MX2013013045A - Control de presion y flujo en operaciones de perforacion. - Google Patents

Abstract

Un sistema para perforación de pozos incluye un dispositivo para control de flujo que regula el flujo proveniente de una bomba sondeadora hacia una tubería de perforación, el dispositivo para control de flujo estará interconectado entre la bomba y un distribuidor de tubo vertical, y otro dispositivo para control de flujo que regula el flujo a través de una tubería en comunicación con una corona circular. Se permite el flujo simultáneamente a través de los dispositivos para control de flujo. Un método para mantener una presión deseada en el fondo del pozo incluye dividir el flujo de los fluidos de perforación entre una tubería en comunicación con una tubería de perforación interior y una tubería en comunicación con un corona circular; el paso para dividir el flujo incluye permitir un flujo a través de un dispositivo para control de flujos interconectado entre una bomba y un distribuidor de tubo vertical.

Description

CONTROL DE PRESIÓN Y FLUJO EN OPERACIONES DE PERFORACIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente descripción en general se relaciona con un equipo utilizado y las operaciones realizadas junto con operaciones de perforación de pozos y, en una modalidad descrita en la presente, más particularmente proporciona un control de presión y flujo en operaciones de perforación.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La perforación con presión controlada es bien conocida como la técnica para controlar exactamente la presión en el fondo del pozo durante la perforación al utilizar una corona circular cerrada y un medio para regular la presión en la corona circular. La corona circular típicamente está cerrada durante la perforación a través del uso de un dispositivo de control giratorio (RCD, también conocido como un obturador de control giratorio o válvula de control giratoria) que se cierra alrededor de la tubería de perforación a medida que gira.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN Por lo tanto, se apreciará que podrían ser benéficas mejoras en la técnica para controlar la presión y flujo en las operaciones de perforación.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 es una vista esquemática de un sistema para perforación de pozos y un método que incorpora los principios de la presente descripción.

La figura 2 es una vista esquemática de otra configuración del sistema para perforación de pozos.

La figura 3 es un diagrama esquemático de bloques de un sistema para control de presión y flujo que se puede utilizar en el sistema y método para perforación de pozos.

La figura 4 es un diagrama de flujo de un método para realizar una conexión para una tubería de perforación que se puede utilizar en el sistema y métodos para perforación de pozos.

La figura 5 es un diagrama esquemático de bloques de otra configuración del sistema de control de presión y flujo .

Las figuras 6, 1 y 8 son diagramas esquemáticos de bloques de diversas configuraciones de un dispositivo predictivo que se puede utilizar en el sistema para control de presión y flujo de la figura 5.

La figura 9 es una vista esquemática de otra configuración del sistema para perforación de pozos.

La figura 10 es una vista esquemática de otra configuración del sistema para perforación de pozos.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN En la figura 1, se ilustra representativa y esquemáticamente un sistema para perforación de pozos 10 y un método asociado que puedan incorporar los principios de la presente descripción. En el sistema 10, se perfora un sondeo 12 al hacer girar una broca 14 sobre un extremo de una tubería de perforación 16. El fluido de perforación 18, conocido comúnmente como lodo, se hace circular hacia abajo a través de la tubería de perforación 16, fuera de la broca 14 y hacia arriba a través de un corona circular 20 formada entre la tubería de perforación y el sondeo 12, para enfriar la broca, lubricar la tubería de perforación, eliminar recortes y proporcionar una medida del control de presión en el fondo de pozo. Una válvula de cierre sin retorno 21 (típicamente una válvula de retención tipo chanela) evita el flujo del fluido de perforación 18 hacia arriba a través de la tubería de perforación 16 (por ejemplo, cuando se están realizando las conexiones en la tubería de perforación) .

El control de la presión en el fondo del pozo es muy importante en la perforación con presión controlada, y en otros tipos de operaciones de perforación. De preferencia, la presión en el fondo del pozo se controla de manera precisa para evitar la pérdida excesiva de fluido en la formación de tierra que circunda el sondeo 12, la fracturación no deseada de la formación, el ingreso no deseado de fluidos de formación en el sondeo, etc.

En la perforación con presión controlada típica, se desea mantener la presión en el fondo del pozo justo ligeramente mayor que una presión de poro de la formación, sin exceder una presión de la fractura de la formación. Esta técnica es especialmente útil en situaciones donde el margen entre la presión de poro y la fractura es relativamente pequeño .

En perforaciones sub-balanceadas típicas, se desea mantener la presión en el fondo del pozo algo menor que la presión de poro, obteniendo con esto un ingreso controlado de fluido proveniente de la formación. En la perforación sobre-balanceada típica, se desea mantener la presión, en el fondo del pozo algo mayor que la presión de poro, evitando con esto (o al menos mitigando) el ingreso del fluido proveniente de la formación.

Al fluido de perforación 18 se puede agregar nitrógeno u otro gas, u otro fluido de peso más ligero, para el control de presión. Esta técnica es útil, por ejemplo, en las operaciones de perforación sub-balanceadas.

En el sistema 10, se obtiene un control adicional sobre la presión en el fondo del pozo al cerrar la corona circular 20 (por ejemplo, aislándola de la comunicación con la atmósfera y permitiendo que la corona circular se presurice en o cerca de la superficie) utilizando un dispositivo de control giratorio 22 (RCD) . El RCD 22 sella alrededor de la tubería de perforación 16 por encima de un cabezal de pozo 24. Aunque no se muestra en la figura 1, la tubería de perforación 16 se podría extender hacia arriba a través del RCD 22 para conexión a, por ejemplo, una mesa giratoria (no mostrada), un tubo vertical 26, Kelley (no mostrada) , un equipo de perforación de accionamiento superior y/u otro convencional.

El fluido de perforación 18 sale al cabezal del pozo 24 vía una válvula de ala 28 en comunicación con la corona circular 20 por debajo del RCD 22. El fluido 18 entonces fluye a través de las tuberías para regreso de lodo 30, 73 hacia un múltiple regulador 32, que incluye reguladores redundantes 34 (sólo uno de los mismos se podría utilizar a la vez). Se aplica retro-presión a la corona circular 20 mediante un flujo de restricción variablemente del fluido 18 a través de los reguladores operativos 34.

Entre mayor sea la restricción de flujo a través del regulador 34, mayor será la retro-presión aplicada a la corona circular 20. De esta forma, la presión en el fondo del pozo (por ejemplo, la presión en el fondo del sondeo 12, la presión en una zapata del entubado en el fondo del pozo, la presión en una formación o zona en particular, etc.) se puede regular convenientemente al variar la retro-presión aplicada a la corona circular 20. Se puede utilizar un modelo hidráulico, como se describirá con mayor detalle más adelante, para determinar una presión aplicada a la corona circular 20 en o cerca de la superficie lo cual dará por resultado en una presión deseada en el fondo del pozo, de tal forma que un operador (o un sistema de control automatizado) pueda determinar fácilmente la forma de regular la presión aplicada a la corona circular en o cerca de la superficie (la cual se puede medir convenientemente) para obtener la presión deseada en el fondo del pozo.

La presión aplicada a la corona circular 20 se puede medir en o cerca de la superficie via una variedad de sensores de presión 36, 38, 40, cada uno de los mismos está en comunicación con la corona circular. El sensor de presión 36 detecta la presión por debajo del RCD 22, pero por encima de una cadena de válvulas de control (BOP) 42. El sensor de presión 38 detecta la presión en el cabeza del pozo por debajo de la cadena de BOP 42. El sensor de presión 40 detecta la presión en las tuberías para regreso de lodo 30, 73 aguas arriba del múltiple regulador 32.

Otro sensor de presión 44 detecta la presión en la tubería vertical 26. Todavía, otro sensor de presión 46 detecta la presión aguas abajo del múltiple regulador 32, aunque aguas arriba de un separador 48, un agitador 50 y una fosa de lodo 52. Sensores adicionales incluyen sensores de temperatura 54, 56, un medidor de flujo Coriolis 58, y medidores de flujo 62, 64, 66.

No todos estos sensores son necesarios. Por ejemplo, el sistema 10 podría incluir sólo dos de los tres medidores de flujo 62, 64 > 66. Sin embargo, la entrada de todos los sensores disponibles es útil para el modelo hidráulico en la determinación de cuál es la presión aplicada a la corona circular 20 que deberá ser durante la operación de perforación.

Se pueden utilizar otros tipos de sensores, si se desea. Por ejemplo, no es necesario que el medidor de flujo 58 sea un medidor de flujo Coriolis, ya que en su lugar se podría utilizar un medidor de flujo de turbina, un medidor de flujo acústico u otro tipo de medidor de flujo.

Además, la tubería de perforación 16 puede incluir por sí misma sensores 60, por ejemplo, para medir directamente la presión en el fondo del pozo. Estos sensores 60 pueden ser del tipo conocido por aquellos expertos en la técnica como presión durante la perforación (P D) , medición mientras se está perforación (MWD) y/o diagrafia durante la perforación (LWD) . Estos sistemas con sensor en las tuberías de perforación en general proporcionan al menos una medición de presión, y también pueden proporcionar una medición de temperatura, la. detección de las características de la tubería de perforación (tales como, vibración, peso sobre la broca, sacudida, etc.)? características de formación (tales como, resistividad, densidad, etc.) y/u otras mediciones. Se pueden utilizar diversas formas de telemetría cableada o inalámbrica (acústica, pulso por presión, electromagnética, etc.) para transmitir las mediciones del sensor en el fondo del pozo hacia la superficie.

