MXPA06010473A - Sistema y metodo de comunicacion de emplazamiento del pozo. - Google Patents

Abstract

Un sistema de comunicacion del pozo para un emplazamiento del pozo teniendo una herramienta para dentro de un pozo desplegada de una torre de perforacion en un pozo penetrando una formacion subsuperficial es proporcionado. El sistema incluye por lo menos un sensor del emplazamiento del pozo adaptado para colectar datos del emplazamiento del pozo, por lo menos un modulo de comunicacion movil localizable en varias posiciones alrededor del emplazamiento del pozo y una unidad superficial operativamente conectada con el por lo menos un modulo de comunicacion. El modulo de comunicacion incluye una cubierta, por lo menos un interfaz de comunicacion adaptado para recibir senales del por lo menos un sensor del emplazamiento del pozo, por lo menos un modulo de acondicionador de senal colocado en la cubierta, una fuente de poder y un conectador adaptado para recibir un puente de comunicacion a la unidad superficial.

Description

SISTEMA Y MÉTODO DE COMUNICACIÓN DE EMPLAZAMIENTO DEL POZO ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN 1. Campo de la Invención La actual invención se relaciona generalmente con los sistemas de comunicación para operaciones de emplazamiento del pozo. Más específicamente, la actual invención se relaciona con los sistemas de comunicación del pozo para pasar señales entre una unidad de la superficie y una torre de perforación con una herramienta para dentro de un pozo suspendida en un pozo a través de una secuencia del taladro. 2. Antecedentes de la Técnica Relacionada El cosechar de hidrocarburos de formaciones subterráneas involucra la perforación de pozos en la tierra. Para crear el pozo, una herramienta de perforación para dentro de un pozo se suspende de una torre de perforación y se avanza en la tierra a través de una secuencia del taladro. Mientras que se avanza la herramienta de perforación, un lodo de perforación se bombea de un foso de lodo superficial, a través de la herramienta de perforación y fuera de la broca para refrescar la herramienta de perforación y para retirar las virutas. El fluido sale de la broca y fluye de regreso a la superficie para recirculación a través de la herramienta. El lodo de perforación también se utiliza para formar una capa de lodo para alinear el pozo. Durante la operación de perforación, es deseable proporcionar la comunicación entre el equipo superficial y la herramienta del subterráneo. Los dispositivos de telemetría típicamente se incorporan dentro de las herramientas del subterráneo para permitir, por ejemplo, señales de energía, señales de órdenes y/o señales de comunicación para pasar entre una unidad superficial y la herramienta del subterráneo. Se utilizan estas señales para controlar y/o para accionar la operación de la herramienta del subterráneo y de enviar la información del subterráneo a la superficie. Figura 1 ilustra un sistema de emplazamiento del pozo usado durante operaciones de perforación. El sistema de emplazamiento del pozo incluye un sistema superficial 2, un sistema del subterráneo 3 y una unidad de control superficial 4. En la ilustrada encarnación, un agujero 11 es formado a través de una perforación rotatoria de una manera que es bien conocida. Los expertos en el arte de habilidad ordinaria que tienen la ventaja de este acceso apreciarán, sin embargo, que la actual invención también se aplica en usos de perforación además de lo convencional en perforaciones rotatorias (e.g., perforación direccional basada en motor de lodo), y no esta limitada a torres de perforaciones basadas en la tierra. El sistema del subterráneo 3 incluye una secuencia del taladro 12 suspendida dentro del agujero 11 con una broca 15 en su extremo inferior. El sistema superficial 2 incluye la plataforma basada en la tierra y ensamblaje de grúa 10 colocado sobre el agujero 11 que penetra una formación subsuperficie F. El ensamblaje 10 incluye una tabla rotatoria 16, el eíly 17, el gancho 18 y el giratorio con rotación 19. La secuencia del taladro 12 es rotada por la tabla rotatoria 16, energizada por medios no demostrados, que contrata el kelly 17 en el extremo superior de la secuencia del taladro. La secuencia del taladro 12 se suspende de un gancho 18, unido a un bloque que viaja (también no demostrado), a través del kelly 17 y de un giratorio con rotación 19, que permite la rotación de la secuencia del taladro concerniente al gancho. El sistema superficial además incluye el fluido o el lodo de perforación 26 almacenado en un hoyo 27 formado en el emplazamiento del pozo. Una bomba 29 entrega el fluido de perforación 26 al interior de la secuencia del taladro 12 a través de un puerto en el eslabón giratorio 19, induciendo al fluido de perforación que fluya hacia abajo a través de la secuencia del taladro 12 según lo indicado por la flecha direccional 9. El fluido de perforación sale de la secuencia del taladro 12 a través de puertos en la broca 15, y después circula ascendente por la región entre el exterior de la secuencia del taladro y la pared del agujero, llamada la pieza anular, según lo indicado por las flechas direccionales 32. De este modo, el fluido de perforación lubrica la broca 15 y lleva virutas de la formación a la superficie mientras que se retorna al hoyo 27 para recirculación. La secuencia del taladro 12 incluye además un ensamblaje del fondo del agujero (BHA), generalmente designado 40, cerca de la broca 15 (es decir, dentro de varias longitudes del collar de taladro de la broca). El ensamblaje del fondo del agujero incluye las capacidades para medir, procesar, y almacenar la información, así como de comunicarse con la superficie. El BHA 40 incluye así, entre otras cosas, un aparato 41 para determinar y para comunicar una o más características de la formación F alrededor del agujero 11, tal como resistencia de formación (o conductividad), radiación natural, densidad (rayo gamma o neutrón), y presión del poro. El BHA 40 incluye además collares de taladro 42, 43 para realizar otras funciones de medición. El collar de taladro 43 contiene una herramienta de medición durante la perforación (M D). La herramienta de MWD además incluye un aparato 45 para generar corriente eléctrica al sistema del subterráneo. Aunque un sistema del pulso de lodo esta representado con un generador accionado por el flujo de fluido de perforación 26 que fluye por la secuencia del taladro 12 y el collar de taladro de MWD 43, otros sistemas de energía y/o sistemas de batería pueden ser empleados. Sensores están situados alrededor del emplazamiento del pozo para recoger datos, preferiblemente en tiempo real, referente a la operación del emplazamiento del pozo, así como referente a las condiciones en el emplazamiento del pozo. Sensores o instrumentos de medidas superficiales 5, 6, 7 están dispuestas alrededor de los sistemas superficiales para proporcionar la información sobre la unidad superficial, tal como presión de la columna de alimentación, carga, profundidad, esfuerzo de torsión superficial, y RPM rotatoria, entre otras. Sensor 5 se adapta preferiblemente para recibir datos del sensor del subterráneo 8. Sensores o galgas del subterráneo 8 se disponen sobre la herramienta y/o el pozo para proporcionar la información sobre condiciones del subterráneo, tales como presión del pozo, peso de broca, esfuerzo de torsión de broca, dirección, inclinación, rpm de collar, temperatura de herramienta, temperatura anular y pared de herramienta, entre otras.

