BRPI0913462B1

BRPI0913462B1 - Sistema e método para acionar seletivamente a partir de um local remoto múltiplas ferramentas de poço em um poço

Info

Publication number: BRPI0913462B1
Application number: BRPI0913462-0A
Authority: BR
Inventors: Mitchell C. Smithson
Original assignee: Halliburton Energy Services, Inc.
Priority date: 2008-09-09
Filing date: 2009-06-05
Publication date: 2019-04-09
Also published as: EP2324192B1; US8453723B2; AU2009291933A1; BRPI0913462A2; WO2010030423A1; EP2324192A1; BRPI0913462A8; CA2735261C; AU2009292151A1; US20100236790A1; EP2324192A4; AU2008361676A1; AU2009292151B2; AU2008361676B2; CA2735261A1; NO2324192T3; AU2009291933B2

Abstract

sistema e método para acionar seletivamente a partir de um local remoto múltiplas ferramentas de poço em um poço um método para acionar seletivamente a partir de um local remoto, múltiplas ferramentas de poço que inclui: escolher uma das ferramentas de poço para acionamento aplicando-se uma polaridade de tensão a um conjunto de condutores no poço, operando assim, uma bomba de fundo de poço conectada à ferramenta de poço, e deslocando um pistão da ferramenta de poço em uma direção; e seleção da ferramenta de poço para acionamento aplicando-se uma polaridade de tensão oposta ao conjunto de condutores, operando assim, a bomba de fundo de poço, e deslocando o pistão em uma direção oposta. um sistema inclui múltiplos condutores elétricos no poço, e múltiplos dispositivos de controle que controlam qual das ferramentas de poço é selecionada para acionamento em resposta ao fluxo de corrente em um conjunto de condutores, cada um dos dispositivos de controle, incluindo pelo menos uma bomba de fundo de poço, que aplica um diferencial de pressão para um acionador de uma respectiva ferramenta das ferramentas de poço.

Description

SISTEMA E MÉTODO PARA ACIONAR SELETIVAMENTE A PARTIR DE UM LOCAL REMOTO MÚLTIPLAS FERRAMENTAS DE POÇO EM UM POÇO

Campo técnico [0001] A presente divulgação se refere, no geral, a operações executadas e equipamento utilizado em conjunção com um poço subterrâneo e, em uma modalidade descrita neste, mais especificamente trata do controle de ferramentas de poço utilizando bombas de fundo.

Fundamentos da invenção [0002] É útil ser capaz de seletivamente ferramentas de poço em um poço subterrâneo. Por exemplo, o fluxo de produção de cada zona múltipla de um reservatório pode ser individualmente regulado com o uso de um bloqueador remotamente controlável para cada zona respectiva. Os bloqueadores podem ser interconectados em uma coluna de tubos de produção de forma que, com a variação das configurações de bloqueador, a proporção do fluxo de produção entrando nas colunas de tubos de cada zona pode ser mantida ou ajustada como necessário.

[0003] Infelizmente, esse conceito é mais complexo na prática real. De forma a ser capaz de ativar múltiplas ferramentas de fundo de poço, um número relativamente grande de fios, linhas etc. devem ser instalados e/ou telemetrias complexas sem fio e sistemas de energia de fundo de poço precisam ser utilizados. Cada um desses casos envolve o uso de eletrônica de fundo de relativamente pouco confiável e/ou a extensão e selagem de muitas linhas através de anteparas, vedadores, suportes, cabeças de porco etc.

[0004] Portanto, deve ser compreendido que avanços na técnica de remotamente ativar ferramentas de fundo de poço

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2/30 são necessários. Tais avanços irão preferencialmente reduzir o número de linhas, fios etc. instalados, e irão preferencialmente minimizar a necessidade de eletrônica de fundo do poço.

Sumário [0005] Para seguir os princípios da presente divulgação, sistemas e métodos são fornecidos para avançar a técnica de controle de ferramentas de fundo de poço. Um exemplo é descrito abaixo no qual um número relativamente alto de ferramentas de poço pode ser seletivamente ativado com o uso de um número relativamente baixo de linhas, fios etc. Outro exemplo é descrito abaixo no qual uma direção de fluxo de corrente através, ou a polaridade de voltagem ao longo, de uma série de condutores é utilizado para selecionar qual das múltiplas ferramentas de poço deve ser atuada. Ainda outro exemplo é descrito abaixo no qual as bombas de fundo de poço são utilizadas para fornecer diferenciais de pressão para ativar as ferramentas de poço.

[0006] Sob um aspecto, um método de ativação seletiva a partir de uma locação remota de múltiplas ferramentas de fundo de poço em um poço é fornecido. O método inclui os passos de: selecionar uma das ferramentas de poço para ativação através da aplicação de uma polaridade de voltagem para um conjunto de condutores no poço, operando, portanto, uma bomba de fundo de poço conectada a ferramenta de poço e deslocando um pistão da ferramenta de poço em uma direção; e selecionando a ferramenta de poço para ativação através da aplicação de uma polaridade de voltagem oposta ao conjunto de condutores, operando, portanto, a bomba de fundo de poço e deslocando o pistão em uma direção oposta.

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3/30 [0007] Sob outro aspecto, um sistema para seletivamente ativar, de uma locação remota, múltiplas ferramentas de fundo de poço em um poço é fornecido, que inclui múltiplos condutores elétricos no poço; e múltiplos aparelhos de controle que controlam qual das ferramentas de poço é selecionada para a ativação em resposta ao fluxo de corrente em pelo menos um conjunto de condutores. Cada um dos aparelhos de controle inclui pelo menos bomba de fundo de poço que aplica um diferencial de pressão para um atuador de uma das respectivas ferramentas de poço.

[0008] Ainda sob outro aspecto, um método de seletivamente ativar a partir de uma locação remota múltipla ferramentas de fundo de poço em um poço inclui as etapas de: selecionar uma primeira ferramenta de poço para ativação por aplicação de potencial de voltagem ao longo de um primeiro conjunto de condutores em um poço, operando, portanto, uma primeira bomba de fundo de poço conectada à primeira ferramenta de poço; e selecionar uma segunda ferramenta de poço para ativação por aplicação de potencial de voltagem ao longo de um segundo conjunto de condutores em um poço, operando, portanto, uma segunda bomba de fundo de poço conectada à segunda ferramenta de poço.

[0009] Um dos condutores pode ser uma coluna tubular que se estende dentro da terra, ou em efeito “chão.

[0010] Essas e outras características, vantagens, benefícios e objetivos se tornarão aparentes para aquele versado na técnica mediante a consideração cuidadosa da descrição detalhada das modalidades representativas desta divulgação e os desenhos anexados, no qual elementos similares são indicados nas várias figures com os mesmos

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4/30 números de referência.

Breve descrição dos desenhos [0011] A FIG. 1 apresenta uma visão esquemática de um sistema de controle de poço de uma técnica anterior;

[0012] A FIG. 2 é uma visão esquemática em escala ampliada de uma ferramenta de poço e aparelho de controle associado que engloba princípios da presente divulgação;

[0013] A FIG. 3 é um diagrama elétrico e hidráulico esquemático que apresenta um sistema e um método para ativar remotamente múltiplas ferramentas de fundo de poço;

[0014] A FIG. 4 é um diagrama elétrico esquemático que apresenta outra configuração do sistema e do método para ativar remotamente múltiplas ferramentas de fundo de poço;

[0015] A FIG. 5 é um diagrama elétrico esquemático apresentando detalhes de uma disposição de interruptores que podem ser utilizados no sistema da FIG. 4;

[0016] A FIG. 6 é um diagrama elétrico esquemático apresentando detalhes de outra disposição de interruptores que podem ser utilizados no sistema da FIG. 4;

[0017] A FIG. 7 é uma vista esquemática da ferramenta de poço e outra configuração do aparelho de controle associado que engloba os princípios da presente divulgação;

[0018] A FIG. 8 é um diagrama elétrico esquemático apresentando detalhes de outra configuração do sistema e do método, na qual os aparelhos de controle incluem bombas de fundo de poço e motores para a ativação das ferramentas de poço;

[0019] A FIG. 9 é um diagrama elétrico esquemático apresentando detalhes de outra configuração do sistema e do método, na qual válvulas seletoras são utilizadas para

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5/30 controlar a direção da ativação da ferramenta de poço;

[0020] A FIG. 10 é um diagrama elétrico esquemático apresentando detalhes de outra configuração do sistema e do método, na qual o nível de voltagem ao longo dos condutores é utilizado para determinar a direção da ativação da ferramenta de poço; e [0021] A FIG. 11 é um diagrama elétrico esquemático apresentando detalhes de outra configuração do sistema e do método, na qual a voltagem em pares diferentes de condutores é utilizada para determinar a direção da ativação da ferramenta de poço.

