BRPI0709701A2 - mÉtodo e sistema para scanear de tubulaÇço - Google Patents

Abstract

<B>MÉTODO E SISTEMA PARA ESCANEAR TUBULAÇçO<D>Um instrumento, tal como um sensor de espessura de parede, de desgaste de haste, ou de picagem, pode monitorar a tubulação quando uma equipe de serviço de campo extrai a tubulação a partir de um poço de petrôleo ou insere a tubulação no poço. Um sistema digital pode processar os dados a partir do instrumento para melhorar a fidelidade, qualidade ou utilidade dos dados. O processamento dos sinais digitais pode compreender filtrar ou de outro modo manipular os dados para prover dados refinados que uma pessoa ou máquina pode facilmente interpretar. Por exemplo, uma representação gráfica dos dados refinados pode ajudar um operador a avaliar se um segmento de tubulação é adequado para serviço continuado. Processar os dados de tubulação pode compreender aplicar um nível flexível de filtração, suavização, ou cálculo de média aos dados, em que o nível muda com base em um critério ou de acordo com uma regra. O nível pode variar em resposta a uma mudança na velocidade da tubulação, ruido nos dados brutos, ou algum outro parâmetro.

Description

MÉTODO E SISTEMA PARA ESCANEAR TUBULAÇÃO

Esse pedido reivindica o beneficio do PedidoProvisório dos Estados Unidos 60/786.272 depositado em 27de março de 2 006.

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção se refere à determinação deuma propriedade física de um tubo que está sendo inseridoou extraído de um poço de petróleo e mais especificamenteao processamento de informação a partir de um scanner detubulação utilizando um filtro adaptativo ou sintonizávelempregado por intermédio de processamento de sinal digital.

ANTECEDENTES

Após perfurar um furo através de uma formação desub-superfície e determinar se a formação pode produzir umaquantidade economicamente suficiente de óleo ou gás, umaequipe completa o poço. Durante perfuração, completação emanutenção de produção, o pessoal insere e/ou extrairotineiramente dispositivos como tubulação, tubos, canos,hastes, cilindros ocos, revestimento, conduto, colares econduto para dentro do poço. Por exemplo, uma equipe deserviço pode utilizar uma sonda de serviço ou recuperaçãopara extrair uma coluna de tubulação e hastes de sucção apartir de um poço que está produzindo petróleo. A equipepode inspecionar a tubulação extraída e avaliar se uma oumais seções daquela tubulação devem ser substituídas devidoa desgaste físico, adelgaçamento da parede da tubulação,ataque químico, picagem, ou outro defeito. A equipesubstitui tipicamente seções que apresentam um nívelinaceitável de desgaste e observam outras seções que estãocomeçando a mostrar desgaste e podem precisar desubstituição em uma chamada subseqüente de serviço.

Como uma alternativa para inspeção manual detubulação, a equipe de serviço pode usar um instrumentopara avaliar a tubulação à medida que a tubulação éextraída a partir do poço e/ou inserida no poço. Oinstrumento permanece tipicamente estacionário na cabeça dopoço, e a sonda de recuperação move a tubulação através dazona de medição do instrumento.

0 instrumento mede tipicamente picagem eespessura de parede e pode identificar rachaduras na parededa tubulação. Radiação, resistência de campo (elétrica,eletromagnética ou magnética) sinais sônicos/ ultra-sônicose/ou diferencial de pressão podem interrogar a tubulaçãopara avaliar esses parâmetros de desgaste. O instrumentoproduz tipicamente um sinal analógico bruto e transmite umaversão digital ou amostrada daquele sinal analógico.

Em outras palavras, o instrumento estimulatipicamente uma seção da tubulação utilizando um campo,radiação ou pressão e detecta a interação da tubulação comou resposta ao estímulo. Um elemento, como um transdutor,converte a resposta em um sinal elétrico analógico. Porexemplo, o instrumento pode criar um campo magnético noqual a tubulação é disposta, e o transdutor pode detectaralterações ou perturbações no campo resultando a partir dapresença da tubulação e quaisquer anomalias daquelatubulação.

O sinal elétrico analógico emitido pelotransdutor pode ter um número arbitrário ou essencialmenteilimitado de estados ou de possibilidades de medição. Istoé, mais propriamente do que ter dois níveis discretos oubinários, os transdutores típicos produzem sinais que podemassumir qualquer um de vários níveis ou valores. Quando atubulação passa através do campo de medição do instrumento,o sinal analógico do transdutor varia em resposta àsvariações e anomalias na parede da tubulação em movimento.O transdutor e seus meios eletrônicos associadospodem ter uma resposta refreada ou retardada que tende areduzir a propriedade de resposta do sinal para asvariações das paredes da tubulação e/ou ruído. Em outraspalavras, o instrumento pode adquirir e processar sinaisanalógicos de uma maneira que estabiliza ou torna constanteaqueles sinais analógicos. Em instrumentos convencionaistípicos, o processamento analógico permanece fixo. Qualqueramortecimento ou filtração daqueles sinais é geralmenteconstante e inflexível.O instrumento também inclui tipicamente umsistema, tal como um conversor de analógico/digital("ADC"), que converte o sinal de transdutor analógico em umou mais sinais digitais adequados para recepção e exibiçãopor um computador. Em instrumentos convencionais Essessinais digitais tipicamente proporcionam um "instantâneo"do sinal do transdutor. Assim, o ADC tipicamente emite umnúmero, ou conjunto de números, que representa ou descreveo sinal de transdutor analógico em certo momento. Como osinal de transdutor analógico descreve a seção de tubulaçãoque está na zona de medição do instrumento, o sinal digitalé efetivamente uma amostra ou um instantâneo de umparâmetro de interesse daquela seção de tubulação.A conversão de analógico/digital tipicamenteocorre em uma base de tempo fixo, por exemplo, um, oito oudezesseis vezes por segundo. Isto é, instrumentosconvencionais normalmente adquirem amostras de medição emuma taxa predeterminada ou em um intervalo de tempo fixo.Entretanto, a velocidade da tubulação passando através dazona de medição pode flutuar ou mudar erraticamente. Istoé, o operador pode mudar a velocidade de extração de umaforma que não pode ser repetida ou de uma maneira conhecidaantecipadamente, a priori, ou anterior ao evento de mudançade velocidade.

Assim, o instrumento pode produzir uma série deamostras ou instantâneos digitais com cada amostra separadapor uma extensão de tubulação não-determinada prontamenteutilizando tecnologia convencional. A separação entre asamostras pode ser de um milímetro, um centímetro, ou de ummetro da extensão da tubulação, por exemplo. A distânciaentre as amostras pode variar, flutuar, ou mudarerraticamente à medida que o operador muda a velocidade datubulação. Além disso, os dados de amostra podem manchar setornar embaçados quando a tubulação está se movendorapidamente. Conseqüentemente, fixar o intervalo de tempoentre cada instantâneo e permitir que a velocidade datubulação varie entre os instantâneos, como ocorre namaioria dos instrumentos convencionais, pode produzir dadosdifíceis de serem interpretados ou falhar em caracterizaradequadamente a tubulação.

Outra desvantagem dos instrumentos convencionaisé que eles geralmente proporcionam um nível insuficiente oulimitado de processamento das amostras digitais. Quando atubulação está se movendo lentamente através da zona demedição do instrumento ou está estacionária, um operadorpode interpretar incorretamente a variação nas amostrasdigitais como um defeito da parede; contudo, a variaçãopode resultar efetivamente do ruído do sinal. Em outraspalavras, em baixas velocidades da tubulação, picos desinal devido a ruído ou a um evento aleatório podem serconfundidos com uma condição de tubulação defeituosa.

Entretanto, quando a tubulação está se movendorapidamente através da zona de medição, o movimento datubulação pode borrar ou suavizar os picos de sinal que narealidade se devem a defeitos de tubulação, desse modoocultando aqueles defeitos da observação do operador. Istoé, com os instrumentos convencionais, movimento datubulação em alta velocidade pode mascarar ou obscurecer osdefeitos nas paredes da tubulação. Esse fenômeno pode sersemelhante ao borrão de imagem que pode ocorrer quando umapessoa tira uma fotografia de um carro em rápidodeslocamento.

Para tratar dessas deficiências representativasna técnica, torna-se necessária uma capacidade aperfeiçoadapara avaliar a tubulação, por exemplo, em uma aplicação depetróleo em que a tubulação está sendo colocada ou retiradade um poço de petróleo. Existe uma necessidade adicional deprocessar os sinais digitais, amostras ou instantâneas deum parâmetro físico da tubulação. Existe ainda anecessidade de um instrumento que possa aplicar um nívelflexível de processamento, filtração, ou cálculo de média aum sinal a partir de um instrumento que está escaneando ouavaliando tubulação. Existe ainda outra necessidade deprocessar sinais de instrumentação de uma maneira queatenue o ruído enquanto preservando a estrutura de sinalindicativa dos defeitos válidos da tubulação. Existe aindaoutra necessidade de converter sinais de transdutor ou deinstrumentação analógicos em sinais digitais enquantoconsiderando ou compensando mudanças na velocidade datubulação. Uma capacidade tratando de uma ou mais dessasnecessidades proporcionaria avaliações mais exatas,precisas, repetíveis, eficientes ou proveitosas.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

A presente invenção suporta a avaliação de umitem, tal como uma extensão de tubulação ou uma haste, econexão com a colocação do item em um poço de petróleo ouremoção do item a partir do poço de petróleo. Avaliar oitem pode compreender detectar, escanear, monitorar,,inspecionar, avaliar, ou detectar um parâmetro,característica, ou propriedade do item.

