcionar energía al mismo, como se muestra. Opcionalmente, la fuente de energía 126 se puede proporcionar para usar con el sensor de fluido 120 y/u otros dispositivos de fondo del pozo. La fuente de energía 126 se pueden posicionar dentro del sensor de fluido 120 o separado del mismo. El sensor de fluido 120 se puede además cablear o conectar de forma inalámbrica a otros elementos de la herramienta de fondo del pozo, tales como enlaces de comunicación, procesadores, fuentes de energía u otros elementos del mismo.

Las Figuras 2A-2E muestran vistas detalladas de varias configuraciones 120a-e usables como el sensor de fluido 120 de la Figura 1. Cada sensor de fluido 120a-e comprende un par de electrodos 228, 229a-e posicionados en el aislamiento 230 en una base (o almohadilla) 232. Parte o toda la base 232 puede comprender el aislamiento 230. La base 232 se puede adherir a la superficie externa 122 de la herramienta de fondo del pozo (por ejemplo, 104 y/o 104' en la Figura 1) con el uso de cualquiera de los medios convencionales. El aislamiento 230 se puede adherir a la base 232 con el uso de cualquiera de los medios convencionales. El aislamiento 230 es preferiblemente un material, tal como una resina de poliamida, capaz de proporcionar aislamiento alrededor de los electrodos 228, 229a-e. El aislamiento 230 se puede proporcionar con una capa delgada de cobre en el mismo, con una capa de oro aplicada al cobre para evitar la oxidación (no mostrada). Los electrodos 228, 229a-e se pueden aplicar en el aislamiento 230 en la configuración deseada con el uso, por ejemplo, de tecnología de placa de circuito impreso, grabado en seco o húmedo, y/u otra técnica de construcción de electrónica convencional.

Los de electrodos 228, 229a-e pueden ser cualquier electrodo convencional capaz de generar corriente a través de un fluido. Una fuente de energía (por ejemplo, fuente de energía 126 de la Figura 1) se conecta operativamente a los electrodos 228, 229a-e para aplicar un voltaje a través de los mismos. Los electrodos 228, 229a-e se combinan para formar un condensador para medir la corriente que fluye entre los mismos. Los electrodos 228, 229a-e se posicionan preferiblemente de manera que las capacitancias se alcanzan entre las superficies de los electrodos 228, 229a-e cuando los fluidos del hoyo pasan entre los mismos. Cuando se aplica voltaje, una corriente fluye fuera de uno de los electrodos que se pueden medir.

La corriente desde los electrodos se puede usar para determinar varios parámetros. En un ejemplo que implica un fluido que pasa entre un par de electrodos, se aplica un voltaje de corriente alterna V entre dos placas paralelas para generar una corriente resultante / que se puede medir en cualquiera de los electrodos. Una impedancia generada desde los electrodos puede constar de dos capacitancias en paralelo, tales como las capacitancias entre los electrodos de interfaz con el fluido del hoyo y la interfaz con el aislamiento. La impedancia compleja Z se puede determinar a partir de la corriente medida /basado en lo siguiente: Z = |Z| exp( ?f?) Ecuación (1) donde su magnitud |Z| basado en la ley de Ohm y la fase f? se definen como sigue: 13 = 1 ra| Ecuación (2) f?— fase de / en relación a V Ecuación (3) y donde exp (?f?) basado en la fórmula de Euler se define como sigue: exp( ?f?) = Sin f? + i COS <J>Z Ecuación (4) La magnitud y la fase de la impedancia específica (a veces referida como la impedancia específica compleja) de un fluido Z se define como sigue: ? = I ? I exp( ?f?) Ecuación (5) La Ecuación (5) se puede derivar a partir de Z mediante las relaciones como sigue: I ?| = k |Z| Ecuación (6) La Ecuación (6) se puede escribir además como sigue: | g = k | F| / |/| Ecuación (7) La fase (o ángulo dieléctrico) del fluido ? se deriva como sigue: f? = f Ecuación (8) donde: I ?| es la magnitud de la impedancia específica, f? es el ángulo de fase de la impedancia específica, y k es una constante para el dispositivo.