Si se desea, también se podrían incluir en el sistema 10 sensores adicionales. Por ejemplo, se podría utilizar otro medidor de flujo 67 para medir el caudal de flujo del fluido 18 que sale del cabezal de pozo 24, otro medidor de flujo Coriolis (no mostrado) se podría interconectar directamente aguas arriba o aguas abajo de una bomba sondeadora 68, etc.

Si se desea, en el sistema 10 podrían estar incluidos menos sensores. Por ejemplo, la salida de la bomba sondeadora 68 se podría determinar al contar los bombeos, en lugar de utilizar el medidor de flujo 62 o cualesquiera otros medidores de flujo.

Obsérvese que el separador 48 podría ser un separador de 3 ó 4 fases, o un separador de lodo y gas (algunas veces denominado como un "desgasificador separador de lodos") . Sin embargo, en el sistema 10 no necesariamente se utiliza el separador 48.

El fluido de perforación 18 se bombea a través de la tubería vertical 26 y en el interior de la tubería de perforación 16 mediante la bomba sondeadora 68. La bomba 68 recibe el fluido 18 proveniente de la fosa de lodo 52 y lo hace fluir via un distribuidor de tubos vertical 70 hacia la tubería vertical 26. El fluido luego circula hacia abajo a través de la tubería de perforación 16, hacia arriba a través de la corona circular 20, a través de las tuberías para regreso de lodo 30, 73, a través del múltiple regulador 32, y luego vía el separador 48 y el agitador 50 hacia la fosa de lodo 52 para acondicionamiento y recirculación.

Obsérvese que, en el sistema 10 como se describió anteriormente, el regulador 34 no se puede utilizar para controlar la retro-presión aplicada a la corona circular 20 para el control de la presión en el fondo del pozo, a menos que el fluido 18 se haga fluir a través del regulador. En las operaciones de perforación sobre-balanceadas convencionales, se presentará una falta de flujo del fluido 18, por ejemplo, siempre que se realice una conexión en la tubería de perforación 16 (por ejemplo, para agregar otro tramo de tubería de perforación a la tubería de perforación a medida que se perfora más profundo el sondeo 12), y la falta de circulación, requerirá que la presión en el fondo del pozo se regule únicamente mediante ía densidad del fluido 18.

En el sistema 10, sin embargo, el flujo del fluido 18 a través del regulador 34 se puede mantener, incluso aunque el fluido no circule a través de la tubería de perforación 16 y la corona circular 20, mientras que se está realizando una conexión en la tubería de perforación. De esta forma, se puede seguir aplicando presión a la corona circular 20 al restringir el flujo del fluido 18 a través del regulador 34, incluso aunque pueda no ser utilizada una bomba de retro-presión por separado.

Cuando el fluido 18 no está circulando a través de la tubería de perforación 16 y la corona circular 20 (por ejemplo, cuando se realiza una conexión en la tubería de perforación) , el fluido se hace fluir desde la bomba 68 hacia el múltiple regulador 32 vía una tubería de desviación 72, 75. De esta forma, el fluido 18 puede desviar la tubería vertical 26, la tubería de perforación 16 y la corona circular 20, y puede fluir directamente desde la bomba 68 hacia la tubería para regreso de lodo 30, que permanece en comunicación con la corona circular 20. La restricción de este flujo mediante el regulador 34 provocará con esto que se aplique presión a la corona circular 20 (por ejemplo, en la perforación típica con presión controlada) .

Como se representa en la figura 1, tanto la tubería de desviación 75 como la tubería para regreso de lodo 30 están en comunicación con la corona circular 20 vía una tubería 73 única. Sin embargo, la tubería de desviación 75 y la tubería para regreso de lodo 30 podrían estar separadas en lugar de conectadas al cabeza de pozo 24, por ejemplo, utilizando una válvula de ala adicional (por ejemplo, por debajo de RCD 22) , en cuyo caso cada una de las tuberías 30, 75 podrían estar en comunicación directa con la corona circular 20.

Aunque esto podría requerir alguna tubería adicional en el sitio de sondeo, el efecto sobre la presión de la corona circular podría ser esencialmente el mismo que el de la conexión de la tubería de desviación 75 y la tubería para regreso de lodo 30 hacia la tubería común 73. De esta forma, se debe apreciar que se pueden utilizar diversas configuraciones diferentes de los componentes del sistema 10, sin apartarse de los principios de esta descripción.

El flujo del fluido 18 a través de la tubería de desviación 72, 75 se regula mediante un regulador y otro tipo de dispositivo para control de flujo 74. La tubería 72 está aguas arriba del dispositivo para control de flujo de desviación 74, y la tubería 75 está aguas abajo del dispositivo para control de flujo de desviación.

El flujo del fluido 18 a través de la tubería vertical 26 se controla sustancialmente por una válvula u otro tipo de dispositivo para control de flujo 76. Obsérvese que los dispositivos para control de flujo 74, 76 se pueden controlar independientemente, lo cual proporciona beneficios sustanciales al sistema 10, como se describirá con mayor detalle más adelante.

Debido a que la velocidad de flujo del fluido 18 a través de cada una de las tuberías vertical y de desviación 26, 72 es útil para determinar cuánta presión en fondo del pozo se afecta por estos flujos, en la figura 1, se representan los medidores de flujo 64, 66 interconectados en estas tuberías. Sin embargo, la velocidad de flujo a través de la tubería vertical 26 se podría determinar incluso si se utilizan sólo los medidores de flujo 62, 64, y la velocidad de flujo a través de la tubería de desviación 72 se podría determinar, incluso si sólo se utilizan los medidores de flujo 62, 66. De esta forma, se debe entender que no es necesario para el sistema 10 incluir todos los sensores representados en la figura 1 y descritos en la presente, y en su lugar el sistema podría incluir sensores adicionales, combinaciones diferentes y/o tipos de sensores, etc.

En otra características benéfica del sistema 10, se puede utilizar un dispositivo para control de flujo de desviación 78 y un reductor de flujo 80 para llenar la tubería vertical 26 y la tubería de perforación 16 después de que se realice una conexión en la tubería de perforación, y para igualar la presión entre la tubería vertical y las tuberías para regreso de lodo 30, 73 antes de abrir el dispositivo para control de flujo 76. De otra manera, una apertura repentina del dispositivo para control de flujo 76 antes de que se llenen la tubería vertical 26 y la tubería de perforación 16 y se presuricen con el fluido 18 podría provocar una presión indeseable transitoria en la corona circular 20 (por ejemplo, debido al flujo hacia el múltiple regulador 32 que se perderá temporalmente mientras que la tubería vertical y la tubería de perforación se llenan con el fluido, etc . ) .

Al abrir el dispositivo para control de flujo de desviación de la tubería vertical 78 después de que se realiza una conexión, se deja que el fluido 18 llene la tubería vertical 26 y la tubería de perforación 16, mientras que una mayoría sustancial del fluido continúa fluyendo a través de la tubería de desviación 72, permitiendo con esto una aplicación controlada continua de presión a la corona circular 20. Después de que se ha igualado la presión en la tubería vertical 26 con la presión en las tuberías para regreso de lodo 30, 73 y la tubería de desviación 75, el dispositivo para control de flujo 76 se puede abrir, y luego, el dispositivo para control de flujo 74 se puede cerrar para desviar lentamente una mayor proporción del fluido 18 desde la tubería de desviación 72 hacia la tubería vertical 26.

Antes de que se realice una conexión en la tubería de perforación 16, se puede realizar un proceso similar, excepto que a la inversa, para desviar gradualmente el flujo del fluido 18 desde la tubería vertical 26 hacia la tubería de desviación 72 en preparación para la agregar más tubería de perforación a la tubería de perforación 16. Es decir, el dispositivo para control de flujo 74 se puede abrir gradualmente para desviar lentamente una mayor proporción del fluido 18 desde la tubería vertical 26 hacia la tubería de desviación 72, y luego, se puede cerrar el dispositivo para control de flujo 76.

Obsérvese que el dispositivo para control de flujo 78 y el reductor de flujo 80 podrían estar integrados en un solo elemento (por ejemplo, un dispositivo para control de flujo que tenga una restricción de flujo en el mismo), y los dispositivos para control de flujo 76, 78 podrían estar integrados en un solo dispositivo para control de flujo 81 (por ejemplo, un solo regulador que pueda abrirse gradualmente para llenar lentamente y presurizar la tubería vertical 26 y la tubería de perforación 16 después de que se realice una conexión de la tubería de perforación y, luego, abrirse totalmente para permitir un flujo máximo durante la perforación) .

Sin embargo, debido a que las sondeadoras de perforación convencionales típicas están equipadas con el dispositivo para control de flujo 76 en la forma de una válvula en el distribuidor de tubo vertical 70, y el uso de la válvula de la tubería vertical está incorporada en las prácticas usuales de perforación, actualmente se prefieren los dispositivos para control de flujo 76, 78 que se puedan operar individualmente. Los dispositivos para control de flujo 76, 78 son, en los momentos a los que se les hace referencia colectivamente más adelante como si fueran el dispositivo para control de flujo 81 individual, aunque se debe entender que el dispositivo para control de flujo 81 puede incluir los dispositivos para control de flujo individuales 76, 78.