Em um aspecto da presente invenção, uminstrumento, meio de escaneamento ou sensor pode monitorartubulação, tubos, canos, hastes, cilindros ocos,revestimento, conduto, colares, ou conduto próximo a umacabeça de poço do poço de petróleo. O instrumento podecompreender uma espessura de parede, desgaste de haste,localização de colar, rachadura, geração de imagem, ousensor de picagem, por exemplo. À medida que uma equipe deserviço de campo extrai a tubulação a partir do poço depetróleo ou insere a tubulação no poço, o instrumento podeavaliar a tubulação em relação a defeitos, integridade,desgaste, aptidão para serviço contínuo ou condiçõesanômalas. 0 instrumento pode fornecer informações detubulação em um formato digital, por exemplo, como dadosdigitais, um ou mais números, amostras, ou instantâneos. Oinstrumento pode processar digitalmente os dados adquiridospara melhorar a fidelidade, qualidade, ou utilidade dosdados. Submeter os dados de tubulação ao processamento desinal digital ("DSP") pode promover interpretação dosdados, por exemplo, para ajudar a uma pessoa ou máquina amelhor avaliar se a tubulação é aceitável para instalaçãono poço de petróleo. Processar os dados de tubulação podecompreender aplicar um nível flexível de filtração,atenuação, ou cálculo de média dos dados, em que o nívelmuda com base em um critério ou de acordo com uma regra. Onível pode variar em resposta a uma mudança na velocidadede tubulação, ruído nos dados brutos, ou algum outroparâmetro. Por exemplo, o instrumento pode suprimir ouatenuar vários sinais associados ou atribuíveis ao ruído,eventos aleatórios, ou condições que tipicamente têm poucaou nenhuma correlação direta com os defeitos válidos detubulação. Entretanto, o instrumento pode processar ossinais de uma maneira que preserva as estruturas do sinal,picos, ou mudanças de amplitude, que são indicativos dedefeitos reais da tubulação.

A discussão de processamento de dados detubulação apresentados nesse sumário é somente para finsilustrativos. Vários aspectos da presente invenção podemser entendidos mais claramente e reconhecidos a partir deum exame da seguinte descrição detalhada das modalidadesreveladas e por referência aos desenhos e quaisquerreivindicações que possam seguir. Além disso, outrosaspectos, sistemas, métodos, características vantagens, eobjetos da presente invenção tornar-se-ão evidentes parauma pessoa versada na técnica após exame dos seguintesdesenhos e descrição detalhada. Pretende-se que todos essesaspetos, sistemas, métodos, características, vantagens eobjetos a serem incluídos nessa descrição, estejamcompreendidos no escopo da presente invenção, e sejamprotegidos por quaisquer reivindicações em anexo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A figura 1 é uma ilustração de um sistemaexemplar para serviço em um poço de petróleo que escaneia atubulação à medida que a tubulação é extraída a partir deou inserida no poço de acordo com uma modalidade dapresente invenção;

A figura 2 é um diagrama de blocos funcional deum sistema exemplar para escanear a tubulação que estásendo inserida em ou extraída a partir de um poço depetróleo de acordo com uma modalidade exemplar da presenteinvenção;

As Figuras 3A e 3B, coletivamente Figura 3,constituem um fluxograma de um processo exemplar para obterinformação sobre tubulação que está sendo inserida ouextraída de um poço de petróleo e para analisar essainformação de acordo com uma modalidade da presenteinvenção.

A Figura 4 é um fluxograma de um processoexemplar para filtrar dados que caracteriza tubulação deacordo com uma modalidade da presente invenção.

As Figuras 5A e 5B, coletivamente Figura 5, sãoum esquema gráfico e uma tabela, acompanhante, de amostrasde dados brutos e filtrados, exemplares de acordo com umamodalidade da presente invenção.

A Figura 6 é um fluxograma de um processoexemplar para filtrar dados de tubulação utilizando umfiltro adaptativo de acordo com uma modalidade da presenteinvenção.

As Figuras 7A e 7B, coletivamente Figura 7, sãoum esquema gráfico e uma tabela acompanhante de dados detubulação filtrados com um filtro adaptativo exemplar deacordo com uma modalidade da presente invenção.

A Figura 8 é um fluxograma de um processoexemplar para avaliar uma taxa de amostragem de dadosobtidos a partir de um sensor de tubulação de acordo comuma modalidade da presente invenção.

A Figura 9 é um fluxograma de um processoexemplar para variar uma taxa de obtenção de amostras dedados a partir de um sensor de tubulação de acordo com umamodalidade da presente invenção.

Muitos aspectos da invenção podem ser mais bem-entendidos com referência aos desenhos acima. Oscomponentes dos desenhos não são traçados necessariamenteem escala, em vez disso enfatiza-se claramente a ilustraçãodos princípios das modalidades exemplares da presenteinvenção. Além disso, nos desenhos, os numerais dereferência designam elementos semelhantes oucorrespondentes, mas não necessariamente idênticos, portodas as várias vistas.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES EXEMPLARES

A presente invenção suporta a informação deprocessamento ou dados que descreve ou caracteriza umparâmetro de tubulação, tal como picagem, espessura deparede, rachaduras de parede, ou alguma outra indicação dequalidade ou integridade de tubulação. Processar os dadosde tubulação pode otimizar a utilidade, beneficio, oufidelidade dos dados, por exemplo, ajudando a determinar seuma extensão da tubulação permanece apropriada para serviçocontinuado. Desse modo, uma equipe de serviço de campo depetróleo pode realizar avaliações eficientes, exatas, ouconfiáveis de qual seja a durabilidade restante, se houver,em cada junta de tubulação em uma coluna de tubulação.

Um método e sistema para processar dados detubulação serão descritos agora mais completamente emseguida com referência às Figuras 1-9, que mostrammodalidades representativas da presente invenção. A Figura1 ilustra uma sonda de recuperação movendo a tubulaçãoatravés de um scanner de tubulação em um ambiente deoperação representativo para uma modalidade da presenteinvenção. A Figura 2 prove um diagrama de blocos de umscanner de tubulação que monitora, detecta, ou caracterizaa tubulação e processa com flexibilidade os dados detubulação adquiridos. As Figuras 3-9 mostram diagramas defluxo, junto com dados ilustrativos e gráficos, e métodosrelacionados à aquisição de dados de tubulação eprocessamento dos dados adquiridos.

A invenção pode ser incorporada em muitas formasdiferentes e não deve ser considerada como limitada àsmodalidades aqui apresentadas; mais propriamente, essasmodalidades são providas de modo que essa revelação seráminuciosa e completa, e passará completamente o escopo dainvenção para aqueles de conhecimento comum na técnica.

Além disso, todos os "exemplos" ou "modalidades exemplares"aqui fornecidos pretendem ser não-limitadores, e entreoutras coisas, suportados por representações da presenteinvenção.

Além disso, embora uma modalidade exemplar dainvenção seja descrita com relação à detecção oumonitoração de um tubo, tubulação ou cano se deslocandoatravés de uma zona de medição adjacente a uma cabeça depoço, aqueles versados na técnica reconhecerão que ainvenção pode ser empregada ou utilizada em conexão com umavariedade de aplicações no ambiente de operação de campo depetróleo ou em outro ambiente de operação.

De acordo agora com a Figura 1, essa figurailustra um sistema 100 para serviço em um poço de petróleo175 que escaneia a tubulação 125 quando a tubulação 125 éextraída ou inserida em um poço 175 de acordo com umamodalidade exemplar da presente invenção.

O poço de petróleo 175 compreende um furoperfurado no solo para atingir uma formação contendopetróleo. O furo do poço 175 é revestido por um tubo oucano (não explicado mostrado na Figura 1) , conhecido comoum "revestimento", que é cimentado nas formações de fundode furo e que protege o poço contra fluidos de formaçãoindesejados e resíduos.

Dentro do revestimento existe um tubo 125 quetransporta óleo, gás, hidrocarbonetos, produtos depetróleo, e/ou outros fluidos de formação, tal como água,para a superfície. Em operação, uma coluna de haste desucção (não mostrado explicitamente na Figura 1) , dispostadentro do tubo 125, força o óleo furo acima. Acionada peloscursos a partir de uma máquina furo acima, tal como umbalancim de bomba embutida "oscilante", a haste de sucçãose desloca para cima e para baixo para comunicar movimentoalternado a uma bomba de fundo de furo (não mostradaexplicitamente na Figura 1). Com cada curso, a bomba defundo de furo desloca o óleo para cima no tubo 125 emdireção à cabeça de poço. A Figura 4, discutida abaixo,ilustra um sistema de bombeamento exemplar para um poço depetróleo 175.

Como mostrado na figura 1, uma equipe de serviçoutiliza uma sonda de serviço ou recuperação 140 paraserviço no poço 175. Durante o procedimento ilustrado, aequipe puxa a tubulação 125 a partir do poço, por exemplo,para reparar ou substituir a bomba furo abaixo. A tubulação125 compreende uma coluna de seções, cada uma das quaispode ser mencionada como uma "junta", que varia tipicamenteem extensão de aproximadamente 29 a 34 pés (cerca de 8,8 a10,3 metros). As juntas são unidas através de uniões,juntas de tubulação ou conexões rosqueadas.

A equipe utiliza a sonda de recuperação 140 paraextrair a tubulação 125 em incrementos ou etapas,tipicamente duas juntas por incremento. A sonda 140compreende uma torre ou pau de carga 145 e um cabo 105 quea equipe temporariamente fixa na coluna de tubulação 125.

Um carretei acionado a motor 110, tambor, guincho, ou blocoe talha puxa o cabo 105 desse modo içando ou elevando acoluna de tubulação 125 fixada ao mesmo. A equipe levanta acoluna de tubulação 125 a uma distância vertical que éaproximadamente igual à altura da torre 145,aproximadamente sessenta pés ou duas juntas.

Mais especificamente, a equipe fixa o cabo 105 ãcoluna de tubulação 125, que é verticalmente estacionáriadurante o procedimento de fixação. A equipe então levanta atubulação 125 tipicamente em um movimento contínuo, de modoque duas juntas são extraídas a partir do poço 175 enquantoa porção da coluna de tubulação 125 abaixo daquelas duasjuntas permanece no poço 175. Quando essas duas juntasestão fora do poço 175, o operador do carretei 110 pára ocabo 105, desse modo parando o movimento ascendente datubulação 125. A equipe então separa ou desparafusa as duasjuntas expostas a partir do restante da coluna de tubulação125 que se estende para dentro do poço 175. Um aparelho defixação agarra a coluna de tubulação 125 enquanto a equipedesenrosca as duas juntas expostas, desse modo impedindoque a queda da coluna 125 dentro do poço 175 quando essasjuntas se separam da coluna principal 125.

