BRPI0616963A2 - sistema de montagem de furo de poço, sistema de registro de furo de poço, método para acoplar e método para registrar um furo de poço - Google Patents
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Abstract
SISTEMA DE MONTAGEM DE FURO DE POçO, SISTEMA DE REGISTRO DE FURO DE POçO, MéTODO PARA ACOPLAR E MéTODO PARA REGISTRAR UM FURO DE POçO. A presente invenção refere-se a aparelhos e métodos para estabelecer comunicação elétrica entre uma subsseção de instrumentos disposta abaixo de um motor de lama e uma sonda de componentes eletrónicos disposta acima do motor de lama em um sistema de registro de furo de poço transportado pela coluna de perfuração. A comunicação elétrica é estabelecida via pelo menos um condutor disposto dentro do motor de lama e pela conexão da subsseção de instrumentos com uma ligação disposta entre o motor de lama e a sonda de componentes eletrónicos. A ligação pode ser concretizada como uma ligação de acoplamento por corrente, como uma ligação de acoplamento magnético, como uma ligação de telemetria eletromagnética e como um contato elétrico direto. A transferência de dados bidirecional é estabelecida em todas as modalidades de ligação. A transferência de energia também é estabelecida em todas exceto na ligação de telemetria eletromagnética.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA DEMONTAGEM DE FURO DE POÇO, SISTEMA DE REGISTRO DE FURO DEPOÇO, MÉTODO PARA ACOPLAR E MÉTODO PARA REGISTRAR UMFURO DE POÇO".
A presente invenção refere-se a medições feitas enquanto perfu-rando um furo de poço de poço, e mais particularmente com metodologiapara transferir dados entre a superfície da terra e sensores ou outra instru-mentação disposta abaixo de um motor de lama em uma coluna de perfuração.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
A geofísica de furo de poço abrange uma ampla faixa de medi-ções paramétricas do furo de poço. Estão incluídas as medições de proprie-dades químicas e físicas de formações de solo penetradas pelo furo de po-ço, bem como propriedades do furo de poço e do material no mesmo. Asmedições também são feitas para determinar o trajeto do furo de poço. Estasmedições podem ser feitas durante a perfuração e utilizadas para orientar aoperação de perfuração, ou após a perfuração, para uso no planejamento delocalizações de poço adicionais.
Os instrumentos ou "ferramentas" de furo de poço compreendemum ou mais sensores que são utilizados para medir "registros" de parâme-tros de interesse em função da profundidade dentro do furo de poço. Estasferramentas e seus sensores correspondentes tipicamente situam-se emduas categorias. A primeira categoria é a de ferramentas de "arame", ondeuma ferramenta de "registro" é transportada ao longo de um furo de poçoapós o furo de poço ter sido perfurado. O transporte é proporcionado por umarame com uma extremidade ligada com a ferramenta e uma segunda ex-tremidade ligada com uma montagem de guincho na superfície da terra. Asegunda categoria é a de ferramentas de registro enquanto perfurando(LWD) e de medição enquanto perfurando (MWD), onde a ferramenta deregistro é um elemento de uma montagem da parte inferior do furo. A mon-tagem da parte inferior do furo é transportada ao longo do furo de poço poruma coluna de perfuração, e as medições são feitas com a ferramenta en-quanto o furo de poço está sendo perfurado.
Uma coluna de perfuração tipicamente compreende uma peçatubular que é terminada em uma extremidade inferior por broca, e terminadaem uma extremidade superior na superfície da terra por uma "plataforma deperfuração" que compreende guinchos principais e outros aparelhos utiliza-dos para controlar a coluna de perfuração ao avançar o furo de poço. A pla-taforma de perfuração também compreende bombas que circulam o fluido deperfuração ou a "lama" de perfuração para baixo, através da coluna de per-furação tubular. A lama de perfuração sai através da abertura na broca, eretorna para a superfície da terra via a região anular definida pela parede dofuro de poço e pela superfície externa da coluna de perfuração. Um motor delama freqüentemente é disposto acima da broca. A lama fluindo através deum elemento rotor-estator do motor de lama concede torque para a broca,desse modo girando a broca e avançando o furo de poço. A lama de perfu-ração circulante executa outras funções que são conhecidas na técnica. Es-tas funções incluindo proporcionar um dispositivo para remover cortes dabroca do furo de poço, controlar a pressão dentro do furo de poço, e resfriara broca.
Nos sistemas LWD / MWD, tipicamente é vantajoso colocar o umou mais sensores, os quais são responsivos aos parâmetros de interesse, omais próximo da broca quanto possível. A estreita proximidade com a brocaproporciona medições que representam mais estritamente o ambiente noqual a broca reside. As respostas de sensor são transferidas para uma uni-dade de telemetria de fundo de poço, a qual tipicamente está disposta dentrode um colar de perfuração. As respostas de sensor são então transmitidaspara cima da perfuração e tipicamente para a superfície da terra via váriossistemas de telemetria, tal como sistemas de pulso de lama, eletromagnéti-cos e acústicos. Inversamente, a informação pode ser transferida a partir dasuperfície através de uma unidade de telemetria de cima do poço e recebidapela unidade de telemetria de fundo de poço. Esta informação de "enlacedescendente" pode ser utilizada para controlar os sensores, ou para contro-lar a direção na qual o furo de poço está sendo avançado.Se um motor de lama não for disposto dentro da montagem defundo de poço da coluna de perfuração, os sensores e outro equipamento defuro de poço tipicamente são "fisicamente conectados" com a unidade detelemetria de fundo de poço utilizando um ou mais condutores elétricos. Seum motor de lama estiver disposto na montagem de fundo de poço, a natu-reza rotacional do motor de lama apresenta obstáculos à ligação física dosensor, desde que os sensores giram com relação à unidade de telemetriade fundo de poço. Entretanto, várias opções técnicas e operacionais estãodisponíveis.
Uma primeira opção é dispor o sensor e os abastecimentos deenergia relacionados acima do motor de lama. A maior vantagem é que ossensores não giram e podem ser conectados fisicamente com a unidade detelemetria de fundo de poço sem interferência do motor de lama.
Entretanto, uma desvantagem principal é que os sensores sãodeslocados a uma distância axial significativa da broca, desse modo produ-zindo respostas não representativas da posição atual da broca. Isto pode serespecialmente prejudicial em sistemas de geodirecionamento, como discuti-do posteriormente neste documento.
Uma segunda opção é dispor os sensores imediatamente acimada broca e abaixo do motor de lama. A vantagem principal é que os senso-res são dispostos próximos da broca. Uma desvantagem principal é que acomunicação entre a unidade de telemetria de fundo de poço não rotativa eos sensores rotativos e outros equipamentos devem transpor o motor de la-ma. A questão de energia dos sensores e de outros equipamentos relacio-nados também deve ser endereçada. Sistemas de telemetria eletromagnéti-cos de curto alcance, conhecidos como sistemas de "viagem curta" na técni-ca, são utilizados para transmitir dados através do motor de lama e entre aunidade de telemetria de fundo de poço e um ou mais sensores. Os abaste-cimentos de energia de sensor devem estar localizados abaixo do motor delama. Esta metodologia aumenta o custo e a complexidade operacional damontagem de fundo de poço, aumenta o consumo de energia, e pode serafetada de forma adversa por propriedades eletromagnéticas do furo de po-ço e da formação nas vizinhanças da montagem de furo de fundo de poço.