La información recogida por los sensores y las cámaras fotográficas se transporta al sistema superficial, al sistema del subterráneo, y/o a la unidad de control superficial. Los sensores superficiales se conectan con la unidad superficial 4 donde los datos de señal recibidos de los sensores del subterráneo se procesan y se ponen en un formato para la revisión de los clientes. Los sensores superficiales 5, 6 y 7 están conectados con la unidad superficial a través de una caja de ensambladura 70. La caja de ensambladura es un medio de combinar los múltiples alambres o cables 64, 68, 69 de los sensores superficiales 5, 6 y 7, respectivamente, en un cable grande 74. En esta caja de ensambladura, los alambres de la entrada se pueden empalmar juntos tales que la caja de ensambladura reduce el número de los alambres que amplían de la caja y se conectan con la unidad superficial 72. El cable 74 proporciona la comunicación en conexión directa entre la caja de ensambladura 70 y la unidad superficial 72. La unidad superficial 72 contiene varios equipos de proceso para procesar las señales que se transmiten de los sensores superficiales. Las señales análogas de los sensores superficiales se convierten a los valores digitales y después se procesan en la unidad superficial. Esta función de proceso da lugar a la generación de las exhibiciones que reflejan la información recopilada inicíalmente de los sensores del subterráneo. La herramienta de MWD 43 incluye un subensamblaje de comunicación 44 que se comunica con el sistema superficial. El subensamblaje de comunicación 44 se adapta para enviar señales a y para recibir señales de telemetría superficial usando el pulso del lodo. El subensamblaje de comunicación puede incluir, por ejemplo, un transmisor que genere una señal, tal como una señal acústica o electromagnética, que es representativa de los parámetros de perforación medidos. La señal generada es recibida en la superficie por los transductores, representados por el número de referencia 31, que convierten las señales acústicas recibidas a las señales electrónica para transformación adicional, el almacenaje, el cifrado y el uso de acuerdo a los métodos y sistemas convencionales. La comunicación entre el subterráneo y los sistemas de la superficie se representa como siendo telemetría del pulso del lodo, tal como la que está descrita- en la Patente de los Estados Unidos, número de serie 5.517.464, asignada al cesionario de la actual invención. Será apreciado por un experto de habilidad en el arte que una variedad de sistemas de telemetría se pueden emplear, por ejemplo, la pipa de taladro atada con alambre, electromagnético, acústico, sísmico u otros conocidos sistemas de telemetría. La unidad superficial está típicamente operativamente conectada con el sistema superficial 2 y el sistema del subterráneo 3 del emplazamiento del pozo para la comunicación allí. Un monitor (no demostrado) típicamente se proporciona en la unidad superficial y es manejado por un operador. El operador puede enviar órdenes de la unidad superficial a la herramienta del subterráneo. El operador puede también supervisar operaciones del subterráneo viendo los datos exhibidos en el monitor de la unidad superficial. Según lo demostrado en fig. 1, los datos generados por la superficie y los sistemas del subterráneo se transfieren a la unidad superficial individualmente a través de un sistema de cables de conexión directa. El primer sistema de las conexiones atadas con alambre 64, 68, 49 son "emparejados" para transferir medidas de los sensores sobre el emplazamiento del pozo a una caja de ensambladura. Una segunda conexión directa 74 es necesaria para transferir las medidas de la caja de ensambladura a la unidad superficial. Las conexiones directas requieren típicamente el uso de numerosos alambres físicos que conectan los sensores superficiales con la unidad superficial a través de una caja de ensambladura. La actual exhibición de torre de perforación y los sistemas de adquisición de sensores son a menudo abultados, pesados y difíciles de aparejar hacia arriba y hacia abajo. Estos sensores se colocan en las varias localizaciones en el emplazamiento del pozo. Puede ser un requisito substancial de tiempo y de esfuerzo para conectar el cableado entre la unidad superficial y los sensores superficiales. Este tiempo típicamente agrega al costo de las operaciones de perforación. Además, los paquetes de alambres en el emplazamiento del pozo pueden interferir con operaciones del emplazamiento del pozo. A pesar de anteriores avances en sistemas de transferencia de datos, sigue habiendo una necesidad de proporcionar las técnicas para la eficiente y eficaz transferencia de datos de la herramienta del subterráneo a una computadora superficial. Es deseable que tal sistema proporcione un medio flexible y eficiente para transferir datos del sistema de la superficie y/o del subterráneo a una computadora superficial. Es además deseable el desarrollo de una arquitectura de red sin alambres adaptable a las condiciones ásperas del emplazamiento del pozo. Tal sistema preferiblemente proporcionaría uno o más de lo siguiente, entre otros: comunicaciones en tiempo real, puentes de comunicación integrados y/o equipos, configuraciones de equipos "hardware" simplificados, tiempo reducido del "aparejo", instalaciones eficientes, alambrados o no alambrados comunicaciones y operaciones, instalaciones flexibles, portabilidad a las deseadas localizaciones alrededor del emplazamiento del pozo, reducción de longitudes del alambre, ruido reducido y eficiente instalación de equipos.