A equipe repete o processo de levantar e separarseções de duas juntas de tubulação a partir do poço 175 eorganiza as seções extraídas em uma pilha de juntasverticalmente dispostas, conhecidas como um "estoque dereserva" de tubulação. Após extrair a coluna de tubulaçãocompleta 125 a partir do poço 175 e serviço na bomba, aequipe inverte o processo de extração de tubo de modoescalonado colocando a coluna de tubulação 12 5 de volta nopoço 175. Em outras palavras, a equipe utiliza a sonda 14 0para reconstituir a coluna de tubulação 125 medianterosqueamento ou "composição" de cada junta eincrementalmente abaixando a coluna de tubulação 125 paradentro do poço 175.

O sistema 100 compreende um sistema deinstrumentação para monitorar, escanear, avaliar oudeterminar a tubulação 125 à medida que a tubulação 125 semove para dentro ou para fora do poço 175. O sistema deinstrumentação compreende um scanner de tubulação 150 queobtém informações ou dados sobre a porção da tubulação 125que está na zona de medição ou percepção do scanner 155.Através de um link de dados 120, um codificador 115 provêao scanner de tubulação 150 informações sobre velocidadee/ou posicionais sobre a tubulação 125. Isto é, ocodificador 115 é mecanicamente ligado ao tambor 110 paradeterminar movimento e/ou posição da tubulação 125 à medidaque a tubulação 125 se move através da zona de medição 155.

Como alternativa ao codificador ilustrado 115alguma outra forma de sensor de velocidade ou posicionaipode determinar a velocidade de bloco da torre ou avelocidade rotacional do motor de sonda em giros por minuto("RPM"), por exemplo.

Outro link de dados 135 conecta o scanner detubulação 150 a um dispositivo de computação, que pode serum laptop 130, um dispositivo portátil, um dispositivo decomunicação pessoal ("PDA"), um sistema celular, um radioportátil, um sistema de envio de mensagem pessoal, umaparelho sem fio, ou um computador pessoal estacionário("PC"), por exemplo. O laptop 130 exibe os dados que oscanner de tubulação 150 obteve a partir da tubulação 125.O laptop 130 pode apresentar dados de tubulaçãograficamente, por exemplo. A equipe de serviço monitora ouobserva os dados exibidos no laptop 130 para avaliar acondição da tubulação 125. A equipe de serviço pode graduara tubulação 125 de acordo com sua aptidão para serviçocontínuo, por exemplo.

O link de comunicação 135 pode compreender umlink direto ou uma porção de uma rede de comunicação maisampla que transporta informações entre outros dispositivosou sistemas similares para o sistema 100. Além disso, olink de comunicação 13 5 pode compreender um percursoatravés da Internet, intranet, uma rede privada, uma redede telefonia, uma rede de protocolo de Internet ("IP"), umarede comutada de pacote, uma rede comutada de circuito, umarede de área local ("LAN"), uma rede remota ("WAN") , umarede de área metropolitana ("MAN"), a rede de telefonecomutada pública ("PSTN"), uma rede sem fio, ou um sistemacelular, por exemplo. 0 link de comunicação 135 podecompreender ainda um percurso de sinal que é óptico, defibra ótica, cabeado, sem fio, de linha terrestre, guiadopor onda, ou baseado em satélite, citando algumaspossibilidades. Os sinais transmitidos através do link 135podem transportar ou portar dados ou informaçõesdigitalmente ou via transmissão analógica. Tais sinaispodem compreender energia elétrica modulada, óptica, demicroondas, radiofreqüência, ultra-sônica, oueletromagnética, entre outras formas de energia.O laptop 130 compreende tipicamente hardware esoftware. Esse hardware pode compreender vários componentesde computador, como armazenagem de disco, unidades dedisco, microfones, memória de acesso aleatória ("RAM"),memória somente de leitura ("ROM"), um ou maismicroprocessadores, suprimentos de força, um controlador devídeo, um barramento de sistema, um monitor derepresentação visual, uma interface de comunicação, edispositivos de entrada. Além disso, o laptop 130 podecompreender um controlador digital, um microprocessador, oualguma outra implementação de lógica digital, por exemplo.O laptop 130 executa software que podecompreender um sistema operacional e um ou mais módulos desoftware para gerenciar dados. 0 sistema operacional podeser o produto de software que Microsoft Corporation deRedmond, Washington vende sob a marca registrada WINDOWS,por exemplo, 0 módulo de gerenciamento de dados podearmazenar; separar; e organizar os dados e também podefornecer uma capacidade para representação gráfica,plotagem, mapeamento ou tendência dos dados. 0 módulo degerenciamento de dados pode ser ou compreender o produto desoftware que a Microsoft Corporation vende sob a marcaregistrada EXCEL, por exemplo.

Em uma modalidade exemplar da presente invenção,um computador de multi-tarefas funciona como o laptop 130.Múltiplos programas podem executar em um quadro de tempo desobreposição ou em um modo que parece simultâneo para umobservador humano. A operação de multi-tarefas podecompreender partição de tempo ou partilha de tempo, porexemplo.

O módulo de gerenciamento de dados podecompreender um ou mais programas de computador ou pedaçosde código executável por computador. Para citar algunsexemplos, o módulo de gerenciamento de dados podecompreender um ou mais de uma utilidade, um módulo ouobjeto de código, um programa de software, um programainterativo, um "plug-in", um "applet", um script, um"scriptlet", um sistema operacional, um navegador, ummanipulador de objeto, um programa independente, umalinguagem, um programa que não é um programa independente,um programa que roda em um computador, um programa queexecuta manutenção ou tarefas de propósito geral, umprograma que é lançado para habilitar uma máquina ouusuário humano a interagir com dados, um programa que criaou é utilizado para criar outro programa, e um programa queauxilia um usuário na execução de uma tarefa como interaçãode banco de dados, processamento de texto, contabilidade ougerenciamento de arquivos.

Voltando agora para a figura 2, essa figurailustra um diagrama de blocos funcional de um sistema 200para escanear tubulação 125 que está sendo inserida em ouextraída a partir de um poço de petróleo 175 de acordo comuma modalidade exemplar da presente invenção. Desse modo, osistema 200 prove uma modalidade exemplar do sistema deinstrumentação mostrado na figura 1 e discutido acima, e será discutido como tal.

Aqueles versados nas técnicas de tecnologia deinformação, computação, processamento de sinais, sensor oueletrônica reconhecerão que os componentes e funções quesão ilustrados como blocos individuais na figura 2, ereferenciados como tal em outra parte aqui, não sãonecessariamente módulos bem definidos. Além disso, oconteúdo de cada bloco não é necessariamente posicionado emum local físico. Em uma modalidade da presente invenção,certos blocos representam módulos virtuais, e oscomponentes, dados e funções podem ser fisicamentedispersos. Além disso, em algumas modalidades exemplares,um único dispositivo físico pode executar duas ou maisfunções que a figura 2 ilustra em dois ou mais blocosdistintos. Por exemplo, a função do computador pessoal 130pode ser integrada no scanner de tubulação 15 0 parafornecer um elemento de software e hardware unitário queadquire e processa os dados e exibe os dados processados emforma gráfica para visualização por um operador, técnico ouengenheiro.

O scanner de tubulação 150 compreende um sensorde desgaste de haste 205 e um sensor de picagem 255 paradeterminar parâmetros relevantes para uso contínuo datubulação 125. 0 sensor de desgaste de haste 205 avaliadefeitos de tubulação relativamente grandes ou problemascomo adelgaçamento da parede. Adelgaçamento da parede podeser devido a desgaste físico ou abrasão entre a tubulação125 e a haste de sucção que é movida de forma recíprocacontra nesse lugar, por exemplo. Entretanto, o sensor depicagem 255 detecta ou identifica falhas menores, tal comouma picagem proveniente de corrosão ou de alguma outraforma de ataque químico dentro do poço 175. Essas pequenasfalhas podem ser visíveis a olho nu ou podem tercaracterísticas microscópicas. A picagem pode ocorrer nasuperfície interna da tubulação 125, o assim chamado"diâmetro interno", ou no exterior da tubulação 125.

A inclusão do sensor de desgaste de haste 205 edo sensor de picagem 225 no scanner de tubulação 150pretende ser ilustrativa em vez de limitadora. O scanner detubulação 15 0 pode compreender outro sensor ou aparelho demedição que pode ser apropriado para uma aplicaçãoespecífica, incluindo sensores ultra-sônicos. Por exemplo,o sistema de instrução 200 pode compreender um localizadorde colar, um dispositivo que detecta rachaduras ou fendasde tubulação, um medidor de temperatura, etc. Em umamodalidade exemplar da presente invenção, o scanner 150compreende ou é acoplado a um contador de inventário, comoo contador de inventário discutido na publicação do pedidode patente dos Estados Unidos 2004/0196032.

0 scanner de tubulação 150 também compreende umcontrolador 250 que processa sinais a partir do sensor dedesgaste de haste 205 e sensor de picagem 255. Ocontrolador exemplar 250 tem dois módulos de filtro 225,275 que cada, como discutido em detalhes adicionais abaixo,processa de forma adaptável ou flexivel sinais de sensor.

Em uma modalidade exemplar, o controlador 250 processasinais de acordo com uma medição de velocidade a partir docodificador 115.

O controlador 250 pode compreender um computador,um microprocessador 290, um dispositivo de computação, oualguma outra implementação de lógica digital conectada ouprogramável. Em uma modalidade exemplar, o controlador 250compreende um ou mais circuitos integrados de aplicaçãoespecífica ("ASICS") ou chips DSP que executam as funçõesdos filtros 225, 275, como discutido abaixo. Os módulos defiltro 225, 27 5 podem compreender código executávelarmazenado em ROM, ROM programável ("PROM"), RAM, umformato óptico, uma unidade rígida, meios magnéticos, fita,papel ou algum outro meio legível por máquina.