La constante k se puede medir empíricamente, por ejemplo, mediante la medición de la impedancia V/I entre los electrodos cuando un fluido de impedancia específica conocida se hace pasar a través del mismo. La constante k se puede calcular además a partir de la geometría de los electrodos con el uso de métodos convencionales.

Los datos concernientes a la corriente medida se pueden usar para determinar parámetros del fluido, tales como impedancia específica, resistividad, impedancia, conductividad general, conductividad compleja, permitividad compleja, tangente delta, y combinaciones de los mismos, así como otros parámetros del fluido del hoyo. Los datos se pueden analizar para determinar las características de fluido del hoyo, tales como el tipo del fluido (por ejemplo, hidrocarburo, lodo, contaminantes, etc.) Un procesador (por ejemplo, el dispositivo de registro 1 12 de la Figura 1) se puede usar para analizar los datos. Opcionalmente, los datos se pueden comunicar a la unidad en la superficie 114 y/u a otra localización para almacenar y/o para su análisis. Tales análisis se pueden realizar con otras entradas, tales como datos medidos o históricos alrededor de este u otro emplazamiento de pozo. Los reportes y/u otras salidas se pueden generar a partir de los datos. Los datos se pueden usar para tomar decisiones y/o ajustar operaciones en el emplazamiento de pozo. En algunos casos, los datos se pueden reenviar al emplazamiento de pozo para la toma de decisión en tiempo real y/o de operación.

Preferiblemente, los electrodos 228, 229a-e del sensor de fluido 120 se configuran para optimizar las mediciones del fluido que pasa entre los mismos. La base aislante es preferiblemente de una dimensión pequeña que tiene un área de superficie de aproximadamente 1 cm . El electrodo elevado (es decir arqueado) se ajusta dentro de la base y tiene aproximadamente las mismas dimensiones totales. El electrodo base es preferiblemente más pequeño, que tiene una superficie de unos pocos milímetros cuadrados.

Como se muestra en las Figuras 2A-2E, una porción de los electrodos 229a-e están en una configuración elevada en relación a los electrodos 228 para permitir el flujo del fluido entre los mismos. Un voltaje se puede aplicar a través de los electrodos 228, 229a-e. El voltaje puede ser, por ejemplo, una señal de voltaje de corriente alterna a una frecuencia de entre aproximadamente 10 Hz y 5 GHz. Los electrodos 228, 229a-e se posicionan preferiblemente con un espacio entre los mismos, para actuar como un condensador con una corriente que fluye a través del mismo. Los electrodos se configuran preferiblemente para ser sensibles a, por ejemplo, el lodo del hoyo. La corriente que fluye a partir de cualquiera de los electrodos 228, 229a-e se puede medir como se describe anteriormente. La información recogida proporciona preferiblemente información suficiente para determinar varios parámetros del fluido y/o para identificar el tipo de fluido (por ejemplo, hidrocarburo, lodo, etc.) Esta información se puede usar para un análisis posterior, por ejemplo para proporcionar imagen de microresistividad del hoyo. La información se puede usar además para localizar y/o para caracterizar yacimientos.

El sensor de fluido 120 se puede conectar operativamente a los dispositivos para la operación con los mismos. Como se muestra en la Figura 2 Al, un sensor de fondo del pozo 237 se puede proporcionar para medir varios parámetros del hoyo. Un transceptor 239 se puede proporcionar además para la comunicación con el sensor de fluido 120. Por ejemplo, el transceptor 239 puede comunicar de forma inalámbrica con la herramienta de registro 112 (ver la Figura 1). Un enlace de comunicación se puede proporcionar además con una conexión de cable entre el sensor de fluido 120 y la herramienta de registro 1 12. El sensor de fluido 120 puede comunicar con la unidad en la superficie 114 directamente, o a través de la herramienta de fondo del pozo 104.

Las Figuras 2 Al, 2A2 y 2A3 representan un sensor de fluido 120a con una configuración de arco elevada. El electrodo 228 se posiciona en el aislamiento 230 de la base 232. El electrodo 229a tiene dos anclajes 231a en cada extremo del mismo. Los anclajes 231a se posicionan en el aislamiento 230 de la base 232. En esta configuración, el electrodo 229a tiene una porción elevada 234a posicionada a una distancia por encima de la base 232 y del electrodo 228 para definir un espacio 233a entre los mismos para el flujo del fluido a través del mismo.