COMPENDIO En un aspecto, la actual invención se relaciona con un sistema de comunicación del pozo para un emplazamiento del pozo teniendo una herramienta para dentro de un pozo desplegada de una torre de perforación en un pozo penetrando una formación subsuperficie. El sistema incluye por lo menos un sensor del emplazamiento del pozo adaptado para colectar datos del emplazamiento del pozo, por lo menos un módulo móvil de comunicación localizable en varias posiciones alrededor del emplazamiento del pozo y una unidad superficial operativamente conectada con el al menos un módulo de comunicación. . El módulo de comunicación esta operativamente conectado con dicho al menos un sensor del emplazamiento del pozo para recibir señales desde allí y convirtiendo las señales recibidas a una forma para el procesar por una unidad superficial. En otro aspecto, la actual invención se relaciona con un módulo de comunicación para pasar señales de al menos un sensor colocado alrededor del emplazamiento del pozo a por lo menos una unidad superficial. El emplazamiento del pozo tiene una herramienta para dentro de un pozo colocada en un pozo que penetrando una formación subsuperficie. El módulo incluye una cubierta posicionable alrededor del emplazamiento del pozo, por lo menos un interfaz de comunicación colocado en la cubierta; por lo menos un módulo de acondicionamiento de señales colocado en la cubierta, una fuente de alimentación y un conectador adaptado para recibir un puente de comunicación con la unidad superficial. El interfaz de comunicación se adapta para recibir señales del por lo menos un sensor del emplazamiento del pozo. El módulo de acondicionamiento de señales se adapta para convertir una señal recibida de un sensor superficial a un formato admisible por la unidad superficial.

Finalmente, en otro aspecto la actual invención se relaciona con un método de comunicación entre un emplazamiento del pozo y con por lo menos una unidad superficial. El método implica selectivamente colocando el por lo menos un módulo de comunicación en una deseada localización en el emplazamiento del pozo, operativamente conectando el por lo menos un módulo de comunicación con por lo menos un sensor en un emplazamiento del pozo, operativamente conectando el por lo menos un módulo de comunicación con la unidad superficial y pasando una señal del por lo menos un sensor del emplazamiento del pozo a la unidad superficial a través del módulo de comunicación.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Para poder entender la manera de la cual las características y las ventajas de la actual invención recitadas anteriormente se logran detalladamente, una descripción más particular de la invención, resumida brevemente arriba, se puede tener por referencia a las preferidas encarnaciones de eso, que se ilustran en los dibujos añadidos. Debe ser observado, sin embargo, que estos dibujos añadidos ilustran solamente típicas encarnaciones de esta invención y no debe por lo tanto ser considerado limitación del ámbito, porque la invención puede admitir a otras encarnaciones igualmente eficaces.