O sensor de desgaste de haste 205 compreende umtransdutor 210 que transmite um sinal elétrico contendoinformações sobre a seção de tubulação 125 que está na zonade medição 155. Como discutido acima, o transdutor 210tipicamente responde a densidade de fluxo ou uniformidadede fluxo na zona de medição 155 adjacente à tubulação 125.

A eletrônica de sensor 220 amplifica ou condiciona essesinal de saída e alimenta o sinal condicionado para o ADC215. O ADC 215 converte o sinal em um formato digital,tipicamente fornecendo amostras ou fotos instantâneas daespessura da porção da tubulação 125 que está situada nazona de medição 155.

O módulo de filtro de desgaste de haste 225recebe as amostras ou fotos instantâneas a partir do ADC215 e processa digitalmente esses sinais para facilitarinterpretação de sinal baseada em ser humano ou máquina. Olink de comunicação 135 porta os sinais digitalmenteprocessados 230 a partir do módulo de filtro de desgaste dehaste 225 para o laptop 130 para registrar e/ou examinarpor um ou mais membros da equipe de serviço. A equipe deserviço pode observar os dados processados para avaliar atubulação 125 para serviço contínuo.

Similar ao sensor de desgaste de haste 205, osensor de picagem 255 compreende um transdutor de picagem260, eletrônica de sensor 270 que amplifica a saída dotransdutor, e um ADC 265 para digitalizar e/ou amostrar osinal amplificado a partir da eletrônica de sensor 270.Como o módulo de filtro de desgaste de haste 225, o módulode filtro de picagem 275 processa digitalmente amostras demedição a partir do ADC 265 transmite um sinal 280 queapresenta fidelidade de sinal aperfeiçoada para exibição nolaptop 130.

Cada um dos transdutores 210, 260 gera umestímulo e transmite um sinal de acordo com a resposta datubulaç ao àquele estimulo. Por exemplo, um dos transdutores210, 260 pode gerar um campo magnético e detectar o efeitoou distorção da tubulação daquele campo. Em uma modalidadeexemplar, o transdutor de picagem 260 compreende bobinas decampo que geram o campo magnético e sensores de efeito hallou bobinas de "captação" magnética que detectam aresistência do campo.

Em uma modalidade exemplar, um dos transdutores210, 260 pode transmitir radiação de ionização, como raiosgama, incidentes sobre a tubulação 125. A tubulação 125bloqueia ou deflete uma fração da radiação e permitetransmissão de outra porção da radiação. Nesse exemplo, umou ambos os transdutores 210, 260 compreende um detectorque transmite um sinal elétrico com uma intensidade ouamplitude que muda de acordo com o número dos raios gama,detectados. O detector pode contar os raios gama,individuais, mediante transmissão de um sinal discretoquando um raio gama interage com o detector, por exemplo.

Energia ultra-sônica ou sônica também pode ser usada parasondagem da tubulação 125.

Os processos de modalidades exemplares dapresente invenção serão discutidos agora com referência àsfiguras 3 e 9. Uma modalidade exemplar da presente invençãopode compreender um ou mais programas de computador oumétodos implementados por computador que implementamfunções ou etapas descritas aqui e ilustradas nosfluxogramas exemplares, gráficos e conjuntos de dados dasfiguras 3 e 9 e os diagramas das figuras 1 e 2. Entretanto,deve ser evidente que poderia haver muitos modos diferentesde implementar a invenção em programação de computador, e ainvenção não deve ser interpretada como limitada a qualquerconjunto de instruções de programa de computador. Alémdisso, um programador versado seria capaz de gravar talprograma de computador para implementar a invenção reveladasem dificuldade com base nas arquiteturas de sistemaexemplares, tabelas de dados, gráficos de dados efluxogramas e descrição associada no texto de aplicação,

Por exemplo.

Portanto, a revelação de um conjunto específicode instruções de código de programa não é consideradanecessária para uma compreensão adequada de como fazer eutilizar a invenção. A funcionalidade inventiva de qualquerprocesso reivindicado, método ou programa de computadorserá explicada em mais detalhes na descrição a seguir emcombinação com as figuras restantes ilustrando funçõesrepresentativas e fluxo de programa.

Certas etapas nos processos descritos abaixodevem preceder naturalmente outras para a presente invençãopara funcionar como descrito. Entretanto, a presenteinvenção não é limitada à ordem das etapas descritas se talordem ou seqüência não alterar a funcionalidade da presenteinvenção em um modo indesejável. Isto é, é reconhecido quealgumas etapas podem ser executadas antes ou após outrasetapas ou em paralelo a outras etapas sem se afastar doescopo e espírito da presente invenção.

Voltando-se agora para a Figura 3, essa figura deduas partes ilustra um fluxograma de um processo 3 00 paraobter informação sobre a tubulação 125 que está sendoinserida ou extraída de um poço de petróleo 175 e paraanalisar essa informação de acordo com uma modalidadeexemplar da presente invenção. Embora o processo 300, oqual é intitulado Obter Dados de Tubulação, descreve acondução de uma avaliação de tubulação utilizando o sensorde picagem 225, o método subjacente pode ser aplicado a umaampla variedade de sensores e dispositivos de monitoração,incluindo o sensor de desgaste de haste 205 mostrando na

Figura 2 e discutido acima.

Na etapa 3 05, a equipe de serviço do campo depetróleo chega ao local do poço com o sensor de tubulação150 e a sonda de recuperação 140. A equipe coloca o scannerde tubulação 15 0 na cabeça do poço, tipicamente porintermédio de uma montagem que pode ser destacada, eposiciona a torre 145 sobre o poço 175. Conforme ilustradona Figura 1, uma porção da tubulação 125 é disposta na zonade medição 155 do scanner de tubulação 150, enquanto queoutra porção, suspensa abaixo, se estende para dentro dopoço 175.

Na etapa 310, a equipe de serviço aplica aoscanner de tubulação 15 0 ou "liga" o mesmo e apronta atorre 145 para começar a levantar a coluna de tubulação 125para fora do poço 175 em etapas ou incrementos de duasjuntas.

Na etapa 315, o meio eletrônico de sensor depicagem 270 recebe energia elétrica a partir de uma fontede energia (não mostrada na Figura 2) e, por sua vez,fornece energia elétrica ao transdutor de picagem 260. Otransdutor de picagem 260 gera campos magnéticos com linhasde fluxo através da parede da tubulação 125, se estendendogeralmente paralelos ao eixo longitudinal da tubulação 125.

Na etapa 320, o transdutor de picagem 260 emiteum sinal elétrico com base na presença da tubulação na zonade medição do sensor 155. Mais especificamente, sensores deEfeito Hall, detectores de potência de campo magnético, oubobinas de captação medem a potência do campo magnético emvários locais próximos à tubulação 125. O sinal elétricoque pode compreender múltiplos sinais distintos a partir demúltiplos detectores, transporta informação sobre a parededa tubulação. Mais especificamente, a intensidade do sinaldo transdutor se correlaciona a quantidade de picagem daseção da tubulação 125 que está na zona de medição 155. 0sinal de saida é tipicamente analógico, significando queele pode ter ou assumir um número arbitrário ouvirtualmente ilimitado de estados ou valores deintensidade.

Na etapa 325, o meio eletrônico de sensor depicagem de picagem 270 recebe o sinal analógico a partir dotransdutor de picagem 260. O meio eletrônico 270 condicionao sinal para processamento subseqüente, tipicamente porintermédio da aplicação de amplificação ou ganho paraelevar a intensidade do sinal e/ou para criar um sinalanalógico mais robusto.

Na etapa 330, o ADC 265 recebe o sinal analógicocondicionado a partir do meio eletrônico 270 e gera umsinal digital correspondente. 0 processo de digitalizaçãocria um sinal digital ou discreto que é representadotipicamente por um ou mais números. O ADC 265 operageralmente em uma base de tempo, por exemplo, produzindo umsinal digital por segundo, dezesseis por segundo, ou algumoutro número por segundo ou minuto, tal como 10, 32, 64,100, 1.000, 10.000, etc. O ADC 265 pode ser visto comoamostrando o sinal analógico a partir do transdutor 260 emuma taxa de amostragem. Cada sinal de saída ou amostra podecompreender bits transmitidos em uma única linha ou emmúltiplas linhas, por exemplo, serialmente ou em um formatoparalelo.

Cada saída digital a partir do ADC 265 podecompreender uma amostra ou instantâneo de um sinal detransdutor ou da extensão de picagem ou desgaste da hasteda tubulação 125. Desse modo, o ADC 265 proporcionaamostras de medição em intervalos de tempo predeterminados,em uma base repetitiva ou de tempo fixo, por exemplo.

Em uma modalidade exemplar da presente invenção,o ADC 265 proporciona funcionalidade além de uma conversãobásica de sinais analógicos para o domínio digital. Porexemplo, o ADC 265 pode manejar múltiplas amostras digitaise processar ou calcular a média dessas amostras paraproduzir uma rajada ou pacote de dados. Tal pacote de dadospode compreender um instantâneo ou uma amostra de picagemde tubo, espessura de parede, ou de desgaste de haste, porexemplo.

Desse modo, em uma modalidade exemplar, o ADC 265produz uma palavra digital em cada intervalo de amostragem,em que cada palavra compreende uma medição da intensidadedo sinal da entrada analógica do ADC. Como discutidoabaixo, o módulo de filtro 275 filtra ou calcula a médiadaquelas palavras. E, na modalidade exemplar alternativa, oADC 265 não apenas implementa a conversãoanalógica/digital, mas também realiza ao menos algumprocessamento das palavras digitais resultantes. Esseprocessamento pode compreender acumular, agregar, combinar,ou calcular a média de múltiplas palavras digitais ealimentar o resultado ao módulo de filtro 275. O módulo defiltro 275, por sua vez, processa os resultados produzidosa partir do ADC 265, por exemplo, por intermédio defiltração adaptativa.

Na etapa 335, o módulo de filtro de picagem 275do controlador 250 recebe o sinal digital a partir do ADC265 e coloca esses sinais na memória, por exemplo, umamemória de curto prazo, uma memória de longo prazo, um oumais registradores RAM, ou um armazenador. Conformediscutido acima, o módulo de filtro de picagem 275compreende tipicamente instruções executáveis ou software.