Uma terceira opção é dispor um ou mais sensores abaixo domotor de lama e conectar fisicamente os sensores com a parte de cima domotor de lama utilizando um ou mais condutores dispostos dentro dos ele-mentos rotativos do motor de lama. Uma ligação de transmissão bidirecionalpreferível é então estabelecida entre a parte de cima do motor de lama e aunidade de telemetria de fundo de poço. A Patente US 5.725.061 descrevevários condutores dispostos dentro de elementos rotativos de um motor delama, onde os condutores são utilizados para conectar os sensores abaixodo motor de lama com uma unidade de telemetria de fundo de poço acimado motor. Em uma modalidade, a conexão elétrica entre os elementos rotati-vos e não rotativos é obtida por conectores de contato axialmente alinhadosna parte de cima do motor de lama. Este tipo de conector é conhecido natécnica como um "conector molhado" e é utilizado para estabelecer uma Ii-gação de comunicação elétrica com contato direto. Em outra modalidade,uma ligação de comunicação elétrica é obtida utilizando um transformadorde divisão que não é de contato alinhado de forma axial. Os elementos rota-tivos e não rotativos são magneticamente acoplados utilizando esta modali-dade, desse modo proporcionando uma ligação de comunicação desejada.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
Esta descrição é direcionada para sistemas LWD / MWD nosquais um motor de lama é incorporado dentro de uma montagem de fundode poço. Mais especificamente, a descrição expõe aparelhos e métodos pa-ra estabelecer comunicação elétrica entre os elementos, tal como sensores,dispostos abaixo do motor de lama e uma unidade de telemetria de fundo depoço disposta acima do motor de lama.
A montagem de fundo de poço termina à extremidade inferior deuma coluna de perfuração. A coluna de perfuração pode compreender jun-ções de tubos de perfuração e de perfuração em espiral. A extremidade infe-rior ou de "fundo de poço" da montagem de fundo de poço é terminada poruma broca. Uma subsseção do instrumento ou "sub" compreendendo um oumais sensores requerendo um conjunto de circuitos de controle de sensor, eopcionalmente um processador e uma fonte de energia elétrica, é dispostaimediatamente acima da broca. Os elementos da sub de instrumentos depreferência são dispostos dentro da parede da sub de instrumentos de modoa não impedirem o fluxo da lama de perfuração. A extremidade superior dasub de instrumentos está operacionalmente conectada com uma extremida-de inferior de um motor de lama. Um ou mais condutores elétricos passam apartir da sub de instrumentos e através do motor de lama, e terminam emuma montagem conectora do motor na parte de cima do motor de lama. Omotor de lama está operacionalmente conectado com a sub de elementoseletrônicos compreendendo uma sonda de componentes eletrônicos. Estaconexão é feita por se eletricamente ligar a montagem conectora do motorcom uma montagem conectora de telemetria de fundo de poço de preferên-cia disposta dentro de uma sub dos componentes eletrônicos. O elementode sonda de componentes eletrônicos da sub dos componentes eletrônicospode adicionalmente compreender a unidade de telemetria de fundo de po-ço, suprimentos de energia, sensores adicionais, processadores e compo-nentes eletrônicos de controle. Alternativamente, alguns destes elementospodem ser montados na parede da sub dos componentes eletrônicos.
Várias modalidades podem ser utilizadas para obter a ligação decomunicação elétrica desejada entre o conector do motor de lama e a mon-tagem conectora de telemetria de fundo de poço. Como citado anteriormen-te, esta ligação conecta os sensores e o conjunto de circuitos no pacote deinstrumentos com os elementos de cima do poço tipicamente dispostos nasuperfície da terra.
Em uma modalidade, uma ligação de comunicação é estabeleci-da entre o conector do motor de lama e as montagens conectoras de teleme-tria de fundo de poço, utilizando uma ligação transceptora eletromagnética.
A extensão axial deste sistema de ligação transceptora é muito menor doque de uma ligação de comunicação entre a sub de instrumentos, e atravésdo motor de lama, com a sub da telemetria, normalmente referida como "vi-agem curta" na indústria. Esta, por sua vez, conserva energia e é muito me-nos afetada pelas propriedades eletromagnéticas dos ambientes de furo depoço. A ligação de comunicação transceptora pode ser incorporada comouma ligação de comunicação de dados bidirecional. A ligação transceptoranão é adequada para transmitir energia para baixo até a sub do sensor.
Em outra modalidade, um eixo flexível é utilizado para mecani-camente conectar o elemento rotor do motor de lama com a extremidadeinferior da sub dos componentes eletrônicos. O eixo flexível é utilizado paracompensar este desalinhamento, com a extremidade superior do eixo flexí-vel sendo recebida ao longo do eixo geométrico principal da sub dos compo-nentes eletrônicos. Dito de outro modo, o eixo flexível compensa, na sub doscomponentes eletrônicos, qualquer movimento axial do rotor enquanto gi-rando. O um ou mais fios passando através do interior do rotor são eletrica-mente conectados com um toróide inferior disposto ao redor e afixado juntoao eixo flexível. O toróide inferior gira com o rotor. Um toróide superior é dis-posto ao redor do eixo flexível na vizinhança imediata do toróide inferior.Ambos toróides superior e inferior são hermeticamente lacrados, de prefe-rência, dentro de uma sonda de componentes eletrônicos. O toróide superioré fixo com relação à sonda de componentes eletrônicos não rotativa, dessemodo permitindo que o eixo flexível gire dentro do toróide superior. Os torói-des superior e inferior são acoplados por corrente através do eixo flexívelcomo um condutor central, desse modo estabelecendo a ligação de dadosbidirecional desejada e a ligação de transferência de energia entre os senso-res abaixo do motor de lama e a unidade de telemetria de fundo de poçoacima do motor de lama. O toróide superior está fisicamente conectado como elemento de telemetria de fundo de poço.
Ainda em outra modalidade, a disposição de eixo flexível discuti-da acima é novamente utilizada. O toróide superior não rotativo é novamentedisposto ao redor do eixo flexível, como discutido anteriormente. Nesta mo-dalidade, o toróide inferior é eletricamente conectado com condutores pas-sando através do rotor e é disposto próximo da parte de baixo do eixo flexí-vel e próximo da parte de cima do motor de lama. O toróide inferior é herme-ticamente lacrado dentro do motor de lama. O toróide superior é hermetica-mente lacrado dentro da sub dos componentes eletrônicos. A ligação de da-dos bidirecional e a ligação de transferência de energia são novamente es-tabelecidas via acoplamento por corrente pela rotação relativa os toróidesinferior e superior, com o eixo flexível funcionando como um condutor cen-tral.