En los dibujos: Figura 1 es una vista elevada, parcialmente en sección y parcialmente en diagrama de bloque, de un emplazamiento del pozo teniendo una unidad superficial en comunicación con una convencional torre de perforación y una herramienta para dentro de un pozo. Figura 2 es una vista de un sistema alternativo de comunicación del emplazamiento del pozo incorporando un subsistema de una tercera parte.

Figura 3 es una vista del sistema de comunicación del emplazamiento del pozo de Fig. 2 con un módulo de comunicación.

Figura 4 es una vista de un módulo de comunicación usable con los sistemas de comunicación de las Figs. 2 y/o 3.

Figura 5 es un diagrama esquemático que representa la operación del módulo de comunicación de Fig. 4.

DESCRIPCIÓN DETALLADA FIG. 2 es una vista de un sistema de comunicación 200 para un emplazamiento del pozo teniendo un sistema superficial 2, un sistema del subterráneo 3 y una unidad superficial 272. El sistema superficial incluye una torre de perforación 250 sobre un pozo 210. Una herramienta para dentro de un pozo 211 se avanza en el pozo 210 de la torre de perforación 250. Uno o más sensores 202, 204, 206, 208 se colocan alrededor del emplazamiento del pozo. El sistema de comunicación 200 proporciona uno o más módulos de comunicación 276 posicionables alrededor de varias localizaciones alrededor el emplazamiento del pozo. Estos módulos de comunicación individuales se pueden adaptar a las necesidades particulares del emplazamiento del pozo. Las características de los módulos también proporcionan la capacidad de distribuir los módulos de comunicación alrededor el emplazamiento del pozo según lo necesitado. En algunos casos, el módulo de comunicación 276 se acopla operativamente a la torre de perforación, al hoyo de lodo, a la unidad superficial, a una red de la torre de perforación de tercera parte y/o a otras localizaciones. Además, uno o más módulos de comunicación se pueden acoplar operativamente usando una variedad de acoplamientos. Los sensores del subterráneo 202 se comunican con y transmiten la información de mediciones a los sensores superficiales 204, 206 y/o 208. Según lo demostrado, los sensores superficiales 204, 206, 208 están operativamente conectados con el módulo de comunicación 276 a través de los puentes de comunicación superficiales 214, 216, 218, respectivamente. Uno o más sensores se colocan alrededor el emplazamiento del pozo para tomar varias mediciones de eso. Una variedad de sensores se puede utilizar en el emplazamiento del pozo. Como demostrado, sensores sobre la tierra 204, 206 y 208 se colocan en la torre de perforación y en el hoyo de lodo. Sensores del subterráneo 202 se colocan a lo largo de la herramienta para dentro de un pozo, por ejemplo en el BHA. Un ejemplo de un sensor del subterráneo puede ser una herramienta de medición durante la perforación. Los sensores se pueden acoplar juntos a través de un puente de comunicación. Por ejemplo, los sensores del subterráneo se pueden ligar por telemetría del pulso del lodo a los sensores de la torre de perforación sobre la tierra por un acoplamiento del subterráneo. Otros sistemas de telemetría del pozo, tales como pipa de taladro atada con alambre, electromagnético, acústico, y otros sistemas de telemetría se pueden utilizar como el acoplamiento de telemetría del subterráneo para transmitir los datos de los sensores del subterráneo a la unidad superficial. Cada puente de comunicación superficial se conecta con un módulo electrónico (no demostrado) en el módulo de comunicación 276 a través de uno o más puentes de comunicación de la superficie. El módulo electrónico realiza una conversión de analógico- a-digital de la señal de entrada. Los puentes de comunicación pueden ser combinados o pueden seguir separados cuando están ligados al módulo de comunicación 276. El módulo de comunicación 276 se conecta operativamente con la unidad superficial 272 y transmite datos a la unidad superficial para proceso adicional. Un puente de comunicación de la ensambladura 278 se proporciona para conectar operativamente el módulo de comunicación 276 con la unidad superficial 272. El módulo de comunicación 276 se puede adaptar para realizar actividades de acondicionamiento de señales en las señales recibidas de los sensores. Esta actividad de acondicionamiento de señales preferiblemente se utiliza para convertir los datos brutos en una forma que sea útil para procesar. El acondicionamiento de señal (dependiendo de la señal del sensor particular) puede implicar multiplicando el voltaje por un cierto valor (tal como 1.2), o de cambiar el voltaje (por 1 a 2 voltios) para caber el convertidor A/D. La señal entonces se puede enviar a través de un convertidor A/D para convertir la señal a valores digitales. La señal se puede utilizar para colectar valores digitales de los convertidores A/D dentro del módulo de comunicación. Los estados de varios interruptores se pueden entonces leer y/o registrar para compilar los datos en un paquete (tal como un paquete tipo Ethernet) para transmisión a la unidad