La Figura 2A2 es una vista plana del sensor de fluido 120a de la Figura 2A1. Como se muestra en esta vista, el electrodo 228 se posiciona preferiblemente debajo de una porción central del electrodo 229a. La longitud l\ del electrodo 228 es preferiblemente de aproximadamente 5 mm2 o menos. La longitud 12 del electrodo 229a es preferiblemente de aproximadamente 25 mm o menos.

La Figura 2A3 muestra una vista en elevación del sensor de fluido 120a de la Figura 2A1. Una distancia di se define en un espacio 233a entre el electrodo 228 y el electrodo 229a en su punto más alto como se muestra. El espacio entre los electrodos en esta dirección elevada es suficiente para evitar la obstrucción, por ejemplo, de aproximadamente 2-3 mm. Una distancia d2 se define entre el electrodo 228 y el anclaje 231a como se muestra. Preferiblemente, la distancia di es más pequeña por un factor de aproximadamente dos o más que la distancia d2, por ejemplo, en aproximadamente4-6 mm.

Las Figuras 2B-2E2 representan varias modalidades del sensor de fluido 120c-e que tiene una porción elevada 234b-e y una porción base 236b-e. Los sensores de fluido 120c-e pueden incluir una base 232 que comprende el aislamiento 230 como se describe, por ejemplo, con respecto a la Figura 2A1, y un electrodo 228 posicionado en el aislamiento 230 en la base 232 (no mostrada en las Figuras 2C1-2E2). Los electrodos 229b-e se conectan operativamente en el aislamiento 230 de la base 232 en varias configuraciones elevadas por encima de los electrodos 228 con un espacio 233b definido en los mismos.

La Figura 2B muestra una versión alterna 120b del sensor de fluido en arco elevado 120a de las Figuras 2A1-2A3. Esta configuración es la misma como la del sensor de fluido 120a, excepto que el electrodo 229b tiene una porción base 236b acoplada a la porción elevada 234b. La porción base 236b es un circuito elíptico posicionado en el aislamiento 230 de la base 232, y que rodea el electrodo 228. La porción elevada 234b se puede anclar al electrodo 229b a través de los anclajes 231b. La porción elevada 234b puede ser integral con la porción base 236b, o acoplada operativamente a la porción base 236b y/o el electrodo 229b a través de los anclajes 231b. Como se muestra en esta configuración, la porción base 236b puede actuar junto con o en lugar del anclaje 231b.

Las Figuras 2C1-2C2 representan vista en elevación y vista superior, respectivamente, de un sensor de fluido 120c en una configuración transversal elevada. En esta configuración, el electrodo 229c tiene una porción oval 236c que forma un circuito posicionado en el aislamiento 230 de la base 232 (no mostrada), y dos arcos elevados 234cl,c2 conectados operativamente a la porción oval de la base 236c. Los dos arcos elevados 234c 1, c2 se conectan operativamente de forma perpendicular entre sí para formar una cruz como se ve en la vista superior de la Figura 2C1. El arco elevado 234c 1 se representa cuando se une a la porción oval de la base 236c en la parte más ancha del mismo. El arco elevado 234c2 se representa cuando se une a la porción oval 229c en la parte más larga del mismo. Como se muestra, los arcos elevados 234c 1, c2 son unitarios entre sí y con la porción base 236c. Un espacio 233c se define entre los electrodos 229c y 228 como se muestra en la Figura 2C2.

Las Figuras 2D1-2D2 representan vista en elevación y vista superior, respectivamente, de un sensor de fluido 120d en una configuración en X elevada. En esta configuración, el electrodo 229d tiene una porción base cuadrada 236d que forma un circuito posicionado en el aislamiento 230 de la base 232 (no mostrada), y dos arcos elevados 234d que se conectan operativamente a la porción oval de base 236d. Los dos arcos elevados 234d se conectan en una punta para formar una X como se ve en la vista superior de la Figura 2D1. Los arcos elevados 234d se representan cuando se unen a la porción base cuadrada 236d en las esquinas del mismo. Como se muestra, los arcos elevados 234d son unitarios entre sí y con la porción base 236d. Un espacio 233d se define entre los electrodos 229d y 228 como se muestra en la Figura 2D2.