Otra alternativa se ilustra representativamente en la figura 2. En esta configuración del sistema 10, el dispositivo para control de flujo 78 está en la forma de un regulador, y no se utiliza el reductor de flujo 80. El dispositivo para control de flujo 78 representado en la figura 2, permite un control más preciso sobre el flujo del fluido 18 en la tubería vertical 26 y la tubería de perforación 16 después de que se realiza una conexión de la tubería de perforación.

Obsérvese que . cada uno de los dispositivos para control de flujo 74, 76, 78 y los reguladores 34 de preferencia se pueden controlar remota y automáticamente para mantener una presión deseada en el fondo del pozo al mantener una presión deseada en la corona circular en o cerca de la superficie. Sin embargo, cualquiera de uno o más de estos dispositivos para control de flujo 74, 76, 78 y los reguladores 34 se podrían controlar manualmente sin apartarse de los principios de esta descripción.

En la figura 3, se ilustra representativamente un sistema para control de presión y flujo 90 que se puede utilizar junto con el sistema 10 y los métodos asociados de las figuras 1 y 2. El sistema de control 90 de preferencia es totalmente automatizado, aunque se puede utilizar alguna intervención humana, por ejemplo, para protección contra una operación inadecuada, iniciar ciertas rutinas, actualizar parámetros, etc.

El sistema de control 90 incluye un modelo hidráulico 92, una interfaz para obtención y control de datos 94 y un controlador 96 (tal como un controlador lógico programable o PT.C, una computadora programada adecuadamente, etc.). Aunque estos elementos 92, 94, 96 se representan por separado en la figura 3, cualquiera o todos de los mismos podrían estar combinados en un solo elemento, o las funciones de los elementos podrían estar separadas en elementos adicionales, se podrían proporcionar otros elementos y/o funciones adicionales, etc.

El modelo hidráulico 92 se utiliza en el sistema de control 90 para determinar la presión deseada en la corona circular en o cerca de la superficie para alcanzar la presión deseada en el fondo del pozo. Datos tales como la geometría del pozo, las propiedades del fluido y la información del pozo de compensación (tales como el gradiente geotérmico y el gradiente de presión de poro, etc.) se utilizan por el modelo hidráulico 92 para realizar esta determinación, así como los datos del sensor en tiempo real obtenidos por la interfaz para obtención y control de datos 94.

De esta forma existe una transferencia bi-direccional continua de datos e información entre el modelo hidráulico 92 y la interfaz para obtención y control de datos 94. Es importante apreciar que la interfaz para obtención y control de datos 94 opera para mantener un flujo sustancialmente continuo de datos en tiempo real provenientes de los sensores 44, 54, 66, 62, 64, 60, 58, 46, 36, 38, 40, 56, 67 hacia el modelo hidráulico 92, de tal forma que el modelo hidráulico tenga la información necesaria para adaptarse a las circunstancias cambiantes y actualizar la presión deseada en la corona circular y el modelo hidráulico funciona para suministrar la interfaz para obtención y control de datos sustancialmente continua con un valor para la presión deseada en la corona circular.

Un modelo hidráulico adecuado para utilizarse como el modelo hidráulico 92 en el sistema de control 90 es el REAL TIME HYDRAULICS (TM) proporcionado por Halliburton Energy Services, Inc. De Houston, Texas, USA. Otro modelo hidráulico adecuado es el proporcionado con el nombre IRIS (TM) , y todavía otro está disponible de SINTEF de Trondheim, Noruega. Cualquier modelo hidráulico se puede utilizar en el sistema de control 90 conforme a los principios de esta descripción .

Una interfaz para obtención y control de datos adecuada para utilizarse como la interfaz para obtención y control de datos 94 en el sistema de control 90 son SENTRY (TM) e INSITE (TM) proporcionada por Halliburton Energy Services, Inc. Cualquier interfaz para obtención y control de datos adecuada se puede utilizar en el sistema de control 90 conforme a los principios de esta descripción.

El controlador 96 funciona para mantener una presión fijada deseada en la corona circular al controlar la operación del regulador para regreso de lodo 3 . Cuando se transmite una presión actualizada deseada de la corona circular desde la interfaz para obtención y control de datos 94 hacia el controlador 96, el controlador utiliza la presión deseada en la corona circular como un valor prefijado y controla la operación del regulador 34 de una forma (por ejemplo, aumentando o disminuyendo la resistencia del flujo a través del regulador según sea necesario) para mantener la presión prefijada en la corona circular 20. El regulador 34 se puede cerrar más para aumentar la resistencia al flujo, o abrir más para disminuir la resistencia de flujo.

El mantenimiento de la presión fijada se lleva a cabo al comparar la presión fijada con una presión medida en la corona circular (tal como, la presión detectada por cualquiera de los sensores 36, 38, 40) , y disminuir la resistencia de flujo a través del regulador 34 si la presión medida es mayor que la presión fijada, y aumentar la resistencia de flujo a través del regulador si la presión medida es menor que la presión fijada. Por supuesto, si las presiones fijadas y medidas son iguales, entonces no se requiere ningún ajuste del regulador 34. Este proceso de preferencia es automatizado, de tal forma que no se requiere intervención humana, aunque si se desea se puede utilizar la intervención humana.

El controlador 96 también se puede utilizar para controlar la operación de los dispositivos para control de flujo de la tubería vertical 76, 78 y el dispositivo para control de flujo de desviación 74.. El controlador 96 puede, de esta forma, ser utilizado para automatizar los procesos de desviar el flujo del fluido 18 de la tubería vertical 26 hacia la tubería de desviación 72 antes de realizar una conexión en la tubería de perforación 16, luego, desviar el flujo desde la tubería de desviación hacia la tubería vertical después de que se realice la conexión, y luego reanudar la circulación normal del fluido 18 para perforación. Nuevamente, puede no requerirse ninguna intervención humana en estos procesos automatizados, aunque si se desea se puede utilizar la intervención humana, por ejemplo, para iniciar cada proceso, a su vez, para operar manualmente un componente del sistema, etc.

Haciendo referencia adicionalmente ahora a la figura 4, se proporciona un diagrama de flujo esquemático para un método 100 para realizar una conexión de la tubería de perforación en el sistema para perforación de pozos 10 utilizando el sistema de control 90. Por supuesto, el método 100 se puede utilizar en otros sistemas para perforación de pozos, y con otros sistemas de control, conforme a los principios de esta descripción.

El proceso para conexión de la tubería de perforación inicia en el paso 102, en el cual se inicia el proceso. Una conexión de la tubería de perforación típicamente se realiza cuando el sondeo 12 se haya perforado lo suficiente de tal forma que la tubería de perforación 16 se deba alargar para perforar adicionalmente .

En el paso 104, la salida de la magnitud de flujo de la bomba 68 se puede disminuir. Al disminuir la magnitud de flujo de la salida de fluido 18 proveniente de la bomba 68, es más conveniente mantener el regulador 34 dentro de su variación de funcionamiento más efectiva (típicamente, entre aproximadamente 30% a aproximadamente 70% de abertura máxima) durante el proceso de conexión. Sin embargo, este paso no es necesario si, por ejemplo, el regulador 34 de otra manera pudiera permanecer dentro de su variación de funcionamiento efectiva .

En el paso 106, la presión fijada cambia debido al flujo reducido del fluido 18 (por ejemplo, para compensar la fricción disminuida del fluido en la corona circular 20 entre la broca 14 y la válvula de ala 28 dando por resultado en una densidad de circulación equivalente reducida) . La interfaz para obtención y control de datos 94 recibe indicaciones (por ejemplo, desde los sensores 58, 60, 62, 66, 67) de que la magnitud de flujo del fluido 18 ha disminuido, y el modelo hidráulico 92 en respuesta determina que se desea una presión cambiada en la corona circular para mantener la presión deseada en el fondo del pozo, y el controlador 96 utiliza la presión cambiada deseada en la corona circular como un valor prefijado para controlar la operación del regulador 34.

En una operación de perforación con presión controlada ligeramente sobre-balanceada, la presión prefijada probablemente podría aumentar, debido a la densidad de circulación equivalente reducida, en cuyo caso la resistencia de flujo a través del regulador 34 se podría aumentar en respuesta. Sin embargo, en algunas operaciones (tales como, las operaciones de perforación sub-balanceadas en las cuales se agrega gas u otro fluido de peso ligero al fluido de perforación 18 para disminuir la presión en el fondo del pozo) , la presión .fijada podría disminuir (por ejemplo, debido a la producción de líquido en el fondo de pozo) .

En el paso 108, .se cambia la restricción al flujo del fluido 18 a través del regulador 34, debido a la presión cambiada deseada en la corona circular en el paso 106. Como se analizó anteriormente, el controlador 96 controla la operación del regulador 34, en este caso cambiando la restricción al flujo a través del regulador para obtener la presión cambiada fijada. También, como se analizó anteriormente, la presión fijada podría aumentar o disminuir.

En el diagrama de flujo de la figura 4, se representan los pasos 104, 106 y 108 que se realizarán concurrentemente, debido a que la presión fijada y la restricción del regulador de regreso de lodos puede variar continuamente, ya sea en respuesta entre sí, en respuesta al cambio en la salida de la bomba de lodo y en respuesta a otras condiciones, como se analizó anteriormente.