superficial. Adicionales procesos y transmisiones de señales, por ejemplo para varios interfaces de clientes, también pueden ser proporcionados. La unidad superficial puede ser cualquier típica computadora o procesador superficial, tal como sistema del pozo de registro por computadora usado para recibir datos del emplazamiento del pozo, para procesar los datos, para enviar los órdenes, para exhibir información y para realizar otros procesos del emplazamiento del pozo. La procesada información se puede transmitir para exhibir localizaciones y/o dispositivos en el sitio y/o fuera del sitio. La unidad superficial puede enviar la información a una variedad de destinaciones de salida. Por ejemplo, tales destinaciones de salida pueden incluir los dispositivos Personal Asistente Digital (PDA) 280 o una unidad superficial secundaria 282 (es decir, una oficina de compañía generalmente varios cientos pies de distancia lejos de la unidad superficial). Otras destinaciones de salida, tales como una tableta o computadoras personales tipo portátil, exhibiciones del piso de la torre de perforación u otro equipo en el sitio o fuera del sitio, junto con puentes de comunicación correspondientes, de salida, pueden ser utilizados. Estas destinaciones de salida pueden opcionalmente ser portables y/o móviles. Estas destinaciones de salida pueden ser utilizadas para exhibir información alrededor del sitio de la torre de perforación y responder desde allí. Preferiblemente, estas destinaciones de salida son certificadas seguras para el emplazamiento del pozo. Puentes de comunicación de salida 286, 288 se proporcionan para ligar la unidad de la superficie 272 con dispositivos de salida PDA 280 y con la unidad superficial secundaria 282, respectivamente. Uno o más adicionales puentes de comunicación superficiales 290 se pueden conectar con un sensor superficial 284 para comunicación directa con la unidad superficial. Además, un puente de comunicación del subterráneo se puede proporcionar de la unidad superficial 272 a los sensores del subterráneo 202, por ejemplo usando telemetría electromagnética según lo descrito en la Patente de los Estados Unidos, número de serie 20050167098. Los puentes de comunicación proporcionados adjunto pueden ser sin alambres, ópticos, de conexión directa o una combinación de ellos. Los puentes sin alambres se pueden utilizar para proporcionar flexibilidad en la colocación de la caja de ensambladura y/o de los módulos de comunicación en deseadas localizaciones alrededor del emplazamiento del pozo. Por ejemplo, el cable atado con alambre puede ser, por ejemplo cables de tipo Ethernet u otros cables usados para pasar señales por allí. El puente sin alambres puede ser por ejemplo un puente tipo RF que extiende entre un transmisor RF, receptor o un transmisor-receptor en unidades respectivas. Como un ejemplo, un transmisor-receptor rf se puede colocar en una o más cajas de comunicación con un transmisor-receptor rf colocado en la unidad superficial. Uno o más tales puentes de comunicación con conexión directa o puentes de comunicación sin alambres pueden ser proporcionados entre uno o más de los componentes según lo representado. En algunos casos, puede ser deseable utilizar una combinación de conexiones atadas con alambre y sin alambres dependiendo las necesidades de comunicación. En algunos casos, también puede ser deseable colocar ciertos módulos cerca de ciertos sensores, o lejos de ciertos dispositivos que generan ruido. FIG. 3 es una vista de un sistema de comunicación alternativo 200a usable con el emplazamiento del pozo de FIG. 2. Este sistema de comunicación puede ser igual que el sistema de comunicación de FIG. 2, con la excepción del uso de los múltiples módulos de comunicación 276a, 276b, y 292. Módulos de comunicación 276a y 276b son preferiblemente colocados en proximidad cercana a los sensores superficiales 268b y 266, respectivamente. En esta configuración, cada módulo 276a, 276b tiene un separado puente de comunicación superficial 278a, 278b con la unidad superficial 272. En un emplazamiento del pozo, partes terceras pueden desear tener equipo en el emplazamiento del pozo y recopilar formación y datos del pozo durante las actividades de perforación. Por lo tanto, un sensor de los terceros 291 se puede colocar en el emplazamiento del pozo para recibir información de los sensores 202, 266, 268a y/o 268b y para transmitir esa información al equipo de los terceros. Según lo demostrado, el sensor superficial de los terceros 291 está situado en la torre de perforación 250 y se conecta con el módulo de comunicación de los terceros 292. Este módulo de comunicación 292 está conectado operativamente con la unidad superficial 272 a través de un puente de comunicación de los terceros 295a para la comunicación desde allí. El módulo de comunicación de los terceros también se puede conectar operativamente con el equipo de los terceros 294 a través de un puente de comunicación de los terceros 295b. El módulo 292 puede realizar las mismas funciones de proceso que los módulos de comunicación 276a y 276b.