Descrição detalhada [0022] Deve ser compreendido que as várias modalidades da presente divulgação descritas neste podem ser utilizadas em várias orientações, como inclinado, invertido, horizontal, vertical etc., e em várias configurações, sem se afastar dos princípios da presente divulgação. As modalidades são descritas simplesmente como exemplo de aplicações úteis dos princípios da divulgação, que não são limitados a quaisquer detalhes específicos dessas modalidades.

[0023] Na seguinte descrição das modalidades representativas desta divulgação, os termos direcionais como “acima, “abaixo, “superior, “inferior e termos similares são utilizados por motivo de conveniência em referência aos desenhos anexados. No geral, “acima, “superior, “para cima e termos similares se referem à direção voltada para a superfície da terra ao longo de um poço, e “abaixo, “inferior, “para baixo e termos similares se referem uma direção contrária a superfície da terra ao longo de um poço.

[0024] É representativamente ilustrado na FIG. 1 um

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6/30 sistema de controle de poço 10 que é utilizado para ilustrar os tipos de problemas inerentes a sistemas e métodos de técnicas anteriores. Apesar de o desenho ilustrar conceitos de técnicas anteriores, não significa que qualquer sistema de controle de poço da técnica anterior inclui a configuração exata apresentada na FIG. 1.

[0025]	O sistema de controle 10 como	ilustrado n	ia FIG.	1 é
utilizado	para	controlar	o fluxo de produção	de zonas
múltiplas	12a-e	cruzadas	por um poço	14. Nesse	exemplo	, o
poço 14	foi encaixotado	e cimentado,	e zonas	12a-e	são
isoladas	dentro	de uma	coluna de	revestimento 16	por
vedadores	18a-e	transportados em uma	coluna de	tubos	de

produção 20.

[0026] A comunicação de fluidos entre as zonas 12a-e e o interior das colunas de tubos 20 é controlada por meios de aparelhos de controle de fluxo 22a-e interconectados em colunas de tubos. Os aparelhos de controle de fluxo 22a-e possuem respectivos ativadores 24a-e para ativar a abertura, o fechamento, ou a posição de bloqueio de fluxo entre aberto e fechado dos aparelhos de controle de fluxo.

[0027] Nesse exemplo, o sistema de controle 10 é operado de forma hidráulica, e os ativadores 24a-e são ativadores relativamente simples de pistão e cilindro. Cada ativador 24a-e é conectado a duas linhas hidráulicas -- uma linha de balanço 26 e uma das respectivas linhas de controle múltiplo 28a-e. Um diferencial de pressão entre a linha de balanço 26 e a respectiva linha de controle 28a-e é aplicado de local remoto (como a superfície da terra, uma cabeça de porco submarina etc.) para deslocar o pistão do ativador 24a-e correspondente e, portanto, ativar o aparelho de controle de

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7/30 fluxo 22a-e associado, com a direção do deslocamento sendo dependente da direção do diferencial de pressão.

[0028] Existem muitos problemas associados com o sistema de controle 10. Um problema é que um número relativamente grande de linhas 26, 28a-e são necessárias para controlar a ativação dos aparelhos 22a-e. Essas linhas 26, 28a-e devem ser estendidas e seladas pelos vedadores 18a-e, assim como por várias anteparas, suportes, cabeças de porco, etc.

[0029] Outro problema é a dificuldade em controlar precisamente os diferenciais de pressão entre as linhas estendidas por volta de mil ou mais metros na terra. Isso pode levar a ativação imprópria ou não desejada dos aparelhos 22a-e, assim como a regulação imprecisa de fluxo das zonas 12a-e.

[0030] Já foram feitas tentativas de resolver tais problemas com o uso de módulos de controle eletrônico de fundo de poço para ativar seletivamente os aparelhos 22a-e. No entanto, esse módulos de controle incluem eletrônicos sensíveis que são frequentemente danificados pelo ambiente nocivo dos fundos de poço (altas temperaturas e pressão etc.) [0031] Ademias, a energia elétrica deve ser fornecida aos eletrônicos por baterias de alta temperatura especializadas, por um gerador de energia de fundo de poço ou por fios que (como as linhas 26, 28a-e) devem se estender e serem seladas em vários locais e sistemas. Sinais para operar os módulos de controle devem ser fornecidos através de fios ou telemetria sem fio, que inclui outros problemas.

[0032] Assim, o uso de módulos de controle eletrônico de fundo de poço soluciona alguns problemas do sistema de controle 10, mas introduz outros problemas. De forma similar,

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8/30 soluções mecânicas e hidráulicas foram testadas, mas a maioria dessas é complexa e praticamente impraticável ou com tendências a falhar.

[0033]

Agora sobre a FIG. 2, um sistema 30 e métodos associados para ativar seletivamente múltiplas ferramentas de poço 32 são representativamente ilustrados. Somente uma única ferramenta de poço 32 é ilustrada na FIG.

para facilidade de ilustração e descrição, mas a maneira na qual o sistema 30 pode ser utilizado para seletivamente ativar múltiplas ferramentas de poço é descrita com maiores detalhes abaixo.

A ferramenta de poço 32 desse exemplo é ilustrada como incluindo um aparelho de controle de fluxo 38 (como uma válvula e um bloqueador), mas outros tipos e combinações de ferramentas de poço podem ser seletivamente ativados com o uso dos princípios desta divulgação, caso desejado. Uma luva corrediça 34 é deslocada para cima ou para baixo por um ativador 36 para abrir ou fechar as portas 40. A luva 34 também pode ser utilizada para abrir parcialmente as portas e, portanto, restringir o fluxo através das portas.

[0035]

O ativador 36 inclui um pistão anular 42 que separa duas câmaras 44, 46. As câmaras 44, 46 são conectadas as linhas 48a,b através de um aparelho de controle 50. O fluxo de corrente

D.C. em um conjunto de condutores elétricos

52a,b é utilizado para selecionar se as ferramenta de poço 32 devem ser atuadas em resposta a um diferencial de pressão entre as linhas 48a,b.

Em um exemplo, a ferramenta de poço 32 selecionada para ativação por fluir a corrente entre os condutores 52a,b em uma primeira direção 54a (no caso as

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9/30 câmaras 44, 46 são conectadas às linhas 48a,b), mas a ferramenta de poço 32 não é selecionada para ativação quando o fluxo de correntes não passa entre os condutores 52a,b em uma segunda direção, oposta, 54b (no caso as câmaras 44, 46 são isoladas das linhas 48a,b). Várias configurações do aparelho de controle 50 são descritas abaixo para cumprir esse resultado. Essas configurações de aparelho de controle 50 são vantajosas já que não necessitam de eletrônicos ou mecanismos complexos, sensíveis ou falíveis, mas são relativamente simples, econômicos e confiáveis quando em operação.

[0037] A ferramenta de poço 32 pode ser utilizada no lugar de quaisquer ou todos os aparelhos de controle de fluxo 22a-e e ativadores 24a-e no sistema 10 da FIG. 1. Adequadamente configurados, os princípios desta divulgação também podem ser utilizados para controlar a ativação de outras ferramentas de poço, como a configuração seletiva dos vedadores 18a-e etc.