En el paso 109, el dispositivo para control de flujo de desviación 74 se abre gradualmente. Esto desvía una proporción gradualmente cada vez mayor del fluido 18 para que fluya a través de la tubería de desviación 72, en lugar de que sea a través de la tubería vertical 26.

En el paso 110, la presión fijada cambia debido al flujo reducido del fluido 18 a través de la tubería de perforación 16 (por ejemplo, para compensar la fricción disminuida del fluido en la corona circular 20 entre la broca 14 y la válvula de ala 28 dando por resultado en una densidad reducida equivalente de circulación) . El flujo a través de la tubería de perforación 16 se reduce sustancialmente cuando el dispositivo para control de flujo de desviación 74 se abre, debido a que la tubería de desviación 72 se convierte en la trayectoria de menor resistencia para que fluya y, por lo tanto, el fluido 18 fluye a través de la tubería de desviación 72. La interfaz para obtención y control de datos 94 recibe indicaciones (por ejemplo, desde los sensores 58, 60, 62, 66, 67) de que la magnitud de flujo del fluido 18 a través de la tubería de perforación 16 y la corona circular 20 ha disminuido, y el modelo hidráulico 92 en respuesta determina que la presión cambiada de la corona circular se desea para mantener la presión deseada en el fondo del pozo, y el controlador 96 utiliza la presión deseada cambiada en la corona circular como un valor prefijado para controlar la operación del regulador 34.

En una operación de perforación con presión controlada ligeramente sobre-balanceada, la presión fijada probablemente podría aumentar, debido a la densidad reducida equivalente de circulación, en cuyo caso la restricción de flujo a través del regulador 34 se podría aumentar en respuesta. Sin embargo, en algunas operaciones (tales como, las operaciones de perforación sub-balanceadas en las cuales se agrega gas u otro fluido de peso ligero al fluido de perforación 18 para disminuir la presión en el fondo del pozo) , la presión fijada podría disminuir (por ejemplo, debido a la producción de líquido en el fondo del pozo) .

En el paso 111, se cambia la restricción al flujo del fluido 18 a través del regulador 34, debido a la presión cambiada deseada en la corona circular en el paso 110. Como se analizó anteriormente, el controlador 96 controla la operación del regulador 34, en este caso cambiar la restricción al flujo a través del regulador para obtener la presión fijada cambiada. También, como se analizó anteriormente, la presión fijada podría aumentar o disminuir.

En el diagrama de flujo de la figura representa que los pasos 109, 110 y 111 se realizarán concurrentemente, debido a que la presión fijada y la del regulador para regreso de lodos puede variar continuamente, ya sea en respuesta entre si, en respuesta a la abertura del dispositivo para control de flujo de desviación 74 y en respuesta a otras condiciones, como se analizó anteriormente. Sin embargo, estos pasos se podrían realizar no concurrentemente en otros ejemplos. paso 112, las presiones en la tubería vertical 26 y la corona circular 20 en o cerca de la superficie (indicadas por los sensores 36, 38, 40, 44) se igualan. En este punto, el dispositivo para control de flujo de desviación 74 debe estar abierto completamente, y sustancialmente todo el fluido 18 se hace fluir a través de la tubería de desviación 72, 75 y no a través de la tubería vertical 26 (debido a que la tubería de desviación representa la trayectoria de menor resistencia) . La presión estática en la tubería vertical 26 se debe igualar sustancialmente con la presión de las tuberías 30, 73, 75 aguas arriba del múltiple regulador 32.

En el paso 114, se cierra el dispositivo para control de flujo 81 de la tubería vertical. El dispositivo para control de flujo de desviación 78 de la tubería vertical por separado ya debe estar cerrada, en cuyo caso sólo se podría cerrar la válvula 76 en el paso 114.

En el paso 116, se podría abrir una válvula de descarga de la tubería vertical 82 (véase la figura 10) para descargar presión y fluidos provenientes de la tubería vertical 26 en preparación para el rompimiento de la conexión entre el Kelley o el accionamiento superior y la tubería de perforación 16. En este punto, la tubería vertical 26 se ventila hacia la atmósfera.

En el paso 118, el Kelley o accionamiento superior se desconecta de la tubería de perforación 16, se conecta otro trozo de tubería de perforación a la tubería de perforación, y el Kelley o accionamiento superior se conecta a la parte superior de la tubería de perforación. Este paso se realiza de acuerdo con la práctica convencional de perforación, con al menos una excepción, ya que es convencional en la práctica de perforación, apagar las bombas sondeadoras mientras que se está realizando una conexión. Sin embargo, en el método 100, las bombas sondeadoras 68 de preferencia permanecen encendidas, aunque se cierra la válvula de la tubería vertical 76 y todo el flujo se desvia hacia el múltiple regulador 32 para controlar la presión de la corona circular. La válvula, de retención 21 evita el flujo hacia arriba a través de la tubería de perforación 16, mientras que se está realizando una conexión con las bombas sondeadoras 68 encendidas.

En el paso 120, se cierra la válvula de descarga de la tubería vertical 82. La tubería vertical 26, de esta forma, se aisla nuevamente de la atmósfera, aunque la tubería vertical y el trozo recién agregado de la tubería de perforación están prácticamente vacías (es decir, no llenas con el fluido 18) y la presión en la misma está en o cerca de la presión ambiental antes de que se realice la conexión.

En el paso 122, se abre el dispositivo para control de flujo de desviación de la tubería vertical 78 (en el caso de la válvula y la configuración del reductor de flujo de la figura 1) o se abre gradualmente (en el caso de la configuración del regulador de la figura 2). De esta forma, se deja que el fluido 18 llene la tubería vertical 26 y el trozo recién agregado de la tubería de perforación, como se indica en el paso 124.

Con el tiempo, la presión en la tubería vertical 26 igualará la presión en la corona circular 20 en o cerca de la superficie, como se indica en el paso 126. Sin embargo, prácticamente la totalidad del fluido 18 continuará fluyendo a través de la tubería de desviación 72 en este punto. La presión estática en la tubería vertical 26 se deberá igualar sustancialmente con la presión en las tuberías 30, 73, 75 aguas arriba del múltiple regulador 32.

En el paso 128, se abre el dispositivo para control de flujo de la tubería vertical 76 en preparación para desviar el flujo del fluido 18 hacia la tubería vertical 26 y con esto a través de la tubería de perforación 16. El dispositivo para control de flujo de desviación de la tubería vertical 78 luego se cierra. Obsérvese que, al llenar con anterioridad la tubería vertical 26 y la tubería de perforación 16, e igualar las presiones entre la tubería vertical y la corona circular 20, el paso de abrir el dispositivo para control de flujo de la tubería vertical 76 no provoca ninguna presión indeseable significativa transitoria en la corona circular o las tuberías para regreso de lodo 30, 73. Prácticamente todo el fluido 18 continuará fluyendo a través de la tubería de desviación 72, en lugar de a través de la tubería vertical 26, incluso aunque se abra el dispositivo para control de flujo de la tubería vertical 76.

Considerando los dispositivo para control de flujo de la tubería vertical 76, 78 por separado como un solo dispositivo para control de flujo de la tubería vertical 81, entonces, el dispositivo para control de flujo 81 se abre gradualmente para llenar lentamente la tubería vertical 26 y la tubería de perforación 16, y luego se abre totalmente cuando se igualan sustancialmente las presiones en la tubería vertical y la corona circular 20.

En el paso 130, el dispositivo para control de flujo de desviación 74 se cierra gradualmente, desviando con esto una proporción cada vez mayor del fluido 18 para que fluya a través de la tubería vertical 26 y la tubería de perforación 16, en lugar de a través la tubería de desviación 72. Durante este paso, la circulación del fluido 18 inicia a través de la tubería de perforación 16 y el sondeo 12.

En el paso 132, la presión fijada cambia debido al flujo del fluido 18 a través de la tubería de perforación 16 y la corona circular 20 (por ejemplo, para compensar la fricción aumentada de fluido que resulta en una densidad equivalente aumentada de la circulación) . La interfaz para obtención y control de datos 94 recibe indicaciones (por ejemplo, desde los sensores 60, 64, 66, 67) de que la magnitud de flujo del fluido 18 a través del sondeo 12 ha aumentado, y el modelo hidráulico 92 en respuesta determina que se desea una presión cambiada en la corona circular para mantener la presión deseada en el fondo del pozo, y el controlador 96 utiliza la presión deseada cambiada en la corona circular como un valor precisado para controlar la operación del regulador 34. La presión deseada en la corona circular puede ya sea aumentar o disminuir, como se analizó anteriormente para los pasos 106 y 108.

En el paso 134, se cambia la restricción para el flujo del fluido 18 a través del regulador 34, debido a la presión cambiada deseada en la corona circular en el paso 132. Como se analizó anteriormente, el controlador 96 controla la operación del regulador 34, en este caso cambiando la restricción al flujo a través del regulador para obtener la presión cambiada fijada.

En el diagrama de flujo de la figura 4, se representa que los pasos 130, 132 y 134 se realizan concurrentemente, debido a que la presión fijada y la restricción del regulador para regreso de lodos puede variar continuamente, ya sea en respuesta entre si, en respuesta al cierre del dispositivo para control de flujo de desviación 74 y en respuesta a otras condiciones, como se analizó anteriormente .