Además de terceras partes teniendo equipo en el emplazamiento del pozo, en algunos casos el equipo de los terceros puede interconectar con los módulos 276b. El módulo de los terceros 292 entonces puede comunicarse con la unidad superficial 272 u otros módulos por ligándose a uno o más de los módulos de comunicación 276. En algunos casos adicionales dispositivos intermediarios adicionales pueden ser utilizados. Por ejemplo, un módulo de los terceros se representa como siendo operativamente acoplado a un sensor superficial en el emplazamiento del pozo, y al módulo de comunicación. Otros dispositivos intermediarios se pueden colocar en varias localizaciones a lo largo de uno o más de los puentes de comunicación. El módulo de comunicación 276 usado adjunto preferiblemente proporciona flexibilidad en la configuración del sistema en el emplazamiento del pozo y en la colocación del equipo en el emplazamiento del pozo. El módulo de comunicación 276 preferiblemente es un recipiente certificado seguro (e.g. retardador de llama) que contiene fuentes de poder, una pluralidad de acondicionadores de señal, un mando de radio, una pluralidad de barreras de seguridad (pasivas y/o activas) y una antena. Uno o más tales módulos se pueden utilizar y colocar alrededor de varias localizaciones alrededor el emplazamiento del pozo. Distribuyendo los módulos de comunicación alrededor el emplazamiento del pozo, más que integral con la unidad superficial, el módulo de comunicación puede ser reducido en tamaño y ser colocado como deseado. Preferiblemente, el sistema de comunicación proporcionado adjunto es a escala tal que un número de módulos pueden ser insignificantemente agregados o pueden ser quitados a como las necesidades del trabajo dictan. Los módulos se pueden acoplar operativamente en una variedad de configuraciones usando una variedad de puentes de comunicación. FIG. 4 es una vista detallada de un módulo de comunicación 276. El módulo de comunicación incluye varias electrónica colocadas en una cubierta 300. La cubierta 300 preferiblemente es certificada segura (e.g. retardador de llama) para permitir la operación del módulo en ambientes peligrosos. Los conectadores 302 se proporcionan para operativamente conectar el módulo de comunicación con uno o más sensores y/o un puente de comunicación relacionado allí. Las electrónica preferiblemente incluyen un módulo de fuente de alimentación 312, módulos de acondicionamiento 308, barreras de seguridad 310, una antena 304, y una radio del módulo de comunicación 306. Una variedad de electrónica se pueden utilizar para procesar señales recibidas del emplazamiento del pozo para el uso por una unidad superficial y viceversa. El módulo de fuente de alimentación 312 puede ser cualquiera fuente de alimentación común capaz de convertir energía, por ejemplo de AC a DC. Un módulo de acondicionamiento de señal 308 se proporciona para realizar funciones tales como señales que convierten, de análogo a digital, o del codificador a digital u otras conversiones.