Ainda em outra modalidade, os condutores são eletricamenteconectados com anéis axialmente deslocados próximos ou na parte de cimado eixo flexível. Os anéis, os quais giram com o estator e com o eixo flexível,são contatados por dispositivos de contato elétrico não rotativos, tal comoescovas. As escovas estão eletricamente conectadas com o elemento detelemetria de fundo de poço dentro da sonda de componentes eletrônicos dasub de telemetria. Outros dispositivos de contato elétrico não rotativo ade-quados podem ser utilizados, tal como abas elásticas condutivas, mancaiscondutivos e assim por diante. A ligação de comunicação desejada é dessemodo estabelecida entre o motor de lama e a sub dos componentes eletrôni-cos pelo contato elétrico direto. Esta modalidade também permite a transfe-rência de dados bidirecional, e também permite que a energia seja transmiti-da de cima do motor de lama para os elementos abaixo do motor de furo. Aenergia também pode ser transmitida para baixo através do motor de lamapara a sub de instrumentos.
Ainda em outra modalidade, um dipolo magnético inferior e umsuperior são utilizados para estabelecer uma ligação de acoplamento mag-nético. O eixo flexível utilizado nas modalidades anteriores não é requerido.Esta ligação não é adequada para a transferência de energia.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
De modo que a maneira na qual os aspectos, vantagens e obje-tivos citados acima da presente invenção sejam obtidos e possam ser en-tendidos em detalhes, uma descrição mais particular da invenção, resumi-damente sumarizada acima, pode ser obtida por referência às modalidadesda mesma que são ilustradas nos desenhos anexos.
A Figura 1 é uma ilustração conceituai dos elementos principaisda invenção dispostos em um furo de poço de poço;
A Figura 2 ilustra em mais detalhes os elementos da montageme fundo de poço da invenção;
A Figura 3 é uma ilustração conceituai de uma ligação transcep-tora eletromagnética entre o motor de lama e a sonda de componentes ele-trônicos da montagem de fundo de poço;
A Figura 4 ilustra uma modalidade de ligação de dados que ébaseada no acoplamento por corrente de sensores abaixo de um motor delama e uma unidade de telemetria de fundo de poço acima do motor de lama;
A Figura 5 ilustra outra modalidade de ligação de dados que ébaseada no acoplamento por corrente de sensores abaixo de um motor delama e uma unidade de telemetria de fundo de poço acima do motor de lama;
A Figura 6 ilustra uma ligação de dados utilizando contatos elé-tricos diretos ao invés do que acoplamento por corrente;
A Figura 7 ilustra uma ligação de dados utilizando acoplamentomagnético;
A Figura 8 apresenta um furo de poço perfurado pela montagemde fundo de poço e penetrando em uma formação de sustentação de óleo elimitada por uma formação que não é de sustentação de óleo;
A Figura 9 apresenta um registro obtido a partir de sensores deraio gama e inclinômetro dentro da dita montagem de fundo de poço; e
A Figura 10 ilustra um par de poços de drenagem de gravidadeassistida por vapor (SAG-D) perfurados utilizando o geodirecionamento eoutros aspectos da invenção.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDAS
Esta seção da descrição irá apresentar uma vista geral do sis-tema, detalhes das modalidades de ligação, e uma ilustração do uso do sis-tema para determinar um ou mais parâmetros de interesse.
Vista Geral do Sistema
A Figura 1 é uma ilustração conceituai dos elementos principaisda invenção dispostos em um furo de poço de poço 26 penetrando na for-mação terrestre 24. Uma montagem de fundo de poço, designada como umtodo pelo número 10, compreende uma subsseção ou "sub" do instrumento12, um motor de lama 16, e uma sub de componentes eletrônicos 18. A subde instrumentos 12 é terminada em uma extremidade inferior por uma broca14 e operacionalmente conectada em uma extremidade superior com umaextremidade inferior de um motor de lama 16. A extremidade superior domotor de lama 16 está operacionalmente conectada com uma extremidadeinferior de uma sub de componentes eletrônicos 18. A extremidade superiorda sub de componentes eletrônicos 18 está operacionalmente conectadacom uma coluna de perfuração 22 por meio de uma cabeça do conector 20.
A coluna de perfuração 22 termina em uma extremidade superior em umaplataforma de perfuração rotativa que é conhecida na técnica e indicada deforma conceituai por 30. A plataforma de perfuração 30 coopera com o equi-pamento de superfície 32 que tipicamente compreende uma unidade de te-lemetria de cima do poço (não apresentado), dispositivos para determinar aprofundidade da broca 14 no furo de poço 26 (não apresentados), e um pro-cessador de superfície (não apresentado) para combinar a resposta do sen-sor a partir de um ou mais sensores na montagem de fundo de poço 10 coma profundidade correspondente para formar um "registro" de um ou mais pa-râmetros de interesse. Os dados são transferidos entre a sub de componen-tes eletrônicos 18 e a unidade de telemetria de cima do poço pelos sistemasde telemetria conhecidos na técnica, incluindo sistemas de pulso de lama,acústicos e eletromagnéticos. Esta transferência de dados bidirecional é ilus-trada conceitualmente pelas setas 25.
É observado que a coluna de perfuração 22 pode ser substituídapor tubulação em espiral, e a plataforma de perfuração substituída por umaunidade injetora / extratora de tubulação em espiral. A telemetria pode incor-porar condutores dentro ou dispostos na parede da tubulação em espiral.
A Figura 2 ilustra em maiores detalhes os elementos da monta-gem de fundo de poço 10. A broca 14 (vide a Figura 1), a qual é recebidapela caixa de instrumentos da broca 36, não é apresentada. Movendo-separa cima através dos elementos da montagem de fundo de poço 10, a subde instrumentos 12 compreende pelo menos um sensor 40 e um pacote decomponentes eletrônicos 42 para controlar o pelo menos um sensor 40. Umafonte de energia 38, tal como uma bateria, energiza o pelo menos um sensor40 e o pacote de componentes eletrônicos nas modalidades nas quais a e-nergia não pode ser fornecida a partir de fontes acima do motor de lamas 16.
O pacote de componentes eletrônicos 42 tipicamente compreende elemen-tos eletrônicos para controlar o um ou mais sensores 40, e um processadorque processa, faz o processamento preliminar, e condiciona os dados deresposta de sensor para telemetria. O pelo menos um sensor 40 e o pacotede componentes eletrônicos 42 estão eletricamente conectados com umterminal inferior 44 de um ou mais condutores 46 que se estendem para ci-ma através da montagem de fundo de poço 10. Estes condutores podem serfilamentos de fio único, pares trançados, cabo multicondutor blindado, cabocoaxial e assim por diante. Alternativamente, os condutores 46 podem serfibra óptica, com a sub de instrumentos 12 compreendendo elementos ade-quados (não apresentados) para converter os sinais de resposta de sensorelétrico para os sinais ópticos correspondentes. O um ou mais sensores 40podem ser essencialmente qualquer tipo de dispositivo de percepção ou demedição utilizado nas medições geofísicas de furo de poço. Estes tipos desensor incluem, mas não estão limitados, aos detectores de radiação gama,detectores de nêutron, inclinômetros, acelerômetros, sensores acústicos,sensores eletromagnéticos, sensores de pressão, e assim por diante. Umexemplo de um registro gerado por um detector de raio gama e por uma me-dida da inclinação da montagem de fundo de poço será apresentado emuma seção subseqüente desta descrição. Quando possível, os elementos dasub de instrumentos 12 são montados dentro da parede da sub de modo anão impedirem o fluxo da lama de perfuração para baixo através da monta-gem de fundo de poço 10.