En el paso 135, la salida de la magnitud de flujo proveniente de la bomba 68 se puede aumentar en preparación para reanudar la perforación del sondeo 12. Esta magnitud de flujo aumentada mantiene el regulador 34 en su variación óptimo de funcionamiento, aunque este paso (al igual que con el paso 104 analizado anteriormente) puede no ser utilizado si el regulador de otra manera se mantiene en su variación óptima de funcionamiento.

En el paso 136, la presión fijada cambia debido al flujo aumentado del fluido 18 (por ejemplo, para compensar la fricción aumentada del fluido en la corona circular 20 entre la broca 14 y la válvula de ala 28 dando por resultado en una densidad equivalente aumentada de circulación) . La interfaz para obtención y control de datos 94 recibe indicaciones (por ejemplo, desde los sensores 58, 60, 62, 66, 67) de que la magnitud de flujo del fluido 18 ha aumentado, y el modelo hidráulico 92 en respuesta determina que se desea una presión cambiada en la corona circular para mantener la presión deseada en el fondo del pozo, y el controlador 96 utiliza la presión cambiada deseada en la corona circular como un valor prefijado para controlar la operación del regulador 34.

En una operación de perforación con presión controlada ligeramente sobre-equilibrada, la presión fijada probablemente podría disminuir, debido a la densidad aumenta equivalente de circulación, en cuyo caso la restricción de flujo a través del regulador 34 se podría disminuir en respuesta.

En el paso 137, se cambia la restricción al flujo del fluido 18 a través del regulador 34, debido a la presión deseada cambiada en la corona circular en el paso 136. Como se analizó anteriormente, el controlador 96 controla la operación del regulador 34, en este caso cambiar la restricción al flujo a través del regulador para obtener la presión cambiada fijada. También, como se analizó anteriormente, la presión fijada podría aumentar o disminuir.

En el diagrama de flujo de la figura 4, se representa que los pasos 135, 136 y 137 se realizarán concurrentemente, debido a que la presión fijada y la restricción del regulador para regreso de lodo pueden variar continuamente, ya sea en respuesta entre sí, en respuesta al cambio en la . salida de la bomba de lodo y en respuesta a otras condiciones, como se analizó anteriormente.

En el paso 138, se reanuda la perforación del sondeo 12. Cuando se necesita otra conexión en la tubería de perforación 16, se pueden repetir los pasos 102 a 138.

En el diagrama de flujo de la figura 4, se incluyen los pasos 140 y 142 para el método de conexión 100 para enfatizar que el sistema de control 90 sigue funcionando a todo lo largo del método. Es decir, la interfaz para obtención y control de datos 94 sigue recibiendo los datos desde los sensores 36, 38, 40, 44, 46, 54, 56, 58, 62, 64, 66, 67 y suministra los datos adecuados al modelo hidráulico 92. El modelo hidráulico 92 sigue determinando la presión deseada en la corona circular correspondiente a la presión deseada en el fondo del pozo. El controlador 96 sigue utilizando la presión deseada en la corona circular como una presión fijada para controlar la operación del regulador 34.

Se apreciará que la totalidad o la mayoría de los pasos descritos anteriormente se pueden automatizar convenientemente utilizando el sistema de control 90. Por ejemplo, el controlador 96 se puede utilizar para controlar la operación de cualquiera o todos los dispositivos para control de flujo 34, 74, 76, 78, 81 automáticamente en respuesta al ingreso de la interfaz para obtención y control de datos 94.

La intervención humana de preferencia se puede utilizar para indicar al sistema de control 90 cuando se desea iniciar el proceso de conexión (paso 102) , y luego indicar cuando se haya realizado la conexión de la tubería de perforación (paso 118), aunque prácticamente la totalidad de los otros pasos se podrían automatizar (por ejemplo, al programar adecuadamente los elementos de software del sistema de control 90) . Sin embargo, se prevé que todos los pasos 102 a 142 se pueden automatizar, por ejemplo, si se utiliza un sondeo de perforación con accionamiento superior adecuado (o cualquier otro sondeo de perforación que permita que se realicen conexiones de tuberías de perforación sin intervención humana) .

Haciendo referencia adicionalmente ahora a la figura 5, se ilustra representativamente otra configuración del sistema de control 90. El sistema de control 90 de la figura 5 es muy similar al sistema de control de la figura 3, aunque difiere al menos en que se incluyen en el sistema de control de la figura 5 un dispositivo predictivo 148 y un validador de datos 150.

El dispositivo predictivo 148 de preferencia comprende uno o más modelos de red neuronal para predecir diversos parámetros en el pozo. Estos parámetros podrían incluir las salidas de cualquiera de los sensores 36, 38, 40, 44, 46, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 67, la salida prefijada de presión en la corona circular proveniente del modelo hidráulico 92, las posiciones de los dispositivos para control de flujo 34, 74, 76, 78, la densidad del fluido de perforación 18, etc. Mediante el dispositivo predictivo 148 se puede predecir cualquier parámetro en el pozo, y cualquier combinación de parámetros en el pozo.

El dispositivo predictivo 148 de preferencia está "preparado" para ingresar valores reales presentes y pasados para los parámetros al dispositivo predictivo. Los términos o "pesos" en el dispositivo predictivo 148 se pueden ajustar con base en derivados de salida del dispositivo predictivo con respecto a los términos.

El dispositivo predictivo 148 puede estar preparado para ingresar al dispositivo predictivo los datos obtenidos durante la perforación, mientras que se realizan las conexiones en la tubería de perforación 16, y/o durante otras etapas de una operación de perforación en general. El dispositivo predictivo 148 puede estar preparado para ingresar al dispositivo predictivo los datos obtenidos mientras se está perforando al menos uno anterior al sondeo.

La preparación puede incluir ingresar al dispositivo predictivo 148 los datos indicativos de errores pasados en predicciones producidas por el dispositivo predictivo. El dispositivo predictivo 148 puede se puede preparar al ingresar los datos generados por una simulación de computadora del sistema para perforación de pozos 10 (incluyendo el sondeo de perforación, el pozo, el equipo utilizado, etc. ) .

Una vez preparado, el dispositivo predictivo 148 puede predecir con exactitud o estimar qué valor de uno o más parámetros deberá tener en el presente y/o futuro. Los valores paramétricos predichos se pueden suministrar al validador de datos 150 para utilizarse en sus procesos de validación de datos.

El dispositivo predictivo 148 no necesariamente comprende uno o más modelos de red neuronal. Otros tipos de dispositivos predictivos que se pueden utilizar incluyen un dispositivo de inteligencia artificial, un modelo adaptativo, una función no lineal que generaliza para sistemas reales, un algoritmo genético, un modelo de sistema lineal, y/o un modelo de sistema no lineal, combinaciones de éstos, etc.

El dispositivo predictivo 148 puede realizar un análisis de regresión, realizar la regresión en una función no lineal y puede utilizar cálculo granular. Se puede ingresar una salida de un primer modelo principal al dispositivo predictivo 148 y/o se puede incluir un primer modelo principal en el dispositivo predictivo.

El dispositivo predictivo 148 recibe los valores paramétricos actuales desde el validador de datos 150, que pueden incluir uno o más procesadores programables digitales, memoria, etc. El validador de datos 150 utiliza diversos algoritmos pre-programados para determinar si son válidas las mediciones de los sensores, las posiciones del dispositivo para control de flujo, etc., recibidas desde la interfaz para obtención y control de datos 94.

Por ejemplo, si un valor paramétrico actual recibido está fuera de una variación aceptable, no disponible (por ejemplo, debido a un sensor que no está funcionando) o difiere en más de una cantidad máxima predeterminada de un valor predicho para ese parámetro (por ejemplo, debido a un sensor en mal funcionamiento) , entonces, el validador de datos 150 puede señalar que el valor paramétrico actual será "inválido". Los valores parámetros inválidos pueden no ser utilizados para preparar el dispositivo predictivo 148, o para determinar la presión fijada deseada en la corona circular por el modelo hidráulico 92. Los valores paramétricos válidos se podrían utilizar para preparar al dispositivo predictivo 148, para actualizar el modelo hidráulico 92, para registro a la base de datos de la interfaz para obtención y control de datos 94 y, en el caso de la presión fijada deseada en la corona circular, transmitida al controlador 96 para controlar la operación de los dispositivos para control de flujo 34, 74, 76, 78.

La presión fijada deseada en la corona circular se puede comunicar desde el modelo hidráulico 92 a cada una de las interfaces para obtención y control de datos 94, el dispositivo predictivo 148 y el controlador 96. La presión fijada deseada en la corona circular se comunica desde el modelo hidráulico 92 hacia la interfaz para obtención y control de datos para registro en su base de datos, y para retransmitir al validador de datos 150 los otros valores paramétricos actuales.

La presión fijada deseada en la corona circular se comunica desde el modeló hidráulico 92 hacia el dispositivo predictivo 148 para utilizarse en predecir los valores prefijados de presión futuros en la corona circular. Sin embargo, el dispositivo predictivo 148 podría recibir el valor prefijado de presión deseado en la corona circular (junto con los otros valores paramétricos actuales) desde el validador de datos 150 en otros ejemplos.

El valor prefijado de presión deseada en la corona circular se comunica desde el modelo hidráulico 92 hacia el controlador 96 para utilizarse en caso de un mal funcionamiento de la interfaz para obtención y control de datos 94 o el validador de datos 150, o de otra manera no esté disponible la salida de estos otros dispositivos. En esas circunstancias, el controlador 96 podría seguir controlando las operaciones de los diversos dispositivos para control de flujo 34, 74, 76, 78 para mantener/alcanzar la presión deseada en el corona circular 20 cerca de la superficie .