Además, funciones de acondicionamiento de señal pueden incluir multiplicación de voltaje de señal o cambio del voltaje. El módulo de comunicación de radio 106 preferiblemente es un transmisor-receptor usado para comunicarse con otras radios colocadas alrededor del emplazamiento del pozo. Las barreras de seguridad 310 pueden ser barreras pasivas o activas usadas para limitar la energía que pasa de la cobertura certificada segura al área peligrosa para prevenir la ignición del ambiente peligroso. Una antena 304 también se proporciona para comunicar señales entre el módulo de comunicación y la unidad superficial. Preferiblemente, la antena esta colocada dentro de la cubierta para protección de lo mismo. FIG. 5 es un diagrama esquemático 400 de un diagrama del ejemplo que representa la operación del módulo de comunicación 276 ilustrado en FIG. 4. Según lo demostrado, el módulo de comunicación tiene tres sensores superficiales 421, 422, y 423 posicionables alrededor del emplazamiento del pozo para tomar medidas, y esta conectado con el módulo a través de los puentes 402a, b, c. Los sensores y los puentes pueden ser los mismos sensores usados en las Figs. 2 y 3. Estos sensores transmiten datos recibidos en el emplazamiento del pozo. La energía también se puede proporcionar de una fuente de alimentación 412, y puede ser distribuida a las varias electrónica en el módulo 400 a través de los reguladores de energía 414 según lo demostrado. El módulo de comunicación recibe esta información transmitida a través de estos puentes 402. Esta información puede estar en varias formas. Según lo mencionado, el módulo de comunicación 276 realiza procedimientos de acondicionamiento de señal en las señales recibidas de los sensores superficiales. Las señales pasan a través de las barreras de seguridad 410 a, b, c y acondicionadores de señal 408 a, b, c. Las señales pueden ser pasadas por un convertidor analógico-a-digital 424. Dependiendo del tipo de señal, las - señales se pueden entonces pasar a través de los dispositivos adicionales para procesar. Según lo demostrado, las señales 422 y 423 pasan por un convertidor de analógico-a-digital 424 y acumulador 425, respectivamente, pero la señal 421 no pasa a través de un dispositivo adicional. Las señales entonces pueden ser convertidas por convertidores 426a, b, c a un formato serial para la transmisión a través de un bus de comunicación de alta velocidad 427. Las señales entonces se pasan a la unidad superficial a través de un puente de comunicación. El módulo de comunicación puede tener un componente de comunicación atado con alambre 428b o un componente de comunicación sin alambres 428a a la unidad superficial. Estos componentes pueden ser, por ejemplo según lo demostrado, Serial a Ethernet y/o Ethernet a radio. Según lo demostrado, una transmisión de datos atado con alambre se implementa a través del puente de comunicación 430, y la transmisión de datos sin alambres se implementa a través de la antena 404. Estos puentes pueden ser iguales que los puentes descritos anteriormente adjunto con respecto a las Figs. 2 y 3. Uno o más componentes de comunicación pueden ser utilizados. Un interruptor 432 se puede proporcionar para permitir la activación selectiva para la transmisión de uno o más componentes atados con alambre, o sin alambre. El interruptor puede ser equipo hardware o instrucciones para computación. Mientras que la invención se ha descrito usando un número de encarnaciones limitadas, los expertos en el arte, teniendo la ventaja de este acceso, apreciarán que otras variaciones son posibles sin salir del ámbito o del espíritu verdadero de la invención según lo divulgado adjunto. Por consiguiente, el ámbito de la invención debe ser limitado solamente por las reivindicaciones añadidas. Esta descripción esta intencionada para los propósitos de ilustración solamente y no se debe interpretar en un sentido con limitaciones. Solamente el lenguaje de las siguientes reivindicaciones debe determinar el ámbito de esta invención. El término "abarcando" dentro de las reivindicaciones esta intencionado a significar "incluyendo por lo menos" tal que la lista de elementos recitada en una reivindicación es un grupo abierto. "Uno," "un" y otros términos singulares son intencionados a incluir las formas plurales de eso a menos que esté específicamente excluido.

Claims (27)

REIVINDICACIONES Se reivindica:

1. Un sistema de comunicación del pozo para un emplazamiento del pozo teniendo una herramienta para dentro de un pozo desplegada de una torre de perforación en un pozo penetrando una formación subsuperficial, abarcando: por lo menos un sensor del emplazamiento del pozo adaptado para colectar datos del emplazamiento del pozo; por lo menos un módulo de comunicación móvil localizable en varias posiciones alrededor del emplazamiento del pozo , dicho módulo de comunicación siendo operativamente conectado con dicho por lo menos un sensor del emplazamiento del pozo para recibir señales desde allí y convirtiendo las señales recibidas a una forma para procesar por la unidad superficial; y una unidad superficial operativamente conectada al por lo menos un módulo de comunicación.

2. El sistema de comunicación del pozo de reivindicación 1 además abarcando por lo menos un puente de comunicación que operativamente conecta dicho por lo menos un módulo de comunicación a la unidad supeficial, el por lo menos un sensor del emplazamiento del pozo y combinaciones de eso.

3. El sistema de comunicación de reivindicación 2 en donde dicho por lo menos un puente de comunicación es de conexión directa, sin alambres, óptico o combinaciones de eso.

4. El sistema de comunicación de reivindicación 1 en donde el por lo menos un sensor del emplazamiento del pozo además abarca el por lo menos un sensor superficial, el por lo menos un sensor del subterráneo y combinaciones de eso.

5. El sistema de comunicación de reivindicación 4 en donde dicho por lo menos un sensor superficial es adaptado para recibir señales del por lo menos un sensor del subterráneo.

6. El sistema de comunicación de reivindicación 1 en donde el módulo de comunicación esta operativamente conectado con el por lo menos un sensor del emplazamiento del pozo a través de un puente de comunicación, un puente de comunicación sin alambres, un puente de comunicación óptico y combinaciones de eso.

7. El sistema de comunicación de reivindicación 1 en donde el dicho por lo menos un módulo de comunicación abarca: una cubierta posicionable alrededor del emplazamiento del pozo; por lo menos un interfaz de comunicación colocado en la cubierta, el interfaz de comunicación adaptado para recibir señales del por lo menos un sensor del emplazamiento del pozo; por lo menos un módulo de acondicionador de señal colocado en la cubierta, el módulo de acondicionador de señal adaptado para convertir una señal recibida del sensor superficial a un formato admisible por la unidad superficial; una fuente de alimentación; y un conectador adaptado para recibir un puente de comunicación con la unidad superficial.