[0038] Observe que as linhas hidráulicas 48a,b são representativas de um tipo de fonte de pressão de fluido 48 que pode ser utilizado para manter os princípios desta divulgação. Deve ser compreendido que outra fonte de pressão de fluidos (como uma pressão dentro das colunas de tubos 20, a pressão em um espaço anular 56 entre a tubulação e a coluna de revestimentos 20, 16, a pressão em uma câmara atmosférica ou de outra forma pressurizada, uma bomba de fundo de poço etc.), pode ser usada como fonte de pressão de fluidos em conjunção com o aparelho de controle 50 para fornecer pressão ao ativador 36 em outras modalidades.

[0039] Os condutores 52a,b compreendem um conjunto de condutores 52 através do qual as correntes fluem, e esse

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10/30 fluxo de corrente é utilizado pelo aparelho de controle 50 para determinar se a ferramenta de poço 32 associada é selecionada para ativação. Dois condutores 52a,b são ilustrados na FIG. 2 como estando no conjunto de condutores 52, mas deve ser compreendido que qualquer número de condutores pode ser utilizado dentro dos princípios desta divulgação. Adicionalmente, os condutores 52a,b podem existir em uma variedade de formas, como fios, estruturas metálicas (por exemplo, os tubos de revestimento ou colunas de tubos 16, 20 etc.), ou outros tipos de condutores.

[0040] Os condutores 52a,b preferencialmente se estendem a um local remoto (como a superfície da terra, uma cabeça de porco, submarina, outro local no poço etc.) Por exemplo, uma fonte de energia de superfície e um controlador multiplexador podem ser conectados aos condutores 52a,b para fluir a corrente em qualquer direção 54a,b entre os condutores.

[0041] Agora com referência adicional à FIG. 3, uma ilustração um pouco mais detalhada dos aspectos hidráulicos e elétricos de um exemplo do sistema 30 é fornecida. Adicionalmente, a FIG. 3 fornece uma explicação adicional sobre como múltiplas ferramentas de poço 32 podem ser seletivamente ativadas usando os princípios desta modalidade. [0042] Neste exemplo, múltiplos aparelhos de controle 50ac são associados com múltiplos ativadores 36a-c respectivos de múltiplas ferramentas de poço 32a-c. Deve ser compreendido que qualquer número de aparelhos de controles, ativadores e ferramentas de poço podem ser utilizadas na manutenção dos princípios desta divulgação, e que esses elementos podem ser combinados, caso desejado (por exemplo, múltiplos aparelhos de controle podem ser combinados em um único aparelho, uma

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11/30 única ferramenta de poço pode incluir múltiplas ferramentas de poço funcionais, um ativador e/ou um aparelho de controle podem ser construídos em uma ferramenta de poço etc.).

[0043] Cada um dos aparelhos de controle 50a-c ilustrados na FIG. 3 inclui uma válvula de carretel ou de gatilho ativada por solenoide. Um solenoide 58 do aparelho de controle 50a deslocou uma válvula de carretel ou de gatilho 60 para uma posição em que o ativador 36a é agora conectado às linhas 48a,b (ou outro tipo de fonte de pressão 48, por exemplo, as linhas 48a,b poderiam corresponder a entrada e a saída de uma bomba de fundo de poço etc.). Um diferencial de pressão entre as linhas 48a,b pode agora ser utilizado para diferenciar um pistão 42a e ativar a ferramenta de poço 32a. Os aparelhos de controle 50b,c restantes previnem a ativação de suas ferramentas de poço 32b,c associadas através da isolação das linhas 48a,b contra os ativadores 36b,c.

[0044] O aparelho de controle 50a responde ao fluxo de corrente através de um certo conjunto de condutores 52. No exemplo, os condutores 52a,b são conectados ao aparelho de controle 50a. Quando a corrente flui em uma direção através dos condutores 52a,b, o aparelho de controle 50a causa o ativador 36a a ser operativamente conectado às linhas 48a,b, porém quando a corrente flui em direção oposta através dos condutores, o aparelho de controle causa o ativador a ser operativamente isolados das linhas.

[0045] Como ilustrado na FIG. 3, os outros aparelhos de controle 50b,c são conectados a conjuntos diferentes de condutores 52. Por exemplo, o aparelho de controle 50b é conectado a condutores 52c,d e o aparelho de controle 50c é conectado aos condutores 52e,f.

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12/30 [0046] Quando a corrente flui em uma direção através condutores 52c,d, o aparelho de controle 50b causa o ativador 36b a ser operativamente conectado às linhas 48a,b, porém quando a corrente flui em direção oposta através dos condutores, o aparelho de controle causa o ativador a ser operativamente isolados das linhas. De forma similar, quando a corrente flui em uma direção através dos condutores 52e,f, o aparelho de controle 50c causa o ativador 36c a ser operativamente conectado às linhas 48a,b, porém quando a corrente flui em direção oposta através dos condutores, o aparelho de controle causa o ativador a ser operativamente isolados das linhas.

[0047] No entanto, deve ser compreendido que múltiplos aparelhos de controle são preferencialmente, porém não necessariamente, conectados a cada conjunto de condutores. Através da conexão de múltiplos aparelhos de controles ao mesmo conjunto de condutores, as vantagens de um número reduzido de condutores pode ser obtida, como explicado em maiores detalhes abaixo.

[0048] A função de selecionar uma ferramenta de poço 32a-c específica para ativação em resposta ao fluxo de corrente em uma direção específica entre certos condutores é fornecida por elementos direcionais 62 do aparelho de controles 50a-c. Vários tipos diferentes de elementos 62 são descritos em maiores detalhes abaixo.

[0049] Com referência adicional à FIG. 4, um exemplo 30 é representativamente ilustrado, no qual múltiplos aparelhos de controle são conectados a cada um dos múltiplos conjuntos de condutores, alcançando, portanto, o benefício desejado de um número reduzido de condutores no poço. Nesse exemplo, a

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13/30 ativação de seis ferramentas de poço pode ser seletivamente controlada com o uso de somente três condutores, porém, como descrito neste, qualquer quantidade de condutores e

ferramentas de	poço pode	ser usada	dentro	dos princípios
desta	divulgação	^.
[0050]	Como	ilustrado	na FIG.	4, seis	aparelhos de

controle 50a-f são ilustrados em separado de suas respectivas ferramentas de poço. No entanto, deve ser compreendido que cada um desses aparelhos de controle

50a-f seria na prática conectado entre fonte de pressão de fluido 48 (como as linhas 48a,b, uma bomba de fundo de poço etc.) e um respectivo ativador de uma respectiva ferramenta de poço (por exemplo, como descrito acima e ilustrado nas FIGS. 2 [0051] O aparelho de controles 50a-f inclui os respectivos solenoides 58a-f, válvulas de carretel 60a-f e elementos direcionais 62a-f. Nesses exemplos os elementos 62a-f são diodos. Apesar dos solenoides 58a-f e elementos direcionais 62a-f serem componentes elétricos, eles não compreendem circuitos elétricos complexos ou não confiáveis, e solenoides e diodos confiáveis adequados estão disponíveis.

[0052] Uma fonte de energia 64 é utilizada como fonte da corrente direta. A fonte de energia 64 também pode ser uma força de corrente alternativa e/ou sinais de comando e controle, caso desejado.

No entanto, o sistema 30 como apresentado na FIG. 4 se apoia no controle direcional da corrente nos condutores 52 de forma a seletivamente ativar as ferramentas de poço 32, de forma que a corrente alternativa, os sinais etc. estejam presentes nos condutores somente caso não interfiram com essa função de seleção. Caso a coluna de

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14/30 revestimento 16 e/ou as colunas de tubos 20 sejam utilizadas como condutor no sistema 30, então. Preferencialmente a fonte de energia 64 compreende uma fonte de energia flutuante.