El dispositivo predictivo 148 se prepara en tiempo real, y es capaz de predecir los valores actuales de una o más mediciones de los sensores con base en las salidas de al menos algunos de los otros sensores. De esta forma, si una salida del sensor queda no disponible, el dispositivo predictivo 148 puede suministrar los valores de medición del sensor perdidos al validador de datos 150, al menos temporalmente, hasta que vuelve a estar disponible nuevamente la salida del sensor. Si, por ejemplo, durante los procesos para conexión de la tubería de perforación descritos anteriormente, uno de los medidores de flujo 62, 64, 66 funciona mal, o su salida de otra manera está no disponible o inválida, entonces el validador de datos 150 puede sustituir la salida del medidor de flujo predicho para la salida del medidor de flujo actual (o no existe) . Se contempla que, en la práctica actual, sólo se puede utilizar uno o dos de los medidores de flujo 62, 64, 66. De esta forma, si el validador de datos 150 deja de recibir la salida válida desde uno de esos medidores de flujo, ya no se podría llevar a cabo la determinación de las proporciones del fluido 18 que fluye a través de la tubería vertical 26 y la tubería de desviación 72, si no que para la salida de los valores paramétricos predichos por el dispositivo predictivo 148. Se apreciará que las mediciones de las proporciones del fluido 18 que fluye a través de la tubería vertical 26 y la tubería de desviación 72 son muy útiles, por ejemplo, para calcular la densidad equivalente de circulación y/o la presión por fricción por el modelo hidráulico 92 durante el proceso para conexión de la tubería de perforación.

Los valores paramétricos validados se comunican desde el dispositivo de validación de datos 150 hacia el modelo hidráulico 92 y hacia el controlador 96. El sistema hidráulico 92 utiliza los valores paramétricos validados, y, posiblemente, otras corrientes de datos, para calcular la presión actualmente presente en el fondo del pozo en el punto de interés (por ejemplo, en el fondo del sondeo 12, en una zona problemática, en una zapata de entubado, etc.), y la presión deseada en la corona circular 20 cerca de la superficie necesaria para alcanzar una presión deseada en el fondo del pozo.

El validador de datos 150 se programa para examinar los valores paramétricos individuales recibidos desde la interfaz para obtención y control de datos 94 y determinar si cada uno queda en una variación predeterminada de valores esperados. Si el validador de datos 150 detecta que es inválido uno o más valores paramétricos recibidos desde la interfaz para obtención y control de datos 94, puede enviar una señal al dispositivo predictivo 148 para detener la preparación del modelo de red neural para el sensor defectuoso, y detener la preparación de los otros modelos que dependen de los valores paramétricos provenientes del sensor defectuoso a preparar.

Aunque el dispositivo predictivo 148 puede detener la preparación de uno o más modelos de red neuronal cuando falla un sensor, este puede seguir generando predicciones para la salida del sensor o sensores defectuosos con base en otras entradas de sensores que siguen funcionando hacia el dispositivo predictivo. Con la identificación de un sensor defectuoso, el dispositivo de validación de datos 150 puede sustituir los valores paramétricos del sensor predicho provenientes del dispositivo predictivo 148 para el controlador 96 y el modelo hidráulico 92.

Adicionalmente, cuando el validador de datos 150 determina que un sensor tiene un mal funcionamiento o su salida no está disponible, el dispositivo de validación de datos puede generar una alarma y/o una advertencia posterior, identificando el sensor con mal funcionamiento, de tal forma que un operador pueda realizar una acción correctiva.

El dispositivo predictivo 148 de preferencia también es capaz de preparar un modelo de red neuronal que represente la salida del modelo hidráulico 92. Un valor predicho para el valor prefijado de la presión deseada en la corona circular se comunica al validador de datos 150. Si el modelo hidráulico 92 tiene dificultades para generar valores adecuados o no está disponible, el dispositivo de validación de datos 150 puede sustituir el valor prefijado de la presión deseada en la corona circular con el controlador 96.

Haciendo referencia adicionalmente ahora a la figura 6, se ilustra representativamente un ejemplo del dispositivo predictivo 148, separado del resto del sistema de control 90. En esta vista, se puede observar que el dispositivo predictivo 148 incluye un modelo de red neurona! 152 que da salida a los valores de corriente predichos (yn) y/o futuros (yn+i, yn+2, · · · ) para un parámetro y.

Diversos valores actuales y/o pasados diferentes para los parámetros a, b, c, ... se ingresan al modelo de red neural 152 para preparar el modelo de red neuronal, para predecir los valores y paramétricos , etc. Los parámetros a, b, c, y, ... pueden ser cualquiera de las mediciones del sensor, las posiciones del dispositivo para control de flujo, los parámetros físicos (por ejemplo, peso del lodo, profundidad del sondeo, etc.), etc., descritos anteriormente.

Los valores actuales y/o pasados reales y/o predichos para el parámetro y, también se pueden ingresar al modelo de red neural 152. Las diferencias entre los valores actuales y predichos para el parámetro y pueden ser útiles en la preparación del modelo de red neuronal 152 (por ejemplo, para reducir al mínimo las diferencias entre los valores actuales y predichos) .

Durante la preparación, se asignan pesos a los diversos parámetros de entrada y esos pesos se ajustan automáticamente de tal forma que se reduzcan al mínimo las diferencias entre los valores paramétricos actuales y predichos. Si la estructura fundamental del modelo de red neural 152 y los parámetros de entrada se seleccionan adecuadamente, la preparación podría dar por resultado en muy poca diferencia entre los valores paramétricos actuales y los valores paramétricos predichos después de un tiempo de preparación adecuado (y de preferencia corto) .

Puede ser útil para un modelo de red neuronal 152 único dar salida a los valores paramétricos predichos para sólo un parámetro único. Se pueden utilizar múltiples modelos de red neural 152 para predecir valores para los múltiples parámetros respectivos. De esta forma, si falla uno de los modelos de red neuronal 152, los otros no se verán afectados.

Sin embargo, la utilización eficiente de recursos podría evitar que se utilizará un modelo de red neural 152 único para predecir múltiples valores paramétricos. Esta configuración se ilustra de representativamente en la figura 7, en la cual el modelo de red neuronal 152 da salida a valores predichos para los múltiples parámetros w, x, y ....

Si se utilizan múltiples redes neuronales, no es necesario que todas las redes neurales compartan las mismas entradas. En un ejemplo ilustrado representativamente en la figura 8, se utilizan dos modelos de redes neuronales 152, 154. Los modelos de redes neuronales 152, 154 comparten algunos de los mismos parámetros de entrada, aunque el modelo 152 tiene algunos valores de entrada de parámetros los cuales no comparte el modelo 154, y el modelo 154 tiene valores de entrada de parámetros que no son entradas para el modelo 152.

Si ' un modelo de red neuronal 152 da salida a valores predichos únicamente para un parámetro individual asociado con un sensor particular (u otra fuente para un valor paramétrico actual), entonces, si el sensor (u otra fuente de valores paramétricos actuales) fracasa, el modelo de red neuronal que predice su salida se puede utilizar para suministrar los valores paramétricos mientras que las operaciones siguen sin interrumpir. Debido a que el modelo de red neural 152 en esta situación se utiliza únicamente para predecir los valores para un parámetro único, la preparación del modelo de red neuronal se puede detener convenientemente tan pronto como se presente la falla del sensor (u otra fuente de valores paramétricos actuales) , sin afectar ninguno de los otros modelos de red neuronal que se están utilizando para predecir otros valores paramétricos.

Haciendo referencia adicionalmente ahora a la figura 9, se ilustra representativa y esquemáticamente otra configuración del sistema para perforación de pozos 10. La configuración de la figura 9 es similar en la mayoría de los aspectos a la configuración de la figura 2.

Sin embargo, en la configuración de la figura 9, el dispositivo para control de flujo 78 y el reductor de flujo 80 se incluyen con el dispositivo para control de flujo 74 y el medidor de flujo 64 en una unidad de desviación de flujo 156 por separado. La unidad de desviación del flujo 156 se puede suministrar como un "casco" para el transporte e instalación convenientes en un sitio de sondeo para múltiple regulador 32, el sensor de presión 46 y el medidor de flujo 58 también se pueden proporcionar como una unidad por separado.

Obsérvese que el uso de los medidores de flujo 66, 67 es opcional. Por ejemplo, el flujo a través de la tubería vertical 26 se puede deducir a partir de las salidas de los medidores de flujo 62, 64, y el flujo a través de la tubería para regreso de lodos 73 se puede deducir a partir de las salidas de los medidores de flujo 58, 64.

Haciendo referencia adicionalmente ahora a la figura 10, se ilustra representativa y esquemáticamente otra configuración del sistema para perforación de pozos 10. En esta configuración, el dispositivo para control de flujo 76 se conecta aguas arriba del distribuidor de tubo vertical del sondeo 70. Esta disposición tiene ciertos beneficios, tales como, no son necesarias modificaciones al distribuidor de tubo vertical del sondeo 70 o la tubería entre el múltiple y el Kelley, la válvula de descarga de la tubería vertical del sondeo 82 se puede utilizar para ventilar la tubería vertical 26 como en las operaciones normales de perforación (no es necesario cambiar el procedimiento por el equipo de sondeo, ni hay necesidad de una tubería de ventilación separada de la unidad para desviar el flujo 156), etc.