8. El sistema de comunicación de reivindicación 1, además abarcando por lo menos un módulo tercero operativamente conectado con uno del por lo menos un sensor superficial, el por lo menos un módulo de comunicación, la unidad superficial y combinaciones de eso para comunicación con lo mismo.

9. El sistema de comunicación de reivindicación 8, además abarcando por lo menos un sensor tercero posicionable en el emplazamiento del pozo adaptado para colectar datos del emplazamiento del pozo, el por lo menos sensor tercero operativamente conectado a el por lo menos un sensor del emplazamiento del pozo, el por lo menos un módulo tercero, el por lo menos un módulo de comunicación, la unidad superficial y combinaciones de eso.

10. El sistema de comunicación de reivindicación 1, además abarcando por lo menos una destinación de salida.

11. El sistema de comunicación de reivindicación 10, en donde la destinación de salida es una de PDA, de escritorio, de una adicional unidad superficial y combinaciones de eso.

12. Un módulo de comunicación para el pasaje de señales del por lo menos un sensor colocado alrededor del emplazamiento del pozo con el por lo menos una unidad superficial, el emplazamiento del pozo teniendo una herramienta para dentro del pozo colocada en el pozo penetrando una formación subsuperficial abarcando: una cubierta posicionable alrededor del emplazamiento del pozo; por lo menos un interfaz de comunicación colocado en la cubierta, el interfaz de comunicación adaptado para recibir señales del por lo menos un sensor del emplazamiento del pozo; por lo menos un módulo de acondicionador de señal colocado en la cubierta, el módulo de acondicionador de señal adaptado para convertir una señal recibida del sensor superficial a un formato admisible por la unidad superficial; una fuente de alimentación; y un conectador adaptado para recibir un puente de comunicación a la unidad superficial.

13. El módulo de comunicación de reivindicación 12 además abarcando por lo menos un tablero de mando de radio para permitir el módulo de comunicación para comunicarse con otro equipo en el emplazamiento del pozo.

14. El módulo de comunicación de reivindicación 12 además abarcando por lo menos una barrera de seguridad colocada dentro del módulo de comunicación para limitar energía pasando por el módulo de comunicación.

15. El módulo de comunicación de reivindicación 12 además abarcando un convertidor analógico a digital.

16. El módulo de comunicación de reivindicación 12 además abarcando un acumulador.

17. El módulo de comunicación de reivindicación 12, en donde el acondicionador de señal tiene un convertidor para convertir la señal a serial.

18. El módulo de comunicación de reivindicación 12, en donde dicha cubierta es una cubierta certificada para permitir la operación del módulo de comunicación en ambientes peligrosos.

19. El módulo de comunicación de reivindicación 12, en donde el por lo menos un conectador es uno de conectador de conexión directa, un conectador sin alambres y combinaciones de eso para operativamente conectarse con un puente de comunicación atado con alambres.

20. El módulo de comunicación de reivindicación 12 además abarcando un interruptor para selectivamente activar el por lo menos uno del por lo menos un conectador.

21. Un método para comunicación entre un emplazamiento del pozo y con por lo menos una unidad superficial, el emplazamiento del pozo teniendo una herramienta para dentro de un pozo colocada en el pozo penetrando una formación subsuperficial, abarcando: selectivamente colocando el por lo menos un módulo de comunicación en una localización deseada en el emplazamiento del pozo; operativamente conectando el por lo menos un módulo de comunicación con el por lo menos un sensor en el emplazamiento del pozo; operativamente conectando el por lo menos un módulo de comunicación con la unidad superficial; y pasando una señal del por lo menos un sensor de emplazamiento del pozo con la unidad superficial a través del módulo de comunicación.

22. El método de reivindicación 21, además abarcando convirtiendo la señal recibida del por lo menos un sensor del emplazamiento del pozo para procesar en la unidad superficial.

23. El método de reivindicación 22, en donde dicho paso de conversión de señal incluye cambiando voltajes de señales, multiplicando voltajes, y convirtiendo señales analógicas a señales digitales.

24. El método de reivindicación 21, además abarcando pasando una señal del por lo menos un sensor del emplazamiento del pozo a un módulo tercero.

25. El método de reivindicación 24, además abarcando pasando una señal del módulo tercero a la unidad superficial a través del módulo de comunicación.

26. El método de reivindicación 24, además abarcando pasando una señal del módulo tercero a la unidad superficial a través del módulo tercero.

27. El método de reivindicación 21, además abarcando pasando señales de la unidad superficial al por lo menos una destinación de salida.