Ainda se referindo à FIGURA 2, a sub de instrumentos 12 estáconectada com um eixo de acionamento 48, o qual é suportado dentro daseção de mancai do motor de lama 16, pelos mancais radiais 50 e 54, e porum mancai axial 52. O eixo de acionamento 48 está conectado com um rotor58 por um eixo flexível do acionador 56, que transmite energia a partir dorotor 58 para o eixo de acionamento 48. O eixo flexível do acionador 56 édisposto em uma seção curva 57 do motor de lama, desse modo permitindoque a direção da perfuração seja controlada. O rotor 58 é girado dentro deum estator 60 pela ação da lama de perfuração fluindo para baixo. A extre-midade superior do rotor 58 termina em um conector do motor de lama 62.
Os condutores 46, os quais se estendem a partir do terminal inferior 44 atra-vés do eixo de acionamento 48, do eixo flexível do acionador 56 e do rotor58, terminam em um terminal superior 66 dentro do conector do motor delama 62. O terminal superior 66, da mesma forma que o terminal inferior 44 eos condutores 46, gira.
Novamente, se referindo à Figura 2, uma sonda de componenteseletrônicos ou inserto 19 é disposta dentro da sub dos componentes eletrô-nicos 18. A Figura 2 é um conceito e não está em escala. O diâmetro exter-no da sub dos componentes eletrônicos 19 é suficientemente menor do queo diâmetro interno da sub dos componentes eletrônicos 18 para formar oelemento anular adequado para o fluxo de lama. Este elemento anular é deforma clara apresentado por 21 nas Figuras 3 até 6. O conector do motor delama 62 acopla de forma rotativa o motor de lama 16 com a sub dos compo-nentes eletrônicos 18 e com a sonda de componentes eletrônicos 19 namesma, através de um conector de telemetria de fundo de poço 64. A lamaflui através, tanto do conector do motor de lama 62, como do conector detelemetria de fundo de poço 64. O conector de telemetria de fundo de poço64 compreende um terminal de telemetria 70 que está eletricamente conec-tado com os elementos dentro da sonda de componentes eletrônicos 19.
Estes elementos incluem uma unidade de telemetria de fundo de poço 72,opcionalmente uma fonte de energia 74, e opcionalmente um ou mais senso-res adicionais 76 dos tipos anteriormente listados para o um ou mais senso-res da sub de instrumentos 40. A sub dos componentes eletrônicos 18 e asonda de componentes eletrônicos 19 estão operacionalmente conectadoscom a coluna de perfuração 22 através do conector 20, e a transferência dedados bidirecional entre a unidade de telemetria da superfície (não apresen-tada) e a unidade de telemetria de fundo de poço 72 é ilustrada de formaconceituai, como na Figura 1, pela seta 25.
Novamente se referindo à Figura 2, uma ligação entre o terminalrotativo 68 e o terminal não rotativo 70 é ilustrado pela linha tracejada 68. Aseção seguinte irá detalhar várias modalidades desta ligação, a qual permiteque a resposta dos sensores 40 dispostos no lado do fundo do poço do mo-tor de lama 16 seja transmitida para a superfície da terra deste modo permi-tindo que os sensores sejam dispostos em proximidade axial estreita com abroca 14.
É observado que algumas modalidades não utilizam um conec-tor do motor de lama 62 e um conector de telemetria de fundo de poço 64,com os terminais correspondentes 66 e 70. Outras modalidades utilizam va-riações da disposição apresentada na Figura 2. A discussão de cada moda-lidade de ligação irá incluir detalhes das conexões de ligação.
Modalidades de Ligação
No contexto desta descrição, o termo "acoplamento operacional"compreende transferência de dados, transferência de energia, ou ambastransferências de dados e de energia.
Uma ligação transceptora eletromagnética entre o motor de lama60 e a sonda de componentes eletrônicos 19 é apresentada conceitualmentena Figura 3. O condutor 46, apresentado aqui como um par de fios trança-dos, é novamente disposto dentro do rotor 58 e termina no terminal 66 den-tro do conector do motor de lama 62. O terminal é fisicamente conectadocom um transceptor inferior 80 disposto dentro do conector do motor de lama62. Como na Figura 2, o conector do motor de lama 62 é ligado de formaque possa ser girado com o conector de telemetria de fundo de poço 64, oqual está ligado com a extremidade inferior da sub dos componentes eletrô-nicos 18. O conector de telemetria de fundo de poço 64 contém um trans-ceptor superior 82 conectado fisicamente com o terminal 70. A unidade detelemetria de fundo de poço 72 disposta dentro da sonda de componenteseletrônicos 19 é conectada fisicamente com o terminal 70. Os dados sãotransmitidos para e a partir da unidade de telemetria de fundo de poço 72 e asuperfície, como indicado conceitualmente pela seta 25. A ligação transcep-tora, a ligação de dados eletromagnética bidirecional entre os transceptoressuperior e inferior 82 e 84, respectivamente, é indicada conceitualmentepela linha tracejada 68. Como citado anteriormente, os elementos dentro doconector de telemetria de fundo de poço 64 e do conector do motor de lama62 são dispostos para permitir que a lama de perfuração flua através dosmesmos. Deve ser observado que a energia também pode ser transmitidapara elementos dentro da sub de instrumentos, ou alternativamente, esteselementos podem ser energizados por uma fonte 38 (vide a Figura 2), talcomo uma bateria.
A Figura 4 ilustra uma modalidade da ligação de dados que ébaseada no acoplamento por corrente de sensores abaixo do motor de lamae da unidade de telemetria de fundo de poço acima do motor de lama. Oselementos e as funções desta modalidade serão discutidos começando naparte de baixo da ilustração. Como na modalidade anterior, os condutores 46proeminentes a partir da sub de instrumentos 12 são apresentados como umpar trançado disposto dentro do rotor 58. Os condutores passam através dosdutos de alimentação 66A e 66B os quais são alguma coisa análogos a es-truturas de terminal 66 apresentada nas Figuras 2 e 3. Os condutores 46terminam em um toróide inferior 92 que envolve e gira com um eixo flexível90. O toróide inferior é hermeticamente lacrado do fluxo de lama por um dis-positivo de vedação tal como uma capa de borracha 99. Como citado anteri-ormente, o eixo flexível essencialmente compensa o movimento axial do ro-tor, quando girando, com relação a sub dos componentes eletrônicos.