Las Figuras 2E1-2E2 representan vistas en elevación y superior, respectivamente, de un sensor de fluido 120e en una configuración cuadriculada elevada. En esta configuración, el electrodo 229e tiene una porción base rectangular 236e posicionada en el aislamiento 230 de la base 232 (no mostrada), y múltiples arcos elevados 234el,e2 conectados operativamente a la porción base rectangular 236e. Los dos arcos elevados 234el,e2 se conectan operativamente para formar una cuadrícula como se ve en la vista superior de la Figura 2E1. Los dos arcos elevados 234el se representan cuando se unen a la porción base rectangular 236e en la parte más larga de la misma. Los tres arcos elevados 234e2 se representan cuando se unen a un lateral corto de la porción base rectangular 236e en la parte más larga de la misma. Como se muestra, los arcos elevados 234el,e2 son unitarios entre sí y con la porción base 236e. Un espacio 233e se define entre los electrodos 229e y 228 como se muestra en la Figura 2E2.

La base 232 y/o el aislamiento 230 en la misma pueden ser de cualquier forma. La base 232 es preferiblemente un circuito posicionado alrededor del electrodo 228. La forma de la base del circuito puede ser elíptica como se muestra en las Figuras 2A1-C2, cuadrada como se muestra en las Figuras 2D1-2 o rectangular como se muestra en las Figuras 2E1-2. Preferiblemente, el electrodo 228 se posiciona centralmente por debajo del electrodo 229b-e. El electrodo 229b-e se posiciona preferiblemente de manera que las porciones del electrodo se posicionan simétricamente alrededor del electrodo 228. Los sensores de fluido 120a-e se pueden posicionar en un ángulo deseado tales que los electrodos 228, 229a-e se posicionan en una dirección deseada.

La Figura 3 es un diagrama de flujo que representa un método (350) para determinar al menos un parámetro de un fluido del hoyo. El método implica posicionar (352) una herramienta de fondo del pozo 104 con un sensor de fluido 120 en la misma en el hoyo 106 (ver, por ejemplo, la Figura 1). Un fluido de fondo del pozo 108 se recibe (354) entre los electrodos del sensor de fluido 120. Se aplica un voltaje (356) a través de los electrodos 228, 229a-e del sensor de fluido 120 para generar una corriente entre los mismos (ver, por ejemplo, las Figuras 2A-2D). Los parámetros se pueden determinar (358) a partir de la corriente generada de los electrodos.

Los datos se pueden reunir (360) concernientes al emplazamiento de pozo. Estos datos pueden ser los datos del sensor de fluido 120, del sensor de fondo del pozo 233, datos históricos u otros. Los datos reunidos se pueden analizar (362) y generar reportes (364). Acciones, tales como ajustar las operaciones del emplazamiento de pozo, se pueden tomar (366) basado en el análisis. Las etapas del método se pueden repetir (368) continuamente o en localizaciones distintas cuando la herramienta de fondo del pozo 104 se mueve a través del hoyo. Varias combinaciones de las etapas del método se pueden realizar en un orden deseado con el uso de una o más herramientas de fondo del pozo 104 y/o uno o más sensores de fluido 120.

Se entenderá a partir de la descripción anterior que se pueden proporcionar varias modificaciones y cambios. Por ejemplo, el uno o más sensores de fluido y/u otros sensores se pueden posicionar alrededor del emplazamiento de pozo para medir y/o reunir datos.

Esta descripción está destinada para propósitos de ilustración solamente y no se debe interpretar en un sentido limitante. El alcance de esta invención se debe determinar solamente por el lenguaje de las reivindicaciones que siguen. El término "que comprende" dentro de las reivindicaciones se destina para significar "que incluye al menos" de manera que la lista enumerada de elementos en una reivindicación es un grupo abierto. "Un," "una" y otros términos singulares se destinan para incluir las formas plurales de los mismos a menos que se excluyan específicamente.