El dispositivo para control de flujo 76 puede estar interconectado entre la bomba sondeadora 68 y el distribuidor de tubo vertical 70 utilizando, por ejemplo, conectores rápidos 84 (tales como, uniones de golpeo, etc.) . Esto permitirá que el dispositivo para control de flujo 76 se adapte convenientemente para interconexión en diversas tuberías de bombas sondeadoras.

Un dispositivo para control de flujo 76 automatizado totalmente y adaptado especialmente (por ejemplo, controlado automáticamente por el controlador 96) se puede utilizar para controlar el flujo a través de la tubería vertical 26, en lugar de utilizar la válvula de tubería vertical convencional en un distribuidor de tubo vertical del sondeo 70. El dispositivo para control de flujo 81 total se puede adaptar para utilizarse como se describe en la presente (por ejemplo, para controlar el flujo a través de la tubería vertical 26 junto con la desviación del fluido 18 entre la tubería vertical y la tubería de desviación 72 para controlar con esto la presión en la corona circular 20, etc.), en lugar de para fines convencionales de perforación.

Actualmente se puede apreciar totalmente que la descripción anterior proporciona mejoras sustanciales a la técnica de la presión y control de flujo en las operaciones de perforación. Entre estas mejoras se encuentra la incorporación del dispositivo predictivo 148 y el validador de datos 150 en el sistema para control de presión y flujo 90, con lo cual se pueden suministrar las salidas de los sensores y el modelo hidráulico 92, incluso si estas salidas del sensor y/o modelos hidráulico se tornan no disponibles durante una operación de perforación.

La descripción anterior proporciona un sistema para perforación de pozos 10 para utilizarse con una bomba 68 que bombea fluido para perforación 18 a través de una tubería de perforación 16, durante la perforación de un sondeo 12. Un dispositivo para control de flujo 81 regula el flujo proveniente de la bomba 68 hacia el interior de la tubería de perforación 16, con el dispositivo para control de flujo 81 que se interconectará entre la bomba 68 y un distribuidor de tubo vertical del sondeo 70. Otro dispositivo para control de flujo 74 regula el flujo proveniente de la bomba 68 hacia una tubería 75 en comunicación con un corona circular 20 formada entre la tubería de perforación 16 y el sondeo 12. El flujo se permite simultáneamente a través de los dispositivos para control de flujo 74, 81.

El dispositivo para control de flujo 81 se puede hacer funcionar independientemente de la operación del dispositivo para control de flujo 74.

La bomba 68 puede ser una bomba para lodos de sondeo en comunicación vía el dispositivo para control de flujo 81 con una tubería vertical 26 para suministrar el fluido de perforación 18 al interior de la tubería de perforación 16. El sistema 10 de preferencia está libre de cualquier otra bomba que aplique presión a la corona circular 20.

El sistema 10 también puede incluir otro dispositivo para control de flujo 34 que restringe variablemente el flujo proveniente de la corona circular 20. Un sistema de control automatizado 90 puede controlar la operación de los dispositivos para control de flujo 34, 74 para mantener una presión deseada en la corona circular mientras que se realiza una conexión en la. tubería de perforación 16. El sistema de control 90 también puede controlar la operación del funcionamiento del dispositivo para control de flujo 81 para mantener la presión deseada en la corona circular mientras que se realiza la conexión en la tubería de perforación 16.

La descripción anterior también describe un método para mantener una presión deseada en el fondo del pozo durante una operación de perforación de pozos. El método incluye los pasos de: dividir el flujo del fluido de perforación 18 entre una tubería 26 en comunicación con el interior de una tubería de perforación 16 y una tubería 75 en comunicación con un corona circular 20 formado entre la tubería de perforación 16 y un sondeo 12, el paso de división de flujo que incluye permitir el flujo a través de un dispositivo para control de flujo de la tubería vertical 81 interconectado entre una bomba 68 y un distribuidor de tubo vertical de sondeo 70, el distribuidor de tubo vertical 70 estará interconectado entre el dispositivo para control de flujo de la tubería vertical 81 y la tubería de perforación 16.

El paso de división de flujo también puede incluir permitir un flujo a través de un dispositivo para control de flujo de desviación 74 interconectado entre la bomba 68 y la corona circular 20, mientras que se permite un flujo a través del dispositivo para control de flujo del tubo vertical 81.

El método también incluye el paso de cerrar el dispositivo para control de flujo de la tubería vertical 81 después de igualar las presiones en la tubería 26 en comunicación con el interior de la tubería de perforación 16 y la tubería 75 en comunicación con la corona circular 20.

El método puede incluir los pasos de: realizar una conexión en la tubería de perforación 16 después del paso de cerrar el dispositivo para control de flujo de la tubería vertical 81, luego permitir un flujo a través del dispositivo para control de flujo de la tubería vertical 81 mientras que se permite un flujo a través del dispositivo para control de flujo de desviación 74; y luego cerrar el dispositivo para control de flujo de desviación 74 después de que se igualan las presiones nuevamente en la tubería 26 en comunicación con el interior de la tubería de perforación 16 y en la tubería 75 en comunicación con el corona circular 20.

El método también incluye el paso de permitir un flujo a través de otro dispositivo para control de flujo (por ejemplo, un regulador 34) continuamente durante la división de flujos, cerrando el dispositivo para control de flujo de la tubería vertical, realizando una conexión y los pasos de cierre del dispositivo para control de flujo de desviación, manteniendo con esto una presión deseada en la corona circular correspondiente a la presión deseada en el fondo del pozo.

El método también incluye el paso de determinar la presión deseada en la corona circular en respuesta al ingreso de las mediciones del sensor a un modelo hidráulico 92 durante la operación de perforación. El paso de mantener la presión deseada en la corona circular puede incluir variar automáticamente el flujo a través del dispositivo para control de flujo (por ejemplo, un regulador 34) en respuesta a la comparación de una presión medida en la corona circular con la presión deseada en la corona circular.

La descripción anterior también describe un método 100 para realizar una conexión en una tubería de perforación 16, mientras que se mantenga una presión deseada en el fondo del pozo. El método 100 incluye los pasos de: bombear un fluido de perforación 18 desde una bomba para lodos de sondeo 68 y a través de un regulador para regreso de lodos 34 durante el método 100 para realizar la conexión total; determinar una presión deseada en la corona circular que corresponde a la presión deseada en el fondo del pozo durante el método 100 para realizar la conexión total, la corona circular 20 que se formará entre la tubería de perforación 16 y un sondeo 12; regular el flujo del fluido de perforación 18 a través del regulador para regreso de lodos 34, manteniendo con esto la presión deseada en la corona circular, durante el método 100 para realizar la conexión total; aumentar el flujo a través de un dispositivo para control de flujo de desviación 74 y disminuye el flujo a. través de un dispositivo para control de flujo de la tubería vertical 81 interconectado entre la bomba para lodos de sondeo 68 y un distribuidor de tubo vertical de sondeo 70, desviando con esto al menos una porción del flujo de fluido de perforación desde una tubería 26 en comunicación con un interior de la tubería de perforación 16 hacia una tubería 75 en comunicación con la corona circular 20; evitar el flujo a través del dispositivo para control de flujo de la tubería vertical 81; luego realizar la conexión en la tubería de perforación 16, y luego disminuir el flujo a través del dispositivo para control de flujo de desviación 74 y aumentar el flujo a través del dispositivo para control de flujo de la tubería vertical 81, desviando con esto al menos otra porción del flujo del fluido de perforación hacia la tubería 26 en comunicación con el interior de la tubería de perforación 16 proveniente de la tubería 75 en comunicación con la corona circular 20.

Los pasos de aumentar el flujo a través del dispositivo para control de flujo de desviación 74 y disminuir el flujo a través del dispositivo para control de flujo de la tubería vertical 81 también pueden incluir permitir simultáneamente un flujo a través de los dispositivos para control de flujo de desviación de la tubería vertical 74, 81.

Los pasos para disminuir el flujo a través del dispositivo para control de flujo de desviación 74 y aumentar el flujo a través del dispositivo para control de flujo de la tubería vertical 81 comprenden, además, permitir simultáneamente el flujo a través de los dispositivos para control de flujo de desviación de la tubería vertical 74, 81.

El método 100 también puede incluir el paso de igualar la presión entre la tubería 26 en comunicación con el interior de la tubería de perforación 16 y la tubería 75 en comunicación con la corona circular 20. Este paso de igualación de presión de preferencia se realiza después del paso de aumentar el flujo a través del dispositivo para control de flujo de desviación 74, y antes del paso de disminuir el flujo a través del dispositivo para control de flujo de la tubería vertical 81.

El método 100 también incluye el paso de igualar la presión entre la tubería 26 en comunicación con el interior de la tubería de perforación 16 y la tubería 75 en comunicación con la corona circular 20. Este paso de igualación de la presión de preferencia se realiza después del paso de disminuir el flujo a través del dispositivo para control de flujo de desviación 74, y antes del paso de aumentar el flujo a través del dispositivo para control de flujo del tubo vertical 81.