Ainda se referindo à Figura 4, o eixo flexível se estende 90 paracima através de uma caixa de pressão 97 através de um elemento de veda-ção 96, é suportado por um mancai radial 98 que proporciona um caminhocondutor para a caixa da sonda de componentes eletrônicos 19. Um toróidesuperior 94 envolve a extremidade superior do eixo flexível 90. O toróide 94é estacionário com relação ao eixo flexível rotativo 90. Condutores a partirdo toróide superior 94 passam através dos dutos de alimentação 70A e 70B(os quais são aproximadamente análogos ao terminal 70 nas Figuras 2 e 3)e conectam-se com a unidade de telemetria de fundo de poço 72 disposta nasonda de componentes eletrônicos 19. Os dados e / ou energia são transmi-tidos para e a partir da unidade de telemetria de fundo de poço 72 como ilus-trado conceitualmente pela seta 25.
Novamente se referindo à Figura 4, os toróides superior e inferi-or 94 e 92 giram com relação um ao outro desse modo formando um aco-plamento de corrente via o eixo flexível 90 funcionando como um condutorcentral. Deve ser entendido que, dentro do contexto desta descrição, a rota-ção relativa dos toróides superior e inferior 92 e 94 também compreende ocomponente de movimento axial discutido anteriormente do toróide inferiorcom relação ao toróide superior. A extremidade superior do eixo flexível 90 éeletricamente conectada através dos mancais radiais 98 com a caixa do mo-tor de lama 60, o qual é eletricamente conectado com o rotor 58 através dosmancais axiais 52 (vide a Figura 2), os quais eletricamente estão conectadoscom a extremidade inferior do eixo flexível 90 desse modo completando ocircuito de condução. Uma ligação de dados de enlace ascendente é obtidapela aplicação do sinal de corrente de dados, tal como uma resposta de umsensor 40 (vide a Figura 2), para o toróide inferior 92. Um sinal de correntede dados correspondente é induzido no toróide superior 94, via o circuito decorrente anteriormente descrito, e transmitido para a superfície via a unidadede telemetria de fundo de poço 72. Inversamente, os dados podem sertransmitidos para a sub de instrumentos 12 a partir da superfície. Os dadosde "enlace descendente" são transmitidos a partir da unidade de telemetriade superfície contida no equipamento de superfície 32 para a unidade detelemetria de fundo de poço 72, convertidos dentro da sonda de componen-tes eletrônicos 19 para uma corrente e aplicados para o toróide superior 94.Uma corrente correspondente induzida no toróide inferior 92 que é transpor-tada para a sub de instrumentos via os condutores 46. A ligação acoplada decorrente bidirecional é apresentada conceitualmente pelas linhas tracejadas68. A ligação de corrente pode também ser utilizada para transferir energia apartir de uma fonte contida na unidade de telemetria de fundo de poço 72para a sub de instrumentos 12 na Figura 2.
Como mencionado anteriormente, o conector do motor de lama,o conector de telemetria de fundo de poço, e a estrutura de terminal apre-sentada na Figura 4, foram modificados na modalidade da ligação. Os ele-mentos axiais dentro da linha tracejada 62A são aproximadamente análogosao conector do motor de lama e ao terminal associado. Os elementos axiaisdentro da linha tracejada 64A são aproximadamente análogos ao conectorde telemetria de fundo de poço e ao terminal associado.
A Figura 5 ilustra outra modalidade de uma ligação de dadosque é baseada no acoplamento de corrente de sensores abaixo do motor delama e da unidade de telemetria de fundo de poço acima do motor de lama.
Os elementos e as funções desta modalidade novamente serão discutidoscomeçando na parte de baixo da ilustração. A extremidade inferior do eixoflexível 90 está ligada com o rotor 58 por meio de um flange 49, e a extremi-dade superior do eixo flexível 90 se estende através da vedação 106 e paradentro da sonda de componentes eletrônicos 19. Os condutores 46 desta-cando-se a partir da sub de instrumentos 12 são novamente apresentadoscomo um par trançado disposto dentro do rotor 58 e do eixo flexível 90. Oscondutores passam através dos dutos de alimentação 114 na parede do eixoflexível 90 e são ligados com o toróide inferior 92 que envolve e gira com umeixo flexível 90. Um mancai radial de condução elétrica 108 suporta o eixoflexível abaixo do toróide inferior 92.
Ainda se referindo à Figura 5, o eixo flexível 90 se estende paracima através de um toróide superior 94, o qual é fixo com relação à sonda decomponentes eletrônicos 19. O toróide superior 94 é suportado por um man-cai radial superior de condução elétrica 110 disposto acima do toróide supe-rior 94. O toróide superior 94 é estacionário com relação ao eixo flexível rota-tivo 90. Condutores a partir do toróide superior 94 passam através dos dutosde alimentação 70A e 70B e se conectam com a unidade de telemetria defundo de poço 72 disposta na sonda de componentes eletrônicos 19. Os da-dos são transmitidos para e a partir da unidade de telemetria de fundo depoço 72 como ilustrado conceitualmente pela seta 25. Observe que os torói-des superior e inferior 94 e 92 e os mancais superior e inferior 110 e 108,todos são dispostos dentro da sonda de componentes eletrônicos 19.Novamente se referindo à Figura 5, os toróides superior e inferi-or 94 e 92 giram com relação um ao outro desse modo formando um aco-plamento de corrente via o eixo flexível 90 que funciona como um condutorcentral. A extremidade superior do eixo flexível 90 é eletricamente conectadaatravés dos mancais radiais superiores 110 com a caixa da sonda de com-ponentes eletrônicos 19, a qual está eletricamente conectada com o eixoflexível 90 através do mancai radial inferior 108, o qual eletricamente estáconectado com a extremidade inferior do eixo flexível 90 desse modo com-pletando o circuito de condução. Como na modalidade anterior, uma ligaçãode dados de enlace ascendente é obtida pela aplicação de um sinal de cor-rente de dados, tal como uma resposta de um sensor 40 (vide a Figura 2),para o toróide inferior 92. Um sinal de corrente de dados correspondente éinduzido no toróide superior via o circuito de corrente anteriormente descrito,e transmitido para a superfície via a unidade de telemetria de fundo de poço72. Inversamente, os dados podem ser transmitidos para a sub de instru-mentos a partir da superfície. Os dados são transmitidos para a unidade detelemetria de fundo de poço 72, convertidos dentro da sonda de componen-tes eletrônicos 19 para uma corrente e aplicados para o toróide superior 94.Uma corrente correspondente induzida no toróide inferior 92, a qual é trans-portada para a sub de instrumentos via os condutores 46. A ligação acopla-da por corrente bidirecional é novamente apresentada pelas linha tracejadas68.