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES Un sensor de fluido para determinar al menos un parámetro de un fluido de un hoyo, el sensor de fluido que comprende: una base posicionable en el hoyo, la base que comprende aislamiento; un electrodo base operativamente posicionable en el aislamiento; y un electrodo elevado que tiene al menos una porción base y al menos una porción elevada, la al menos una porción base operativamente posicionable en el aislamiento, la al menos una porción elevada posicionable a una distancia por encima del electrodo base de manera que un espacio se define entre los mismos para el paso del fluido del hoyo a través del mismo; en donde un voltaje aplicado a través del electrodo base y del electrodo elevado genera una corriente entre los mismos por la cual al menos un parámetro del fluido del hoyo se puede determinar. El sensor de fluido de la reivindicación 1, en donde al menos una porción elevada comprende un arco y la al menos una porción base comprende un par de anclajes, cada uno del par de anclajes está en los extremos opuestos del arco. El sensor de fluido de la reivindicación 2, en donde la al menos una porción base forma un circuito sobre el electrodo base. El sensor de fluido de la reivindicación 1, en donde la al menos una porción elevada comprende una pluralidad de arcos y en donde la al menos una porción base forma un circuito sobre el electrodo base, la pluralidad de arcos conectada operativamente a la porción base en una configuración de cruz. El sensor de fluido de la reivindicación 1, en donde la al menos una porción elevada comprende una pluralidad de arcos y en donde la al menos una porción base forma un circuito sobre el electrodo base, la pluralidad de arcos conectadas operativamente a la porción base en una configuración de X. El sensor de fluido de la reivindicación 1 , en donde la al menos una porción elevada comprende una pluralidad de arcos y en donde la al menos una porción base forma un circuito sobre el electrodo base, la pluralidad de arcos conectadas operativamente a la porción base en una configuración de cuadrícula. El sensor de fluido de la reivindicación 1 , que comprende además una fuente de energía para proporcionar el voltaje. El sensor de fluido de la reivindicación 1, que comprende además un procesador para analizar la corriente para determinar el al menos un parámetro del fluido. El sensor de fluido de la reivindicación 1, que comprende además al menos un sensor de emplazamiento de pozo conectado operativamente al mismo para determinar al menos un parámetro del hoyo. El sensor de fluido de la reivindicación 1 , en donde el al menos un parámetro del fluido del hoyo es uno de impedancia específica, resistividad, impedancia, conductividad general, conductividad compleja, permitividad compleja y/o tangente delta, y combinaciones de los mismos. El sensor de fluido de la reivindicación 1, en donde la base es posicionable en el fondo del pozo en el hoyo a través de una herramienta de fondo del pozo. El sensor de fluido de la reivindicación 11, en donde la herramienta de fondo del pozo es uno de una herramienta de perforación, una herramienta de cable, un herramienta de producción, herramienta de monitoreo, monitor de producción, una herramienta de tubería enrollada, una herramienta de revestimiento y combinaciones de las mismas. Un método para determinar al menos un parámetro de un fluido en un hoyo, el método que comprende: proporcionar un sensor de fluido que comprende: una base posicionable en el hoyo, la base que comprende aislamiento; un electrodo base operativamente posicionable en el aislamiento; y un electrodo elevado que tiene al menos una porción base y al menos una porción elevada, la al menos una porción base operativamente posicionable en el aislamiento, la al menos una porción elevada posicionable a una distancia por encima del electrodo base de manera que un espacio se define entre los mismos para el paso del fluido del hoyo a través del mismo; posicionar una herramienta de fondo del pozo en el hoyo con el sensor de fluido en la misma; recibir un fluido de fondo del pozo entre los electrodos base y elevado; aplicar un voltaje a través del par de electrodos para generar una corriente en los mismos; y determinar el al menos un parámetro de fluido a partir de la corriente generada. El método de la reivindicación 13, que comprende además analizar el al menos un parámetro del fluido. El método de la reivindicación 14, que comprende además ajustar al menos una operación de emplazamiento de pozo basado en el al menos un parámetro del fluido analizado.