[0053] Os condutores 52 podem também ser utilizados para telemetria, por exemplo, para transmitir ou receber dados e comandos entre a superfície e as ferramentas de fundo de poço, ativadores, sensores etc. Essa telemetria pode ser convenientemente transmitida pelos mesmos condutores 52 como a energia elétrica fornecida pela fonte de energia 64.

[0054] Os condutores 52 nesse exemplo compreendem três condutores 52a-c. Os condutores 52 também são dispostos como três conjuntos de condutores 52a,b 52b,c e 52a,c. Cada conjunto de condutores inclui dois condutores. Observe que um conjunto de condutores pode dividir um ou mais condutores individuais com outro conjunto de condutores.

[0055] Cada conjunto de condutores é conectado a dois aparelhos de controle. Assim, o conjunto de condutores 52a,b é conectado a cada aparelho de controle 50a,b, o conjunto de condutores 52b,c é conectado a cada aparelho de controle 50c,d, e o conjunto de condutores 52a, c é conectado a cada aparelho de controle 50e,f.

[0056] Nesse exemplo, as colunas de tubos 20 são parte do condutor 52c. De forma alternativa, ou adicionalmente, a coluna de revestimento 16 ou qualquer outro condutor pode ser utilizado dentro dos princípios desta divulgação.

[0057] Deve ser compreendido após análise cuidadosa do sistema 30 como ilustrado na FIG. 4 (incluindo uma observação de como os elementos direcionais 62a-f são dispostos entre os solenoides 58a-f e os condutores 52a-c) que diferentes direções de fluxo de corrente entre diferentes condutores nos

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15/30 diferentes conjuntos de condutores podem ser utilizados para selecionar quais solenoides 58a-f são energizados para ativar uma respectiva ferramenta de poço. Por exemplo, um fluxo de corrente de um condutor 52a a um condutor 52b irá fornecer energia elétrica a um solenoide 58a através do elemento direcional 62a, mas um fluxo de corrente em direção oposta do condutor 52b ao condutor 52a fornecerá energia elétrica ao solenoide 58b através do elemento direcional 62b. De forma contrária, o elemento direcional 62a irá prevenir que o solenoide 58a seja energizado devido ao fluxo de corrente do condutor 52b ao condutor 52a, e o elemento direcional 62b irá prevenir que o solenoide 58b seja energizado devido ao fluxo de corrente do condutor 52a ao condutor 52b.

[0058] De forma similar, o fluxo de corrente do condutor 52b ao condutor 52c irá fornecer energia elétrica ao solenoide 58c através do elemento direcional 62c, mas o fluxo de corrente em direção oposta do condutor 52c ao condutor 52b irá fornecer energia elétrica ao solenoide 58d através do elemento direcional 62d. O elemento direcional 62c irá prevenir que o solenoide 58c seja energizado devido ao fluxo de corrente do condutor 52c ao condutor 52b, e o elemento direcional 62d irá prevenir que o solenoide 58d seja energizado devido ao fluxo de corrente do condutor 52b ao condutor 52c.

[0059] O fluxo de corrente do condutor 52a ao condutor 52c irá fornecer energia elétrica ao solenoide 58e através do elemento direcional 62e, porém o fluxo de corrente em direção oposta do condutor 52c ao condutor 52a irá fornecer energia elétrica ao solenoide 58f através do elemento direcional 62f.

O elemento direcional 62e irá prevenir que o solenoide 58e

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16/30 seja energizado devido ao fluxo de corrente do condutor 52c ao condutor 52a, e o elemento direcional 62f irá prevenir que o solenoide 58f seja energizado devido ao fluxo de corrente do condutor 52a ao condutor 52c.

[0060] A direção do fluxo de corrente entre os condutores 52 é controlado por meio de um aparelho de interruptor 66. O aparelho de interruptor 66 é interconectado entre uma fonte de energia 64 e os condutores 52, mas a fonte de energia e o aparelho parte de de interruptor podem ser combinados, ou podem ser um sistema de controle geral, caso desejado.

Exemplos de diferentes configurações do aparelho de interruptor 66 são representativamente ilustrados nas FIGS. 5 & 6. A FIG.

ilustra uma modalidade na qual seis interruptores independentemente controlados são utilizados para conectar os condutores

52a-c às duas polaridades da fonte de energia 64. A FIG. 6 ilustra uma modalidade na qual uma combinação apropriada de interruptores são desligados para selecionar uma ferramenta de poço correspondente para ativação. Essa modalidade pode ser implementada, por exemplo, com o uso de um interruptor rotatório. Outras implementações (como o uso de um controlador lógico programável etc.) podem ser utilizadas como desejado.

[0062] Observe que múltiplas ferramentas de poço 32 podem ser selecionadas para ativação ao mesmo tempo. Por exemplo, múltiplos aparelhos de controle 50 configurados de forma similar podem ser ligados em série ou em paralelo ao mesmo conjunto de condutores 52, ou aparelhos de controle conectados a diferentes conjuntos de condutores podem ser operados ao mesmo tempo pelo fluxo de corrente em direções apropriadas através de um conjunto de condutores.

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17/30 [0063] Adicionalmente, observe que a pressão de fluido para ativar as ferramentas de poço 32 pode ser fornecida por uma das linhas 48a,b, e outra das linhas (ou outra via de fluxo, como o interior de uma colunas de tubos 20 ou o espaço anular 56) podem ser usadas para retirar o fluido dos ativadores 36. Uma válvula de carretel apropriadamente configurada e conectada pode ser utilizada, de forma que uma das linhas 48a,b pode ser utilizada para fornecer pressão de fluido pata deslocar os pistões 42 dos ativadores 36 em cada direção.

[0064] De preferência, em cada uma das modalidades supracitadas, a fonte de pressão de fluido 48é pressurizada antes do fluxo de corrente através conjunto de condutores 52 selecionado para ativar uma ferramenta de poço 32. Dessa

forma, a	ativação	da ferramenta	de poço 32	imediatamente
segue a	iniciação	do fluxo de	corrente no	conjunto de
condutores	: 52.
[0065]	Com referência adicional	à FIG. 7, o	sistema 30 é
ilustrado	com uma	configuração	similar na	maioria dos

aspectos FIG. 2. Na FIG. 7, no entanto, o sistema 30 não utilize as linhas 48a,b conectadas a uma das ferramentas de poço 32. Em vez disso, o potencial elétrico e a corrente fornecida na parede pelos condutores 52, de forma a selecionar um aparelho de controle 50 para ativação de sua respectiva ferramenta de poço 32, são também utilizados para operar uma bomba 70 do aparelho de controle para fornecer uma pressão de fluido de fundo do poço para operar ativador 36.

[0066] Dessa forma, o uso das linhas 48a,b se estendendo a um local remoto pode ser eliminado, permitindo, portanto, uma instalação mais fácil e confiável, sem sacrificar nenhuma

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18/30 funcionalidade do sistema 30. Vários exemplos do sistema 30 utilizando os aparelhos de controle 50 contendo bombas 70 são ilustrados nas FIGS. 8-11 e descritos em maiores detalhes abaixo.

[0067] Na FIG. 8, uma configuração do sistema 30 é representativamente ilustrada, na qual quarto condutores 52af são utilizados para controlar a ativação de seis ferramentas de poço 32a-f. Seis aparelhos de controle 50a-f são interconectados entre os condutores 52a-f e as ferramentas de poço 32a-f respectivas.

[0068] No entanto, deve ser claramente compreendido que quaisquer números e combinações desses elementos podem ser utilizados, e não é necessário que existe um relacionamento exclusive entre as ferramentas de poço 32a-f e os aparelhos de controle 50a-f (por exemplo, uma ferramenta de poço pode incluir mais de um ativador, caso no qual mais de um aparelho de controle pode ser utilizada por ferramenta de poço, ou um aparelho de controle pode controlar a ativação de mais de uma ferramenta de poço etc.). Assim, esta divulgação não é limitada apenas às configurações especificamente ilustradas nos desenhos e descritas neste.