A Figura 6 ilustra uma ligação de dados utilizando contatos elé-tricos diretos ao invés do acoplamento por corrente. A extremidade inferiordo eixo flexível 90 é ligada com o toro 58 por meio de um flange 49, e a ex-tremidade superior do eixo flexível 90 se estende através de uma vedação120 e para dentro de uma caixa de pressão 122. Os condutores 46 saindoda sub de instrumentos 12 são novamente apresentados como um par tran-çado disposto dentro do rotor 58 e do eixo flexível 90. Os condutores sãoterminados nos anéis condutores inferior e superior 128 e 126, respectiva-mente. Os anéis condutores superior e inferior são eletricamente isoladosum do outro e do eixo flexível 90, e giram com o eixo flexível. O eixo flexível90 é suportado por um mancai radial 124 disposto abaixo do anel de condu-ção inferior 128. Foi anteriormente observado que o número de condutorespode variar. Um anel condutor é proporcionado para cada condutor.
Ainda se referindo à Figura 6, os anéis condutores superior einferior 126 e 128 são eletricamente contatados pelas escovas superior einferior 129 e 130 que são fixas com relação à sonda de componentes ele-trônicos 19. Os condutores a partir das escovas superior e inferior 129 e 130passam através dos dutos de alimentação 134 e 132, respectivamente, eeletricamente se conectam com a unidade de telemetria de fundo de poço 72disposta dentro da sonda de componentes eletrônicos 19. Os dados sãotransmitidos para e a partir da unidade de telemetria de fundo de poço 72como ilustrado pela seta 25. Como citado acima, o número de condutorespode variar. Um anel condutor e uma escova que coopera são proporciona-dos para cada condutor.
A Figura 7 ilustra ainda outra modalidade de uma ligação de da-dos que é baseada no acoplamento magnético de sensores abaixo do motorde lama e da unidade de telemetria de fundo de poço acima do motor delama. Um dipolo magnético inferior e um superior, representados como umtodo por 220 e 210, respectivamente, são utilizados para estabelecer a Iiga-ção. O eixo flexível utilizado nas modalidades anteriores foi eliminado. Oselementos e as funções desta modalidade novamente serão discutidos co-meçando na parte de baixo da ilustração. O dipolo inferior 220 está ligadocom o rotor 58, e compreende um elemento de ferrita 204 envolvendo ummandril de aço 200. Os fios 218 são enrolados ao redor da circunferência doelemento de ferrita 205 e conectados através dos dutos de alimentação 212com os condutores 46 emergindo a partir do rotor 58.
Ainda se referindo à Figura 7, o dipolo superior 210 é ligado coma sonda de componentes eletrônicos 19, e compreende um elemento de fer-rita 205 envolvendo um mandril de aço 202. Os fios 221 são enrolados aoredor da circunferência do elemento de ferrita 205 e conectados através dosdutos de alimentação 222 com a unidade de telemetria de fundo de poço 72disposta na sonda de componentes eletrônicos 19. Os dados são transmiti-dos para e a partir da unidade de telemetria de fundo de poço 72 como ilus-trado conceitualmente pela seta 25.
Novamente se referindo à Figura 7, os dipolos superior e inferior210 e 220 giram com relação um ao outro desse modo formando um aco-plamento magnético ilustrado conceitualmente pelas curvas tracejadas 230.O campo magnético gerado pelo dipolo inferior 220 é indicativo da respostados elementos da sub de instrumentos 12, tal como a resposta de um sensor40 (vide a Figura 2). Este campo magnético induz um sinal de dados corres-pondente no dipolo superior 210, o qual tipicamente é transmitido para a su-perfície via a unidade de telemetria de fundo de poço 72. Inversamente, osdados podem ser transmitidos para a sub de instrumentos 12 a partir da su-perfície via a mesma ligação magnética. A ligação ilustrada na Figura 7 nãoé adequada para transferência de energia.
Aplicações
Duas aplicações de direção geofísica MWD / LWD do sistemasão ilustradas para enfatizar a importância de dispor a sub de instrumentos12 o mais próxima possível da broca 14. Novamente é enfatizado que o sis-tema não está limitado às aplicações de geodirecionamento, mas pode serutilizado virtualmente em qualquer aplicação LWD / MWD com um ou maissensores dispostos na sub de instrumentos 12. Nas aplicações onde o des-locamento axial entre os sensores e a broca não é crítico, sensores adicio-nais podem ser dispostos dentro da sonda de componentes eletrônicos 19ou na parede da sub de componentes eletrônicos 18. Estas aplicações in-cluem, mas não estão limitadas às medições do tipo LWD feitas quando acoluna de perfuração é viajada.
Para propósitos de ilustração de geodirecionamento, será assu-mido que o um ou mais sensores 40 na sub de instrumentos 12 compreen-dem um detector de raio gama e um inclinômetro. Utilizando a resposta des-tes dois sensores, a posição da montagem de fundo de poço 10 em umaformação terrestre pode ser determinada com relação às formações adja-centes. A radiação gama e os dados do inclinômetro são transmitidas para asuperfície em tempo real utilizando a metodologia anteriormente discutidadesse modo permitindo que o furo de poço avançando seja ajustado basea-do nesta informação. Algum processamento das respostas de sensor podeser feito em um ou mais processadores dispostos dentro dos elementos damontagem de fundo de poço 10 onde a informação é decodificada pelo soft-ware apropriado de aquisição de dados.
A Figura 8 apresenta um furo de sonda 26 penetrando váriasformações terrestres. Como apresentado, a montagem de fundo de poço 10,operacionalmente ligada com a coluna de perfuração 22, está avançando ofuro de poço 26 e uma formação de contenção de óleo 140. O objetivo daoperação de perfuração é avançar o furo de poço 26 dentro da formação decontenção de óleo 140, como apresentado, desse modo maximizando a pro-dução de hidrocarboneto a partir desta formação. Como ilustrado na Figura8, a formação de contenção de óleo 142 é relativamente fina e limitada pelasformações de "piso" e de "teto" 144 e 142 nos limites do leito 152 e 143, res-pectivamente. Os níveis naturais de radiação gama nas formações de con-tenção de óleo tipicamente são baixos. As formações de contenção de óleotipicamente são limitadas por folhelhos, os quais exibem alta atividade deraio gama natural. Para propósitos de ilustração, será assumido que a for-mação de contenção de óleo 140 é escassa em atividade de raio gama, e asformações de "piso" e de "teto" Iimitantes 144 e 142, respectivamente, sãofolhelhos exibindo níveis relativamente altos de radiação gama natural.
A Figura 9 é um "registro" de uma medida de intensidade de raiogama natural (ordenada), representado como a curva contínua 160, em fun-ção da profundidade (abscissa) ao longo do furo de poço 26. A curva trace-jada 166 da Figura 9 ilustra um registro da montagem de fundo de inclinação10, como medido pelo sensor inclinômetro, em função da profundidade. Avertical para baixo é arbitrariamente denotada como -180 graus, e a horizon-tal é denotada como 0 graus. Como será discutido abaixo, esta informaçãode registro é transmitida em tempo real para a superfície, desse modo permi-tindo que alterações na direção de perfuração sejam feitas rapidamente demodo a permanecer dentro da formação alvo.