Desse modo, embora a tubulação 125 permaneçaverticalmente estacionária na zona de medição 155 do sensorde picagem 255, o ADC 265 proporciona uma série ou fluxo deamostras digitais, tipicamente alinhadas em um quadro detempo recorrente.

Na etapa 340, a equipe de serviço levanta acoluna de tubulação 125 para expor duas juntas ou peças detrinta pés da tubulação 125 a partir do poço 175. A equipede serviço pára o movimento vertical da tubulação 125quando as duas juntas estiverem suficientemente fora dopoço 175 para facilitar a separação dessas juntas a partirda coluna de tubulação completa 125.

A equipe de serviço tipicamente levanta a colunade tubulação 12 5 em um movimento contínuo, mantendo acoluna de tubulação 125 se deslocando no sentido para cimaaté que as duas juntas tenham alcançado uma alturaaceitável acima da cabeça de poço. Em outras palavras, emum incremento da extração de tubo, a coluna de tubulação125 começa em um descanso, progride ascendentemente commovimento contínuo, porém não necessariamente uniforme ousuave, e termina em um descanso. O movimento ascendentedurante o incremento pode conter variações de velocidade,flutuações ou perturbações. Em cada etapa, o operador docarretei 110 pode aplicar um nível diferente de aceleraçãoou pode obter uma velocidade máxima diferente. O operadorpode aumentar e diminuir a velocidade na forma de elevaçãobrusca/declínio brusco, por exemplo.

Na etapa 345, o ADC 265 de sensor de picagemcontinua a produzir amostras digitais para o módulo defiltro de picagem 275. Desse modo, o sensor de picagem 255pode produzir medições digitalmente formatadas emintervalos de tempo regulares. Em uma modalidade, a duraçãode cada intervalo pode permanecer fixa enquanto avelocidade de extração muda e enquanto o progresso datubulação pára entre cada incremento de extração. Em umamodalidade exemplar, o ADC 265 continua a produzir amostrasesteja a tubulação 125 em movimento ou esteja parada.

Na etapa 350, o módulo de filtro de picagem 275filtra ou calcula a média das amostras que ele recebe apartir do ADC 265 de picagem. O módulo de filtro de picagem275 pode implementa a filtração por intermédio de DSP oualguma outra forma de processamento dos sinais a partir dosensor de picagem 255. Como será discutido em detalheadicional abaixo, o módulo de filtro de picagem 275 podeaplicar uma quantidade flexível de filtração com base naaplicação de uma regra ou de acordo com algum outrocritério. Por exemplo, os sinais digitais a partir dosensor de picagem 255 podem receber um nível de cálculo demédia, em que o nível varia de acordo com a velocidade datubulação.

As Figuras 4 e 5, apresentam respectivamente umfluxograma de um conjunto de dados anexos de uma modalidadeexemplar da etapa 350, como processo 350, o qual éintitulado Filtrar Dados. Na modalidade exemplar dasFiguras 4 e 5, o processo 350 conduz o processamento dosdados de uma maneira iterativa. Mais especificamenteconforme discutido em detalhe adicional abaixo, o processo350 tipicamente executa em paralelo com e/ou em combinaçãocom certas outras etapas do processo 300. Desse modo, oprocesso 300 evita permanecer "emperrado" no laço iterativoda Figura 4.

Na etapa 355, o scanner de tubulação 150 envia asamostras de tubulação digitalmente processadas para olaptop 130. O laptop 130 exibe os dados, tipicamente naforma de um ou mais gráficos, esquemas, ou tendências, paraa observação pela equipe de serviço.

Na etapa 360, um membro da equipe observa einterpreta os dados exibidos no laptop 130. O operador, ouum engenheiro ou técnico, tipicamente gradua ou classificacada junta de tubulação extraída de acordo com dano depicagem, espessura de parede, e/ou outro fator. O operadorpode classificar algumas juntas de tubulação como nãoapropriadas para serviço continuado, enquanto classificandooutras seções de tubulação 125 como marginais, e aindaoutras como tendo condição imaculada. O operador pode usarum sistema de códigos de cor, por exemplo. Em umamodalidade exemplar, a classificação é automática,autônoma, ou implementada por computador.

Na etapa de consulta 365, a equipe de serviçodetermina se o incremento de extração atual completa aextração da tubulação a partir do poço 175. Maisespecificamente, o operador pode determinar se a bombapresa ao fundo da coluna de tubulação 125 está próximo dacabeça de poço. Se todas as juntas de tubulação tiveremsido removidas, o processo 300 termina. Se a tubulação 125permanecer no fundo do furo, o processo 3 00 retorna para aetapa 340 e repete a etapa 340 e as etapas seguintes. Nessecaso, a equipe de serviço continua a extrair a tubulação125, e o scanner de tubulação 150 continua a avaliar atubulação extraída 125.Após realizar serviço na bomba e/ou no poço, aequipe "compõe" incrementalmente e insere a coluna detubulação 125 no poço 175 para concluir a tarefa deserviço. Em uma modalidade exemplar da presente invenção, oscanner de tubulação 150 escaneia a tubulação 125 enquantoinserindo a tubulação 125 no poço 175, conduzindoefetivamente muitas das etapas do processo 300 em reverso.Em uma modalidade exemplar da presente invenção, dados depicagem e de desgaste de haste são coletados enquanto atubulação 125 se desloca para cima do furo, e a tubulação12 5 é monitorada em termos de rachaduras quando a tubulação125 se desloca furo abaixo.De acordo agora com as Figuras 4 e 5, a Figura 4ilustra um fluxograma de um processo 350 para filtrar dadosque caracteriza tubulação 125 de acordo com uma modalidadeexemplar da presente invenção. A Figura 5 ilustra umesquema gráfico 500 e uma tabela acompanhante 550 deamostras de dados brutos 555 e amostras de dados filtrados560, 565 de acordo com uma modalidade exemplar da presenteinvenção. Conforme discutido acima, as Figuras 4 e 5ilustram uma modalidade exemplar da etapa 350 do processo300 .

Na etapa 405, o módulo de filtro de picagem 275começa processar as amostras digitais 555 que ele recebeuna etapa 345 do processo 300. A tabela 550 da Figura 5Bprovê amostras digitais simuladas 555 como um exemplo. Omódulo de filtro de picagem 275 coloca as amostras 555 emum armazenador, em um arranjo de memória, ou algum outromeio de armazenamento. Por exemplo, um dispositivo dememória pode conter uma amostra 555 por célula de tabela oupor registrador de memória.

Na etapa 410, o codificador 115 mede a velocidadeda tubulação 125 e emite a medição de velocidade para omódulo de filtro de picagem 275 por intermédio do link decomunicação 120. Desse modo, o módulo de filtro de picagem275 tem acesso à informação sobre a velocidade da tubulação125 por todo incremento de extração. Conforme discutidoacima, a velocidade de extração da tubulação pode flutuar,pode mudar de uma forma incontrolada, ou pode ser errática.

Na etapa 415, o módulo de filtro de picagem 275compara a velocidade de tubulação medida com um limite develocidade. 0 limite de velocidade pode ser uma entrada deajuste por um operador, técnico, ou engenheiro porintermédio do laptop 13 0. Alternativamente, o limite develocidade pode ser gerado por software, por exemplo,derivado a partir de uma avaliação do desempenho e/oupropriedade de resposta do sensor de picagem. Além disso, olimite de velocidade pode ser determinado empiricamente oucom base em um procedimento de calibração, um processo depadronização, uma regra, ou algum protocolo ouprocedimento.O fluxo do processo 350 deriva na etapa deconsulta 420 de acordo com o fato de se a velocidade medidaé maior do que o limite de velocidade. Se a velocidademedida for maior do que o limite de velocidade, então aetapa 425 vem após a etapa 420. Se a velocidade medida nãofor maior do que o limite de velocidade, então a etapa 43 0vem após a etapa 420. Após executar uma etapa 430 e 425, oprocesso 350 retorna à etapa 405 e continua processandodigitalmente as amostras de sensor 555. A etapa 430 aplicaum nível maior de filtração ou mediação do que aplicadopela etapa 425.

Desse modo, em velocidades inferiores, o módulode filtro de picagem 275 aplica mais filtração do que eleaplica em velocidades superiores. Em outras palavras omódulo de filtro de picagem 275 aplica mais suavização oucálculo de média em resposta a uma diminuição da velocidadeda tubulação ou em resposta à velocidade da tubulaçãocaindo abaixo de um patamar ou limite.

Conforme discutido acima, o processo 300 executatipicamente a etapa 350 sem esperar que o fluxo de processo350 saia do laço iterativo mostrado na Figura 4. Porexemplo, o processo 350 pode executar no segundo plano, como processo 300 tendo saída a partir do processo 350 em umabase conforme necessário. Além disso, o processo 300 podeparar e iniciar o processo 350, como etapa 350, porexemplo, fazendo com que o processo 350 realize um númeropredeterminado de ciclos iterativos ou parando a suaexecução após alcançar certo resultado computacional.

Em uma modalidade exemplar alternativa dapresente invenção, a etapa 420 é adaptada, em relação àversão ilustrada na Figura 4, para comparar a velocidadeatual com uma faixa de velocidades. Se a velocidade atualestiver acima da faixa, então a etapa 425 vem após a etapa420 como um primeiro modo de filtração. Se a velocidadeatual estiver abaixo da faixa, então, a etapa 43 0 vem apósa etapa 425 como um segundo modo de filtração. Se avelocidade atual estiver dentro da faixa, então o processo350 seleciona outra etapa (não mostrada na Figura 4) comoum terceiro modo de filtração.

Em uma modalidade, esse terceiro modo defiltração pode alternativamente prover um nível defiltração em algum lugar entre a filtração do primeiro modoe a filtração do segundo modo. O terceiro modo de filtraçãotambém pode compreender uma abordagem de filtração refinadaou um nível de filtração selecionado pelo usuário, porexemplo.