[0069] Motores elétricos 72a-f são utilizados para direcionar as respectivas bombas 70a-f. Os motores 72a-f são interconectados aos condutores 52a-d em um padrão único, de forma que um potencial de tensão aplicado ao longo de dois condutores selecionados irá resultar em um dos respectivos motores 72a-f sendo selecionado para ativação. Assim, o motor 72a é conectado a condutores 52a,c, o motor 72b é conectado a condutores 52b,c, o motor 72c é conectado a condutores 52a,d, o motor 72d é conectado a condutores 52c,d, o motor 72e é

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19/30 conectado a condutores 52a,b e o motor 72f é conectado a condutores 52b,d.

[0070] É possível que um potencial aplicado ao longo de dois condutores 52 selecionados resulte em uma rota de corrente de fuga através dos aparelhos de controle 50a-f não intencionados, como descrito no pedido de patente internacional intitulado SNEAK PATH ELIMINATOR FOR DIODE

MULTIPLEXED CONTROL OF DOWNHOLE WELL TOOLS, com arquivo agente de referência 09-021956U1, depositado concomitantemente com este. Toda a divulgação dessa patente internacional é incorporada neste por referência.

[0071] Para eliminar esta rota de corrente de fuga, o sistema utiliza dispositivos de bloqueio de subtensão 74a-f para evitar que a corrente flua através dos respectivos dispositivos de controle 50a-f, a menos que a tensão aplicada através dos dispositivos de bloqueio exceda um mínimo préselecionado. Como mostrado na FIG. 8, os dispositivos de bloqueio 74a-f incluem interruptores 76a-f que se fecham quando a voltagem aplicada através do respectivo dispositivo dos dispositivos de bloqueio 74a-f excede um mínimo préselecionado, aplicando assim, a tensão ao respectivo motor dos motores 72a-f, e selecionando o respectivo dispositivo dos dispositivos de controle 50a-f para o acionamento de suas ferramentas associadas das ferramentas de poço 32a-f. Para fechar os interruptores 76-f, os dispositivos de bloqueio 74a-f podem incluir relés, TRIACS (não mostrado), ou os dispositivos de bloqueio podem incluir qualquer um dos outros dispositivos (tais como, diodos Zener, tiristores, SCR's, MOSFET's, transistores, etc.) descritos no pedido de patente internacional incorporado, ou qualquer outro tipo de

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20/30 dispositivo de bloqueio de subtensão.

[0072] Assim, no caso do dispositivo de controle 50a e suas ferramentas de poço associadas 32a na configuração do sistema 30 representado na FIG. 8, o dispositivo de controle é selecionado para o acionamento da ferramenta de poço pela aplicação de, pelo menos, o potencial de tensão mínima através dos condutores 52a, c. O dispositivo de bloqueio 74a detecta que pelo menos o potencial de tensão mínima foi aplicado, e fecha o interruptor 76a, fornecendo assim o potencial de tensão para o motor 72a.

[0073] O motor 72a aciona a bomba 70a, aplicando assim um diferencial de pressão através do pistão 42 da ferramenta de poço 32a. O pistão 42 desloca, para, assim, operar a ferramenta de poço 32a, por exemplo, para abrir ou fechar o dispositivo de controle de fluxo 38 (ver FIG. 7).

[0074] Nessa configuração do sistema 30, os motores 72a-f são, de preferência, motores reversíveis DC de ímã permanente escovados. Desta forma, a polaridade da tensão aplicada através dos condutores adequados 52 determina a direção de rotação do motor selecionado dos motores 72a-f.

[0075] Por exemplo, se uma polaridade de, pelo menos, uma tensão mínima é aplicada aos condutores 52a,c, o motor 72a irá girar em uma direção (por exemplo, no sentido horário), e se uma polaridade oposta da tensão é aplicada aos condutores 52a,c, o motor vai girar na direção oposta (por exemplo, anti-horário). As bombas 72a-f também são reversíveis, de modo que os pistões 42 podem ser deslocados em direções opostas acionando as bombas em direções opostas correspondentes. Assim, uma polaridade de tensão aplicada através dos condutores 52a,c pode fazer com que o pistão 42

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21/30 da ferramenta de poço 32a desloque para baixo, e uma polaridade oposta da tensão aplicada através dos condutores 52a,c pode fazer com que o pistão desloque para cima.

[0076] Na FIG. 9, outra configuração do sistema 30 é representativamente ilustrada. Um dispositivo de controle 50 de configuração é retratado na FIG. 9, que pode ser substituído por qualquer um dos dispositivos de controle 50af da FIG. 8.

[0077] A bomba 70 e o motor 72 nessa configuração não são necessariamente reversíveis. Em vez disso, um par de válvulas seletoras 78, 80 é usado para direcionar a saída e entrada da bomba 70 às câmaras 44, 46 do acionador 36 conforme necessário para deslocar o pistão 42 em uma direção desejada.

[0078] Quando uma tensão é aplicada entre dois dos condutores 52 conectados ao dispositivo de controle 50, uma das válvulas seletoras 78, 80 será acionada. Qualquer uma das válvulas seletoras 78, 80 que é acionada, depende da polaridade da tensão aplicada aos condutores 52. Os diodos

82, 84 permitem o fluxo de corrente em apenas uma direção entre cada uma das válvulas seletoras 78, 80 e do condutor

52a.

[0079] Se a válvula seletora 78 é acionada, a saída da bomba 70 vai estar em comunicação com a câmara superior 44, e a entrada da bomba estará em comunicação com a câmara inferior 46, e assim, um diferencial de pressão gerada pela bomba fará com que o pistão 42 seja inclinado descendentemente. Se a válvula seletora 80 é acionada, a entrada da bomba 70 vai estar em comunicação com a câmara superior 44, e a saída da bomba estará em comunicação com a câmara inferior 46, e assim um diferencial de pressão gerado

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22/30 pela bomba fará com que o pistão 42 seja inclinado ascendentemente. O motor 72 gira, de preferência, na mesma direção se a corrente flui através do diodo 82 ou através do diodo 84.

[0080] Note que o dispositivo de bloqueio de subtensão descrito acima (incluindo, como descrito no pedido de patente internacional incorporado, mencionado acima) pode ser usado na configuração da FIG. 9, a fim de impedir que os dispositivos de controle não intencionais 50 sejam selecionados em resposta à via de corrente de fuga no sistema 30.

[0081] Referindo-se adicionalmente agora à FIG. 10, outra configuração do dispositivo de controle 50 no sistema 30 é ilustrada representativamente. O dispositivo de controle 50 representado na FIG. 10 pode ser substituído por qualquer um dos dispositivos de controle 50a-f da FIG. 8.

[0082] Na FIG. 10, o motor 72 gira somente quando a corrente flui através do elemento direcional 62 ( (ou seja, quando o potencial de tensão é a partir do condutor 52a ao condutor 52b). Esta configuração do sistema 30 também inclui um dispositivo de bloqueio de subtensão 74 que usa um diodo Zener 90 e um relé 88, incluindo o interruptor 76 para evitar que o dispositivo de controle 50 seja selecionado, a menos que uma tensão mínima predeterminada exista através do dispositivo de bloqueio ((isto é, a partir do condutor 52a ao condutor 52b).

[0083] Assim, se a tensão ultrapassar o nível mínimo, o interruptor 76 irá fechar e o motor 72 acionará a bomba 70, produzindo assim um diferencial de pressão através do pistão 42. Uma vez que, conforme ilustrado na FIG. 10, a saída da

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23/30 bomba 70 está em comunicação com a câmara superior 44 e a entrada da bomba está em comunicação com a câmara inferior 46, o pistão 42 será inclinado descendentemente pelo diferencial de pressão.