Referindo-se a ambas Figuras 8 e 9, o furo de poço está dentroda formação de folhelho do teto 142 em uma profundidade 149, e o furo depoço 26 está quase vertical. Isto é representado no registro da Figura 9 naprofundidade 149A como uma leitura de radiação gama máxima e uma leitu-ra do inclinômetro de cerca de -180 graus. À medida que o furo de poço en-tra na formação de contenção de óleo 140 como indicado por uma diminui-ção na radiação gama, o furo de poço é desviado da vertical pelo operadorde perfuração de modo a permanecer dentro desta formação alvo. Em 150na Figura 8, pode ser visto que o furo de poço está próximo do centro daformação 140, e a inclinação é cerca de -90 graus. Esta localização é refle-tida na profundidade 150A no registro da Figura 9 pela intensidade mínimade radiação gama e por uma inclinação de aproximadamente -90 graus. En-tre 150 e 152 da Figura 8, pode ser visto que o furo de poço está se aproxi-mando do limite do leito 152 da formação de piso 144 pelo operador de per-furação. O detector de raio gama percebe a estreita proximidade da forma-ção, e é refletido como um aumento na radiação gama em uma profundidade152A do registro da Figura 9. Isto alerta o operador de perfuração que o furode poço está se aproximando da formação de piso, e a direção de perfura-ção deve ser alterada para próxima da horizontal de modo que a montagemde fundo de poço 10 permaneça dentro da zona alvo 140. A curva tracejada166 indica em 152A que o furo de poço está próximo da horizontal. Comovisto na Figura 8, o furo de poço 26 é essencialmente horizontal entre 152 e154, mas está se aproximando do limite do leito 143 da formação de teto142. Isto é percebido pelo detector de raio gama e é refletido em um aumen-to na radiação gama que alcança um máximo na profundidade 154A. Esteaumento é observado em tempo real pelo operador de perfuração. Comoresultado desta observação em tempo real, a direção de perfuração é ajus-tada para baixo entre 153 e 154 até que uma diminuição na radiação gamaabaixo da profundidade 154A indica que a montagem de fundo de poço 10novamente está sendo direcionada em direção ao centro da formação alvo.
Esta alteração na inclinação é refletida na Figura 9 pela curva tracejada 166em uma profundidade entre 153A e 154A.
Para resumir, o sistema pode ser incorporado para direcionar aoperação de perfuração e desse modo manter o furo de poço que avançadentro de uma formação alvo. Nesta aplicação, onde a alterações de direçãosão feitas baseadas nas respostas de sensor, é de grande importância dis-por os sensores o mais próximo possível da broca. Como um exemplo, se a5 sub de sensores fosse disposta acima do motor de lama, a formação de piso144 poderia ser penetrada em 152 antes que o operador de perfuração re-cebesse uma indicação de tal registro de raio gama 160 . O presente siste-ma permite que os sensores sejam dispostos tão próximos quanto 609,6 mil(dois pés) da broca.
A disposição de broca - sensor da invenção também é muito útilna perfuração de poços de drenagem por gravidade assistida por vapor(SAG-D). Os poços SAG-D normalmente são perfurados em pares, comoilustrado na Figura 10. O sistema de perfuração e a montagem de fundo depoço que coopera 10 tipicamente são utilizados para perfurar as seções cur-va e lateral do primeiro furo de poço do poço 26A. Utilizando a metodologiade geodirecionamento discutida acima, este furo de poço é perfurado dentroda formação de contenção de óleo 140 mas próximo do limite do leito 141 daformação de piso 144. Uma vez que o furo de poço 26A esteja completo,uma ferramenta de determinação magnética 165 é disposta dentro do furode poço 26A. O segundo furo de poço de poço 26B perfurado com um sen-sor magnético como um dos sensores 40 utilizados na sub de sensores 12(vide a Figura 2) da montagem de fundo de poço 10. O sensor magnéticoresponde à localização da ferramenta de determinação magnética 165 nofuro de poço 26A e, portanto, é utilizado para determinar a proximidade dofuro de poço 26B em relação ao furo de poço 26A. Os pares de furo de poçotipicamente são perfurados dentro de estreita proximidade um do outro, comrígidas tolerâncias no plano de perfuração, de modo a otimizar a recupera-ção de óleo a partir da formação alvo 140. O vapor é bombeado para dentrodo furo de poço superior 26B, o qual aquece o óleo na formação alvo 140causando que a viscosidade diminua. A óleo com pouca viscosidade entãomigra para baixo em direção ao furo de poço inferior 26A onde ele é coleta-do e bombeado para a superfície.Para resumir, os poços SAG-D de perfuração eficaz exigem queos sensores sejam dispostos o mais próximos possíveis da broca de modo asatisfazer as rígidas tolerâncias do plano de perfuração.
Os versados na técnica irão apreciar que a presente invençãopode ser praticada por outras modalidades diferentes das descritas, as quaissão apresentadas para propósitos de ilustração e não de limitação, e a pre-sente invenção está limitada somente pelas reivindicações que se seguem.
Claims (14)
1. Sistema de montagem de furo de poço, compreendendo:uma sub de instrumentos;uma sub de componentes eletrônicos compreendendo uma son-da de componentes eletrônicos;um motor de lama disposto entre a dita sub de instrumentos e adita sub de componentes eletrônicos; eum condutor disposto no dito motor de lama com um terminalinferior eletricamente conectado com a dita sub de instrumentos e com umterminal superior eletricamente conectado com uma ligação disposta entre odito motor de lama e a dita sonda de componentes eletrônicos, ondea dita sub de instrumentos é girável com relação à dita sub decomponentes eletrônicos; ea dita ligação proporciona acoplamento operacional entre a ditasub de instrumentos e a dita sonda de componentes eletrônicos, em que adita ligação compreende:um toróide superior;um toróide inferior girável com relação ao toróide superior; eum eixo flexível se estendendo através dos ditos toróides inferiore superior; ondeos ditos toróides superior e inferior proporcionam o dito acopla-mento operacional por acoplamento por corrente.
2. Sistema de registro de furo de poço com uma montagem defundo de poço, compreendendo:(a) uma sub de instrumentos com uma extremidade inferior querecebe uma broca;(b) um motor de lama compreendendo um rotor, onde uma ex-tremidade inferior do dito motor de lama é operacionalmente ligada com umaextremidade superior da dita sub de instrumentos;(c) uma sub de componentes eletrônicos compreendendo umasonda de componentes eletrônicos, onde uma extremidade inferior da ditasub de componentes eletrônicos é operacionalmente ligada com uma extre-midade superior do dito motor de lama;(d) um eixo flexível com uma extremidade inferior afixada juntoao dito rotor;(e) pelo menos um condutor disposto dentro do dito rotor e dodito eixo flexível com um terminal inferior eletricamente conectado com pelomenos um sensor disposto dentro da dita sub de instrumentos;(f) um toróide inferior disposto ao redor e afixado ao dito eixoflexível, onde um terminal superior do dito pelo menos um condutor está ele-tricamente conectado com o dito toróide inferior;(g) um toróide superior disposto ao redor do dito eixo flexível eafixado com a dita sub de componentes eletrônicos, onde o dito eixo flexívelpode girar dentro do dito toróide superior; e(h) uma unidade de telemetria de fundo de poço disposta dentroda dita sonda de componentes eletrônicos e eletricamente conectada com odito toróide superior; onde(i) a rotação relativa do dito toróide inferior com relação ao ditotoróide superior proporciona acoplamento operacional entre a dita sub deinstrumentos e a dita sonda de componentes eletrônicos via acoplamentopor corrente.