O terceiro modo de filtração podealternativamente compreender o último modo de filtraçãousado antes de a velocidade entrar na faixa. Em outraspalavras, a faixa de velocidade tem um limite de velocidadesuperior no topo da faixa e um limite de velocidadeinferior na parte inferior da faixa. Se a velocidade atualfor maior do que o limite de velocidade superior, o módulode filtro 275 aplica o primeiro modo de filtração. Se avelocidade atual então cair abaixo do limite de velocidadesuperior sem cair abaixo do limite de velocidade inferior,o módulo de filtro 275 continua a aplicar o primeiro modode filtração. Se a velocidade atual então cair abaixo dolimite inferior (a partir de dentro da faixa), o módulo defiltro 275 aplica o segundo modo de filtração. Se avelocidade então aumentar de volta para a faixa, o módulode filtro 275 continua a aplicar o segundo modo defiltração até que a velocidade aumente acima da faixa.

Desse modo, nessa modalidade, o primeiro módulo 275 podeser visto como utilizando uma "faixa morta" como umcritério para selecionar um modo de filtração ou estado.

Com referência agora ao fluxograma da Figura 4,na etapa 425, o qual executa em resposta à velocidade datubulação estando acima do limite de velocidade, o módulode filtro de picagem 275 aplica um primeiro nivel defiltração ou cálculo de média para os dados brutos 555. Emuma modalidade exemplar, o processamento de sinal digitalda etapa 4 25 compreende calcular a média de um número "N"das amostras 555. O número "N" pode ser definido para um oudois, por exemplo.

Por exemplo, conforme mostrado na tabela 550 daFigura 5B, o módulo de filtro de picagem 275 pode calculara média de duas das amostras 555 utilizando a computação ouequação mostrada imediatamente abaixo. Nessa computação"FSi" denota a amostra filtrada atual 560, "Si" denota aamostra bruta atual 555, e "Si-i" denota a amostra bruta 555adquirida imediatamente antes da amostra bruta atual 555.

FSi = (Si + Si^1)/2

Conforme mostrado no gráfico 510 das amostras dedados filtradas de nível 1 560, a filtração de nível 1suprime ou suaviza alguns dos picos presentes no gráfico dedados brutos 505, enquanto mantendo a estrutura geral dográfico de dados brutos.

Se a tubulação 125 estiver se movendorapidamente, pouca filtração ou nenhuma filtração pode serapropriada. 0 movimento da tubulação através da zona demedição 155 pode ele próprio suavizar os dados 555. Emoutras palavras, em muitas circunstâncias, os picospresentes nos dados brutos 555 obtidos a partir de umatubulação se movendo rapidamente 125 podem ser atribuíveisàs condições válidas da tubulação, podem ser de interessepara o operador, e podem portar classificação da tubulação125.

Na etapa 430, na qual o processo 350 executa emresposta à velocidade da tubulação estando abaixo do limitede velocidade, o módulo de filtro de picagem 275 aplica umsegundo nível superior de filtração ou cálculo de médiapara os dados brutos 555. Em uma modalidade exemplar, oprocessamento de sinal digital da etapa 430 compreendecalcular a média de um número "M" das amostras 555, em queM é maior do que N(Μ > Ν). O número "M" pode ser ajustadopara três, por exemplo.

Por exemplo, conforme mostrado na tabela 550 daFigura 5B, o módulo de filtro de picagem 275 pode calculara média de três das amostras 555 utilizando a seguintecomputação:

FSi = (Si + Si-1 + SÍ-2)/3

Os símbolos dessa equação seguem as mesmasconvenções da equação da etapa 425, discutida acima.

Conforme mostrado no gráfico 515 das amostras de dadosfiltradas de nível dois 565, a filtração de nível doisadicionalmente suprime ou suaviza os picos presentes nográfico de dados brutos 505.

Com a coluna de tubulação 125 se deslocando muitolentamente ou parada, a supressão de nível dois podesuprimir componentes de alta freqüência dos dados brutos555. Tais picos poderiam ser atribuídos a ruído, um efeitoexterno, ou alguma influência que não está diretamenterelacionada à classificação da tubulação 125. Em umamodalidade da presente invenção, o processo 350 aplica umterceiro nível de supressão quando a coluna de tubulação125 é parada. Esse terceiro nível pode adicionalmentesuavizar os picos de sinal, por exemplo, mediante ajuste deM para cinco, dez ou vinte. O processo 350 pode ser visto como um método paramudar a filtração em resposta a um evento de velocidade oua um evento de ruído. Embora o processo 350 proporcionedois níveis discretos de filtração, outras modalidadespodem implementar mais níveis de filtração, tal como três,dez, cem, etc. Em uma modalidade, o número de níveis égrande o suficiente para aproximadamente ser contínuo oupara prover um número essencialmente ilimitado de níveis.

Em uma modalidade exemplar, o processo 350 podeser visto como um método baseado em regra para processardigitalmente os sinais. Além disso, o processo 350 pode servisto como um método para filtrar a saída do sensor depicagem 255 utilizando dois modos de filtração, em que ummodo específico é selecionado com base em um eventorelacionado à integridade de sinal, fidelidade, ruído ouqualidade.

Em uma modalidade exemplar da presente invenção,o movimento do tubo 125 provê uma primeira filtração oucálculo de média de sinal, e o módulo de filtro de picagem275 provê uma segunda filtração ou cálculo de média desinal. Desse modo, a filtração total é o agregado ou ovalor liquido da primeira filtração e da segunda filtração.Um processo baseado em computador pode ajustar essa segundafiltração para compensar as mudanças na primeira filtraçãodevido às variações de velocidade. Em resposta aos ajustesde computador da segunda filtração, a filtração líquidapode permanecer relativamente constante ou uniforme apesardas flutuações na velocidade da tubulação.Em uma modalidade exemplar, o scanner detubulação 150 filtra de forma flexível os sinais do sensorenquanto os sinais estão no domínio analógico. Por exemplo,os meios eletrônicos de sensor de picagem 270 podemcompreender um filtro adaptativo que aplica uma quantidadevariável de filtração analógica aos sinais analógicos apartir do transdutor de picagem 260. Isto é, os meioseletrônicos de sensor 270 podem processar o sinal depicagem analógico utilizando uma constante de tempo que éajustado de acordo com a entrada de codificador,velocidade, ruído, ou algum outro critério, regra ouparâmetro. Conseqüentemente, a filtração adaptativa podeocorrer exclusivamente no domínio digital, exclusivamenteno domínio analógico, ou em ambos, no domínio analógico eno domínio digital.Voltando-se agora para as Figuras, 6 e 7, aFigura 6 ilustra um fluxograma de um processo 600 parafiltrar os dados de tubulação 555 utilizando um filtroadaptativo de acordo com uma modalidade exemplar dapresente invenção. A Figura 7 ilustra um esquema gráfico700 e tabela acompanhante 750 de dados brutos de tubulação555 e dados de tubulação adaptativamente filtrados 760, 765de acordo com uma modalidade exemplar da presente invenção.Embora o processo 600, que é intitulado filtraçãomédia ponderada, seja discutido com referência exemplar aosensor de picagem 255, o método é aplicável ao sensor dedesgaste de haste 205 ou algum outro dispositivo dedetecção que monitora a tubulação.

Em uma modalidade exemplar da presente invenção,o processo 600 pode ser implementado como etapa 350 doprocesso 300, discutido acima e ilustrado na Figura 3. Istoé, o processo 300 pode executar o processo 600 como umaalternativa para a execução do processo 350 conformeilustrado nas Figuras 4 e 5 e discutido acima.

O processo 600 produz amostras de sinaisfiltrados 565, 760, 765 cada um dos quais é um contextoponderado de quatro amostras de sinais brutos 755.

Na etapa 605, o módulo de filtro de picagem 275computa uma amostra processada atual 565 como uma médiaponderada de uma amostra presente ou atual e três amostrasanteriores. Isto é, a saída se baseia na amostra maisrecentemente adquirida e nas três amostras imediatamenteprecedentes, em que três é um número exemplar maispropriamente do que um número restritivo de amostras.

Por exemplo, o módulo de filtro de picagem 275pode aplicar a seguinte computação aos dados brutos 555como uma base para gerar cada saída de amostra filtrada(FSi) 565 em uma série de saídas 565:

FSi = 0.33»S± + 0.3 3'Si.! + 0.33 'Si .2 + 0.0 'Si^

Nessa equação, "FSi" denota a amostra filtradaatual, "Si" denota a amostra bruta atual 555, e "Si-I, Si-2 eSi-3" denota as três amostras 555 que chegam em série nomódulo de filtro de picagem 275 antes da amostra atual 555.A Figura 5A discutida acima provê um gráfico 515 e umatabela de dados 565 dos resultados dessa equação. Em outraspalavras, a computação da etapa 43 0 do processo 350 provêuma computação equivalente à computação da etapa 6 05 doprocesso 600.

Na etapa 610, o módulo de filtro de picagem 275utiliza a computação da etapa 605 para produzir um númeropredeterminado ou selecionado de saídas, tal como 10 ou100, por exemplo. 0 processo 600 pode implementar a etapa610 mediante repetição da etapa 605 um número fixo de vezesou por uma quantidade fixa de tempo. Em uma modalidadeexemplar da presente invenção, o processo 600 repete aetapa 605 até que ocorra um evento, até que o sinalapresente uma característica predeterminada, tal como umconteúdo de freqüência, ou até que o objetivo deprocessamento de sinal, tal como um critério deestabilização, seja satisfeito.

Na etapa 615, o codificador 115 determina avelocidade de tubulação e envia essa velocidade para omódulo de filtro de picagem 275.

Na etapa de consulta 620, o módulo de filtro depicagem 275 aplica uma regra para a velocidade detubulação, determinando especificamente se a velocidadeaumentou, diminuiu, ou permaneceu constante, por exemplo,por um período de tempo. O período de tempo podecompreender um tempo fixo, um tempo configurável, ou umaquantidade de tempo que varia de acordo com uma regra.