[0084] No entanto, se a tensão entre os condutores 52a,b é suficientemente grande ((por exemplo, ultrapassar um limite de tensão predeterminado, determinado nesse exemplo por outro diodo Zener 92), então outro relé 94 irá operar outro interruptor 96, acionando assim a válvula seletora 86. Com a válvula seletora 86 acionada, a entrada da bomba 70 vai estar em comunicação com a câmara superior 44, a saída da bomba estará em comunicação com a câmara inferior 46, e o pistão 42 será inclinado ascendentemente pelo diferencial de pressão produzido pela bomba.

[0085] Desta forma, o pistão 42 pode ser deslocado em direções opostas, dependendo do nível de tensão aplicado através dos condutores 52a, b. A tensão deve exceder uma tensão mínima predeterminada para fechar o interruptor 76 e inclinar o pistão 42 descendentemente, e a tensão deve exceder outro limite de tensão predeterminado maior, a fim de jogar o interruptor 96 e acionar a válvula seletora 86 para inclinar o pistão 42 ascendentemente. Naturalmente, estas direções poderiam ser revertidas ou em outras orientações (por exemplo, lateralmente, rotacionalmente, etc.), se desejado.

[0086] Referindo-se adicionalmente agora à FIG. 11, outra configuração do sistema 30 e um método são representativamente ilustrados. A configuração da FIG. 11 é similar em muitos aspectos à configuração da FIG. 9. No entanto, na configuração da FIG. 11, as válvulas seletoras

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78, 80 são acionadas em resposta a uma voltagem aplicada através dos respectivos conjuntos de condutores 52a-c.

[0087] Quando uma voltagem é aplicada através de um conjunto 52a, b dos condutores 52, a válvula seletora 78 é acionada. Quando uma tensão é aplicada através de outro conjunto 52c, b dos condutores 52, a outra válvula seletora 80 é acionada. Assim, a válvula seletora 78, 80 a ser acionada dependerá de através de qual conjunto de condutores 52a, b ou 52c, b, a tensão será aplicada. O diodo 82 permite que a corrente flua em apenas uma direção, entre o condutor 52a e a válvula seletora 78, e o diodo 84 permite que a corrente flua em apenas uma direção entre o condutor 52c e a válvula seletora 80.

[0088] Tal como acontece com a configuração da FIG. 9, se a válvula seletora 78 é acionada, a saída da bomba 70 vai estar em comunicação com a câmara superior 44, e a entrada da bomba estará em comunicação com a câmara inferior 46, e assim um diferencial de pressão gerada pela bomba fará com que o pistão 42 seja inclinado descendentemente. Se a válvula seletora 80 é acionada, a entrada da bomba 70 vai estar em comunicação com a câmara superior 44, e a saída da bomba estará em comunicação com a câmara inferior 46, e assim um diferencial de pressão gerado pela bomba fará com que o pistão 42 seja inclinado ascendentemente. O motor 72 gira, de preferência, na mesma direção se a corrente flui através do diodo 82 ou através do diodo 84.

[0089] Note que o dispositivo de bloqueio de subtensão descrito acima (incluindo, como descrito no pedido de patente internacional incorporado, mencionado acima) pode ser usado na configuração da FIG. 11, a fim de impedir que os

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25/30 dispositivos de controle não intencionais 50 sejam selecionados em resposta à via de corrente de fuga no sistema 30.

[0090] Os motores 72 descritos acima são, de preferência, motores DC escovados, uma vez que eles são confiáveis o suficiente para este uso, e não necessitam de controladores complexos que seriam expostos ao ambiente severo no fundo do poço. No entanto, os motores sem escova podem ser usados, se desejado.

[0091] Os dispositivos de controle 50 representados nas FIGS. 7-11 podem ser substituídos por qualquer um dos dispositivos de controle representados nas FIGS. 2-4. Qualquer uma das técnicas de multiplexação descritas acima e no pedido de patente internacional incorporado, referenciado acima, pode ser usada com dispositivos de controle 50 representados nas FIGS. 7-11.

[0092] Agora pode ser plenamente apreciada que a divulgação acima fornece diversos avanços para a arte de controlar várias ferramentas de fundo de poço. Por exemplo, o uso de uma bomba de fundo de poço elimina a necessidade de instalação de linhas de controle hidráulico em um poço de um local remoto para acionar as ferramentas de poço 32. As configurações do sistema 30 descritas acima são de confiança na operação e relativamente simples na construção.

[0093] A divulgação acima fornece para a técnica um sistema 30 para acionar seletivamente a partir de um local remoto, múltiplas ferramentas de poço 32 em um poço. O sistema 30 inclui múltiplos condutores elétricos 52 no poço, e múltiplos dispositivos de controle 50, que controlam qual das ferramentas de poço 32 é selecionada para acionamento, em

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26/30 resposta ao fluxo de corrente em, pelo menos, um conjunto dos condutores 52. Cada um dos dispositivos de controle 50 inclui pelo menos uma bomba de fundo de poço 70, que aplica um diferencial de pressão para um acionador 36 de uma respectiva ferramenta das ferramentas de poço 32.

[0094] Cada um dos dispositivos de controle 50 pode incluir pelo menos uma válvula 78, 80, 86, que fornece uma comunicação fluida seletiva entre a bomba de fundo de poço 70 e o acionador 36 da respectiva ferramenta de poço 32. A comunicação fluida entre a bomba de fundo de poço 70 e o acionador 36 da respectiva ferramenta de poço 32 pode ser revertida pela válvula 78, 80, em resposta a uma polaridade de tensão através do conjunto de condutores 52 sendo revertidos.

[0095] Um dispositivo de bloqueio de subtensão 74 pode prevenir cada um dos dispositivos de controle 50 de ser selecionado até que um potencial de tensão, através do conjunto de condutores 52, exceda um nível mínimo predeterminado.

[0096] O acionador 36 pode ser acionado em uma direção quando um potencial de tensão através do conjunto de condutores 52 é inferior a um limiar predeterminado. O acionador 36 pode ser acionado em uma direção oposta, quando o potencial de tensão através do conjunto de condutores 52 excede o limiar predeterminado.

[0097] A bomba de fundo de poço 70 pode ser reversível. A bomba de fundo de poço 70 pode aplicar o diferencial de pressão ao acionador 36 quando uma polaridade de tensão é aplicada ao conjunto de condutores 52, e a bomba de fundo de poço 70 pode aplicar um diferencial de pressão de sentido

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27/30 oposto ao acionador 36 quando uma polaridade de tensão oposta é aplicada ao conjunto de condutores 52.

[0098] O acionador 36 pode ser acionado em uma direção quando o potencial de tensão é aplicado através de um conjunto de condutores 52, e o acionador 36 pode ser acionado em uma direção oposta quando potencial de tensão é aplicado através de outro conjunto de condutores 52.

[0099] Também descrito pela divulgação acima, é um método para acionar seletivamente a partir de um local remoto, múltiplas ferramentas de poço 32 em um poço, com o método incluindo as etapas de: selecionar uma das ferramentas de poço 32a para acionamento, aplicando-se potencial de tensão através em um conjunto de condutores 52a, c no poço, operando assim, uma bomba de fundo de poço 72a conectada à ferramenta de poço 32a; e selecionar outra ferramenta das ferramentas de poço 32b para acionamento, aplicando-se potencial de tensão através de outro conjunto de condutores 52b, c no poço, operando assim, outra bomba de fundo de poço 70b conectada à segunda ferramenta de poço 32b.

[0100] Um dispositivo de bloqueio de subtensão 74a pode impedir um dispositivo de controle 50a de ser selecionado para acionamento da primeira ferramenta de poço 32a até que o potencial de tensão, através do primeiro conjunto de condutores 52a, c, exceda um nível mínimo predeterminado. Um segundo dispositivo de bloqueio de subtensão 74b pode impedir outro dispositivo de controle 50b de ser selecionado para acionamento da segunda ferramenta de poço 32b até que o potencial de tensão, através do segundo conjunto de condutores 52b, c, exceda um nível mínimo predeterminado.