3. Sistema de registro de furo de poço, de acordo com a reivindi-cação 2, onde:(a) uma extremidade superior do dito eixo flexível é recebida pe-la dita sub de componentes eletrônicos; e(b) o dito toróide superior e o dito toróide inferior são dispostosdentro da dita sub de componentes eletrônicos.
4. Sistema, de acordo com a reivindicação 2, onde o dito aco-plamento operacional compreende dados transmitidos entre o dito pelo me-nos um sensor e a dita unidade de telemetria de fundo de poço.
5. Sistema, de acordo com a reivindicação 2, adicionalmentecompreendendo:(a) uma fonte de energia disposta dentro da dita sub de compo-nentes eletrônicos, onde(b) a dita fonte de energia é eletricamente conectada com o ditotoróide superior; e(c) o dito acoplamento operacional compreende energia a partirda dita fonte de energia transmitida para a dita sub de instrumentos via osditos toróides superior e inferior acoplados por corrente e o dito pelo menosum condutor.
6. Sistema, de acordo com a reivindicação 4, adicionalmentecompreendendo uma unidade de telemetria de cima do poço disposta dentrodo equipamento de superfície; onde(a) a dita montagem de fundo de poço é transportada dentro dodito furo de poço por meio de uma coluna de perfuração;(b) os dados de resposta a partir do dito pelo menos um sensorsão transmitidos para o dito sistema de telemetria de cima do poço via umsistema de telemetria de furo de poço; e(c) os ditos dados de resposta são processados em função daprofundidade medida dentro do dito furo de poço, desse modo formando umregistro de um parâmetro de interesse.
7. Sistema, de acordo com a reivindicação 6, onde um comandopara controlar a dita montagem de fundo de poço é transmitido a partir dodito equipamento de superfície via a dita unidade de telemetria de cima dopoço e do dito sistema de telemetria de furo de poço e recebido pela ditaunidade de fundo de poço.
8. Método para acoplar operacionalmente, em uma montagemde fundo de poço, uma sub de instrumentos e uma sonda de componenteseletrônicos com um motor de lama disposto entre as mesmas, o métodocompreendendo:dispor um condutor no dito motor de lama com um terminal infe-rior eletricamente conectado com a dita sub de instrumentos e um terminalsuperior eletricamente conectado com uma ligação disposta entre o dito mo-tor de lama e a dita sonda de componentes eletrônicos, ondea dita sub de instrumentos é girável com relação à dita sub decomponentes eletrônicos; ea dita ligação proporciona o dito acoplamento operacional entrea dita sub de instrumentos e a dita sonda de componentes eletrônicos; sen-do que a dita ligação é proporiconada por:dispor-se um toróide superior em torno de um eixo flexível;dispor-se um toróide inferior em torno do eixo flexível; ondeo toróide inferior é girável com relação ao toróide superior; eos ditos toróides superior e inferior proporcionam o dito acopla-mento operacional por acoplamento por corrente.
9. Método para registrar um furo de poço com uma montagemde fundo de poço, o método compreendendo:(a) proporcionar uma sub de instrumentos com uma extremidadeinferior com a qual a broca pode ser ligada;(b) proporcionar um motor de lama compreendendo um rotor,onde uma extremidade inferior do dito motor de lama é operacionalmenteligada com uma extremidade superior da dita sub de instrumentos;(c) operacionalmente ligar uma sub de componentes eletrônicoscom uma extremidade inferior com uma extremidade superior do dito motorde lama, onde a dita sub de componentes eletrônicos compreende uma son-da de componentes eletrônicos;(d) afixar uma extremidade inferior de um eixo flexível com umaextremidade superior do dito rotor;(e) dispor pelo menos um condutor dentro do dito rotor e do ditoeixo flexível afixado com um terminal inferior do dito pelo menos um condu-tor elétrico eletricamente conectado com pelo menos um sensor dispostodentro da dita sub de instrumentos;(f) dispor um toróide inferior ao redor do dito eixo flexível, ondeum terminal superior do dito pelo menos um condutor é eletricamente conec-tado com o dito toróide inferior e o dito toróide inferior é afixado junto ao ditoeixo flexível;(g) dispor um toróide superior ao redor do dito eixo flexível e afi-xar o dito toróide superior junto à dita sub de componentes eletrônicos, ondeo dito eixo flexível pode girar dentro do dito toróide superior; e(h) dispor uma unidade de telemetria de fundo de poço dentro dadita sonda de componentes eletrônicos e eletricamente conectar a dita uni-dade de telemetria de fundo de poço com o dito toróide superior; onde(i) a rotação relativa do dito toróide inferior com relação ao ditotoróide superior proporciona acoplamento operacional entre a dita sub deinstrumentos e a dita sonda de componentes eletrônicos via o acoplamentopor corrente.
10. Método, de acordo com a reivindicação 9; onde(a) uma extremidade superior do dito eixo flexível é recebida pe-Ia dita sub de componentes eletrônicos; e(b) o dito toróide superior e o dito toróide inferior são dispostosdentro da dita sub de componentes eletrônicos.
11. Método, de acordo com a reivindicação 9, onde o dito aco-plamento operacional compreende dados transmitidos entre o dito pelo me-nos um sensor e a dita unidade de telemetria de fundo de poço.
12. Método, de acordo com a reivindicação 9, adicionalmentecompreendendo as etapas de:(a) dispor uma fonte de energia dentro da dita sub de componen-tes eletrônicos; e(b) eletricamente conectar a dita fonte de energia com o dito to-róide superior; onde(c) o dito acoplamento operacional compreende energia a partirda dita fonte de energia transmitida para a dita sub de instrumentos via ostoróides superior e inferior acoplados por corrente e o dito pelo menos umcondutor.
13. Método, de acordo com a reivindicação 11, adicionalmentecompreendendo:(a) proporcionar uma unidade de telemetria de cima do poçodisposta dentro do equipamento de superfície;(b) transportar a dita montagem de fundo de poço dentro do ditofuro de sonda por meio de uma coluna de perfuração;(c) transmitir dados de resposta a partir do dito pelo menos umsensor para o dito sistema de telemetria de cima do poço via um sistema detelemetria de furo de poço; e(d) processar os ditos dados de resposta em função da profundi-dade medida dentro do dito furo de poço, desse modo formando um registrode um parâmetro de interesse.
14. Método, de acordo com a reivindicação 13, compreendendotransmitir um comando a partir do dito equipamento de superfície via a ditaunidade de telemetria de cima do poço e o dito sistema de telemetria de furode poço, onde o dito comando é recebido pela dita unidade de telemetria defundo de poço.
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