Determinar se a velocidade permanece constantepode compreender determinar se a velocidade permanecedentro de uma região ou faixa de velocidade de velocidadesaceitáveis. Isto é, a determinação da etapa de consulta 620pode se basear em se a velocidade atual está entre doisníveis ou patamares. A determinação da etapa 620 podeadicionalmente compreender avaliar se a velocidade é uniforme, constante, consistente, regular, ou dentro de umafaixa de normalidade, por exemplo.

Se a velocidade for constante, conformedeterminado na etapa 620, o processo 600 repete as etapas605, 610, 615, e 620 desse modo usando, ou continuando a usar, a equação da etapa 605 para processar digitalmente asamostras de sensor que chegam.

Se o módulo de filtro de picagem 275 determinarque a velocidade diminuiu mais propriamente do quepermaneceu constante, então o processo 600 executa a etapa 625 após a etapa 620. Na etapa 625, o módulo de filtração225 aplica uma computação de filtração aos dados brutos 555que aumenta o peso das amostras mais antigas 555 ou queinclui uma contribuição de amostras mais antigas 555. Porexemplo, o módulo de filtro de picagem 275 pode usar a seguinte computação:

FSi = 0.4.Si + 0.3.Si.x + 0.2.Si-2 + 0.1.Si-3Os resultados 765 dessa equação são tabulados natabela 750 e apresentados graficamente por intermédio dotraço 715 (arbitrariamente rotulado "Filtração de Nível 4") do gráfico 700. Os símbolos dessa equação acompanham asmesmas convenções notacionais da equação da etapa 605,discutida acima.

Na etapa 630, o módulo de filtro de picagem 275gera múltiplas amostras de saída filtradas 765 utilizando a computação da etapa 625. O número de amostras geradas podeser de dez, cinqüenta, cem, ou mil, por exemplo. O processo600 pode repetir a etapa 625 para obter a etapa 630. Onúmero de repetições pode se basear no tempo, saída, ou emum número de ciclos. Em uma modalidade exemplar da presenteinvenção, o processo 600 repete a etapa 625 até que ocorraum evento, até que o sinal filtrado exiba umacaracterística predeterminada, tal como um conteúdo defreqüência ou até satisfazer a um objetivo de processamentode sinal, tal como um critério de estabilização.

Após a etapa 630, o processo 600 retorna à etapa615 para verificar a velocidade da tubulação e paraconsultar, na etapa 620, se a velocidade de tubulação estáaumentando, diminuindo, ou permanecendo constante.

Se o módulo de filtro de picagem 275 determinar,na etapa 620, que a velocidade da tubulação está aumentandomais propriamente do que diminuindo ou permanecendoconstante, então a etapa 635 vem após a etapa 620. Na etapa635, o módulo de filtro de picagem 275 aumenta acontribuição das amostras mais recentes 555 na computaçãode filtração. Por exemplo, o módulo de filtro de picagem275 poderia aplicar a seguinte computação às amostras dedados brutos 55 5:

<formula>formula see original document page 41</formula>

A linha 760 da tabela 750 provê uma saídarepresentativa dessa computação utilizando os dados brutosde sensor 555. O traço 710, arbitrariamente rotulado"Filtração de Nível 3" mostra os dados filtrados 760 naforma gráfica. Essa computação acompanha a mesma notaçãosimbólica das equações das etapas 605 e 625, as quais sãodiscutidas acima.Na etapa 640, o módulo de filtro de picagem 275aplica a computação da etapa 635 às amostras de dados quechegam 555, executando em cada novo elemento de dados 555,para gerar as amostras de saída filtradas 760. O módulo defiltro de picagem 275 pode gerar um número fixo ou umnúmero flexível de amostras filtradas 760, tal como dez,cinqüenta, cem, dez mil, etc. O processo 600 pode repetirou executar iterativamente a etapa 635 para obter a etapa640. O número de iterações pode se basear no tempo ou em umnúmero de ciclos. Em uma modalidade exemplar da presenteinvenção, o processo 600 repete a etapa 635 até que ocorraum evento, ou até que o sinal filtrado exiba umacaracterística predeterminada, tal como um conteúdo defreqüência, ou até satisfazer a um objetivo deprocessamento de sinal, tal como um critério deestabilização.

Após a execução da etapa 640, o processo 600retorna à etapa 615, obtém uma medição de velocidade nova,executa a etapa de consulta 62 0 para determinar se umevento de mudança de velocidade ocorreu, e prossegueconformemente.

De acordo agora com a Figura 8, a figura ilustraum fluxograma de um processo 800 para avaliar uma taxa deamostragem de dados obtida a partir de um sensor detubulação de acordo com uma modalidade exemplar da presenteinvenção. O sensor de tubulação pode ser o scanner detubulação 150, o sensor de picagem 255, o sensor dedesgaste de haste 205, um localizador de colar, um contadorde inventário, um aparelho de geração de imagem, ou algumoutro dispositivo de monitoração ou avaliação ou sistema dedetecção, por exemplo.

0 processo 800, o qual é intitulado AvaliarVelocidade, será descrito na situação exemplar docontrolador 250 realizando algumas das etapas do método.

Contudo, em uma modalidade alternativa, o softwareexecutando no laptop 130 implementa várias etapas doprocesso 800.

Além disso, o sistema de instrumentação 200, oqual compreende o laptop 130 e o controlador 250, poderealizar o processo 800 como um adjunto, complemento ousuplemento para a filtração adaptativa do processo 350 oudo processo 600. Alternativamente, o sistema deinstrumentação 200 pode realizar o processo 800, ou umprocesso similar, como uma alternativa para realizar oprocesso 350 ou o processo 800. O processo 800 podeprosseguir com ou sem os módulos de filtro 225, 275realizando tarefas de processamento de sinal digital.

Na etapa 805, um engenheiro ou alguma outrapessoa, testa o sistema 200 em vários tubos paraidentificar as características de desempenho do scanner detubulação em várias velocidades da tubulação. Peças deteste de tubulação podem ter separados defeitos, furos decorrosão, rachaduras, e condições de desgaste de haste quesão representativas das situações do mundo real. Isto é, oscanner de tubulação 150 pode ser caracterizado peloescaneamento de peças padrão de tubulação 125 que têmdefeitos bem definidos. Os testes podem compreender moveros tubos, cada um em um estágio de deterioração conhecido,em várias velocidades através da zona de medição 155 doscanner de tubulação 150.O engenheiro utiliza os resultados empíricosdesses testes para especificar, definir, ou estabelecer umlimite de amostragem para operação do scanner de tubulação150. Isto é, o engenheiro especifica um número mínimo deamostras por extensão unitária de tubulação 125 que oscanner de tubulação 150 deve adquirir para obter dadosseguros ou que podem ser interpretados. Um engenheirotambém pode usar os testes como uma base para especificarum limite de velocidade de tubulação, por exemplo.

Na etapa 810, o controlador 250 determina a taxade amostragem real do ADC 265 e do ADC 215. Isto é, duranteuma chamada de serviço de rotina, conforme ilustrado naFigura 1, e discutida acima, o controlador 250 determina ataxa de amostragem de dados ou a taxa de captura de dadosdo scanner de tubulação 200. O controlador 250 pode obteressa informação mediante sondagem dos ADCs 215, 265, oumediante medição da passagem de tempo entre as amostras quechegam, por exemplo. As unidades da taxa de amostragempodem ser "amostras por segundo", por exemplo.

Na etapa 815, o codificador 115 mede a velocidadee prove a medição de velocidade ao controlador 250.

Na etapa 820, o controlador 250 determina onúmero de amostras adquiridas que os ADCs 215, 265 estãofornecendo em uma base por extensão. Isto é, o controlador250 computa, com base no tempo entre cada amostra e avelocidade da tubulação 125, quantas amostras que o scannerde tubulação 150 está produzindo em uma determinadaextensão de tubulação 125.

Software executando no controlador 250 podecomputar o número de amostras por metro de tubulação como ataxa de amostra (em amostras por segundo) dividida pelavelocidade da tubulação (em metros por segundo). Dessemodo, o controlador 250 poderia empregar a seguinte equaçãopara avaliar se o scanner de tubulação 150 está gerando umnúmero suficiente ou adequado de amostras de dados porextensão unitária da tubulação:

n° de amostras por metro = (n° de amostras porsegundo)/(velocidade da tubulação em metros por segundo)

Na etapa de consulta 825, o controlador 250determina se a taxa de amostragem atual, computada é maiordo que o limite de amostragem especificado na etapa 805. Sea taxa de amostragem atual for maior do que o limite, entãona etapa 825, o processo 800 retorna para a etapa 810. Emseguida, o processo 800 continua a monitorar a taxa deamostragem para avaliar se um número adequado de amostrasestá sendo obtido a partir da tubulação 125.

Se os ADCs 215, 265 operam em uma taxa deamostragem fixa, então a etapa de consulta 825 pode servista como avaliando se a velocidade da tubulação estádentro de uma faixa de aceitabilidade.

Se, na etapa 825, o controlador 250 determinarque o scanner de tubulação esteja obtendo um númeroinsuficiente de amostras da tubulação 125, então a execuçãoda etapa 830 vem após a etapa 825. Na etapa 830, ocontrolador 250 realiza ação corretiva para a condição desub-amostragem. O controlador 250 pode alertar o operadordo carretei 110 para diminuir a velocidade. Em umamodalidade, o controlador 250 diminui automaticamente avelocidade rotacional do carretei 110, por exemplo, porintermédio de um laço de realimentação.Em uma modalidade, o controlador 25 0 podeinstruir a equipe de serviço para abaixar uma ou maisseções da tubulação 125 de volta para dentro do poço 175,por exemplo, para escanear outra vez uma seção a partir daqual um número insuficiente de amostras foi coletado.Alternativamente, a equipe pode optar por marcarfisicamente uma seção da tubulação 125 que foi identificadacomo estando associada aos dados de qualidade suspeita. Emuma modalidade exemplar, o controlador 2 50 envianotificação para o laptop 13 0 de que certos dados sãoquestionáveis ou podem não ser confiáveis. O laptop 130pode marcar os dados suspeitos como potencialmente não-confiáveis e pode apresentar um rótulo em um gráfico dosdados para destacar quaisquer dados suspeitos. Além disso,uma capacidade de representação gráfica, tal como providapelo módulo de gerenciamento de dados discutido acima, dolaptop 13 0 pode sobrepor um indicador de confiança aosdados gráficos. A sobreposição pode indicar a confiançarelativa ou absoluta de várias porções do gráfico de acordocom a taxa de amostragem.Em uma modalidade exemplar da presente invenção,o controlador 250 envia um sinal de realimentação para osADCs 215, 265 a partir de uma ocorrência de uma incursão detaxa de amostragem. Isto é, o controlador 250 notifica osADCs 215, 265 para aumentar suas taxas de amostragemrespectivas se uma seção da tubulação 125 estiver sub-amostrada. O controlador 25 0 pode também aumentar a taxa deamostragem dos ADCs 215, 265 se o número de amostras porextensão unitária estiver pendendo em direção a um valorinaceitável.Após a etapa 830, o processo 800 termina. 0processo 800 pode ser visto como um método para realizaração corretiva se o scanner de tubulação 150 falhar emcoletar um número adequado ou suficiente de amostras demedição a partir de uma seção da tubulação 125.