[0101] Um acionador 36 da primeira ferramenta de poço 32a

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28/30 também pode ser acionado em uma direção quando o potencial de tensão entre o primeiro conjunto de condutores 52a,c for inferior a um limiar predeterminado. O acionador 36 pode ser acionado em uma direção oposta, quando o potencial de tensão através do primeiro conjunto de condutores 52a, c exceder o limiar predeterminado.

[0102] Uma válvula seletora 86 do primeiro dispositivo de controle 50a pode ser interconectada entre a primeira bomba de fundo de poço 70a e o acionador 36. A válvula seletora 86 pode ser acionada em resposta ao potencial de tensão através do primeiro conjunto de condutores 52a, c excedendo o limiar predeterminado.

[0103] A etapa de seleção da primeira ferramenta de poço 32a para acionamento, aplicando-se o potencial de tensão através do primeiro conjunto de condutores 52a, c, pode incluir a aplicação de uma polaridade de tensão através do primeiro conjunto de condutores 52a, c, deslocando assim, um pistão 42 da primeira ferramenta de poço 32a em uma direção, e aplicando-se uma polaridade de tensão oposta, através do primeiro conjunto de condutores 52a, c, deslocando assim o pistão na direção oposta.

[0104] A divulgação acima também descreve um método para acionar seletivamente a partir de um local remoto, múltiplas ferramentas de poço 32 em um poço. O método inclui as etapas de: selecionar uma primeira ferramenta das ferramentas de poço 32a para acionamento, aplicando-se uma polaridade de tensão a um primeiro conjunto de condutores 52a, c no poço, operando assim, uma primeira bomba de fundo de poço 70a, conectada à primeira ferramenta de poço 32a, e deslocando um pistão 42 da primeira ferramenta de poço 32a em uma direção;

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29/30 e selecionar a primeira ferramenta de poço 32a para acionamento, aplicando-se uma polaridade de tensão oposta ao primeiro conjunto de condutores 52a, c, operando, assim, a primeira bomba de fundo de poço 70a, e deslocando o pistão 42 da primeira ferramenta de poço 32a na direção oposta.

[0105] O método também pode incluir as etapas de: seleção de uma segunda ferramenta das ferramentas de poço 32b para acionamento, aplicando-se uma polaridade de tensão para um segundo conjunto de condutores 52b, c no poço, operando assim, uma segunda bomba de fundo de poço 70b, conectada à segunda ferramenta de poço 32b, e deslocando um pistão 42 da segunda ferramenta de poço 32b em uma direção; e seleção da segunda ferramenta de poço 32b para acionamento, aplicando-se uma polaridade de tensão oposta ao segundo conjunto de condutores 52b, c, operando assim, a segunda bomba de fundo de poço 70b e deslocando o pistão 42 da segunda ferramenta de poço 32b em uma direção oposta.

[0106] A etapa de seleção da primeira ferramenta de poço 32a para acionamento, aplicando-se a primeira polaridade de tensão ao primeiro conjunto de condutores 52a, c no poço, pode incluir acionar uma primeira válvula seletora 78 interconectada entre a primeira bomba de fundo de poço 70a e a primeira ferramenta de poço 32a, e a etapa de seleção da primeira ferramenta de poço 32a para acionamento, aplicandose a segunda polaridade de tensão ao primeiro conjunto de condutores 52a, c, pode incluir acionar uma segunda válvula seletora 80 interconectada entre a primeira bomba de fundo de poço 70a e a primeira ferramenta de poço 32a.

[0107] Um dispositivo de bloqueio de subtensão 74a pode impedir um primeiro dispositivo de controle 50a de ser

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30/30 selecionado, para acionamento da primeira ferramenta de poço 32a, até que o potencial de tensão, através do primeiro conjunto de condutores 52a, c, exceda um nível mínimo predeterminado.

[0108] A primeira bomba de fundo de poço 70a pode ser reversível, na medida em que a primeira bomba de fundo de poço 70a aplica um diferencial de pressão no pistão 42 quando a polaridade de tensão é aplicada ao primeiro conjunto de condutores 52a, c, e a primeira bomba de fundo de poço 70a aplica um diferencial de pressão oposto ao pistão 42, quando a polaridade de tensão oposta é aplicada ao primeiro conjunto de condutores 52a, c.

[0109] Um motor 72a pode acionar a primeira bomba de fundo de poço 70a. O motor 72a pode rodar quando a polaridade da tensão é aplicada ao primeiro conjunto de condutores 52a, c, e o motor 72a pode rodar, opostamente, quando a polaridade da tensão oposta é aplicada ao primeiro conjunto de condutores 52a, c. Naturalmente, uma pessoa versada na técnica, após uma cuidadosa consideração da descrição acima das modalidades representativas da divulgação, prontamente perceberia que muitas modificações, acréscimos, substituições, exclusões e outras alterações podem ser feitas às modalidades específicas, e essas alterações são contempladas pelos princípios da presente divulgação. Assim, a descrição detalhada exposta, deve ser claramente entendida como sendo dada por meio de ilustrações e exemplo apenas, sendo o espírito e o escopo da presente invenção, limitado apenas pelas reivindicações anexadas e seus equivalentes.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema para acionar seletivamente a partir de um local remoto múltiplas ferramentas de poço em um poço, caracterizado pelo fato de compreender:

- múltiplos conjuntos de condutores elétricos (52a, b, c) no poço; cada conjunto de condutores incluindo dois condutores (52a, b, c); e

- múltiplos dispositivos de controle (50a, b, c, d, e, f) que controlam qual das ferramentas de poço (32a, b, c, d, e, f) sendo selecionada para acionamento, em resposta a direção do fluxo de corrente em um conjunto de condutores (52a, b, c), cada um dos dispositivos de controle (50a, b, c) incluindo pelo menos uma bomba de fundo de poço (70a, b, c, d, e, f), que aplica um diferencial de pressão para um acionador (36, 36a, b, c) de uma respectiva ferramenta das ferramentas de poço (32, 32a, b, c, d, e, f), sendo que cada conjunto de condutores é conectado a dois dos múltiplos dispositivos de controle (50a, b, c, d, e, f), de modo que, para cada conjunto de conectores, um dos dois dispositivos de controle conectados a ele é acionado em resposta ao fluxo de corrente em uma primeira direção e o outro dispositivo dos dois dispositivos de controle conectado a ele é acionado em resposta ao fluxo de corrente em uma segunda direção oposta a primeira direção, e sendo que pelo menos um conjunto de condutores divide um condutor (52a, b, c) com outro conjunto.
2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de cada um dos dispositivos de controle (50a, b, c, d, e, f) incluir pelo menos uma válvula (60, 60a, b, c, d, e, f) que fornece uma comunicação de fluido seletiva entre a

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2/7 bomba de fundo de poço (70a, b, c, d, e, f) e o acionador (36, 36a, b, c) da respectiva ferramenta de poço e, preferivelmente, sendo que a comunicação de fluido entre a bomba de fundo de poço (70a, b, c, d, e, f) e o acionador (36, 36a, b, c) da respectiva ferramenta de poço é revertida pela válvula em resposta a uma polaridade de tensão através de pelo menos um conjunto dos condutores sendo revertidos.
3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de um dispositivo de bloqueio (74, 74a, b) de subtensão impedir que cada um dos dispositivos de controle (50a, b, c, d, e, f) seja selecionado até que um potencial de tensão, através do conjunto de condutores (52a, b, c), exceda um nível mínimo predeterminado.
4. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o acionador (36, 36a, b, c) ser acionado em uma primeira direção quando um potencial de tensão através do conjunto de condutores for inferior a um limiar prédeterminado, e no qual o acionador (36, 36a, b, c) é acionado em uma segunda direção oposta à primeira direção quando o potencial de tensão através do conjunto de condutores excede um limiar predeterminado.
5. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a bomba de fundo de poço (70a, b, c, d, e, f)

ser reversível, na medida em que a bomba de fundo de poço (70a, b, c, d, e, f) aplica o diferencial de pressão ao acionador (36, 36a, b, c), quando uma primeira polaridade de tensão é aplicada ao conjunto de condutores, e a bomba de fundo de poço ( 70a, b, c, d, e, f ) aplica um diferencial de pressão oposto ao ac ionador (36 , 36a, b, c) quando uma

segunda polaridade de tensão oposta à primeira polaridade de

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3/7 tensão é aplicada ao conjunto de condutores (52a, b, c) ou, preferivelmente no qual o acionador (36, 36a, b, c) é acionado em uma primeira direção quando o potencial de tensão é aplicado através de um primeiro conjunto de condutores (52a, b, c), e no qual o acionador (36, 36a, b, c) é acionado em uma segunda direção oposta à primeira direção quando o potencial de tensão é aplicado através de um segundo conjunto de condutores (52a, b, c).
6. Método para acionar seletivamente a partir de um local remoto múltiplas ferramentas de fundo de poço em um poço, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de:

- selecionar uma primeira ferramenta das ferramentas de poço (32a, b, c, d, e, f) para acionamento aplicando-se potencial de tensão através de um primeiro conjunto de condutores (52a, b, c) no poço, operando assim, uma primeira bomba de fundo de poço (70a, b, c, d, e, f) conectada à primeira ferramenta de poço; e

- selecionar uma segunda ferramenta das ferramentas de poço (32a, b, c, d, e, f) para acionamento aplicando-se potencial de tensão através de um segundo conjunto de condutores (52a, b, c) no poço, operando assim, uma segunda bomba de fundo de poço (70a, b, c, d, e, f) conectada à segunda ferramenta de poço, sendo que o atuador (36, 36a, b, c) é acionado em uma primeira direção quando o potencial de tensão é aplicado através de um primeiro conjunto de condutores, e sendo que o atuador (36, 36a, b, c) é acionado em uma segunda direção oposta a primeira direção quando o potencial de tensão é aplicado através de um segundo conjunto de condutores.
7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado

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4/7 pelo fato de um primeiro dispositivo de bloqueio (74, 74a, b) de subtensão impedir um primeiro dispositivo de controle (50a, b, c, d, e, f) de ser selecionado para acionamento da primeira ferramenta de poço (32, 32a, b, c, d, e, f), até que o potencial de tensão, através do primeiro conjunto de condutores (52a, b, c), exceda um primeiro limiar predeterminado e, preferivelmente, sendo que um segundo dispositivo de bloqueio (74, 74a, b) de subtensão impede um segundo dispositivo de controle (50a, b, c, d, e, f) de ser selecionado para acionamento da segunda ferramenta de poço (32, 32a, b, c, d, e, f), até que o potencial de tensão, através do segundo conjunto de condutores, exceda um segundo limiar predeterminado.
8. Método, de acordo com a reivindicação

7, caracterizado pelo fato de um acionador (36, 36a, b,

c) da primeira ferramenta de poço (32, 32a, b, c, d, e, f) ser acionado em uma primeira direção, quando o potencial de tensão através do primeiro conjunto de condutores (52a, b, c) é inferior a um limiar predeterminado, e no qual o acionador (36, 36a, b, é acionado em uma segunda direção oposta à primeira direção, quando o potencial de tensão através do primeiro conjunto de condutores (52a, b,

c) excede o limiar predeterminado e, preferivelmente, no qual uma válvula seletora (86) do primeiro dispositivo de controle (50a) é interconectada entre a primeira bomba de fundo de poço (70a) e o acionador, e no qual a válvula seletora (86) é acionada em resposta ao potencial de tensão, através do primeiro conjunto de condutores excedendo o limiar predeterminado.
9. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de a etapa de seleção da primeira ferramenta de

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5/7 poço (32a) para acionamento, aplicando-se o potencial de tensão através do primeiro conjunto de condutores, incluir ainda a aplicação de uma primeira polaridade de tensão através do primeiro conjunto de condutores, deslocando assim, um pistão (42) da primeira ferramenta de poço (32a) em uma primeira direção, e a aplicação de uma segunda polaridade de tensão oposta à primeira polaridade da tensão através do primeiro conjunto de condutores, deslocando assim, o pistão (42) em uma segunda direção oposta à primeira direção.
10. Método para acionar seletivamente a partir de um local remoto múltiplas ferramentas de fundo de poço em um poço, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de:

- selecionar uma primeira ferramenta de poço (32a) para acionamento, aplicando-se uma primeira polaridade de tensão a um primeiro conjunto de condutores no poço, operando assim, uma primeira bomba de fundo de poço (70a, b, c, d, e, f) conectada à primeira ferramenta de poço e deslocando um pistão (42) da primeira ferramenta de poço (32a) em uma primeira direção;

- selecionar a primeira ferramenta de poço (32a) para acionamento, aplicando-se uma segunda polaridade de tensão à primeira polaridade de tensão ao primeiro conjunto de condutores, operando assim, a primeira bomba de fundo de poço (70a, b, c, d, e, f) conectada a primeira ferramenta de poço (32a) e deslocando o pistão (42) da primeira ferramenta de poço (32a) em uma segunda direção oposta à primeira direção;

- selecionar uma segunda ferramenta de poço (32b) para acionamento, aplicando-se uma terceira polaridade de tensão a um segundo conjunto de condutores no poço, operando assim, uma bomba de fundo de poço (70a, b, c, d, e, f) conectada à

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6/7 segunda ferramenta de poço (32b), e deslocando um pistão (42) da segunda ferramenta de poço (32b) em uma terceira direção; e

- selecionar a segunda ferramenta de poço para acionamento, aplicando-se uma quarta polaridade de tensão, oposta a uma terceira polaridade de tensão, ao segundo conjunto de condutores, operando assim, a bomba de fundo de poço (70a, b, c, d, e, f) conectada à segunda ferramenta de poço (32b) e deslocando um pistão (42) da segunda ferramenta de poço (32b) em uma quarta direção oposta à terceira direção, sendo que o primeiro e o segundo conjunto de condutores incluir dois condutores (52a, b, c), e o primeiro conjunto de condutores divide um condutor (50a, b, c) com o segundo conjunto de condutores.
11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de a etapa de seleção da primeira ferramenta de poço (32a) para acionamento, aplicando-se a primeira polaridade de tensão ao primeiro conjunto de condutores no poço incluir ainda acionar uma primeira válvula seletora (78) interconectada entre a primeira bomba de fundo de poço (70a) e a primeira ferramenta de poço (32a), e no qual a etapa de seleção da primeira ferramenta de poço (32a) para acionamento, aplicando-se a segunda polaridade de tensão ao primeiro conjunto de condutores compreender ainda, acionar uma segunda válvula seletora (80) interconectada entre a primeira bomba de fundo de poço (70a) e a primeira ferramenta de poço.
12. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de um primeiro dispositivo de bloqueio (74, 74a, b) de subtensão impedir que um primeiro dispositivo de controle

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7/7 (50a, b, c, d, e, f) seja selecionado, para acionamento da primeira ferramenta de poço, até que um potencial de tensão, através do primeiro conjunto de condutores exceda um primeiro nível mínimo predeterminado.
13. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de a primeira bomba de fundo de poço (70a) ser reversível, na medida em que a primeira bomba de fundo de poço (70a) aplica um diferencial de pressão ao pistão (42), quando a primeira polaridade de tensão é aplicada ao primeiro conjunto de condutores, e a primeira bomba de fundo de poço (70a) aplica um diferencial de pressão oposto ao pistão (42), quando a segunda polaridade de tensão é aplicada ao primeiro conjunto de condutores.
14. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de um motor (70a) aciona a primeira bomba de fundo de poço (70a), e sendo que o motor (70a) gira quando a primeira polaridade da tensão é aplicada ao primeiro conjunto de condutores, e o motor (72a) gira opostamente quando a segunda polaridade da tensão é aplicada ao primeiro conjunto dos condutores.