El paso para determinar la presión deseada en la corona circular puede incluir determinar la presión deseada en la corona circular en respuesta al ingreso de las mediciones del sensor hacia un modelo hidráulico 92. El paso de mantener la presión deseada en la corona circular puede incluir variar automá icamente el flujo a través del regulador para regreso del lodo 34 en respuesta a la comparación de una presión medida en la corona circular con la presión deseada en la corona circular.

Los pasos para disminuir el flujo a través del dispositivo para control de flujo de la tubería vertical 81, evitando un flujo a través del dispositivo para control de flujo de la tubería vertical 81 y aumentar el flujo a través del dispositivo para control de flujo de la tubería vertical 81 se pueden controlar automáticamente mediante un controlador 96.

Se debe entender que las diversas modalidades de la presente exposición descrita en la presente se pueden utilizar en diversas orientaciones, tales como inclinadas, invertidas, horizontales, verticales, etc., y en diversas configuraciones, sin apartarse de los principios de la presente descripción. Las modalidades se describen simplemente como ejemplos de aplicaciones útiles de los principios de la descripción, las cuales no se limitan a ninguno de los detalles específicos de esas modalidades.

En la descripción anterior de las modalidades representativas de esta descripción, los términos direccionales , tales como "anteriormente", "más adelante", "superior", "inferior", etc., se utilizan por conveniencia para hacer referencia a los dibujos anexos. En general, "por encima", "superior", "hacia arriba" y términos similares hacen referencia a una dirección hacia la superficie de la tierra a lo largo de un sondeo, y "por debajo", "inferior", "hacia abajo" y términos similares hacen referencia a una dirección lejos de la superficie de la tierra a lo largo del sondeo .

Por supuesto, alguien con experiencia en la técnica podría, con la consideración cuidadosa de la descripción anterior y modalidades representativas de la descripción, apreciar fácilmente que se pueden realizar muchas modificaciones, adiciones, sustituciones, supresiones, y otros cambios a las modalidades específicas, y estos cambios se contemplan por los principios de la presente descripción.

Por consiguiente, la anterior descripción detallada se debe entender claramente que se proporciona a manera de ilustración y ejemplo únicamente, el espíritu y el alcance de la presente invención se limitarán únicamente por las reivindicaciones anexas y sus equivalentes.

Claims (20)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito el presente invento, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes REIVINDICACIONES :

1. Un sistema para perforación de pozos para utilizarse con una bomba, que bombea el fluido para perforación a través de una tubería de perforación durante la perforación de un sondeo, el sistema caracterizado porque comprende : un primer dispositivo para control de flujo que regula el flujo proveniente de la bomba hacia un interior de la tubería de perforación, el primer dispositivo para control de flujo estará interconectado entre la bomba y un distribuidor de tubo vertical del sondeo; un segundo dispositivo para control de flujo que regula el flujo proveniente de la bomba a través de una tubería en comunicación con una corona circular formada entre la tubería de perforación y el sondeo; y en donde se permite simultáneamente un flujo a través del primero y segundo dispositivos para control de fluj o .

2. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el primer dispositivo para control de flujo es operable independientemente de la operación del segundo dispositivo para control de flujo.

3. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la bomba es una bomba para lodos del sondeo en comunicación vía el primer dispositivo para control de flujo con una tubería vertical para suministrar el fluido de perforación al interior de la tubería de perforación.

4. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la bomba es una bomba para lodos de sondeo, y en donde el sistema está libre de cualquier otra bomba que aplique presión a la corona circular.

5. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque comprende un tercer dispositivo para control de flujo que restringe variablemente el flujo proveniente de la corona circular, y en donde un sistema de control automatizado controla la operación del segundo y tercer dispositivos para control de flujo para mantener una presión deseada en la corona circular mientras que se realiza una conexión en la tubería de perforación.

6. El sistema de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el sistema de control controla además la operación del primer dispositivo para control de flujo automáticamente para mantener la presión deseada en la corona circular mientras que se realiza la conexión en la tubería de perforación.

7. Un método de mantener una presión deseada en el fondo del pozo durante una operación de perforación de pozos, el método caracterizado porque comprende los pasos de: dividir el flujo del fluido de perforación entre una tubería en comunicación con un interior de una tubería de perforación y una tubería en comunicación con un corona circular formada entre la tubería de perforación y un sondeo; y el paso de dividir el flujo que incluye permitir un flujo a través de un primer dispositivo para control de flujo interconectado entre una bomba y un distribuidor de tubo vertical de sonde, el distribuidor de tubo vertical estará interconectado entre el primer dispositivo para control de flujo y la tubería de perforación.

8. El método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el paso para dividir el flujo incluye, además, permitir un flujo a través de un segundo dispositivo para control de flujo interconectado entre la bomba y la corona circular, mientras que se permite un flujo a través del primer dispositivo para control de flujo.

9. El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque comprende el paso de cerrar el primer dispositivo para control de flujo después de que se igualan las presiones en la tubería en comunicación con el interior de la tubería de perforación y la tubería en comunicación con la corona circular.

10. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque comprende los pasos de: realizar una conexión en la tubería de perforación después del paso de cierre del primer dispositivo para control de flujo; luego permitir un flujo a través del primer dispositivo para control de flujo, mientras que se permite el flujo a través del segundo dispositivo para control de flujo; y luego cerrar el segundo dispositivo para control de flujo después de igualar nuevamente las presiones en la tubería en comunicación con el interior de la tubería de perforación y en la tubería en comunicación con la corona circular .

11. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque comprende el paso de permitir un flujo a través de un tercer dispositivo para control de flujo continuamente durante la división de flujo, en primer lugar cerrar el dispositivo para control de flujo, realizando una conexión y en segundo lugar los pasos para cerrar el dispositivo para control de flujo, manteniendo con esto una presión deseada en la corona circular correspondiente a la presión deseada en el fondo del pozo.

12. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado además porque comprende el paso de determinar la presión deseada en la corona circular en respuesta .al ingreso de las mediciones del sensor a un modelo hidráulico durante la operación de perforación.

13. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el paso de mantener la presión deseada en la corona circular comprende además variar automáticamente el flujo a través del tercer dispositivo para control de flujo en respuesta a la comparación de una presión medida en la corona circular con la presión deseada en la corona circular.

14. Un método para realizar una conexión en una tubería de perforación, mientras que se mantenga una presión deseada en el fondo del pozo, el método caracterizado porque comprende los pasos de: bombear un fluido de perforación desde una bomba para lodos de sondeo y a través de un regulador para regreso de lodo durante el método para realizar la conexión total; determinar una presión deseada en la corona circular que corresponda a la presión deseada en el fondo del pozo durante el método para realización de la conexión total; regular el flujo del fluido de perforación a través del regulador para regreso de lodos, manteniendo con esto la presión deseada en la corona circular, durante el método para realización de la conexión total; aumentar el flujo a través de un dispositivo para control de flujo de desviación y disminuir el flujo a través de un dispositivo para control de flujo de la tubería vertical interconectada entre la bomba para lodos de sondeo y un distribuidor de tubo vertical de sondeo, desviando con esto al menos una primera porción del flujo de fluido de perforación proveniente de una tubería en comunicación con un interior de la tubería de perforación hacia una tubería en comunicación con un corona circular; evitar el flujo a través del dispositivo para control de flujo de la tubería vertical; luego realizar la conexión en la tubería de perforación; y luego disminuir el flujo a través del dispositivo para control de flujo de desviación y aumentar el flujo a través del dispositivo para control de flujo de la tubería vertical, desviando con esto al menos una segunda porción del flujo de fluido de perforación hacia la tubería en comunicación con el interior de la tubería de perforación proveniente de la tubería en con la corona circular.

15. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque los pasos de aumentar el flujo a través del dispositivo para control de flujo de desviación y disminuir el flujo a través del dispositivo para control de flujo de la tubería vertical comprenden además permitir simultáneamente un flujo a través de los dispositivos para control de flujo de desviación y de la tubería vertical.

16. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque los pasos de disminuir el flujo a través del dispositivo para control de flujo de desviación y aumentar el flujo a través del dispositivo para control de flujo de la tubería vertical comprenden además permitir simultáneamente un flujo a través de los dispositivos para control de flujo de desviación y la tubería vertical.

11. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque comprende el paso de igualar la presión entre la tubería en comunicación con el interior de la tubería de perforación y la tubería en comunicación con la corona circular, el paso de igualar la presión se realizará después del paso de aumentar el flujo a través del dispositivo para control de flujo de desviación, y el paso de igualar la presión se realizará antes del paso de disminuir el flujo a través del dispositivo para control de flujo del tubo vertical.

18. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque comprende el paso de igualar la presión entre la tubería en comunicación con el interior de la tubería de perforación y la tubería en comunicación con la corona circular el paso de igualar la presión se realizará después del paso de disminuir el flujo a través del dispositivo para control de flujo de desviación, y el paso de igualar la presión se realizará antes del paso de aumentar el flujo a través del dispositivo para control de flujo del tubo vertical .

19. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el paso de determinar la presión deseada en la corona circular comprende además determinar la presión deseada en la corona circular en respuesta al ingreso de las mediciones del sensor a un modelo hidráulico.

20. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque los pasos de disminuir el flujo a través del dispositivo para control de flujo del tubo vertical, evitar el flujo a través del dispositivo para control de flujo de la tubería vertical y aumentar el flujo a través del dispositivo para control de flujo de la tubería vertical se controlan automáticamente mediante un controlador .