De acordo agora com a Figura 9, essa figurailustra um fluxograma de um processo 900 para variar umataxa de obtenção de amostras de dados a partir de um sensorde tubulação de acordo com uma modalidade exemplar dapresente invenção. O processo 900, o qual é intituladoVariar Taxa de Amostra, inclui um método através do qual oscanner de tubulação 150 pode ajustar uma taxa de aquisiçãode amostra com base em uma regra ou em uma aplicação de umcritério.

Na etapa 905, um engenheiro especifica uma taxade amostragem alvo em uma base por extensão. Conformediscutido acima, o engenheiro pode conduzir os testes paraavaliar o número de amostras que o scanner de tubulação 150coletaria a partir de cada extensão de unidade da tubulação125 para garantir representação adequada de dados.

A análise pode prosseguir de acordo com osprincípios do teorema Nyquist. De acordo com esse teorema,a amostragem deve ser maior do que a taxa Nyquist paraevitar serrilhado. Em outras palavras, a tubulação 125 deveser amostrada em uma freqüência que é ao menos duas vezes afreqüência de qualquer variação na tubulação 125 que possaser relevante para avaliação ou graduação da tubulação 125.

Por exemplo, se o scanner de tubulação 150detectar de forma confiável variações na parede datubulação que são de um milímetro de comprimento e maiores,então a taxa de amostragem mínima aceitável poderia serespecificada como duas amostras por milímetro.

Além disso, o engenheiro pode especificar umabanda ou faixa de taxas de amostragem aceitáveis, em que astaxas acima e abaixo da faixa especificada sãoinaceitáveis. O critério de taxa de amostragem pode sebasear em resolução de sensor, por exemplo, para proverdados com resolução adequada para discernir característicasem relação a uma avaliação de qualidade.

Na etapa 910, o controlador 250, ou um programade software executando no mesmo, computa a taxa deamostragem atual em uma base por extensão de acordo com operíodo de tempo entre cada amostra e a velocidade datubulação 125. A computação pode prosseguir conformediscutido acima com referência à etapa 820 do processo 800,por exemplo.

Na etapa de consulta 915, o controlador 250compara a taxa de amostragem baseada em extensão atual,determinada na etapa 910, com as especificações definidasna etapa 905. A etapa 915 deriva o fluxo do processo 900 deacordo com o fato de se a taxa de amostragem atual estáacima, abaixo, ou dentro da faixa de valores aceitáveis.

Se a taxa de amostragem estiver dentro da faixaaceitável, então o processo 900 evita alterar a taxa deamostragem e, por intermédio de etapas de iteração 910 e915, continua a monitorar a taxa de amostragem paracertificar-se de que ela permaneça dentro da faixaaceitável.

Se a taxa de amostragem for muito baixa, então oprocesso 900 executa a etapa 920. Na etapa 920, ocontrolador 250 transmite um sinal ou comando para qualquerum ou para ambos os ADCs 215, 265. Em resposta a esse sinalou comando, o ADC sinalizado 215, 265 aumenta a taxa deamostragem, tipicamente mediante redução do tempo entrecada aquisição de amostra.

Se o controlador 250 determinar que a taxa deamostragem é muito alta na etapa 915, então a execução daetapa 925 vem após a execução da etapa 915. Na etapa 915, ocontrolador 250 sinaliza para os ADCs apropriados 215, 265 para diminuir a taxa de amostragem em uma base de tempo.Isto é, um ou ambos os ADCs 215, 2 65 prolongam o tempoentre cada amostra. Uma motivação para evitar uma taxa deamostragem excessivamente elevada é a de conservar memória,recursos de processamento do computador, ou largura debanda de comunicação dos dados amostrados.

Após execução de qualquer uma das etapas 92 0 e925, o processo 900 retorna à etapa 910 e continua amonitorar a taxa de amostragem para garantir obediência àsespecificações ou aos parâmetros de operação.

Em resumo, uma modalidade exemplar da presenteinvenção pode ajudar a prover informação e/ou condições deoperação que ajudam a avaliar se uma extensão de tubulação125 é adequada para serviço continuado no campo depetróleo.

A partir do acima, será reconhecido que umamodalidade da presente invenção supera as limitações datécnica anterior. Aqueles versados na técnica apreciarãoque a presente invenção não é limitada a nenhuma aplicaçãoespecificamente discutida e que as modalidades descritasaqui são ilustrativas e não restritivas. A partir dadescrição das modalidades exemplares, equivalentes doselementos mostrados na mesma serão sugeridas para aquelesversados na técnica e modos de construir outras modalidadesda presente invenção serão sugeridos para os que praticam atécnica. Portanto, o escopo da presente invenção deve serlimitado somente por quaisquer reivindicações que possamvir depois.

Claims (18)

1. Método para avaliar os segmentos de tubulaçãoentrando ou sendo removidos de um poço, caracterizado porcompreender:escanear os segmentos de tubulação com um scannerde tubulação, o scanner compreendendo ao menos um sensor, osensor produzindo um sinal digital;armazenar e analisar o sinal digital;submeter o sinal a um processo de transformaçãopara produzir um sinal transformado;exibir o sinal transformado,avaliar o sinal transformado; eatribuir uma classificação aos segmentos detubulação com base nos sinais transformados.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a transformação inclui umprocesso de filtração de média ponderada.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado por compreender ainda comparar o sinaltransformado exibido com um conjunto de dados de calibraçãode segmento de tubulação.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o scanner inclui um sensorde espessura de parede, um sensor de desgaste de haste, umsensor de localização de colar, um sensor de formação deimagem de rachadura, ou um sensor de picagem, ou umacombinação dos mesmos.

5. Método para avaliar segmentos de tubulaçãoentrando em um poço ou sendo retirados de um poço,caracterizado por compreender:escanear um segmento de tubulação com um sensor,o sensor selecionado a partir de um sensor de desgaste dehaste ou um sensor de picagem, o sensor produzindo um sinalrelacionado ao desgaste de haste ou picagem;realizar um primeiro processo de filtração nosinal de sensor para produzir um sinal condicionado;transmitir o sinal condicionado para umdispositivo de computação;analisar o sinal condicionado com o dispositivode computação e realizar um segundo processo de filtraçãopara produzir um sinal filtrado;exibir e avaliar o sinal filtrado; eclassificar o segmento de tubulação de acordo como sinal filtrado.

6. Método, de acordo com a reivindicação 5,caracterizado pelo fato de que o segundo processo defiltração inclui um processo de regularização ou cálculo demédia.

7. Método, de acordo com a reivindicação 5,caracterizado por compreender ainda determinar a velocidadena qual a tubulação está sendo escaneada e correlacionar osinal condicionado com os dados posicionais para o segmentode tubulação.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7,caracterizado pelo fato de que o segundo processo defiltração aplica maior regularização ou cálculo de médiacom base na taxa de escaneamento.

9. Método, de acordo com a reivindicação 5,caracterizado por compreender ainda converter o sinal deescaneamento com um conversor analógico/digital.

10. Método, de acordo com a reivindicação 9,caracterizado pelo fato de que o segundo processo defiltração inclui acumular, agregar, combinar ou calcular amédia do sinal condicionado.

11. Método, de acordo com a reivindicação 5,caracterizado pelo fato de que o sinal filtrado é avaliadopelo operador.

12. Método, de acordo com a reivindicação 5,caracterizado pelo fato de que o sinal filtrado é comparadocom um conjunto de dados de calibração ou padrão parasegmentos de tubulação.

13. Método, de acordo com a reivindicação 5,caracterizado por compreender ainda repetir as etapas parauma coluna de perfuração inteira.

14. Aparelho para avaliar os segmentos detubulação entrando ou sendo removidos de um poço,caracterizado por compreender:um scanner de tubulação compreendendo ao menos umsensor;um codificador para determinar os dadosposicionais com relação aos segmentos de tubulação;um dispositivo de computação, o dispositivo decomputação se comunicando eletronicamente com o scanner detubulação e o codificador, em que o dispositivo decomputação inclui um módulo de processamento de sinaldigital; eum vídeo de computador.

15. Aparelho, de acordo com a reivindicação 14,caracterizado pelo fato de que o scanner de tubulaçãoinclui um sensor de espessura de parede, um sensor dedesgaste de haste, um sensor de localização de colar, umsensor de formação de imagem de rachadura, ou um sensor depicagem.

16. Aparelho, de acordo com a reivindicação 14,caracterizado pelo fato de que o dispositivo de computaçãoinclui um módulo de processamento de sinal digital, omódulo transformando os dados mediante filtração,regularização ou cálculo de média dos dados.

17. Aparelho, de acordo com a reivindicação 14,caracterizado pelo fato de que o scanner de tubulaçãoinclui um sensor de desgaste de haste e um sensor depicagem.

18. Aparelho, de acordo com a reivindicação 14,caracterizado pelo fato de que o scanner de tubulação éadaptado para ser conectado a uma cabeça de poço.